《一面一策煤矿瓦斯治理方案2015年月(共52页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一面一策煤矿瓦斯治理方案2015年月(共52页).doc(52页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上富源县大河镇补木戛煤矿二号井“一面一策”瓦斯治理方案二一五年三月专心-专注-专业煤矿会审意见会审单位及人员签字:生产矿长 年 月 日安全矿长: 年 月 日通风科: 年 月 日机电矿长: 年 月 日总工程师: 年 月 日分局驻矿监督员:大河煤炭分局审批意见:目 录第一章 :矿井概况.1第一节 :矿井的基本情况 .1第二节 :矿井开采技术条件 .3第二章 :矿井的开拓开采现状.8第一节 :开拓开采情况 .8第二节 :主要的生产系统概况 .9第三章:井下各地点瓦斯治理实施方案.14第一节 :回采工作面瓦斯治理实施方案.14第二节 :回采工作面瓦斯治理实施方案.18第三节 :
2、机巷、风巷、切眼瓦斯治理实施方案.23第四节 :机巷、风巷、切眼瓦斯治理实施方案.29第四章 :瓦斯治理保障措施 .35第一节 :建立瓦斯防治管理机构.35 第二节:机构成员瓦斯治理责任制.36第三节:建立通风管理机构 .44 第四节:建立监测监控管理机构.45 第五节:建立地质测量管理机构 .45 第六节: 建立瓦斯抽采管理机构 .46 第七节: 加强监督检查 .47 第八节 建立安全隐患处理应急救援机制.48 第九节 加强日常管理,注重隐患跟踪,全力消除隐患.48富源县大河镇补木戛煤矿二号井“一面一策”瓦斯治理方案 为了推进我矿瓦斯综合治理工作体系,进一步落实我矿瓦斯治理措施,切实提高我矿
3、瓦斯综合防治工作水平,有效防范瓦斯事故的发生,确保我矿安全生产形势持续稳定好转,根据富源县煤炭工业局关于印发富源县地方煤矿2013年瓦斯治理实施方案的通知(富煤安字【2013】60号)要求,结合我矿实际情况,特制定补木戛煤矿二号井瓦斯治理实施方案。第一章 :矿井概况第一节 :矿井的基本情况 富源县大河镇补木戛煤矿二号井位于富源县城南东部,行政划隶属富源县大河镇挑担村委会挑担山村,所属扒弓矿区,矿区地理坐标为:东经10423211042344;北纬253322253345。补木戛煤矿二号井位于富源县城东南平距约20km,距县城公路里程38km。富源县城每天有班车往返于大河镇、恩乐村委会。恩乐有简
4、易公路直达矿区。此外,矿区有简易公路接贵州火铺富源,里程约12km,距曲靖市85km,煤矿交通尚属方便补木戛煤矿二号井始建于2000年2月,2002年6月建成投产。井田总体为一单斜构造,煤矿可采煤层:M3、M4、M4+1、M5、M6、M9、M11、M13;走向长约1.97km,倾斜宽约0.47km,井田面积0.789平方公里。开采深度:由2000米至1400米标高,现开采M9、M13煤层 。详见拐点坐标表 补木戛煤矿二号井井筒坐标表(北京54坐标)XYZ生产井主斜井.00.001766.00副斜井.00.001876.00风 井.00.001890.0030万吨/年改扩建主斜井.00.0018
5、73.00副斜井.00.001876.00风 井.00.001890.00补木戛煤矿二号井井田范围拐点坐标表拐点编号1954北京坐标系1980西安坐标系XYXY矿1.00 .00 .83.26矿2.00 .00 .83.26矿3.00 .00 .83.26矿4.00 .00 .82.27矿5.00 .00 .82.26矿6.00 .00 .82.27矿7.00 .00 .82.26矿8.00 .00 .82.26矿9.00 .00 .82.26矿区面积0.7889km2,开采标高:20001400m第二节:矿井开采技术条件一、水文地质情况 本区地处低中山区,地形切割深,相对高差大,地层岩性有碎
6、屑岩,碳酸盐岩、火成岩,为区域地下水补给、径流区。受地形影响,中部碎屑岩地下水向灰岩区排泄,碳酸盐岩地下水向低处径流,在沟谷排泄。在以碎屑岩为主的分布区,为含、隔水层相间的裂隙含水层组,在浅部风化裂隙发育,地表径流较强烈,地下水为就近补给,短距离迳流排泄。灰岩分布区,岩溶裂隙发育,含岩溶裂隙水,含水层除接受大气降水补给外,还接受碎屑岩分布区地表水及地下水的补给,地下水径流到9.5km以外黄泥河谷以大泉形式排泄,泉水流量4.1-214L/s,出露标高1670m。玄武岩风化裂隙水一般经短距离迳流,就近低处排泄。矿床充水原因主要为:1、大气降水的渗透补给矿井;2、含煤段裂隙含水层地下水直接流入矿井;
7、3、浅部风化裂隙水渗入矿井;4、地表沟溪水渗入矿井。由此可见,大气降水,浅部风化裂隙水是矿床主要充水来源,但地形有利于地表水和地下水的自然排泄,对开采无水大的影响。二、矿区水文地质 (一)、矿区地形地貌 矿区地势总体西高东低,北高南低,两侧高中间低。山脉走向南北,中部形成2条冲沟。西部最高梁子山矿界内高程2143.2m,最低为南部矿界5点、4点之间冲沟出口处,标高1885m,相对高差258.2m,冲沟为当地最低侵蚀基准面。属构造剥蚀侵蚀低中山地貌。1、地表水矿区内有两条冲沟,并排分布,源于北部高山,自北向南流入南面溪沟,再向西流入红石岩河,雨季地表水对矿床充水有一定影响。矿坑水会相应增大。地表
8、冲沟水流经飞仙关地层,正常对矿床充水无直接影响,在雨季降水经采空区冒落带导水裂隙可直接渗入到矿井。 2、断层带富水性、导水性及对矿床充水的影响矿区为被断层破坏的背斜部位两翼,地层倾角25 30,矿区见3条断层,多已逆断层出现,走向长度一般为2200m-2700m,倾角50 -60,断距为200m-300m,由于断层断距较大,断层带无泉水出露,深部断层带富水略强于围岩,对矿坑充水无直接影响。3滑动构造(HP)分布于矿区东部F1与F3断层的夹持部位。自东向西自高向低滑动形成的古滑坡体,现无活动迹象。本滑坡体盖住了F3断层上盘含煤地层及峨眉山玄武岩。(二)、生产矿井水文地质特征 (三)、老空积水 矿
9、区煤炭资源开采历史较长,在上部形成M9采空区,局部还有M6、。M13采空区,因老窑突水具有突水突然,水量大,来势猛,且含大量瓦斯、CO2等有毒气体,对矿井威胁大,所以,矿井在开采中应特别注意防范老空积水。(四)矿区水文地质类型 补木煤矿二号井矿区地形西高东低,北高南低,两侧高中间低。相对高差258.2米,区内沟谷发育,地形有利于地下水、地表水的排泄。地层岩性为碎屑岩,含孔隙、裂隙水,其富水性普遍较弱,含水层主要补给源为大气降水渗透补给。构造带的富水性、导水性决定断层性质和破碎带岩石成分,尤其是胶结物和胶结程度,断层破碎带胶结较好,故其富水性、导水性较弱。水文地质条件属简单类型。 (五)、矿井涌
10、水量计算1、矿床充水因素分析矿床处于大气降水补给、有独立补、径、排的碎屑岩分布区浅深部,煤系地层直接充水含水层出露面积小,上覆卡以头组砂岩弱裂隙含水层矿床间接充水含水层。飞仙关组一段为泥岩隔水层,阻止了它上覆地层地下水进入矿坑。矿床充水因素及进水方式主要是:含煤地层裂隙弱含水层地下水直接或间接进入矿坑;卡以头组裂隙含水层地下水经裂隙及采动裂隙直接或间接进入矿坑。地表冲沟水通过煤系地层和卡以头组地层裂隙渗透补给矿坑属正常补给形式,通过计算水量的大小体现,采动影响加大降水及地表径流的补给,已经不是渗流,不能通过计算水量体现,需以地表防治为主。 三、可采煤层及储量 根据矿井初步设计,可采煤层分别为M
11、 3、M 4、M 4+1、M 5、M 6、M 9、M 11、M 13、M 16、等9层,工业储量:990万吨,可采储量:566万吨。 四、煤层瓦斯涌出量、参数、自燃倾向性、爆炸性鉴定情况 1、矿井瓦斯涌出量:根据云南省矿井瓦斯等级鉴定规定,2012年3月瓦斯等级鉴定结果:q相CH4=32.51m3/t;q绝CH4=5.19m3/min,q相CO2=14.31m3/t; q绝CO2=2.28 m3/min。确定我矿为高瓦斯矿井。2、矿井现采煤层瓦斯参数及突出性测定结果(1)、经沈阳煤科院现场测定结果如下:补木戛煤矿二号煤层瓦斯参数测定结果汇总表煤层标高(m)瓦斯含量(m3/t)相对瓦斯压力(MP
12、a)透气性系数(m2/MPa2.d)流量衰减系数(d-1)煤的坚固性系数f值瓦斯放散初速度PM4+17483.020.10.130.4910.210.2920.21M5+17483.240.120.230.1750.1840.4318.39M9+18052.340.180.260.0520.220.5917.17M13+17417.110.620.2670.033补木戛煤矿二号井M9煤层突出危险性鉴定参数表煤层煤层瓦斯相对压力Pmax/MPa瓦斯放散初速度Pmax煤的坚固性系数fmin煤的破坏类型M90.309.940.35经沈阳煤科院专业人员现场鉴定M9煤层无煤与瓦斯突出危险性。 3、煤层自
13、燃倾向性 根据本矿委托云南省煤炭产品质量检验站对M3、M4、M4+1、M5、M6、M9、M1、M13、M16等煤层进行的煤层自燃倾向性鉴定结果,各煤层自燃倾向性为类,属自燃煤层。 4、煤尘爆炸性根据本矿委托云南省煤炭产品质量检验站对M3、M4、M4+1、M5、M6、M9、M1、M13、M16等煤层进行的煤尘爆炸性鉴定结果,各煤层煤尘均有爆炸性,抑制煤尘爆炸最低岩粉比例为7585。第二章 :矿井的开拓开采现状第一节:开拓开采情况一、开拓开采布置采取斜井开拓方式布置,机械通风,现有合法生产系统一套:主斜井坐标X:.00,Y:.00,Z:1866.00,副斜井坐标X:.00,Y,.00,Z,1876
14、;风井坐标:X:.00,Y:.00,Z:1890.00。主斜井,斜长340米,巷道断面5.4平方米,主斜井兼运输及放料之用,30万吨改扩井建设竣工验收关闭。副斜井断面6.4,斜长350米,兼运输及人行之用。一个风井断面6.4平方米,并行人及回风之用,30万吨改扩井建设竣工验收做专用回风井。井下主要运输巷道支护方式:采用金属U型支架或锚杆锚喷。30万吨改扩建主斜井坐标X:.00,Y:.00,Z:1873.00正在建设。副斜井坐标X:.00,Y,.00,Z,1876;风井坐标:X:.00,Y:.00,Z:1890.00。现建设施工一个井筒:主斜井,斜长825米,已经已掘进120米,巷道断面15.3
15、。二、 水平及采区划分煤矿划分两个开采水平,一水平标高为+1748m,二水平标高为+1660m。一水平采用明斜井开拓,二水平采用暗斜井开拓。一水平划分为两个采区(+1748m以上为上山采区,+1660m以下为下山采区),二水平划分为两个采区(+1660m以上为上山采区,+1660m以下为下山采区),30万吨改扩井正在建设无采煤巷道。根据本矿井煤层赋存条件,按照尽量布置双翼采区的原则,以F2断层为界将一号井划分为三个采区开采,即:一水平划分为一个采区(一采区),二水平划分为一个采区。三、 开采顺序按正常水平顺序,煤层编序由上而下进行开拓开采,现已开采到二水平的M9煤层,1748水平的M9煤层已基
16、本开采完,还开采了部分M13煤层。四、 采煤方法和采煤工艺采用长壁式采煤方法,采用人工手镐落煤,单体液压支柱配铰接顶梁支护,全部陷落法管理顶板。第二节 主要的生产系统概况一、 通风系统 1、矿井通风方式:采用中央并列机械抽出式通风方式现有主斜井、副斜井为进风井;风井为回风井,为两进一回的通风系统。 2、通风方法:机械抽出式 通风方式:矿井通风系统为中央并列式,通风方式为机械抽出式,掘进工作面采用局扇压入式供风,采煤工作面采用负压通风,矿井现开采+1748m水平,有主斜井和副斜井2个进风井,有1个专用回风井:风井;矿井通风系统完整、独立。风井安装了两台FBCDZ15-B型轴流式主要通风机,电机功
17、率255kw,额定风量13983102m3min,风压6172340Pa,一台工作,一台备用。风机经省级检测合格;矿井安设有反风门,控制柜装有可逆开关,通过风机反转实现矿井反风需要。回风井口有防爆门,有运行记录、管理制度,有电流表、电压表、水柱计。已进行通风机性能测定,有运行记录、管理制度。矿井风量:矿井生产系统按核对生产能力9万吨矿井,允许2个回采工作面,4个掘进工作面计算,采煤工作面配风8.0m3/s,掘进头各配风5.0m3/s, 采区绞车房、机电硐室配风2.0m3/s所需风量2280m3/min,风井安装了两台FBCDZ15-B型轴流式主要通风机,电机功率255kw,额定风量139831
18、02m3min,风压6172340Pa,一台工作,一台备用,足以满足要求。30万吨改扩井布置一个掘进作业点,所需配备总风量200m3/min。局扇型号:FBDNO6.0-215kw(4台),FBDNO6.0-230kw(2台)。矿井通风阻力:矿井通风阻力为317.03 Pa,矿井等积孔为1.789 m2。主要通风机设备及参数:电机功率255kw,额定风量13983102m3min,风压6172340Pa,一台工作,一台备用。二、 瓦斯抽放系统 1、矿井安装了水环式瓦斯抽风泵2BE3-400型,电机功率185KW(高负压)2台和2BEA-303型,功率90KW(低负压)2台和型号2BEA-303
19、,(低负压)功率37KW。 2、两趟抽放管路对接到井下各个抽采地点,其中一趟主管直径为300mm管路,一趟主管直径为250mm管路,支管150mm; 3、主管材料采用钢管,采用法兰盘连接,支管材料采用聚乙烯复合管,采用插接式连接。 4、系统安装控制阀门、孔板流量计和负压放水器、正压放水器、防爆和防回火装置、防爆阀、配气口、放空管、旁通管、避雷针、循环水泵、监测系统、消防器材、测量装置等附属设施。钻场内各钻孔管路中安设了压力表,泵站的装机能力和管网能力满足瓦斯抽采达标的要求。 5、井下各掘进和采煤作业点均敷设抽放管路,掘进工作面交替作业预抽瓦斯,巷道每掘进50m布置一个钻场,向巷帮打眼预抽瓦斯。
20、 6、矿井建立了专职瓦斯抽放管理机构,设立专职抽采队伍,负责矿井瓦斯抽放工作。、瓦斯抽放管理机构:组长:叶大强副组长:孔光辉、黄大会抽采成员:孔白新、贺德汝、贺立昌、董龙应、王丙飞、贺志云、田稳祥、顾朝猛、肖本和、张厚龙、田大八、田敏、周勇强、田权飞、余小坤等。、抽放钻机设备:矿井配备了抽采钻机10台,型号为全液压坑道钻机ZDY-660型一台、半液压坑道钻机ZDY-650型一台、气动架柱式钻机ZQJ-160/4.3型二台、气动架柱式钻机ZQJ-160/4.6型二台、手持式气动钻机ZQS-50/2.5二台、ZQS-65/1.6S二台,抽放钻杆42mm的麻花钻杆100米,,69mm的麻花钻杆300
21、米。抽放管路敷设到井下各采掘作业点。主要预抽现开采煤层瓦斯和采空区瓦斯。三、监测监控和人员定位系统矿井监控系统:矿井按要求安装了型号为KJ73N安全监控系统和KJ237人员定位系统,当前井下监控系统共设置8个智能分站,安装各类传感器78个,其中:瓦斯传感器40个、风门传感器10个,风速传感器6个、温度传感器4个、水仓液位计2个、设备开停传感器14个、CO传感器2个、避雷器1个;人员定位系统系共设置8个智能分站,安装标认卡16个,配备读卡器500个,两统运行正常,实现了煤矿与煤炭分局及县煤炭局联网。所有传感器数量达到双配标准,并按规定要求及时送检调校,保证了正常检测。四、通风设施管理 1、控制风
22、流的风门、风桥、风墙、风窗等通风设施必须可靠、位置合理、严密不漏风。任意两道风门之间的距离不小于6m,工作面回风侧不应设置风门,凡是进风、回风风流平面交叉的地点均应设置风桥。矿井的总进风巷、总回风巷、矿井一翼的总进风巷、总回风巷应设置永久测风站,采掘工作面及其他用风地点应设置临时测风站。 2、严格执行测风制度,每10天进行一次全面的测风。采掘工作面及其他用风地点应根据实际需要随时测风,在测风站悬挂记录牌及风速传感器。 3、在用局扇必须保证24小时连续运转,指派专人负责管理。在用局扇必须实行挂牌管理,牌板上应填明供风地点、供风量、局扇功率、供风距离、出口风量、入风口瓦斯浓度、负责人等,并注明填写
23、人姓名和时间。 4、局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距回风口不得小于10m,全风压供给该处的风量必须大于局扇最大吸入风量的30%,避免吸循环风。 5、掘进工作面的通风必须实现“三专两闭锁”和“双风机、双电源”,且能自动切换(转换)供风。 6、局部通风机因检修、停电等原因需要停风时,在停风前,必须立即切断电源、撤出人员、设置栅栏。恢复通风前必须先检查瓦斯,只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工启动局部通风机。 7、严格风筒管理,发现有破口必须及时修补或更换,风筒吊挂平直,逢环必挂,风筒接头严密,软质风筒接头要双反压边,风筒拐弯处设弯管或缓慢
24、拐弯,不准拐死角,异径风筒接头必须用过度节,先大后小,不准花接。风筒出风量必须根据工作面的瓦斯涌出量确定,保证无瓦斯超限或积聚,风筒口到掘进工作面距离不得超过5m。严禁使用非阻燃、非防静电的风筒。 8、局部通风机必须保持经常运转,严禁随意停开,无论工作或交接班时,都不得停风(除批准的计划停风外)。9、带班领导必须对整个采区和工作面的进、回风巷进行定时不定时的检查,确保进回风巷的巷道完好,通风正常。 第三章:井下各采掘工作面瓦斯治理实施方案 第一节:回采工作面瓦斯治理方案一、工作面:(采用手镐落煤) (一)、工作面位于井田南翼1748水平,南以F2断层为界,北以溜煤下山为界,东西分别以机、风巷为
25、界。工作面起止标高+1748+1779m,走向长180 m,倾向长60m。 该工作面13煤黑色,以块状、粉末状为主,弱玻璃光泽, 暗淡型,中等硬度。煤层倾向276280,倾角2026,平均22。根据巷道揭露及现开采的情况,该区域瓦斯涌出较稳定,煤层最大厚度为3.6m,最小煤厚1.9m平均厚度M=2.5m。煤厚变异系数=47%, 可采性指数km =1.0。煤层结构较简单。该工作面内煤层产状变化不大,煤层局部含1层夹矸,该面于2015年6月始采,预计2015年8月回采结束。 (二)预计瓦斯涌出量:1、该工作面为二水平二采区南翼13煤层工作面,由于煤层埋藏较深150米左右,且在F2断层附近,瓦斯含量
26、相对较大。2、根据9煤层瓦斯参数测定结果分析,该面原煤瓦斯含量为5.74 m3/t,CO2为0.12ml/g。3、本工作面回采期间,瓦斯来源主要为:、临近层煤层瓦斯:13煤层上覆9煤115.5米,下邻近层10煤层4米,虽然都未开采,但层间距较小,会受采动影响,工作面回采期间,其临近煤层瓦斯涌入工作面采空区有可能增加较大。、本煤层回采期间瓦斯涌出本煤层回采期间涌出的瓦斯分为两方面:一是从煤壁涌出的瓦斯;二是老塘遗煤释放的瓦斯;三是临近层的瓦斯。4、采用分源预测法预测、由于工作面开采期间受采动影响较小,主要瓦斯涌出是本煤层瓦斯和老塘遗煤释放的瓦斯。根据2015年6月工作面回采时计算,该工作面瓦斯平
27、均相对涌出量q7.6m3/t。预计本工作面瓦斯相对涌出量为qq本q邻;其中q本5.74m3/t,q邻1.86m3/tq5.741.867.6m3/t而工作面有可采储量2万吨,瓦斯涌出量15.2万m3 Q=200007.6=m3、瓦斯绝对涌出量:根据计算,在设计日产300t/d情况下,该工作面瓦斯绝对瓦斯涌出量为1.58m3/min。Q=7.6300/2460=1.58m3/min。(三)、瓦斯治理设计1、该工作面主要采用上隅角埋管抽放采空区瓦斯和机、风巷埋管抽放。 2、抽放管的布置方式: 、风巷采空区采用在工作面上隅角预埋带钢丝胶管抽放管2-3根,抽放胶管50mm长度为3米一根,胶管安置在上隅
28、角采空区中上部,埋藏长度为1米,随工作面放顶随时回撤,埋藏距离始终保持1米;并在被埋藏的1米范围内胶管上钻孔,钻孔孔径为5mm,再在上隅角采用黄泥沙袋子封闭上隅角,黄泥沙袋子随着工作面推移而前移,抽放管主管尺寸为200mm,支管160与主管路联接,并入地面永久系统进行抽采,如下图所示:、机、风巷采用沿煤层倾斜方向打钻孔埋管抽放,抽放钻孔深度机巷不小于30米、回风巷不小于20煤,埋管直径为50mm胶管,4米长一根,胶管上钻10mm的抽放钻孔,机巷的主抽放管采用160抽放铁管,再与300mm主管连接,并入地面永久系统进行抽采。3、 预计抽采量为: 回采工作面预计抽采瓦斯0.5m3/min以上,即为
29、5.17万m3,占工作面涌出量的比例为34%;、回采工作面上隅角抽采量为:0.3m3/min以上、抽放时间为60天,抽放瓦斯量为:2.6万m3,、回采工作面机、风巷抽采量为:0.2m3/min以上,由于在施工机、风巷掘进时已开始抽放,时间为90天,瓦斯抽放量为:2.57万m3,合计为5.17万m3,则工作面抽放的瓦斯预计为5.17万m3,为回采工作面瓦斯量的34%。、2015年该工作面抽采流量0.5m3/min,抽采率34%。4、通风系统及配风量该工作面采用“U”通风方式,上行通风;当工作面瓦斯绝对涌出量达预计值时,设计风排瓦斯涌出量为1.08m3/min,其需风量为:Q =100 qK(1K
30、抽)/C =1001.081.7(13.4)/0.5=243m3/min因此,配风量不低于243m3/min。其进回风路线如下:主斜井+1748底井车场1748石门运输巷运输机巷回采工作面工作面回风巷回风上(回风中平巷)回风井地面。5、效果评定预计:该工作面采煤面积为10800m2,有开采储量2万吨左右,在开采过程中预计有瓦斯涌出18.2万m3 ,相对瓦斯涌出量为7.6m3 /t,绝对瓦斯涌出量为1.58m3 /min,采用抽排瓦斯和通风排放瓦斯,其中抽排瓦斯5.17万m3,通风排放瓦斯,即风量在不低于243m3/min,且回风巷的瓦斯浓度不高于0.5的情况下可排放瓦斯10.5万m3 ,而实际
31、回采工作面的风量配备大于最低通风排瓦斯风量,在开采过程中能满足回采工作面的安全生产。6、 人员配备及维护:、在工作面在回采期间必须配备专职瓦斯检查员检查工作面、回风巷及上隅角瓦斯情况,、抽采队每天必须派人观测工作面瓦斯抽放情况,并收集有关数据,建立瓦斯抽放台账。、要定期对抽放管路进行维护维修和管路放水工作,减少抽放阻力,确保抽放有效。、加强监测监控管路,机电队在工作面回风巷及上隅角安装好瓦斯传感器T0、T1、T2、并定期对其进行维护。第二节:回采工作面瓦斯治理方案 一、回采工作面(采用手镐落煤) (一)、工作面位于井田南翼1700水平,北以F2断层为界,南以回风水平1号上山为界,东西分别以机、
32、风巷为界。工作面起止标高+1700+1748m,走向长300 m,倾向长120m,有开采储量10.3万吨。 该工作面9煤黑色,以块状、粉末状为主,弱玻璃光泽, 暗淡型,中等硬度。煤层倾向276280,倾角2026,平均22。根据巷道揭露及现开采的情况,该区域瓦斯涌出较稳定,煤层最大厚度为3.6m,最小煤厚1.9m平均厚度M=2.5m。煤厚变异系数=47%, 可采性指数km =1.0。煤层结构较简单。该工作面内煤层产状变化不大,煤层局部含1层夹矸,该面于2015年12月始采,预计2016年10月回采结束。 (二)、预计瓦斯涌出量:1、该工作面为1700南翼9煤层工作面,由于煤层埋藏较深197米左
33、右,且在F2断层附近,开采初期瓦斯含量相对较大。2、根据9煤层瓦斯参数测定结果分析,该面原煤瓦斯含量为5.74 m3/t,CO2为0.12ml/g。3、本工作面回采期间,瓦斯来源主要为:、临近层煤层瓦斯:9煤层上覆6煤15.5米,下邻近层11煤层4米,虽然都未开采,但层间距较小,会受采动影响,工作面回采期间,其临近煤层瓦斯涌入工作面采空区有可能性增大。、本煤层回采期间瓦斯涌出本煤层回采期间涌出的瓦斯分为两方面:一是从煤壁涌出的瓦斯;二是老塘遗煤释放的瓦斯和上部采空区瓦斯;三是临近层的瓦斯。4、采用分源预测法预测、由于工作面开采期间受上部C9煤采动影响,主要瓦斯涌出是本煤层瓦斯和老塘遗煤释放的瓦
34、斯及上部采空区瓦斯。根据2015年9月工作面回采时计算,预计该工作面瓦斯平均相对涌出量 q7.9m3/t。预计本工作面瓦斯相对涌出量为qq本q邻;其中q本5.74m3/t,q邻2.16m3/tq5.742.167.9m3/t 而工作面有可采储量5.35万吨,瓦斯涌出量42.27万m3 Q总=7.95.35=42.27万m3。、.瓦斯绝对涌出量根据计算,在设计日产300t/d情况下,该工作面瓦斯绝对瓦斯涌出量为1.65m3/min。Q=7.9300/2460=1.65m3/min。(三)、瓦斯治理设计 1、该工作面主要采用上隅角埋管抽放采空区瓦斯和机巷埋管抽放。 2、抽放管的布置方式: 、工作面
35、风巷采空区采用在工作面上隅角预埋带钢丝胶管抽放管2-3根,抽放胶管50mm长度为3米一根,胶管安置在上隅角采空区中上部,埋藏长度为1米,随工作面放顶随时回撤,埋藏距离始终保持1米;并在被埋藏的1米范围内胶管上钻孔,钻孔孔径为5mm,再在上隅角采用黄泥沙袋子封闭上隅角,黄泥沙袋子随着工作面推移而前移,抽放管主管尺寸为200mm,支管160与主管路联接,并入地面永久系统进行抽采,如下图所示:、机、风巷采用沿煤层倾斜方向打钻孔埋管抽放,抽放钻孔深度不小于30米,埋管直径为50mm胶管,3米长一根,胶管上钻10mm的抽放钻孔,机巷的主抽放管采用160抽放铁管,再与300mm主管连接,并入地面永久系统进
36、行抽采。3、 预计抽采量为: 、回采工作面预计绝对瓦斯涌出量为1.65m3/min,抽采瓦斯为0.55m3/min以上,即为24.04万m3,占工作面涌出量的比例为33%;、即回采工作面上隅角抽采量为:0.3m3/min以上、抽放时间为150天,抽放瓦斯量为:6.48万m3,机、风巷抽采量为0.25m3/min以上,由于在施工机、风巷掘进时已开始抽放,时间为210天,瓦斯抽放量为:7.56万m3,合计为14.04万m3,则工作面抽放的瓦斯预计为14.04万m3,为回采工作面瓦斯量的33%。、2015年该工作面抽采流量0.55m3/min,抽采率33%。4、通风系统及配风量该面采用“U”通风方式
37、,上行通风;当工作面瓦斯绝对涌出量达预计值时,设计风排瓦斯涌出量为1.1m3/min,其需风量为Q =100 qK(1K抽)/C =1001.11.7(133)/0.55=230m3/min因此,配风量不低于230m3/min其进回风路线如下:主斜井+1748底井车场暗主井、皮带运输上山1700南翼车场运输机巷回采工作面回风巷1748回风上山1836回风大巷风井地面。5、效果评定预计:该工作面采煤面积为36000m2,有开采储量10.3万吨左右,在开采过程中预计有瓦斯涌出41.87万m3 ,相对瓦斯涌出量为7.9m3 /t,绝对瓦斯涌出量为1.65m3 /min,采用抽排瓦斯和通风排放瓦斯,其
38、中抽排瓦斯14.04万m3,通风排放瓦斯,即风量在不低于230m3/min,且回风巷的瓦斯浓度不高于0.5的情况下可排放瓦斯24.84万m3 ,而实际回采工作面的风量配备大于最低通风排瓦斯风量,在开采过程中能满足回采工作面的安全生产。 6、人员配备及维护:、在工作面在回采期间必须配备专职瓦斯检查员检查工作面、回风巷及上隅角瓦斯情况,、抽采队每天必须派人观测工作面瓦斯抽放情况,并收集有关数据,建立瓦斯抽放台账。、要定期对抽放管路进行维护维修和管路放水工作,减少抽放阻力,确保抽放有效。、加强监测监控管路,机电队在工作面回风巷及上隅角安装好瓦斯传感器T0、T1、T2、并定期对其进行维护 第三节:机巷
39、、风巷、切眼掘进瓦斯治理方案一、机巷、风巷、切眼:(一)、基本概况 1、工作面位于井田南翼1700水平,南以F2断层为界,南以三水平二号上山为界,东、西分别以机、风巷为界。工作面起止标高+1668+1698m,走向长230 m,倾向长70m。 2、风巷、机巷、切眼均采用矿工钢梯形密集支护;支护断面均为5.3m2。3、风巷已于2015年4月份开工,预计2015年7月底到位(设计300米);切眼计划于2015年12月开工,设计120m,预计2015年11份到位。机巷已于2015年4月份开工,设计300m,预计2012年7月到位。(二)、瓦斯治理措施:1、风巷、机巷、切眼在本煤层施工,上部为6煤和5
40、煤、4煤,距6煤层法距约15.5m,距5煤层法距约85.5m,距4煤层法距约97m,由于工作面的上、下煤层均未开采,只是开采了本煤层上水平煤层,(即1700标高以上的9煤层),工作面风巷掘进虽然在1748水平附近,但上、下煤层均未开采,因此风巷不在保护层开采卸压范围内,不属保护层开采卸压保护范围内掘进,而机巷、切眼在回风巷下方,也不属保护层开采卸压保护范围内掘进,因此,机巷、回风巷、切眼掘进必须采取综合瓦斯治理措施。2、根据9煤层瓦斯参数测定结果分析,该区域9煤瓦斯含量5.74 m3/t。3、瓦斯治理的方法:采取超前探查过地质构造预测预报+(抽放钻场+钻孔排放措施)综合治理工作面瓦斯。4、掘进
41、过程中采取12个超前地质钻孔探查掩护, 探查无异常情况后,采取局部预测预报。 5、若预测预报有异常情况(K1值超标)或者过地质构造、过断层、异常区时间,采取抽放钻场+钻孔排放措施,抽放钻孔控制范围:巷道上帮轮廓线7m,下帮轮廓线外3m,钻孔终孔间距1.5m,排放钻孔控制范围:巷道轮廓线内迎头掘进面。 (三)、瓦斯治理设计: 1、加强对煤层的探查工作,尤其施工的巷道在断层带附近。2、严格执行循环预测预报效果验证,预测预报钻孔按3个布设;42mm,孔深810m;钻孔布置在软分层中,一个钻孔位于巷道工作面中部,并平行于掘进方向;其余两个孔的终点位于巷道断面轮廓线外24m处。 3、正常掘进时,根据掘进
42、速度在机、风巷后路采用沿着煤层倾向顺煤层施工钻孔进行瓦斯抽放,由于回风巷上部为工作面采空区,施工抽放钻孔时,只打下帮孔,孔深为不小于20米,运输机巷采用上、下帮同时施工钻孔,上帮孔不小于50米,下帮孔不小于20米,钻孔间距为35米,钻孔距迎头距离不得大于30米,具体见钻孔布置示意图 4、当预测有异常情况时(K1值超标),执行抽放钻场+超前钻孔排放措施,排放钻孔直径(75mm),抽放钻孔控制范围:巷道上帮轮廓线7m,下帮轮廓线外3m,钻孔终孔间距1.5m,排放钻孔控制范围:巷道轮廓线内迎头掘进面。抽放钻场+超前钻孔排放方法和措施,具体实施时要编制抽采设计。5、 预计抽采量:、运输机巷掘进条带的瓦斯储量Q瓦= K含Q煤=K含 (MDL) =5.742.5135301.4 =13.842万m3式中: Q瓦瓦斯储量,m3; K含煤层瓦斯含量,