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运输斜巷防误揭煤层安全技术措施

   11运输斜巷从+1695.920m┳标高开始施工，以277°方位平推13.4m的平巷，再以307°方位平推23.5m的平巷，并以该点为起点以24°的坡度向上施工至+1775m标高与M6煤层贯穿形成首采区的运输系统；但由于勘探不详，地质构造复杂，可能在掘进过程中出现偏差误揭M28、M18、M13、M9、M8、M7等煤层，引发煤与瓦斯特别事故；为了我矿安全建设和保证职工的人身安全，依据《纳雍县王家寨煤矿初步制定》、《纳雍县王家寨煤矿安全专篇》、《纳雍县王家寨煤矿11运输斜巷及联系巷作业规程》、《煤矿防治水规定》及《防治煤与瓦斯特别规定》等相关规定，特编制11运输斜巷防止误揭煤层安全技术措施。

一、矿井概况
巷道名称：11运输斜巷
巷道作用：为首采区运煤〔矸〕、通风
〔一〕区域地层
区域出露地层从老至新有震旦系、寒武系、石炭系、二叠系、三叠系，缺失奥陶系、志留系和泥盆系，第四系零星覆盖在各时代地层之上。区域地层见表1－2－1。

表1－2－1                 区域地层简表
地 层 单 位
厚度〔m〕
岩性及矿产简述
第四系〔Q〕
0-50
亚粘土、砂土、角砾
侏罗系〔J〕
下统
下禄丰组第二段〔J1x2〕
51-78
粉砂质泥岩、泥岩平少量粉砂岩〔未见顶〕。
三
叠
系
〔T〕
上统　〔T3〕
须家河组〔T2x〕
146－300
岩屑石英砂岩。底部夹炭质页岩和煤线。
中统　〔T2〕
法朗组〔T2f〕
0－92
灰岩夹泥质灰岩及白云岩。
关岭组〔T2g〕
第三段〔T2g3〕
194－319
白云岩夹灰质白云岩、白云质灰岩。
第二段〔T2g2〕
157－369
灰岩夹灰质白云岩、白云质灰岩。
第一段〔T2g1〕
121－172
白云质泥岩、泥质白云岩、白云岩、灰岩。
下统　〔T1〕
永宁镇组〔T1yn〕
第四段〔T1yn4〕
51-128
泥质白云岩、溶塌角砾岩。
第三段〔T1yn 3〕
43－218
灰岩夹泥质白云岩、白云质灰岩。
第二段〔T1yn2〕
41－85
泥岩、含白云质泥岩夹泥灰岩、灰岩。
第一段〔T1yn1〕
154－272
灰岩。底部为泥质灰岩。
夜郎组(T1y)
飞仙关组〔T1f〕
九级滩段
第二段
63－388
329－387
粉砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩。
粉砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩。
玉龙山段
第一段
78－394
114－275
灰岩、鲕粒灰岩。
泥岩、泥质粉砂岩夹少量粉砂岩，顶部4－60m为鲕粒灰岩。
沙堡湾段
9－163
泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩。
二
叠
系
〔P〕
上统　〔P3〕
大隆组〔P3d〕
1－32
硅质泥岩夹凝灰岩。
长兴组〔P3c〕
7－76
钙质泥岩、白云质灰岩。
龙潭组〔P3l〕
第二段(P3l2)
94－443
砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩夹煤。
第一段(P3l1)
0－15
粘土岩、凝灰质粘土岩及砾岩。
峨嵋山玄武岩组〔P3β〕
0-255
玄武岩、凝灰岩、砂页岩。
中统　〔P2〕
茅口组〔P1m〕
第二段〔P2m2〕
0-300
灰岩、白云质灰岩、含燧石灰岩、硅质岩。
第一段〔P2m1〕
70-251
白云质灰岩、泥质灰岩、白云岩。
栖霞组〔P2q〕
73-180
灰岩、燧石灰岩、泥质条带灰岩。
下统〔P1〕
梁山组〔P1l〕
13-67
石英砂岩、炭质页岩、煤。
石
炭
系
〔C〕
上统〔C2〕
马平组〔C2mp〕
0－73
灰岩、白云质灰岩夹泥、页岩。
黄龙组〔C2hn〕
0－62
灰岩、白云质灰岩、瘤状灰岩。
下统〔C1〕
摆佐组〔C1b〕
0－158
白云岩、白云质灰岩、重结晶灰岩。
寒
武
系
〔∈〕
中上统〔∈2－3〕
娄山关群
〔∈2－3ls〕
第二段〔∈2－3ls2〕
0－515
白云岩。
第一段〔∈2－3ls1〕
0－280
白云岩、泥质白云岩、粉砂质白云岩。
下统〔∈1〕
金顶山组〔∈1j〕
0－141
粉砂岩、泥质粉砂岩、页岩。
明心寺组〔∈1m〕
165－548
砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。
牛蹄塘组〔∈1n〕
130-159
泥岩、炭质页岩、硅质岩、磷块岩
震旦系〔Z〕
上统〔Zb〕
灯影组〔Zbdn〕
374
白云岩、含燧石白云岩、夹磷块岩
            〔二〕区域构造
区域构造上矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区和毕节北东向构造变形区交汇部位，其主体构造为纳雍东西向构造带，矿区所处具体构造部位为该构造带东段南侧。
〔三〕矿区地层及地质构造
 一〕地层
矿区内出露的地层由老至新有二叠系中统茅口组，上统峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组，三叠系下统夜郎组和第四系。现分述如下：
二叠系中统茅口组〔P2m〕：出露于煤矿区东部外围的韩家冲至谭家丫口一带。岩性为浅灰、灰色厚层至块状粉至细晶灰岩，产大量蜓科化石。出露厚度大于80m。
二叠系上统峨眉山玄武岩组〔P3β〕：出露于井田西、西南和东部外围，岩性以灰、深灰色块状拉斑玄武岩为主，顶部3.3～6.8m为灰、浅灰色块状沉凝灰岩、凝灰质玄武岩。厚度变化较大，整体呈东薄西厚，东部厚约50～80m，北西部厚约200～250m。与下伏茅口组呈平行不整合接触。
二叠系上统龙潭组〔P3l〕：
分布于井田大部区域，但第四系覆盖严重，主要出露于井田南部、南东部及东部化磋窝至垮岩脚一带，出露面积约2.2km2。龙潭组为一套海陆过渡相含煤碎屑岩组合。由深灰色、灰色、黑灰色粉～细粒砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、粘土岩、煤及少量石灰岩等组成。薄层状至中厚层状构造为主。为区内含煤地层。该层厚度为240.38～261.45m，平均250.57m。其厚度变化不大。该地层与上覆、下伏岩层之间界线清楚，岩性较稳定，对比性较好。依据其岩性组合、厚度、沉积旋回及含煤特征，分别以M6煤层之顶和M15煤层之底为界将其划分为三段，自下而上为龙潭组一段〔P3l1〕、二段〔P3l2〕、三段〔P3l3〕：
龙潭组一段〔P3l1〕：以龙潭组底至中部M15煤层底为界。岩性为薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩互层。夹黑色煤〔线〕层和炭质泥岩，底部为浅灰色铝土质粘土岩。龙潭组一段厚度为134.92～159.56m，平均138.84m。其中含大部可采煤层M30和零星可采煤层M18、M28、M32。
龙潭组二段〔P3l2〕：以M15煤层底至M6煤层顶为界。岩性为薄至中厚层泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩互层，夹薄至中厚层或透镜状生物碎屑灰岩〔上部〕及黑色煤〔层〕线；粉砂岩为不等厚夹石主要分布于上部。龙潭组二段厚度为63.84～76.13m，平均66.36m。其中含全区可采煤层M6、大部可采煤层M15、零星可采煤层M7、M8、M9、M13。
龙潭组三段〔P3l3〕：以M6煤层顶至龙潭组顶为界。岩性为薄层状粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及泥岩互层，夹黑色煤〔线〕层、炭质泥岩、薄至透镜状生物碎屑灰岩。厚度为38.57～46.11m，平均43.03m。含零星可采煤层M3、M5。
二叠系上统长兴组〔P3c〕：零星出露于井田东部大坡脚—长冲垭口一带，岩性为中至厚层状细至中晶灰岩、含燧石结核灰岩。厚5.41～14.63m，平均9.05m。该组与下伏龙潭组呈整合接触。
二叠系上统大隆组〔P3d〕：仅出露于井田东部长冲垭口。整合覆盖于长兴组之上，岩性为薄层硅质泥岩，顶部夹鲜黄绿色玻屑凝灰岩。厚3.53～6.90m，平均4.78m。
三叠系下统夜郎组〔T1y〕：出露于井田北部和北东部大白岩—猴子洞—路分丫—化以岩一带。按岩性组合从下至上分为以下三段：
夜郎组沙堡湾段〔T1y1〕：岩性为薄至中厚层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、钙质泥岩及泥质灰岩，由下向上钙质含量逐渐增多。厚187.85m。
夜郎组玉龙山段〔T1y2〕：岩性为厚层夹块状细至中晶灰岩、鲕粒灰岩，与下伏沙堡湾段泥岩呈渐变过渡。厚约129.05m。
夜郎组九级滩段〔T1y3〕：岩性为薄至中厚层泥岩、粉砂岩夹泥灰岩、灰岩及鲕粒灰岩。仅出露于井田北部路分丫一带和北东部大白岩山顶，厚度大于70m。
该组与下伏大隆组呈平行不整合接触，以大隆组硅质泥岩夹凝灰岩结束，该组沙堡湾产双壳类化石的泥岩出现为分界标志。
第四系〔Q〕：为浮土型、残积型、堆积滑塌型，不整合覆于各地层之上。为粘土、亚粘土、砂砾、卵石、碎石等。厚0～50m。
二〕地质构造
区域构造上矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区和毕节北东向构造变形区交汇部位，其主体构造为纳雍东西向构造带，矿区所处具体构造部位为该构造带东段南侧。位于井田北部的猴子洞断层〔F1〕为该构造带的组成成分，以北东东向横跨井田，为井田北部边界构造。
褶皱：本矿井构造形态总体为一微型向斜构造。井田及邻区褶皱有桃园向斜、化以岩向斜和大营坡向斜。对本矿井煤层赋存有影响的褶皱为桃园向斜。
桃园向斜北起井田北部外围，北东起从猴子洞向南西经桃园一带，在井田南西侧外围的大沟头汇于F2之上，总体呈北东向展布，区内长约2.5km。向斜核部及两翼出露为T1y1中部至P3l地层，岩层产状平缓，倾角一般5°～20°。两翼岩层产状不甚对称，北西翼岩层产状不稳定，倾向一般为150°～250°、倾角5°～30°，平均小于20°；南东翼岩层倾向250°～320°、倾角5°～15°。除局部地段外，总体上岩层呈缓倾斜产出。
断层：井田内已查明的断层共有8条，其中除F1、F2、F3断层断距较大以外，其余位于井田以外或断距较小，现分述如下：

F1断层：
位于井田北部及外围的龙头山垭—大河沟—化以岩—猴子洞一线并延出井田以外，井田内长约1500m。呈北东东—南西西向展露，为逆断层。断距由北东向南西逐渐从约30～50m增大至＞250m，断层倾角为60～68°。为本矿井北部边界断层，对煤层开采影响较小。
F2断层：
为一逆断层，位于井田西部及外围，北端交于F1之上，南端延伸出井田以外，井田内展布长度约1200m。呈北北东—南南西向展露。北西盘地层岩层倾向由北向南逐渐从南西—南东过度为北西向，倾角一般为6～13°；南东盘地层岩层倾向整体为北西向，倾角一般为6～15°，断距约30～50m。该断层地表四周为居民区，制定已将其划在煤柱保护区内，因此对井下资源开采影响较小。
F3断层
为逆断层，位于井田东南角及外围的柯家营—栅子门西侧一线，北端在栅子门北西侧尖灭，展布长度约＞2700m。断距约0～30m。该断层为本井田东南边界断层，在井田范围内对煤层开采影响较小。
F4断层：
位于F1 断层以北，性质不明，对煤矿区内煤层没有影响。
F5、F6、F7、F8等断层
为井田内零星分布的一些次级小断层，产出于含煤岩系岩层中，断距一般为2～＜10m，除F6为正断层性质外，其它均为逆断层。它们对煤矿区内含煤岩系及煤层造成小规模的错断，但破坏性不大。对煤层开采基本没有影响。
本矿井资源主要赋存于桃园向斜东南，煤层沿走向起伏较小，呈单斜构造。且F1、F2、F3位于村寨煤柱范围内或井田边界，对煤层开采影响较小。F4、F5、F6、F7、F8断层断距较小，呈零星分布，规模较小。因此，桃园向斜东翼构造简单，桃园向斜西翼构造中等。
总之，本矿井构造复杂程度为中等。
〔四〕矿区可采及局部可采煤层
二叠系上统龙潭组(P3l)为本区含煤地层，底部与峨嵋山玄武岩组呈假整合接触，顶部与长兴组整合接触。主要由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、泥岩夹炭质泥岩、页岩、灰岩和煤组成的海陆交互相含煤沉积组合。含煤地层厚240.38～261.45m，平均厚250.57m。煤层〔线〕累计总厚度14.26～16.28m,含煤系数5.71～6.77%；全区可采、大部可采和零星可采煤层12层，其中全区可采煤层2层〔M6、M30〕，大部可采煤层1层〔M15〕，其余均为零星可采煤层。现将各煤层分述如下：
M6煤层：位于龙潭组二段P3l2顶部，呈层状产出，煤层厚1.44～6.08m，平均厚度2.95m，；变化系数为39.78%，稳定指数为8.63%。属全区可采较稳定中厚煤层。该煤层在东部、南部一带普遍含1～3层夹矸，沿倾斜方向夹矸数量及厚度减少。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩，部分具炭质页岩〔泥岩〕伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩，部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构复杂。上距P3C约50m左右，下距M15煤层62m左右。
M15煤层：位于龙潭组二段P3l2底部，呈层状产出，煤层厚0.39～1.80m，平均厚度1.12m，变化系数为38.91%，稳定指数为22.25%,属大部可采不稳定薄煤层。由东向西，煤层厚度增厚，变化趋势显然。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩，部分具炭质页岩〔泥岩〕伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩，部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构较复杂。下距M30煤层104m左右。
M30煤层：位于龙潭组一段〔P3l1〕下部，呈层状产出。煤层厚0.90～1.87m，平均厚度1.41m，变化系数为18.20%，稳定指数为8.28%,属全区可采较稳定中厚煤层。厚度变化无显然规律。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩，部分具炭质页岩〔泥岩〕伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩，部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构较简单。
各煤层厚度、变化系数统计见表1－2－2。
依据煤层及其顶底板特征，可采煤层特征见表1－2－3。
表1－2－2               煤层厚度、变化系数统计表
可采性
煤层
编号
均值(m)
标准差
变化系数(%)
稳定指数(%)
稳定程度
全区可采
M6
2.95
1.1738
39.78
8.63
较稳定
M30
1.41
0.2558
18.20
8.28
较稳定
大部分可采
M15
1.12
0.4354
38.91
22.25
不稳定

零星可采
M5
0.72
0.3093
42.96
38.19
不稳定
M7
0.70
0.3072
44.20
40.70
不稳定
M8
0.64
0.2513
39.46
39.65
不稳定
M9
0.80
0.3773
47.06
37.56
不稳定
M13
0.65
0.3713
57.37
56.74
极不稳定
M18
0.59
0.3239
54.55
58.79
极不稳定
M20
0.40
0.2062
52.20
84.58
极不稳定
M28
0.68
0.3646
53.96
51.11
极不稳定
M32
0.63
0.2962
47.01
47.76
极不稳定

表1－2－3                    可采煤层特征表

煤层
编号
厚度〔m〕
间距〔m〕
煤 层 结  构
煤 层 倾 角
顶 底 板 岩 性
煤层稳定性

最小
最大
平均
最小
最大
平均
夹石
层数
。
顶板
底板

M6
1.44
6.08
2.95
58.5
66.3
61.94
1－3
7～16
粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩
泥岩
较稳定，全区可采，煤层结构
简单～复杂
  M15
0.39
1.8
1.12
0－1
7～16
粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩
泥岩
不稳定，大部可采，煤层结构
简单～复杂
  73.5
122
104.2
  M30
0.9
1.87
1.41
0
7～16
粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩
泥岩
较稳定，
全区可采，
煤层结构较简单

二、误揭煤层的原因
       由于本矿井内未进行详查和精查的地质勘探工作，区域内的地质构造、煤层层数、煤层埋深、煤层产状及断层、褶曲等不甚了解；煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯释放状况、瓦斯渗透状况等有待测定；再加上实际操作过程中由于管理不到位或人为因素导致出现偏差，就有可能出现误揭煤层现象，引发煤与瓦斯特别事故。
三、强化组织领导
〔一〕成立防止误揭煤层工作领导小组
组 长：杨明国
副组长：胡明华、郑盛钗
成   员：唐 勇、郭 祥、赵院生、赵绍林、欧夏斯、徐显光、高怀斌、张进、柯贞举、王桂蜜、娄现军、刘家强、林加兵、林日品、郭密、李 静、谭佳喜、熊灿跃
组 长：对整个防止误揭煤层统一安排，负主要责任。
副组长：听从组长指挥，负责安排、催促落实误揭煤层的相关事宜。
成 员：负责落实防止误揭煤层的具体工作。
〔二〕成立探防队
王桂蜜为队长，主要负责探放水及防突工作。成员由高怀斌、张进、柯贞举、林加兵、刘家强、谭佳喜、林日品、熊灿跃、郭密、李静组成，严格按制定钻孔进行施工和记录。
四、安全技术措施
1、巷道的掘进施工，必须严格做到“有掘必探，有疑必探，先探后掘〞。钻孔的深度、个数、方位必须符合《11运输斜巷防止误揭煤层钻孔示意图》的规定。必须保留20m的安全超前距离。
2、强化钻孔检查验收，提升钻孔施工质量。打钻过程中，必须安排一名专职瓦检员现场盯守，密切注意打钻过程中出现的各种异常状况，随时掌握第一手资料。特别注意打钻穿透的各个层位，并做好记录检查。
3、强化瓦斯地质猜测预报，准确掌握煤层赋存位置状况，防止误揭煤层。瓦检员要不断检测钻孔中瓦斯涌出状况，发现瓦斯异常或超限时，必须停止一切工作，切断井下动力电源，撤出人员，强化通风稀释瓦斯。
4、钻进过程中，如碰到破碎、顶钻、卡钻、喷孔等其他动力现象，必须马上停止钻进，但不得拔出钻杆。
5、强化监测监控，确保监控有效。按照“装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速〞的要求，强化监控设备的日常检修和维护，确保监控设备完好，数据准确上传，实现井下24小时不间断的监测监控。
6、必须确保井下所有电气设备的防爆性能优良，杜绝一切火源入井。
7、掘进中发现地质、矿压、瓦斯异常，必须马上停止工作，待采用措施安全后方可恢复其他工作。
8、必须确保掘进工作面有足够的新鲜风流，风量必须满足现场必须用，严禁无计划停风或微风作业。
9、严格执行“四位一体〞综合防突措施。安全矿长强化防突知识的培训，提升施工人员防突意识和能力。切实抓好特别煤层掘进、异常地质构造条件下防突工作，采用有力措施，防止煤与瓦斯特别事故的发生。
10、掘进过程中注意事项：
〔1〕刚开始钻进时压力不宜过大，要轻压慢钻，以免崩刃或打坏变速齿轮；待钻进两根钻杆，工作平稳后，压力再逐渐增大。
〔2〕开钻前先开水，并要确保足够的流量，不许干式钻眼。
〔3〕钻工在钻进过程中要认真观察钻机运转状况，即观察油压、钻孔内的排水。钻孔内的震动声音等状况。
〔4〕钻孔过程中必须有专人记录钻孔深度及多少根钻杆时出现的异常状况，如涌水量大、瓦斯异常、碰到煤层等。
〔5〕瓦检员必须跟班检查气体浓度，随时检测掘进工作面的瓦斯〔二氧化碳〕浓度，如果掘进工作面瓦斯浓度超过1%〔二氧化碳超过0.75%〕时，必须停止钻进，马上撤出工作面人员，强化通风，稀释瓦斯〔二氧化碳〕，并马上汇报矿调度室和当班带班领导。
〔6〕钻进过程中，出现喷孔严重时，必须停止钻进并坚持钻进空转，并及时汇报矿调度室和当班带班领导。
〔7〕钻进过程中不可停风，如停风所有人员应马上撤出掘进工作面，切断井下所有电源，恢复通风后应先由瓦检员与当班班长〔瓦检员在前，班长在后〕一起，由外向内的逐步检查瓦斯浓度，一旦发现瓦斯、混合气体浓度超过规按时要马上停止前进，等巷道中瓦斯、混合气体浓度不超标时方可安排工人入井作业。
〔8〕在钻穿探孔或打穿溶洞后，如出现停风、停电，应马上撤出井下所有人员并在配电房手动切断井下所有电源，恢复作业前由瓦检员和当班班长〔瓦检员在前，班长在后〕一起，由外向内的逐步检查瓦斯浓度，假设瓦斯浓度不超过1%，方可恢复井下电源，同意工人入井作业。
〔9〕突发事件处理程序：井下工作面瓦斯急剧增加，工作面中瓦斯浓度超标；工作面瓦斯积聚；有毒有害气体超标；钻孔中涌水增大且有压力；片帮、冒顶等突发事件应马上停止钻进，切断井下动力电源，撤出所有人员，上报矿调度室和当班带班领导；矿领导和项目部领导开会研究处理方案，同时向公司汇报状况及研究处理方案。事故发生后当班班长第一时间在井口盘点出井人员，假设下井人员没出井或井下还有人员，应马上向矿领导和项目部领导汇报，由矿领导和项目部领导依据实际状况采用相应措施组织入井搜救，如灾情严重，再向上级部门汇报，请求矿山救护队援救。所有入井人员必须携带好自救器。
〔10〕其他不够之处，请严格按照《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯特别规定》等相关规定执行。
 五、附图
防止误揭煤层钻孔示意图
避灾路线图