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

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煤揭煤施工設計》、《煤礦安全規(guī)程》、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的有關規(guī)定，特編制石拉烏素礦井主井井筒揭2-2煤施工安全技術措施。

1、地質概況

根據(jù)《石拉烏素井田井筒檢查鉆孔地質報告》、《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

根據(jù)《石拉烏素井田井筒檢查鉆孔地質報告》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，須對井下瓦斯進行嚴密監(jiān)測，加強通風，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。

當探2-2煤、取下煤樣送實驗室預測突出危險性等工作全部結束，且預測煤層無突出危險后方準進行揭煤工作。當井筒工作面掘進至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，在掘進剩余部分時（包括掘進煤層和進入頂?shù)装?m范圍內(nèi)），仍按照震動放炮的要求，進行放炮作業(yè)。

揭煤期間，根據(jù)凍結壁發(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：采用一臺XFJD8.12傘型鉆架配8臺YGZ-70型鑿巖機。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、裝藥結構

必須采用正向裝藥結構。

 4、遠距離放炮安全技術措施

⑴打眼時，巖、煤炮眼的眼位和眼深應該嚴格按爆破圖表施工，并根據(jù)圍巖和見煤情況適時適當調(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用炮泥封嚴并搗實，以起到爆破自由面的作用。

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

⑷揭煤期間遠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責檢查、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行裝藥工作。

⑹要嚴格執(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，嚴禁轉交他人，不到爆破通電時，不得將起爆電源鎖頭打開送電。

⑼裝藥應采用正向裝藥結構，嚴禁采用反向裝藥。

⑽放炮前將井筒施工設備都保護好，吊盤提至距工作面30m以上，負責清點人數(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四人警戒。將井口20m以內(nèi)一切電源由專人負責檢查、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，負責警戒和停電的負責人也要向調(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，由揭煤領導小組安排救護隊配齊用具下井檢查，確認無危險，井筒內(nèi)瓦斯?jié)舛染∮?.0%，救護隊隊員上井后，瓦檢員、放炮員再次進入迎頭檢查后，由揭煤小組值班領導向調(diào)度室匯報現(xiàn)場情況并請求恢復送電，只有接到調(diào)度室的恢復送電命令后方可恢復送電，最后施工人員入井施工。

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

自距2-2煤層頂板法距2m起至進入2-2煤層底板下法距2m位置止為過煤段支護范圍，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20^#槽鋼井圈背木板與現(xiàn)澆砼聯(lián)合支護。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)澆砼強度等級C40，壁厚400mm。過煤段支護形式根據(jù)井筒實際揭露圍巖情況確定，如果圍巖破碎，采用以上支護形式；若井幫圍巖較穩(wěn)定，則采用現(xiàn)澆砼支護。

1、局部通風管理

需風量計算

(1)按工作面最多人數(shù)計算需風量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)按井筒最低風速計算需風量Q_v

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

式中：Q_v — 掘進工作面需風量，m³/min；

S —工作面凈斷面面積，m²；取S=69.36m²；

V —最低風速，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-- 井筒掘進工作面瓦斯絕對涌出量，m³/min；

q-- 井筒掘進工作面通風系數(shù)，一般取1.5~2。

(5)需風量選取

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

2、局扇及其附屬設備的選取與管理

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

(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。局扇必須實現(xiàn)自動切換，局扇等電氣設備管理責任到人,配備司機（值班電工專職管理）并掛牌，不得隨意停開。

(3)風筒吊掛必須整齊，固定牢靠，不得脫節(jié)。揭煤期間，風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時，必須及時撤出人員，切斷電源?；謴屯L前，必須經(jīng)測氣員檢查瓦斯，只有在停風區(qū)域內(nèi)瓦斯?jié)舛炔怀^1%時，且局扇及其開關處瓦斯?jié)舛炔淮笥?.5%時，才能人工開啟局扇。

3、瓦斯管理

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

(2)當掘進工作面回風流中瓦斯?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，均應設點仔細檢查，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，由施工單位負責在8小時內(nèi)將兩種儀器調(diào)校準確。

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放炮前后應對工作面進行灑水，出矸期間要根據(jù)矸石潮濕及粉塵情況及時補灑水。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嚴格入井檢身制度，嚴禁穿化纖衣物、戴電子表、帶手機下井。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)的電氣設備必須是本質安全型或防爆型，并按標準化掛牌管理。

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

(3)井筒內(nèi)通訊、信號設備全部采用本質安全型。

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

(5)由施工單位負責指定專人對局扇風電、瓦斯電閉鎖和備用局扇班班進行試驗，確保完好。

⑴揭煤前，河南煤炭建設集團有限責任公司共同成立揭煤領導指揮小組

組　長：李志成

副組長：姬良雨 蔡振國 張永和 龔望遠 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導小組成員以上人員帶隊，其它有關部門派人參加，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。礦山救護隊1小隊。

⑶每次揭煤放炮前，由調(diào)度室通知揭煤領導小組及有關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，必須安排地質技術人員負責收集資料，并完整地做好原始記錄。

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

⑹揭煤前，對參加揭煤人員進行一次防突專門培訓，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)場均應設專人負責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)出聲響等突出預兆異?，F(xiàn)象，應立即停止工作，撤退人員升井，及時報告調(diào)度室，采取相應措施。

⑷施工過程中，兩臺絞車必須保證正常運轉，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，這個吊桶才準起鉤。信號、通訊系統(tǒng)應保持暢通，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、下信號或機械信號升井。

⑴在井筒揭煤施工過程中，應準確掌握煤層位置，在揭開通過時應仔細觀察，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，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，這個吊桶才準起鉤。信號、通訊系統(tǒng)應保持暢通，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開始進入揭煤工作，直至通過2-2煤層底板下法距2m結束。

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

⑹由項目部技術科負責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系統(tǒng)及避災路線圖