瓦斯抽采达标工艺方案.docx
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瓦斯抽采达标工艺方案
贵州万胜恒通矿业有限公司
普安县三板桥麒麟煤矿
瓦斯抽采达标工艺方案设计
编制单位：
麒麟煤矿通防科
编制日期：
2018年9月6日
第一章概 况
第一节交通位置
麒麟煤矿位于贵州省普安县城西部，距普安县城约9km，隶属三板桥镇管辖，地理坐标为:
东经104º54′07″~104º55′13″，北纬25º46′08″~25º47′08″，320国道从矿区南部经过，至矿区有0.2km公路相通，交通较为方便。
井田范围由7个拐点坐标圈定，矿井走向长约1.6km，倾斜宽约1.45km，面积2.3329km2，开采标高+1650～+1300m。
表1-1井田范围拐点坐标表
拐点编号
X坐标
Y坐标
1
2853091.388
35491270.493
2
2852732.384
35491924.495
3
2851791.379
35491920.492
4
2851226.38
35490557.483
5
2851780.383
35490446.484
6
2852061.386
35490105.483
7
2852601.389
35490105.485
面积
2.3329km2
采矿深度
由+1650m至+1300m标高
第二节地质地层
矿区内主要含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），该组为海陆交互相含煤的沉积组合，岩性为粘土岩、砂质粘土岩、泥质粉砂岩和细-中粒砂岩，夹煤层、菱铁矿、黄铁矿和高岭土，富产植物化石，顶部夹少量灰岩。
全层厚430m。
含煤20余层，主采C1、C17。
C1煤层煤层顶板为泥质粉砂岩或泥质灰岩；底板为泥岩及粉砂岩。
C17煤层顶板为粉砂岩，局部为泥质粉砂岩；底板为泥岩。
井田地表水系属珠江流域南盘江水系。
井田内无山塘、水库及大的河流通过，仅有顺向小溪沟。
井田的最低侵蚀基准面为+1615m。
矿井正常涌水量10m³/h，最大涌水量15m³/h。
目前开采标高为+1450m。
第三节矿井开拓布置方式
矿井开拓方式为斜井开拓，建设有三个井筒即：
副斜井、主斜井、回风井、三条采区上山即：
一采区轨道上山、皮带上山、回风上山；全井田共设一个开采水平（上下上山开拓），六个采区，目前水平标高+1450m，C1、C17煤层分别布置、独立开采。
由于政策性原因，C17煤所有巷道已全部封闭，矿井单一开采C1煤层。
目前矿井布置了一个回采工作面（采面已到停采线），一个掘进工作面即1116运输巷，1116回风巷计划在10月份开工。
第四节矿井通风
麒麟煤矿在现工业场地内建设有主斜井、副斜井、回风斜井。
矿井通风方式为中央分列式，通风方法采用机械抽出式；矿井主扇型号FBCZ-6-NO16型轴流式风机2台，1台运转，1台备用，电机功率75KW，通风能力为31.35～61.0m³/s。
静压339～1583pa。
等积孔1.43m2，通风难容易程度属中等。
掘进工作面采用FBDNO6.2-2×15KW局部通风机压入式通风，一备一用，实现“三专、两闭锁”自动切换。
第五节矿井瓦斯抽采系统
麒麟煤矿建有地面固定瓦斯抽放泵站，现安装两台水循式真空抽放泵，高负压安装2BEA-303型水环真空泵2台（一台工作，一台备用），最大抽气量51.3m³/min，最低吸入绝压40KPa，配套电机功率为90kW；低负压选用2BEI-355型水环真空泵2台（一台工作，一台备用），最大抽气量76.7m³/min，最低吸入绝压40KPa，真空泵配套电机功率为110kW。
抽放泵站建有专用配电室，实现了双回路供电
抽放管路布置：
回风井（Ф300mm的低负压管路，长185m，Ф250mm的高负压管路，长185m）→回风石门（Ф300mm，长210m，Ф,250mm，长210m，）→回风上山（Ф300mm，长250m，Ф250mm，长610m，）→各掘进工作面（Ф159mm）。
瓦斯抽采泵站地面监控系统与瓦斯监控系统联网，井下各分路的抽采参数均装设单独计量监测仪器。
第二章瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃
第一节瓦斯
根据贵州省能源局文件：
关于黔西南州煤炭局《关于上报黔西南州2012年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告》的批复（黔能源发[2012]488号），普安县三板桥麒麟煤矿瓦斯绝对量5.98m3/min，二氧化碳绝对涌出量2.19m3/min，鉴定等级为高瓦斯矿井。
根据中煤科工集团重庆研究院2012年4月13日对我矿1号煤层瓦斯放散初速度指标（ΔP）、煤的坚固系数（f）测试报告，1号煤层最大瓦斯压力0.58MPa，煤体破坏类型为IV，瓦斯放散初速度为13ml/s，坚固系数0.49。
第二节煤的自燃倾向性
根据贵州省煤田地质局实验室于2014年11月提交的C1煤层#和2016年09月01日提交的C17煤层自燃倾向性鉴定报告，自燃倾向性均为Ⅲ级，属不易自然煤层；但仍然我矿制定了综合防灭火措施，在井下各进回风大巷，机电硐室等地点配备了防灭火设施，定期更换灭火器和沙箱添加沙子，并做了井下灭火器材管理台账。
通风区对所有密闭墙进行编号管理，并建立台账，每周检查一次，每周普查一次，记录存档。
掘进工作面及回风巷设置CO传感器进行监控，加强检查。
第三章矿井抽采达标工艺方案
第一节 抽采目标
1、矿井瓦斯预抽采范围：
矿井生产范围内的C1煤层采掘进工作面。
2、瓦斯抽采考核基本指标：
瓦斯抽采量
（万m3）
瓦斯抽采钻孔量
（万m）
瓦斯抽采巷
（m）
矿井抽采率
（%）
瓦斯利用量
（万m3）
100.12
2.63
0
≥30
0
3、瓦斯含量及瓦斯压力目标
根据《瓦斯抽采达标暂行规定》要求，各项数据应达到以下目标。
瓦斯含量及压力目标
参数
可解析瓦斯含量（m3/t）
煤层瓦斯压力（MPa）
目标值
<8
<0.74
4、杜绝各类通防、瓦斯人身事故及瓦斯侥幸事故。
5、实现“三零”目标：
零爆炸、零突出、零超限。
6、成立抽采达标组织机构
矿井成立瓦斯抽采达标工作领导小组
组长：
矿长
副组长：
总工程师、通防副总、安全副总、地测副总
成员：
通防队、瓦斯抽采队、矿调度、安全科、地测防治水等有关人员。
瓦斯抽采达标领导小组职责：
1、组长负责严格执行瓦斯抽采有关的法律、法规及各级管理规定，逐步建立健全瓦斯抽采机构，配齐瓦斯抽采各类人员和必需的安全设施、设备。
2、副组长负责组织协调矿井瓦斯抽采达标总体工作，负责组织审批抽采措施等。
3、通防队、瓦斯抽采队人员负责协同煤矿共同审阅抽采评价报告，并对瓦斯涌出量、瓦斯抽采情况、瓦斯抽采指标把关；负责评价报告上报公司。
4、安全科负责对抽采、安全防护措施落实进行把关。
5、地测防治水人员负责对工作面的地质构造、煤层变化、煤层倾角、顶底板岩性及厚度等基础资料把关。
第二节 预抽煤层瓦斯抽采工艺方案
一、掘进工作面均采用迎头布置钻场，实行条带预抽瓦斯。
钻孔设计参数表
钻孔
编号
煤层
编号
开孔
方位
（度）
开孔
倾角
（度）
开孔
高度
（m）
孔深
（m）
备注
1
C1
154
-1
离底1.1m
120
与中心线夹角0°
2
C1
155.5
-0.5
离底0.8m
120.5
与中心线夹角右1.5°
3
C1
157
0
离底1.1m
120.5
与中心线夹角右3.0°
4
C1
158.5
+1.5
离底0.8m
121
与中心线夹角右4.5°
5
C1
160
+2.0
离底1.2m
121
与中心线夹角右6.0°
6
C1
161.5
+3.5
离底0.9m
121
与中心线夹角右7.5°
7
C1
163.5
+4.5
离底1.3m
110
与中心线夹角右9.5°
8
C1
176.5
+5.5
离底1.0m
88.5
与中心线夹角右12.5°
9
C1
170
+6.5
离底1.3m
69
与中心线夹角左16°
10
C1
174.5
+7.5
离底0.9m
53.5
与中心线夹角左20.5°
11
C1
152.5
-1.5
离底1.1m
120.5
与中心线夹角左1.5°
12
C1
151
-2.0
离底0.8m
120.5
与中心线夹角左3.0°
13
C1
149.5
-2.5
离底1.1m
121
与中心线夹角左4.5°
14
C1
148
-3.0
离底0.8m
121
与中心线夹角左6.0°
15
C1
146.5
-3.5
离底1.0m
121
与中心线夹角左7.5°
16
C1
144.5
-4.5
离底0.8m
110
与中心线夹角左9.5°
17
C1
141.5
-5.5
离底1.0m
88.5
与中心线夹角左12.5°
18
C1
138
-6.5
离底0.8m
69
与中心线夹角左16.0°
19
C1
133.5
-7.5
离底0.8m
53.5
与中心线夹角左20.5°
二、回采工作面块段瓦斯预抽
回采工作面运输巷上行钻孔参数表1
钻孔
编号
方位角
（°）
倾角
（°）
钻孔间距
（m）
孔高
（m）
孔深
（m）
1#-20#
154
煤层倾向
3.0
1.4
60
21#-37#
154
煤层倾向
3.0
1.4
60
38#-47#
154
煤层倾向
3.0
1.4
60
48#-65#
154
煤层倾向
3.0
1.4
60
65#-85#
154
煤层倾向
3.0
1.4
60
86#-113#
154
煤层倾向
3.0
1.4
60
回采工作面回风巷下行钻孔参数表2
钻孔
编号
方位角
（°）
倾角
（°）
钻孔间距
（m）
孔高
（m）
孔深
（m）
1#-21#
334
煤层倾向
3.0
1.0
40
22#-36#
334
煤层倾向
3.0
1.0
40
37#-50#
334
煤层倾向
3.0
1.0
40
51#-65#
334
煤层倾向
3.0
1.0
40
66#-80#
334
煤层倾向
3.0
1.0
40
80#-94#
334
煤层倾向
3.0
1.0
40
第七节 抽采管路安装及钻孔连抽工艺方案
1、抽采管路布置
抽采系统管路布置如下：
回风井（Ф300mm的低负压管路，长185m，Ф250mm的高负压管路，长185m）→回风石门（Ф300mm，长210m，Ф,250mm，长210m，）→回风上山（Ф300mm，长250m，Ф250mm，长610m，）→各掘进工作面（Ф159mm）。
2、管路安装规定
2、连抽规定
管路安装时必须严格按照相关标准安装，管路必须吊挂平直并带齐螺栓，不得出现漏气现象，钻孔采用Ф50mm的钢丝软管连抽，并用管箍进行捆扎，对于涌水较大的钻孔必须加接汽水分离器或放水桶后再连接到抽采系统内，并在抽放期间加强对钻孔的放水。
（1）抽采工区施工完钻孔后，必须立即进行封孔，从撤完钻到封孔时间不得超过8小时。
（2）钻孔终孔撤钻前必须采取措施洗孔，将孔壁的煤渣等全部清理干净，避免影响聚氨酯膨胀效果。
（3）所有工具及材料必须准备充分，以免影响操作时间。
（4）根据封孔数量的多少配制封孔材料，严禁浪费。
（5）使用聚氨酯封孔必须动作迅速，从药剂搅拌至送入钻孔必须在2分钟内完成
（6）。
注浆管连接必须用正规的U型卡，严禁用铁丝代替U型卡。
（7）配制药剂时必须通风良好，必须站在上风侧操作，严禁用口、鼻嗅闻药品，搅拌药品时必须戴好橡胶手套，严禁人体皮肤直接接触药品；封孔时必须戴好防护眼镜且严禁站在钻孔正下方操作，以免药品溅入眼睛内。
（8）封孔结束
（9）连抽
封孔后待水泥砂浆凝固8～16小时必须按标准进行连抽。
第四章其它
第一节 钻孔施工设备和器材
设备名称
规格型号
单位
数量
使用地点
存放地点
管理人员
液压坑道钻机
ZDY2300
台
1
采掘工作面
地面材料库
马必阳
液压坑道钻机
ZDY-650
台
1
采掘工作面
井下
马必阳
液压坑道钻机
ZLJ-500
台
2
采掘工作面
井下一台，地面一台
马必阳
地质钻钎
Φ60×1500
根
80
采掘工作面
地面材料库
马必阳
地质钻钎
Φ42×800
根
100
采掘工作面
地面材料库
马必阳
地质钻钎
Φ63×800
根
120
采掘工作面
地面材料库
马必阳
第二节 安全技术措施及注意事项
1、轨道运输及材料堆放
（1）装封车必须合格，装车不得超高、超宽；采用车皮装车时，材料和物件不得超过矿车边沿，采用平板车装车时，必须采用绳径不小于12.5mm的钢丝绳封车且不得少于3道，装车高度不得高于车皮的高度。
（2）运输前必须对绞车钢丝绳、信号装置、绞车完好情况进行检查，检查设备完好且熟悉运输路线后方能启动绞车，运输时要正常使用三环连和保险绳，矿车之间的连接使用好保险销。
（3）信号把钩工、绞车司机必须经过培训合格，做到持证上岗；把钩和开绞车过程中必须集中精力，发现弹绳、绞车异响、负荷增大等异常情况时必须立即打停点停车进行处理。
（4）操作对拉绞车时，绞车司机必须密切配合好，听清楚信号后方能开车，并在开车前撤出将绞车运行范围内的全部人员。
（5）斜巷运输过程中必须撤出沿线人员，做到“行车不行人、行人不行车”制度，运输过程中严禁不带电放车、放飞车和余绳松车。
（6）钻机运输到位后必须用卡轨器或道木打木马将矿车固定，防止矿车在轨道上自由滑行造成伤人事故。
（7）管路及材料装车时不能太满，不能超高，封车要牢固，要用钢丝绳和废钎子组合封车，并用铁丝进行加固。
（8）所有材料及工具等必须提前准备好并运输到安装位置。
所有材料运至安装地点后必须按要求摆放整齐，并不得影响运输和行人。
（9）堆放的材料距离轨道距离不得小于500mm，保证有足够的安全距离。
2、钻机的安装及固定
（1）钻机安装前必须将安装地点底板清理平整，放置好钻机机架，并按照要求打设好钻机立柱，钻机立柱必须吃劲有力，立柱与岩面接触位置使用好木垫板。
（2）立柱打设接顶后必须拴防倒绳，防倒绳必须拴在顶板锚杆上或牢固的固定吊点上，严禁将防倒绳拴在锚网上。
（3）安装过程中如需起吊钻机时，必须采用不小于2t的倒链进行起吊，且起吊点必须牢固可靠，严禁利用支护网片作为起吊点进行起吊，起吊过程中必须一人观察一人拉手链，发现问题及时停止起吊并采取措施进行处理。
（4）起吊钻机过程中，严禁任何人站在起吊物品下方，防止起吊物件下滑伤人。
（5）根据钻孔的设计参数将钻机调整到位后，现场人员必须及时带齐和紧固钻机横梁上抱箍螺栓，将钻机固定在机架上。
（6）固定钻机时压柱必须吃劲有力，发现压柱卸压或不吃劲时必须及时补压，保证压柱吃劲。
3、钻机操作
（1）钻机操作前必须将各油管连接到位，并检查钻机各部件是否完好，油箱内油量是否符合要求。
（2）确认钻机各部件完好、各油管连接正确后启动钻机，钻机启动后必须试运转至少2min后方能上钻杆进行正常操作。
（3）钻机操作过程中必须严格按照钻机《操作规程》进行操作，操作人员和上钻杆人员必须配合好，彼此听清楚信号或指令后方能进行操作，施工过程中操作人员必须能看清钻机运行范围，保证施工安全。
（4）钻孔施工过程中必须加强煤岩情况记录，发现异常情况及时向工区汇报。
（5）钻孔在施工过程中必须加强对钻机运转部位的观察，发现有漏油或其他故障时，必须及时停机处理。
（6）钻孔施工到位后要及时撤钻，防止塌孔埋钻，长时间无人施工时要撤出钻杆，停掉排渣压风，防止孔内发生燃烧事故。
4、施工安全注意事项
（1）施工钻孔处必须准备好至少两台8Kg的干粉灭火器，并在作业地点25～40m范围安装一组不少于5个呼吸袋的压风自救装置。
（2）打钻过程中要检查瓦斯情况，每班班长或机长及跟班电工必须携带便携式瓦检仪，将便携式瓦检仪吊挂在施工钻孔上方回风侧距顶板不大于300mm，距施工钻孔处及巷道帮不小于200mm，如遇瓦斯浓度超过1%要立即停钻及时汇报处理，待瓦斯浓度降低到1%以下时方可继续施工。
（3）每班上井后必须作好原始记录，并由班长向矿调度室汇报：
本班打钻的班次、地点，钻孔的孔号、方位、倾角、见煤岩情况以及本班进尺。
（4）钻机不得在无人照管的情况下运转，钻机任何部位出现故障时都应立即停机检查。
（5）打钻时所用的材料、钻杆等要堆放整齐，严禁人员在钻机正下方操作。
（6）移钻时严禁带电移钻及相关电气设备，必须将钻机开关闭锁。
钻机上的电气设备必须防爆，钻场积水多时，必须及时排水，严禁积水淹没开关及钻机。
（7）打钻施工人员每次进入作业地点前（包括每次放炮之后）都必须对钻场顶板进行检查，找清浮矸（煤），严禁空顶、悬顶作业。
（8）打钻若出现喷孔、顶钻、夹钻等异常现象时，必须立即撤出人员，切断电源，向矿调度室和抽采工区值班人员汇报。
（9）施工人员必须穿戴整齐，严禁戴线手套进行操作，衣服袖口必须扎好，严禁人员接触钻机旋转部位，防止操作过程中钻机旋转部件划伤人员。
。
（10）使用水力排渣时，则必须在施工钻孔附近挖好集水池，并安装1台相应排水能力的排水泵和1台备用泵。
同时做好钻孔内瓦斯、涌水、压力等异常观测。
（11）钻机操作必须严格按《钻机操作规程》要求标准进行操作，在撤钻杆时严禁用钻杆敲击钻杆，撤不动的钻杆必须在停机的状态下用管钳撤卸；上钻杆时必须用铝线缠绕钻杆丝接头，以便拆卸钻杆。
（12）所有施工人员必须熟悉施工地点避灾路线，并掌握煤与瓦斯突出预兆。
（13）操作钻机人员必须对钻机操作熟悉，做到持证上岗，开钻前必须先开排渣介质，先停钻再停排渣介质。
（14）每班开始施工前施工人员必须仔细检查钻机是否完好，夹持器是否夹得住钻杆，不完好不得施工。
（15）钻机操作台离钻机不得超过2米远，且操作钻机人员能清楚看到钻机运行，操作台与钻机之间严禁站人及堆放材料。
（16）视线不清的情况下严禁开钻机，钻杆操作人员不能和钻机操作人员站在同一侧。
（17）钻杆操作人员与钻机操作人员必须用普通话沟通交流，确保安全操作。
（18）钻机施工人员必须加强业务学习，严禁不会操作钻机人员操作钻机，所有人员必须持证上岗。
（19）钻孔施工前，必须认真检查钻机特别是钻机夹持器是否灵活可靠、完好，不完好的必须立即处理好后才能施工，严禁钻机带病运行。
（20）倾角大于10°的钻孔施工过程中，施工人员必须配合好，操作钻杆人员必须加强观察，防止钻杆从孔内滑下伤人。
（21）撤钻杆或加钻杆过程中，手必须拿在钻杆中部，严禁将手放在钻杆两端进行操作。
（22）撤最后一根钻杆时，必须在夹持器前端取出钻杆，严禁将手伸入钻机动力头前端取钻杆，取最后一杆钻杆时，动力头必须停止运动。
第三节 预期抽采瓦斯效果
对煤层瓦斯进行预抽采，符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关要求。
采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标表1
工作面日产量（t）
可解吸瓦斯量
（m3/t）
≤1000
≤8
1001～2500
≤7
2501～4000
≤6
4001～6000
≤5.5
6001～8000
≤5
8001～10000
≤4.5
>10000
≤4
采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标表2
工作面绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）
工作面瓦斯抽采率（%）
5≤Q＜10
≥20
10≤Q＜20
≥30
20≤Q＜40
≥40
40≤Q＜70
≥50
70≤Q＜100
≥60
100≤Q
≥70
矿井瓦斯抽采率应达到的指标表3
矿井绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）
矿井瓦斯抽采率（%）
Q＜20
≥25
20≤Q＜40
≥35
40≤Q＜80
≥40
80≤Q＜160
≥45
160≤Q＜300
≥50
300≤Q＜500
≥55
500≤Q
≥60
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