33071回采工作面瓦斯抽采施工设计

33071回采工作面瓦斯抽采达标 施工设计

我矿是煤与瓦斯突出矿井，瓦斯问题是影响我矿安全生产的主要因素。为了有效提高瓦斯抽放效率，解决33071回采工作面瓦斯涌出，特采取瓦斯抽放措施。将煤层瓦斯抽放出来，是解决我矿33071回采工作面瓦斯涌出，保障矿井安全生产最为有效的措施。为确保瓦斯抽放达到预期的效果，特制定33071回采工作面瓦斯抽采达标施工设计。

一、工作面概况 33071回采工作面西起轨道上山，东至矿井边界，工作面总共布臵了4条顺槽，即33071胶带顺槽、33071回风顺槽、33071瓦斯尾巷、33071进风配巷。工作面走向长度540米，切眼长度178m，煤层平均厚度5.19m，上分层平均开采厚度2.4m。

二、地质及水文情况 从《地质报告》中显示本井田地质构造简单，地层走向北东向，倾向南东的单斜构造。在井田的东部发育一北东向缓波状向斜构造，在井田的北西角发育一缓波状背斜构造。主要可采煤层3号煤层的直接充水含水层为其顶板砂岩裂隙水，井田内地质构造简单，水文地质条件属中等类型。但西部沁河附近趋于复杂化。地层倾角一般为4-6°。 三、通风系统情况： 33071回采工作面总共4条顺槽，33071胶带顺槽和33071进风配巷为进风巷，33071回风顺槽为回风巷，33071瓦斯尾巷作为专用排瓦斯巷，构成大U并小U的通风系统，控制风流的设施全设臵在进风侧。

四、瓦斯抽放方法 1、掘进期间布臵顺层钻孔进行抽放（采前预抽） 在33071回采工作面顺槽掘进过程中和工作面待采期间，分别在4条顺槽各布臵4趟Ф315的瓦斯抽放管路。利用型号为ZJL-650的抽放钻机，通过33071胶带顺槽和33071回风顺槽向33071回采工作面煤体施工瓦斯抽放钻孔（钻孔布臵如下图所示）。预抽钻孔孔径75mm，孔间距6m，孔深170m，封孔材料为聚氨酯，封孔深度不小于8m，钻孔角度与煤层倾角一致，抽放负压38kpa。

33071回采工作面瓦斯抽放钻孔布臵示意图 33071回采工作面钻孔设计参数表 钻孔布臵地点 钻孔直径 钻孔间距 开孔位臵 钻孔 方位 钻孔倾角 钻孔设计 深度

33071胶带顺槽 75mm 6m 距底板1m 向北 0° 170m 33071回风顺槽 75mm 6m 距底板1m 向南 0° 170m 2、半封闭采空区瓦斯抽采 由于我矿33071回采工作面采用尾巷布臵，可临时密闭联络巷在33071瓦斯尾巷布臵一趟Ф315瓦斯抽放管抽采采空区瓦斯。如图：

33071回采工作面半封闭采空区瓦斯抽采示意图 3、全封闭采空区插管抽采 当33071回采工作面回采结束后，为防止采空区向外涌出瓦斯，构筑密闭墙时，向采空区密闭墙内插入Ф219瓦斯抽放管，进行瓦斯抽采。如图： 33071回采工作面全封闭采空区瓦斯抽采示意 五、施工要求 1、井下管路 井下的环境条件较恶劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受压变形，空气湿润易锈蚀等，为此对煤矿井下抽放瓦斯管路的敷设有如下要求： (1)瓦斯管路应采取防腐、防锈蚀措施； (2)管路离底板高度不低于30cm，以防止底鼓损坏管路； (3)倾斜巷道的瓦斯管路，应用卡子将管道固定在巷道支护上，以免下滑； (4)管路敷设要求平直，尽量避免急弯； (5)管路敷设时，要考虑流水坡度，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处必需安装放水器； 2、附属装臵 (1)阀门：在瓦斯抽放管路上安设阀门，主要用于调节与控制各个独立抽放地点的抽放负压、瓦斯浓度、抽放量等，同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路。 设计选用的阀门为截止阀或球阀。 (2)在抽放管路上设臵测压嘴，以便经常观测抽放管内的压力。测压孔设计选用内径6mm的气管，在安装管路之前预先焊上，平时用螺丝封闭以防漏气。 测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。 3、计量装臵 瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一个重要参数，较准确的测定瓦斯流量才能真实地反映瓦斯抽放效果。应用条件也各不相同。本设计选用孔板流量计作为计量装备，安装与使用要求如下： (1)安装孔板时，孔板的孔口必须与管道同心，其端面与管道轴线垂直； (2)孔板前后预先焊接两个测压嘴，直径6mm，平时用细胶管套紧，以防漏气，测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。； (3)安装孔板的管道内壁，在孔板前边不应有凸凹不平、焊缝和垫片等； (4) 要经常清洗孔板前后的积水和污物，孔板锈蚀要及时更换； (5))抽放瓦斯量有较大变化时，应根据流量大小更换相应的孔板。 4、放水装臵 放水装臵的种类很多，根据我矿抽放瓦斯实际情况，抽放管路内涌水量小的特点，设计的放水装臵选用人工放水器。必须在管路低洼处设臵放水装臵，防止水堵塞管路增大抽放阻力。

六、瓦斯抽采达标钻孔工程量 33071回采工作面采用顺槽钻孔预抽区段煤层瓦斯的方法进行采前预抽，具体钻孔施工工程量见下表：

33071回采工作面顺槽钻孔工程量汇总表 钻孔施工地点 钻孔施工数量(个) 钻孔施工进尺（米） 备 注

33071回风顺槽 90 15300 利用巷帮为钻场对工作面布臵钻孔进行预抽

33071胶带顺槽 90 15300 利用巷帮为钻场对工作面布臵钻孔进行预抽

合计 180 30600

七、施工设备 根据33071回采工作面施工的钻孔参数，对照我矿现有各钻机性能指标，选择钻机型号及数量见下表： 33071回采工作面施工设备表 设备名称 设备型号 设备数量 煤矿用坑道钻机 ZLJ-650 3台 泥浆泵 2NB/1.5-2.2 8台 钻杆 42mm 200根 钻头 75mm 10个

八、钻孔施工进度计划及有效抽放时间 33071回采工作面钻孔施工进度计划及有效抽放时间表 施工地点 开始时间 竣工时间 有效抽放时间 33071胶带顺槽 2010年8月 2011年4月 至33071回采工作面结束

33071回风顺槽 2011年12月 2012年8月 至33071回采工作面结束

九、瓦斯抽采预期效果 根据《山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司矿井瓦斯抽采工程改造设计》中回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为31.36m3/min，根据我矿《井下瓦斯抽放参数测定记录》中33071回采工作面瓦斯抽放量为17.37 m3/min，因此，33071回采工作面抽放率为17.37÷31.36×100%=55.4%，满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》中采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标。通过预抽33071回采工作面采前的可解吸瓦斯量满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》中可解吸瓦斯量应达到的指标（工作面日产量大于1000t，小于2500t,可解吸瓦斯量小于7 m3/t）。同时33071回采工作面风速不超过4m/s,回风流中瓦斯浓度低于1%，均满足瓦斯抽采效果达标的相关规定，

十、组织管理 抽放瓦斯过程中，井下、井上各种各样的情况都有可能发生，如管路漏气、堵塞、积水、钻孔失效，泵轴温升高等现象。因此，必须有专职人员定期检查，发现问题及时处理，确保抽放系统不间断工作。因此，必须有专业队伍和技术管理人员。（具体机构设臵参考2013年度我矿《关于成立瓦斯抽采组织机构的通知》和《关于成立瓦斯抽采施工队伍的通知》文件）

十一、安全技术措施 （一）瓦斯防治： 1、打钻时在钻机上方挂一台甲烷便携式报警仪，以便掌握钻机周围瓦斯变化情况。 2、距钻机迎风侧5m处，要安装一台甲烷探头，当风流中瓦斯浓度达到0.4%时，自动报警断电，撤出工作人员进行处理。 3、在打钻期间必须有一名瓦斯检查员在现场，负责在钻机周围检查瓦斯，发现瓦斯浓度超过《规程》规定时，要及时采取措施进行处理，待瓦斯浓度降到《规程》规定浓度以下时，方可开始工作。 4、所有打钻人员必须经过专业培训，掌握煤与瓦斯突出预兆，熟悉避灾路线，并随身携带自救器，严禁穿化纤衣服。 5、在钻进中，如发现有瓦斯异常、顶钻、喷孔等煤与瓦斯突出预光时，应立即停止工作，切断电源，所有工作人员必须撤到安全地点。 （二）施工安全措施： 1、钻机投入使用前，必须将各部件仔细检查一遍，发现问题及时处理。严禁钻机带病工作。 2、搬运钻机时，钻机要牢固固定在平板车上，严格按照运输规定执行。 3、在稳钻机前，首先要敲帮问顶，将钻场附近顶板加强支护，然后把钻场周围的杂物清理干净。 4、在稳钻时，钻机底座要固定在两根专用底木梁上，上部四根顶柱与顶板顶牢，机尾下部加戗柱一根，确保钻进时机身牢固可靠。 5、要严格按设计要求开孔，没有负责人的同意，不得随便改变钻孔位臵，钻孔角度。否则，要追查责任。 6、开孔前要检查钻机的油是否充足，钻头、钻杆、工具是否齐全。如发现不齐全，应立即补齐。钻机的保护装臵要齐全，电缆线要吊挂整齐，按钮要放在合适位臵，一切准备工作做好后，方可开始。 7、在钻进过程中，钻机前方、后方和钻机转动部位严禁站人，以防钻机转动部分绞伤和钻杆打伤人，人员应站到安全地点。 8、钻工操作时，必须衣着整齐、利索。打钻时不准围毛巾、戴手套，以免机械绞伤人。特别是切换钻杆时，动作要协调，操作要稳、