揭秘煤矿专项施工方案的编制

1)编制防突揭煤专项施工方案的目的

根据设计文件或超前钻探结果,在距离煤层垂距50 m 之前完成隧道揭煤专项施工方案的编制、评审、审批工作,目的在于明确隧道在揭煤方面需开展的工作内容、设防的标准、主要技术及安全措施等,以便根据施工进度及时有序地开展各项工作,保证隧道安全、顺利揭煤。

2)防突揭煤专项施工方案的主要框架及内容

防突揭煤专项施工方案一般由以下内容构成:

(1)隧道基本概况

简要介绍隧道地质、煤层、瓦斯、通风、施工情况。

(2)编制依据(略)

(3)隧道揭煤开挖支护方案

隧道揭煤开挖方法:根据设计或开挖揭示的围岩等级确定隧道揭煤开挖方法,可采用全断面、两台阶、三台阶等工法进行开挖。

隧道揭煤支护方案:根据设计或开挖揭示的围岩等级确定隧道揭煤支护方案,由于一般煤层及其顶、底板围岩较松软,且在过煤层段若出现塌方或变形极易造成重大安全隐患,应采取偏强的超前支护及支护措施。

(4)隧道防突揭煤总体方案

依据设计文件、施工组织设计、隧道布置、煤层位置及煤层与隧道的相对关系,确定揭煤工区、揭煤方案,必要时,在技术、经济比选的基础上,从众多可行方案中确定最优揭煤总体方案,明确揭煤流程。

(5)揭煤隧道的超前地质预报

依据设计文件,隧道各段落应开展的超前地质预报工作内容及主要技术要求。 设计文件未明确的应在方案中予以明确,以满足本隧道揭煤工作的需要。 具体为:在掌子面距离设计煤层垂距约50 m 之前,至少施工1 个取芯φ76 超前钻孔,以便探测掌子面前方是否存在煤层;在掌子面距离煤层垂距20 m 之前,至少施工3 个超前钻孔穿过煤层,以掌握煤层位置、厚度、产状及煤层与隧道的相互关系;在掌子面距离煤层垂距10 m 之前,进入揭煤作业段,施做不少于3 个预测孔,进行超前突出危险性预测,测定瓦斯压力和瓦斯含量。

揭煤隧道超前钻探所采用的钻机必须为矿用防爆型,且其能够满足孔深、孔径、钻孔角度等方面的需要。

(6)超前综合防突措施

超前综合防突措施包括以下几个方面:

①超前地质预报:超前地质预报的方法及主要技术要求。

②超前预测:超前预测的方法、指标及要求。

③超前防突措施:根据技术上可行、经济上最优的原则,通过比选确定采用的超前防突措施;明确所采用的超前防突措施的主要技术参数及工程量预计。

④超前防突措施效果检验:根据实施超前防突措施期间瓦斯抽(排)时抽放监控系统统计数据,验算抽(排)放效果;采用与超前预测相同的方法和指标进行超前防突措施效果检验。⑤超前验证:明确区域验证的垂距位置、方法及指标。

(7)工作面综合防突措施

工作面综合防突措施包括以下几个方面:

①工作面预测:明确工作面验证的垂距位置、方法及指标。 一般与超前验证合并进行。

②工作面防突措施:明确本隧道采用的工作面防突措施及主要技术参数。

③工作面防突措施效果检验:工作面防突措施效果检验的方法、指标与工作面预测相同。

④隧道工作面揭煤防突安全防护措施:根据隧道施工特点、煤层、瓦斯、区域及局部防突措施实施等情况,确定本隧道揭煤采用的安全防护措施。

(8)揭煤前垂距2 m 预测

当工作面防突措施效果检验无突出危险时,可开挖至远距离爆破揭穿煤层前的最小垂距位置2 m,采用工作面预测法进行最后验证。 若验证通过,则采用远距离放炮揭开煤层;若验证未通过,继续排放瓦斯或补打排放钻孔排放瓦斯,再次验证,直到验证通过为止。 采用远距离爆破揭开突出煤层后,若未能一次揭穿至煤层顶(底)板,则仍应对前方煤体采取工作面综合防突措施,直至进入煤层顶(底)板2 m 以上。(www.xing528.com)

(9)揭煤段施工安全措施

揭煤段施工安全措施主要包括以下几个方面:

①通风与防尘安全措施:通风系统的可靠性,通风连续性保障,风机位置、型号符合方案要求且风机完好,风管直径、风管出口至掌子面距离符合规定,风管顺直、无破口、掌子面风速、风量符合规定;过煤层段时掌子面洒水、喷雾降尘要求,隧道内环形洒水、喷雾降尘系统设置与要求。

②防火与防突水安全措施:过煤层段施工期间采用不动火工艺,洞内配备一定数量的灭火器材;若遇采空区,应加强防突水及采空区有毒有害气体措施。

③隧道用电及照明安全措施:隧道用电及照明的可靠性、安全性要求,在保证用电安全、不失爆的情况下洞内用电设备正常运转。

④瓦斯监测、检测及管理安全措施:瓦检员、自动监控管理人员配备齐全,检测、监控设备配置符合规定,人工检测地点、方法、频率符合规定,自动监控布置、传感器吊挂符合规定,监控系统各项功能正常,尤其是保证“风电、瓦电”闭锁功能正常。

⑤电气设备及作业机械管理安全措施:洞内固定电气设备防爆等级符合规范及建设单位管理要求,并加强检查,保持完好,杜绝失爆;行走式作业机械的改装符合建设单位管理要求,并做好日常检查、维护工作,保证功能正常。

⑥钻孔期间安全措施:包括超前钻孔、预测孔、检验孔、验证孔、打炮眼、加深炮眼等所有的钻孔作业,钻孔期间的瓦斯检测,钻孔期间遇瓦斯涌出、喷出、动力现象等异常情况时的应急处置措施等。

⑦抽放期间安全措施:抽放系统的建立、维护安全措施,抽放监控系统建立与管理,抽放期间的瓦斯检测、监控管理,抽放期间的通风管理,抽放期间的门禁管理,抽放期间的洞内作业限制与管理。

⑧开挖爆破作业安全措施:突出预兆及对作业人员的培训、交底;爆破器材的规定,起爆地点的规定,起爆后的观察与处置流程。

⑨支护作业安全措施:按要求进行超前支护,掌子面支护前的排险,采用不动火工艺时支护质量的保证措施。

⑩监控量测安全措施:过煤层段易出现软顶、软帮、软底围岩,除采取偏强超前支护和支护措施外,还应加快仰拱及二衬施工进度,尽量缩小仰拱、二衬到掌子面距离,及时支护成环,防止初支变形、侵限,同时加强监控量测工作(监测断面、测点及监测频率)并及时反馈信息指导施工,保证隧道支护系统稳定、安全。

按照《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB 10120—2019)的有关规定,结合现场实际情况,设置、配备避难所、压风自救装置和隔离式自救器。

通信联络保障措施:建立洞内外可靠的通信联络系统,保证洞内外通信畅通。

(10)隧道揭煤组织管理

为保证隧道揭煤工作的安全、顺利进行,揭煤技术服务单位应提前与施工单位项目部(分部)协商后成立揭煤组织机构,对隧道揭煤各项工作按时间节点顺序进行梳理,以表格、流程图、框架图或其他方式确定揭煤组织机构及成员分工,做到工作内容清楚、工作流程清晰、责任人明确。

(11)突发性瓦斯事故应急预案

①应急救援组织机构:由施工单位项目部确定应急救援机构组织及原则。

②应急救援组织管理职责:应急预案总指挥、副总指挥、相关部门的职能及职责。

③现场指挥机构的组成、职责:由施工单位项目部、分部共同确定现场指挥机构的组成、职责。

④处置突发事件的原则:明确发生突发事件时的处置原则。

⑤瓦斯突出、瓦斯爆炸的应急救援措施:针对瓦斯超限、瓦斯燃烧、煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸分别制订应急救援措施。

(12)揭煤所需的主要设备及仪器仪表

根据揭煤工作的需要,拟投入揭煤所需的专用设备和仪器仪表。

(13)隧道过煤层段工期、投入预计

如需要,可进行揭煤段工期和投入预计。

(14)附件

根据需要,可附能提前确定的内容,如抽放钻孔布置、抽放方案与抽放系统布置、水力压裂措施等,施工期间可根据实际情况再进行方案调整及补充。