回采工作面瓦斯抽采施工设计.docx

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回采工作面瓦斯抽采施工设计

10803回采工作面瓦斯抽采安全技术措施

该矿于2011年6月请中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室做了8号煤层的突出鉴定，鉴定结果为：

标高1890m以上浅部鉴定范围内的8号煤层无突出危险性，根据黔能源煤炭【2013】176好文件瓦斯等级鉴定的通知，该矿属于高瓦斯矿井，我矿现开采10803采煤工作面标高在1892.0米以上，为了防止该回采工作面瓦斯突然涌出，保障矿井安全生产，特制定以下10803回采工作面瓦斯抽采安全技术措施。

一、工作面概况

10803回采工作面西部为风井井筒保护煤柱，东部是矿井边界，上部是10801回采工作面阶段煤柱，下部是未开采煤柱，工作面走向长度240米，切眼长度102m，煤层平均厚度1.8m，本工作面上部6#煤层外部大部分已开采，平均开采厚度1.6m。

二、地质及水文情况

本区域位于贵州高原的西部，百兴向斜的南西翼，乌江上游支流六冲河与三岔河的分水岭地带。

属中中山至低中山地形，以侵蚀溶蚀地貌为主，广泛发育岩溶峰丛—洼地地貌，部分发育脊状中山与峡谷地貌。

地表水主要有流量较大的三岔河及支流水公河，属乌江水系。

区内地下水主要分为碳酸盐岩溶水、裂隙水、部分为滑坡水。

碳酸

盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大；裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小。

矿区龙潭组含煤地层多被第四系坡积物所覆盖，地形比较平缓。

矿区内地势总体为南部高，北部低，最高点位于矿区中部环岭岗大山，海拔标高+2176.5m，最低点位于矿区北部一冲沟沟底，海拔标高1925m，为矿区最低排泄基准面，相对高差251.5m。

属低中山地形，发育冲沟地貌。

矿区中部有条流量小的冲沟水外，无大的地表水。

三、通风系统情况：

采取抽出式通风方式，中央并列式通风系统，即以主、副平硐进风，回风斜井回风。

主、备通风机型号：

FBCDZ.54№16轴流通风机，风量为1690—3760m3∕min，风压：

1020—2650Pa，电机型号：

YBFe315-6，额定功率：

2×75KW，转速：

980rpm，电流：

141.7/81.8A,电压：

380/660V，摩擦火花安全证号：

20115093,防爆合格证号：

32007646，煤安标志编号：

070167，出场编号：

20130505：

生产日期：

2013.5，生产厂家：

山西安昇风机有限公司。

10803回采工作面新鲜风流由主机进入8#层皮带下山，然后进入采面运输巷至工作面，回风由10803回采工作面上巷回风道外部回风石门直通回风井，控制风流的设施全设置在进风侧。

四、瓦斯抽放方法

1、掘进期间布置顺层钻孔进行抽放（采前预抽）

在10803回采工作面运输巷、回风巷掘进过程中和工作面待采期间，回风道布置高负压Ф315和低负压Ф219二趟瓦斯抽放管路，运输巷布置高负压Ф315一趟瓦斯抽放管路。

地面抽放通过回风井二趟抽放管路至10803工作面运输巷、回风巷对10803回采工作面煤体实施瓦斯抽放（钻孔布置如下图所示）。

预抽钻孔孔径75mm，孔间距6m，孔深170m，封孔材料为聚氨酯，封孔深度不小于8m，钻孔角度与煤层倾角一致，抽放负压38kpa。

10803回采工作面瓦斯抽放钻孔布置示意图

10803回采工作面钻孔设计参数表

钻孔布置地点

钻孔直径

钻孔间距

开孔位置

钻孔

方位

钻孔倾角

钻孔设计

深度

10803运输巷

75mm

6m

距底板1m

向北

+12°

65m

10803回风巷

75mm

6m

距底板1m

向南

-12°

45m

2、半封闭采空区瓦斯抽采

由于我矿10803回采工作面上隅角瓦斯量较高，设计布置一趟Ф219瓦斯抽放管抽采上隅角瓦斯。

如图：

3、全封闭采空区插管抽采

当10803回采工作面回采结束后，为防止采空区向外涌出瓦斯，构筑回风巷密闭墙时，向采空区密闭墙内插入Ф219瓦斯抽放管，进行瓦斯抽采。

如图：

10803回采工作面全封闭采空区瓦斯抽采示意

4、地面瓦斯抽放泵：

地面瓦斯抽放泵房设在风井井口门东侧，共有四台水环式真空泵，二台工作泵二台备用泵，同时工作的是一台高负压抽放泵和一台低负压抽放泵。

高负压瓦斯抽放泵型号：

2BEC-400水环式真空泵，极限压力：

16000帕，最大抽速：

80m3/分，转速：

323转/分，功率：

90千瓦，编号：

1385，生产日期：

2011.5，安全标志号：

NBBO40048，生产厂家：

山东博山真空泵厂有限公司。

低负压瓦斯抽放泵型号：

2BEA-303水环式真空泵，极限压力：

3300帕，最大抽速：

52m3/分，转速：

590转/分，功率：

75千瓦，编号：

1673，生产日期：

2011.5，安全标志号：

NBBO40049，生产厂家：

山东博山真空泵厂有限公司；

五、施工要求

1、井下管路

井下巷道高低不平，坡度大小不一，巷道局部受压变形，空气湿润易锈蚀等，为此对煤矿井下抽放瓦斯管路的敷设有如下要求：

（1）瓦斯管路应采取防腐、防锈蚀措施；

（2）管路离底板高度不低于30cm，以防止底鼓损坏管路；

（3）倾斜巷道的瓦斯管路，应用卡子将管道固定在巷道支护上，以免下滑；

（4）管路敷设要求平直，尽量避免急弯；

（5）管路敷设时，要考虑流水坡度，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处必需安装放水器；

2、附属装置

（1）阀门：

在瓦斯抽放管路上安设阀门，主要用于调节与控制各个独立抽放地点的抽放负压、瓦斯浓度、抽放量等，同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路。

设计选用的阀门为截止阀或球阀。

（2）在抽放管路上设置测压嘴，以便经常观测抽放管内的压力。

测压孔设计选用内径6mm的气管，在安装管路之前预先焊上，平时用螺丝封闭以防漏气。

测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。

3、计量装置

瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一个重要参数，较准确的测定瓦斯流量才能真实地反映瓦斯抽放效果。

应用条件也各不相同。

本设计选用孔板流量计作为计量装备，安装与使用要求如下：

（1）安装孔板时，孔板的孔口必须与管道同心，其端面与管道轴线垂直；

（2）孔板前后预先焊接两个测压嘴，直径6mm，平时用细胶管套紧，以防漏气，测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。

；

（3）安装孔板的管道内壁，在孔板前边不应有凸凹不平、焊缝和垫片等；

（4）要经常清洗孔板前后的积水和污物，孔板锈蚀要及时更换；

（5））抽放瓦斯量有较大变化时，应根据流量大小更换相应的孔板。

4、放水装置

放水装置的种类很多，根据我矿抽放瓦斯实际情况，抽放管路内涌水量小的特点，设计的放水装置选用人工放水器。

必须在管路低洼处设置放水装置，防止水堵塞管路增大抽放阻力。

六、瓦斯抽采达标钻孔工程量

10803回采工作面采用回风道、运输道钻孔预抽区段煤层瓦斯的方法进行采前预抽，具体钻孔施工工程量见下表：

33071回采工作面顺槽钻孔工程量汇总表

钻孔施工地点

钻孔施工数量（个）

钻孔施工进尺（米）

备注

10803回风道

40

1800

利用巷帮为钻场对工作面布置钻孔进行预抽

10803运输道

40

26000

利用巷帮为钻场对工作面布置钻孔进行预抽

合计

180

4400

七、施工设备

根据10803回采工作面施工的钻孔参数，对照我矿现有各钻机性能指标，选择钻机型号及数量见下表：

10803回采工作面施工设备表

设备名称

设备型号

设备数量

煤矿用坑道钻机

ZY-150/5.5Q

2台

泥浆泵

2NB/1.5-2.2

2台

钻杆

42mm

200根

钻头

75mm

10个

八、钻孔施工进度计划及有效抽放时间

10803回采工作面钻孔施工进度计划及有效抽放时间表

施工地点

开始时间

竣工时间

有效抽放时间

10803运输巷

2012年12月

2013年5月

至10803回采工作面结束

10803回风巷

2012年12月

2013年5月

至10803回采工作面结束

九、瓦斯抽采预期效果

根据《山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司矿井瓦斯抽采工程改造设计》中回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为35.36m3/min，根据我矿《井下瓦斯抽放参数测定记录》中10803回采工作面瓦斯抽放量为19.37m3/min，因此，10803回采工作面抽放率为19.37÷35.36×100%=54.8%，满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》中采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标。

通过预抽10803回采工作面采前的可解吸瓦斯量满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》中瓦斯抽采率达到的指标（工作面绝对瓦斯涌出量20m3/min≦Q≦40m3/min，工作面瓦斯抽采率≧40%）。

同时10803回采工作面风速不超过4m/s,回风流中瓦斯浓度低于1%，均满足瓦斯抽采效果达标的相关规定，

十、组织管理

抽放瓦斯过程中，井下、井上各种各样的情况都有可能发生，如管路漏气、堵塞、积水、钻孔失效，泵轴温升高等现象。

因此，通风队必须有专职人员定期检查，发现问题及时处理，确保抽放系统不间断工作。

瓦斯抽放管理组织机构

组长：

尚经彭

副组长：

杨其秀李文武

成员：

李成文邸福祥王东王鹏飞高建波龙林姜志敏向国福王平

十一、安全技术措施

（一）瓦斯防治：

1、打钻时在钻机上方挂一台甲烷便携式报警仪，以便掌握钻机周围瓦斯变化情况。

2、距钻机迎风侧5m处，要安装一台甲烷探头，当风流中瓦斯浓度达到0.4%时，自动报警断电，撤出工作人员进行处理。

3、在打钻期间必须有一名瓦斯检查员在现场，负责在钻机周围检查瓦斯，发现瓦斯浓度超过《规程》规定时，要及时采取措施进行处理，待瓦斯浓度降到《规程》规定浓度以下时，方可开始工作。

4、所有打钻人员必须经过专业培训，掌握煤与瓦斯突出预兆，熟悉避灾路线，并随身携带自救器，严禁穿化纤衣服。

5、在钻进中，如发现有瓦斯异常、顶钻、喷孔等煤与瓦斯突出预光时，应立即停止工作，切断电源，所有工作人员必须撤到安全地点。

（二）施工安全措施：

1、钻机投入使用前，必须将各部件仔细检查一遍，发现问题及时处理。

严禁钻机带病工作。

2、搬运钻机时，钻机要牢固固定在平板车上，严格按照运输规定执行。

3、在稳钻机前，首先要敲帮问顶，将钻场附近顶板加强支护，然后把钻场周围的杂物清理干净。

4、在稳钻时，钻机底座要固定在两根专用底木梁上，上部四根顶柱与顶板顶牢，机尾下部加戗柱一根，确保钻进时机身牢固可靠。

5、要严格按设计要求开孔，没有负责人的同意，不得随便改变钻孔位置，钻孔角度。

否则，要追查责任。

6、开孔前要检查钻机的油是否充足，钻头、钻杆、工具是否齐全。

如发现不齐全，应立即补齐。

钻机的保护装置要齐全，电缆线要吊挂整齐，按钮要放在合适位置，一切准备工作做好后，方可开始。

7、在钻进过程中，钻机前方、后方和钻机转动部位严禁站人，以防钻机转动部分绞伤和钻杆打伤人，人员应站到安全地点。

8、钻工操作时，必须衣着整齐、利索。

打钻时不准围毛巾、戴手套，以免机械绞伤人。

特别是切换钻杆时，动作要协调，操作要稳、准。

9、每次开钻前，应先送水后开钻。

停钻时，应先停钻后停水。

严禁无水钻进，以防把钻卡死或将钻杆丢到孔内，在接换钻杆时，必须把钻机停稳后再进行，所接的钻杆必须经过仔细检查，严禁使用不合格的钻杆。

10、打钻结束后，应把孔号、孔深、孔径、等参数填写在原始记录上，升井后上图以便指导工作和备查。

11、要求打一孔，封一个孔。

钻孔按要求封严密，不准出现漏气现象，否则要追查封孔人员的责任。

12、打钻结束后，要把钻场周围的煤粉清理干净，钻杆丝口要涂黄油用棉布包扎，并摆放整齐，钻头、工具设专人管理。

（三）机电设备管理安全技术措施

1、钻机及电气设备，必须有专人负责维护、