韓增輝

(安陽鑫龍煤業(yè)集團(tuán)龍山煤業(yè)公司,河南安陽 455133)

礦井防止誤揭突出煤層技術(shù)研究

韓增輝

(安陽鑫龍煤業(yè)集團(tuán)龍山煤業(yè)公司,河南安陽 455133)

針對礦井防止誤揭突出煤層工作存在的問題,提出了煤與瓦斯突出礦井,突出煤層外頂?shù)装鍘r巷掘進(jìn)期間,需要具備的安全條件,討論了超前地質(zhì)鉆孔控制距離突出煤層法線距離時(shí),設(shè)計(jì)鉆孔的技術(shù)參數(shù)注意事項(xiàng),梳理了礦井防止誤揭突出煤層管理過程中的管理流程,強(qiáng)化煤礦煤與瓦斯突出防治工作,做到安全施工。

突出煤層 煤層控制 施工安全

煤與瓦斯突出礦井誤揭突出煤層,極可能造成煤與瓦斯突出或瓦斯爆炸,形成群死群傷事故。因此必須加強(qiáng)突出煤層外頂?shù)装鍘r巷掘進(jìn)期間的超前探測工作,嚴(yán)格控制巷道距離突出煤層的法線距離,防止誤揭突出煤層事故的發(fā)生。

1 礦井發(fā)生誤揭煤的原因分析

(1)上、下山和巖石集中巷、頂?shù)装宄榉畔锞蜻M(jìn)過程中遇到地質(zhì)構(gòu)造破壞帶;(2)聯(lián)絡(luò)巷、石門掘進(jìn)過程中由于煤層賦存條件變化造成提前揭煤;(3)井田地質(zhì)勘探無法查明5m以下的小斷層;(4)忽視了突出煤層外掘進(jìn)的鉆場、水倉、繞道距煤層的距離。

因此誤揭突出煤層大多數(shù)是由于思想麻痹、責(zé)任制不落實(shí)和防治技術(shù)措施缺陷等引起的。

2 國家對防止誤揭突出煤層的相關(guān)規(guī)定

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第十七條第三款：突出煤層頂、底板巖巷掘進(jìn)時(shí),地質(zhì)測量部門提前進(jìn)行地質(zhì)預(yù)測,掌握施工動態(tài)和圍巖變化情況,及時(shí)驗(yàn)證提供的地質(zhì)資料,并定期通報(bào)給煤礦防突機(jī)構(gòu)和采掘區(qū)(隊(duì));遇有較大變化時(shí),隨時(shí)通報(bào)。

《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第二十一條：所有突出煤層外的掘進(jìn)巷道(包括鉆場等)距離突出煤層的最小法向距離小于10時(shí)(在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶小于20米時(shí)),必須邊探邊掘,確保最小法向距離不小于5m。

3 礦井防止誤揭突出煤層采取的措施

3.1 成立防止誤揭煤領(lǐng)導(dǎo)小組,完善相關(guān)人員的職責(zé)

組長：總工程師。

成員：生產(chǎn)礦長、安全礦長、地測副總工程師、生產(chǎn)副總工程師、生產(chǎn)技術(shù)部部長、安全監(jiān)察部部長、通風(fēng)防突部部長、調(diào)度室、機(jī)電運(yùn)輸部部長、抽防隊(duì)隊(duì)長。

主要職責(zé)：

總工程師：負(fù)責(zé)審批探煤鉆孔的方案設(shè)計(jì)、規(guī)程措施,鉆探成果總結(jié)、分析,準(zhǔn)掘通知單簽發(fā)。

生產(chǎn)礦長：負(fù)責(zé)頂?shù)装鍘r巷的施工組織,協(xié)調(diào)巷道施工與地質(zhì)探測之間的關(guān)系,根據(jù)地質(zhì)條件落實(shí)相關(guān)措施,簽發(fā)準(zhǔn)掘通知單。

安全礦長：負(fù)責(zé)規(guī)程措施的監(jiān)督落實(shí),鉆孔施工的監(jiān)督檢查,準(zhǔn)掘距離的監(jiān)督檢查。

地測副總工程師：負(fù)責(zé)進(jìn)行地質(zhì)預(yù)測,掌握施工動態(tài)和圍巖變化情況,及時(shí)驗(yàn)證提供的地質(zhì)資料,并定期通報(bào)給通風(fēng)防突部和采掘區(qū)(隊(duì));遇有較大變化時(shí),隨時(shí)通報(bào)。負(fù)責(zé)編制探煤鉆孔設(shè)計(jì),安排探煤鉆孔施工節(jié)點(diǎn),根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)調(diào)整修改設(shè)計(jì)參數(shù),組織驗(yàn)收鉆探工程質(zhì)量,分析鉆探成果,下發(fā)準(zhǔn)掘通知單。

生產(chǎn)副總工程師：負(fù)責(zé)合理設(shè)計(jì)巖巷位置,及時(shí)根據(jù)鉆孔探測情況調(diào)整修改設(shè)計(jì),支護(hù)參數(shù)。

生產(chǎn)技術(shù)部部長：負(fù)責(zé)頂、底板巖巷的施工組織,協(xié)調(diào)巷道施工與地質(zhì)探測之間的關(guān)系,簽發(fā)準(zhǔn)掘通知單。根據(jù)探測的地質(zhì)資料優(yōu)化、補(bǔ)充或修改設(shè)計(jì),調(diào)整支護(hù)方式。

安全監(jiān)察部部長：負(fù)責(zé)監(jiān)督施工單位按照規(guī)程措施施工,負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場的安全檢查,對鉆孔施工的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督,監(jiān)督施工區(qū)隊(duì)按照準(zhǔn)掘距離施工。

通風(fēng)防突部部長：負(fù)責(zé)探煤鉆孔施工過程中對瓦斯、二氧化碳等有害氣體的檢測檢查和治理工作,防止瓦斯噴孔、超限事故,負(fù)責(zé)探煤鉆孔的后期管理。

調(diào)度室：負(fù)責(zé)鉆探工程的進(jìn)度考核,協(xié)調(diào)施工區(qū)隊(duì)之間關(guān)系。

機(jī)電運(yùn)輸部部長：負(fù)責(zé)鉆孔施工設(shè)備的管線布置、質(zhì)量達(dá)標(biāo),排水系統(tǒng)的選型,保證排水設(shè)備的完好。

表1

抽防隊(duì)隊(duì)長職責(zé)：負(fù)責(zé)根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)部的設(shè)計(jì)編制施工安全技術(shù)措施,組織按照措施施工探煤鉆孔,負(fù)責(zé)施工過程的安全管理工作。

3.2 合理設(shè)計(jì)防止誤揭煤層前探鉆孔參數(shù)(見表1)

3.3 規(guī)范現(xiàn)場管理

(1)生產(chǎn)技術(shù)部負(fù)責(zé)根據(jù)準(zhǔn)掘通知單要求指定現(xiàn)場準(zhǔn)掘標(biāo)志牌位置,各施工單位負(fù)責(zé)在生產(chǎn)技術(shù)部指定準(zhǔn)掘標(biāo)志牌位置打固定錨桿,準(zhǔn)掘標(biāo)志牌固定后,施工區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)保護(hù)。(2)施工單位每班安全副隊(duì)長負(fù)責(zé)丈量本班任務(wù)是否超掘,丈量期間,由當(dāng)班放炮員、安全監(jiān)察員現(xiàn)場監(jiān)督,否則禁止放炮。(3)巷道施工至距準(zhǔn)掘距離5m時(shí),當(dāng)班安全副隊(duì)長必須及時(shí)向隊(duì)部值班領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)技術(shù)部匯報(bào),以便安排下次超前鉆孔施工。(4)施工單位的技術(shù)員必須經(jīng)常深入井下現(xiàn)場,掌握井下巖層狀況,發(fā)現(xiàn)斷層、巖性突然變化(變硬、變軟),出現(xiàn)小煤或者小煤消失等特征時(shí),必須及時(shí)向生產(chǎn)技術(shù)部匯報(bào),以便于生產(chǎn)技術(shù)部掌握施工動態(tài)和圍巖變化情況,及時(shí)驗(yàn)證提供的地質(zhì)資料。(5)生產(chǎn)技術(shù)部發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場與預(yù)測不一致時(shí),要及時(shí)通報(bào)給煤礦防突機(jī)構(gòu)和采掘區(qū)(隊(duì));遇有較大變化時(shí),隨時(shí)通報(bào)。(6)巷道掘進(jìn)必須按照設(shè)計(jì)斷面、已定中、腰線要求施工,超欠挖不得超過規(guī)定數(shù)據(jù),且支護(hù)必須及時(shí)。(7)加強(qiáng)巷道測量工作,技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)標(biāo)定、延伸中、腰線,施工人員嚴(yán)格按中、腰線施工,不得擅自更改方位、坡度;掘進(jìn)過程中測量人員應(yīng)及時(shí)測量上圖,及時(shí)糾正掘進(jìn)偏差。

4 巖巷超前探測安全技術(shù)措施

(1)生產(chǎn)技術(shù)部要科學(xué)設(shè)計(jì)巖巷,布置應(yīng)合理,避開已探明的或可能存在的地質(zhì)構(gòu)造破壞帶,盡可能減少聯(lián)絡(luò)巷或石門揭煤的次數(shù)。(2)加強(qiáng)施工處的通風(fēng)系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的管理,保證系統(tǒng)完好通風(fēng)正常。(3)對瓦斯規(guī)律及時(shí)分析,收集瓦斯地質(zhì)資料,切實(shí)加強(qiáng)瓦斯地質(zhì)技術(shù)工作,為防誤揭煤提供科學(xué)依據(jù)。(4)底(頂)板巖巷層位選擇要有利于快速掘進(jìn)、有利于穿層鉆孔施工,有利于瓦斯治理。布置原則上距突出煤層法距至少10米,且底(頂)板巷道不得進(jìn)入突出煤層法距7米以內(nèi)施工。(5)對底(頂)板巖巷前方預(yù)測的地質(zhì)構(gòu)造,應(yīng)根據(jù)其預(yù)測的影響程度,采取針對性超前探測措施。所有前探地質(zhì)鉆孔應(yīng)能控制突出煤層層位及構(gòu)造。(6)為防止誤揭突出煤層,必須嚴(yán)格執(zhí)行邊探邊掘,先探后掘。加強(qiáng)鉆孔檢查驗(yàn)收,提高鉆孔施工質(zhì)量。

(7)打鉆過程中,生產(chǎn)技術(shù)部安排技術(shù)員現(xiàn)場跟班,密切關(guān)注打鉆過程中出現(xiàn)的各種異常情況,隨時(shí)掌握第一手資料。(8)地質(zhì)部門要根據(jù)地質(zhì)鉆孔施工結(jié)果進(jìn)行分析,開展地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào),并經(jīng)常派人到現(xiàn)場,及時(shí)驗(yàn)證鉆孔的鉆探成果,掌握施工動態(tài)以及圍巖和標(biāo)志層的變化情況,并與預(yù)測平、剖面圖進(jìn)行對比,確切掌握煤層賦存位置,控制煤層與巷道的空間關(guān)系。(9)每次超前鉆孔施工后,由生產(chǎn)技術(shù)部負(fù)責(zé)分析鉆探成果,提出準(zhǔn)掘通知單意見,經(jīng)防止誤揭煤領(lǐng)導(dǎo)小組審批下發(fā),并在現(xiàn)場懸掛準(zhǔn)掘標(biāo)志管理牌,鉆探成果表,當(dāng)班安全副隊(duì)長、安全監(jiān)察員、放炮員、瓦斯檢查員負(fù)責(zé)監(jiān)督落實(shí),嚴(yán)禁超掘。(10)準(zhǔn)掘管理牌由生產(chǎn)技術(shù)部制訂并懸掛在施工現(xiàn)場,施工單位負(fù)責(zé)維護(hù)與管理,防止崩壞、污染。(11)施工人員在施工時(shí)若發(fā)現(xiàn)有巖層傾角變化異常,巖石軟硬不均或有其他構(gòu)造出現(xiàn)的痕跡時(shí)應(yīng)立即停止施工,向調(diào)度室、生產(chǎn)技術(shù)部、通風(fēng)防突部匯報(bào)。(12)生產(chǎn)技術(shù)部要加強(qiáng)鉆孔檢查驗(yàn)收,提高鉆孔施工質(zhì)量,鉆孔施工方位角、傾角必須符合設(shè)計(jì)。(13)瓦斯檢查員要不斷檢測鉆孔中瓦斯涌出情況,發(fā)現(xiàn)瓦斯異常或超限時(shí),必須停止一切工作,切斷電源,撤出人員。(14)地質(zhì)探查鉆孔應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定是否穿透煤層全厚,如需要穿透突出威脅較大的煤層全厚,必須制定防噴孔和防瓦斯超限措施。(15)鉆進(jìn)過程中,如遇地質(zhì)破碎、頂鉆、卡鉆、噴孔等其他動力現(xiàn)象,必須立即停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿。(16)加強(qiáng)監(jiān)測監(jiān)控,保證監(jiān)控有效。按照“裝備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速”的要求,加強(qiáng)監(jiān)控設(shè)備的日常檢修和維護(hù),保證監(jiān)控設(shè)備完好,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸,實(shí)現(xiàn)井下瓦斯24小時(shí)不間斷有效監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。(17)嚴(yán)格執(zhí)行“四位一體”綜合防突措施。加強(qiáng)防突知識培訓(xùn),提高職工防突意識和能力。切實(shí)抓好近突出煤層掘進(jìn)、異常地質(zhì)構(gòu)造條件下防突工作,采取有力措施,防止煤與瓦斯突出事故發(fā)生。(18)掘進(jìn)中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)、礦壓、瓦斯異常,必須立即停止工作,待采取相應(yīng)措施確認(rèn)無危險(xiǎn)后方可恢復(fù)掘進(jìn)。

[1]作者：劉紅亮,劉勇凱.《誤揭煤層突出的危險(xiǎn)性及預(yù)防措施》.《煤礦現(xiàn)代化》,2010年第6期.

[2]《防治煤礦煤與瓦斯突出規(guī)定》.國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第19號令.

韓增輝(1979—),男,河南滑縣人,助理工程師,2009年畢業(yè)于河南理工大學(xué),從事礦山地質(zhì)測量工作。