山西太原XX煤矿21208采煤工作面瓦斯抽采设计分析

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xx工作面瓦斯抽采达标评判报告

xx工作面瓦斯抽采达标评判报告

河南大峪沟煤业集团有限责任公司xx煤矿xx工作面抽采达标评判报告编制人:审核:编制单位:编制日期:xx工作面瓦斯抽采达标评判报告为扎实推进“通风可靠,抽采达标,监控有效,管理到位”瓦斯综合治理体系的建设,全面提升矿井瓦斯治理水平,有效防范和遏制瓦斯事故。

为保证xx工作面安全生产,科学有效治理矿井瓦斯,根据《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求,xx工作面抽采达标竣工验收资料和防突科工作人员测定资料,特编制xx工作面瓦斯抽采达标评判报告。

一、xx工作面概况1、工作面布置xx工作面位于11采区东部,南临11090工作面采空区,东临11采区与13采区保护煤柱,走向长度为360m,倾向长度110m。

工作面地面标高 +341~+373m,井下标高-15~-40m。

工作面采用ZH2000/20/28Z型悬移支架支护。

下顺槽为工作面的进风巷,主要用于工作面的进风、运料、运煤、行人、供液、供电线路的敷设等,长360米。

向西通至第三中车场,向东可到达工作面。

上顺槽为工作面的回风巷,主要用于工作面的回风,长360米。

向西通至运输上山(四车场),向东与工作面连接。

上、下顺槽方位角均为100°。

图1 xx工作面布置图2、煤层情况本工作面煤层为二叠系下统山西组底部的二1煤。

黑色,以粉、粒状煤为主。

煤的原生结构遭破坏,呈现经层间挤压、揉搓的构造煤特征:偶夹块煤,亦为煤粉压固而成,表现为滑面发育,强度极低,f值较小,指压即碎,遇水则产生大量煤泥。

容重达m3。

煤层属中灰、特低硫、高熔点无烟煤,煤层倾角7~14°。

3、煤层顶底板情况直接顶:砂质泥岩或泥岩,厚度3~7m。

黑色细密含云母片及植物化石,底为炭质泥岩,污手有滑感,少夹煤线。

伪顶:炭质泥岩,厚度小于0.5m。

灰黑色、叶片状,含炭程度较高,局部夹煤线和细砂岩,含方解石脉,具有劈理片理结构。

直接底:炭质泥岩或砂质泥岩厚度1~5m。

灰黑色,上部含较多饼煤条带,栉羊齿化石,下部粒度变粗,近似粉砂岩。

采煤工作面瓦斯抽放设计要点解析

采煤工作面瓦斯抽放设计要点解析

采煤工作面瓦斯抽放设计要点解析采煤工作面瓦斯抽放设计要点(一)煤层赋存条件简要说明该工作面地表方位、井下范围、在采区内回采顺序、煤层生成年代、与邻近煤层层间关系、物理化学性质等(以形成备用面时地质资料为准)。

(二)顶、底板岩性及层厚度情况(以形成备用面时地质资料为准)。

(三)开采方法及生产现状简要说明工作面开采方法、采空区管理方式、工作面设计生产能力等。

(四)工作面瓦斯涌出情况根据实测煤层瓦斯参数、邻近采煤工作面及本掘进期间瓦斯涌出情况,预计工作面正常回采时瓦斯涌出量。

(五)工作面回采时的瓦斯来源分析认真分析工作面回采时的瓦斯来源,并严格按照AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》要求,计算工作面回采期间的瓦斯涌出量,并考虑因回采不均衡性最大日产量时的瓦斯绝对涌出量。

1、工作面相对瓦斯涌出量预测:根据公式1、公式2计算。

(1)计算煤的瓦斯含量根据公式3计算。

(2)本煤层瓦斯涌出量计算:见公式2。

(3)邻近层瓦斯涌出量计算:根据公式4计算。

(4)计算得出,工作面相对瓦斯涌出量为:见公式1。

2、计算煤的残余瓦斯含量根据公式5计算。

则:Wj煤的可解吸瓦斯量Wj=W-Wc ,m3/t查看AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》关于采煤工作面回采前的可解吸瓦斯量应达到的指标表,按最高日产量计算,验算是否符合AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》要求。

依据公式6计算。

根据AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》中回采工作面日产量与瓦斯涌出量对应关系表,按最高日产计算,验证该工作面瓦斯最低抽采率及瓦斯抽采量。

根据工作面抽采率和瓦斯抽采量,利用以下公式计算该工作面最低配风量:根据经验公式7。

(六)工作面通风系统简要说明该工作面采用的通风方式,进、回风路线。

(七)抽放系统设计1、重点说明该工作面所采用的抽放方法(1)高位钻孔抽放要说明钻场个数、钻场施工参数、钻场间距,钻场钻孔个数、钻孔长度、压茬长度、孔径、钻孔倾角、终孔位置、封孔长度、封孔材质、以及与之连接的抽放干管管径、采用的抽放系统等。

XXX工作面瓦斯抽采达标评判报告

XXX工作面瓦斯抽采达标评判报告

xx公司xxx工作面瓦斯抽采达标评判报告第一部分工作面概况及防突措施一、工作面概况本工作面井下西邻xxxx工作面(未采),南邻西胶带运输大巷、西辅助运输大巷、西回风大巷(北),东邻xxx工作面(未采),北抵XX矿矿界(相邻开元矿)。

本工作面位于一水平,地面标高1082.0-1140.5m,工作面标高605.1-697.4m,埋藏深度398.5~488.5m。

该面地表位于位于XX、XX村以北;XX村以东;XX村以的黄土塬、XX及沟谷地带。

该面南部有新陈高压线25-26铁塔穿过,回采期间需加强地面观测。

工作面走向长1641.5m,倾斜长240m,面积393960m2。

煤层平均厚度为 2.4m,可采储量为1257520.3吨。

工作面布置及通风系统图见附图一:xxx综采工作面通风系统图。

2010年5月我公司委托煤炭科学研究总院沈阳研究院完成的《3#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》中指出,我公司3#煤原始瓦斯含量在11.77-14.89 m3/t 之间,原始瓦斯压力在1.24-2.44MP之间,具有煤与瓦斯突出危险性。

二、防突设计根据工作面设计采长,在回采工作面进、回风顺槽掘进过程中,均匀布置5个孔深为120米的预测预报钻孔,进行预测预报;无论预测预报值是否≥8m³/t,均施工深度为130米、孔间距3米的本煤层钻孔,在理论计算抽采达标后,对工作面进行区域效果检验。

区域效果检验工作面抽采达标后,用局部预测预报的方法进行区域验证。

在回采过程中采用测定钻屑量和K1值的方法进行局部预测预报;工作面每间隔1.5米布置一个卸压孔,孔深18米,孔径75mm,卸压孔超前预留7-10米。

待卸压孔全部施工完毕后,用局部预测预报的方法进行局部防突措施效果检验,合格后进行生产,否则不得生产。

第二部分抽采基础条件评判我公司已于2010年9月委托太原煤科院完成了《xx公司矿井瓦斯抽采初步设计》,其中规划了矿井瓦斯抽采方案以及采掘工作面的瓦斯抽采施工设计。

XX煤矿XX工作面瓦斯抽采达标评判报告(掘进、石门揭煤工作面模板)

XX煤矿XX工作面瓦斯抽采达标评判报告(掘进、石门揭煤工作面模板)

附件6xx煤矿xx工作面瓦斯抽采达标评判报告(掘进、石门揭煤工作面模板)编制人:编制单位:编制时间:一、工作面基本概况(一)工作面布臵及相邻位臵关系。

(二)工作面井巷工程及防突工程量,巷道断面、施工顺序、方法,支护方式,顶板管理方法等。

周边巷道布臵及瓦斯抽采情况、煤层开采情况等。

(三)工作面瓦斯地质情况1.地质构造:工作面区域地质情况,参照工作面地质说明书,按照三要素逐条进行叙述其特点和对掘进的影响。

2.本层及邻近煤层赋存状况:煤层厚度、倾角、倾向、硬度、煤的破坏类型,埋深、标高,赋存是否稳定等。

3.瓦斯赋存状况:本层及邻近煤层原始瓦斯压力、含量。

二、对瓦斯抽采的基础条件达标进行评判(对是否符合规定进行简要确认)(一)瓦斯抽采系统的建设和运行情况,在拟评判区域的瓦斯抽采管网布臵、抽采负压等情况;(二)瓦斯抽采规划和年度计划情况,拟评判区域在规划和年度计划中的安排和要求;(见矿井年度计划)(三)矿井瓦斯抽采达标工艺方案设计、采掘工作面瓦斯抽采施工设计编制情况;(四)采掘工作面瓦斯抽采工程竣工验收资料及处理情况;(五)建立矿井瓦斯抽采达标自评价体系和瓦斯抽采管理制度情况;(六)矿井瓦斯抽采计量系统情况,拟评判区域瓦斯抽采计量点布臵及计量情况;(七)抽采效果评判现场测试机构人员和设备装备情况;(八)突出煤层保护层开采效果考察情况。

三、采取的瓦斯抽采及区域防突措施情况(一)瓦斯抽采措施包括:瓦斯抽采设计、抽采钻孔施钻情况(包括瓦斯抽采钻孔竣工图、施钻过程中的异常情况)、水力增透措施、封孔接抽情况、瓦斯抽采基础数据等。

(二)保护层开采区域防突措施情况。

四、拟评价区域瓦斯抽采钻孔有效控制范围界定:(一)对顺层抽采钻孔有效控制范围确定。

(二)对穿层抽采钻孔有效控制范围确定。

五、拟评价区域瓦斯抽采钻孔均匀程度和抽采效果均衡性评价(一)抽采钻孔布孔均匀程度评价预抽煤层瓦斯钻孔控制范围内,必须同时满足以下条件:预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布臵,在拟评判区域内,瓦斯抽采钻孔有效控制范围不能留有空白带;钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽采半径确定,预抽钻孔间距不得大于设计间距,否则,应重新补孔或采取其他补充措施。

采煤工作面瓦斯抽放设计

采煤工作面瓦斯抽放设计

采煤工作面瓦斯抽放设计瓦斯抽放是采煤工作面安全生产的重要环节,瓦斯抽放设计合理与否,直接关系到采煤工作面的安全和高效生产。

下面将结合实际情况,对采煤工作面瓦斯抽放设计进行介绍。

首先,瓦斯抽放设计应根据瓦斯含量和出风量来确定对工作面的抽放措施。

针对高含量瓦斯区,应采用集中抽放的方法,即在工作面的瓦斯集中抽放井口进行抽放;对于低含量瓦斯区,可采用分散抽放的方法,将瓦斯抽放井设置在短工作面上,提高整个工作面的抽放效果。

其次,瓦斯抽放设计中要注意合理设置抽放井的位置和数量。

抽放井的设置应考虑到工作面的布局、矿井地质条件、瓦斯分布规律等因素。

通常情况下,抽放井应设置在矿井的高风压区,并根据瓦斯分布的情况适当调整井口位置。

抽放井的数量应根据工作面的瓦斯产量和抽放效果进行评估,充分保证瓦斯的抽放量和抽放效果。

另外,瓦斯抽放设施的选用也是瓦斯抽放设计的重要环节之一、一般主要包括抽放井、排水泵站、管道、阀门等设施。

抽放井应选择通风阻力小、提升效果好的设备,通常采用离心泵、隔膜泵等;排水泵站应选用可靠性高、排水能力强的设备,确保工作面的正常排水;管道和阀门的选材要考虑到瓦斯腐蚀性的影响,选择耐磨、耐腐蚀的材料,并保证管道的密封性。

此外,瓦斯抽放设计还应结合矿井的通风系统进行考虑。

通风系统的合理设计对于瓦斯抽放的效果至关重要。

应结合采煤工作面的通风网络、通风方式等因素,进行通风系统的参数优化,提高工作面的抽放效果。

最后,瓦斯抽放设计后应进行监测评估,及时调整和改进。

通过对瓦斯抽放效果的监测,可以及时了解瓦斯抽放设施的运行情况,为工作面的安全生产提供依据。

同时,在实际生产过程中发现问题,要及时调整设计方案,改进设施,提高瓦斯抽放效果。

总之,采煤工作面瓦斯抽放设计是保障采煤工作面安全生产的关键环节。

合理的设计可以提高瓦斯的抽放效果,降低矿井的瓦斯压力,确保工作面的安全运行。

因此,在进行瓦斯抽放设计时,应注重瓦斯含量、抽放井位置和数量、设备选用、通风系统设计等方面的综合考虑,并及时进行监测评估和改进,保障采煤工作面的安全生产。

采掘工作面瓦斯抽采达标评判报告编制内容

采掘工作面瓦斯抽采达标评判报告编制内容

附件3:××煤矿××采掘工作面抽采达标评判报告编制内容第一章概况一、基本概况采掘工作面所在水平、采区情况,井巷工程名称、用途、井上下标高、方位、范围、断面形状、支护方式、施工工艺、迎头位置、测点控制、周边开采关系(包括煤柱、采空区、地面钻孔)及采掘活动、施工队伍等。

附:采掘工作面相对位置及邻近采掘情况表。

二、煤层赋存特征采掘工作面煤层厚度、产状、结构及煤质,煤尘爆炸危险性,煤层自燃发火性。

附:煤层赋存特征情况表;煤层顶底板岩性表。

三、瓦斯地质情况1瓦斯情况瓦斯地质单元、构造单元,煤层硬度及软分层发育情况,采掘工程动力现象。

评价区域内或相邻区域原始煤层瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量,历史上瓦斯突出的基本情况(无实测,可采用预测数据)。

煤的透气性系数、瓦斯抽采衰减系数、坚固性系数、瓦斯放散初速度、煤的吸附常数等。

2地质情况采掘工作面地质、水文地质、地质构造。

明确工作面断层名称、产状、落差、控制程度及对评判和瓦斯治理的影响;褶曲名称、要素及对评判影响;陷落柱范围、特征及对评判的影响;岩浆岩岩性、范围及对评判的影响。

附:断层、褶曲特征情况表。

四、通风系统明确工作面通风方法、通风方式、通风路线、局部通风机位置及要求、配风量。

五、抽采系统明确瓦斯抽采泵站能力和备用泵能力、抽采管网能力,明确工作面抽采系统、管路敷设、在线计量装置的配置、抽采能力计算等。

第二章评判范围及依据一、评判范围评判范围名称:巷道或采面名称+区域名称评判范围:明确走向、倾向长度(采煤工作面要同时描述上下顺槽、切眼长度),采用测点控制起止点。

二、评判依据涉及到的法律法规、政府政策和规定、上级文件,全称+文号+版本等。

三、评判小组明确瓦斯抽采达标评判小组成员,须有矿井主要负责人和总工程师组织和参与。

第三章区域综合防突措施一、区域突出危险性预测区域内实测煤层原始瓦斯含量、瓦斯压力,无实测数据的,可依据地质勘探资料、临近区域的实测和生产资料进行区域突出危险性预测。

采煤工作面瓦斯抽放技术设计

采煤工作面瓦斯抽放技术设计

采煤工作面瓦斯抽放技术设计
煤矿是我国的重要能源产业,其中采煤是矿山工作中最核心的部分。

然而,采煤过程中会产生大量的瓦斯,若不能及时有效地处理,将会带来严重的安全隐患。

因此,瓦斯抽放技术设计十分重要。

瓦斯的危害不容小觑。

瓦斯是一种具有毒性和易燃性的气体,会严重威胁矿工们的身体健康和矿井的安全。

如果瓦斯积聚到一定程度,就可能引起爆炸和火灾,给人员和设备造成重大损失。

因此,降低瓦斯浓度,是十分必要的。

瓦斯抽放技术设计是解决这一问题的有效手段。

其主要思想是在采煤阶段,通过矿井通道分布的抽放孔,采用现代科技的手段进行瓦斯的抽放,以此保证井下工作人员和设备的安全。

具体说来,可以通过在采煤工作面布置抽放设施等方式减少井下的瓦斯含量。

这部分工作还需要与矿井通风工作相结合,使通风系统和瓦斯抽放系统相互协调,从而实现对瓦斯的有效控制。

在设计瓦斯抽放技术时,需要综合考虑多种因素。

首先,要根据不同矿井的地质条件和采煤方式,结合工作面瓦斯产生的特点,选择合适的抽放方案。

其次,要对工作面和采煤时的工程机械进行精细的控制,减少其对瓦斯的扰动,保证瓦斯抽放效果。

此外,还需考虑瓦斯抽放过程可能产生的化学反应和二次污染等问题,以及如何有效地监测和处理瓦斯抽放的过程中产生的其它有害气体。

总的来说,瓦斯抽放技术的设计需要结合专家的经验和先进的科技手段,合理安排矿井的通风系统和瓦斯抽放系统,通过科学的方法控制瓦斯含量,提高采煤安全水平。

随着人们对矿山安全的重视,这一技术在未来的发展中将会继续得到重视和应用。

煤矿瓦斯抽采方案优化设计

煤矿瓦斯抽采方案优化设计

2 . 3 地面打 钻预抽 掘进 条 带煤层 瓦斯 根 据 地面 的具 体 情况 , 可 以在 煤 矿 的上 部 实施 两个 深 井 进入 煤 层, 之 后再 利 用 这两 个 比较 深 的 钻井 沿 煤 层 走 向施 工水 平及 羽状 井 抽 采 煤巷 掘 进 条带 煤 层瓦 斯 , 这 样就 会有 效 地 降 低煤 层 突发 危险 的 可 能性 。 使 矿 井真正的 实现 “ 先 抽后采 ” 的理想 模 式 。 2 . 4 地面 打钻抽 采 区域性 煤层瓦 斯 对 于在倾 斜 煤 层附 近 部分 的 可 以进 行沿 煤 层 的倾 斜方 向 , 采 取 施工 斜 井在煤 层倾 向 , 其选择 点可 以是矿 井或 采 区的 中部 。 这 样就 可 以采 取 近 水平 煤层 则在 矿井 或 采 区上 方施 工垂 直钻 井 进入 煤 层后 , 施工 多分支 井对 矿井 或 采区两 翼煤 层瓦斯 进行 抽采 。 2 . 5 出入 口( 正, 负 压端 )系统 瓦 斯抽 采 泵的 出入 I : 1 设 计系统 对 于地 面抽 采 整体 来说 是非 常 重
【 关键 字】煤矿; 瓦斯 ; 抽采 ; 优化; 矿井
・ 引言 “ 先 抽 后采 、 监测 监 控 、 抽 采达 标 、 监控 有 效 ” 是 国家煤 矿 安 全 总 局提 出的煤 矿生 产方针 , 这样 就把 瓦斯 的抽 采 工作放 在了十 分重要 的位 置 上 。 在 对瓦 斯 进行 抽 采 , 可 以 降低 煤 矿 瓦 斯 事故 发 生 的可 能 性, 有 利于 企业 的安 全生 产。 我们应 该积 极对 于煤 矿 瓦斯 的抽 采技 术 经行探索与研究开发, 为尽可能的减少瓦斯所带来的安全事故, 经过 几年 的总结 与研 究 , 所得 出的 抽采瓦 斯 的方 法 , 可 以有效 地 避 免瓦斯 所引起的事故, 可以更好地做好企业的安全生产。 二. 地面瓦斯抽采方案分析 2 . 1 对采空区瓦斯实施地面抽采 对 于 煤 矿 存在 着许 多老 老 的空 的采 矿 区 , 这 些采 空 区内存 在 着 许 多的 泄压 瓦 斯 以及 采 空瓦 斯 , 对 于 这 些瓦 斯的 抽 取就 会 减 少相 邻 采矿 区的 , 这 样就 会 避免矿 井 以及 回采工作 面的瓦 斯 涌入量 。 具体 的 实 施 方案 为 : 施 工钻井 在矿 井 回采 工作面上 方 , 钻 井 距 回采 工作面 回 风 巷3 0 - 4 0 r f t , 钻 井 钻至采 空 区冒落 带 , 钻 井下入套 管防止 钻井 塌孔 或 错断 , 采空 区上 方存 在未 开 采煤 层或 不可采 煤 层的 , 钻井在 这些 煤 层段应 下入筛 管。 钻井 施 工结 束后 , 将 地面 瓦 斯抽 采 管与套 管采 用法 兰 盘连 接 即可抽 采瓦斯 。 2 . 2 单个工作面钻 井布 置抽采 方案 在具 体 的 工作 方面上 可以 根 据具 体 具 体 的地 理位 置 不 同, 在垂 直钻进 以及 到煤 层上 部 的岩层 , 然后再 采取 斜进 的 方式 进 入煤 层 , 之 后再 采 取煤 层 内部 增 加 多条 施 工分支 井 的工作 方 式 , 对 于 煤 层的 瓦 斯进行 抽采 。 如果 其场 地 比较 开阔 的话 , 就可以 施 工抽 采井 以及 排 水
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太原市梗阳实业集团麦地掌煤矿21208采煤工作面瓦斯抽采方案设计编制人:审核:通风副总:通风助理:总工程师:矿长:会审意见21208采煤工作面瓦斯抽采方案设计为做好21208采煤工作面瓦斯抽采工作,根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》要求,以《麦地掌煤矿开采方案设计(变更)安全专篇》和《麦地掌煤矿瓦斯抽采系统工程变更初步设计》为指导,并结合现场实际,制定本方案。

一、21208采煤工作面概况㈠地质情况1、井上下位置关系21208工作面位于井田西北部,其地面相对位置为农田、植被,施工范围内无建筑物,无常年地表水。

工作面标高:+780m~+900m,走向长约1300m,工作面长中部及西部160m,东部为180m。

该工作面东邻北翼轨道大巷,北部为21210工作面,西部临近F66断层。

21208工作面为矿井首采工作面,四邻均未回采。

2、褶曲该区总体呈一近南北走向倾向西的单斜构造,西部处于峪道川向斜轴部附近,倾角0~18°。

3、构造该区在工作面回风顺槽揭露落差0.8~1.5m的断层共计5条,在工作面上下顺槽揭露陷落柱5个,根据勘探报告及已揭露的情况来看该区断裂构造不甚发育,陷落柱相对较为发育。

地质构造条件较简单。

4、煤层及顶底板情况2#煤层特征描述:厚度1.5m~2.3m,平均厚约1.9m,颜色为黑色,粉末状,具玻璃光泽及强玻璃光泽;贝壳状断口,内生裂隙发育,性脆易碎。

多为条带状结构,也有线理状结构,局部构造为块状构造。

宏观煤岩类型,以光亮煤及半亮煤为主,夹有少量半暗煤、暗淡煤。

2#煤层顶板:泥岩,厚度约2m,深灰~黑灰色,主要为黑灰色粘土矿物,具层理,层理较为清晰,且裂隙较为发育,岩石较为破碎,局部夹薄层煤线。

其上为0.4m煤层,黑色,粉末状,沥青光泽,内生裂隙发育。

2#煤层底板:细砂岩,厚度约2m,浅灰色,厚层状,质地致密,坚硬,裂隙较为发育,层理清晰,局部发育薄层泥岩。

㈡通风瓦斯情况1、通风方式:21208工作面采用“一进一回”的“U”型通风方式,即运输顺槽进风,回风顺槽回风。

结合本矿井煤层赋存条件,参考临近矿井配风数据,考虑局部瓦斯可能较高因素,2号煤层回采工作面风量暂推荐为30m³/s,实际生产过程中可根据瓦斯涌出和井下气象条件进行合理调整。

2、21208工作面瓦斯来源21208采煤工作面回采期间,瓦斯涌出来源主要为开采层(包括落煤、围岩及现采空区丢煤瓦斯涌出)、上邻近层,为了取得较好的抽采效果,应针对各涌出源制定合理的抽采方法进行综合抽采。

3、工作面瓦斯含量、瓦斯储量、预抽时间、抽采瓦斯量、抽采率、抽采达标情况。

根据148勘查院测定的数据,2号煤层甲烷含量 1.07~8.95mL/g.r,平均3.99mL/g.r。

预计21208工作面在正常生产过程中相对瓦斯涌出量26.61m³/t。

21208工作面煤炭储量52.2455万吨,其瓦斯总储量为1390.2528万立方米。

根据矿井生产安排,21208工作面从开始掘进到工作面形成系统,预计工作面预抽时间可达9个月以上。

21208工作面预计布置928个本煤层孔,根据实际情况,按照单孔抽放0.03m³/min计算,预计9个月可以抽放瓦斯320.5267万立方米。

21208工作面掘进期间瓦斯抽采率预计可达到30%以上,回采期间瓦斯抽采率预计可达到40%以上,从而保证回采工作面的抽采达标生产。

二、抽采方法的选择根据矿井设计,由于02号煤层属于局部可采,仅在井田东南角可采,21208采煤工作面作为首采面,处于上方02号煤层不可采区域。

根据煤层赋存情况、矿井开采技术条件以及瓦斯参数情况,21208采煤工作面抽采工作分为开采层抽采、邻近层抽采和现采区空抽采三种方式。

㈠开采层抽采开采层瓦斯抽采包括开采层预抽、边采边抽和强化抽采等方式,开采层预抽属于未卸压煤层瓦斯抽采,对于透气性及其他预抽条件较好的煤层,预抽会取得较好效果。

边采边抽利用工作面开采时的卸压效应抽采开采层瓦斯,当工作面推进时,工作面前方煤体由于卸压,透气性大大增加,抽采效率大幅度提高,采用平行钻孔,抽采工作面前方煤体的卸压瓦斯。

1、抽采钻孔布置方式麦地掌煤矿2号煤层为可以抽采煤层,开采层是回采工作面的主要瓦斯来源,可采取顺层平行工作面钻孔抽采方法。

即在工作面的运输顺槽、回风顺槽布置顺层平行工作面钻孔,可以作为预抽钻孔对2号煤层瓦斯进行预抽。

待预抽工作面转变为回采工作面后,预抽钻孔还可作为边采边抽钻孔对煤层进行卸压瓦斯抽采,从而提高瓦斯抽采量,减少开采层的瓦斯涌出。

抽采钻孔布置见图1。

超前支护单体支柱瓦斯抽采管路回风巷图1:2号煤层平行工作面钻孔布置示意图2、钻孔抽采参数确定 ⑴预抽时间的确定由原设计可知,2号煤层百米钻孔初始瓦斯涌出量为0.0529m 3/min·100m ,钻孔瓦斯流量衰减系数取0.0171d -1。

现设计工作面长180m ,顺槽推进长度为2000m ;百米钻孔在不同时间t 内可抽采的瓦斯总量(Q t )和钻孔抽采有效系数(K )按下式计算:Q t =1440 q 0·(1-e -at )/α (4-1) K=Q t /Q j =(1-e -at ) (4-2)式中: Q t —百米钻孔在t 时间内可抽瓦斯总量,m 3;t —抽采时间,d ;K —钻孔抽采有效系数,%;Q J —钻孔极限瓦斯涌出量,Q J =1440q 0/α,m 3;计算结果如下表:表1:2号煤层不同抽采时间内百米钻孔抽采瓦斯总量及钻孔抽采有效系数表⑵钻孔间距的确定从上表可以看出,预抽时间为9个月时,抽采有效系数为99.0%,有效系数已经完全符合实际需要,因此实际钻孔预抽煤层瓦斯时间定为9个月。

下面对钻孔预抽时间为9个月时,抽采影响范围进行计算:η=100·Qt/(L·M·D·Y·X)(4-3)式中:η—钻孔抽采影响范围内的瓦斯抽采率,%;L—钻孔长度,m;M—煤层平均厚度,m;D—钻孔抽采影响范围(直径),m;Y—煤的视密度,t/m3;X—煤层瓦斯含量,m3/t。

计算结果如下表:表2:2号煤层不同钻孔抽采影响范围内的瓦斯抽采率统计表考虑到我国开采层预抽瓦斯目前的实际水平,对照上表,本着既要减少钻孔工程量又要保证抽采效果的原则,应根据具体的钻孔预抽时间来确定钻孔间距。

由表4-1、表4-2可以得出,开采层预抽时间为9个月时,钻孔影响范围内瓦斯抽采率为52%,能够满足抽采要求。

设计最终确定2号煤层回采工作面预抽时间为9个月,2号煤层钻孔间距为2.5m,双侧布孔,2号煤层钻孔总数为1598个。

平行工作面钻孔参数,详见表4-3。

表3:2号煤层平行工作面钻孔技术参数表注:开孔高度为钻孔距煤层底板的高度。

⑶单孔瓦斯抽采量预计Q=Qt/270/1440×(180-2×14.2)/100/2=4419/270/1440×(180-2×14.2)/100/2Q=0.009m³/min3、钻孔施工⑴设计采用ZDY-2300型全液压钻机(钻杆Φ63.5),湿式打眼,水力排粉,无岩芯钻进工艺。

⑵钻孔直径:选用硬质合金钻头,钻孔直径Φ94mm。

4、封孔工艺钻孔采用囊带式带压注浆封孔技术,封孔长度为8m,封孔管为直径Φ65mm的PVC 管(阻燃、抗静电),再用PVC钻孔连接管连接到支管上,然后连接到干管上,再连接到主管上,最后到达地面瓦斯抽采泵站。

囊带式注浆封孔法的关键是一个孔内安装一次性囊袋注浆装置。

该装置通过两个囊袋封堵一段钻孔,两个囊袋之间有一段塑料管,塑料管上开设有钻孔注浆口,通过钻孔注浆口向两个囊袋之间的钻孔注浆,并形成注浆压力使浆液向钻孔壁渗透。

囊带式注浆封孔原理见图2。

图2:囊带式注浆封孔原理图注浆材料:采用快硬硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥复合作为注浆材料的基础,适量地加入外加剂激发活性。

5、抽采管路管理工作面开采后,随着工作面的推进,靠近切眼的抽采钻孔不断报废,当钻孔距工作面切眼60m时,预计抽采钻孔进入卸压区,进行卸压抽采,随着抽采管路不断变短,靠近切眼的管路要逐段卸下来,端头用法兰盖密封。

由于工作面在回采时,回风巷需进行超前支护大约20m,为了不影响生产,需提前拆除管路,给瓦斯管路的管理造成一定困难,所以可以考虑在靠近工作面切眼30m内的钻孔用软胶管与抽采管相连,抽采管末端特制一段2~3m长的短管,短管上做几个变径三通,与靠近工作面的钻孔用软管相连,钻孔报废后再向前移动短管,保持短管始终在抽采管路的末端,这样一来,工作面的预抽钻孔可以抽取大量的卸压瓦斯,使开采层预抽取得较好的抽采效果。

㈡邻近层瓦斯抽采1、邻近层瓦斯抽采方法选择应符合下列规定⑴可采用从开采层回风巷向邻近层打穿层钻孔进行抽采。

⑵当邻近层或围岩瓦斯涌出量较大时,可采用顶(底)板抽采巷道进行抽采,也可在工作面回风侧沿开采层顶板布置水平长钻孔或高位钻孔抽采上邻近层瓦斯。

2、2号煤层高位钻孔抽采上邻近层(02号煤层)瓦斯⑴抽采方法:本次设计采用高位钻孔抽采上邻近层瓦斯。

⑵钻孔布置:高位钻孔终孔位置布置在开采层裂隙带中,在回风顺槽顶板每隔45m 布置一组高位钻孔,且高位钻孔在回采前应施工完。

2号煤层高位钻孔布置图见图3,参数见表4。

注:以上技术参数只供试验参考,须根据实际效果来确定最终参数。

㈢采空区瓦斯抽采1、采空区瓦斯抽采方法选择应符合下列规定⑴老采空区应采用全封闭式抽采方法。

⑵现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况,采用顶(底)板钻孔法、高位钻孔法、插(埋)管法等抽采方法,并应采取提高抽采瓦斯浓度的措施。

2、现采空区瓦斯抽采现采空区瓦斯是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。

由于这种采空区是和工作面通风网络相连通的,在通风压差的作用下来源于各方面的瓦斯涌入采空区后又流进工作面并经由回风流排出,当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使工作面上隅角或回风流当瓦斯处于超限状态,特别是当顶板冒落时引起采空区瓦斯突然大量涌出对生产构成很大的威胁。

本次设计采用埋管抽采现采空区瓦斯。

2号煤层现采空区抽采示意见图4。

上邻近层高位钻孔图3:2号煤层高位钻孔抽采上邻近层瓦斯示意图图4:2号煤层现采空区瓦斯抽采示意图3、采空区抽采安全措施根据煤科集团沈阳研究院有限公司2014年检测检验报告,02号煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类,不易自燃煤层,煤尘具有爆炸危险性;2号煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类,自燃煤层,煤尘具有爆炸危险性。

2号煤层为自燃煤层,因此,采空区抽采时应采取安全措施;麦地掌煤矿02号煤层虽为不易自燃煤层,但为了保证安全,同样采取安全措施。

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