工作面瓦斯治理专项措施.docx
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工作面瓦斯治理专项措施
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矿长
生产副矿长
安全副矿长
机电副矿长
总工
机电总工
安监科
通防科
机电科
调度室
生产科
办事处主任
办事处副主任
办事处副主任
备注：
2013年3月
1410综放工作面瓦斯治理专项技术措施
1、工作面及地质概况
ZF1410工作面位于4#煤层中，工作面北侧为ZF1408工作面，南侧为一采区未采实煤体，西侧为三条下山护巷煤柱，东侧为三采区未采实煤体。
回风顺槽、运输顺槽方位角均为56°，工作面切眼基本平缓（平均倾角3～10°）。
工作面标高在+589.0～+661.0m之间，地面标高在+1113.8～+984.0m之间，工作面埋深约524.8～323.0m,其上部地表为沟谷切割的塬梁地貌。
含煤地层共划分为三段，4#煤层位于第一段，第一段含有主要可采煤层4#煤，不可采煤层4-2号煤，零星可采4-1煤。
4-1煤厚度较小，平均只有0.54m；距4煤层1.76m，其上第二段4上-2煤层距离4#煤平均距离为13.57m，上覆煤层均处于采动影响范围内。
2、瓦斯及煤的自燃倾向性
2.1、瓦斯
本井田共采集9个瓦斯采样点，采集了13个4煤层瓦斯样，其中煤层瓦斯样11个，4煤层顶板（围岩）瓦斯样2个。
瓦斯采集为解吸法，4#煤自然瓦斯成分以甲烷及氮气为主，甲烷成分含量最高值48.49%，最高含量3.13ml/g•daf。
瓦斯成分及分带的平面特征为：
井田4#煤层可采范围内大面积样点以氮气、沼气为主，甲烷浓度高，含量大，形成N2-CH4带，其东、西周边属CO2～N2带。
2.2、煤的自燃
在5个钻孔采了10个煤层自燃倾向试验样，试验结果表明：
4上-1煤层△T为7，属不自燃煤层；4煤层△T为2～31，属不自然～易自燃煤层。
井田田北部各生产矿井煤炭在井下巷道及地面堆放3～5个月即发生自燃，所以本井田煤层应属自燃发火煤层。
3、通风系统概述
矿井采用中央分列式通风系统、抽出式通风方式。
主立井、副立井进风，阎家河回风斜井回风。
矿井总回风量为5286m3/min，采用对旋防爆轴流式通风机选择型号为FBCDZ54-10-No24的通风机，回采面采用U型通风方式。
经初步核算ZF1410工作面相对瓦斯涌出量为4.71m3/t，回采工作面能力按5555.5t/d计算，则ZF1410工作面绝对瓦斯涌出量为18.2m3/min左右。
矿井已经安装了地面固定式瓦斯抽采泵站和井下一采区移动泵站，地面有2台2BEC72型水环式真空瓦斯抽采泵，1台工作、1台备用，泵电机功率为560KW，转速240r/min，额定抽采能力为460m3/min。
目前井下一采区移动泵站有四台泵ZWY-110/160一台，ZWY-85/110两台，ZWY-105/132一台，ZWY-110/160泵转速449r/min，额定抽采能力为110m3/min。
4、1410回采面瓦斯来源分析
4.1、开采层的煤壁和落煤解吸的瓦斯。
4.2、采空区丢煤解吸的瓦斯和围岩以及邻近层涌出的瓦斯。
工作面瓦斯主要来源于采空区（含采空区丢煤、围岩及邻近层）和开采层涌出的瓦斯。
5、专项瓦斯治理技术措施：
5.1、加强瓦斯检查、检测管理
5.1.1、通防科负责对井下瓦斯检查、监测仪器的校对与管理。
不得发放不灵敏或有损害的仪器，保证井下监控、检测数据的准确性与可靠性。
5.1.2、通防科需安排专职瓦检员，每班对1410工作面、上隅角（包括切顶柱以里顶部）、煤壁及老空侧、前后刮板输送机机尾处等重点部位进行瓦斯检查，并安排其他瓦检员检查回风流瓦斯，有瓦斯异常情况瓦斯员要及时汇报，并迅速处理。
5.1.3、瓦检员每班在瓦斯检查的同时用光干涉瓦斯鉴定器与甲烷传感器进行校对，如果误差大于规定值时，必须立即通知通防科进行处理、更换。
5.1.4、通防科每7天必须对工作面、上隅角、回风流的甲烷传感器以及采煤机机载断电仪进行一次“瓦电闭锁”实验，工作面、上隅角的甲烷传感器随回采工作面推进而后移，由每班专职瓦斯员负责。
生产单位任何人员不得移动甲烷传感器以及损坏甲烷传感器和线路。
5.1.5、如遇瓦斯超限，瓦检员有权停止现场所有人员进行作业，有权停电撤人，通防科、生产科、综采队要立即派人配合现场瓦检员共同处理工作面回风处及上隅角的瓦斯超限；并听从科室人员，和瓦检员的指挥，若不听从科室人员，和瓦检员指挥而造成瓦斯超限，由安检科、通防科对生产区队及相关领导进行从重处罚。
5.2、保证通风系统稳定与风量配比
利用通风的方法处理工作面瓦斯问题是最有效最根本的方法。
5.2.1、通防科负责对通风系统的管理，保证系统稳定。
对存在漏风的通风设施及时安排通防队进行补修。
5.2.2、综采队必须保证1410进、回风顺槽的通风设计断面，巷道内严禁堆放杂物，存放备料应码放整齐，不得影响通风行人。
5.2.3、综采队尽量将前、后刮板运输机机尾下卧，保证工作面回风口有足够通风断面和安全出口。
5.2.4、通防科须保证1410工作面配有足够风量，配风量不得小于设计1820m3/min；测风组必须按《规程》规定时间一旬一测，并对该区域风量调节设施、漏风状况等进行严格检查。
发现问题及时汇报并进行处理。
5.3、工作面进、回风隅角的管理与措施
5.3.1、综采队要按规定及时对上、下隅角顶板断网退锚，保证上、下隅角及时塌落。
5.3.2、为了减少进风隅角向采空区漏风，工作面进风隅角要悬挂接顶接底风障，当进风隅角空顶距大于5米不垮落时，综采队须安排人员在进风隅角垛煤袋与MEA混合物的风度墙进行封堵。
5.3.3、工作面回风口处吊挂接顶接低导向风帐，将工作面风流引向上隅角后进入回风巷；风帐管理由通防科专职瓦检员负责，生产单位任何人员不得随意改动、破坏风帐；需调动风障时，必须在瓦检员监管下进行。
5.3.4、上隅角吊挂风水喷雾，以防止该处瓦斯积聚。
风水喷雾必须保证处于常开状态，由通防科专职瓦斯员管理，生产单位任何人员不得随意关闭。
5.3.5、工作面回风隅角大面积不塌落时，由通防科安排综采队人员进行垛煤袋打封堵墙处理。
上隅角空顶长度不准超过5米。
5.4、瓦斯抽放
5.4.1、开采层瓦斯抽放
抽放方法：
在工作面回风顺槽内布置钻场、钻孔利用矿井现有的瓦斯抽放系统进行抽放。
抽放钻场布置：
在工作面回风顺槽内打23个钻场，间距为50m，其深、内宽（钻场类似于梯形）、高分别为3m、3.5m、3.1m,一号钻场距停采线20m，依次排列，二十三号钻孔距开切眼90m。
抽放钻孔布置：
每个钻场打十五个钻孔。
待开切眼完成后，在开切眼向煤体打13个顺槽水平钻孔，间距为10m，其最后靠近回风巷道的钻孔留出20m排放距离。
钻孔技术参数见表1
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角
（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔高度
（m）
1
65
同煤层倾角
132
113
0.5
1.2
2
78
同煤层倾角
123
113
0.5
1.2
3
90
同煤层倾角
120
113
0.5
1.2
4
-75
同煤层倾角
123
113
0.5
1.2
5
-85
同煤层倾角
123
113
0.5
1.2
6
-65
同煤层倾角
132
113
0.5
1.2
7
65
12
132
113
0.5
1.7
8
78
12
123
113
0.5
1.7
9
90
12
120
113
0.5
1.7
10
-78
12
123
113
0.5
1.7
11
-65
12
132
113
0.5
1.7
12
-5
同煤层倾角
60
113
0.6
1.2
13
-10
同煤层倾角
60
113
0.6
1.2
14
-15
同煤层倾角
60
113
0.6
1.2
15
-20
同煤层倾角
60
113
0.6
1.2
16
0
同煤层倾角
60
113
10
1.2
图1钻孔布置示意图
5.4.2、回顺高位钻场走向钻孔抽放
抽放方法：
本工作面高位顶板走向钻孔从ZF1410回风顺槽距工作面150米开始开掘高位钻场，钻场间距为150m，从近巷道开口处设为1#钻场依次编号，，共施工8个高位钻场。
在钻场内施工顶板走向钻孔，对上隅角及采空区瓦斯进行抽放。
钻场之间的距离不得大于150米，共施工9个钻场。
表21#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
0
180
113
0.8
1.2
2
4
0
181
113
0.8
1.2
3
4.5
0
181
113
0.8
1.2
4
5
0
181
113
0.8
1.2
5
5.5
0
181
113
0.8
1.2
6
90
3
140
113
0.8
1.2
7
74
2
145
113
0.8
1.2
8
58
2
150
113
0.8
1.2
9
42
2
150
113
0.8
1.2
10
26
1
150
113
0.8
1.2
表32#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
2
180
113
0.8
1.2
2
4
2
181
113
0.8
1.2
3
4.5
2
181
113
0.8
1.2
4
5
2
181
113
0.8
1.2
5
5.5
2
181
113
0.8
1.2
6
90
4
140
113
0.8
1.2
7
74
3
145
113
0.8
1.2
8
58
3
150
113
0.8
1.2
9
42
3
150
113
0.8
1.2
10
26
2
150
113
0.8
1.2
表43#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
3°30′
180
113
0.8
1.2
2
4
3°30′
181
113
0.8
1.2
3
4.5
3°30′
182
113
0.8
1.2
4
5
3°30′
182
113
0.8
1.2
5
5.5
3°30′
182
113
0.8
1.2
6
90
6°
140
113
0.8
1.2
7
74
6°
145
113
0.8
1.2
8
58
5°
150
113
0.8
1.2
9
42
5°
150
113
0.8
1.2
10
26
4°
150
113
0.8
1.2
表54#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
4°35′
181
113
0.8
1.2
2
4
4°35′
182
113
0.8
1.2
3
4.5
4°35′
182
113
0.8
1.2
4
5
4°35′
182
113
0.8
1.2
5
5.5
4°35′
182
113
0.8
1.2
6
90
8°
140
113
0.8
1.2
7
74
7°
145
113
0.8
1.2
8
58
7°
150
113
0.8
1.2
9
42
7°
150
113
0.8
1.2
10
26
6°
150
113
0.8
1.2
表65#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
5°30′
181
113
0.8
1.2
2
4
5°30′
182
113
0.8
1.2
3
4.5
5°30′
182
113
0.8
1.2
4
5
5°30′
182
113
0.8
1.2
5
5.5
5°30′
182
113
0.8
1.2
6
90
8°
140
113
0.8
1.2
7
74
7°
145
113
0.8
1.2
8
58
7°
150
113
0.8
1.2
9
42
7°
150
113
0.8
1.2
10
26
6°
150
113
0.8
1.2
表76#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
3°30′
180
113
0.8
1.2
2
4
3°30′
181
113
0.8
1.2
3
4.5
3°30′
182
113
0.8
1.2
4
5
3°30′
182
113
0.8
1.2
5
5.5
3°30′
182
113
0.8
1.2
6
90
8°
140
113
0.8
1.2
7
74
7°
145
113
0.8
1.2
8
58
7°
150
113
0.8
1.2
9
42
7°
150
113
0.8
1.2
10
26
6°
150
113
0.8
1.2
表87#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
5°30′
181
113
0.8
1.2
2
4
5°30′
182
113
0.8
1.2
3
4.5
5°30′
182
113
0.8
1.2
4
5
5°30′
182
113
0.8
1.2
5
5.5
5°30′
182
113
0.8
1.2
6
90
8°
140
113
0.8
1.2
7
74
7°
145
113
0.8
1.2
8
58
7°
150
113
0.8
1.2
9
42
7°
150
113
0.8
1.2
10
26
6°
150
113
0.8
1.2
表98#钻孔技术参数表
钻孔
编号
钻孔与巷道夹角（°）
钻孔倾角
（°）
孔深
（m）
钻孔直径
（mm）
孔间距
（m）
开孔距钻场底板（m）
1
0
6°30′
181
113
0.8
1.2
2
4
6°30′
182
113
0.8
1.2
3
4.5
6°30′
182
113
0.8
1.2
4
5
6°30′
182
113
0.8
1.2
5
5.5
6°30′
182
113
0.8
1.2
6
90
8°
140
113
0.8
1.2
7
74
7°
145
113
0.8
1.2
8
58
7°
150
113
0.8
1.2
9
42
7°
150
113
0.8
1.2
10
26
6°
150
113
0.8
1.2
注：
由于蒋家河煤矿煤层赋存情况不稳定，应根据实际煤层赋存情况调整合适的参数。
图2高位钻孔布置示意图
图3高位钻场布置示意图
5.4.3、全封闭采空区抽放
采空区闭墙插管抽放瓦斯，是解决采空区瓦斯向外涌出的一项行之有效的措施，但要求闭墙密闭性好，以保证抽放瓦斯的浓度。
密闭墙两端用料石或普通建筑用砖砌成，里、外围墙厚度不小于0.3m。
密闭墙总厚度为2.5m，为保证密闭性，将巷道四周墙壁挖出深约0.4m的槽沟，将料石镶嵌进去，中间留有不小于l.9m的空间用土夯实，将瓦斯管放在闭墙的上部。
瓦斯管外口安设阀门，未抽放前将阀门关闭，以免向外泄漏瓦斯。
图4全封闭采区瓦斯抽放示意图
5.4.4、上隅角埋管法抽放采空区
埋管抽放上隅角瓦斯的具体方法：
在工作面回风巷内预先敷设一条瓦斯抽放管路，每隔20m串接一个三通管件，作为抽放上隅角瓦斯管路的连接口，由采空区一次延后，在回风巷上邦每隔20m处打一个卧槽，距离采空区最近的卧槽为10m，卧槽尺寸（见图5-1），卧槽内预埋一立管（PE管），预埋立管采用“L”型布置，立管下段通过弯头、短管、三通连接到抽放管路，并在短管处安置一挡板，当卧槽快被采空区埋没时将挡板抽出，实现抽放，其立管（孔径219mm）上表面及周表面（距立管上表面以下1.5m）打出孔径为20mm的小塞孔，打有小塞孔的立管上表面和周表面外部用铁丝网包裹，以防止煤渣和岩石渣堵住塞孔，影响上隅角瓦斯抽放效果。
随着工作面推进，卧槽进入采空区并被采空区冒落物所填埋，被冒落物填埋的卧槽内抽放瓦斯立管位置正处在上隅角采空区内，此时，开始进行瓦斯抽放，从而达到抽放上隅角瓦斯的目的。
6、后刮板输送机机尾出瓦斯处理
该段受上隅角治理影响，少量瓦斯涌出区域下移至此。
要求：
（1） 机尾端头支架后喷雾处于常开状态。
（2） 减速机处洒水降温喷雾处于常开状态。
（3） 吊挂小块风障，引导风流从该处经过，稀释涌出瓦斯。
7、高冒处瓦斯治理
7.1对煤质酥软段，冒落形成漏斗易瓦斯积聚；由生产单位采取提前拉架或在架顶铺网，防止上部碎煤漏下。
7.2针对已经形成的漏斗区，加强瓦斯检查，可悬挂小块风布引入风流，稀释瓦斯，以防积聚。
8、从回采工艺、工作循环方式等个方面积极配合瓦斯治理与管理
8.1、工作面放煤采用两刀一放，放煤步距1.2米，由机头单向、顺序、向机尾依次进行放煤。
工作面放顶煤与割煤要分开进行，做到割煤时不放煤；放煤时不割煤，尽量放干净顶煤，并清除浮煤，减少采空区遗煤的瓦斯释放与防止自燃。
8.2、综采队严格控制割煤机割煤速度（0.3-0.5m/min）。
考虑到工作面瓦斯分布分段，对机组也实现分段限速：
1架-46架≤2.0m/min；47架-100架≤1.0m/min；
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