5102综采工作面抽放设计内.docx
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5102综采工作面抽放设计内
5102综采工作面抽放设计
一、编写依据
1、参照二0一0年煤炭科学沈阳研究院对本矿的初步设计。
2、《山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司矿井兼并重组项目初步设计地质报告》。
3、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》、《煤矿抽放暂行规定》等。
4、结合本矿对5101综采工作面的抽放实践经验。
二、瓦斯抽放方法的选择
对5101工作面瓦斯抽放情况，我矿采用高、低负压抽放系统，进行了对本煤层预抽、临近层抽放，上隅角的抽放，在一年多的抽放实际工作中，总结分析出，本煤层几乎没有瓦斯，瓦斯浓度几乎为0.04-0.06%，当时六个钻孔为一组，抽放量在0.02m3/min,本煤层总管抽放量不达2m3/min,。
由于5102工作面接近5101工作面，5102采面瓦斯在5101采面的回采时已经受到卸压释放，所以在开采时瓦斯涌出量不会大。
为了解决上隅角瓦斯，决定只选用高位临近层抽放和上隅角埋管抽放、5101闭墙插管抽放，不对本煤层进行抽放。
三、钻孔的布置
4#煤层已经采空，4#煤层与5#煤层间隔4米左右，对5#煤层顶板产生裂隙很大，采5#煤层时其上面涌出大量瓦斯，直接影响开采条件，所以决定采用穿层向临近层打钻孔进行抽放。
考虑到去年及现在的抽采及巷道瓦斯涌出量较低，所以不采用打钻场，直接在煤壁向上倾斜打钻孔。
在5102回风顺槽顶部每隔40米打3个穿层斜向工作面的钻孔，钻孔与巷道夹角、倾角、钻孔深度如下，一共打102个钻孔，孔径为94mm,封孔为64mm,封孔采用水泥砂浆或带压注浆封孔器封孔，封孔深度为5-9m,封孔段长度为3米，封孔管为直径θ50mm的pE管，再用铠装胶管连接到支管上，再接到主管上，最后到达地面泵房。
钻孔技术参数
孔号
钻孔
类别
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔与水平面夹角（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔位置
1
斜向
钻孔
10
倾斜向上8
43
94
0.5
顶帮
2
斜向
钻孔
15
倾斜向上10
45
94
3
斜向钻孔
20
倾斜向上10
45
94
钻孔布置图
带压注浆封孔管结构示意图
四、采空区瓦斯抽放
1、现采空区（上隅角）瓦斯抽放（埋管）
根据5101工作面上隅角埋管抽放方法得到很好的效应，现采用采空区埋管法抽放方法治理上隅角瓦斯。
抽放工艺如图
2、老空区抽放
对5101采空区采用全封闭式抽放方法，打闭墙时，在闭墙上部留有抽放管，进行采空区抽放。
闭墙两断用普通建筑用砖砌成，里外围墙，厚度不小于0.5米。
瓦斯管外口安设阀门，未抽放前将阀门关闭，以免向外泄露瓦斯。
插管与支管连接处必须设阀门，节流孔板和浓度检测口，以便于及时监测抽出的瓦斯浓度、流量。
全封闭式采空区抽放示意图
竣工图示意图如下
五、瓦斯抽放工程工期预计
1、瓦斯抽放工程
5102综采工作面为毛家庄煤业新工作面，在采区回风巷5102回风口安装管路到5102综采工作面，共安装管路1350米，打102个钻孔，钻孔深共4590米。
2、施工进度指标及工期预计
2013年5月15日至2013年6月1日安装管路，并接上隅角管路。
2013年6月2日至2013年7月2日打钻孔。
2013年7月3日做管路气密性测试。
2013年7月4日做系统验收。
六、抽放管路管理
工作面开采后，随着工作面的推进，靠近切眼的抽放钻孔不断报废，当钻孔距工作面切眼60m时，预计抽放钻孔进入卸压区，进行卸压抽放，随着抽放管路不断变短，靠近切眼的管路要逐段卸下来，端头用法兰片密封。
由于工作面在回采时，回风巷需进行超前支护大约20m，为了不影响生产，需提前拆除管路，给瓦斯管路的管理造成一定困难，所以可以考虑在靠近工作面切眼30m内的钻孔用软胶管与抽放管相连，抽放管未端特制一段2～3m长的短管，短管上做几个变径三通，与靠近工作面的钻孔用软管相连，钻孔报废后再向前移动短管，保持短管始终在抽放管路的末端，这样一来，工作面的预抽钻孔可以抽取大量的卸压瓦斯，使本煤层预抽取得较好的抽放效果。
七、钻机的配备
抽放施工设备、检测仪表
从本矿实际所采用的瓦斯抽放方法来看，高位钻孔抽放（钻孔布置在煤层内）施工抽放钻孔。
高位钻孔抽打钻工程所需的主要设备为钻机。
钻机
煤矿瓦斯抽放钻机应符合下列要求：
1、电动机及附属电器设备必须是防爆的；
2、钻机要体积小，轻便或解体方便，以利于搬迁；
3、钻机应能打水平、上向、下向任意角度的钻孔。
结合本矿实际情况，选用ZDY3200S型全液压钻机。
根据钻孔数量和钻孔长度，配备2台ZDY3200S型钻机，其中1台工作，1台备用及检修。
配套钻杆选用φ63.5mm，每节长度1.5m的钻探钻杆，钻头选用三翼合金钻头及金刚石钻头。
打钻施工供水采用由地面向采区直接敷设管路，利用静压水直接供水，供水管路采用高压胶管供水。
八、施工安全技术措施
抽放钻场、钻孔施工时防治瓦斯危害的措施
抽放钻场（孔）施工前，制定施工安全措施，打钻时，必须配备专职瓦斯检查员，严格执行《煤矿安全规程》的有关规定，杜绝诸如无水打钻、瓦斯超限作业等违章作业。
打钻过程中如遇喷孔，必须立即停钻，采取处理措施，并向有关领导汇报。
管路防漏气、防砸坏、防带电、防底鼓措施
抽放系统必须设置负压测定装置和截止阀门，新敷设的管路要进行气密性检查，正常抽放的管路亦应定期进行气密性检查。
在管路上要悬挂警示牌，管路外部涂红色以示区别，提醒车辆注意，并要每天巡回检查，发现问题及时更换。
抽放管路在巷道内吊挂安装时，吊挂高度不小于1.8m；为防止底鼓折损管路，管道都用墩垛垫起，垫起高度不小于0.3m。
井下瓦斯抽放管应尽量避免与通讯、动力电缆设在一起，以防管路带电。
九、瓦斯抽放管理制度
1、要建立瓦斯抽放观测制度，至少每三天进行一次全面观测，并把结果填写在观测点的牌板上，每次观测都要按时填报抽放日报，报技术副矿长审查签字。
2、每班要设立专人对抽放、利用管路进行检查，及时堵漏、放水、排除故障。
主管瓦斯抽放的工程技术人员和队长，每月要对全矿瓦斯抽放系统进行一次全面检查，发现问题及时处理。
3、抽放工作面必须设置钻孔观察记录牌。
牌板应标明观测地点、孔号、负压、瓦斯浓度、流量、观测时间及观测人姓名，并保证“牌板”、“记录”和“报表”三对口。
十、避灾路线
（水灾）5102回风顺槽——采区皮带巷、轨道巷——轨道下山——井底车场——人行斜井（副斜井）
（瓦斯、煤尘、火灾）5102工作面——5102皮带顺槽——采区轨道巷、皮带巷——轨道下山——井底车场——人行斜井（副斜井）
山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司
2013年6月5日
5102综采工作面瓦斯抽放设计
山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司
二0一三六月五日
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