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时间:2019-03-02
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1、矿业公司顾北项目部顾北矿井主井井筒揭13-1煤层施工安全技术措施顾北矿井主井井筒远距离震动放炮揭13-1、13-1下煤层施工安全技术措施第一章概况一、工程概况顾北矿井主井井筒基岩段深181.9m,依据预计地质柱状图可知,在井筒累深531.65m~535.05m、536.45m~537.15m分别见13-1和13-1下煤层。目前井筒已施工至累深m,再向下施工m将揭露13-1煤层,因本矿井为高瓦斯矿井,且首次揭煤,为确保安全,特制定本措施。二、地质、水文概况根据主井检查孔综合柱状图:煤13-1,黑色,块状及粉末状,暗煤为主,夹量煤条带,属半暗~半亮型,煤层厚3.4m,煤层产状:E7
2、°S,<5º~6º;直接顶为灰色泥岩,泥质结构,层内含植物化石碎片,岩性较脆易碎,夹0.3m厚煤线,老顶为浅灰色中细砂岩与灰色砂质泥岩互层,以中细砂岩为主,底板为1.4m的灰色泥岩,内含植物化石碎片,其下依次为0.7m厚13-1下煤、4.9m厚泥岩,0.6m厚煤线和6.35m砂质泥岩;13-1煤上部累深503.85m~517.35m段为井筒第一含水层,该含水层高角度裂隙发育,含水以静储量为主,未注浆前,涌水量为35.6m3/h。顾北矿井为高瓦斯矿井,该井筒基岩段施工前经地面预注浆堵水,注浆只对岩帽488m~498m和基岩段498m~550m段注浆。通过地面预注浆形成的注浆帷幕封
3、闭了瓦斯补给源,改变了煤与瓦斯的原生状态,-16-矿业公司顾北项目部顾北矿井主井井筒揭13-1煤层施工安全技术措施对煤层可以起到封堵瓦斯通道、增加强度、提高煤的坚固系数,以达到降低突出危险指标;在井筒揭穿突出危险煤层时,加固区的煤体可以有效地阻止外部煤体向井筒中心移动,同样亦可阻止原始煤体瓦斯向井筒中心流动,从而大大减轻煤与瓦斯突出的危险性。但该矿是首次揭露13-1煤,必须采取“突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施”等“四位一体”的综合防治突出措施。三、前探钻孔、测压孔1.前探孔根据《防治煤与瓦斯突出细则》要求,在工作面距13-1煤层法距10m外,
4、即井筒施工至521m处停头,打了两个前探钻孔,深度为19.6m和17.8m,探明了煤层赋存情况,在累深526.43m处见13-1煤,并及时取13-1煤样,将煤样送到顾北项目部指定试验室进行化验K、△P、f值等有关突出危险性参数,经化验知f=0.63,⊿p=6。K=2.测压根据实际情况,为加快施工速度,减少工序转换,利用前探钻孔兼作测压孔,进行瓦斯压力测定,测得实际瓦斯压力为0.65Mpa。3.预测煤层突出危险性根据取样化验、测得钻孔实际瓦斯压力,利用综合指标法预测工作面煤层突出危险性。选取公式:D=(0.0075H/f-3)(P-0.74)其中:H——见煤深度,取526.43m
5、f——煤层坚固性系数,取0.63P煤层瓦斯压力,取0.65Mpa经计算:D=(0.0075×526.43/0.63-3)(0.65-0.74)=-0.29K=△P/f-16-矿业公司顾北项目部顾北矿井主井井筒揭13-1煤层施工安全技术措施其中:△P——煤层放散初速度,取6f——煤层坚固性系数,取0.63经计算:K=9.52式中△P、f均由实验室化验给出,H为掘进深度,P为两测压孔实测瓦斯压力最大值。根据以上计算结果,K=9.52≤15和D=-0.29≤0.25且P=0.65Mpa≤0.74Mpa,工作面煤层无突出危险性,直接采用远距离震动放炮方法揭开煤层。当预测指标出现下述情况
6、之一,为有突出危险:lP≥0.74Mpa。lK≥15且D≥0.25。l打钻、施工过程中出现喷孔、顶钻等动力现象。煤层为突出危险性煤层,要采取防突措施:在工作面距煤层最小垂距3m时,即井筒掘砌至累深528.43m处施工卸压排放钻孔。四、卸压排放钻孔1、卸压排放钻孔确定该煤层为突出危险煤层时,必须首先采取打钻孔排放瓦斯的防治煤与瓦斯突出措施。1)、卸压排放钻孔在井筒工作面呈锥台形均匀布孔,外圈孔终孔超出井筒轮廓线外的距离不得小于3m,钻孔间距1.5~2.0m,均匀布置,钻孔一次性穿过13-1下煤层0.5m。l排放孔与测压孔见煤点的距离不小于1m。l采用伞钻加长钻杆施工卸压排放钻孔。
7、l卸压排放钻孔布置如图。-16-矿业公司顾北项目部顾北矿井主井井筒揭13-1煤层施工安全技术措施2、排放效果的检验l卸压排放钻孔施工完毕,取煤样化验。l仍按工作面突出危险性预测方法预测煤层的突出危险性。根据取样化验、测压结果,经防突效果检测,只有工作面无突出危险时,方可采取远距离放炮方法揭穿煤层;如经防突效果检验,该煤层仍有突出危险时,必须由总工程师召集有关人员,重新制定其它防治煤与瓦斯突出措施,经实施并经效果检验符合防突要求后,方可采用远距离放炮方法揭穿煤层。第二章过煤层掘砌措施一、方案选
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