宏图煤矿回风巷掘进瓦斯抽放设计.docx

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宏图煤矿回风巷掘进瓦斯抽放设计

回风巷掘进工作面瓦斯抽放设计

第一章概况

第一节22802回风巷位置

巷道位于矿井二级主井筒的东翼，布置在28号煤层,巷道掘进至矿井东部边界，该巷设计全长500米，方位70度。

第二节地质概况

一、巷道煤层及围岩特征、地质构造及瓦斯、水文地质情况

1、煤层赋存特征

28煤层厚1.60—1.85米，平均厚度1.73米，煤层结构较简单，夹矸层，夹矸一般为泥岩，属较稳定性煤层。

煤层直接顶板为粉砂质泥岩，直接底板为粘土岩，煤层为无烟煤。

煤层走向50度，倾角14度。

附煤层特征表。

煤层

编号

煤层厚度

层间距

煤层结构

分布范围及可采性

备注

最小～最大

平均（米）

平均（米）

稳定程度

含矸情况

28

1.60—1.85

距31煤层23米

较稳定

1

全部可采

1.73

煤层特征表

2、煤层自燃倾向性、煤尘爆炸性

根据贵州省煤田地质局实验室对宏图煤矿28号煤层鉴定报告，28煤层煤尘无爆炸性,28号煤层自然倾向性Ⅲ级，属不易自燃煤层。

三、瓦斯

28煤层绝对瓦斯涌出量0.450m3/min。

相对瓦斯涌出量为10.86m3/T。

四、瓦斯突出等参数

宏图煤矿28号煤层的破坏类型为Ⅱ；坚固性系数为1.2821，大于0.5；瓦斯放散初速度指标为13.83mmHg，大于10mmHg；瓦斯压力0.13MPa，小于0.74MPa。

所以28号煤层标高+1732m以浅，鉴定为无突出危险性。

五、构造

区域内无大的断层构造，局部有小的褶皱，倾角变化较小。

六、水文地质

施工区域水文地质条件简单，局部可能存在裂隙水或采空水，因此施工前必须探水，否则不得施工。

七、邻近区域巷道布置情况

巷道布置二级主井筒的东翼28#煤层中，上方为12803采面，下方是22802采面，东至矿井边界。

第三节通风与安全

1、通风方式

矿井主要通风机的工作方法采用抽出式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风，局扇采用FBD№6.0∕2×15对旋风机。

必须双机双电源并自动切换。

2、通风系统类型

采取抽出式通风方式，中央并列式通风系统，即以主、副平硐进风，回风斜井回风。

主通风机为FBLCZ№11∕2×55型，风量为2141—1285m3∕min。

3、掘进工作面通风线路

新风流：

主、副斜井—井底车场—二级主井上车场—二级主井筒—局部通风机压入工作面。

乏风流：

工作面乏风流—22802回风巷—采区回风上山——回风斜井—地面

第二章突出危险工作面的划分

该矿于2008年3月请中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室做了C28和C32号煤层的突出鉴定，鉴定结果为：

宏图煤矿标高1732m以浅的鉴定范围内的28号煤层无突出危险性，标高1711以浅的鉴定范围内的32号煤层无突出危险性，所以本矿井开采一采区和三采区时按高瓦斯矿井设计和管理；后期开采二个采区和四采区时根据2007年10月17日贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监管办字[2007]345号－《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》，二采区和四采区按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，煤矿必须做好防治煤与瓦斯突出措施，在建设和生产过程中必须严格执行《防治煤与瓦斯突出细则》的有关规定。

煤巷施工必须进行突出危险性预测，是在工作面推进过程中进行的，如果K1值和钻屑量在临界指标以上，则该工作面为突出危险工作面，否则为非突出危险工作面。

如果为突出危险工作面，采取防突措施后经检验为无突出危险，但在掘进过程中的下述地点仍划为突出危险区域：

1、22802回风巷掘进时出现预测超标和瓦斯动力现象的，前方及两侧20m范围；

2、掘进时出现的断层落差H=0.5～1m的两侧10m范围；断层落差H=1～2m的两侧20m范围；断层落差H>2m的两边30m范围；

3、掘进过程中，煤层赋存急剧变化时，工作面前方至少20m范围；直至煤层赋存正常为止。

二、掘进方式

22802回风巷掘进工作面采用炮掘方式。

第二章22802回风巷掘进期间抽放设计

一、22802回风巷掘进期间抽放设计

掘进巷道边掘边抽采

边抽边掘瓦斯抽采，每组钻场在煤巷两侧错开布置，其规格为：

长×高×宽=4×掘进巷道高度×3m，相邻两组钻场之间的间距为40m。

在每一钻场内,沿走向布置5个钻孔,即左、右钻场各5个，孔深不小于60m，，向掘进巷道前方煤层施工呈半扇形钻孔。

抽采钻孔始终保持超前掘进头20米，其优点抽采时不影响掘进，且抽采效果较好，缺点是需掘钻场，增加工程量，每40米布置一个迈步钻场，钻场规格宽2m，长4m，高与掘进巷道相同。

钻孔长度

≥60m

钻孔直径

75mm

相邻孔间夹角

4°

钻场间距

20m

钻场内钻孔数

5个

封孔深度

≥5m

封孔方式

膨胀水泥

掘进巷道先抽后掘瓦斯抽采

根据防突规定第四十九条的规定，巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围是：

倾斜、急倾斜煤层巷道上帮至少20m，下帮至少10m。

二采区可采煤层倾角为11°，为缓倾斜煤层，本设计取钻孔控制回采巷道外侧上两帮轮廓线均为15m。

在煤巷掘进工作面迎头向掘进巷道前方煤层施工扇形钻孔，每个循环施工9个钻孔。

长钻孔长度60m，每个循环间距40m，钻孔终孔点分别距离巷道中心线0m、2.5m、4m，进行瓦斯预抽，如图所示。

以上钻孔倾角原则上必须保证钻孔在煤层内，钻孔倾角与巷道底板平行或根据煤层的厚度略有上、下倾角，方位角指与巷道中线的夹角，当掘进工作面抽放钻孔个数较多时，为扩大抽放区域面积，提高抽放效果，抽放钻孔应以巷道中线为基准，向周围煤体呈放散状排列。

巷道掘进瓦斯先抽后掘抽放钻场及钻孔布置

巷道掘进瓦斯先抽后掘抽放钻场及钻孔布置

抽放瓦斯工艺

掘进工作面的布置：

采用迎头长钻孔预抽放、超前钻孔排放等措施预抽。

即在巷道迎头正前方施工直径为75~120mm、深度约50m（两侧短孔约25~40m）的超前钻孔，超前钻孔控制到巷道50m范围，超前钻孔施工前必须加强工作面支护。

（2）封孔方式、材料及工艺

采用水泥沙浆或聚胺脂封孔，孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压中等时，封孔长度为，3~5m，高负压时封孔长度为5~8m；煤层或围岩较为破碎的岩石钻孔封孔长度8~10m，视具体条件以不漏气为准，尽量缩短封孔长度；对煤岩强度不高、封孔深度较长的钻孔采用充填材料封孔，对岩石致密、服务年限不长的钻孔采用机械式封孔器封孔。

（3）设备选型及主要检测仪表

选用ZDY－620型煤矿用液压钻机2台，钻进深度150m，开孔直径φ65、φ85、φ115mm，终孔直径φ65mm、φ75mm，电机功率15kw。

四、抽放方法及管路敷设

22802回风巷掘进工作面瓦斯抽放由地面泵站两台2BEA-303型水环真空泵进行。

抽放管路敷设为：

地面瓦斯抽放泵→回风斜井→回风绕道→采区回风下山→独立回风绕道→22802回风巷掘进工作面

六、抽放钻孔封孔设计

每施工完一个钻孔后，立即进行封孔，封孔方法采用聚氨脂封孔法，封孔长度岩孔5m，煤孔8m，封孔前应将孔内积水、岩屑清理干净，以保证封孔质量，封孔工艺如下：

1、封孔采用专用的PE封孔管。

2、准备好封孔使用的毛巾布（要求宽度大于0.5m）、砂浆及聚氨脂等。

3、采用气动注浆泵进行钻孔的封孔工作。

3、在封孔管的末端和孔口处各使用毛巾布和配制好的聚氨脂药剂进行封堵，在孔口的毛巾布中裹入一根4分钢管，在孔口和封孔管末端的聚氨脂发泡后，方可使用封孔泵通过孔口的4分钢管对钻孔进行封孔。

4、封孔时孔口管外露150mm即可。

5、每施工完一个钻孔立即封孔，并接入抽采系统。

　第三章抽放的安全技术管理措施

一、打钻

钻孔施工安全技术措施：

1、打钻地点必须悬挂甲烷监测传感器或便携式甲烷检测报警仪。

2、开始打钻时首先检查工作地点巷道，顶底板及煤帮情况，随时检测瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过0.7%时，立即停止打钻，并汇报通风调度，待处理后方可打钻。

3、钻机运输时，必须捆绑牢固，运输中严格遵守《煤矿安全规程》的规定。

4、装卸车时，现场人员相互协调，互相照应，由跟班领导统一指挥。

5、钻机移动时，禁止无关人员在钻机附近逗留。

6、打钻人员必须经过正规培训，考试合格持证上岗。

7、打钻供电线路保护装置，保证性能完好，杜绝失爆。

8、抽采钻孔定位、角度吊挂，必须由专业人员准确完成。

9、钻孔施工中如遇有水或瓦斯大量涌出，要立即停机，切断电源，撤出人员，汇报调度，听候指挥。

10、打钻附近必须安设电话，便于联系。

11、钻孔施工完毕后，派专人对钻孔进行验收，钻孔深度误差不得大于±１ｍ，角度误差不得大于±１°。

区域预抽钻孔施工安全技术措施：

1、施工人员必须认真学习《煤矿安全规程》、《操作规程》和本抽放设计。

2、施工人员必须按照设计参数进行施工，方位、倾角误差

±1°。

3、施工地点10m范围内必须保持清洁，巷道无片帮冒顶现象，发现不安全预兆必须及时维修。

4、钻机必须安装平稳、牢固，钻进过程中钻机后方严禁站人，以免发生意外。

5、施工高仰角钻孔过程中，装卸钻杆时，必须将夹持器卡牢，以防钻杆下滑伤人；

6、所有电器设备必须完好，班班有专人检查，严禁失爆及失爆作业。

7、过程中，如发生钻孔喷气、喷水、喷煤等异常现象时，必须立即停电、撤人，不准提钻，并立即向矿调度、通风调度及队领导汇报。

8、施工时，作业人员必须集中精力，配合得当，由跟班干部统一指挥。

9、所有施工人员必须认真学习《ZDY6000LD型井下定向抽放钻机操作规程》。

10、如果遇到钻孔过断层时，根据第一个钻孔探测到的断层情况，及时调整钻孔轨迹。

11、如果施工过程中钻遇底板炭质泥岩，立即停钻后撤，根据钻孔方位、倾角调整工具面，使钻孔轨迹沿煤层延伸。

12、过褶皱时，根据钻机施工能力，适当穿岩层。

13、钻机施工必须制定专门的安全技术措施。

二、管路安装

抽采管路必须严格按标准进行吊挂,由总工程师组织有关单位进行验收,在合格后方可投入使用。

1、抽采管路按设计要求安装，做到平、直、稳、严密，统一高度。

抽采管路沿巷道侧帮吊挂，要求每根抽采管路采用吊环吊挂两处。

2、对瓦斯管路必须进行防腐处理，外部涂成红色以示区别；每根瓦斯管路都进行编号。

3、管路跨过巷道或硐室时要设龙门。

4、每一钻孔处必须留有三通、阀门，且三通朝下，便于连接。

5、井下管路应尽量避免与通讯、动力电缆敷设在一起，以防管路带电。

6、连接管路时必须将管内杂物清理干净，胶垫要垫合适，法兰盘螺丝要上齐全，全部紧固，保证不漏气。

7、瓦斯管路铺设地段严禁施工，如确需施工时，必须做好管路保护措施，并与通风区联系，待通风区采取措施后，方可施工。

在瓦斯管路醒目处，揭示警标，内容为“瓦斯管路，严禁碰撞”。

8、管路安装时每500米安装一个支管控制阀门，管路安装时支管路安装监测装置。

三、泵站和钻孔观测

1、瓦斯泵运行后，三班必须设泵站司机，司机必须持证上岗，严格按照抽采泵的操作规程进行操作，在泵运行过程中，若有异常情况，必须立即停止泵的运转，然后汇报矿调度和通风区，若遇其它情况需停泵时，应先请示，征得同意后，方可停泵。

发现安全隐患，及时汇报处理，确认无误后方可开泵，并严格执行现场交接班制度。

2、瓦斯泵站必须设一部直通矿调度室的电话，并有检测瓦斯浓度、流量、抽采负压、流量等必要的仪器仪表；泵站司机每一小时测定一次，并向通风调度汇报，所有记录本要记录齐全、清楚。

3、瓦斯泵前后20ｍ范围内不得有易燃易爆物品，且泵站必须设有４只灭火器和0.5m3黄砂，所有工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法。

4、每天设专人对抽采系统进行检查，发现漏气等现象及时汇报处理。

5、保证地面抽放系统管路的防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置完好，因井下管路或地面检修等原因停泵时，及时打开被检修泵的地面放空阀。

检修管路前，必须先检查瓦斯浓度，管路中瓦斯浓度降至0.7%以下时才准工作。

6、地面泵房内设监控分站一台，并与矿安全监控系统相连，随时对瓦斯泵站运行参数进行监控。

泵站司机必须密切注意流量表和压力表的变化，并按时检查瓦斯浓度。

7、安装有孔板流量计的抽采钻孔、抽采管路支管必须设置钻孔观测牌板。

8、每天安排专人测定钻孔及抽采管路支管的抽采参数，并将测定结果填写在钻孔记录牌板和记录本上。

9、钻孔记录牌板要求填写钻孔施工时间、孔号、角度、钻孔长度、孔径（开孔、终孔）、封孔长度、封孔材料、抽采瓦斯浓度、抽采负压、测定时间、抽采量（混合量、纯量）、瓦斯管内、外温度等。

第四章避灾路线

一、避灾原则

水灾：

人员应由低处往高处撤退，找最近的安全出口，但不得进入独头巷内。

火灾、瓦斯煤尘爆炸：

应遵循就近进入新鲜风流巷的原则。

二、避灾路线

22802回风巷掘进迎头——22802回风巷——二级主井——井底车场——主斜井——地面

纳雍宏图煤矿

22802回风巷掘进工作面瓦斯抽放设计

说

明

书

二0一一年五月