11705采面瓦斯治理专项措施.docx
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11705采面瓦斯治理专项措施
织金县秀华煤矿
11705采面瓦斯治理专项措施
矿长：
总工程师：
安全矿长：
机电矿长：
生产矿长：
编制：
通风科
2015年11月7日
目录
第一节、编制说明3
第二节、工作面瓦斯赋存情况3
一、7#煤层突出危险性鉴定情况3
二、工作面瓦斯涌出量预计6
三、矿井通风情况7
第三节瓦斯抽放情况8
一、采煤工作面的瓦斯抽放8
二、采煤工作面风量计算：
8
三、工作面回采结束后瓦斯治理9
第三节工作面瓦斯综合治理措施10
一、区域防突措施10
二、局部综合防突措施12
三、防尘措施14
三、防灭火措施15
四、爆隔措施15
五、瓦斯治理安全措施19
第一节、编制说明
为贯彻执行国家“安全第一，预防为主，综合治理”的方针和先抽后采，监测、监控、以风定产的瓦斯治理方针，杜绝瓦斯事故的发生，在坚持一井一面的基础上，强化通风系统和现场瓦斯管理，根据瓦斯治理重点、难点，并结合20145年的瓦斯治理方案及2014年瓦斯治理情况，编制秀华煤矿生产接续瓦斯治理专项措施，经过煤矿各部门严格会审后，形成如下措施，具有与本矿其他安全生产规规定、规程同等的效力，各级管理人员和现场作业人员必须认真贯彻落实。
由于11705采煤工作面处于+1855标高以上，根据目前实际情况工作面瓦斯涌出量不大，在石门揭煤过程中目前不存在突出威胁，正常生产过程中停风、微风的情况下，会出现瓦斯超限情况，为了本矿的的安全生产，为强化瓦斯治理工作，确保安全生产，结合本矿实际情况；特制定如下措施：
第二节、工作面瓦斯赋存情况
按照“以风定产、先抽后采、监测监控”的瓦斯治理方针，本煤层以“抽放为主、风排为辅”的瓦斯治理原则，采取“密钻孔、大孔径、严封闭、综合抽”实施瓦斯综合治理。
一、M7煤层突出危险性鉴定情况
1）本煤层瓦斯涌出量
式中：
K1—围岩瓦斯涌出系数；取值1.1～1.3，全部陷落法管理顶板取1.3；
K2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算；
K3—准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，参照AQ1018-2006附录D选取；K3＝（L－2h）/L；L—工作面长度，120m；h—掘进巷现道预排等值宽度，m（查表瘦煤或焦煤在巷道煤壁暴露时间为150d时，预排等值宽度为14.2m）
m—开采层厚度，m；
M—工作面采高，m；
Wo—煤层原始瓦斯含量，m³/t；
Wc—运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m³/t。
按0.1Mpa状态下吸附瓦斯量计算
其它煤层在不考虑采动卸压时本煤层瓦斯涌出量详见表2-1-1：
表2-1-1各煤层采煤面开采层瓦斯涌出量
煤层编号
K1
K2
K3
m（平均）
M
Wo
Wc
q1
5－1
1.3
1.031
0.76
1.21
1.21
9.01
2.18
6.99
5－3
1.3
1.031
0.76
0.79
0.79
13.13
3.34
10.02
6
1.3
1.053
0.76
2.62
2.62
5.91
2.46
3.60
7
1.3
1.053
0.76
1.79
1.79
8.50
3.05
5.69
14
1.3
1.053
0.76
1.57
1.57
9.12
1.83
7.62
16
1.3
1.031
0.76
1.25
1.25
13.10
2.75
10.59
27
1.3
1.031
0.76
1.01
1.01
14.31
2.84
11.73
29
1.3
1.031
0.76
1.15
1.15
13.26
2.73
10.77
35
1.3
1.031
0.76
0.8
0.80
12.11
2.35
9.98
（2）邻近层瓦斯涌出量
式中
q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t
mi——第i个邻近层煤层厚度，m；
M——工作面采高，m；
ηi——第i个邻近层瓦斯排放率，参考AQ1018-2006附录D选取；
Woi——第i个邻近层原始瓦斯含量，m³/t；
Wci——第i个邻近层残存瓦斯含量，m³/t。
根据本煤层瓦斯涌出量计算公式，各煤层受采动影响释放部分瓦斯后在进行开采时本煤层的瓦斯涌出量详见2-1-2
各煤层受采动影响释放部分瓦斯后在进行开采时本煤层的瓦斯涌出量
煤层编号
K1
K2
K3
m（平均）
M
原始瓦斯含量
采动卸压释放量
采前瓦斯含量
Wc
本煤层瓦斯涌出量
6
1.3
1.053
0.76
2.62
2.62
5.91
0.00
5.91
2.46
3.60
7
1.3
1.053
0.76
1.79
1.79
8.50
1.80
6.70
3.05
3.81
14
1.3
1.053
0.76
1.57
1.57
9.12
0.19
8.93
1.83
7.42
16
1.3
1.031
0.76
1.25
1.25
13.10
0.00
13.10
2.75
10.59
27
1.3
1.031
0.76
1.01
1.01
14.31
0.00
14.31
2.84
11.73
29
1.3
1.031
0.76
1.15
1.15
13.26
4.10
9.16
2.73
6.58
35
1.3
1.031
0.76
0.80
0.80
12.11
0.27
11.84
2.35
9.71
煤层经煤与瓦斯突出危险性鉴定为无突出危险。
并结合11705运输巷、11705回风巷掘进过程中的实际情况，均没无出现过煤与瓦斯突出预兆。
为了防止发生瓦斯突出事故，仍按突出煤层进行设计和管理，严格执行“四位一体”综合防突措施。
二、工作面瓦斯涌出量预计
11705工作面的相对瓦斯涌出量按下式计算；
Q=Q1+Q2+Qm3/t
式中：
Q--工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；
Q1--开采层（本煤层）相对瓦斯涌出量，m3/t
Q2--邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t；
Q3--围岩相对瓦斯涌出量，m3/t；
其中：
1、开采层相对瓦斯涌出量按下式计算：
Q1=K1×K2×K3（W0-WK）M/Mem3/t
式中：
M--开采层平均厚度，米
Me--开采平均厚度，米
K1--围岩瓦斯涌出系数，与围岩岩性、围岩瓦斯含量及顶板管理方法有关，一般按顶板管理方法取值。
全部陷落法管理顶板时，K1=1.20.
K2--工作面丢煤瓦斯涌出系数，K2=1/η，η为工作面回采率：
η=95%
K3--采区内准备巷道预排瓦斯对开采层煤体瓦斯涌出的影响系数。
采用长壁后退式回采时，K3按下式确定：
0.82。
K3=（L-2h）/L。
L-工作面长度，米
h-巷道瓦斯排放带宽度，米。
根据本矿井具体条件，取h=7.4m.
W0--开采层（本煤层）原始瓦斯含量，m3/t；
MC-残余瓦斯含量，采至地面时煤的残余瓦斯含量，m3/t；
11705工作面无煤柱回采，一次采全高。
从化验得知M7煤解吸瓦斯含量为6.21m3/t，可解吸瓦斯含量即为原始瓦斯含量与残余瓦斯含量差。
则：
Q1=1.2×0.82×1.05×5.6855×1.80/1.80=6.21m3/t
三、矿井通风情况
（一）矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式通风。
一水平主平硐及副井进风，+1941m标高风井回风，风井主要通风机担负全矿井的通风任务。
+1973m标高风井安装两台轴流式主要通风机；一台运转、一台备用。
（二）通风系统
11705工作面采用U型通风，具有独立的通风系统，采区专用回风巷并实行分区通风。
第三节瓦斯抽放情况
一、采煤工作面的瓦斯抽放
采煤工作面回采前本煤层（煤柱段）钻孔抽放、回采期间对上隅角采空区埋管抽放。
1、本煤层顺层钻孔抽放本煤层瓦斯
在采煤工作面回风巷采面帮内沿煤倾向施工抽放钻孔，每4米施工1个钻孔，孔直径75mm，封孔长度不小于8m，钻孔预计长度80m—90m。
钻孔倾角与煤层倾角一致，根据现场施工情况进行调整。
2、采空区上隅角埋管抽放
在采面回风巷布置一趟直径20cm抽放管利用低负压对11705上隅角采空区瓦斯进行抽放。
上隅角采空区瓦斯抽放率达10%。
二、采煤工作面风量计算：
1、按瓦斯涌出量：
Q=100×q×k/CCH4
式中：
Q——工作面需配风量，m3/min；
q——经抽放后需风排瓦斯量，m3/min；
k——采煤工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数，该数值应经过观察实测后取得；通常炮采工作面取1.5～2，实际按2计算。
CCH4——工作面最高允许浓度。
Q采=100×3.60×2=720m3/min
2、按工作面人员数量计算
Q采=4N=120m3/min
式中：
N—采煤工作面同时工作的最多人数，30人；
3、按风速验算
风速V=Q/S
三、工作面回采结束后瓦斯治理
回采结束后，在采煤工作面运输巷、回风巷停采线构筑密闭。
密闭内预埋DN200mm抽放管抽放采空区内的瓦斯，采空区埋管抽放治理的瓦斯效果较好。
四、瓦斯抽放管路敷设
1、本层钻孔抽放管路选择
本煤层顺层钻孔抽放混合量计算：
Q混=Q/C
式中:
Q混——抽放混合流量，m3/min；
Q——本煤层顺层抽放钻孔瓦斯量，m3/min；
C——本煤层顺层抽放钻孔抽放浓度，取30%；
（2）本层抽放管路管径计算：
D=0.1457（Q混总/V）1/2
式中:
Q混总——抽放总混合流量，m3/min；
D——抽放管直径，m；
V——管路内的瓦斯流速，取20m/s。
2、上隅角采空区抽放管路选择：
采空区抽放混合量计算：
Q混=Q/C
式中:
Q混——抽放混合流量，m3/min；
Q——采空区抽放瓦斯量，m3/min；
C——采空区抽放浓度，取10%；
第三节工作面瓦斯综合治理措施
一、区域防突措施
（1）开采保护层情况
本工作面为M7煤层，中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定为不具有突出危险性，作为M6煤层的下解放层进行开采。
（2）11705回采工作面采取本煤层钻孔抽放瓦斯的区域防突措施，在工作面掘进期间沿煤层倾向施工抽放钻孔，钻孔间距为4米，孔径75mm，封孔长度8m,钻孔设计长度80-90米。
钻孔倾角与煤层倾角一致，根据现场施工情况进行调整。
（详见11705工作面顺层抽放钻孔设计图）
（3）区域措施效果检验
对顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应在回采工作面推进方向每隔30m,至少沿工作面方向布置2个检验测试点。
检验测试点示意图如下：
采用小型钻机施工30m钻孔，进行封孔测压或取煤样化验解吸残余瓦斯量。
瓦斯压力P（MPa）
瓦斯含量W（m3/t）
区域类别
P<0.74
W<8
无突出危险区
除上述情况以外的其他情况
突出危险区
根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域措施效果检验的临界值为：
（4）区域验证
采用工作面预测的方法对无突出危险区进行区域验证，还应当按照下列要求进行：
（1）在工作面进入该区域时，立即连续进行至少2次区域验证；
（2）工作面每推进30米（在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其它必要情况时宜取最小值）至少进行2次区域验证；
（3）在构造破坏带连续进行区域验证；
当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行回采作业。
但若为工作面在该区域进行的首次区域验证时，回采前还应保留足够的突出预测超前距。
只要有一次区域验证为突出危险或超前钻孔等发现突出预兆，则该区域以后的回采作业均应当执行局部综合防突措施。
二、局部综合防突措施
1、突出危险性预测措施。
2、在工作面距风巷、运输巷10m处开孔进行预测。
3、沿采面倾斜方向采用42㎜钻孔打孔，每孔间距10m，孔深10m。
4、每打1m测一次钻屑量，每打2m测一次K1。
5、所测钻屑量S＜6㎏/m,K1值在0.5ml/（g.min1/2）-1以内，且未发现其它异常情况，则措施有效。
当检验结果措施有效时，保留2m检验孔超前距地条件下，采取安全防护措施后实施回采。
当工作面第一次进行突出危险性预测，钻屑量和K1各项指标不超标后允许推进8m，保留预测钻孔2m超前距，停止推进，再按第一次突出危险性预测方法进行预测，依次循环。
钻屑指标法预测采煤工作面突出危险性的参考临界值
钻屑瓦斯解吸指标Δh2
Pa
钻屑瓦斯解吸指标K1
（ml/g·min1/2）
钻屑量S
（kg/m）
（L/m）
160
0.5
6
2.4
判定采煤工作面突出危险性的各项指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可按上表的临界值确定工作面的突出危险性。
采煤工作面预测钻孔布置示意图
2、防突措施
如果在执行预测措施过程中发现有卡钻、喷孔、顶钻，检测指标有一项超标等异常情况，则采取以下消突措施。
①距运输巷5m处采用Φ75㎜钻孔，沿采面倾斜方向往上实施消突孔直至联络巷5m处。
②每孔间距4m，孔底间距4m，取卸压半径为2m。
③每孔深度为从运输巷施工至距回风巷不大于5米。
④钻孔角度视煤层倾角而定.
3、效果检验
在消突措施孔中，每间隔10m采用42㎜钻孔，孔深10m，倾角12°进行效果检验。
钻屑量每打1m测一次，K1每打2m测一次。
只有在连续两次检验S=6kg/m，K10.5ml/（g.min1/2）-1值在临界值以下，方可进行回采作业，反之停止回采继续打消突孔，再检测直至不超标为止。
三、防尘措施
1、采煤工作面喷雾洒水
根据其几个主要产尘点设置喷雾降尘点。
①采煤工作面放炮落煤时，容易产生较大的粉尘，因此必须对采煤工作面回风巷安装净化水幕。
②皮带机、刮板运输机运输时，采煤队必须打开各转载点的喷雾等，必须时刻保证喷雾设施完好。
定期对采煤工作面运输巷、回风巷的煤尘进行冲刷、清扫，严禁煤尘堆积。
③通风队必须在采煤工作面进、回风巷安设防尘净化水幕，进风巷净化水幕安设在进风风流汇合点以里安设一道净化水幕，回风巷每隔100米安设一道防尘净化水幕，第一道安设在距工作面不大于20m的位置。
④通风队负责回采工作面及进、回风巷的定期冲刷。
三、防灭火措施
1、安检科必须在采煤工作面运输巷皮带机头、机尾、配电点处按要求配备灭火器、砂箱等灭火工具，以防外因火灾发生。
2、所有井下工作人员都应熟悉灭火器材使用方法，并熟悉工作区域内灭火器材存放地点。
四、隔爆措施
（一）防爆措施
1、加强对通风设备、设施的管理，经常检查维修，保证矿井通风系统的正常可靠。
2、经常进行各用风地点风量、风速、瓦斯、粉尘等参数的测定，使之符合《煤矿安全规程》要求。
3、配备足够的安全检测仪器仪表，培训相应人员，提高安全检测人员素质。
4、加强通风管理，保证各工作面有足够的新鲜风量，按时对瓦斯及粉尘进行检查，对工作面经常进行各种有害气体、粉尘、风量的检测，建立个体巡回检测和集中连续双重检测体系。
5、工作面必须设有完善的瓦斯电闭锁断电报警系统。
6、工作面内电动机、电器设备均采用隔爆型，弱电设施为本安型。
生产中应加强机械及电器设备的管理，防止机械摩擦火花和电火花引燃瓦斯和煤尘。
7、采取各种有效措施，防止局部瓦斯积聚。
8、经常对运输、回风巷道中积聚的煤尘进行清扫，对胶带输送机的转载点等易产生煤尘处实行洒水喷雾降尘。
9、对浮游煤尘主要采取喷雾降尘加人工清理。
10、遵守瓦斯管理的各项规定，防止局部积聚和瓦斯事故。
11、为确保安全，工作面各电器设备必须安装接地系统，工作面高、低电器设备均设有选择性漏电保护装置。
（二）隔爆措施
为防止爆炸灾害范围扩大，通风队必须在采煤工作面运输巷、回风巷各安装二组隔爆水棚，水量不小于每平方米200升；隔爆棚距工作面不小于60m不大于200m，并随着工作面的回采及时移挪。
生产期间必须加强管理，经常检查和更换破损水棚袋、补给水量，保证其有效性。
五、瓦斯治理安全措施
（一）加强矿井通风管理，杜绝瓦斯积聚。
1、测风员必须每旬测定采煤工作面的风量，当发现采煤工作面风量发生变化或风量不稳定时，必须及时查明原因进行处理和汇报。
2、加强全负压通风管理，一、必须加强矿井通风设施的管理，所有风门必须进行联锁；二、加强巡回检查，定期对矿井各地点的风量进行测定，杜绝无风、微风或瓦斯超限作业；三、加强巷道贯通管理，巷道贯通系统调整完毕后，必须对全矿井各用风地点的风量进行测定，发现用风地点风量发生变化时，必须及时进行汇报和调整，确保采煤工作面通风系统的合理、稳定、可靠。
3、加强采煤工作面运输、回风巷道维护，保持采煤工作面上、下出口畅通，确保巷道断面满足通风需要。
4、加强工作面上隅角瓦斯管理，每班打好上隅角隔离墙，且必须用黄泥勾缝，挂好管好用好上隅角导风帐，防止上隅角瓦斯积聚，且必须有备用风帐。
5、地面主扇停风时，当班班组长、瓦检员必须把采煤工作面、运输、回风巷内的全部工作人员撤至避难硐室。
（二）加强瓦斯检查，杜绝瓦斯超限作业。
1、采煤工作面必须设专职、专人检查瓦斯，特别要加强采煤工作面、采煤工作面上、下隅角、采煤工作面回风流及机电设备附近20米范围内的瓦斯检查。
2、加强抽放钻场、硐室、高冒处等易积聚瓦斯地点处的瓦斯检查。
3、下井的区（队）长、工程技术人员、流动电钳工、班组长等必须按要求携带便携式甲烷检测报警仪，切实掌握各地点的瓦斯情况。
4、采煤队必须在采煤工作面上隅角悬挂甲烷检测报警仪，当工作面上隅角瓦斯浓度达到1%时报警。
5、采煤工作面的瓦检员必须在上隅角的电话处现场交接班，严禁空班、假检、漏检、睡岗、脱岗。
6、严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度，按规定实行远距离放炮，放炮距离不得小于300米或避难硐室放炮。
7、瓦斯员必须在采煤工作面上隅角准备好备用风帐2块、下隅角准备好备用风帐1块，上隅角风帐的设置由瓦检员和现场班组长负责，下隅角风帐由采煤队现场班组长负责，通风队负责每班打好隔离墙。
安监员负责全面监督。
（三）上隅角瓦治理措施
为了加强采空区瓦斯管理，防止采空区瓦斯涌入工作面及上隅角，保证采煤工作面安全回采，在采煤工作面回采同时，对采面上隅角进行抽放。
（四）加强监测监控，严把瓦斯事故的最后关口。
1、加强瓦斯传感器的调校，确保瓦斯传感器灵敏可靠。
加强系统及各类传感器的维护，保证系统正常运转。
2、各相关单位必须配合调度室认真做好瓦斯电闭锁断电试验，确保断电性能灵敏可靠。
3、采煤队必须按规定管好用好保护好各类传感器，使系统真正能反映各地点设备运转和通风瓦斯等情况。
4、采煤队加强监控设备的管理和保护，采煤工作面进风、工作面、上隅角的瓦斯传感器及温度传感器一氧化碳传感器由采煤工作面瓦检员负责挪移，采煤工作面轨顺回风的瓦斯传感器、一氧化碳传感器、风速传感器由采面工作面安全员负责挪移。
5、瓦检员严禁甩掉监测监控系统不用。
6、加强监测监控系统的管理，监测监控中心必须实行24小时值班，必须及时从系统上掌握各地点的通风、瓦斯情况，避免因人员检查不到位而造成事故。
7、监测探头的安设及控制范围：
（1）T1瓦斯传感器安设在采煤工作面运输巷内距采煤工作面煤壁≤10m处，监测工作面进风流中的瓦斯浓度，当T1≥0.5%时报警、断电，当T1≥0.5%时切断采煤工作面运输巷道内所有非本质安全型动力电源，当T1<0.5%时复电；
（2）T2瓦斯传感器安设在采煤工作面的上隅角，当T2≥1.5%时报警、断电，当T2≥1.5%时切断工作面及回风巷道内所有非本质安全型动力电源，当T2<1.0%时复电；
（3）T3瓦斯传感器安设在采煤工作面回风巷入口以里10～15m处，监测工作面回风流中的瓦斯浓度，当T3≥1.0%时报警、断电，切断工作面及进回风巷道内所有非本质安全型动力电源，当T3<1.0%时复电。
（4）温度传感器和一氧化碳传感器安装位置与T3瓦斯传感器安装的位置相同，监测工作面风流中的温度，当温度大于等于26度时报警；
（5）一氧化碳传感器和烟雾传感器与T3瓦斯传感器安装的位置相同，监测工作面回风流中的一氧化碳浓度及烟雾，一氧化碳浓度大于等于24PPm时报警或有烟雾产生时报警。
（五）加强瓦斯抽放管理
1、通风、机电部门必须指定专门的管理人员负责瓦斯抽放（工程）的施工、安装、维护及日常管理，确保瓦斯抽放系统正常运转。
2、严禁随意停（倒）瓦斯抽放泵；停（倒）泵时，必须进行申请，经领导同意后方可停（倒）泵。
3、加强抽放管路放水工作，防突队每班必须对抽放管路进行放水。
严禁抽放管路积水。
4、抽放钻场必须安装测流量装置、气水分离器、阀门、道流管；抽放钻孔必须安装浓度检测装置和阀门。
5、未经分管领导同意，通风部门不得擅自改变抽放设计和调整抽放系统。
6、当地面抽放泵停止运转时，抽放泵司机必须立即汇报通风、机电部门和矿调度室及有关领导。
7、工作面回采期间必须保证瓦斯抽放管路完好无破损无漏气。
（六）加强其他方面的管理，杜绝瓦斯事故的发生
1、采煤队必须根据现场情况卸掉锚杆或剪掉金属网片，采煤工作面回风巷非采帮撤卸锚杆或剪掉金属网的范围不能超过工作面煤壁。
2、采煤工作面过断层时，若断层高度大于煤层厚度，必须严格按照石门揭煤措施执行。
3、机电部门每班必须对采煤工作面运输巷内的电器设备进行防爆检查，对不符合要求的电器设备及时督促整改。
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