分享
一、工程概况
色连二号矿井风井井筒设计深度364m，净直径7.6m，掘进荒径8.9m。井筒目前采用人工挖刷配合挖掘机掘进施工，掘进断面62.2m2，采用段高3.6m模板一掘一砌的作业方式施工。
风井井壁采用钢筋混凝土支护，表土段、基岩段支护厚度均为650mm，混凝土强度等级分别为C30、C40。过煤段井筒井壁采用单层钢筋混凝土支护,砼强度等级为C40。截止2012年9月17日风井井筒已施工井深至237.8m，根据前探孔资料，预计施工至累深246.5m位置将见2-1煤层组见第一层煤。因2-1下煤层与上面两层煤层间距均小于5m，故对2-1三层煤进行联合揭煤，为了安全揭过该煤层组，特编制该施工安全技术措施。编制依据：
1、《回风立井揭2-1煤层组地质说明书》。
2、《煤矿安全规程》(2011版)
3、《风井井筒预测地质柱状图》
4、已批准的《风井井筒及相关硐室掘砌工程施工组织设计》。
5、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5009-94)。
6、《防治煤与瓦斯突出细则》煤安字【1995】第30号。
二、地质、煤层、瓦斯情况
1、所揭煤(岩)层地质状况 (见地质说明书)
(1)地质构 造及水文地质情况。
根据勘探报告资料及井筒检查孔资料分析，该区域地质构造简单，施工中无构造影响。根据井筒上部实际揭露地质资料及井筒检查孔抽水试验资料分析，主要充水水源为顶板砂岩裂隙水，在裂隙发育处，有淋滴水现象，正常涌水量0～5m3/h ，最大可达20m3/h。
(2)瓦斯地质概况
本区域据6号煤层钻孔瓦斯测试成果知，甲烷(CH4)含量为0.00～0.03ml/g。自然瓦斯成分中甲烷(CH4)在0.00～7.49%，二氧化碳(CO2)0.53～7.69%,氮气(N2)91.24～98.83%，瓦斯带分带属二氧化碳～氮气带。
该区域各煤层瓦斯含量低;各煤层煤尘均具爆炸危险性，爆炸指数在30～50%之间;自燃倾向性为容易自燃～自燃，自燃发火期一般为40～60天。
(3)突出危险性评估
地勘资料无2-1煤层组瓦斯指标样数据，根据2-2中煤地勘时期瓦斯资料分析，预测回风井筒2-1煤层组瓦斯压力P<0.2Mpa，瓦斯含量W<0.03m3/t;同时周边矿井揭露2煤层组时，无突出及瓦斯灾害等情况发生。
2、风井井筒截止至9月17日已施工井深237.8m，距2-1首层煤顶板最小法距9.0m。工作面已按照揭煤设计的要求，完成前探、测压、工作面突出危险性预测工作，并完善了安全防护设施。
三、防突设计执行情况
(一)前探测压钻孔
1、在井筒迎头距2-1煤层组顶板最小法距12.6m(即233.9m)前施工一组共计3个前探孔，对2-1煤层组及岩石赋存情况和构造情况进行探控，准确掌握了煤层赋存情况和构造情况。 所有钻孔施工过程中均无喷孔、夹钻、顶钻等动力现象。
2、所有前探钻孔均正常施工，成孔完好，具体见表1：
表1 回风立井过2-1煤层组前探(测压)孔实际参数
|
孔号 |
孔径/mm |
方位角/o |
倾角/o |
孔深/m |
备注 |
|
1﹟ |
75 |
0 |
-75 |
20.5 |
1#、2#、3#孔均兼作测压孔并穿过2-1煤层组底板0.5m |
|
2﹟ |
180 |
-90 |
19.5 |
||
|
3﹟ |
270 |
-51 |
25.2 |
3、根据钻孔施工见煤情况分析煤层赋存情况如下：
根据前探钻孔分析，及时修改完善了煤层赋存和顶底板相关参数，准确控制煤层层位。打钻位置实际距离首层煤法距12.6m，前方煤岩层状接近水平，首层煤厚度0.6～1.2m，厚度相对稳定，第二层煤厚度0.4～1.2m，厚度不稳定，与首层煤间距2.0～2.9m;2-1下煤层厚度0.8～1.0m，与第二层煤间距1.2～2.5m。根据钻孔测压观察情况，预计下部细砂岩含水层水量较小，不会影响井筒的正常施工。具体见：
附图一：回风立井前探2-1煤层组成果图
(二)预测预报
1、利用法距2-1煤层组12.6m前施工的3个前探孔兼做2-1煤层组测压孔，钻孔封孔至2-1煤层组见煤点，测定2-1煤层组瓦斯压力，其中3#孔控制到井筒轮廓线外15米处。所有测压孔全部采用“两堵一注”的方式进行封孔。
2、测压钻孔施工过程中未出现任何动力现象。测定2-1煤层组层原始瓦斯压力，压力稳定后实测2-1煤层组原始瓦斯压力最大为0.04Mpa。
3、根据《中煤科工集团重庆研究院》出具的瓦斯含量测定及突出危险性评估初步报告，2-1煤层组实测瓦斯含量为3.652 m3/t， 2-1煤层组在风井区域为无突出危险性煤层。
附回风立井2-1煤层组瓦斯含量测定及突出危险性评估初步报告。
(三)预测结果及过煤方法
基于以上结论：2-1煤层组区域为无突出危险区，2-1煤层组工作面为无突出危险工作面，在迎头距2-1煤层组顶板2m法距时采用钻屑瓦斯解吸指标K1值进行最后验证，验证结果若K1值不超标，采取安全防护措施后执行人工挖掘过2-1煤层组。
四、安全防护及管理措施
(一)通风、供电系统
1、通风系统
(1)选用两台FBDNo6.3/2×30局扇，一台工作，一台备用，采用压入式通风方式供风，局扇实行双电源双局扇，自动切换。过2-1煤层组期间局扇必须设专职局扇司机，且局扇司机必须是电工。局扇开双级供风，供风不正常或备扇不能正常工作时，严禁进行作业。
通风系统如下：
新鲜风：地面→局扇→风筒→迎头
乏 风：迎头→回风立井井筒→地面
过煤期间必须安设专人对井筒内风筒进行检查，发现问题及时整改。
附图三：回风立井过2-1煤层组通风、监控系统及避灾路线图
2、供电系统
(1)供电系统
①电气设备主要有风机、井上、下照明、信号及调度绞车、钻机等。为满足井下风量要求使用2台FBDNo6.3/2×30局扇供井下通风，正常使用时，一台使用，另一台备用。风机供电满足“三专”供电方式以及风机自动切换要求，1#主局采用S9-100/6/0.69变压器供电(6#专用变压器)，2#主局采用KS9-315/6/0.69变压器供电。过煤期间井下工作面及吊盘照明及信号设备、过煤用钻机;井口照明来自东侧稳车群供电;信号系统采用1台BZX-4.0型照明信号综合保护装置供电，(详见回风立井揭2-1煤层组供电系统图)。
风电瓦斯电闭锁开关为QBZ-2*120/1140(660)SF (编号为6#)和KBD-400(编号为3#)，断电范围为井口调度绞车、井下过煤用钻机、泵、井下及井口照明打点信号。
风机以及控制设备位于井口北侧距井口20米以外。东、西井盖门用绞车及控制电源均位于井口20米范围之外，联络开关安装于东稳车群集控室，
②防爆设备管理。井下、井口20米范围内使用防爆电器(包括井口调度小绞车),并在使用前应由具备资质的电气设备防爆检查员检查其安全性能,取得合格证后方可投入使用。使用中的防爆电气的防爆性能每天检查一次, 确保防爆性能良好，过煤期间必须设专人负责检查、维修和调试,并留有记录和数据;严禁使用性能失爆的电气设备。加强入井矿灯防爆检查工作。
③确保保护灵敏可靠。漏电保护试验必须每天一次, 并作好记录,由专人管理。局扇必须安排专人看管。过煤前做一次远端漏电试验,过煤期间严禁做此试验。过煤期间，风电闭锁、瓦斯电闭锁及局扇切换开关自动切换必须每天试验一次,确保灵活可靠,并留有记录。井下及井口照明信号选择照明信号综合保护装置供电。过煤期间，每天必须对照明综保进行实验，确保其完好，并记录。
④强化电器设备检修，过煤所使用的电器设备必须台台完好，供电线路绝缘良好,各种电气保护灵敏可靠。井下不得带电检修、搬迁电气设备,包括电缆和电线,非专职或值班电气人员,不得擅自操作电气设备。
⑤井筒内钢丝绳悬吊电缆必须使用卡子卡紧,吊盘上及井口电缆悬挂整洁,开关及各电气设备摆放整齐,确保清洁卫生。
⑥严格停送电制度：检修或搬迁电器设备、电缆前，必须切断电源，检查瓦斯，风流中瓦斯浓度低于0.8%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验;检验无电后，方可进行导体对地放电。开关把手在切断电源时必须闭锁并悬挂停电牌。
⑦安排专职电工负责过煤期间停、送电。
(2)停送电操作：
①严格执行龙煤矿建二十二工程处七公司停送电制度。
②停电后，闭锁，挂停电牌，设专人看护。
(3)安全措施：
① 井筒施工过煤期间，必须每天对风电闭锁、瓦斯电闭锁、局扇自动切换功能试验一次。
② 停送电工作人员在接到调度及项目部领导值班人员通知后，严格执行停、送电管理规定，停电后，进行验电、放电，停电开关要闭锁、挂停电牌，并派专人看守。
附图四：回风立井过2-1煤层组供电系统图
(二)安全设施
1、监测监控
(1)在距迎头小于5m范围内设置甲烷传感器T1，距井筒回风道口向下10～15m处设置甲烷传感器T2。
探头报警及断电浓度如下:
|
探头 |
报警浓度 |
断电浓度 |
断电范围 |
复电浓度 |
|
T1 |
≥0.5％ |
≥0.8％ |
回风井井筒内及井口20m范围内所有非本安型电气设备 |
<0.5％ |
|
T2 |
≥0.5％ |
≥0.8％ |
<0.5％ |
(2)加强瓦斯探头的使用维护工作，防止因外力撞击、淋水等原因造成监控数据失真，确保灵敏可靠。
(3)在距迎头小于5m处必须悬挂瓦斯便携仪，报警浓度为≥0.5%，并要做到灵敏可靠。
(4)每隔10天由监控人员对瓦斯探头进行更换调校。
2、通讯设备
过煤期间，井下设本质安全型矿用电话机，增设一路工作面至井口的直通电话，以便紧急情况及时汇报。在吊盘与工作面之间安装声光信号，供工作面与吊盘之间联系。
(三) 掘进施工
1、过煤范围
井筒工作面迎头距2-1煤层组首层煤顶板最小法距2m开始穿过2-1煤层组至工作面迎头距2-1煤层组底板最小法距2m止。
2、岩柱控制
为进一步探明2-1煤层组情况，在井筒迎头距2-1煤层组顶板法距5m前，每班掘进施工前在迎头最先预计见煤位置施工不少于2个小直径(Φ42mm)超前探眼(参数由矿建工程技术部地测专业人员提供),准确控制安全岩柱和距2-1煤层组的法距，确保安全岩柱厚度不小于2m。
3、过2-1煤层组段掘砌、支护
(1)施工方案
采用综合机械化配套掘砌作业方式施工，使用63挖掘机配破碎锤和B87型风动破碎机施工，挖掘机装矸。副提升采用JK-4.0×3.5/15.5E绞车、主提升采用2JK-3.6/15.5绞车，各配一套单钩4.0 m3吊桶提升。采用大段高(段高3.6m)一掘一砌作业方式。
施工流程为：凿岩→出矸→扎筋→立模→浇筑砼
井壁采用MJY型整体金属模板立模浇筑，段高3.6m，一掘一砌;砼由商品混凝土搅拌站提供，3.0m3及2 m3底卸式吊桶运至吊盘，用妥善安置在吊盘上的溜灰管放砼对称入模。喷浆料由3.0 m3底卸式吊桶运至工作面，现拌现用。
(2)支护方案
过煤层段井壁采用现浇单层钢筋混凝土支护。井帮围岩较差，易片帮时，采用锚网或锚网喷临时支护管理帮部。钢筋混凝土支护：钢筋为HRB400级钢筋，环筋Φ20@200mm，纵筋Φ18@250mm，竖筋采用直螺纹套筒连接，环筋绑扎连接，搭接长度560mm(28d)，井壁钢筋搭接接头面积百分率≤25℅，壁厚650mm，混凝土强度等级C40。临时支护：锚杆采用Φ20×1800mm树脂锚杆，锚杆托盘100×100×8mm钢板，锚杆按梅花形状布置，间排距800×800mm，锚固剂为Z2350型1卷/孔，金属网为8#铁丝编制而成，网孔50×50mm，网片规格1.0×10.0m，网片搭接150mm;喷混凝土厚100mm，喷混凝土强度等级C20。
(3)支护工艺
①锚杆网支护
支护设备：锚杆采用YT—28风钻及MQB-50手持式气动帮锚机打眼
锚杆眼施工工艺
a、打眼前，必须清除帮部浮矸危岩。
b、根据设计要求，使用红漆标出锚杆位置。
c、打眼方向应垂直于井帮，不得打穿皮眼或沿顺层面或裂隙缝打眼。
d、锚杆眼的深度、间排距及布置形式要符合设计规定。打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼。
e、打眼的顺序，应按由上至下的顺序依次进行。
f、开风钻时，应先开风后给水，停机时先停水后停风。
g、采用风钻打眼时，风压应控制在0.4～0.65MPa，水压应控制在0.6～1.2 MPa。
②锚杆安装工艺
a、安装前，应将眼内的积水、岩粉用压风吹扫干净。对锚杆眼，锚杆的质量进行检查，发现不符合设计规定的要进行处理。
b、按规定数量放入树脂锚固剂(2个)，把树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上专用搅拌器。
c、用风钻卡住专用搅拌器旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌时间为30～40s。
d、安装15min后上好托盘，并用扳手将螺母拧紧。
e、锚杆外露≤50mm，托盘要与岩面接触严实，禁止在托盘上垫木头、石块或多加托盘。
f、对于锚杆托盘不能紧贴岩面，造成锚杆失效的，必须在其附近300mm范围内补打锚杆。
g、网片搭接150mm，用12#铁丝每隔300mm连接一道，金属网应紧贴岩面。
h、锚杆安装要做到构件齐全，安装到位。
i、锚杆的拧紧扭矩不小于100N.m，抗拔力>50KN。
(4)物料上下安全技术措施
①喷浆机使用4根长1.5m的4分钢丝绳锁扣配5T卸扣对称悬挂打运。打运前要使用卸扣将钢丝绳与钩头保险绳锁牢。
②使用3m3底卸式吊桶下放喷浆料前，要认真检查吊桶，清除吊桶底座上粘着的砂石，确保吊桶保险销插牢后方可打运。
③其他使用吊桶下放的物料严禁超出罐沿，如物料较长，超出罐沿部分应使用铁丝在罐梁上绑扎牢固。
④上、下材料时严格按《回风立井长材打运专项措施》执行。
掘砌施工的其他未尽事宜按《回风立井基岩段掘砌作业规程》执行。
(四)其他管理措施、规定
1、瓦斯管理
局扇距井口不小于20m，并指定专人看管，严禁随意停送电，局扇因故停止运转时，必须立即停止迎头工作，切断电源、撤出人员到地面;风筒接头要严密，风筒吊挂要牢固，严防风筒脱节坠落。风筒严禁跑漏风，风筒口距迎头不大于5m。
过煤期间，安设专职测气员，随时检查瓦斯变化情况，当发现瓦斯涌出忽大忽小、有煤炮声等突出预兆时，要及时撤出人员、并及时向矿调度汇报。
瓦斯检查要重点检查通风死角，对井筒内易产生局部瓦斯积聚地点，如井壁刃脚下、模板内、吊盘下、及封口盘下等应仔细检查，防止漏检。
2、防尘管理
(1)出煤、矸时必须设专人洒水，严禁煤(岩)尘飞扬。
(2)迎头施工人员佩戴防尘口罩，做好个人防护。
(3)采用湿式打眼。
3、井帮管理
煤层揭露后，根据实际揭露的岩层情况，如岩帮破碎，易片帮时，找帮后必须及时按要求进行临时支护支护。如井帮有较大的集中出水点时，必须采取措施进行处理，保证混凝土浇筑质量。
5、安全防护措施
(1)入井人员必须佩戴自救器和矿灯，自救器要能熟练使用，熟悉突出预兆。
(2)井口20m范围内禁止使用明火、吸烟、电气焊。加强入井检查制度，严禁携带烟草、点火物品，严禁穿化纤衣服入井和带电子表下井。
(3)井下不得以敲击、砸打作为信号，需要时使用气喇叭。
(4)过煤期间，按照规定对压风自救装置进行维护，确保正常使用。
(5)过煤施工中，两台绞车必须保证安全运转，工作面始终保持一个不摘钩的吊桶，待另一个吊桶下至工作面后，工作面不摘钩的吊桶才准起钩。信号应保证准确、畅通。
(6)出矸时，必须洒水灭尘，以有效降低煤尘扩散，井下施工人员必须佩戴防尘口罩，搞好个人防护。
(7)过煤期间，严格执行项目部领导跟班制度，现场指挥;交接班要有详细记录，遇到变化立即汇报调度及矿调度室。
(8)在施工中应仔细观察钻孔的瓦斯涌出量、打眼时有无异常现象等。如遇有异常情况应及时汇报，并采取相应对策。
(9)过煤期间，施工超前钻孔前必须向矿调度汇报，矿调度通知地质人员查看钻孔见煤(岩)情况，施工前矿调度通知揭煤小组跟班人员现场跟班。
(10)过煤的过程中，若出现瓦斯异常情况，井筒内断电后，人员需要升井时，使用工作面或吊盘上的本安型信号与地面信号室及值班电工联系，本安信号失效后，用本安电话联系，操作井盖门小绞车将井盖门打开，然后用电话通知绞车房将吊桶由井下提升至井口，确保人员安全升井。若绞车出现故障，人员可通过安全梯升井，操作步骤同上。
(11)过煤前，必须对所有参与揭煤人员进行防突知识培训，经考核合格后方可参与过煤工作，同时对过煤施工人员进行措施贯彻，方准上岗。特殊工种必须持证上岗，严禁脱岗、串岗。
(12)突出预兆：岩层破碎、岩帮崩落或压出、地压加大、煤层层理紊乱、倾角煤厚急变、瓦斯忽大忽小、温度迅速下降或升高、煤体出现劈裂声及闷雷声、响煤炮声、打钻喷孔等异常现象。
(13)过煤期间，井底及井口20m范围内严禁烧焊作业。
(14)其他涉及揭煤事项仍执行《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《色连二号矿井施工组织设计》及《色连二号矿井揭2-1煤层组防突设计》中的相关规定。
(五)避灾
避灾路线(水灾、火灾、瓦斯、煤尘灾害)：
工作面→吊桶→地面;
工作面→软梯→吊盘→安全梯→地面;
吊盘设软梯，在过煤期间要紧跟工作面，并要保证能正常使用，确保在发生灾变时该路线畅通。
五、组织管理机构
项目部成立揭煤领导指挥小组，加强对揭煤工作的组织管理。揭煤前由领导小组组长带队，组织相关人员对揭煤准备工作进行一次全面检查，并对检查发现的问题召开专题会议落实解决。揭煤期间，必须有领导小组副组长以上领导现场值班。领导小组组织机构如下：
组 长：
副组长：
成 员：
六、相关图纸
(一)回风立井前探2-1煤层组成果图
(二)2-1煤层组顶底板岩性综合柱状图
(三)回风立井过2-1煤层组通风、监控及避灾路线图
(四)回风立井过2-1煤层组供电系统图
