运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计.docx
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运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计
黔西县花溪乡禹花煤矿
20901运输巷掘进工作面
瓦
斯
抽
放
设
计
20901运输巷掘进期间瓦斯治理专项措施会审意见
职务
姓名
职务
姓名
矿长
地测副总
总工
机电副总
安全矿长
采掘副总
生产矿长
通风科
机电矿长
调度室
会审意见:
20901运输巷掘进工作面瓦斯抽采设计
第一章概况
一、概况
（一）、工作面概述
20901运输巷道断面8.6m2，净断面8.6m2，采用锚网支护，总工程量约760m。
主要用于20901采面回采时的通风、回风、行人之用。
20901巷施工标高为+1049m，距地面最低高差为111.5--103.5m，根据《开采方案设计》和矿井采掘工程图中提供的资料，20901运输巷以上为20901区域，下部是未开采区域。
20901运输巷自开口处开掘，至工作面中部将会遇到落差为0.3m-0.5m左右的小断层，煤层结构简单，赋存条件较稳定。
煤层走向130°～140°，平均倾角5~-11~。
产于龙潭组上部，上距5#煤层15m，下距富水茅口灰岩为24m，为矿区主采煤层。
无夹石,属简单的稳定煤层。
区内可采，为较稳定煤层类型。
煤层平均厚度为1.5m~1.8m。
（二）、地质概况
1、工程地质概况
1、根据该矿井以前和本区域的生产资料及《矿井开采方案设计》
资料，该工作面构造为单斜构造，属简单类型。
2、瓦斯涌出量及动力现象、煤尘、自燃等情况
禹花煤矿于2008年1月份由煤炭科学研究总抚顺分院提交的《黔西县花溪乡禹花煤矿4#、5#、9#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》由贵州省煤炭管理局以（黔煤生产字【2008】762号进行了批复。
M9煤层在+1037.8标高以上不具有突出危险性，煤尘无爆炸性；煤层自燃倾向等级鉴定为三类，无自燃发火倾向。
根据2012年矿井瓦斯等级鉴定，禹花煤矿绝对瓦斯涌出量为6.04m3/min，相对瓦斯涌出量为17.4m3/T。
属高瓦斯矿井。
3、顶底板特征
M1煤层顶板直接顶为泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂岩顶板较稳定。
煤层底板直接底板为页岩，强度低，遇水易膨胀，软化，表现为底鼓现象，为不稳定底板。
4、煤层赋存条件
M9煤层：
单层煤厚1.5-1.8m,平均厚1.7m；无夹矸。
全区可采，属稳定的可采煤层。
三）、巷道位置、开口位置、邻近关系
（1）地面相对位置
20901运输巷对应的地表是高山，无民宅。
（2）井下位置
20901运输巷位于9#煤层，巷道标高+1049m。
位于矿井二采区底部。
（四）、矿井瓦斯抽放系统
禹花煤矿在地面工业广场设置永久瓦斯抽放站，分高低负压抽放，高负压抽放系统抽放泵选用2BEA-253型水环式真空泵二台，抽放流量15m3/min,最大吸气压力25Kpa,配55KW，380V高原型矿用防爆电机，一台工作，一台备用。
低负压瓦斯抽放泵设计选用2BEA253型水环式真空泵二台，抽放流量20m3/min,最大吸气压力15Kpa，配55KW、380V矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。
（五）、矿井安全监控系统：
采用KJ90NA煤矿安全监测监控系统，并由此实现工作面的瓦斯电闭锁功能。
在20901运输巷道掘进期间，采用煤矿安全监测监控系统对工作面及回风流的甲烷（CH4）浓度进行监测，通过地面中心站实施实时监控，并可以进行远程断电仪与甲烷传感器联接，实施瓦斯电闭锁。
工作面甲烷传感器吊挂在距掘进工作面迎头5m范围内；回风流甲烷传感器吊挂在距巷道回风流汇入全风压风流处10-15m的掘进巷道顶部。
吊挂时保持距巷帮不小于200mm，距顶板不大于300mm。
工作面和回风流的安全监测监控系统的工作参数设置为：
T1（工作面风流瓦斯传感器）、报警浓度≥0.8%；断电浓度≥1.0%；复电浓度＜0.8%CH4；T2（工作面回风流瓦斯传感器）、报警浓度≥0.8%；断电浓度≥0.8%；复电浓度＜0.8%CH4；断电范围：
12302回风巷迎头及回风巷道内所有非本质安全型电气设备。
通防科安排人员对所有传感器每周至少进行一次校对。
矿井及工作面通风系统情况及加强控制通风风流设施的措施
地面主要通风机选择FBC--6-N0-16型通风机二台，额定风量19-42.8m3/s，风压2035-535Pa，功率2×55kW，可以满足矿井通风需要。
在电控设备上设置正反转装置，反风时采用风机反转直接反风。
掘进工作面采用压入式。
局扇型号FBD№6.3/2×22局部通风机，风量240～345m3/min，风压620～3400Pa，电机功率为2×22KW。
使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒、双风机双电源和“三专两闭锁”（专用变压器、专用开关、专用回路，风电闭锁、瓦斯电闭锁）。
20901运输巷掘进时必须在中部车场和通区段运输巷的联络巷处各安装一组正反向防突风门。
工作面放炮时，反向风门必须关闭。
并按《禹花煤矿20901运输巷工作面作业规程》规定配足风量。
第二章 瓦斯抽放的必要性
一、抽放的必要性
一是根据国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监察局第5号令第十条“高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井应有抽放措施，并装备安全监测监控系统”规定。
二是根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》和贵州省、毕节市等上级有关文件对瓦斯抽放的规定要求，高瓦斯矿井必须进行瓦斯抽放。
三是根据我矿煤层瓦斯含量较高的实际情况，如果不进行瓦斯抽放，则可造成采掘工作面瓦斯浓度超限，给安全生产带来严重的影响，因此，为杜绝一通三防事故的发生、防止瓦斯超限现象的出现，只有通过瓦斯抽放来解决通风方法难以解决的问题。
四是进行瓦斯抽放，可有效的降低风流中的瓦斯浓度，减少矿井供风量，降低通风费用。
二、选择抽放方法的原则
1、坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的瓦斯抽采原则。
2、坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理方针，着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的煤矿瓦斯治理与综合利用工作体系。
第三章 矿井瓦斯抽放设计
贵州创新矿冶工程开发有限责任公司为我矿编制的《瓦斯抽放设计》，结合我矿采掘部署、巷道布置、20901运输巷掘进工作面的实际情况最新的技术要求进行设计。
第一节瓦斯抽放方法
1、选择抽放方法的原则
预抽煤层瓦斯措施的防突机理如图一所示。
矿井抽放瓦斯方法、方式的选择，应根据瓦斯及煤层赋存情况，瓦斯来源、巷道布置方式、矿井开采技术条件、瓦斯基础参数等综合分析比较后确定。
图一预抽煤层瓦斯措施的防突机理
根据国家瓦斯治理中心对我矿10902回风巷瓦斯治理的分析，只有在该工作面发生地质变化的情况下才可进行本煤层预抽，其它正常的情况下用风排即可解决瓦斯问题。
第二节 抽放工艺
一、钻孔布置
迎头钻场+巷道左右两帮钻场顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯。
实施超前预抽钻孔，首先在工作面巷道上、下帮抽放钻场布置顺层区域抽放钻孔，必要时在工作面迎头布置区域钻孔；探水顶板钻孔同时作地质超前探孔使用。
需施工抽放硐室时，先由掘进施工单位在停头位置先施工下帮钻场（按中对中20m的间距分别在左右两帮施工抽放钻场），抽放钻场的规格尺寸为：
深×宽×高=2.2m×3.5m×2.2m。
根据两帮及迎头最短钻孔超前工作面不小于20m为依据作下一组抽放钻孔施工。
顺层钻孔终孔位置距工作面迎头距离不得小于60m（即每一循环钻孔超前工作面长度不小于60m），控制两帮沿层面方向巷道轮廓线外上下帮不小于15m，停掘位置孔间距不大于5m。
施工钻场时，第一放炮要多施工周边眼且不装药，放小炮保证硐室煤岩完整；遇地质构造带顶板岩石破碎时，要少装药放小炮及时支护，采用架棚支护。
在20901运输巷工作面施工的两帮及迎头抽放钻孔采用马丽散结合水泥注浆进行封孔，封孔长度不得低于8m，且在钻场抽放负压为13kpa时不得出现漏气现象。
10902回风巷工作面迎头及左、右两帮钻场抽放钻孔设计参数见下表。
每组钻场同侧相邻两个钻场之间的间距40m，每组钻场共施工8个抽放钻孔，每循环上帮施工4个钻孔，下帮施工4个钻孔.抽放钻场、钻孔布置见图一。
巷道掘进瓦斯抽采钻场、钻孔布置图
415m
3
2
1
5
6
715m
8
40m
20m20m
表中钻孔倾角原则上是保证将钻孔布置在煤层内，钻孔倾角与巷道底板平行或根据煤层厚度向上或下斜，当掘进工作面抽采钻孔个数较多时，为扩大抽采区域面积，提高抽采效果，抽采钻孔应以巷道中线为基准，向周围煤体呈放状散排列。
钻孔抽放半径定为2.5m，在瓦斯抽放实际工作中对预抽效果进行考察，再适当调整钻孔布置相关技术参数。
其它有关参数详见边掘边抽钻孔参数表
边掘边抽钻孔参数表
孔号
与巷道中线夹角
（°）
孔深
（m）
开（终）孔位置距巷壁距离（m）
开孔距巷壁距离
距底板
终孔时距巷壁距离
1
0.0
60
0.5
0.8
0.5
2
4.5
61
1.0
0.8
5.2
3
9.0
61
1.5
0.9
10
4
13
62
2.0
0.9
14.5
5
0.0
60
-0.5
0.8
-0.5
6
-4.5
61
-1.0
0.8
-5.2
7
-9.0
61
-1.5
0.7
-10
8
13
62
-2.0
0.7
-14.5
掘进迎头抽放钻孔布置图
迎头抽放钻孔参数表
孔号
与巷道中线夹角
（°）
孔深
（m）
开（终）孔位置距巷壁距离（m）
开孔距巷壁距离
距底板
终孔时距巷壁距离
1
0.0
80
1.8
1.20
1.8
2
-3
80.5
1.4
1.50
3.0
3
-7
81
1.4
1.0
8.0
4
-10
82
1.0
1.52
13.0
5
-14
65
1.0
1.12
15.0
6
-21
44
0.6
1.58
15.0
7
-31
31
0.6
1.18
15.0
8
-45
22
0.2
1.45
15.0
9
3
80.5
-1.4
1.34
3.0
10
7
81
-1.4
0.93
8.0
11
10
82
-1.0
1.27
13.0
12
14
65
-1.0
0.87
15.0
13
21
44
-0.6
1.20
15.0
14
31
31
-0.6
0.80
15.0
15
45
22
-0.2
0.95
15.0
备注：
1、钻孔倾角，左为‘—’、右为‘+’；
2、钻孔方位以巷道中线为参考，右偏角为‘+’左偏角为‘—’；
3、钻孔倾角可根据实际施工钻孔见煤情况进行适当调整，所有钻孔必须按要求施工到设计长度才能停钻，因其它原因达不到长度或其他要求的必须进行补孔。
严格按设计参数施工钻孔，保证顺层抽放钻孔控制范围超前工作面迎头不低于80m，超出巷道两帮沿层面方向巷道轮廓线以外不低于上下帮15m（注：
中心钻孔和上下帮最外侧的两个钻孔同时作一个超前探水循环的探水孔使用——充分发挥一孔多防的作用），停掘位置孔间距按5m设计。
抽放钻孔施工过程中执行“钻一、封一、连一、抽一”的安全措施，钻孔全部完成后及时绘制钻孔竣工图。
每次施钻首先施工中心孔，若出现煤层赋存变化，区域抽放孔一次施钻达不到超前80m时，必须进行补钻地质前探孔，并依据地质探孔揭露的前方煤层变化或构造情况，针对性的补充该次区域钻孔的设计图
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