401103工作面綜合防塵專項設計及安全技術措施修改要點

1、陜西彬長胡家河礦業(yè)有限公司401103綜放工作面綜合防塵專項設計及安全技術措施總工程師：部門經(jīng)理：審 核：編 制：陜西彬長胡家河礦業(yè)有限公司二一七年十月目 錄第一部分 401105工作面概況1一、概況1二、煤層特征1三、煤層頂?shù)装鍘r性特征2四、地質構造特征2五、水文地質特征4六、瓦斯、煤塵、自然發(fā)火4第二部分 工作面粉塵來源分析6第三部分 401103綜放工作面綜合防塵專項設計7第四部分 401103綜放工作面綜合防塵安全技術措施11第五部分 煤塵爆炸事故應急預案及避災路線12一、煤塵爆炸事故應急預案12二、避災路線15401103綜放工作面綜合防塵專項設計及安全技術措施第一部分 401103

2、工作面概況一、概況401103工作面是陜西彬長胡家河礦井第五個回采工作面，該工作面地理坐標范圍為X：38893683890984；Y：3649566636495866。其井下具體位置為：北側為五條大巷保護煤柱，南側為401采區(qū)與小莊井田的邊界煤柱，西側為401102綜采工作面，東側為401盤區(qū)三條盤區(qū)大巷保護煤柱。該工作面設計長度1643m，可采長度1493m（平距），傾向長190m，可采面積28.37萬。工作面設計四條巷道，分別為運輸巷、回風巷、高抽巷和泄水巷，其中泄水巷401m，其余巷道設計至礦井邊界。該工作面對應地表位于彬縣義門鎮(zhèn)（劉家?guī)X王家?guī)X）。北部、南部為寬緩的黃土臺塬，中部為溝壑地

3、貌，地類為小塊旱地及經(jīng)濟林交替配置。地表最大標高+1070.7m，最低標高+920.6m。在工作面塌陷影響范圍有劉家?guī)X和王家?guī)X村部分住戶，工作面南部黃土臺塬上有一鄉(xiāng)道，自南西向北東穿過工作面。二、煤層特征該工作面為4號煤層，賦存穩(wěn)定，厚度25.028m，平均厚度26m，上分層平均可采厚度16.9m。煤層底板埋深570722m，總體趨勢從工作面北側向切眼先減小，再增大再減小，距離大巷約335m處底板埋深約700m，然后逐步變淺，距離大巷約660m處底板埋深約570m，然后逐步增大，至距離切眼約470m處底板埋深達到最深722m，之后至切眼再逐步變淺。底板標高+340+350m，總體趨勢從工作面北

4、側向南側煤層底板逐步升高，其中在A3向斜軸部附近為最低，最高處為切眼附近。煤層結構簡單，一般含兩層夾矸，且位于煤層的中上部，夾矸厚度一般小于0.3m。4號煤層為穩(wěn)定煤層，其頂板巖性以灰深灰色粉砂巖、泥巖為主，底板則以灰灰褐色鋁質泥巖為主。該4號煤為黑色，半亮型，瀝青弱瀝青光澤，層狀或條帶狀結構，貝殼狀或階梯狀斷口，視密度為1.36g/cm3，硬度系數(shù)1.82.4。該煤灰份10.012.5%，屬低中灰分煤，原煤全硫含量（St，d）0.600.85%，屬低硫煤，發(fā)熱量平均為29.99MJ/Kg。該工作面煤層以低中灰分、低硫分、低磷、高熱值的不粘結煤31號（BN31）為主，含小范圍的弱粘煤32號（R

5、N32），為優(yōu)質動力、氣化用煤和民用燃料。三、煤層頂?shù)装鍘r性特征直接頂：為較易冒落的砂質泥巖，間夾細粒砂巖條帶及薄層，厚度6m左右，巖石飽和抗壓強度為12.6029.17Mpa。基本頂：粉砂巖、中粒砂巖，其中粉砂巖厚度約23m，中粒砂巖厚度約11m，其飽和抗壓強度為12.6029.17Mpa。直接底：炭質泥巖，淺灰色，光滑細膩，團塊狀，局部顯示擠壓現(xiàn)象，含大量鋁土質成分且見大量菱鐵質鮞粒，飽和抗壓強度為,16.10-20.70Mpa，遇水極易軟化，屬于不堅硬不穩(wěn)定型，一般厚度約5m。四、地質構造特征（一）褶曲根據(jù)胡家河礦井首采區(qū)三維地震勘探報告及工作面設計范圍內煤層底板等高線變化趨勢，該工作面

6、煤層整體向北北東方向傾斜，傾角0°3°左右。該工作面內發(fā)育兩條向斜，分別描述如下：A1向斜：發(fā)育于工作面切眼向北約200m處，軸向東西向，軸面傾向南北兩側，起伏幅度為310m，地層較平緩，傾角一般為12°，屬控制程度可靠褶曲。A3向斜：發(fā)育于工作面大巷保護煤柱停采線向南380m范圍，軸向基本呈東西向，軸面傾向南北兩側，起伏幅度為818m，地層較平緩，傾角一般為2°左右，屬控制程度可靠褶曲。（二）河流沖刷構造帶401101工作面掘進及回采期間揭露一個東西向古河床沖刷沉積構造帶，判斷此構造帶可能為分流沖刷。根據(jù)胡家河礦井401102工作面槽波探測成果報告及巷

7、道掘進期間實際揭露情況，可知工作面內的古河流為分叉河流，河流方向由東向西，古河流的主干在401101工作面以西，在進入401101工作面之前河流分叉發(fā)育，距離切眼位置較遠的沖刷帶成為古河流的主要分支河床，靠近切眼位置的沖刷帶所形成的古河流分支河床其河水流量相對較小。因其沖刷區(qū)和未沖刷區(qū)煤層巖性及煤質特征均沒有明顯的差異，以此來推斷古河流是在煤層形成之后，在煤層的直接頂板上發(fā)育形成。預計該沖刷帶延伸至401103工作面，分布位置為距離切眼340430m和670770m范圍，最大剝蝕410m，具體延伸范圍及其他特征有待進一步研究、論證，在回采過程中應加以重視。（三）斷層根據(jù)胡家河井田勘探地質報告及

8、胡家河礦井首采區(qū)三維地震勘探報告資料分析，預計該工作面在掘進和回采期間，無大的斷層構造存在，不會對采掘施工造成大的影響。預計工作面局部節(jié)理裂隙發(fā)育，將會給頂板支護管理帶來一定的影響，也可能會遇到規(guī)模較小，斷距小于5m的斷層，因此開采時需要注意頂板維護，加強支護,加強煤層觀測，適時調整施工措施。（四）鉆孔工作面范圍內有T1水文地質鉆孔和186號普查孔，T1孔為2012年綜合防治水項目施工的水文地質鉆孔，全段已用水泥封孔，符合規(guī)范要求，且位于大巷保護煤柱內，對回采不會造成影響。186號普查孔位于運輸巷側，從膠帶巷開口至向南約410m處，該孔煤層上、下10m間用水泥砂漿封閉，此封閉方式符合當時規(guī)范要

9、求，在當時看來是合格的，但考慮到本工作面采用綜采放頂煤方式開采，煤層開采所產(chǎn)生的導水裂隙帶高度遠遠超出了20m，故將該孔的封孔質量視為“不可靠”。五、水文地質特征（一）工作面水文地質概況胡家河礦井水文地質條件為“極復雜”型，401103工作面水文地質條件與礦井水文地質條件大致相似，礦井四周邊界均為人為邊界，礦井邊界不會造成礦井內外含水層之間水力聯(lián)系的改變。根據(jù)充水水源分析，401103主要充水水源包括洛河組含水層、煤層頂部延安組和直羅組砂巖含水層以及采空區(qū)積水。工作面在回采的過程中主要受到兩種充水方式：一種是礦井直接充水含水層為侏羅系延安組煤系裂隙含水層及直羅組砂巖裂隙含水層，充水含水層富水性

10、弱，水量小，易于疏干；另一種是隨著回采工作面的推進，導水裂隙帶的形成與擴展，導通白堊系洛河組砂巖含水層，含水層中的地下水進入工作面造成工作面涌水，洛河組砂巖含水層水量大，難以疏干，持續(xù)性強。回采過程中未知構造或煤層裂隙導通相鄰采空區(qū)積水，會對回采造成較大影響，但由于保護煤柱的存在，一般情況下工作面生產(chǎn)不會受到老空水的影響。2、工作面涌水量預計在采厚不變情況下，工作面頂板導水裂隙帶將向上發(fā)育到白堊系含水層。工作面涌水水源為導水裂隙帶波及范圍內的侏羅系、白堊系各含水層段，直羅組砂巖裂隙含水層、延安組含水層將成為礦井直接充水水源，白堊系含水層也將部分進入礦井，成為礦井主要充水水源。結合401101、

11、401102、402103、401105工作面涌水量情況，401103工作面采取比擬法計算結果作為工作面正常涌水量，根據(jù)胡家河礦井401103工作面回采地質說明書，工作面正常涌水量為436m3/h，最大涌水量為567m3/h。六、瓦斯、煤塵、自然發(fā)火根據(jù)401103工作面瓦斯含量測定，原始瓦斯含量最大4.1m³/t，掘進中應對瓦斯監(jiān)測監(jiān)控高度重視，特別是在構造變化帶、頂板封閉性較好的區(qū)域應特別引起注意。本礦井4號煤層屬類自燃發(fā)火煤層，煤塵具有爆炸危險，且發(fā)火期短，一般為35個月，最短為20天。建議在執(zhí)行好防止煤層自燃措施的同時，重點制定和貫徹執(zhí)行好消塵管理措施。第二部分 工作面粉塵來

12、源分析目前，401103工作面配風量為1116m3/min，工作面風速為0.93 m/s，在401103工作面初采初放期間，為了滿足瓦斯治理需要，預計將進風巷風量調整至2140m3/min。由于401103工作面煤質軟，回采過程中容易造成煤塵飛揚。通過對已回采工作面觀測分析，工作面生產(chǎn)時產(chǎn)塵點主要在：1、采煤機割煤、裝煤；2、液壓支架降架、移架；3、后部放煤；4、前后部刮板輸送機機頭轉載；5、破碎機破煤；6、轉載機機頭轉載；7、順槽支架拉移；8、皮帶機頭落煤；9、風流揚塵。綜放工作面塵源多，產(chǎn)塵強度大而塵源點不集中，因此，必須實施綜合防塵措施才能有效控制粉塵，減少其危害，改善工作面的作業(yè)環(huán)境。

13、第三部分 401103綜放工作面綜合防塵專項設計根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求，結合我礦實際情況，401103工作面回采期間綜合防塵設計主要采?。好簩幼⑺⒉擅簷C內外噴霧、架間噴霧、轉載點噴霧、凈化水幕、個體防護、周期沖塵及隔爆水棚相結合的綜合防塵手段，以保證401103工作面的安全生產(chǎn)。401103工作面消防水從立風井底一趟108管路經(jīng)一輔運大巷108消防水管路至401103進風巷，再由401103進風順槽延伸至采煤工作面，給采煤工作面提供消防水。401103工作面消防水從1#聯(lián)巷經(jīng)一號回風大巷108凈化水管路至401103回風巷延伸至采煤工作面，給采煤工作面提供消防水。一、煤層注水通過401102、

14、402103和401105工作面注水前后產(chǎn)塵量綜合分析得出，注水后能夠有效降低工作面產(chǎn)塵量。并且在401103工作面回采期間為減小防滅火壓力及預防沖擊地壓在煤層施工注水孔，注水鉆孔布置參數(shù)，傾角、方位角等參數(shù)表1、2，具體設計為：運、回順煤層注水孔距離工作面100m時開始使用注水泵注水，每隔10m布置一組，連續(xù)注水30小時后改用靜壓注水，當注水孔距離工作面20m時停止注水，撤回注水管路。401103工作面煤層注水示意圖如圖1所示。表1 401103進風巷煤層注水孔徑卸壓孔設計參數(shù)施工位置鉆孔名稱孔深/m鉆孔傾角/°方位角/°孔徑/mm水壓/MPa套管長度/m孔間距/m注水時

15、間/h進風巷煤層注水孔9010°90°1136-151510不低于30表2 401103回風巷煤層注水孔徑卸壓孔設計參數(shù)施工位置鉆孔名稱孔深/m鉆孔傾角/°方位角/°孔徑/mm水壓/MPa套管長度/m孔間距/m注水時間/h正幫煤層注水孔9014°270°1136-151510不低于30圖1 401103工作面煤層注水示意圖二、采煤機內、外噴霧采煤機的噴霧系統(tǒng)中分為內噴霧和外噴霧兩種方式。采用內噴霧時，水由安裝在截割滾筒上的噴嘴直接向截齒的切割點噴射，形成“濕式截割”；采用外噴霧時，水由安裝在截割部的固定箱上、搖臂上或擋煤板上的噴嘴噴出

16、，形成水霧覆蓋塵源，從而使粉塵濕潤降塵。采煤機割煤時必須噴霧降塵，內噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于4MPa，無水或噴霧裝置損壞時必須停機。三、架間噴霧、轉載點噴霧支架在降柱、移架、升柱過程中產(chǎn)生大量的粉塵，因此必須安裝架間噴霧和放煤口噴霧。（1）架間噴霧：綜采支架每架安裝一組架間噴霧，并實現(xiàn)移架噴霧自動化，采煤機采煤時下風側3-5架架間噴霧必須打開隨機噴霧。（2）放煤口噴霧：綜采支架每架安裝一組放煤口噴霧，并實現(xiàn)放煤噴霧自動化。圖1 架間噴霧示意圖工作面前、后部溜子轉載點噴霧應固定在轉載機擋煤板上，噴霧裝置不少于3個噴嘴，噴嘴間距200300mm，噴霧方向合理；破碎機必須采取有效

17、的封閉措施噴霧降塵，噴嘴不少于5個；轉載機轉載點噴霧應安設至少2個噴嘴，相對固定在轉載機頭上。采煤工作面出煤時，及時打開各轉載機頭（皮帶機頭）轉載點噴霧裝置進行灑水降塵。四、凈化水幕401103采煤工作面所用凈化水幕根據(jù)規(guī)程相關規(guī)定按照要求安設智能噴霧裝置或手動噴霧裝置（以下簡稱凈化水幕）。在工作面開機期間，所有凈化水幕必須保證正常使用。401103工作面凈化水幕安設規(guī)定如下：401103運、回順三叉口以里50m，工作面切眼以外3050m處各安設凈化水幕一道,另外，運、回順在巷道每隔300m增設一道凈化水幕。經(jīng)過現(xiàn)場勘查和相關規(guī)定要求計算，401103進風巷安裝凈化水幕6道、回風巷安裝凈化水幕

18、7道，號回風大巷下風側2道。五、隔爆水棚首道隔爆水棚的首排水棚與采煤工作面的距離必須保持在60200m范圍內，設置于巷道直線段內，水棚與巷道的交岔口、轉彎處、變斷面處之間的距離不得小于50m。巷道每超過1000m必須增設一組隔爆水棚。401103采工作面隔爆水棚類型屬于輔助隔爆水棚，水量不小于200L/m2，隔爆水棚的數(shù)量、水量、安裝質量符合規(guī)定，并懸掛隔爆設施說明牌板和水袋編號牌板。隔爆水棚棚區(qū)長度不小于20m，每排水袋的高度保持一致，做到“橫豎一條線”。隔爆水棚水量計算：401103工作面運順、回順斷面積為18.36m2，水棚間距1.5m，每架4個水袋（60L），共16架,棚區(qū)長度22.5

19、m。401103泄水巷斷面積為9.08m2，水棚間距1.5m，每棚3個水袋（60L），水棚15架,棚區(qū)長度21m。經(jīng)過現(xiàn)場勘查和相關規(guī)定要求計算，401103運、回順各安裝隔爆水棚2組。圖2 隔爆水棚示意圖六、個體防護因采煤工作面各生產(chǎn)環(huán)節(jié)雖然采取了一系列防塵措施，但仍會有少量的粉塵懸浮于空氣中，甚至個別地方達不到標準，因此佩戴防塵口罩是防治粉塵對人體傷害的最后一道關卡，要求采煤工作面所有接觸粉塵人員必須佩戴防塵口罩，做好個體防護措施。七、沖塵周期采煤工作面運、回順每天8點班檢修期間必須安排專人沖洗巷道一遍，嚴禁煤塵堆積，并做好消塵記錄臺賬。八、粉塵測定401103回風巷口10-15m安裝粉塵

20、傳感器一組，能夠實時監(jiān)測回風流中粉塵濃度。第四部分 401105綜放工作面綜合防塵安全技術措施1、建立永久性的消防、防塵儲水池，儲水池必須經(jīng)常保持不少于200m3的水量。防塵用水應過濾，水質符合規(guī)定要求。2、礦井必須建立完善的灑水防塵系統(tǒng)，有符合實際情況的供水管路和防塵設施，沒有防塵管路到采煤工作面的不得生產(chǎn)。3、401103運、回順順槽必須應每隔50m安設一個供水閥門，確保水源到位，消塵到位。4、在401103工作面出現(xiàn)上下隅角懸頂過長放切頂炮時，必須采取濕式打眼，打眼時有水濕潤沖洗炮眼中的粉塵，并使其變成漿液排出。要求供水水壓不低于0.3Mpa，每臺鉆機供用水量在2L/min以上。5、爆破

21、是產(chǎn)生礦塵的主要環(huán)節(jié)，它能使落塵飛揚混入空氣中，對有放炮作業(yè)的施工，必須采用濕式打眼，使用水炮泥，爆破前后應沖洗煤壁，爆破時噴霧降塵。沖洗用水控制在15L/min以上，每個噴嘴用5L/min噴霧。6、裝運煤巖時灑水噴霧降塵。運輸時在各轉載點及卸載點安設轉載點噴霧。7、定期沖洗或清掃巷道積塵，另外要保持巷道沉積的粉塵中水分含量大于12%，使粉塵不易再飛揚。8、用通風的方法將礦塵稀釋，使懸浮的礦塵與空氣均勻混合而隨風流排出。為此要加強通風管理，合理調整風速，要求采面最低風速在0.5m/s以上，當風速在1.5-2.0m/s時，作業(yè)地點的礦塵濃度將降到最低（即最優(yōu)排塵風速），應盡量應用。9、堅持個體戴

22、防塵口罩等防塵。第五部分 煤塵爆炸事故應急預案及避災路線一、煤塵爆炸事故應急預案1、事故類型和危害程度分析井下空氣中煤塵含量超標會使員工患嚴重的職業(yè)病,煤塵爆炸會產(chǎn)生高溫、高壓沖擊波，摧毀、破壞巷道與設備，產(chǎn)生大量有害氣體，降低氧氣含量，傷害井下人員胡家河礦井煤塵爆炸性試驗樣火焰長度20mm，抑制煤塵爆炸的最低巖粉用量為55%，3號、4號煤層均具有煤塵爆炸性危險性。2、預警行動（1）發(fā)生煤塵爆炸事故后，事故地點及附近的人員在安全地點利用電話迅速將發(fā)生事故的地點、性質、原因和災害程度向礦業(yè)公司調度室匯報，井下其它地點人員發(fā)現(xiàn)異常情況后，也應及時匯報（2）調度員或值班調度主任接到報告后應按附表通知

23、值班礦領導、礦業(yè)公司總經(jīng)理、總工程師、有關領導、有關業(yè)務部門等，各級領導在接到通知后，必須立即到調度室待命，準備接受總指揮下達的救災命令。3、信息報告（1）值班調度室、通風調度室及安全信息站保證24小時有人值班,應急處置相關人員24小時手機開機。（2）接警及報告發(fā)生煤塵爆炸事故后，事故地點及附近的人員在安全地點利用電話迅速將發(fā)生事故的地點、性質、原因和災害程度向礦業(yè)公司調度室匯報，井下其它地點人員發(fā)現(xiàn)煙霧等異常情況后，也應及時匯報調度員或值班調度主任接到報告后應按附表通知值班礦領導、礦業(yè)公司總經(jīng)理、總工程師、有關領導、有關業(yè)務部門等，各級領導在接到通知后，必須立即到調度室待命，準備接受總指揮下

24、達的救災命令。4、信息上報煤塵爆炸事故發(fā)生后，礦業(yè)公司總經(jīng)理立即啟動安全生產(chǎn)事故綜合應急預案及煤塵爆炸事故專項應急預案，組織展開應急救援行動，并以電話、傳真等方式上報陜西陜煤彬長礦業(yè)有限公司及陜西省煤礦安全監(jiān)察局咸陽分局。5、應急處置（1）響應分級按照煤塵爆炸事故發(fā)生的地點，預計事故災難的可控性、嚴重程度和影響范圍，將煤塵爆炸事故造成人員傷亡或情況不明應急響應級別確認為I級響應（2）響應程序煤塵爆炸事故發(fā)生后，礦業(yè)公司應急救援總指揮立即啟動安全生產(chǎn)事故綜合應急預案及煤塵爆炸事故專項應急預案，下達停電撤人命令，并立即通知陜西陜煤彬長礦業(yè)有限公司調度指揮中心，請求支援。在總經(jīng)理到來之前由值班礦領導

25、負責組織人力、物力、按照預案程序展開救援行動。在總經(jīng)理到來之前由值班礦領導負責組織人力、物力、按照預案程序展開救援行動。6、煤塵爆炸事故處置措施（1）調度室接報警后應通知井下所有作業(yè)地點停止生產(chǎn)由礦帶班、跟班隊長或班組長組織本班作業(yè)人員撤至井底車場或升井，切斷事故區(qū)域內除風機電源外所有電源，防止二次爆炸。通知所有參加搶險救援人員到調度室集結待命，并根據(jù)總指揮的命令撥打醫(yī)院急救電話。（2）井下人員或現(xiàn)場人員：應迅速背向空氣震動的方向，臉向下臥倒，頭要盡量低。用濕毛巾捂住口鼻，用衣服等掩蓋住身體，盡量減少肉體外露。在爆炸的一瞬間，要盡可能屏住呼吸，防止吸入大量的高溫有害氣體。同時，按照操作方法迅速

26、戴好自救器沿避災路線盡快進入新鮮風流，如巷道破壞很嚴重，又不知撤退路線的情況下，主要設法到較安全的地方暫時躲避，安靜、耐心地等待救護。躲避的地方要頂板堅固,沒有有害氣體和水患的地點。并且要時時注意附近情況的變化發(fā)現(xiàn)有危險時，要及時轉換地方，避災中，要沉著冷靜、遵守紀律、聽從指揮（3）值班礦領導接到通知后，立即到礦調度室并根據(jù)事故性質和受災范圍，采取可能的防止事故擴大和搶救人員的措施。迅速組織撤離井下人員，采取可能的防止事故擴大的措施。盡最大能力收集井下相關信息,包括:爆炸地點、波及范圍、人員分布及傷亡情況、災區(qū)瓦斯等有毒有在氣體情況,是否發(fā)生火災、主要通風機的工作狀態(tài)等。（4）應急指揮部成立后，總指揮全權指揮，在其他副總指揮和礦山救護隊隊長的協(xié)助下，分析井下爆炸范圍、波及范圍、人員分布及傷亡