彭水摩围山隧道工程揭煤方案

彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案一、概况彭水县城摩围山隧道工程穿越吴家坪组含煤段,所含煤层为一层；为烟煤，煤层不连续，煤厚在0.3～1.0m，倾角35°，赋存极不稳定，无工业储量和开采价值。根据工程设计和进度安排隧道施工将揭开并穿过煤层。【图1：隧道位置关系图】二、突出危险性预测（一）相邻区域揭煤情况摩围山隧道在煤系地层段顶板高程在320～322m，顶板上覆还有约360多米的基本水平开采的小煤窑；小煤窑采空区对本隧道建设无影响。据调查访问，隧址区内已有开采的小煤窑不存在瓦斯有害气体，据同一区域的铁路、公路隧道勘察、设计、施工及运营揭示，现场踏勘访问，该煤层煤质差，瓦斯含量低，隧址区内未发现有开采该组地层煤炭资源的煤矿。由此分析：隧道施工区域内煤层因埋深较浅，赋存条件差；上部相邻开采的小煤窑、同一区域的铁路、公路隧道、施工、运营揭示；煤层瓦斯含量低，没有发生过煤与瓦斯突出。但该煤层未进行突出危险性鉴定，且已探明煤厚在0.3～12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案1.0m之间。为此，根据《防治煤与瓦斯突出规定》隧道施工在揭开并穿过煤层期间必须严格按区域综合防突措施和局部综合防突措施执行。（二）构造应力和盖山压力分析1.根据《摩围山隧道工程施工组织设计》和地勘资料并结合该隧道已掘进资料分析：无大的断层影响，但存在小构造，具有一定的构造应力。2.该隧道洞身顶部最高点在龙洞坪一带，高程906m，隧道顶板最大埋深597m；因此该具有一定的盖山压力。（三）综上所述：摩围山隧道施工受构造应力、盖山压力和瓦斯压力影响，具有突出危险性；因此，在揭煤过程中必须严格按区域综合防突措施和局部综合防突措施执行。三、煤层的赋存该隧道施工在距煤层60m真厚位置布置地质探孔5个。根据地质探孔资料摸清前方煤层赋存情况和煤层倾角,煤层厚度、煤层形态、准确控制煤层层位，是否存在地质构造。【图2：地质探孔设计图】四、区域突出危险性预测及防突措施在距离煤层顶板真厚10m时进行区域突出危险性预测，12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案施工预测钻孔4个。1.钻孔布置及施工在该隧道碛头上部、中部及两侧布置4个预测孔，采用ZYW-1200型液压钻机配Φ50mm钻杆、Φ75mm钻头全面钻进。【图3：预测钻孔设计图】2.预测方法采用钻屑瓦斯解吸指标法测定K1值或△h2值3.临界值根据《防治煤与瓦斯突出规定》，干式测定临界值△h2＝200Pa，K1＝0.5ml/gmin1/2湿式测定临界值△h2＝160Pa；K1＝0.4ml/gmin1/2若预测参数不超标且施钻过程中无喷孔、顶钻、卡钻等异常现象，则该工作面为无突出危险工作面。可掘至距离煤层顶板真厚7m法线再预测。4.预测参数超标且出现喷孔、顶钻、因地应力引起的卡钻等异常现象均判定为突出危险区，则必须实施区域防突措施,可在距离煤层顶板真厚7m位置实施区域防突措施，直至区域防突措施后检验有效为止。5.区域防突措施选择区域防突措施为预抽(预排)煤层瓦斯。（1）预抽（预排）钻孔布置在距离煤层顶板真厚7m时施工预抽（预排）12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案钻孔。钻孔控制范围：隧道轮廓线外上部20m，两帮15m，下部10m；钻孔间距：走向3.0m，倾向3.0m。（2）施工工艺钻孔施工采用ZYW-1200型液压钻机配合Ф50mm的钻杆、75mm的钻头全断面钻进;钻孔穿透煤层全厚并进入底板0.5m；若采取预抽煤层瓦斯措施，则对钻孔进行封堵，安装移动式瓦斯抽放泵，接管进行煤体瓦斯抽放，设计有效抽放瓦斯时间为30天；若采取自然排放瓦斯措施，则应将工作面风量适当减小（以工作面、回风瓦斯不超限为宜），并定期检查钻孔瓦斯涌出情况，设计自然排放瓦斯时间为90天。【图4：预抽（预排）钻孔设计图】五、效果检验（一）区域检验1.钻孔布置及施工在隧道上部、中部及两侧布置4个检验孔，采用ZYW-1200型液压钻机配Φ50mm钻杆、Φ75mm钻头全面钻进。【图5：检验钻孔设计图】2.检验方法采用钻屑瓦斯解吸指标法测定K1值或△h2值3.检验临界值12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案根据《防治煤与瓦斯突出规定》，干式测定临界值△h2＝200Pa，K1＝0.5ml/gmin1/2湿式测定临界值△h2＝160Pa；K1＝0.4ml/gmin1/2若检验参数不超标且施钻过程中无喷孔、顶钻、卡钻等异常现象，则该工作面为无突出危险工作面。4.检验参数超标且出现喷孔、顶钻、因地应力引起的卡钻等异常现象均判定为突出危险区，则增补钻孔或延长预抽（预排）时间，直至检验有效为止。（二）区域验证在碛头距煤层顶板真厚7.0m时，实施区域验证。1.钻孔布置在该隧道上部、中部、两侧布置4个区域验证孔，控制巷道轮廓线外5m，采用ZYW-1200型液压钻机配Φ50mm钻杆、Φ75mm钻头施工。【图6：7m区域验证孔设计图】2.检验方法采用钻屑瓦斯解吸指标法测定K1值或△h2值3.验证临界值根据《防治煤与瓦斯突出规定》，干式测定临界值△h2＝200Pa，K1＝0.5ml/gmin1/2湿式测定临界值△h2＝160Pa；K1＝0.4ml/gmin1/212 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案若检验参数不超标且施钻过程中无喷孔、顶钻、卡钻等异常现象，则该工作面为无突出危险工作面。4.验证参数超标或施钻过程中有瓦斯动力现象（喷孔、顶钻、因地应力引起的卡钻等异常现象），则判定为突出危险工作面，必须采取补充防突措施；验证有效后，方可掘至真厚5.0m位置。（三）局部验证在碛头距煤层顶板真厚5.0m时，实施区域验证。1.钻孔布置在该隧道上部、中部、两侧布置4个区域验证孔，控制巷道轮廓线外5m，采用ZYW-1200型液压钻机配Φ50mm钻杆、Φ75mm钻头施工。【图7：5m区域验证孔设计图】2.检验方法采用钻屑瓦斯解吸指标法测定K1值或△h2值3.验证临界值根据《防治煤与瓦斯突出规定》，干式测定临界值△h2＝200Pa，K1＝0.5ml/gmin1/2湿式测定临界值△h2＝160Pa；K1＝0.4ml/gmin1/2若检验参数不超标且施钻过程中无喷孔、顶钻、卡钻等异常现象，则该工作面为无突出危险工作面。4.验证参数超标或施钻过程中有瓦斯动力现象（喷孔、顶钻、因地应力引起的卡12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案钻等异常现象），则判定为突出危险工作面，必须采取补充防突措施；验证有效后，方可掘至真厚3.0m位置。（四）工作面验证在碛头距煤层顶板真厚3.0m时，实施局部验证。1.钻孔布置在该隧道上部、中部、两侧布置4个区域验证孔，控制巷道轮廓线外5m，采用YT28型风钻，配φ22mm中空六角钢，φ42mm一字型钻头打孔。【图8：局部验证孔设计图】2.检验方法采用钻屑瓦斯解吸指标法测定K1值或△h2值3.验证临界值根据《防治煤与瓦斯突出规定》，干式测定临界值△h2＝200Pa，K1＝0.5ml/gmin1/2湿式测定临界值△h2＝160Pa；K1＝0.4ml/gmin1/2若检验参数不超标且施钻过程中无喷孔、顶钻、卡钻等异常现象，则该工作面为无突出危险工作面。4.验证参数超标或施钻过程中有瓦斯动力现象（喷孔、顶钻、因地应力引起的卡钻等异常现象），则判定为突出危险工作面，必须采取补充防突措施；验证有效后，方可实施金属骨架措施。12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案六、施工金属骨架措施（一）金属骨架措施金属骨架钻孔在3.0m法线揭煤工作面布置第一轮，孔间距为0.3m，分别布置在隧道两帮，左帮6个，右帮5个，总共布置11个孔，控制巷道轮廓线两帮以外3.0m，每轮钻孔深度12m，至过完煤层并进入底板岩层2m止；每轮骨架孔施工结束后必须按设计要求穿入金属骨架。【图9：金属骨架孔设计图】七、边探边掘从实施金属骨架措施的工作面位置（距煤层顶板真厚3.0m）恢复掘进开始，至距巷底距煤层顶板真厚2m止，在此掘进期间，必须以导坑方式掘进并严格按以下要求执行：1.施工要求在恢复掘进前工程技术部应根据已实施的钻孔竣工资料，提供由总工程师批准的“允掘通知”书，掘进队才能恢复掘进并在掘进期间必须坚持先探后掘。2.探眼布置方式探眼布置3个，在巷底部布置一个，倾角不小于30°，且尽量垂直于煤层；巷道两帮各布置一个倾角不大于5°12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案的平孔。探眼方位与巷道掘进方向一致，每次实施探眼后掘进平距不能大于1m。【图10：掘进探孔设计图】3.探眼情况汇报及处理每班实施探眼情况由当班队长（或跟班队长）向调度室汇报各探眼位置、深度、角度、孔内瓦斯等情况，调度室作好专题记录。若探眼探见煤后瓦斯涌出异常，则必须立即停止掘进并向调度室汇报，调度室立即通知有关领导和工程技术部，经研究采取措施后再确定下一步的工作。实施探眼后，在每次放炮掘进前，均必须用炮泥将探眼封堵严实，严禁将其作为爆破孔。八、最后验证在碛头距煤层顶板真厚2.0m时，实施工作面验证。边探边掘至距煤层真厚距离2m时，采用钻屑瓦斯解吸指标法实施最后验证；验证有效方可掏斜面至距煤层最小法线距离1.5m处采取远距离放炮措施揭开煤层；若验证参数超标，则停止揭煤工作，由总工程师组织揭煤领导小组召开专业会研究防突措施，直至防突措施验证（检验）有效方可采用远距离放炮揭开煤层。1.钻孔布置在碛头距煤层顶板真厚2m时，布置验证钻孔4个，控制巷顶3m，控制巷道两帮3m。采用YT28型风钻，配φ22mm12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案中空六角钢，φ42mm一字型钻头打孔。【图11：最后验证孔设计图】2.检验方法采用钻屑瓦斯解吸指标法测定K1值或△h2值3.验证临界值根据《防治煤与瓦斯突出规定》，干式测定临界值△h2＝200Pa，K1＝0.5ml/gmin1/2湿式测定临界值△h2＝160Pa；K1＝0.4ml/gmin1/2若检验参数不超标且施钻过程中无喷孔、顶钻、卡钻等异常现象，则该工作面为无突出危险工作面。4.验证参数超标或施钻过程中有瓦斯动力现象（喷孔、顶钻、因地应力引起的卡钻等异常现象），则判定为突出危险工作面，必须采取补充局部防突措施；验证有效后，方可实施远距离放炮揭煤措施。九、安全防护措施1.煤层采用远距离放炮措施揭煤，并编制独立的的远距离放炮的设计和措施。【图12：揭煤远距离放炮炮眼布置图】采用远距离放炮时，放炮地点设在隧道口20m范围之外安全地点。第一次远距离放炮揭煤后必须等够612 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案0min，由总工程师下令救护队带机进入工作面检查爆破效果、瓦斯涌出情况、煤层揭露面积、支护和通风情况等；并停止8小时后检查瓦斯不超限方能恢复工作面作业。2．揭煤期间，隧道内的所有作业地点必须停止作业，必须停电和撤出隧道内的一切人员。3.实行瓦斯监测监控：必须按规定安设瓦斯监测系统，实行瓦斯自动监测、超限报警、自动断电、“瓦斯、电”闭锁。4.安全装备：按规定安设压风自救器、隔爆水槽、全断面喷雾装置；现场作业人员必须每人配备一台压隔离式缩氧自救器。5.施工防突钻孔、过煤和实施防突措施期间，回风范围设为禁区。6.揭煤期间，加强工作面支护，支护必须跟拢碛头，且牢固可靠。7．在过煤层期间必须采取边探边掘措施，每循环施工3个探煤眼，每个探眼孔深不得小于5m，顶部钻孔倾角30°～40°中与巷道倾角相同，底-20°～-30°，并及时收集现场地质资料跟踪观察，发现异常立即停止掘进并采取相应措施后再施工。8、采用远距离爆破揭开煤层,至穿过全煤层进入底板岩层真厚2.0m均属揭煤作业过程,此期间必须按照远距离爆破严格执行。12 彭水县城摩围山隧道工程揭煤方案9、过煤层期间，必须进行工作面突出危险性预测，并按照《防治煤与瓦斯突出规定》要求严格执行。十、组织管理措施1、成立揭煤层领导小组，指挥、协调以及落实揭煤期间的各项工作。2、落实领导小组人员、部门各自职责，切实做到分工明确，职责到位。十一、其他1、本方案是依据《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》和彭水县《摩围山隧道施工组织设计》编制。2、因系方案设计，在施工前应编制《钻孔施工技术安全措施和施工设计》、《揭煤技术安全措施》和《揭煤行动措施》报公司审批后严格执行。12