2301瓦斯引排技术措施Word文档格式.docx
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现采3号煤层基本沿井田中部南北方向布置运输、轨道和回风大巷，开拓方式为一对立井开拓，井下共布置有2个采煤工作面（其中1个为配采工作面）、1个掘进面、1个开拓面。
矿井安装有2K58-№28型轴流主通风机2台，通风能力为1800kt/a。
根据2008年3月山西省煤炭工业局综合测试中心检验结果,现采3号煤尘具有爆炸危险性，煤层自燃倾向性为不易自燃，历年瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯矿井。
根据2008年度瓦斯等级鉴定报告，矿井绝对瓦斯涌出量为15.68m3/min，相对瓦斯涌出量4.18m3/t。
2301工作面为二采区首采工作面，工作面有效推进长度1806米，倾斜长198米，煤层平均厚度为7.18米，倾角1-5度，工作面采用“一进一回”U形通风方式。
该工作面从试生产以来，均为配采工作面，每天一班采煤1.5刀，配风量在1836m3/min左右，工作面绝对瓦斯涌出量在11m3/min左右,尤其是工作面试生产期间,曾多次出现上隅角瓦斯超限现象。
工作面回风巷在周期来压期间，瓦斯浓度有时处于超限临界状态，已成为制约工作面安全生产的突出问题。
为了解决今后的瓦斯超限，减轻工作面的通风和安全压力，认真贯彻国家煤矿安全监察局提出“先抽后采、监测监控、以风定产”的综合治理瓦斯十二字方针，决定建立瓦斯引排系统，为此，特编制2301综放工作面瓦斯引排方案。
三、瓦斯基础参数测算。
根据2005年8月煤炭科学研究总院重庆分院测定报告可知,三元公司井下煤层的原始瓦斯含量约为5.15m3/t,煤层瓦斯压力在井田内分布不均,平均在1MPa左右,瓦斯放散初速度指标（△P）为19-20，坚固性系数（f）为0.35-0.36,吸附瓦斯常数为a=28.1648,b=1.0681,煤的孔隙率（F）为3.62%,同时三元公司历年瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯矿井,其中2007年度瓦斯等级鉴定报告矿井绝对瓦斯涌出量为11.76m3/min，相对瓦斯涌出量2.98m3/t。
四、引排瓦斯方案
（一）、工作面瓦斯来源与构成分析
通过对2301工作面生产以来瓦斯涌出情况的调查与分析，该工作面瓦斯一部分来源于煤壁和落煤解吸，另一部分来源于采空区丢煤解吸和围岩涌出，经计算，煤壁和落煤解吸瓦斯量为5.14m3/min，占工作面总涌出量的46.7%，采空区瓦斯量为5.86m3/min，占工作面总涌出量的53.3%，占了很大比例。
综以上瓦斯来源的分析，2301综放工作面瓦斯检查及监测情况，2301工作面现配风1836m3/min,回风巷平均瓦斯浓度为0.6%，工作面绝对瓦斯涌出量为11m3/min；
回风隅角采用风幛导风及水风扇引排，瓦斯浓度处在瓦斯超限的临界状态，时有超限。
因此，解决该工作面回风隅角瓦斯超限是瓦斯治理的关键。
为此，我们综合平煤集团、阳煤集团的经验，制定了2301综放工作面上隅角瓦斯引排方案及相关措施。
（二）、利用抽出式无火花对旋风机引排瓦斯方案确定
1、抽出式无火花对旋风机的作用
2301工作面为U型通风系统，采空区瓦斯由于受风流传播和扩散的双重作用，在工作面回风隅角区域较为集中地涌出高浓度瓦斯。
工作面风流在回风隅角处突然改变，风流流向外侧产生涡流流态，致使采空区涌出的高浓度瓦斯在此处积聚。
采用无火花风机引排回风隅角积聚瓦斯是治理回风隅角瓦斯的重要措施。
抽出式无火花对旋风机的作用就在于将（吸风口）置于回风隅角或根据该处瓦斯浓度将吸风口埋在采空区，能形成一个低压区。
使得由采空区涌出的部分瓦斯流向该管，并通过管路由抽出式无火花对旋风机和正压风筒直接引排到采区专用回风巷。
从而达到控制瓦斯涌向工作面上隅角的目的。
2、抽出式无火花对旋风机的布置
从回风隅角切顶线起沿风巷至风机吸风口安装引排管路285米，并与抽出式无火花对旋风机连接。
管路每隔24米设一个同直径的三通，并安好挡板，当回风巷每一个三通进入上隅角之前，取掉挡板，在三通上再扣接一个同直径的三通，并且在三通附近架一个木垛，以保护三通被砸。
（具体布置方式详见下图）抽出式无火花对旋风机出风侧接置抗静压、阻燃风筒1350米，将回风隅角的瓦斯直接引排至采区回风巷。
回风隅角高浓度瓦斯经进风口X进入引排管路Y，双级瓦斯传感器检测及调节碟阀K前后端风筒内的瓦斯浓度，根据瓦斯浓度通过碟阀调节碟的开启程度，从而掺入“新风”的风量，使排放瓦斯管路内瓦斯浓度不超限。
3、引排工艺的参数
（1）引排负压风筒段的长度确定
引排负压风筒长度与引排风量、瓦斯涌出量、风机抽排负压等因素密切相关，引排风筒越长，风筒的阻力越大，漏风越大，引排风量越小，风机的负压越高，对风筒的质量要求越高。
故引排的负压管路不易使用负压风筒，引排负压风筒段应控制在150—300米之间。
（2）进风口的合理位置
引排系统进风口合理吸风量应大于在回风隅角处从采空区涌出的风量，从而才能形成工作面空间流向回风隅角风流流向，使采空区流出的高浓度瓦斯流向引排管路，避免在引排管路进风口产生新的涡流而重新积聚瓦斯。
（3）进风口与切顶线的合理距离，对引排效果影响很大，距离太大不但不能将回风隅角瓦斯抽走，而且引排管路进风口处的微小负压还会诱导回风隅角积聚的瓦斯向外流动，造成回风隅角大面积瓦斯超限。
进风口应紧靠回风巷外侧，与切顶线距离控制在0.2—0.6米。
根据瓦斯涌出情况必要时将入风口埋入采空区距切顶线1—24M。
4、使用对旋抽出式风机引排瓦斯的技术管理措施
（1）经过抽出式无火花对旋风机的风流瓦斯浓度，在任何情况下都不得超过3%。
（2）抽出式无火花对旋风机在入风侧管路285米左右范围内，安装重庆煤科分院研制的GJG100H（A）型红外甲烷传感器，实现双级瓦斯传感器检测碟阀前后两端管路瓦斯浓度，通过碟阀调节碟掺入新风，排出瓦斯不超限。
（3）抽出式无火花对旋风机用于引排上隅角瓦斯需埋管时，其入风口必须位于距切顶线1—24M的采空区侧，入风口必须采用木垛保护，防止堵塞。
工作面在移溜、拉架和回收回风巷支架时，严禁挤压、损坏引排瓦斯管路。
（4）抽出式无火花对旋风机的出风口，必须位于专用回风巷中，并在出风口上风侧5米、下风侧30米处设置全断面栅栏，其下风侧栅栏处设置风流瓦斯监控传感器及瓦斯检测点。
瓦斯员每班至少检查三次，采区回风巷瓦斯浓度不得超过1%。
（5）抽出式无火花对旋风机必须实现“三专两闭锁”，风机停运时能够切断工作面电源；
瓦斯传感器安在风机的入风侧管路内，并于监控系统联网，能从地面监测到传感器的运行情况，报警浓度为2.7%，断电浓度3%，断电范围抽出式无火花对旋风机的电源。
管路瓦斯探头由调度室负责效验、调试、安装及更换。
（6）抽出式无火花对旋风机必须加设防回火网，防回火装置和防尘网至少每班检查、清理一次防回火网及内部粉尘。
（7）抽出式无火花对旋风机和入风侧管路均需按规定设施可靠的接地极，以防静电或杂散电流引发事故。
（8）抽出式无火花对旋风机由综采队指派专人负责管理，瓦斯员随时观测入风侧的瓦斯浓度，瓦斯浓度变化较大时可通过人工调节配风碟阀。
确保其不超过3%。
（9）抽出式无火花对旋风机必须24小时连续运转，不得随意停开风机。
启动风机的顺序，首先将配风阀门全部打开后方可启动风机，然后启动第一级，待运转正常后再启动第二级，第二级启动15分钟一切正常时，方可逐步关小配风阀门直至调节到风机入风侧瓦斯浓度不超过3.0%时为止。
（10）发现抽出式无火花对旋风机运行异常时，必须立即停机，并向调度室汇报进行处理。
正常情况下，每30分钟对抽出式无火花对旋风机入风侧瓦斯浓度观查一次，每班至少向调度室汇报一次。
瓦斯浓度较大时必须随时观查，并随时调节碟阀的调节碟的开启程度，调节风机入风侧的瓦斯浓度，确保瓦斯浓度不超过3%。
（11）加强采区回风巷粉尘管理工作，特别是风筒出口上风侧5M—下风侧30M的粉尘管理，缩短采区回风巷的粉尘冲洗周期，通风科至少每半月冲洗一次。
（12）抽出式无火花对旋风机入井必须按规定进行防爆检查，合格后方可下井。
风机使用过程中至少每3天进行一次电机绝缘检查，阻值不得低于1MΩ。
（13）抽出式无火花对旋风机的使用寿命规定为1年，1年后可作为压入式风机用于掘进工作面局扇使用。
五、瓦斯引排设备及供电系统的确定
1、采用煤科总院重庆分院研制的抽出式无火花对旋风机，由瓦斯传感器、碟阀、防回火装置等组成。
2、FBCD（S）抽出式无火花对旋风机（2*18.5）。
3、引排系统管路和风筒的选择
（1）引排吸风侧管路选用镀锌螺旋管Ф400mm。
（2）引排出风侧选用抗静电、阻燃风筒，内径为Ф600mm。
4、所选抽出式无火花对旋风机供电系统电压为660V，双电源双回路，具体供电线路及设备由机电科确定。
通风科
2008-12-8
瓦斯引排系统相关措施
（12）瓦斯引排螺旋管要用废旧皮带进行包裹,避免因金属物体撞击产生火花,发生瓦斯事故，表面不得有粉尘堆积现象,每天必须冲洗一次。
（13）瓦斯引排螺旋管附近不得有任何堆放物，防止瓦斯积聚。
（14）在瓦斯引排螺旋管附近进行工作的（含矿车运输、装卸物料、搬运物体），所有人员不得用金属物撞击和敲打瓦斯引排螺旋管。
（15）负责瓦斯引排系统的管理人员，时刻观察引排管内的瓦斯浓度，瓦斯浓度超过2.0%时，及时通知该区域的所有工作人员，停止一切工作，查明原因，进行处理，待引排管内的瓦斯浓度控制在2.0%以下，方可通知恢复正常工作。
（16）抽出式无火花对旋风机入井必须按规定进行防爆检查，合格后方可下井。
（17）抽出式无火花对旋风机的使用寿命规定为1年，1年后可作为压入式风机用于掘进工作面局扇使用。
十、设备清册
序号
名称
型号
规格
数量
备注
1
引排管
Ф380
2
瓦斯泵
2BEC-40
3
减速机
4
防爆电机
5
汽水分离器
6
停水断电保护装置
7
真空磁力起动器
8
正负压放水器
9
防爆、防回气装置
10
防回火装置
11
断电仪
12
环境浓度监测仪
13
管道浓度监测仪
14
管道温度监测仪
15
管道压力传感器
16
孔板流量计
17
供水泵
18
19
20
十、资金概算
单价
金额（元）
注：
以上资金概算不含安装时的工时投入。
十一、相关图纸资料
1、附二采区采掘工程平面图
2、引排瓦斯泵站场地设备布置图
3、引排瓦斯管路系统布置图
1、使用移动泵引排瓦斯，必须制定专项安全技术措施，报集团公司总工程师批准后方可使用，且必须符合下列要求：
（1）使用移动泵的回采工作面其他地点，通风系统、引排系统、监测系统和巷道布置必须符合公司有关规定。
（2）移动泵作为一种辅助手段，适用于抽排回采工作面或其他地点的局部瓦斯，严禁利用其代替尾巷。
（3）回采工作面或其他地点的局部瓦斯经增加风量和按规定进行引排后，仍不能降到安全限度以下时，可利用移动泵进行抽排。
移动泵的设计和安装按瓦斯引排泵站防回火网的要求执行。
10、移动泵入井前必须按规定进行防爆检查，合格后方可下井，井下的安装和维护保养必须按移动泵使用说明书进行。
一、编制设计方案的依据
（1）《矿井引排瓦斯工程设计规范》MT5015-96中华人民共和国煤炭工业部；
（2）《矿井瓦斯引排管理规范》1997中华人民共和国煤炭部；
（3）《煤炭安全规程》（2004）国家煤炭安全监察局；
（4）《四川省煤矿瓦斯抽采技术暂行规定》；
（5）《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社；
（6）四川省仁寿县洪发煤业有限责任公司（大洪煤矿）《开采方案设计》说明书，采掘工程平面、通风系统图、地质检测报告、2005年瓦斯等级鉴定等相关资料。
二、设计主要思想和原则
1、本矿瓦斯引排系统主要解决局部瓦斯涌出量大而采取局部引排措施。
2、矿井引排瓦斯不利用。
3、矿井瓦斯引排设备选择井下临时移动引排泵站。
4、矿井最大瓦斯引排纯量2.0m3/min考虑。
三、主要技术经济指标
主要技术经济指标表
编号
指标名称
单位
矿井设计生产能力
Kt/a
60
矿井瓦斯类型
高瓦斯
矿井绝对瓦斯涌出量
m3/min
1.92
矿井相对瓦斯涌出量
m3/t
10.51
二氧化碳涌出量
1.07
引排泵站
套
管道长度
M
950
最大引排瓦斯纯量
2.0
引排泵最大抽气量
引排工程劳动定员
在籍
人
出勤
投资估算
万元
43.01
其中：
设备材料
35.29
巷道工程
3.72
其他
4.0
四、存在的主要问题及建议
1、矿井瓦斯鉴定参数：
瓦斯压力、瓦斯含量及分布、煤层透气性系数及钻孔瓦斯流量衰减系数等均未测定，在设计中主要参考该地区矿井的指标设计，矿井在实际生产中应对相关相关参数进行考察测定。
2、矿井建立井下移动引排系统后应严格按照《矿井瓦斯引排管理规范》和《煤矿安全规程》的要求进行管理。
3、四川省仁寿县洪发煤业有限责任公司（大洪煤矿）建立瓦斯引排系统后仍要加强“一通三防”的管理，搞好瓦斯引排，确保矿井安全。
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