沙曲矿德钻高位钻孔综采工作面Y型通风系统应用考察报告Word格式.docx

沙曲矿德钻高位钻孔综采工作面Y型通风系统应用考察报告Word格式.docx

《沙曲矿德钻高位钻孔综采工作面Y型通风系统应用考察报告Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沙曲矿德钻高位钻孔综采工作面Y型通风系统应用考察报告Word格式.docx（4页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

该钻机由液压系统、高压水系统、电气系统组成。

具体参数如下：

1、德国ADR-250型钻机主机重量（不包括附件）12t；

2、钻机长2.95m，宽1.97m，高1.68m；

3、钻杆直径248mm，钻杆长度1.5m，重量75kg；

4、煤层单孔施工最长孔深180m，岩巷钻孔孔深120m，孔径248mm。

5、钻机电机功率250KW，电压等级1140V。

6、钻机推进力50t，向后拉力50t，最大扭矩20000Nm。

7、油箱长5m、宽1.5m、高1.7m，重量5t。

优点：

钻机功率大，扭矩大，钻孔孔径大；

缺点：

整机长，钻机机身重12吨，挪移不方便，钻杆重，需要两个人同时作业；

钻孔碴多，需安设排碴运输系统；

钻进速度慢，每班只能施工15米左右，日进尺45米，施工一个钻孔需要3天时间。

二、24207综采工作面基本情况

1、煤层特征

根据工作面内打钻钻孔及已揭露巷道资料分析，工作面3#、4#煤合并，煤层厚度在4.3m-4.7m之间，平均厚度为4.50m。

煤层结构为：

1.00（0.35）2.82，即3#煤层与4#夹矸为350mm。

2、煤质特征：

4#煤层呈黑色，玻璃光泽，结构均一，内生裂隙发育，容重为1.36T/m3，f=2.0，抗压强度为10.5—14.77Mpa。

煤岩组分以镜煤为主，条带状。

煤岩类型为光亮型煤。

4#煤为低灰，特低硫、低磷，中等挥发分，粘结性良好，为世界优质焦煤之一，有“中国瑰宝”之美誉。

3、煤层顶、底板岩性及特征

根据工作面邻近钻孔资料分析，工作面3#+4#煤层向上距离2#煤层平均10.5m左右，向下距离5#煤层平均5.6m，其中2#煤平均厚度为1.04m，5#煤平均厚度为3.3m。

工作面伪顶不发育，局部有0.2m的泥岩；

3#+4#煤直接顶为灰黑色中细砂质泥岩，普氏硬度f=5，厚度为5.5m，含植物碎片化石，上部有菱铁矿，局部含砂，为硬脆易冒落顶板；

老顶为5.59m的灰白色中砂岩，厚层状，以石英为主，次为长石，均匀层理。

3#+4#煤层直接底为灰色中砂岩，普氏硬度f=5，有团块状黄铁矿，可见大量的白云母碎片，顶部渐粗，属基本稳定岩层；

老底为2.5m的黑色粉砂岩，有植物碎片化石。

4、沙曲矿为高瓦斯且为煤与瓦斯突出矿井，4#煤层瓦斯含量比较高。

3#+4#煤与5#煤层距离较近，在回采期间，瓦斯涌出量除来自本煤层外，还有来自邻近5#煤层及围岩中的瓦斯沿裂隙逸散到工作面，造成工作面瓦斯浓度增大。

根据分源法预计，正常情况下，日产量在3000-4000吨时工作面绝对瓦斯涌出量为51.22—61.46m3/min，本煤层瓦斯涌出占64%，邻近层瓦斯涌出占36%。

在遇小型构造附近、煤层产状、煤层厚度变化较大的地段以及煤层受地质应力作用变软或煤层结构遭到破坏的地段，工作面瞬间瓦斯浓度会增大，将给安全生产带来严重隐患。

4#煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，其煤尘具有爆炸性，爆炸指数为21％-30％。

根据3+4#煤以往相关回采工作面情况，本工作面地温、地压均在正常范围内。

5、该工作面采用沿空留巷两进一回的“Y”型通风方式，回采期间工作面配风量为1800m3/min，胶带巷冲洗需要配风量不小于960m3/min，回风巷风门漏风量258m3/min，工作面总回风量不小于3018m3/min，并根据回采期间实际风排瓦斯涌出量进行调整，但必须严格执行“以风定产”方针。

6、瓦斯综合治理技术措施

①采用沿空留巷两进一回的Y型通风方式，即在工作面回采过程中，采用膏体材料充填保留工作面胶带巷作为工作面回风巷，工作面实体内的轨道巷、胶带巷均进风，采用两进一回的“Y”型通风方式。

由于工作面上、下巷均进风，工作面上隅角处于进风侧，解决了上隅角瓦斯超限问题；

工作面实际通过风量较U型通风低，工作面上、下两端压差小，工作面采空区漏风量小，采空区漏风携带的瓦斯量小；

由于瓦斯密度小，采空区瓦斯积聚在工作面采空区上部及其上覆岩层卸压裂隙区，利于实现有效的采空区瓦斯抽采。

②切眼和回风巷切眼附近施工上邻近层钻孔抽采解决工作面初采时上隅角的瓦斯。

③本煤层钻孔采前预抽。

即在24207工作面轨道巷、胶带巷每隔6m沿煤层走向施工一个走向顺层钻孔，抽采本煤层瓦斯，在切眼内采帮一侧每隔3m布置一个本煤层钻孔，在切眼内采空区一侧每隔6m布置一个本煤层钻孔，解决工作面初采时的瓦斯问题。

④裂隙带上向钻孔抽采采空区瓦斯。

在24207回风巷中布置抽采上邻近层瓦斯的钻孔，使用澳钻在24207配巷施工上邻近层钻孔抽采工作面上部裂隙带瓦斯。

⑤轨道巷集群钻孔抽采工作面上部裂隙带瓦斯。

⑥采用高抽巷及德钻高位钻孔交替布置抽采工作面上部裂隙带的卸压解吸瓦斯。

⑦随工作面推进，若留巷内瓦斯涌出量大，留巷内需及时制定相应措施进行抽采瓦斯。

⑧采空区埋管抽采瓦斯。

考虑到沿空留巷Y型通风采空区上部积聚大量高浓度瓦斯，为保证较高的瓦斯抽采率，保证工作面本质安全型生产，设计在留巷内布置一趟219mm抽放管路，在留巷充填体内每间隔10m预留一直径219mm埋管，实现采空区瓦斯的埋管抽放。

该工作面通过3年预抽，工作面绝对瓦斯涌出量由61.5m3/min下降到26.7m3/min，其中抽采总量16.4m3/min，风排量10.3m3/min。

7、工作面日产量4000吨。

三、马兰矿高瓦斯工作面通风情况

马兰矿南五采区02#、2#煤层、南一下组煤8#煤层为高瓦斯工作面，全部采用“U”型通风系统。

1、02#煤层绝对瓦斯涌出量15～23m3/min，煤层厚度1.5～2.2m，采用本煤层、钻场走向裂隙带、上隅角埋管抽采等抽采方式治理瓦斯，抽采率55%左右；

由于采用走向裂隙带钻孔，钻场之间的距离60米，同时钻孔之间必须搭接上，孔深度不得小于150米，德钻岩石钻孔深度只能达到120米，不符合要求。

2、2#煤层绝对瓦斯涌出量12～20m3/min，煤层厚度2.2～3m，采用本煤层、钻场走向裂隙带、低位裂隙带、上隅角埋管抽采等抽采方式，抽采率60%左右；

3、8#煤层瓦斯涌出量4～50m3/min，煤层厚度3.5～4.5m，采用本煤层、高抽巷、底抽巷、低位裂隙带、上隅角埋管抽采等抽采方式，抽采率80%左右。

8#煤高瓦斯综采工作面如果采用“Y”型通风系统，不施工高抽巷，结合德钻抽采钻孔，抽采量12m3/min（德钻钻孔最大抽采量）；

本煤层抽采，抽采量8m3/min；

采空区抽采，抽采量3m3/min，低抽巷抽采量4m3/min。

工作面抽采总量27m3/min，风排量23m3/min，工作面配风量3240m3/min，瓦斯浓度0.71%，瓦斯达到临界值。

采用“Y”型通风系统，需要一个生产队组施工沿空留巷隔离墙，日产量仅4000吨，根据我矿生产情况，8#煤为主采工作面，要求日产量不低于5000吨，否则全年的生产不能完成，如果采用“Y”型通风系统，马兰矿全年产量仅321万吨。

四、结论

1、综上所述，德国ADR-250型钻机不适合马兰矿瓦斯治理需要。

2、“Y”型通风系统受产量制约。