回风井井筒揭煤施工安全技术措施
一、工程与地质概况
不连沟矿井隶属内蒙古蒙泰煤业有限责任公司，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗东部，行政隶属准格尔旗大路乡，隔黄河北与托可托县为邻，东与清水河县相望。不连沟矿井由沈阳设计研究院设计，矿井设计生产能力为1000万吨/年，采用主、副平硐、两立风井混合开拓，单水平盘区式开采。其中回风井净直径6.0m，井深396.0m，井口设计标高为+1273.0m。
根据不连沟煤矿检4号钻孔柱状图所揭露的地层，井筒自上而下为第四系上更新统马兰组、第三系上新统、白系下统志丹群、二叠系下统山西组、石炭系上统太原组地层。
本次探、揭煤层属于太原组6上煤层和6煤层，根据检4号钻孔柱状图可知两煤层之间为深灰黑色的炭质泥岩，其下部泥岩较厚含植物碎片，泥岩厚度为6.7m。6上煤层厚1.8m，预计见煤深度为374.926m；6煤层厚21.9m，预计见煤深度为383.426m。煤质以暗煤为主，夹有少量亮煤，属暗淡型煤，沥青光泽。（附图1：6上煤层和6煤层及顶底板岩层地质柱状图） 二、矿井瓦斯情况
根据井田详查勘探中采集煤层钻孔瓦斯样统计分析，勘查区6号煤层自然瓦斯成份甲烷0.43-1.03%，二氧化碳为0-5.96%，氮气94.04-99.41%，为低瓦斯矿。瓦斯成分则以n2为主，属二氧化碳-氮气带。
三、井筒探、揭煤层施工方法
《不连沟煤矿井筒检查孔勘查报告》提供的资料，不连沟煤矿为低瓦斯矿井，瓦斯成分则以n2为主，属二氧化碳-氮气带，从检3到检4号孔的瓦斯情况分析，本矿井煤层的ch4含量非常低。本矿井周边的矿井均为低瓦斯矿井，根据矿井地质情况，回风井井筒所穿过的煤层为低瓦斯，矿井地质条件属简单型。针对地质情况，揭煤层时为了安全起见，施工时坚持“安全第一，预防为主”的原则，采取先钻探煤、然后用光学瓦检仪检测探孔内的瓦斯含量，并在钻探过程中观察孔内的气体涌出情况，对探孔施工情况和瓦斯涌出情况进行分析，判定符合揭煤规定后，施工到煤层顶板上2m左右时采用震动放炮一次揭露煤层。 1、钻探煤层有两种方案：
采用qkz-100潜孔钻机，配φ60mm×1.0m的钻杆和φ90mm的钻头打探煤眼。
1.1当井筒工作面掘进到距被揭煤层顶板最小法距10m时，停止掘进，潜孔钻机在井筒工作面上打2个超前钻孔，探明煤层的准确位置，施工前必须完成下列准备工作。
①探、揭煤施工前必须对井上下以及井口周围20m进行一次全面大检查，对查出的不安全隐患立即整改后，方可实施探揭煤施工。 ②探、揭煤施工时，井筒的通风必须实行双机双电源，完善风电、瓦斯电闭锁。保持井筒的正常通风。
③井口棚及井下各种机电设备必须防爆，各种保护（特别是漏电保护
装置）安全可靠。 1.2探煤孔具体施工如下：
当井筒施工至工作面距6上煤层垂距10m，即井深366.45m时停止井筒掘砌施工，根据井筒岩层倾向在工作面打2个探煤钻孔，钻孔布置在井筒中心，利用主提钩头将潜孔钻机下放到迎头。下放钻机前先将钻孔位置用风镐找平，用风锤在工作面打四个600mm深的眼，用800mm长的螺纹钢锚杆配合加工好的槽钢将潜孔钻机的底座固定好，便可以上钻杆进行探眼。6上煤层和6煤层之间为6.7m，可以用潜孔钻机一次钻探，进入6煤层10m。在钻探过程中要注意观察是否有顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象，探孔打好后瓦检员用光学瓦斯检测仪检测探孔内的瓦斯含量，并做好记录。如果打钻过程中无异常现象，孔内瓦斯含量低且无明显涌出，即可判定煤层的瓦斯低无突出危险，可正常组织揭煤施工。 四、在6#煤层中施工
从检4号孔资料来看6#煤层层厚为21.9m，井筒与总回风巷连接处硐室和井底水窝都在6#煤层中施工。施工过程中每个班的跟班班队长都必须携带便携式瓦检仪，检测工作面的瓦斯情况。工作面打眼时必须打一个超前探孔，装药前瓦检员必须用光学瓦斯检测仪检测超前探孔的瓦斯含量，在工作面瓦斯浓度小于1%时才能进行装药连线放炮。 五、探孔测压及瓦斯排放
在钻探过程中如果出现顶钻、喷煤、喷瓦斯等现象时，可采用潜孔钻
机将探孔穿透6煤大于10m的深度。打钻终孔后立即封孔测压，测定煤层的ch4压力。 具体方法如下：
（1）加工一根长度3.0m镀锌无缝钢管，管径ф20mm，钢管与圆形挡板焊一起，带有丝扣接头，作为测压管。钢管在挡板下端露出1.0m并开出一些小孔，挡板直径ф80mm。
（2）管口露出工作面0.5m，在孔内先加入1.0m深的粘土，捣实后灌入加有速凝剂的水泥砂浆封堵，在管子上端接闸阀和压力表经24小时后测量压力，并详细记录压力上升与时间的关系，直到压力稳定为止，稳定后的压力即煤层瓦斯压力。
若瓦斯压力p＜0.74mpa，煤层无突出危险，可正常组织揭煤施工。若瓦斯压力p≥0.74mpa，如有突出危险，要打排放孔排放瓦斯。眼间距不大于1000mm，在控制断面内进行均匀布孔，外圈钻孔底距井筒轮廓线外不小于1500mm，排放孔穿透6煤深度大于10m，排放孔离测压孔距离为1.0m左右，打排放钻孔时，先打离测压孔远的,再打近的。排放钻孔布置见排放钻孔布置图（图3）。自然排放24小时后，再测定煤层的瓦斯压力p值，当瓦斯压力p＜0.74mpa时，确定无突出危险后，正常组织揭煤施工。 六、过煤层时的临时支护
过煤层时，若煤岩破碎可采用锚网喷联合支护。掘进荒径按3550mm控制，锚杆为管缝式锚杆，锚杆间距为800×800mm的梅花型布置方式。
金属网为150×150mm网格，采用ф6mm钢筋进行加工。施工时先把金属网放好,再向孔内安装锚杆，必要时进行喷射砼支护，喷射砼强度c20，喷层厚度50mm。 七、震动性放炮
当工作面掘进距煤层2m时，采用震动性放炮揭开煤层，并保证一次揭煤成功。
1、爆破器材选用：
雷管选用1到5段毫秒延期电雷管，脚线长度6.0m,延期时间在130毫秒以内,符合《煤矿安全规程》的规定。炸药选用煤矿许用安全型炸药。 2、爆破参数：
（1）布孔原则：中间密、周围稀、多层分布。岩眼、煤眼间隔布置，岩眼深度以距离煤层顶板200mm为准，打入煤层的部分要有炮泥充填。煤眼要穿过煤层顶板500mm，所有炮眼都在炸药与封口炮泥间装2个水炮泥。
（2）装药量：装药量为正常放炮时装药量。正向装药。 （3）起爆方式：和井筒基岩段相同。附：爆破图表 八、防煤尘
6号煤层的煤尘具有爆炸性，在施工中除了加强通风外，爆破后要对工作面进行撒水降尘。利用伞钻凿眼时，在吊盘上安装除尘器，以降低煤尘浓度。 九、避灾路线
若在井下遇到紧急危险情况，可以采取以下两种方式升井：
（1）工作人员立即乘坐吊桶，通过井上下信号或铜锤发出信号升井。 （2）若井下停电，工作面人员通过绳梯爬至吊盘，通过吊盘上的安全梯升井。 十、辅助系统 （一）通风系统
1、风机选择fd-1n06对旋式风机两台，一台工作，一台备用。功率2×30kw。在揭煤时，工作面风流速度不小于0.25m/s，风机出口风量不低于500m3/min。
2、揭煤前，从井上到工作面详细检查一遍风筒，破损风筒及时更换，同时风筒距工作面不得超过6.0米，以保障有足够新鲜风流进入工作面。 （二）电器设备
1、井上、井下信号系统一律为防爆系统。 2、井口、井下、井架上的刀闸开关应为防爆设备。 3、井下电缆全部使用阻燃性橡胶电缆。 十一、劳动组织 （一）、劳动组织
在整个揭煤过程中，由揭煤领导小组统一指挥，领导小组成员、劳动组织详见表一、二。
不连沟煤矿回风井井筒揭煤领导小组成员表一
序号姓名工作单位职务组内职务1陈兆凤二处不连沟项目部项目部经
理组长2潘孝艺二处不连沟项目部技术副经理副组长3孙业东二处不连沟项目部安全副经理成员4李光沛二处不连沟安监站安全特派员成员5翟国庆二处不连沟项目部生产副经理成员6李军强二处不连沟项目部工程组长成员7吴满意二处不连沟项目部204队队长成员不连沟煤矿回风井井筒揭煤预测阶段劳动组织表二 序号 岗位工种
小班数×每小班人数 圆班人数 备注 1 钻工 6 6 2
辅助操作工 3×4 12 3 通风瓦检 3×1
3 4 机电修 3×2 6 5
井上下把钩工 3×4 12 6
吊盘井口信号工 3×4 12 7
提升绞车司机 3×2 6 8 安检员 3×1 3
小计
60十二、安全技术措施
1、认真执行贯彻“一通三防”管理制度，特别是揭煤措施要认真贯彻给参与施工的每一个职工并签字，考核。 2、严格执行井口各项管理制度。 3、严格执行立井施工防坠措施。 4、井下电器设备全部具备防爆性能。
5、加强通风管理工作，在揭煤前认真检查一遍风筒，有破损处及时处理，保证工作面有足够风量。
6、探揭煤时要认真做好各项检查记录，打钻时是否有顶钻、喷煤现象，如有立即停钻汇报，并采取措施。
7、在通过煤层时，如有瓦斯浓度突然增大、煤壁片帮、来压、煤体位移压出、有煤炮声、煤体光泽变暗、煤层层理紊乱等现象时，井下人员要立即升井并及时向井口调度、队长汇报，以便采取相应措施。 8、打眼、装药、放炮要严格按爆破图表施工，放炮严格执行“三人连锁”和“一炮三检”制度。
9、放炮前，放炮员检查好放炮线、雷管连接线和地面放炮装置，保证母线接牢，起爆系统正常。
10、放炮后，必须通风30分钟后，瓦斯检查人员测井口回风口风流的瓦斯浓度低于0.5%时方可和班组长安全检查人员入井检查瓦斯浓度，确定瓦斯浓度低于1%时其他人员方可入井作业。
11、出碴时，加强检查井帮，及时进行临时支护。 12、井口备好临时支护材料。
13、过煤层砌壁时，采用风动振捣棒振捣。
14、瓦斯检查员必须跟班作业，做好瓦斯检查记录，如果工作面瓦斯浓度超过1%时，必须停止作业；瓦斯浓度达到1.5%时，立即停止作业，撤出人员，切断工作面一切电源，进行处理。
15、加强通风管理，禁止随意停开风机，风筒末端要接到吊盘以下。 16、井下作业人员带好备用矿灯，矿灯在井下不得随意拆开，以免产生火花。
17、井口20m内严禁有明火，并在20m内设好安全警戒，井口附近不得进行氧气、电焊工作。
18、井口各操作间要有安全可靠的防护措施，放炮时人员撤至井口棚以外的安全地点。
19、在井口、井下要安设瓦斯报警装置，并要认真调校，使之准确可靠。
20、井下施工人员严禁穿化纤衣服入井。
21、下井工作人员必须配带自救器、矿灯，并学会操作。
22、加强职工培训，揭煤前贯彻安全技术措施并签字，要全部考核合格，否则不得参加此项工作。
23、揭煤前5天，组织安全大检查，检查井下、地面防爆设备、通风系统及材料准备。
