石拉烏素礦井主井井筒設(shè)計凈Φ9.4m，主井井口設(shè)計標(biāo)高+1338.3m，井筒設(shè)計總深度為749.632m，采用全深凍結(jié)法施工，凍結(jié)深度為760m，采用雙層鋼筋砼井壁支護(hù)。

主井井筒外壁掘砌至-627.1m后施工了12.9m的整體壁座，然后套砌內(nèi)壁至-8m；套壁工作已于2013年11月14日完成，在完成工序轉(zhuǎn)換后即將開始-640m以下水平的井筒外壁掘砌施工。根據(jù)地質(zhì)資料顯示-660.67m即為2-2煤層的頂板水平，為確保施工安全，根據(jù)《石拉烏素煤礦主井井筒過2-1、2-2、3-1、4-1煤揭煤施工設(shè)計》、《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，特編制石拉烏素礦井主井井筒揭2-2煤施工安全技術(shù)措施。

1、地質(zhì)概況

根據(jù)《石拉烏素井田井筒檢查鉆孔地質(zhì)報告》、《石拉烏素井田井筒檢查鉆孔柱狀圖》等資料顯示2-2煤位于井筒垂深660.67m～671.54m，其中包含-661.47m~-661.77m、-666.97m~667.72m兩層分別厚0.3m和0.75m的泥巖夾層，整體厚度為10.87m，2-2煤頂板為粗砂巖為主，底板為泥巖。

因煤層位于凍結(jié)段內(nèi)，因此在打鉆探煤施工過程中不需要考慮水的問題。

2、瓦斯地質(zhì)

根據(jù)《石拉烏素井田井筒檢查鉆孔地質(zhì)報告》顯示3個鉆孔中共采集10個瓦斯煤樣的測試成果，各煤層甲烷（CH4）含量為0.00～0.03 daf，二氧化碳（CO2）含量為0.02～0.07daf。自然瓦斯成分中甲烷（CH4）在0.04～4.42%，二氧化碳（CO2）1.53～7.88%,氮氣（N2）89.85～97.89%，瓦帶分帶屬二氧化碳—氮氣帶。

鉆孔所測瓦斯含量雖較低，但區(qū)內(nèi)主要可采煤層埋藏深，在井筒揭煤時，須對井下瓦斯進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，加強(qiáng)通風(fēng)，以防局部富集，造成事故發(fā)生。煤層自燃等級為Ⅱ～Ⅰ級，自燃傾向性為自燃～容易自燃。

當(dāng)探2-2煤、取下煤樣送實驗室預(yù)測突出危險性等工作全部結(jié)束，且預(yù)測煤層無突出危險后方準(zhǔn)進(jìn)行揭煤工作。當(dāng)井筒工作面掘進(jìn)至2-2煤層頂板法距2m（-658.67m）位置時，把工作面矸石清理干凈，利用傘鉆打眼,全斷面震動放炮揭露煤層。如果震動放炮未能按照要求揭穿煤層，出現(xiàn)殘爆、拒爆和爆破不成型的現(xiàn)象，在掘進(jìn)剩余部分時（包括掘進(jìn)煤層和進(jìn)入頂?shù)装?m范圍內(nèi)），仍按照震動放炮的要求，進(jìn)行放炮作業(yè)。

揭煤期間，根據(jù)凍結(jié)壁發(fā)展情況，采用打淺眼，放小炮通過該煤層，淺眼深度為2.5m（見爆破圖表1），如凍結(jié)壁發(fā)展到荒徑，可根據(jù)實際情況，采取深孔爆破，炮眼深度為4.5m（見爆破圖表2）。

1、鉆爆器材的選擇

①鑿巖機(jī)：采用一臺XFJD8.12傘型鉆架配8臺YGZ-70型鑿巖機(jī)。鉆桿：選用直徑26mm中空六角鋼鉆桿，長度4.7m。鉆頭：選用Ф55mm“十”字合金鉆頭。

②炸藥：選用煤礦許用T220抗凍型水膠炸藥，藥卷規(guī)格為Ф45×500mm。雷管：選用1-5段銅腳線毫秒延期電雷管。聯(lián)線方式：并聯(lián)聯(lián)線方式。

2、爆破參數(shù)

（1）每循環(huán)爆破進(jìn)尺2.5m

掏槽眼：采用二階直眼掏槽，一階掏槽眼深1.5m，圈徑為1.7m,眼距890mm，布置6個炮眼；二階掏槽眼深2.5m，圈徑為4.0m,眼距897mm，布置14個炮眼。

輔助眼：共布置三圈炮眼，第一圈圈徑為6.3m,布置21個炮眼,眼深為2.3m,眼間距為942mm；第二圈圈徑為8.6m,布置29個炮眼, 眼深為2.3m,眼距為931mm；第三圈圈徑為10.9m,布置37個炮眼, 眼深為2.3m,眼距為925mm。

周邊眼：井筒掘進(jìn)直徑為13m,炮眼布置圈徑為12.9m,眼距為587mm,共布置69個炮眼,眼深2.3m,最小抵抗線為1m。

炮眼總數(shù)為6+14+21+29+37+69=176個。

一階掏槽眼每眼2卷藥卷、二階掏槽眼每眼3卷藥卷、輔助眼第一、第二圈每眼3卷藥卷、第三圈輔助眼每眼2卷藥卷、周邊眼每眼2卷藥卷。每循環(huán)炸藥消耗量：（6×2+14×3+21×3+29×3+37×2+69×2）×0.8=332.8kg。

（2）每循環(huán)爆破進(jìn)尺4.0m

掏槽眼：采用二階直眼掏槽，一階掏槽眼深3m，圈徑為1.7m,眼距890mm，布置6個炮眼；二階掏槽眼深4.5m，圈徑為4.0m,眼距897mm，布置14個炮眼。

輔助眼：共布置三圈炮眼，第一圈圈徑為6.3m,布置21個炮眼,眼深為4.3m,眼間距為942mm；第二圈圈徑為8.6m,布置29個炮眼, 眼深為4.3m,眼距為931mm；第三圈圈徑為10.9m,布置37個炮眼, 眼深為4.3m,眼距為925mm。

周邊眼：井筒掘進(jìn)直徑為13m,炮眼布置圈徑為12.9m,眼距為587mm,共布置69個炮眼,眼深4.3m,最小抵抗線為1m。

炮眼總數(shù)為6+14+21+29+37+69=176個。

一階掏槽眼每眼4卷藥卷、二階掏槽眼每眼6卷藥卷、輔助眼第一、第二圈每眼5卷藥卷、第三圈輔助眼每眼4卷藥卷、周邊眼每眼4卷藥卷。每循環(huán)炸藥消耗量：（6×4+14×6+21×5+29×5+37×4+69×4）×0.8=625.6kg。

附：石拉烏素煤礦主井井筒揭2-2煤爆破圖表。

3、裝藥結(jié)構(gòu)

必須采用正向裝藥結(jié)構(gòu)。

 4、遠(yuǎn)距離放炮安全技術(shù)措施

⑴打眼時，巖、煤炮眼的眼位和眼深應(yīng)該嚴(yán)格按爆破圖表施工，并根據(jù)圍巖和見煤情況適時適當(dāng)調(diào)整。

⑵探測孔不得作為炮眼使用，放炮前所有不裝藥的眼孔要用黃泥、黃砂等不燃性材料填堵實，中心排放孔可用水炮泥封堵，孔口留0.4～0.5m用炮泥封嚴(yán)并搗實，以起到爆破自由面的作用。

⑶不得使用過期或變質(zhì)的炸藥。一次放炮使用的電雷管，一定是同廠、同期生產(chǎn)的電雷管，使用前應(yīng)嚴(yán)格對每個電雷管進(jìn)行導(dǎo)通檢查和電阻測定，退庫存放再次使用前必須做二次導(dǎo)通試驗。

⑷揭煤期間遠(yuǎn)距離放炮采用銅腳線1～5段毫秒延期電雷管，電雷管總延期時間不得超過130ms，嚴(yán)禁跳段使用。

⑸井下一切電源由施工單位參加揭煤的專職電工負(fù)責(zé)檢查、停電，并由放炮員、瓦檢員、調(diào)度員分別向調(diào)度室匯報，在得到調(diào)度室的同意后方可進(jìn)行裝藥工作。

⑹要嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”、“三人聯(lián)鎖”放炮制度，只有檢測工作面及20m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛刃∮?%時，才能裝藥放炮。

⑺聯(lián)線必須由放炮員親自操作，要使接線清潔并用膠布纏好，聯(lián)線后必須由放炮員檢查確認(rèn)無誤后，才能與母線接線。爆破母線連接腳線、檢查線路和通電工作只準(zhǔn)放炮員一人操作。

⑻雷管和母線聯(lián)線前必須處于短路狀態(tài)。使用地面380v電源起爆，在炸藥、雷管下井前由放炮員檢查起爆電源是否鎖好，鎖好后鑰匙必須由放炮員隨身攜帶，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)交他人，不到爆破通電時，不得將起爆電源鎖頭打開送電。

⑼裝藥應(yīng)采用正向裝藥結(jié)構(gòu)，嚴(yán)禁采用反向裝藥。

⑽放炮前將井筒施工設(shè)備都保護(hù)好，吊盤提至距工作面30m以上，負(fù)責(zé)清點人數(shù)，把所有井蓋門打開，井口房及翻矸平臺上人員全部撤出井口棚外50m位置后，在井口四角至少安設(shè)四人警戒。將井口20m以內(nèi)一切電源由專人負(fù)責(zé)檢查、停電。

⑾放炮員最后升井。由放炮員、瓦檢員、調(diào)度員分別向調(diào)度室匯報，負(fù)責(zé)警戒和停電的負(fù)責(zé)人也要向調(diào)度室匯報，放炮員只有接到現(xiàn)場指揮的放炮命令后，方可放炮。

⑿放炮員接到放炮命令后，先發(fā)出放炮警號，至少再等5s，方可起爆。爆破后，須立即將起爆電源斷開。

⒀放炮30分鐘后，救護(hù)隊員由井口20m以外逐步向井口檢查瓦斯情況，直到井口井蓋門，當(dāng)井口井蓋門瓦斯含量不超過1.0%，瓦斯自動檢測報警系統(tǒng)檢測井下瓦斯?jié)舛刃∮?.0%時，由揭煤領(lǐng)導(dǎo)小組安排救護(hù)隊配齊用具下井檢查，確認(rèn)無危險，井筒內(nèi)瓦斯?jié)舛染∮?.0%，救護(hù)隊隊員上井后，瓦檢員、放炮員再次進(jìn)入迎頭檢查后，由揭煤小組值班領(lǐng)導(dǎo)向調(diào)度室匯報現(xiàn)場情況并請求恢復(fù)送電，只有接到調(diào)度室的恢復(fù)送電命令后方可恢復(fù)送電，最后施工人員入井施工。

⒁瞎炮、殘炮處理，要嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

自距2-2煤層頂板法距2m起至進(jìn)入2-2煤層底板下法距2m位置止為過煤段支護(hù)范圍，揭煤范圍長度為14.87m，又由于煤、巖層傾角較小，故該段采用架設(shè)20^#槽鋼井圈背木板與現(xiàn)澆砼聯(lián)合支護(hù)。20^#槽鋼井圈直徑13m，間距中-中為600mm，采用6根托鉤固定20^#槽鋼井圈，圈與圈之間采用6根掛鉤連接；背板為長1200mm×寬300mm×厚50mm的木板；托鉤采用Φ20mm螺紋鋼筋加工而成，長度為700mm，利用膨脹藥卷固定；掛鉤采用Φ20mm螺紋鋼筋加工；現(xiàn)澆砼強(qiáng)度等級C40，壁厚400mm。過煤段支護(hù)形式根據(jù)井筒實際揭露圍巖情況確定，如果圍巖破碎，采用以上支護(hù)形式；若井幫圍巖較穩(wěn)定，則采用現(xiàn)澆砼支護(hù)。

1、局部通風(fēng)管理

需風(fēng)量計算

(1)按工作面最多人數(shù)計算需風(fēng)量Q_人

Q_人=4N=4×50=200m³/min

式中:N——工作面最多人數(shù)，取N=50人。

(2)按排除炮煙計算需風(fēng)量Q_炮

Q_炮= ×(A(SL)²k)^1/3=2612.72m³/min

式中: Q_炮——爆破后工作面所需風(fēng)量，m³/s

t——排除炮煙時間，井筒取30min

A——同時爆破的炸藥量，625.6kg

l——井巷長度，749.632m

k——淋水系數(shù)，k=0.6

S——井筒凈斷面面積，69.36m²

(3)按井筒最低風(fēng)速計算需風(fēng)量Q_v

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，并結(jié)合立井施工揭穿煤層的具體情況，立井掘進(jìn)的最低風(fēng)速取0.15m/s，并按下式計算需風(fēng)量Q_v：

式中：Q_v — 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m³/min；

S —工作面凈斷面面積，m²；取S=69.36m²；

V —最低風(fēng)速，m/s。取V=0.15m/s；

計算得Q＝60×69.4×0.15＝624.24 m³/min。

⑷按瓦斯涌出量計算：

Q_瓦=100kq=100×1.5×0.57=85.5m³/min

K-- 井筒掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量，m³/min；

q-- 井筒掘進(jìn)工作面通風(fēng)系數(shù)，一般取1.5~2。

(5)需風(fēng)量選取

根據(jù)上述計算可知，Q炮＞QV＞Q人＞Q瓦，故所需風(fēng)量選取其中最大值Q炮=2612.72m³/min。2×30KW型對旋風(fēng)機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù)：單機(jī)風(fēng)量500～740m³/min。根據(jù)上述計算，選用4臺2×30kw型對旋式風(fēng)機(jī)采用壓入式通風(fēng)方式向井下供風(fēng)，配備兩趟Ф800mm高強(qiáng)度膠質(zhì)風(fēng)筒，即可滿足井下需求。

2、局扇及其附屬設(shè)備的選取與管理

(1)采用壓入式通風(fēng),局扇安裝在地面。選擇2×30kw對旋軸流式風(fēng)機(jī)，配備兩趟Ф800mm高強(qiáng)膠質(zhì)風(fēng)筒通風(fēng)，取井筒百米漏風(fēng)率為1％，迎頭供風(fēng)量可達(dá)460×（1-1％×5.96）＝377.8m³/min＞370 m³/min，能夠滿足通風(fēng)要求。

(2)四臺同等力局扇（兩臺使用、兩臺備用）必須保證兩臺正常運轉(zhuǎn)。局扇必須實現(xiàn)自動切換，局扇等電氣設(shè)備管理責(zé)任到人,配備司機(jī)（值班電工專職管理）并掛牌，不得隨意停開。

(3)風(fēng)筒吊掛必須整齊，固定牢靠，不得脫節(jié)。揭煤期間，風(fēng)筒到迎頭距離不超過5m。

(4)局扇供電必須做到“三專兩閉鎖”。

(5)工作面因停電或其它原因造成停風(fēng)時，必須及時撤出人員，切斷電源?；謴?fù)通風(fēng)前，必須經(jīng)測氣員檢查瓦斯，只有在停風(fēng)區(qū)域內(nèi)瓦斯?jié)舛炔怀^1%時，且局扇及其開關(guān)處瓦斯?jié)舛炔淮笥?.5%時，才能人工開啟局扇。

3、瓦斯管理

(1)要加強(qiáng)工作面的通風(fēng)、瓦斯檢查和防爆器材的管理，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程和崗位責(zé)任制，嚴(yán)禁違反《煤礦安全規(guī)程》。

(2)當(dāng)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，并查明原因及時采取措施。

(3)對因瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定被切斷電源的電氣設(shè)備，必須在瓦斯?jié)舛冉档?span>1.0%以下時，方可通電啟動。

(4)井筒揭煤施工期間必須設(shè)專職瓦檢員，隨時檢查瓦斯?jié)舛?，如遇異常情況及時停止工作匯報調(diào)度室。

(5)瓦斯檢查要重視通風(fēng)死角，對井筒內(nèi)易產(chǎn)生局部瓦斯聚積的地點，如井壁刃腳下、吊盤下及封口盤下等位置，均應(yīng)設(shè)點仔細(xì)檢查，防止漏檢。

(6)瓦斯監(jiān)測使用KJ91A型安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)， T1探頭距工作面不大于5m，T2探頭距封口盤10～15m。T1、T2探頭參數(shù)設(shè)定如下表。因瓦斯超限或故障出現(xiàn)斷電，必須采用人工送電。

 

⑺ 瓦檢員每班要檢查并記錄井下探頭數(shù)值，如出現(xiàn)探頭值與瓦斯監(jiān)測儀測值不一致，現(xiàn)場按最大值處理，由施工單位負(fù)責(zé)在8小時內(nèi)將兩種儀器調(diào)校準(zhǔn)確。

4、防塵、防火管理

由于煤層自燃等級為Ⅱ～Ⅰ級，自燃傾向性為自燃～容易自燃。揭煤期間必須堅持灑水，并在工作面陪伴4-6個干粉滅火器。

⑴放炮前后應(yīng)對工作面進(jìn)行灑水，出矸期間要根據(jù)矸石潮濕及粉塵情況及時補(bǔ)灑水。打眼、出矸等有粉塵產(chǎn)生的工序，作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩。

⑵嚴(yán)格入井檢身制度，嚴(yán)禁穿化纖衣物、戴電子表、帶手機(jī)下井。礦燈在井下任何人不得隨意拆卸。

⑶揭煤期間使用的大、小錘一律改成銅錘。

(1)井筒內(nèi)及井口附近20m范圍內(nèi)的電氣設(shè)備必須是本質(zhì)安全型或防爆型，并按標(biāo)準(zhǔn)化掛牌管理。

(2)井下使用的電纜必須是符合《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定的阻燃電纜。

(3)井筒內(nèi)通訊、信號設(shè)備全部采用本質(zhì)安全型。

(4)井下動力供電必須采用檢漏保護(hù)裝置，保證檢漏保護(hù)裝置靈敏可靠。井下照明、信號裝置必須具有短路、過載和漏電綜合保護(hù)。

(5)由施工單位負(fù)責(zé)指定專人對局扇風(fēng)電、瓦斯電閉鎖和備用局扇班班進(jìn)行試驗，確保完好。

⑴揭煤前，河南煤炭建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司共同成立揭煤領(lǐng)導(dǎo)指揮小組

組　長：李志成

副組長：姬良雨 蔡振國 張永和 龔?fù)h(yuǎn) 王小孬

成　員：韓超峰 陳建省 姬建鵬 潘向明 張攀郝鵬 車相宗 李振新 任付興 竇田慶

⑵揭煤期間每次放炮必須由領(lǐng)導(dǎo)小組成員以上人員帶隊，其它有關(guān)部門派人參加，參加單位和人員有瓦檢員1名，放炮員1名，安全檢查員1名，電工1名，警戒員4名。礦山救護(hù)隊1小隊。

⑶每次揭煤放炮前，由調(diào)度室通知揭煤領(lǐng)導(dǎo)小組及有關(guān)單位參加人員在通知時間內(nèi)在主井井口集合并貫徹措施。

⑷揭開和通過煤層期間，必須安排地質(zhì)技術(shù)人員負(fù)責(zé)收集資料，并完整地做好原始記錄。

⑸揭煤前由領(lǐng)導(dǎo)小組組長帶隊組織各有關(guān)單位人員對揭煤準(zhǔn)備工作進(jìn)行一次全面檢查，并對檢查發(fā)現(xiàn)的問題開專題會落實。

⑹揭煤前，對參加揭煤人員進(jìn)行一次防突專門培訓(xùn)，參加揭煤人員必須經(jīng)考試合格，持證上崗。

⑴參加揭煤的作業(yè)人員必須掌握煤與瓦斯突出前的預(yù)兆：井幫壓力增大 ；煤壁或巖幫破碎、變形、掉渣、煤塊崩出；空氣變冷，煤質(zhì)干燥，煤體變暗；有煤炮聲，煤層層理紊亂；瓦斯?jié)舛茸兓螅痪灿克汕遄儨?；打鉆時，出現(xiàn)頂鉆、卡鉆或噴孔現(xiàn)象等。

⑵在出矸、砌壁、打眼等工序施工時，現(xiàn)場均應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé)觀察工作面圍巖和井幫穩(wěn)定情況，有專職測氣員檢查瓦斯及溫度變化情況。如發(fā)現(xiàn)工作面圍巖特別破碎，片幫或壓出，瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂?，溫度驟降或發(fā)出聲響等突出預(yù)兆異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即停止工作，撤退人員升井，及時報告調(diào)度室，采取相應(yīng)措施。

⑷施工過程中，兩臺絞車必須保證正常運轉(zhuǎn)，工作面始終保持一個不摘鉤的吊桶，待另一個吊桶下至吊盤或工作面后，這個吊桶才準(zhǔn)起鉤。信號、通訊系統(tǒng)應(yīng)保持暢通，備用信號必須保證完好可靠。

⑸若在井下遇到緊急危險情況，作業(yè)人員可以立即乘坐吊桶，通過井上、下信號或機(jī)械信號升井。

⑴在井筒揭煤施工過程中，應(yīng)準(zhǔn)確掌握煤層位置，在揭開通過時應(yīng)仔細(xì)觀察，隨時對照層位、巖性，及時修正，避免誤揭煤層或距煤層太近而來不及采取措施。

⑵揭煤期間，井下和井口防爆電話由施工單位安排專人24h監(jiān)守，保證通訊暢通。

⑶施工過程中，兩臺絞車必須保證正常運轉(zhuǎn)，工作面始終保持一個不摘鉤的吊桶，待另一個吊桶下至吊盤或工作面后，這個吊桶才準(zhǔn)起鉤。信號、通訊系統(tǒng)應(yīng)保持暢通，備用信號必須保證完好可靠。

⑷本措施適用時間：自距2-2煤頂板法距2m開始進(jìn)入揭煤工作，直至通過2-2煤層底板下法距2m結(jié)束。

⑸其它未盡事宜，嚴(yán)格按《石拉烏素煤礦主井井筒過2-1、2-2、3-1、4-1煤揭煤施工設(shè)計》、《煤礦安全規(guī)程》及《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

⑹由項目部技術(shù)科負(fù)責(zé)將該措施向本單位參與揭煤的干部和職工貫徹，并簽字。

(1)石拉烏素煤礦主井井筒揭2-2煤施工工藝流程圖

(2)石拉烏素煤礦主井井筒揭2-2煤施工工序圖

(3)石拉烏素煤礦主井井筒揭2-2煤層探煤兼測壓孔平、剖面圖

(4)石拉烏素煤礦主井井筒封孔測定煤層瓦斯壓力示意圖

 (5)石拉烏素煤礦主井井筒揭2-2煤爆破圖表1表2

(6)石拉烏素煤礦主井井筒過煤層通風(fēng)系統(tǒng)及避災(zāi)路線圖