6125工作面顺层钻孔瓦斯抽放设计

6125工作面顺层瓦斯抽放设计

海石湾煤矿

2018年10月1日

6125工作面顺层瓦斯抽放设计签名表

项目单位姓名时间总工程师

安全矿长

机电矿长

生产矿长

防突副总

安全副总

安全管理部

生产技术部

机电运输部

通风灭火部

编制通风灭火部陈淼铎2017年8月25日

6125工作面顺层瓦斯抽放设计

一、工作面概况

1、位置及范围

6125工作面位于海石湾井田一采区，东部煤二层中无任何采掘活动；北部6124-1工作面正在圈定；南部无任何采掘活动；西部为一采区油页岩回风下山；整个工作面呈一走向为EW的长条形，走向长度788.78m，倾向宽度100.25m，平面积79075.6㎡，煤二层全层资源量为2818916.2吨。

2、四邻及地面关系

6125工作面顶部为6114油A层工作面采空区；工作面北部倾斜上方为6124-1工作面，该工作面正在圈定；工作面下方为6124底抽巷；工作面南部倾斜下方为6125底抽巷，现正在施工；东部无任何采掘活动。

6125工作面地表位置在尕卓子山～石草湾一带，地面标高为1980～2160米之间，覆盖层垂厚为750～960米。

3、地层产状及地质构造

本工作面的煤层总体构造形态为一较规则的单斜构造，产状N83°E/SE∠5°～11°至N63°W/SW∠8°～16°。根据6123-1、6124-1、6114、6124底抽巷掘进时揭露资料及矿井勘探报告资料分析，影响本工作面的主要断裂构造有：

1、F4逆断层，斜切该工作面，产状为：N20°W/NE∠50°，落差为2.5米，在6123-1工作面、6124-1工作面、6124底抽巷中有所控制，断层走向长度需要进一步探明；

2、F4-2逆断层：斜切该工作面，产状为：N35°E/NW∠42°，落差为2.5米，该断层主要在6123-1工作面、6124-1工作面、6123底抽巷及6124底抽巷中有所控制，断层走向

长度需要进一步探明。

二、工作面瓦斯储量及预抽情况

1、瓦斯来源及对安全开采的影响

6125工作面瓦斯来源主要为无机源CH4和CO2渗入，且断裂构造复杂，尤其是工作面东部切眼附近，煤层厚度达到37m，煤层结构复杂，煤体松软破碎，原始瓦斯含量高，经预抽后瓦斯含量已下降到8m3/t以下。

2、工作面瓦斯储量

6124底抽巷抽放钻孔范围内煤炭储量：M＝L×D×H×r ＝439.67×101.5×37×1.33＝219.6万t（M—煤炭储量，Mt；L—工作面长度，m；D—工作面宽度，m；H—工作面煤层厚度，m；r—煤的容重，取 1.33）。根据矿井瓦斯地质图圈定范围内原始煤体吨煤瓦斯含量15-26.74m3/t之间，实测值24.18m3/t，其中CO2为18.92m3/t 、CH4为 5.14 m3/t），瓦斯压力0.6Mpa，瓦斯储量：W= 219.6×24.18= 5309.928万m3。

3、瓦斯抽采及风排情况

6125工作面回采范围内已采取了底部抽放巷穿层钻孔预抽、开采保护层、保护层工作面采空区钻孔抽放等瓦斯

治理措施。底抽巷穿层抽放钻孔于2016年9月开始施工，2017年8月施工结束，截止2018年9月底，共抽采瓦斯13310.13万m3；顶部6114保护层工作面于2015年12月15日开始回采,2017年11月15日回采结束，6114工作面上隅角抽放瓦斯3787.14万m3，其中煤二层瓦斯涌出量占总涌出量的84%，3787.4万m3×84%=3181.2万m3；6114保护层工作面回采期间风排瓦斯16136.14万m3，16136.14万m3×84%=13554.36万m3；

4、工作面瓦斯抽排率计算

6125工作面累计抽排量为：

Q抽排=13310.13+3181.2+13554.36=30045.69万m3

抽排率为： P= W/Q抽排×100%=13310.13÷30045.69×1 00%=44.2%。

三、顺层钻孔抽放方案

1、钻孔设计：进风顺槽46组，270个钻孔，进尺

14220m；回风顺槽43组，258个钻孔，进尺12642m。孔径?

94mm，开孔间距≥500mm，距底板高度≥1300mm，为了保留足够的开孔间距，每组钻孔可分2排施工。

2、瓦斯抽放泵选型及管路系统设计

①瓦斯泵选型：6125工作面进顺层抽放钻孔由一采区瓦斯泵站3#瓦斯泵负责抽放，抽放泵型号2BEP-50，功率2 80KW，真空度-80Kpa，抽气量190m3/min。

②抽放管路布置：6125进风顺槽进气管→6124-1进风上山→6124底抽巷→一采区回风上山→一采区瓦斯泵站，主管路Φ300mmPE管，支管路Φ200mm，共计1360m。

排气管：一采区瓦斯泵站→一采区回风上山。

（二）封并孔设计

1、上斜孔孔口用封孔袋封孔1m后，再注入水泥砂浆不少于7m；下斜孔插管末端用封孔袋封孔，然后注入水泥砂浆至孔口；平孔采用“两堵一注”法封孔（两端用封孔袋中间注入水泥砂浆），封孔深度≥8m，封孔直径?50mm。下斜孔施工完毕后必须向孔底输入压风排出孔内积水，上斜孔和平孔施工结束后，用水利冲洗钻孔。

2、孔口用?50mm高压胶管连接?108mm汇流器，进风顺槽汇流器顶部直接与?200mm抽放管三通连接，如钻孔低于汇流器致使孔内渗水无法排出时，在汇流器与抽放管之间加装短接；回风顺槽汇流器用?108mm铠装管与对面巷帮抽放管相连。汇流器下方焊制?25mm（1寸）丝管，用球阀连接放水器，放水器规格：?108mm×400mm，放水器下方带DN25球阀。

三、管路敷设及泵房设施要求

1、移动抽放泵各类安全保护设施、在线监测设施必须齐全，并有专人看管，每小时观测、记录一次抽放参数。

2、在泵站硐室回风侧甲烷和二氧化碳传感器各一台，甲烷报警、断电浓度≥0.5%，二氧化碳报警浓度≥0.5%，断电范围为该硐室内所有非本质安全型电气设备。

3、必须在靠近抽放泵的进气管上安装2道过滤网，防止杂物进入泵体损坏叶轮。

4、在抽放管路每处最低点和变坡处安装自动放水器，每班安排放水工维护、放水；所有抽放钻孔由抽放队在并入抽放系统时安装手动放水器挂牌管理，并安排放水工每班放水。

5、抽放管路不得与电缆吊挂在同一侧，每节抽放管吊挂一处，每30m用锚链加固吊挂。进风顺槽抽放管吊挂高度不低于2800mm；回风顺槽上隅角Ф300mm抽放管吊挂高度不得低于2m，Ф200mm抽放管不低于3000mm。要求管路吊挂平直，靠帮靠顶，瓦斯管路连接处必须安装胶垫，螺栓上全拧紧，做到不漏气、不漏水，抽放管路及其辅助设施不得影响行人及运输。

6、移动抽放泵必须保持24小时不间断运转，抽放队每班安排人员检查管路完好情况，杜绝管路漏气，通灭部每周取样化验一次，掌握抽放效果。

7、抽放泵站内设置瓦斯检查点，悬挂瓦斯检查牌板，每班检查不少于1次。

8、瓦斯泵站内悬挂抽放系统图、供电系统图、瓦斯泵工操作规程和岗位责任制，建立抽放参数观测台账、设备检查台账、设备检修台账、干部上岗检查记录和交接班记录。

9、掘进队随工作面延伸按设计在巷道内施工抽放管吊挂锚杆，间距4m，锚杆规格为Φ20×1800mm，外露150m m，拉拔力不小于3T，抽放队负责安装抽放管，管路距工作面正前不大于40m。

10、管路安装完毕，由通灭部组织验收合格后再投入使用。

11、瓦斯泵必须实现双回路供电，由抽放队负责管理。

四、钻孔施工要求

1、施工前，由验收员按设计在钻场内标定开孔位置，跟班队干部或工长负责现场开孔。

2、钻孔施工中使用循环水排渣，已达到减少煤尘和节支降耗的目的，当水力排渣施工困难或喷孔、夹钻严重时，改用风力排渣，并在孔口采取降尘措施，终孔后必须用水清洗钻孔。

3、钻孔孔径不得小于Ф94mm，钻孔间距不小于300m m，距底板高度不低于1.5m。抽放队负责建立抽放钻孔施工台账，内容包括钻孔方位、倾角、施工时间、孔径、煤（岩）孔的长度、喷孔、夹钻等动力现象。

4、钻孔封孔采用封孔泵，深度不得少于8m，并建立封孔台账。

5、每个钻孔施工结束后及时封孔并入抽放，防止孔内瓦斯涌出量大，造成钻场及巷道内气体超限。当钻场内气体超限时，必须立即停止施工采取措施进行处理。

6、钻孔严格按设计施工、验收，对于不合格钻孔必须重新补打。

7、抽放队定期检查钻孔，发现堵塞、塌孔现象及时清理，并对每个钻孔挂牌管理，内容包括施工时间、施工人员、施工参数、检查时间、透孔时间等。

五、安全措施及注意事项

1、施工前，抽放队编制《安装管路安全技术措施》和《钻孔施工安全技术措施》，经审批后贯彻执行。

2、每个钻孔施工结束后，必须立即并入抽放系统，防止因封孔不及时造成巷道内瓦斯升高。

3、加强电器设备的管理，跟班电工每班对打钻巷道的电器设备进行检查，并做好检查的台帐，杜绝电器失爆。

4、禁止工作人员正对钻孔作业，以防止喷孔伤人。钻场内严禁铁器和铁器相互敲击，防止摩擦造成火花。打钻应避免急速钻进，并来回拉动钻杆，预防夹钻、卡钻、喷孔；当钻孔出现喷孔时，应停止钻进，让其自然卸压和排放瓦斯一段时间，将人员撤离到安全处并向调度汇报。

5、强化日常瓦斯抽放管理，每个钻孔施工完毕应立即封孔并接入抽放管路进行抽放，以降低钻场及巷道内瓦斯浓度。

6、抽放队将钻孔并入抽放前，在每个钻孔上安装单孔流量测定阀门，并按规定每周测定抽放浓度、流量等参数。