一 概况

1、工程概况

新安矿16采区回风立井绞车房联络巷设计长度62.52m，绞车房联系巷在16采区总回风巷9m处开口，与总回风巷夹角50°，先施工10m平巷，再以-24.66°的倾角下山掘进51.52m。根据已有钻孔资料，二1煤层在变坡点以下垂直距离约10m，预计下山掘进约24m时将揭开二1煤层，煤层倾角为煤层倾角7～12°。16采区回风立井绞车房联系巷设计采用直墙半圆拱断面，巷道净宽为2.6m，净高度2.6m，墙高1.3 m，基础100mm，采用锚网喷支护，喷厚100mm，使用22mm*1.6m锚杆,间排距700x700mm；遇煤采用U型钢棚支护，过煤层段巷道长度约8m。新安矿16采区回风立井绞车房联系巷平面图见附图1。

2、地质概况

⑴地质构造

新安矿16采区回风立井二1煤层顶板30m范围内的岩性自上而下为①砂质泥岩，浅灰色，含植物化石，中夹泥岩及细粒砂岩薄层，平均厚约7.7m；②中粒砂岩，浅深灰色薄层状，成分以石英、长石为主，暗色矿物次之，含泥质包体，含白云母片、植物化石及少量黄铁矿结核，斜层理发育，硅质胶结，局部为粗粒砂岩，平均厚约21.2m；③砂质泥岩，深灰、灰黑色，含植物化石及黄铁矿结核，平均厚约1.6m。二1煤层直接底板为细粒砂岩，局部为砂质泥岩。

⑵瓦斯地质情况

二1煤层呈灰黑色粉末状，以亮煤为主，含少量暗煤，含黄铁矿结核，局部夹薄层泥岩或炭质泥岩，揭煤点二1煤厚约3.3米。

根据河南理工大学提供的义马煤业集团股份有限公司新安煤矿16采区防突设计，可知16采区瓦斯含量如下表2.1，由于数据较少另选临近测点值作参考，见表2.2　　　结合河南理工大学（2009年12月）《义煤集团公司新安煤矿瓦斯地质规律研究及煤与瓦斯突出危险性区域预测》研究报告，16采区划分煤层瓦斯含量煤与瓦斯突出危险性的临界值为8.0m3/t，对应煤层底板标高+50m，16采区上山区域为非突出危险区，下山区域为突出危险险区。

二 通风系统与局部通风

1、风机位置

揭煤工作面采用局部通风机压入式通风，通风机安装在回风立井井口。（见通风系统图）

2、风机型号及供风量

揭煤工作面采用一趟Φ600mm风筒通风，风机型号选用FBD№5.6  2×18.5型局部通风机。

3、通风路线

新鲜风流：局部通风机→回风立井进风→总回风巷→揭煤工作面

乏风流：揭煤工作面→总回风巷→回风立井回风→地面。

通风系统如附图2所示。

三 揭煤设计

1、工艺流程

距煤层垂距10米探煤层赋存情况→距煤层垂距5米进行突出危险性预测→距煤层垂距3米停止施工→掘进工作面施工排放钻孔并进行瓦斯排放→计算瓦斯排放率（>30%）→掘进至巷道底板距二1煤层顶板法距2m位置→施工5m长导硐→防突效果检验→落底0.5米，保持1.5米的安全岩柱厚度→按震动放炮爆破图表施工炮眼→装药联线放震动炮揭开煤层。

2、揭煤工作面突出危险性预测

在揭煤工作面距煤层法线距离10m（地质构造复杂、岩石破碎的区域20m）之外，至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板0.5m的前探钻孔，掌握煤层赋存条件、地质构造、瓦斯情况等。揭煤工作面掘至距煤层法线距离5～10m范围内，必须选定合适地点采煤层原始瓦斯压力和钻屑解吸指标法进行突出危险性预测。

预测钻孔布置如图3所示，在工作面底板位置布置三个，钻孔直径75mm，应尽可能布置在软分层中，钻孔角度见附图。

⑵、瓦斯排放

①控制范围内瓦斯储量为:长×宽×厚×密度×吨煤瓦斯含量=20m×18.6m×3.3m×1.46 m3×9.8m3/吨=17565m3。按预排率不得小于30%，应预排瓦斯量为： 17565×0.3= 5270m3。

②排放时间：根据瓦斯排放浓度情况确定效检时间(至少排放48小时），当单孔瓦斯浓度小于1%时，计算煤层瓦斯预排率，当预排率大于30%（0.26万m3），方可掘进。

③排放过程中每班测定一次揭煤工作面瓦斯浓度，计算瓦斯排放量及累计量。排放总量每天测定一次，计算累计排放量。

4、效果检验

揭煤放炮前的防突措施效果检验方法采用钻屑瓦斯解吸指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法，同时计算瓦斯排放率和残存瓦斯含量，排放率必须大于30%，且残存瓦斯含量必须降至始突瓦斯含量（8m3/min）以下。

(1)效检孔的布置采用倒三角形布孔，用大功率煤电钻（风钻）在掘进工作面打4个钻孔，工作面中间孔布置在措施孔之间，其它三个孔位于工作面下部和两侧，终孔位置位于措施孔的边缘线上。效果检验钻孔布置如附图5。效果检验钻孔布置参数如表3.3。

经效果检验后，表3.4中任何一指标不超临界值时，措施有效;任何一个指标超临界值，措施无效，需重新采取措施。

3、震动放炮设计

揭煤工作面经突出危险性效果检验无突出危险后，在揭煤导硐内挖底，使安全岩柱由2 m缩小至1.5m，其内布置炮孔进行震动爆破揭煤。为保证揭煤地点的一次爆破，经对短导硐震动爆破揭煤技术参数进行优化，确定采用瞬时大功率起爆方式，保证有效爆破。揭煤地点炸药联线方式：采用单孔一雷管，全网络大串联一次全面爆破。

3.1炮眼布置

根据揭煤工作面的巷道断面和岩性，本次揭煤爆破炮眼采用穿岩煤眼V字型阶梯状布置，每平方米爆破断面的炮眼数目按4.6个左右确定，根据导硐爆破面积S=3.2×4.5=14.4m2，布置炮眼67个。为提高爆破效果，炮眼分区布置，炮眼均朝向迎头方向与水平面呈69°倾斜布置，施工岩炮眼时用YTP-28凿岩机直接打成，煤眼先用凿岩机配合直径42mm的钎头打成岩眼，后用煤电钻(钻头为直径42mm)套成孔。施工中岩眼若打穿煤层，在装药前必须充填入不小于200mm的黄泥。为保证炮眼的装药质量，每施工一个炮眼后，及时下放一根护孔管或木塞，防止杂物掉入孔内。装药时，认真对每一个钻孔进行清理，保证药管装入到位。爆破炮眼布置见附图6，炮眼参数及表3.5。

3.2爆破器材

（1）雷管使用铜脚线毫秒延期雷管，全电阻4.1±0.1Ω。掏槽后第一区和第二区的岩眼起爆，第二区煤眼和第三区岩眼其次起爆，第三区煤眼最后起爆，眼深为1.3至2.7m，在装药时要考虑殉爆距离故需要脚线长为3m的雷管。

炸药选取2号岩石乳化炸药，药卷直径38mm；根据岩巷掘进经验，揭煤单位炸药消耗量按照正常掘进量的1.5倍确定。

（2）在震动爆破时必须使用专用发爆器，由专人保管，发爆器采用FD200Z型，引爆能力200发，允许最大负载电阻1220欧。

（3）电雷管使用前由专人在地面逐个测试其性能，保证导通和电阻值误差小于0.1。不符合规定的严禁入井使用。电雷管的连接必须使通过每一雷管的电流达到其引爆电流的2倍。雷管脚线要互相扭紧，并用绝缘胶布包裹。揭煤前由揭煤指挥部要在地面选择合适场所进行爆破网路雷管模拟爆破试验，以验证爆破网路设计的可靠性和发爆器的使用性能。

（4）爆破母线采用专用电缆，并靠帮悬挂，与其它电缆间距不小于300mm，母线入井前，必须对其电阻进行测试。爆破网路连接完毕后，必须进行网路全电阻测试，发现问题，及时处理。

（5）放炮采用的水胶炸药不得过期、失效和变质。

3.3爆破网络计算

整个爆破网络采用大串联方式。分别计算放炮电缆、雷管和连线接触电阻，放炮母线采用铜芯小电缆，长度约1000m,铜芯截面积不小于4mm2,串联爆破网路电阻计算：

R总=R1+R2+R3

式中：

R总—整个爆破网路电阻，Ω；

R1—雷管总电阻，单个雷管电阻取最大值4.2Ω；

R1=4.2×67=281.4Ω

R2—放炮母线电阻，Ω；

R2=ρL/S=0.017×1000×2/4=8.5Ω

ρ—所用放炮母线的每米电阻率，Ω；

L—放炮母线的长度，m；

S—放炮母线的铜芯截面积，mm2

R3—联线接触电阻，一个接触点电阻取1Ω

R3=（67+3）×1=70Ω

则R总=281.4+8.5+70=359.9Ω

R总小于FD200Z型发爆器最大负载电阻1220欧。发爆器的引燃冲量大于8.7ms，发爆器可满足要求。

4安全技术措施

4.1打眼

（1）严格按照打眼工操作规程进行操作，严格按照爆破图表设计的炮眼参数（炮眼角度，位置、深度等）进行打眼。

（2）打眼前，要认真检查凿岩机与风水管路的连接装置，确保连接牢固可靠。

（3）打眼前，必须清理好导硐巷道底板，清净浮碴，并用红（白）漆标出眼位（煤眼用红漆，岩眼用白漆）。

（4）打眼时，施工单位必须安排项目经理现场跟班。

（5）严格控制炮孔深度，预先在钎杆上做好标记，以防岩眼打穿煤层。

（6）打眼时，必须由里往外逐个施工，每施工完一个炮眼要用木塞将炮眼口堵住，防止杂物掉入眼内，影响装药质量。

（7）在打炮眼时，若发现底鼓、响煤炮等瓦斯突出预兆时，必须立即停止作业，切断工作面所有电气设备电源，所有人员撤至井口。并立即向矿调度室汇报。

4.2装药

（1）揭煤前，揭煤指挥部要在地面选择合适场所进行爆破网路雷管模拟爆破试验，保证爆破网络设计的可靠性和发爆性。

（2）电雷管使用前由专人在地面逐个测试其性能，保证导通和电阻值误差小于0.1Ω。不符合规定的严禁入井使用。

（3）雷管的连接必须使通过每一雷管的电流达到其引爆电流的2倍。

（4）装药前，必须切断工作面除风机以外的所有电器设备的电源。装药时，除放炮员及班组长外，其余人员全部撤出。

（5）装药前要认真检查瓦斯情况，瓦斯浓度降到规定值（1%）以下时方可进行装药，瓦斯超限严禁装药。

（6）炮眼封孔必须采用炮泥封孔，封泥长度符合《煤矿安全规程》第三百二十九条规定，并充填密实。

（7）装药时，认真对每一个钻孔进行清理，保证药管装入到位。

（8）必须采用正向装药，装配引药工作由放炮员进行，引药不准提前制作，装一个眼制一个引药，不准用电雷管或金属物品代替木锥扎眼，电雷管必须由药卷的顶部装入，且必须全部插入药卷内，严禁将电雷管斜插在药卷中部或捆在药卷外。装配引药必须在顶板完好和无金属导体、电气设备的地方进行。雷管与炸药的聚能穴在同一直线上，并都朝向孔底。

（9）放炮员在装药前、放炮前必须对每个电雷管和整个爆破网路做导通试验，只有在每个电雷管和整个爆破网路都导通的情况下，才准放炮。

（10）放炮员在连线时，每个接头都必须扭紧扭牢，整个爆破网路裸露部分和接头，都必须用砂布打磨掉氧化层后再扭接，并用胶布包严。

（11）放炮员在完成装药连线之后，最后离开，由瓦检员和安检员共同监督。至放炮地点后，向揭煤指挥部汇报，在没有接到揭煤指挥部放炮命令前不准放炮。

（12）装药时，要严格按照震动放炮爆破图表规定的装药量进行装药，炮眼外段封满炮泥，并按规定在炸药与封泥间装1个水炮泥。

（13）装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体相接触。

（14）爆破前，爆破母线外端必须扭结成短路，并安排专人看管。

（15）连线后，要测定爆破网络总电阻值，至起爆点后，要测定整个爆破网络电阻值，出现异常时，必须查清原因，否则禁止起爆。

4.3爆破

放炮地点：放炮地点设在立井井口40～50m处。

（2）爆破前由工作面班长安排专人对爆破地点20m范围内进行洒水灭尘，爆破前两道水幕必须打开。

（3）放炮前必须认真检查瓦斯情况，瓦斯浓度不得超过1%，否则必须先加强通风处理瓦斯，当瓦斯浓度降到1%以下时，放炮员方可撤离工作面，进行起爆。

（4）未能一次全断面揭开4煤层时，继续放炮需按照揭煤放炮有关规定执行。

（5）放炮时必须严格执行“一炮三检”和“三人联锁放炮”制度。

（6）所有炮眼最小抵抗线不得小于300mm，否则严禁放炮。

（7）揭煤爆破必须采用全断面一次起爆，炮后至少两小时后，揭煤指挥部根据情况，决定救护队员是否进入揭煤工作面侦查爆破情况、通风设施情况以及巷道等其它情况。

(8)救护队员进入揭煤工作面侦查现场情况，只准检查不准有任何作业。在恢复掘进前瓦检员、救护队员必须进入工作面检查瓦斯，若无异常方可恢复施工；否则必须严格按照《煤矿安全规程》第129条及141条规定制定瓦斯排放措施排放瓦斯。48小时后揭煤点可进行清理。清理前必须进行安全检查，敲帮问顶、凿掉顶、帮活矸，防止顶板掉渣，片帮伤人；防止煤体垮落引起瓦斯超限事故。

(9)恢复掘进后进行作业时要安排专人检查工作面是否有突出预兆，发现异常立即停电撤人。

(10)进行掘进作业前要检查工作面是否有拒爆炮眼，发现拒爆时要严格按照《煤矿安全规程》第342条关于拒爆处理的有关规定进行处理。并要在班组长的指导下进行。处理拒爆时不得进行其它与处理拒爆无关的工作。

4.4撤人断电范围

（1）放炮时井下工作人员必须全部升井。

（2）震动炮放炮当班，必须在风井井口20m范围内设置警戒，严禁烟火和人员进入。

（3）放炮前，必须切断井下所有工作面（除风机和风机控制系统以外）的所有电器设备电源。

（4）装药连线工作完毕后，确认停电撤人，警戒全部落实到位。

（5）各项准备工作全部到位后，断电人员、巡查人员、放炮员必须向揭煤指挥部指挥长报告爆破各项准备工作落实情况，并在揭煤震动炮准备工作验收表格上签名，揭煤指挥部指挥长根据汇报情况，确认各项措施落实到位，无异常情况时，由指挥长下达放炮命令，方可放炮。

4.5其它

（1）放炮地点必须安装一组（15个）压风自救装置和一部直通矿调度室的电话，并要保持通讯畅通。

（2）揭煤前必须对揭煤工作面的通风系统及局部通风进行一次全面检查，保证在揭煤期间整个通风系统风流畅通，同时在揭煤过程中回风系统内严禁有人作业和通行。

（3）放炮前，放炮员撤离前必须将揭煤工作面水幕打开。

（4）放炮采用的毫秒延期电雷管必须是同一厂家同一型号同一批次的，严禁使用过期、失效和变质炸药。

（5）揭煤前通风部要将放炮器彻底检查、测试，达到标准才准使用。

（6）在整个揭煤过程中，必须设置专职瓦检员和放炮员，无特殊情况不准随便换人。

（7）放炮前由施工单位负责在斜巷内设置两道挡拦，挡拦采用木垛构成，间距8m，且第一道距揭煤工作面10m,木垛必须用扒钉连接牢固，并接顶接帮。以减缓发生突出时的突出强度。

（8）救护队员进入检查时，至少要三人同行，并佩带好氧气呼吸器，小心行动，注意观察，另外派一组（三人以上）救护队员在井口等待接应，检查过程中严格按有关救护规程规定执行，检查后应立即将检查结果向揭煤指挥部汇报，揭煤指挥部可根据情况，决定是否撤岗、取消警戒和恢复送电等正常工作。

（9）爆破母线入井前，必须对其电阻进行测试。合格后方可下井。爆破母线由施工单位在巷道帮部适当位置悬挂固定，与其它电缆间距不小于300mm。

（10）放炮时，必须至少有6名救护队员配带氧气呼吸器在地面待命。

（11）现场施工牌板必须标注避难位置及避灾路线。所有人员必须熟悉避灾路线，避灾路线所经过的岔道口应设置醒目的方向指示牌，以保证避灾人员安全快速撤退。避灾路线见附图3所示。

（12）爆破前由班长安排专人对爆破地点20m范围内巷道进行洒水灭尘。

（13）加强机电管理，施工单位每班安排专职电工检查机电设备防爆性能，确保防爆、完好；机电部每天安排专职防爆检查员对揭煤点机电设备检查一遍，杜绝失爆现象。

（14）揭煤放炮前，各单位要认真组织职工学习本措施，并按规定进行签名后报安全检查部。

（15）揭煤前通知集团公司有关部门，对揭煤各项准备工作进行验收，验收合格经允许后，方可进行揭煤。

五 5组织管理

揭煤前，成立揭煤指挥部：

指 挥 长：鲁龙欣

副指挥长：余九林   艾灿标   李改现   薛春雷

石志利   余战武

成    员：   张庆学 赵玉善 王增峰 邱军委  刘开封 艾 浩 陈玉发 李坤龙

樊建立 乔新涛 武红举 陈小车

（1）震动放炮时，必须有揭煤指挥部成员现场指挥，发现问题及时处理。揭煤时，指挥部成员必须在调度室或办公室。

（2）揭煤前要由班组长组织有关部门人员对现场进行全面的检查，落实各项工作准备情况。

（3）揭煤期间配置专职瓦检员、放炮员、局扇司机、专职电工及警戒人员，并要求人员稳定，实行现场交接班制度。

（4）项目部技术组必须准确掌握二1煤层的产状、结构及顶底板岩性，并负责及时绘制成图报有关部门，为揭煤工作提供可靠的地质数据。

（5）施工队负责施工各类钻孔，施工时必须要有详细的钻孔参数记录并汇总成表报调度室备案。

（6）电工班负责瓦斯探头的安装，维护和调校工作，保证探头灵敏可靠，并把信息及时反馈到调度室。

（7）项目部技术组负责突出危险性参数指标的测定、整理、收集和管理工作，负责施工队钻孔施工时监督管理工作。

（8）电工班负责监督检查电气设备的完好情况，防止失爆，并做好每次的检查记录。

（9）调度室负责钻孔施工过程中的调度指挥、记录工作；负责协调井下和井上的联络，保障施工的顺利进行。

（10）项目部安全检查员负责本次揭煤防突措施实施的监督检查工作。

（11）揭煤工作面安装专用电话，直通调度室，并保证通讯畅通。

（12）揭煤及穿煤放炮必须有揭煤指挥部的一名成员带队，负责安排专人检查通风系统设施是否完好，警戒布置是否到位，停电撤人及放炮工作。

（13）揭煤前必须由矿方进行验收合格后，方可报集团公司。

（14）揭煤前必须建立可靠的通风系统。

（15）揭煤后要观测CH4情况，如CH4浓度超过3%指挥部人员撤人。