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综放工作面初次放顶专项安全技术措施

为了避免216上01综采工作面在初采推动时老顶初次来压对工作面和液压支架造成庞大的冲击载荷，必必需在初次来压之前提前对切眼内顶板进行深孔预裂爆破放顶，即初次放顶。为了确保初次放顶工作安全顺利地进行，特制定如下安全技术措施：
一、工作面概况
216上01工作面切眼长251.7m，切眼坡度为4°，工作面煤层平均厚度为9.56m，该工作面煤层为6上煤，条痕色为褐黑色，沥青光泽，以暗煤为主，夹少量的亮煤破碎，阶梯状断口，裂隙发育，有方解石矿物，及黄的矿物充填裂隙，有时断口处见丝炭，半坚硬，属半亮型煤。
开采的6#煤层，工作面直接顶为灰黑色泥岩，薄层状，水平层理，局部受冲刷，老顶为浅灰色、灰白色，中厚层状，细粒结构，成份以石英为主、长石次之，含少量的暗色矿物及云母碎片，泥质填隙，局部含砾，分选中等，次圆状，参差状断口，局部可见炭质结核，坚硬。
本工作面地层从上到下有第四、三系黄土红土层、上石盒子组、下石盒子组、山西组、太原组、本溪组、奥陶系。从HY10号钻孔上看，地层厚度分别为：第四、三系黄土红土层17.36米、上石盒子组67.23米、下石盒子组55.63米、山西组104.93米、6上煤层在太原组顶部，地质勘探报告说明，下石盒子组岩性上部以紫色及黄绿色泥岩、砂质泥岩为主，夹中厚层状砂岩，泥岩隔水性较好。中下部为黄褐色砂岩与紫色、杂色粘土岩互层，井田内较发育，隔水性好。底部为含砾粗砂岩，厚层状，斜层理发育，胶结中等，含水微弱。山西组和太原组砂岩是本井田矿床充水的直接含水岩层，两组地层之间局部无稳定的隔水层，6上煤顶板局部地段为冲刷接触，砂岩与煤层直接接触，且裂隙较发育，故有水力联系；依据导水裂隙带高度计算结果，216上01工作面6上煤导水裂隙带高度将发育到下石盒子组粗砂岩含水层，其范围内的粗砂岩含水层水势必将通过导水裂隙带导入矿井。6上煤上距粗砂岩16.32m。粗砂岩总厚度34.8m；4煤与6上煤的间距平均为64.07m；6上煤开采时，导水裂隙带会沟通4煤和6上煤顶板砂岩含水层，顶板砂岩含水层为工作面直接充水水源，因此煤层直接充水含水层为煤层顶板砂岩孔隙、裂隙水，估计回采工作面正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为80m3/h。
工作面三顺槽和切眼均采纳矩形断面制定，胶带顺槽宽5500mm,高,3500mm，断面积19.25m2, 采纳锚网、锚索+钢带联合支护；两帮均采纳金属网片、螺纹钢树脂锚杆+钢筋梯子梁。切眼净宽9900mm，净高3400mm，净断面积33.66 m2，施工期间采纳锚网索、钢带、木支柱联合支护，支架安装后撤木支柱。
工作面采纳四柱双伸缩支撑掩护式液压支架进行支护，支架支护高度为2.5m～4.2m。
本工作面相对瓦斯涌出量0.196m3/t，煤尘具有爆炸性，煤的着火点低，属Ⅰ级容易自燃发火煤层，确定矿井为低瓦斯矿井。
二、施工准备
〔一〕炮眼规格
参照伊泰集团酸刺沟矿6#煤相似工作面深孔预裂爆破制定，216上01工作面深孔预裂爆破炮眼施工必需要提前在切眼安装前进行，6个炮眼为一组，成孔直径φ=100mm，炮眼必必需经过二次刷孔，确保成型圆滑、平直。炮眼分两行三花布置，〔奇数孔、偶数孔〕孔口间距为6m，孔深依次为40m 、50m 、50m、45m、45m、40m，与水平面成30°夹角，垂深依次为20m、25m、25m、22.5m、22.5m、20m。切眼内布置8组炮眼，共计44个炮眼，奇数孔中心线距切眼老塘侧2.7m，偶数孔中心线呈距1.7m，“一〞字形分布。炮眼采纳液压钻机施工，钻头采纳φ94mm的合金钢钻头。施工炮眼时必必需严格遵守该钻机操作及维护措施。
〔二〕强放材料使用及运输要求
1、落实专人领用火工品，查看性能、生产日期和质量，确保符合要求。
2、导爆索必必需耐压、耐磨和防水；单根长度规格，满足井下使用必需求。
3、强放所用PVC管壁厚不小于1.5mm，塑性好，抗静电，有一定的刚度且不发脆，并配备相联接的管箍。
4、在搬运过程中要保护好导爆索，施工过程中要拉直，严防损伤导爆索发生拒爆现象。
5、不得使用有接头、打折的导爆索，炮眼内必必需使用整根导爆索实施爆破。
6、炸药导爆索及雷管〔分别装运〕的装、运按《煤矿安全规程》第311--314条的有关规定执行。专用炸药车运输炸药要平稳运行，时速不超过10千米/小时。在拐弯、变坡处时速不超过8千米/小时。驾驶室内有一人监护。
7、用人力搬运PVC管时，每人每次搬运量不得超过3管，搬运工人行进中，应保持1m以上的间距，上下坡时应保持5m的间距。
8、运送炸药时，不准与雷管同时混合运送。
〔三〕放顶前准备工作
1、工作面向前推动5m后停机，将支架调整到正常支护状态，初撑力不低于25.2MPa。
2、回风顺槽超前30m范围内打2排单体液压支柱，两排各距帮1.5m布置，柱距1.2m，排距2.5m；胶运顺槽在超前支架支护状况下，可依据实际状况在增加两排单体支柱，单体液压支柱初撑力不小于11.5MPa，顺槽的单体液压支柱必必需用防倒绳固定，防止倒柱伤人。
3、147架液压支架距离副帮煤壁不得超过0.8m，否则必必需补打一排单体液压支柱强化支护；超过1.6m，必必需补打两排单体液压支柱，以此类推，排距0.8m。
4、强化设备的检修工作，确保设备特别是支架处于完好状态；煤机停放在工作面中间位置，端头电缆用皮带进行保护。
5、进入支架后作业前必必需先处理好顶板，确保顶板完好，顶板如果局部不完整采纳处理活矸或补打锚杆的方法处理；强制放顶作业前必必需将老塘杂物清理干净，确保通风合格，确保人车进出畅通。
6、放顶前必必需对回风、胶运、辅运顺槽进行全面除尘。
7、初放前由矿组织有关部门对三顺槽巷道顶板、支护、通风等状况进行一次安全检查，发现问题及时处理。
三、制药、封泥、装药、放炮等程序
〔一〕井下制作药卷
1、分别用专用车辆将炸药、PVC管等材料送至216上01辅运顺槽指定地点〔10联巷〕按箱存放，专人看管。
2、炸药与封孔黄泥的比例按炮眼孔长度比0.7L:0.3L配比，同时必需要合计炮眼的质量和实际装填的效果所造成的误差。每孔装药量分别为：
①40m孔：106Kg/孔×13孔=1378Kg
②45m孔：120Kg/孔×14孔=1676Kg
③50m孔：133Kg/孔×14孔=1862Kg
④35m孔、25m孔、20m孔共必需212Kg
⑤12m孔4个128Kg
总共必需要炸药5256Kg
3、炮泥采纳黄泥制作，炮泥要有一定湿度〔用手攥紧，撒手后能成型不易彻底散开为准〕，但不宜湿度过大，否则不能在装填时确保封孔密实度。
4、炸药选取2#岩石乳化炸药，规格为φ70mm×400mm；雷管采纳煤矿许用毫秒延期电雷管，联线方式为串联，装药系数为0.7。
5、装药方法：采纳内径φ75mmPVC管作为炸药的载体，人工将PVC管〔2m、4m长〕沿纵向划开，将炸药和两根导爆索装入，一根导爆索贯穿整个PVC管并插入顶端第一个药包，另一根导爆索与PVC管末端第一个药包连接。PVC管间用管接头连接，装药密度符合要求：
①28m长〔7个4m〕的13根，用到40m长的炮眼；
②32m长〔8个4m〕的14根，用到45m长的炮眼；
③36m长〔9个4m〕的14根，用到50m长的炮眼；
④24m、18m、14m的3根，分别用到35m、25m、20m的炮眼；
6、人工将黄泥填满PVC管。
①12m长〔3个4m〕的13根，用到40m长的炮眼；
②12m长〔3个4m〕的14根，用到45m长的炮眼；
③14m长〔3个4m,1个2m〕的14根，用到50m长的炮眼；
④10m长〔2个4m,1个2m〕、6m长〔1个4m，1个2m〕、6m长〔1个4m，1个2m〕

7、导爆索深入药卷的长度不低于2m。
8、依据计算及说明书选取MFB-200型发爆器可以满足放炮要求。
〔二〕工作面装药
1、制作专用的平台架便于搭设装药平台，供装药人员使用。
2、装药前必必需清净炮眼，装药时作业人员分别站在装药平台的上方和下方，用φ70×2500mm的木制炮棍将装有药卷、炮泥和导爆索的PVC管装入相应长度的炮眼内，装药时在最后一管药底部托一个特制防滑逆止片，PVC管之间上好接头，后一根管顶送前一根管，导爆索露出炮眼口并悬空。
3、炮眼内填装次序为：PVC管、炮泥、防滑逆止片、木楔。将相应长度的PVC管装入相应长度的炮孔内，再用炮棍将木楔子顶入炮眼内，装入时注意不能将导爆索顶断，之后用大锤将木楔子砸紧，但不得将雷管脚线弄断。
4、从机尾向机头依次进行，直至44个炮眼都装药完毕。
5、炮眼采纳连续偶合方式装药，并采纳双雷管、双导爆索引爆。每一根导爆索用一发雷管起爆，两发雷管采纳并联方式连接，用胶带纸或捆绳将雷管和导爆索绑扎牢固，注意雷管的聚能穴端应和导爆索的传爆方向相同。
6、为安全起见，放炮采纳一次爆破〔从机头向机尾方向〕，一次联线，同时起爆，最后一段的延期时间不得超过130ms。
〔三〕连线、封泥
1、用雷管脚线将两枚雷管绑在炮眼外露的导爆索上。为防止装药过程中雷管脚线破损，可用软质细塑料管将雷管脚线套好。
2、将44个炮眼的雷管脚线顺次连接，形成串联。
3、将机尾第一个炮眼的雷管脚线和机头最后一个炮眼的雷管脚线分别与两条放炮母线相连。其中，一条放炮母线放置于工作面内支架脚踏板上，一端从机头侧伸出与机头侧雷管相连，另一端放置于距工作面500m以上的辅运顺槽内；另一条母线一端与机尾侧雷管脚线相连，另一端也放置于距工作面500m以上的辅运顺槽内，并与前一条母线拧接在一起，形成短路。
4、放炮母线采纳2.5mm2的专用铜芯电缆，必必需确保绝缘合格，并且悬空吊挂。放炮母线不得与其他电缆悬挂在一起。
5、封泥长度符合要求，封泥要捣实。
6、工作面切眼强放装药前，必必需在地面对所使用雷管全部进行导通实验，用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，以及用导爆器起爆多组雷管效果的试验，按规定进行网路试验和等效模拟试验。
〔四〕放炮
1、响炮前由工班长指派专人在胶运顺槽、辅运顺槽与二水平东翼6#、7#联巷设好警戒，警戒地点安设专用 ；将三条顺槽内、切眼以及爆破可能受影响区域的所有人员全部撤至距工作面500m以外安全地点〔进风流中〕。各警戒人员严格看守入口，严禁任何人员进入。放炮地点由救护队员监督，队员带压缩氧自救器。
2、放炮员、工班长和瓦检员严格执行“三人联锁放炮〞制度，即：〔1〕放炮前，放炮员持“警戒牌〞，带班长“放炮命令牌〞，瓦斯员持“放炮牌〞。〔2〕放炮前，放炮员在做好放炮前的准备工作的前提下〔检查瓦斯，连好母线，最后一个撤离后〕，将“警戒牌〞交给带班长，由带班长派人设警戒，并检查顶板与支架状况，负责把人员撤到安全地点，停掉工作面内一切电源，一切工作就绪后，带班长将“放炮命令牌〞交给瓦斯员，瓦斯员负责检查各地点瓦斯含量，瓦斯无异常时，将“放炮牌〞交给放炮员，表示同意放炮。放炮员拿到“放炮牌〞后，安全员监督检查上述工作是否到位，一切到位后，放炮员吹两声口哨进行放炮。此时放炮员持有“放炮牌〞，班组长持有“警戒牌〞，瓦斯员有“放炮命令牌〞。待所有人员全部到达警戒线以外，一切工作全部就绪后，放炮员将两条母线与起爆器〔规格MFB-200〕连接，起爆工作面雷管炸药。
3、放炮地点必必需设立压风自救装置〔或铺设压风管路系统〕，参加放炮的人员必必需会使用压风自救装置。放炮员带面罩，但必需要能够及时方便使用压风自救装置。
     四、工作面初放安全措施
〔一〕井下制作药卷安全措施
1、装药场地选择在216上01辅运顺槽10#联巷，场地清理平整，并配备4台灭火器和足量灭火沙箱。
2、由专人负责对装药地点50m范围内进行警戒，警戒边界设置警戒牌、警戒绳，无关人员严禁靠近装药地点。
3、装药人员严禁穿化纤衣服、严禁携带烟草及点火物品。
4、装药期间，装药人员要对炸药、导爆索轻拿轻放，严禁碰撞炸药及导爆索，炸药和导爆索要分开放置。
5、装好的PVC管要做好长度标记，并摆放在联巷平整的地方，码放整齐不得有扭曲现象。