综采瓦斯综合治理及防突安全技术措施.docx

1、综采瓦斯综合治理及防突安全技术措施综采瓦斯综合治理及防突安全技术措施淮南矿业集团朱集煤矿11121综采任务面瓦斯综合管理及防突平安技术措施 科 长： 日 期： 2012年6月1日11121综采任务面瓦斯综合管理及防突平安技术措施审签单编 制 人： 唐冠华 2012年6月1日地测资环科： 李 毅 2012年6月1日通风防突科： 胡 敏 2012年6月1日消费技术科： 程 弋 2012年6月1日机 电 科： 汪 安 2012年6月1日安 监 处： 孙 颢 2012年6月1日综 采二 队： 王 涛 2012年6月1日通 风 队： 项泽俊 2012年6月1日抽 采 队： 邢启龙 2012年6月1日信

2、息中 心： 柏 宇 2012年6月1日调 度 所： 韩 冲 2012年6月1日勘 探 处： 刘东生 2012年6月1日副总工程师： 章根发 2012年6月1日 杨海俊 2012年6月1日 吴皓驹 2012年6月1日 刘春平 2012年6月1日 丁同勇 2012年6月1日总工程师 张锤金 2012年6月1日11121综采任务面瓦斯综合管理及防突平安技术措施会 审 意 见1、任务面回采前，必需树立完善任务面通风、监控、抽采、防火等系统。2、抽采队增强抽采管路巡查，综采二队要维护好抽采管路，严禁随意掐断、挤压抽采管路，确保回采时期瓦斯抽采，发现效果及时汇报调度所。3、过断层、地质异常区及空中钻井，综

3、采二队须编制专项措施。4、煤机过任务面顺层钻孔丧失钻杆位置时，慢速行走。5、下顺槽充填墙预埋瓦斯管吊挂于墙顶部。6、留巷及顶板巷封锁必需由施工单位编制专项措施。7、增强留巷充填墙及顶板巷的维护，及时对充填墙及顶板巷停止喷注浆处置，防止瓦斯溢出形成瓦斯超限。8、钻孔施工编制详细施工平安技术措施。一、11121任务面概略1、概略11121任务面为东一11-2煤层南盘区第一个任务面，任务面标高-910.5m-954.3m，设计可采走向长2181.8m，倾斜长度220m，可采面积479996m2，该面西起工广维护煤柱线，东至DF169断层，北临东翼回风大街南，南接11221任务面，上、下顺槽外侧35m

4、均有任务面顶板巷。上覆13-1煤层未采动。该任务面11-2煤层平均厚度1.25m，从南盘区多处石门揭煤及顶板巷板巷穿层钻孔搜集的瓦斯资料，11-2煤层瓦斯含量：4.276.62m3/t，平均为5.0m3/t，最大瓦斯压力0.6MPa，估量该任务面11-2煤层瓦斯总含量3660492.5m3。依据巷道揭露、三维地震资料以及坑透资料综合剖析，任务面内及切眼边界共发育断层22条，圈定7个异常区，详见资料如下：任务面切眼外侧发育DF169断层，为任务面边界断层; 该面上、下顺槽共揭露断层21条切眼未揭露断层，其中落差2.0m的有6条;2.0m落差3.0m的有6条；3.0mH5.0m有3条，H5.0m的

5、有6条。受控制精度所限，任务面内能够还有其它落差小于3m的小断层发育。断层状况详细如下表：结构称号走 向倾 向倾 角性 质落 差 m 对回采的影响水平DF169533236065逆6.0任务面东边界,对回采无影响。DF124-25032052正1.0沿任务面走向影响34.5m,沿任务面倾向影响77.7m。DF124-11110139正1.3沿任务面走向影响36.5m,沿任务面倾向影响148.3m。DF119-68035054正2.4沿任务面走向影响347.5m,沿任务面倾向影响213.9m。DF119-3458913517985正3.3沿任务面走向影响364.6m,沿任务面倾向影响220m。D

6、F119-2598814917883逆3.3沿任务面走向影响348.4m,沿任务面倾向影响220m。DF123-21273720逆5.0沿任务面走向影响42.8m,沿任务面倾向影响7.6m。DF11943621331522381正5.0沿任务面走向影响191.7m,沿任务面倾向影响220m。DF119-516125134正1.0沿任务面走向影响160.8m,沿任务面倾向影响153.8m。DF118-25314359正2.4沿任务面走向影响109.5m,沿任务面倾向影响195.7m。DF118-13712745正2.0沿任务面走向影响64.5m,沿任务面倾向影响215.5m。DF11820452

7、9031585正5.0沿任务面走向影响53.9m,沿任务面倾向影响220m。DF1176515550正1.0沿任务面走向影响117.4m,沿任务面倾向影响120.4m。DF1122410460正9.5沿任务面走向影响26.6m,沿任务面倾向影响220m。DF112-76515550正2.6沿任务面走向影响100.3m,沿任务面倾向影响136.2m。DF112-65514565正5.4沿任务面走向影响97.1m,沿任务面倾向影响220m。DF112-54031030正3.1沿任务面走向影响161.2m,沿任务面倾向影响208m。DF112-115024025正0.5沿任务面走向影响3.4m,沿任

8、务面倾向影响2.6m。DF9624531141437086正6.3沿任务面走向影响55.3m,沿任务面倾向影响220m。Fy33612652正1.8沿任务面走向影响55.1m,沿任务面倾向影响205.1m。Fy43830849正2.0沿任务面走向影响27.1m,沿任务面倾向影响55.6m。Fy2741645075正2.5沿任务面走向影响10.1m,沿任务面倾向影响12m。据无线电波坑透解析，任务面内共有7个结构异常区。详细状况见下表序号异常区对应上下顺槽坑透测点异常特征说明上顺槽下顺槽1#异常区9#12#断层影响区，下顺槽揭露DF124-2断层，落差为1.0m，实测场强图显示该区域低值异常，估

9、量异常区内煤层破碎、裂隙发育，影响水平H1煤厚，对回采影响很大，异常区牢靠。3#异常区102#106#断层影响区，下顺槽揭露DF118-2断层，落差2.4m，实测场强图显示该区域低值异常，吸收系数图反映该区域高值异常，估量异常区内煤层破碎、裂隙发育，影响水平H1煤厚，对回采影响很大，异常区牢靠。4#异常区110#113#断层影响区，下顺槽揭露DF118-1断层，落差2.0m，实测场强图显示该区域低值异常，估量异常区内煤层破碎、裂隙发育，影响水平H1煤厚，对回采影响很大，异常区牢靠。5#异常区618#622#123#127#断层影响区，上下顺槽揭露DF118断层，落差区分为3.0m和5.0m，实

10、测场强图显示该区域低值异常，吸收系数图反映该区域高值异常，估量异常区内煤层破碎、裂隙发育，影响水平H1煤厚，对回采影响很大，异常区牢靠。6#异常区643#689#156#192#断层影响区，上下顺槽共揭露12条断层，最大落差9.5m，实测场强图显示该区域低值异常，吸收系数图反映该区域高值异常，估量异常区内煤层破碎、裂隙发育，影响水平H1煤厚，对回采影响很大，异常区牢靠。7#异常区694#704#断层影响区，上顺槽揭露DF96-5、FY3断层，落差区分为1.2、1.8m，实测场强图显示该区域低值异常，估量异常区内煤层破碎、裂隙发育，影响水平H1煤厚，对回采影响很大，异常区牢靠。2、任务面巷道布置

11、本任务面巷道按Y型通风布置，包括上顺槽、下顺槽和切眼、上顺槽顶板瓦斯抽排巷、下顺槽顶板瓦斯抽排巷及顺槽与顶板联巷。3、采煤方法及回采工艺11121任务面采用综合机械化走向长壁前进式回采，全部垮落法管理顶板。二、 11121任务面瓦斯涌出量估量1、瓦斯来源剖析：11121回采任务面为维护层开采，采用全部垮落法顶板管理，瓦斯主要来源于本煤层、围岩及临近煤层，临近煤层主要思索13-1及11-1煤层。本煤层瓦斯涌出量依据煤层厚度、采高、产量、采场丢煤、采场所在位置的煤层瓦斯含量、掘进预排系数等要素综算计算；临近层煤层涌向开采层的瓦斯依据其层位、距本煤层距离、瓦斯含量、厚度等要素停止计算。2、采用分源法

12、预测11121任务面瓦斯涌出量：依据公式：q=q本+q邻 q本=K1K2K3K4K5M/mX0XC q邻=K6i XOi-XCi-K7XOi式中：q回采任务面相对瓦斯涌出量m3/t；q本本煤层相对瓦斯涌出量m3/t；q邻临近煤层相对瓦斯涌出量m3/t；K1围岩瓦斯涌出系数，全部垮落法取值=1.2；K2任务面残煤瓦斯涌出系数，取值=1/任务面回采率=1/0.95=1.05；K3掘进任务面预排瓦斯影响系数，取值=L-xb/L，式中L为任务面长度220，b 为巷道宽度5，x为预排系数，x=34取3，K3=0.93；K4不同通风方式的瓦斯涌出系数，U型通风取值=1.0，Y型通风取值=1.31.5，取1

13、.5；K5本煤层抽采瓦斯影响系数，取值=1.11.5，详细：顺层孔抽采取值=1.051.1；老塘埋管取值=1.21.3；顶板或穿层钻孔取值=1.21.3；巷道抽采取值=1.21.4；综合抽采取值=1.31.5；取1.5；K6临近煤层抽采瓦斯综合影响系数，取值=1.21.4；取1.4M、m本煤层的煤层厚度与回采高度m，取1.25m，1.9m；XO、XC本煤层的原始、残存瓦斯含量m3/t，普通取XC =0.15XO；Mi第i临近煤层的煤层厚度；i第i上临近煤层或第i下临近煤层的瓦斯抽放率，i 取实测值；假定无实测值，可依据层间距、岩性、采厚、任务面面长、回采推进度、瓦斯含量、瓦斯压力等要素综合确定

14、i，普通i 85%；取85%。XOi、XCi第i临近煤层的煤层的原始、残存瓦斯含量m3/t，普通XCi=1-i1-k7iXOi，k7i为第i临近煤层瓦斯预抽率；由于该面11-2煤层瓦斯含量约为5m3/t，抽采方式为综合抽放，因此计算得出：q本=1.21.050.931.51.51.25/1.95-0.155 =7.4m3/t依据瓦斯涌出量预测分源法剖析临近层瓦斯涌出量，由于被维护层13-1煤层瓦斯含量约为8m3/t，11-1煤层瓦斯含量约为4.5 m3/t。因此计算得出：q邻=1.40.854/1.98-0.78-2.8+0.6/1.94.5-0.44-1.57=12m3/t。那么该任务面相对

15、瓦斯涌出量为：q=q本+q邻=7.4+12=19.4m3/t。按日产量3800吨/天，该任务面相对瓦斯涌出量为：Q=19.438001440=51.2m3/min依据以上计算结果，估量11121采煤任务面瓦斯相对涌出量为19.4m3/t，最大相对瓦斯涌出量为51.2m3/min。但是对比已回采的首采11111任务面瓦斯涌出量剖析，估量11121任务面最大瓦斯涌出量120m3/min。三、通风系统1、通风方式11121任务面回采时期采用沿空留巷Y型通风，上顺槽、下顺槽进风，下顺槽留巷及下顺槽顶板巷回风。回采时期通风系统：副井、矸石井-906m井底车场-906m东翼轨道大街南东一南盘区提料斜巷东一

16、南盘区-965m轨道大街11121上顺槽提料斜巷11121上顺槽11121任务面11121下顺槽提料斜巷11121下顺槽Y型通风下顺槽留巷段下顺槽与下顺槽顶板巷联络巷11121下顺槽顶板瓦斯抽排巷东一南盘区岩石回风巷东翼13-1煤层底板岩石回风大街北中央回风井空中。2、风量计算1112(1)任务面回采时任务面日产量3800t，估量最大相对瓦斯涌出量为120m3/min，抽采瓦斯量110m3/min，风排瓦斯量为10m3/min。按瓦斯涌出量计算Q采100q采K采通1-K抽放率C 1001201.31-0.900.81950m3/min式中: Q采 任务面所需风量含上、下顺槽进风，m3/min；

17、 q采任务面相对瓦斯涌出量，取120m3/min； K采通采煤任务面瓦斯涌出不平均系数，取1.3;K抽放率采煤任务面瓦斯抽采率，取90%；C风流中瓦斯浓度，取0.8%。按任务面温度计算风量Q采60V采S采602.5m/s8.51275m3/min式中：Q采按任务面温度计算所需的风量，m3/min； V采任务面风速，任务面温度为28时，取风速V采=2.5m/s； S采 任务面有效通风断面，S采=8.5按人数计算风量Q采4N490360m3/min式中：Q采按任务面同时任务的最多人数计算所需的风量； N任务面同时任务的最多人数。风速验算任务面切眼风量15S采Q240S采, m3/min 127.5

18、Q2040, m3/min依据下面的计算及淮南矿业集团沿空留巷Y型通风任务面的配风阅历，该任务面回采时期方案任务面配风量不少于1100 m3/min，下顺槽配风量不少于900m3/min，契合要求。3、通风管理11121任务面沿空留巷断面必需保证不小于8 m2，任务面向外20m范围内的上、下顺槽净断面不小于6m2，且高度不低于1.8m，达不到要求要及时清算卧底，保证通风巷道断面及平安出口断面。任务面回采时期设置不少于2个专职测气员，一个测气员跟煤机反省任务面瓦斯，另一个测气员反省下顺槽、上隅角及回风流瓦斯。保证11121任务面通风系统的动摇牢靠，通风队增强通风设备的管理和维护。测气员每班对任务

19、面周边范围内的通风设备要反省一遍，回风系统的通风设备每周巡查不得少于一次，出现效果要及时维修。上顺槽采空区必需及时退锚，假定退锚后顶板不能及时垮落时，必需停止充填并吊挂风障，下顺槽隅角必需悬挂风障并插管抽采，防治下顺槽隅角瓦斯超限。任务面回采前将上顺槽顶板巷及切眼顶板巷停止封锁。切眼顶板巷在接近下顺槽位置不超越5m的位置封锁，封锁墙必需喷注浆处置，并预埋1跟12吋抽采管；上顺槽顶板巷依据回棚进度停止分段封锁，第一次封锁位置在原18#钻场外。4、瓦斯管理采煤任务面回风流、任务面风流中瓦斯浓度严厉按0.8%管理。当任务面回风流瓦斯浓度到达0.8%或二氧化碳到达1.5%时，必需中止任务，切断电源，撤

20、出人员，采取措施，停止处置。采煤任务面及其他作业地点风流中、电动机或其开关左近20米内风流中瓦斯浓度到达1.5%时，必需中止任务，切断电源，撤出人员，停止处置。采煤任务面内，体积大于0.5m3的空间，局部积聚瓦斯浓度到达2%时，左近20米范围内必需中止任务，切断电源，撤出人员，停止处置。抽采区每天要对任务面的抽采管路停止反省和维护发现效果要及时处置，同时增强任务面的抽采量确保任务面瓦斯抽采率到达要求。综采一队在煤机到机尾时必需加快切割速度，并要及时将三角煤切割掉以保证上出口通风断面。任务面过断层或地质异常区时综采一队要增强对任务面过断层处的顶板和煤壁管理防止因任务面偏帮漏顶形成瓦斯超限，假定断

21、层面岩性较硬时严禁用煤机强行切割；通风区要增强任务面过断层时期的瓦斯反省发现隐患必需及时汇报处置，在隐患没有扫除前任务面严禁作业。信息中心担任在任务面安设T1、T2、T3、风速、CO、温度传感器，并活期调校确保其灵敏牢靠，消费单位必需在任务面上隅角悬挂便携式瓦斯监测报警仪，延续监测瓦斯。通风队担任安专职瓦斯反省员经常反省任务面进回风流、煤壁、切顶线、采空区、任务面风流、链板机槽、机尾、煤机左近、支架顶部等处的瓦斯，发现瓦斯涌出异常或浓度超限时，测气员必需向矿调度和通风调度值班人员汇报，并制止现场人员任务，将人员撤到平安地点，然后停止处置，通风调度中心从空中切断任务面及其回风流中非实质平安型电气

22、设备电源。四、瓦斯综合管理措施依据朱集东矿井初步设计平安专篇，结合集团公司核准的瓦斯管理的一面一侧要求，11121任务面主要采取顺层孔超前预抽本煤层瓦停止斯消突；任务面消费时，采用下顺槽沿空留巷Y型通风方式，应用空中钻井结合顶板巷大直径筛管平钻孔、13-1煤穿层孔抽采13-1煤层卸压瓦斯及本煤层瓦斯，在留巷充填墙及封锁墙埋管抽采采空区瓦斯。1、Y型通风瓦斯管理，上、下顺槽进风，沿空留巷回风，任务面配风量不少于1100m3/min，下道顺槽配风量不少于900m3/min，风排量10m3/min。2、顺层钻孔抽采顺层钻孔从上、下顺槽同时施工，错位相接，依照每10m布置一个，设计孔深115m，孔径1

23、13mm。掩盖从切眼至停采线往西20m的区域，预抽本煤层瓦斯，共设计439个，实践施工421个19个钻孔因空中钻井影响暂未施工，2011年9月1日末尾施工，打一封一，2012年5月17日钻孔施工完毕。2011年10月21日末尾合茬抽采，目前正在预抽。当瓦斯预抽率达30%后，采用实测剩余瓦斯压力0.74MPa、剩余瓦斯含量8m/t停止一次区域措施预抽效检评价。在上顺槽一路D273mm抽采管、下顺槽各采用一路D325mm抽采管衔接顺层钻孔抽采本煤层瓦斯，估量算计抽采纯流量3m3/min，浓度6%，抽采混合量为50m3/min。3、空中钻井抽采按淮南矿业集团勘察设计院设计，在11121任务面施工空中

24、钻井9个 ，钻井穿过11-2煤层，终孔至11-2煤层底板约12米，钻孔间距240m，内错下顺槽90m，1#9#设计孔深区分为977m、972m、963m、960m、955m、973m、982m、971m、980m，1#钻井距切眼90m，9#钻井距停采线147m。1#空中钻井曾经施工完毕并合茬，2#8#钻孔正在施工。在任务面回采时期抽采13-1煤层及其卸压瓦斯、11-2采空区瓦斯，估量抽采瓦斯量50m3/min，平均瓦斯浓度70%，抽采混合量为71m3/min。4、顶板巷大直径筛管平钻孔依据首采面空中钻井抽采状况，由于空中钻井有效抽采半径有限，当空中钻井接替时期，任务面上隅角瓦斯增大，在下顺槽顶

25、板巷向11-2煤层顶板裂隙带施工大直径筛管平钻孔阻拦13-1煤层卸压瓦斯。钻孔设计钻孔倾角0，钻孔终点内错下顺槽1015m，钻孔直径153mm ，钻孔深度4550m钻孔参数可依据实践调查效果停止调整。估量抽采浓度20%，抽采纯流量10m3/min，抽采混合流量50m3/min。5、留巷埋管抽采任务面回采时期，在下顺槽留巷填充墙内每20m初次放顶时期及过地质结构带时可加密预埋预埋预埋1根6吋以上的铁管，与下顺槽2路D325mm螺纹焊管合茬抽采采空区积存瓦斯；估量抽采瓦斯量5m3/min，平均抽采瓦斯浓度5%，抽采混合量为100m3/min。另在每个联巷下口留巷封锁墙处预埋2根12吋铁管，对采空区

26、汇流处瓦斯停止抽采，估量抽采浓度20%，纯流量10m3/min，混合流量50m3/min。6、下顺槽顶板巷倾向13-1煤穿层钻孔回采时期，在下顺槽顶板巷施工13-1煤层穿层钻孔，对13-1煤层卸压瓦斯、11-2煤层顶板卸压裂隙带瓦斯及采空区内瓦斯停止抽采。钻孔布置在下顺槽顶板巷，钻孔每20m一组初放时期、过地质结构带时可加密布置，每组2个，施工至13-1煤层顶板钻孔参数可依据实践调查效果停止调整，对13-1煤层卸压瓦斯，共设计110组，每组工程量230m，总工程量25300m，钻一切孔孔径均为113mm。钻孔与下顺槽顶板巷一路D325mm抽采管衔接抽采，估量抽采浓度50%，抽采纯流量10m3/

27、min，抽采混合流量20m3/min。五、抽采系统空中永世瓦斯抽采泵站采用6台2BEY72型瓦斯抽采泵停止抽采，单台泵额外流量520 m3/min，负压2070KPa。东翼13-1煤层底板岩石回风大街北和东翼回风大街南各有一路D630mm永世抽采管为该任务面效劳，完成上下浓分开抽采。任务面管路布置：11121上顺槽1路D273mm抽采管，11121下顺槽2路D325mm抽采管，11121下顺槽顶板巷1路D325mm抽采管和1路D426mm抽采管。1、11121上顺槽顺层钻孔与上顺槽一路D273mm抽采管衔接，并茬至东翼回风大街南一路D630mm永世抽采管停止低负压低浓度抽采，抽采总混合流量为2

28、5m3/min，管路满足抽采需求。2、11121下顺槽顺层钻孔、留巷充填墙埋管与下顺槽2路D325mm抽采管衔接，并合茬至东翼回风大街南一路D630mm永世抽采管停止低负压低浓度抽采，抽采总混合流量为125m3/min，管路满足抽采需求。3、11121下顺槽顶板巷大直径筛管平钻孔、留巷封锁墙埋管与下顺槽顶板巷一路D426mm抽采管衔接，并合茬至东翼13-1煤层底板岩石回风大街北一路高D630mm永世抽采管停止高负压高浓度抽采，抽采总混合流量为100m3/min，管路满足抽采需求。4、11121下顺槽顶板巷倾向13-1煤穿层钻孔与下顺槽顶板巷一路D325mm抽采管衔接，并合茬至东翼13-1煤层底

29、板岩石回风大街北一路高D630mm永世抽采管停止高负压高浓度抽采，抽采总混合流量为20m3/min，管路满足抽采需求。5、空中钻井支管D273mm，干管D426mm，主管D630mm，混合流量71 m3/min，管路满足抽采需求。六、任务面防突平安技术措施1、区域突出风险性预测本任务面11-2煤层底板标高-910.5m-954.3m，依据集政函2020212号文规则, 本面所采11-2煤块段位于东一采区底板标高-882m以下属突出风险区。2、任务面区域防治突出措施执行状况该面采取施工顺层钻孔预抽本煤层瓦斯区域防突措施，即顺层钻孔从上、下顺槽同时施工，错位相接，依照每10m布置一个，设计孔深115m，孔径113mm。顺层钻孔从上、下顺槽同时施工，错位相接，依照每10m布置一个，设计孔深115m，孔径1