11606瓦斯抽放巷穿层钻孔设计及施工安全技术措施（第一单元）

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1、 贵州省大方县新发九鼎煤业有限公司大方县绿塘乡新发煤矿11606瓦斯抽放巷穿层钻孔抽采设计及施工安全技术措施第一单元（K0m300m）编制单位：新发煤矿通防科编 制 人： 张 龙 洪 审 核： 陈 鹏 审 定： 石 涛 编制日期： 2022年4月22日会 审 意 见 表11606瓦斯抽放巷瓦斯抽采设计第一单元主持人会审地点会审日期参加会审部门（负责人）签字部门（职务）签 字部门（职务）签 字部门（职务）签 字调 度 室采掘副总安全副总机电矿长机电副总施 工 队生产矿长地测副总安全矿长通防副总综合会审意见总工程师会审意见签字： 日期 年 月 日矿长会审意见签字： 日期 年 月 日 贯彻学习签到表

2、名 称11606回风巷瓦斯抽采设计参加贯彻学习人员签字序号签名序号签名序号签名序号签名113253721426383152739416284051729416183042719314382032449213345102234461123354712243648- 1 -11606瓦斯抽放巷穿层钻孔设计及施工安全技术措施一、编制目的为做好11606回风巷掘进工作面区域煤层瓦斯治理工作，经研究决定采用穿层钻孔预抽11606回风巷掘进区域煤层瓦斯，在11606瓦斯抽放巷里程K0+300m位置作为第一单元，控制11606回风巷里程K0+300m。为确保钻孔施工期间的安全，特编制11606瓦斯抽放巷第一

3、单元穿层钻孔抽采设计，施工人员严格遵照执行。二、编写依据1、煤矿安全规程（2022版）；2、防治煤与瓦斯突出细则（2019版）；3、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）、煤层瓦斯含量井下直接测定方法（GB/T23250）；4、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（安监总煤装2011163号）；5、贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿(兼并重组)安全设施设计说明书(修订稿)（2018）；6、贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿(兼并重组)初步设计说明书（2018）；7、贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16、20号煤层煤与瓦斯突出危险性评估（2017）；8、矿井瓦斯等级鉴

4、定：高瓦斯矿井（贵州省能源局文件黔能源煤炭（2012）498号文件） ；9、11606瓦斯抽放巷掘进工作面地质说明书、11606瓦斯抽放巷掘进工作面作业规程；10、贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16号煤层瓦斯参数测定技术报告（2020年7月）河南理工大学；11、贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16、20号煤层自燃倾向鉴定报告；12、贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16号煤层有效抽采半径测试技术报告（2020年7月）河南理工大学；13、2021年12月中煤科工集团重庆研究院有限公司技术报告贵州省大方县新发九鼎煤业有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16号煤层+193

5、8m标高以浅区域突出危险性预测，其结论为新发煤矿16号煤层+1938m标高以浅区域，预测为无突出危险性；13、瓦斯抽采精细化管理相关文件。三、工作面概况1、煤层情况16号煤层：位于龙潭组中部，上距10号煤层33.11-45.06m，一般39.31m，下距20号煤层平均26.47m。煤层全层真厚度1.752.81m，平均厚度2.24m，采用厚度1.492.46m，平均采用厚度2.00m，整个矿区煤层厚度变化不大；含0-1层夹矸，一般含1层夹矸，多为炭质泥岩和泥岩，厚度多在0.20-0.36m；煤层结构较简单，层位稳定，属稳定煤层，为全区可采煤层。顶板岩性：多为泥质粉砂岩、细砂岩及粉砂质；底板岩性

6、：粉砂质泥岩及细砂岩。2、瓦斯情况（1）根据2021年12月中煤科工集团重庆研究院有限公司技术报告贵州省大方县新发九鼎煤业有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16号煤层+1938m标高以浅区域突出危险性预测，其结论为新发煤矿16号煤层+1938m标高以浅区域，预测为无突出危险性，最大原始瓦斯含量为7.67m/t。11606瓦斯抽放巷里程K0+K300m段标高+1993.836-1981.608m，该段巷道标高大于+1938，2022年5月11日在11606回风巷开口位置分别测定5份煤层原始瓦斯含量，最大值为6.86m/t，原始瓦斯压力为0.25MPa，所以本设计选用7.67m/t作为计算原始瓦斯含量依

7、据。3、地质构造新发煤矿矿界范围位于维新背斜南东翼，落脚河向斜西翼，呈单斜构造。地层总体走向北东-南西向，倾向南东向，地层倾角815，一般11，矿区构造以断层为主，分别为矿区东北部的F1及钻孔202、401中的隐伏断层F202、F401。矿区内断层落差均小于30m。构造复杂程度属中等类型。预计该巷道不会遇见大的地质构造带，断层落差基本小于3米，岩层按照风井井筒的掘进剖面来分析，只存在小起伏，故该巷道岩层基本稳定。4、邻近巷道（1）11606瓦斯抽放巷巷道四邻采掘情况：以南是未开采区域；以北是进风平硐、回风斜井；以东是11602采煤工作面；以西是矿井井口及工业广场；以上为5、6上、6中、6下、7

8、、10、16号煤层为上煤组均未开采；以下为20号煤层（未开采）、33号煤层（部分开采）。（2）地面建筑、地形情况：地表位置为山体，无水体及其他建筑物。四、瓦斯抽采钻孔设计1、抽放半径确认根据2020年7月河南理工大学编制的贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16号煤层有效抽采半径测试技术报告，16号煤层预抽钻孔有效半径与抽采时间测定结果如下表：表1 16号煤层预抽钻孔有效半径与抽采时间测定结果煤厚（m）16号煤层取2.24m备注 预抽时间（d）有效抽采半径（m）1118284573相对瓦斯压力指标法测定，钻孔直径94mm，孔口负压15KPa。11.522.53根据2020年7月河南理工

9、大学编制的贵州黔宜能源集团有限公司大方县绿塘乡新发煤矿16号煤层有效抽采半径测试技术报告，11606回风巷瓦斯抽采钻孔半径采用2.5m。2、钻孔设计及工程量本次设计巷道长度300m，抽采半径为2.5m，控制11606回风巷掘进工作面巷道轮廓线外左右各15m,11606回风巷设计宽度4.5m，共施工钻孔60组，每组9个钻孔，共计施工钻孔540个，控制面积：10350m2。钻孔在施工过程中，若见煤、止煤情况于设计相差超过3m，需重新调整设计，经矿领导审核通过后再进行补充作业。五、瓦斯抽采钻孔施工1、施工设备（1）钻机：ZDY-4200LS型矿用全液压履带式钻机 （2）钻杆：73mm*750mm （

10、3）钻头：94mm复合片钻头（4）除尘装置：湿式钻进。2、施工计划计划2022年5月1日早班开始施工，至2022年7月30日结束，预计施工时间91天，如遇特殊情况影响，根据影响时间往后延期。3、施工要求（1）施工人员必须持证上岗，严格按设计要求施工，如有特殊情况需改变设计时，必须经技术科分析，总工程师同意后通防科重新出补充调整设计后方可改变施工参数。（2）施工人员必须熟悉钻孔设计要求和有关安全技术措施。（3）打钻前首先必须检查施工地点的支架、顶板等情况，必须由班长或有经验的老工人负责找掉活煤活砟，以免片帮伤人。（4）钻场所有电器设备必须上架并挂牌管理，电缆吊挂整齐，物料码放整齐，确保电器设备完

11、好、防爆。（5）钻机工必须对所使用的各种设备性能进行全面了解、检查，按要求进行操作，严禁违章操作。（6） 钻机工必须能处理施工过程中的临时故障，在施工和处理故障时，必须明确1人专门负责安全工作。（7）钻机工在安装钻机之前，必须保证设备处于安全位置，钻机必须安设牢固，不具备安全生产条件，严禁施工。在安设过程中必须保证钻机及附属设备垫平、稳定、牢固、安全。（8）必须执行现场交接班制度，交接时，必须把当班工作情况及发现的问题向下一班交代清楚。（9）施工时当瓦斯浓度超过1.0%时，立即停止作业；，所有人员撤离至新鲜风流中，并及时汇报调度室。在瓦斯浓度低于1.0%确认安全后才可继续作业。六、瓦斯抽采1、

12、瓦斯抽采系统（1）通过井下抽放管路接入矿井地面永久瓦斯抽采系统。（2）地面抽放泵：地面泵站选用2BEC-52型水环式真空泵，电机功率280KW（2台），吸气量：235m3/min。（3）管路：抽放管路：地面抽放泵站（高负压）总回风斜井（DN450PVC管）11606瓦斯抽放巷回风绕道(DN315PVC管）11606瓦斯抽放巷(DN315PVC管）11606瓦斯抽放巷施钻点（160PVC管）。2、封孔（1）封孔工艺：1）每个孔至少准备2根PVC50实管和1根PVC50筛管，筛管顶端安装堵头防止煤渣受负压吸力，吸到抽放管内堵赛；2）相互链接结实后在筛管和第一颗实管往后一米左右绑扎两包玛丽散；3）在

13、实管上绑扎注浆管和反浆管，短的为注浆管，长的为返浆管；4）在第3根实管1m处绑扎两包玛丽散，两堵之间距离为7m，打开马丽散迅速插到孔内；5）待马丽散全部膨胀后及时注浆，最后链接到汇流器上打开负压抽放。采用“两堵一注”封孔工艺及时封孔，封孔长度为7m，注浆深度为5m，必须保证封孔质量。管外露不得少于0.3m。钻孔封好后用抗负压软管将封孔管与抽放主管路混合器连接好，主管路及支管安设自动计量装置、测气嘴、闸门等，抽放管路沿途设放水器并安排专人放水。附两堵一注封孔图3、抽放管主管路采用DN450PVC管、干管DN315PVC管、支管DN160PVC管，自动计量装置安设在主管和支管连接处的支管上，通防科

14、每天安排专人进行人工检测与自动计量装置对比并做台账签字存档。七、抽放量及抽放效果预期1、瓦斯涌出量（1）根据2022年4月20日测风报表显示：11606瓦斯抽放巷掘进工作面实测风量为496.9m/min，平均瓦斯浓度0.08，绝对瓦斯涌出量0.397m/min。（2）工作面煤炭储量：评价单元参与计算煤炭储量G按公式（3）计算：G=（L-H1-H2）（l-h1-h2）my =（300-0-0）（34.5-0-0）21.56 =32292t式中：L评价单元煤层走向长度，300m；l评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度，34.5m；、分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。如果无巷

15、道则为0；、分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度，m。如果无巷道则为0；抽采钻孔的有效影响半径，2.5m；评价单元平均煤层厚度，2m；评价单元煤的密度，1.56t/m3。、应根据矿井实测资料确定，如果无实测数据，可参照附表2中的数据或计算式确定。 表2 巷道预排瓦斯等值宽度巷道煤壁暴露时间（t/d）不同煤种巷道预排瓦斯等值宽度（m）无烟煤瘦煤及焦煤肥煤、气煤及长焰煤25501001602002503006.57.49.010.511.012.013.09.010.512.414.215.416.918.011.513.016.018.019.721.523.0预排瓦斯等值宽度亦可采用

16、下式进行计算：低变质煤：0.808t0.55 高变质煤：（13.850.0183t）/（1+0.0183t）(1) 根据控制煤量，得出该控制范围煤层的瓦斯总量：Q = GW0 = 322927.67 = 247679.64 m式中：Q控制范围煤层瓦斯总量，m3；G控制煤量（t），32292t W0原始瓦斯含量，(取7.67m3/t）。(2) 应抽瓦斯量1）按抽采率大于45%计算：应抽瓦斯量=瓦斯储量45%=247679.640.45=111455.84m 2） 按瓦斯含量降到8m3/t以下计算（测定原始瓦斯含量小于8m3/t，不再计算此项）综上所述，预计第一单元抽采量需大于111455.84m

17、3后可进行瓦斯抽采达标评判。2、预期效果（1）工作面瓦斯浓度降到0.2%以下;（2）矿井抽采率大于25%;（3）11606瓦斯抽放巷掘进工作面绝对瓦斯涌出量小于3m/min。八、组织管理1、矿长对工作面瓦斯抽采工作负全面责任。2、矿总工程师负责组织相关单位对瓦斯抽采设计进行会审。3、生产矿长负责组织落实瓦斯抽采工作。4、安全矿长负责监督检查瓦斯抽采工作的执行落实情况。 5、机电矿长负责瓦斯抽采设备的供电工作落实安排，负责安排监控维护电工在施钻地点安装瓦斯传感器、一氧化碳传感器及自动计量装置。6、通防科负责编制瓦斯抽采设计，在会审后报送技术科、调度室、等相关单位和有关领导，并负责监督抽采设计的现

18、场落实，根据现场的条件及时修改瓦斯抽采设计。7、调度室负责瓦斯抽采设计落实过程中的全面协调等。8、安全科负责对瓦斯抽采设计的落实情况进行检查和监督。9、防突队负责瓦斯抽采钻孔的施工。10、通防科负责对工作面的风量、瓦斯浓度等进行监测，按规定进行单孔监测。11、单位技术员负责本单位干部、职工贯彻瓦斯抽采设计，贯彻后必须进行考核，合格者方可上岗；当设计发生变化时，及时贯彻。九、风险管控（一）水害方面1、风险描述: 存在淹井、人员伤亡和其他损失；2.管控措施：（1）严格要求打钻人员按设计要求施工，准确记录钻孔中的煤岩情况。严格执行“三专两探一撤”的相关规定和措施。（2）严格执行物探先行，钻探补充。

19、（3）施钻人员严格按要求填写施钻记录。（二）瓦斯1、风险描述：存在瓦斯集聚，造成瓦斯爆炸、燃烧和人员中毒事故；2、管控措施：（1）严格采用两堵一注封孔工艺，确保钻孔不漏气。（2）加强瓦斯抽放泵、管路的检查和维护。施钻期间严格使用气水分离器，打一个封一个、打一组连抽一组的安全措施，防止瓦斯泄漏到巷道。（3）通防科安排人员每天观测钻孔瓦斯变化情况。（4）严格按规定使用风水联动和孔口防喷装置。（三）火灾方面1、风险描述：电气设备、机械转动、油料、井下明火等管理不到位，造成火灾事故产生有毒有害气体，导致人员中毒事故和瓦斯爆炸事故。2、管控措施：（1）井口应严格执行入井检身制度，严禁穿化纤衣服、带火柴、

20、烟草等引火物品入井，加强井下易燃物品的管理和油脂的管理。（2）用过的棉纱、布头、纸等收集在一起，安排专人定期上井，不得乱扔乱放。（3）井下及井口房内不得进行电气焊和喷灯焊接等明火作业。如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电、气焊和喷灯焊接等工作时，每次必须制定符合一通三防管理规范相关要求的安全措施，由矿长批准。（4）井下电气设备实现“三无”（无明接头、无鸡爪子、无羊尾巴），杜绝“失爆”。（5）机电设备严禁缺润滑油运转。（6）液力耦合器不准使用可燃性传动介质。（7）消防材料库、机电硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力耦合器的地点等地点，都应备有沙箱、消防铲和灭火器，

21、每个地点沙子不少于0.2m3（每个沙箱）,8kg干粉灭火器不少于2个，消防铲不少于2把。（8）油脂存放点必须配置8kg干粉灭火器不少于2个。（9）在巷道内敷设与防尘管路共用的消防管路系统，供水管路（防尘管路）每隔不大于100m必须至少设一个三通和阀门，管路的接头、三通和阀门不得有流线型、（10） 特殊情况需打干眼时，必须安装风水联动装置，备足黄泥，打钻点回风侧10m内吊挂多功能气体检测报警仪。（四）顶板方面1、风险描述：顶板离层、破碎、掉矸、片帮存在漏顶堵实巷道，导致通风短路，造成瓦斯集聚事故。2、管控措施：（1）进入工作面后必须严格执行“敲帮问顶”工作。（2）临时支护使用有效，加强顶板支护。

22、（3）锚杆锚索支护强度达到作业规程要求，对锚杆锚索拉拔实验。（4）安装顶板离层仪进行监测。（五）有毒有害气体方面。1、风险描述：产生害气主要来自运输巷皮带运输机。管控措施：（1）瓦检员、钻工必须携带多功能气体检测仪，在施钻过程中在下风侧吊挂多功能参数气体检测仪；（2）施钻前，钻机必须装备好风水联动装置，并确保能正常使用；（3）施钻过程中，若出现顶钻、与硫铁矿等坚硬岩体时，严禁长时间干磨，防止高温产生一氧化碳；（4）在钻进过程中，若出现一氧化碳传感器或者多功能气体参数检测仪超限报警，立即开启风水联动装置，向钻孔累放水，防止自燃。（六）严格过程管控，力争取得实效。加强过程管理，做到针对矿井存在的重

23、大安全风险制定的每条措施，都有人员监督、落实，让每个人员都能高度认识到管控措施实施的重要性，加强过程管控考核，力争取得安全风险可控的效果。十、施工安全技术措施1、准备工作（1）钻机运输及安装：钻机装运过程中，由防突队人员用手葫芦，利用起重钢梁将钻机吊起装入罐车或平板车。然后用螺丝将钻机大件固定在平板车，并使用不小于6分的钢丝绳将钻机大件绑紧摽牢，经检查没有隐患时方可入井。在运送前，钻机人员应再一次检查平板车的捆绑钢丝绳是否牢固，确保安全。在运送过程中，严禁任何人乘坐罐车或平板车。在斜巷运输前，钻机人员必须首先检查绞车的固定，钢丝绳勾的安好状况，发现隐患及时处理；在斜巷运输过程中，要严格执行“行

24、车不行人，行人不行车”定，钻机平板车两侧及下方严禁站人，并使用好“一坡三档”。将钻机运送到安全地点，从平板车卸下之前，首先检查安装地点的顶板及两帮的不安全因素，必须进行处理；在起吊前必须检查起吊锚杆的牢固性及导链的可靠性，有无退扣，滑链现象，保证导链完好，严禁用其他物品代替起重梁；起吊过程中必须由专人统一指挥，除起吊人员外其他人应远离钻机，在落下过程中应缓慢下放，下放时严禁用手托；钻机在拆卸过程中，应拆卸成几个部分，钻机的大件用平板车运送，装车过程中，要使用手拉葫芦配合起重锚杆起吊，严禁人工硬抬硬扛。（2）抽放管路的运输及安装： 软质管或较短管材、配件可装矿车运送；凡矿车装不下的管材均用专用车

25、辆运送。管材的装载高度不准超出矿车两帮高度，并要捆绑牢固。在电机车运输巷道运送时，应事先与运输区取得联系，并严格执行电机车运输有关规定。斜巷运输时严格执行斜巷运输管理规定。管材、物料运到现场后，应放在指定地点，堆放整齐、牢稳，不得妨碍行人、运输和通风。安装管路前，应根据管路的安装用途和施工场所的条件要求，带齐所需用具；安装前应详细检查管材质量，有无堵塞物，管盘完好，配件齐全。拆接管路时，施工人员要相互配合，两人托住管子，一人拆、紧螺丝。管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。敷设瓦斯抽放管路时，要严格按设计线

26、路及要求施工，并按要求安齐人工或自动放水装置。2、钻进安全技术要求（1）钻孔施工中，班长为当班安全第一责任人，每班开工前必须进行安全三确认，发现异常情况及时处理并汇报。（2）所有钻机工必须持证上岗，穿戴整齐利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧，施工进程中严格按井下钻探操作规程操作，坚守岗位。（3）检查钻头旋转方向，经空载运转没有异常现象时，方可装上钻头开孔钻进。开孔时要缓慢钻进，要保护好钻头。（4）在施工进程中，瓦斯检查员检查钻场现场风流中瓦斯浓度，同时班长将所带瓦斯便携仪悬挂在施工钻孔上方偏下风口0.5m位置，并在打钻点回风侧安装甲烷传感器，当瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止打钻作业，切断电源，采

27、取有效措施处理。（5）在钻进过程中若出现煤岩破碎、漏水、瓦斯涌出量突然增大或由于孔内瓦斯高而出现顶钻等现象，要立即停钻，汇报调度室查明原因，并积极采取有效措施，待现象解除后方可继续进尺，防止孔内事故的发生；（6）打钻人员要精力集中，认真操作，防止孔内、机械和人身事故的发生，每班开工前要检查机械设备是否正常，发现有螺丝松动或零件松动应及时处理，以免造成重大机械事故；（7）钻孔要按钻孔质量标准化要求施工，钻具摆放整齐，钻场环境清洁。（8）接送钻杆人员必须站在钻机的两侧接送钻杆，以防发生顶钻伤人事故。（9）在钻进过程中钻机班长要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时处理。（10）现场交接班时，

28、必须把当班工作情况及隐患交代清楚。（11）施钻点回风侧要正确吊挂便携式甲烷检测报警仪，在回风侧10-15m应设置甲烷传感器，实时监测施钻时的有害气体情况。3、机电管理（1）供电设备线路中，各种保护必须齐全、灵敏可靠，设备放置合理、平稳；电缆吊挂整齐，开关上架，电气设备实现“三无”，杜绝“失爆”；认真管理好各种机电设备，检修制度化，维护正常化。（2）接地系统必须完善，接地极、接地线符合规定，严禁使用铝接头连接地线，严禁串联接地。（3）处理机电设备、线路故障时，必须切断上级电源，开关打到停止位置并加闭锁，悬挂“有人工作，严禁送电”的停电牌，用同电源电压相适应的验电笔验电，处理好后方可送电，必须坚持

29、“谁停电，谁送电”的原则。（4）对所有机电设备进行完好及防爆检查；大班电工每天检查一次。4、安全防护措施（1）施工期间严禁站在皮带上操作钻机。加工过桥安设在皮带上，预防皮带运输期间矸石滑落伤人；方便人员操作钻机；（2）所有施工人员必须随身佩戴隔离式自救器。（3）瓦斯浓度达到1.0或二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止打钻；电动机及其开关附近20米以内风流中瓦斯浓度达到0.5时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理。（4）施钻地点必须设置有与调度室直通的专用电话。5、人员避灾路线：（1）瓦斯、火灾、顶板避灾路线：11606瓦斯抽放巷施钻点21轨道斜巷主平硐地面（2） 水灾避灾路线：11606瓦斯抽放巷施钻地点11606瓦斯抽放巷回风绕道回风斜井地面。- 13 -