龍金煤礦1061采煤工作面瓦斯抽放設計(修改)

1、龍金煤礦1061采煤工作面 瓦斯抽放設計 編 制 人： 總工程師： 編制單位：通防科 編制時間：2014.2.18 龍金煤礦1061采煤工作面瓦斯抽放設計規(guī)程(措施)名稱1061采煤工作面瓦斯抽放設計與安全技術措施主持人記錄人會審時間參加會審人員簽字礦 長機電礦長總 工生產(chǎn)礦長安全礦長施工隊長龍金煤礦1061采煤工作面瓦斯抽放設計根據(jù)煤炭科學研究總院沈陽研究院2012年4月提供的貴州省織金縣龍金煤礦M6煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告，龍金煤礦M6煤層在+1276m標高以上無煤與瓦斯突出危險性；其它煤層未作煤與瓦斯突出危險性鑒定。而1062運輸巷布置在鑒定標高+1276m以上，無煤與瓦斯突出危險

2、性。為此根據(jù)安全專篇和龍金煤礦瓦斯抽放專項設計，編制1061采煤工作面瓦斯抽放設計。一、 基本情況1、工程概況1061工作面位于一采區(qū)南部，南至礦井邊界煤柱，北至M6煤層運輸下山 ；上部為煤層露頭保護煤柱，下部為1063工作面回風巷。其地表、地面無建筑物。1061采煤工作面布設走向長度360m，傾向長度90-110m，可采儲量8.28噸，計劃6個月采完。2、地質構造本礦區(qū)為單斜構造，區(qū)內(nèi)構造簡單，無大的斷層發(fā)育，地層產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，地層傾向102°107°，傾角5°8°。 構造復雜程度屬簡單類型。3、 煤層賦存 M6煤層位于龍?zhí)督M（P3l）中部，穩(wěn)定，厚度

3、1.52.8 m，平均厚2.2 m，礦區(qū)內(nèi)全部可采，無夾矸，結構簡單。M6煤層區(qū)內(nèi)為黑色塊狀煤，金屬或半金屬光澤，致密、塊狀?；曳?1.24%，屬低中灰分煤；硫分1.21%，屬低中硫煤。頂板：偽頂黑色炭質頁巖，強度低；直接頂板為粉砂巖、泥質粉砂巖，易風化崩解，遇水易膨脹、軟化，為不穩(wěn)定頂板。底板：直接底板為灰色頁巖、粉砂巖、泥質粉砂巖，易風化崩解，遇水易膨脹、軟化，為不穩(wěn)定底板。4、瓦斯賦存結合采礦工程設計手冊及礦井瓦斯涌出量預測方法（AQ1018-2006）預測礦井瓦斯涌出量，經(jīng)計算，礦井在開采M6煤層時，絕對瓦斯涌出量為6.71 m3/min，礦井相對瓦斯涌出量為21.26m3/t。根據(jù)貴

4、州省能源局2010年11月19日(黔能源發(fā)2010699號) “關于畢節(jié)地區(qū)工業(yè)和能源委員會關于請求審批2010年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”:鑒定結果為高瓦斯礦井。5、水文地質條件礦床充水水源主要為大氣降水，地表水、含煤地層孔裂隙水、少量老窯積水、構造水構成礦坑直接充水因素。礦區(qū)直接充水水源主要為長興組巖溶裂隙水及龍?zhí)督M裂隙水和老窯采空區(qū)積水、地表溪溝水，局部區(qū)域承壓水也可能突入,故本礦區(qū)屬于以裂隙巖溶充水為主，礦區(qū)內(nèi)地下水主要由大氣降水直接補給，大氣降水一部分通過巖層層理、節(jié)理、裂隙、斷層破碎帶、小窯、老空等補給地下含水層；另一部分匯集于沖溝中。水文地質條件復雜程度為中等復雜。礦井正常涌

5、水量取20m3/h，最大涌水量為50 m3/h，礦井涌水量較大。6、煤的自燃傾向及煤塵爆炸危險性貴州省煤田地質局實驗室2008年6月鑒定該煤層自燃發(fā)火傾向性為級，即不易自燃。鑒定煤層煤為煤塵無爆炸性。7、地溫根據(jù)地質報告，本煤田無地溫異?，F(xiàn)象。二、工作面瓦斯抽放方法回采工作面抽放包括大面積預抽和先抽后采，主要降低回采面瓦斯涌出問題，采空區(qū)瓦斯抽放主要為降低采空區(qū)瓦斯。1、順層鉆孔抽放方法在采面運輸巷、回風巷設順層鉆孔，鉆孔長度65m，鉆孔直徑75mm，鉆孔間距5m，共布置抽放孔101個，其中回風巷布置47個鉆孔，運輸巷布置54個孔。打一個孔封一個孔，聯(lián)網(wǎng)抽一個孔。要求封孔深度不小于8米，空口抽

6、放負壓不小于13KPa，一直抽到殘存瓦斯含量小于8m3/t或殘存瓦斯壓力小于0.74MPa，鉆孔超前回采工作面20m左右。鉆孔隨采面的推進逐一報廢。圖1本煤層先抽后采圖鉆孔參數(shù)如下:鉆孔長度 50-65m鉆孔直徑 75mm鉆孔間距 5m封孔深度 8m封孔方式 聚氨酯封孔。2、回采工作面上隅角插管抽放從本煤礦瓦斯來源分析，本煤層瓦斯較大，臨近層瓦斯涌出也較大，隨開采層的開采，臨近層瓦斯卸壓瓦斯可涌入開采層采空區(qū)，這時抽放回采工作面上隅護額瓦斯對解決開采層瓦斯很有必要，投產(chǎn)初期，由于距地表垂深不大，這種方式會取得比較好的效果。上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面的上隅角形成一個負壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯

7、形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風流不暢或無風引起的瓦斯超限，或減少風排量。為操作方便，靠近上隅角段管路要采用7m長的抽放軟管與主抽放管相連接，將抽放軟管的一端插入上隅角，為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部上部瓦斯較高可將軟管與木棒綁在一起避免軟管口下耷，用鐵絲吊掛在支架上。為提高抽放濃度，上隅角處應采用擋風簾。隨著工作面的推進，逐節(jié)回收主抽放管路，移動軟管的連接，直至回采的結束。抽放軟管伸入上月角的長度及位置應根據(jù)實際抽放效果不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。為確保抽放點的合適位置，在主抽放管末端可設置一個分流器，分支出幾個支管，插入上隅角的不同位置進

8、行抽放。二、抽放鉆孔施工工藝1、鉆孔施工設備的選擇鉆孔施工設備選用ZDY-150型鉆機，該鉆機具有操作簡單、體積小、重量輕、搬運方便、傳動效率高等優(yōu)點。鉆機采用機液傳動形式，主要由動力頭、變速箱、絞車、制動閘、底架、操作臺、鉆具等部分組成。適用于井下鉆探深度75m及以下的各種角度的抽放瓦斯鉆孔、煤層注水鉆孔、注漿滅火鉆孔、地質鉆孔等多用途工程鉆孔施工，也可用用于地面鉆探地質勘探鉆孔及其它用途的工程鉆孔。序號項目單位參數(shù)1鉆進深度m1502開孔直徑mm65、85、1153終孔直徑mm65、754鉆桿規(guī)格mm42、505鉆孔傾角°0906鉆孔方位角°03607輸出扭矩N.m75

9、0、3008輸出轉速r/min120、3309液壓系統(tǒng)工作壓力MPa1410推力KN5011起拔力KN3012錨固力KN80×213推進速度m/min0 1.514推進行程mm85015電動機型號YBK2-180M-416電動機功率Kw18.517電動機電壓v380/66018油箱容積L9019工作介質上稠40 #液壓油20主機外形尺寸mm2107×440×61521泵站外形尺寸mm1400×700×98622整機重量Kg14002、鉆孔布置及進尺應符合下列規(guī)定:鉆孔開孔部分應圓且光滑。鉆孔施工中不得出現(xiàn)三角孔、偏孔、臺階等變形孔。抽放開采層未

10、卸壓瓦斯時，鉆孔間距應按鉆孔抽放半徑確定，宜增大鉆孔的見煤長度。強化抽放布孔方式應能取得較好的抽放效果，并宜方便施工。抽放采空區(qū)瓦斯的鉆孔或插管應布置在采空區(qū)回風側。噸煤鉆孔工程量應根據(jù)抽放方式、鉆孔抽放半徑、預抽期、煤層厚度等綜合確定。順層鉆孔預抽時，噸煤鉆孔工程量可取0.040.1m/t。鉆孔直徑規(guī)格采用75mm。邊采邊抽鉆孔的方向應與開采推進方向相迎(交叉鉆孔除外)，并應避免采動影響首先破壞孔口或鉆場。3、封孔方法的選擇封孔材料的選擇應符合下列規(guī)定:穿層鉆孔宜采用封孔器封孔。封孔器械應滿足密封性能好、操作簡單、封孔速度快的要求。順層鉆孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等

11、新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其它封孔材料。不宜采用黃泥封孔。封孔長度應符合下列規(guī)定: (1)孔口段圍巖裂隙較發(fā)育、或孔口負壓較高時，封孔長度不宜低于8m。 （2）在煤壁開孔的鉆孔，封孔長度不應低于8m。瓦斯抽放封孔方法主要有水泥泥漿封孔、聚氨酯封孔、速凝膨脹水泥封孔三種，本礦選用聚氨酯封孔。4、聚氨酯封孔工藝 聚氨酯封孔長度可達5m以上，常用的聚氨酯封孔方式為卷纏液法。抽放瓦斯鉆孔必須封堵嚴密。順層鉆孔的封孔段長度不得小于8m。抽放瓦斯鉆孔封孔前要用清水將鉆孔清洗干凈。抽放瓦斯鉆孔聚氨酯封孔。卷纏藥液法施工工藝卷纏藥液法抽放管結構示意圖1-篩孔段；2-鐵擋盤；3

12、-木塞；4-橡膠墊圈；5-毛巾布；6-鐵絲；7-抽放管封孔操作程序如下圖卷纏藥液法封孔的操作程序a-原 液；b-混合；c-攪拌；d-涂布卷纏；e插入鉆孔瑪麗散白黑溶液的比例: 質量比1:1.2(37.52:62.48)封孔示意圖1-抽放孔；2-聚氨酯密封段；3-水泥砂漿段封孔前必須用清水清洗鉆孔。5、鉆孔埋設的抽放管選用阻燃抗靜電的1吋PVC-KM管四、抽放系統(tǒng)安全措施現(xiàn)場管理現(xiàn)場工作是抽放鉆場管理的中心工作，它包括鉆場設計和施工管理、巡回檢查、文明化生產(chǎn)等。1、施工管理施工管理是指瓦斯抽放鉆場做出后，在鉆孔施工中除人員合理安排及鉆孔、鉆具配套使用等管理工作外的全過程管理?，F(xiàn)場必須有瓦斯鉆孔設

13、計圖板和說明書，并標明鉆孔數(shù)目目、位置、間距、方位、傾角、孔徑、孔深、封孔長度、封孔材料、注意事項及特殊要求等，并要求施工操作人員在施工中嚴格遵守。必須有安全技術措施。針對具體地點提出具體措施，提出操作人員應該注意的安全問題、發(fā)生意外時的處理方法、發(fā)生災害時的避災路線等。在鉆孔施工中，每班必須有鉆孔施工記錄，記錄內(nèi)容包括:施工時間(年、月、日、班次)、孔徑、進尺、煤巖性變化及施工中出現(xiàn)的各種問題，以便有關人員和接班人員及時掌握現(xiàn)場情況。抽放瓦斯鉆孔施工過程中必須實行先封前面打完的孔，后鉆進，避免孔內(nèi)瓦斯大量涌入鉆場，造成瓦斯積聚和超限。鉆孔驗收合格后，必須進行嚴密封堵，不得泄露。3、巡回檢查在

14、鉆孔聯(lián)網(wǎng)抽放后，巡回檢查是鉆孔管理的重要內(nèi)容。在巡回檢查時，應指定專人攜帶測試儀器，在所負責的區(qū)域內(nèi)進行檢查。同時鉆場必須設置測量排版、檢查排版。測試檢查人員進行檢查時，要逐個對鉆場鉆孔進行檢查，并將檢查結果認真按項填入檢查排版和檢查記錄中。測量排版填寫: 瓦斯?jié)舛?，抽放負壓，測定時間，抽放量，瓦斯管內(nèi)外溫度，檢查人員姓名。要求每旬檢查填寫一次。抽放鉆孔的安全措施邊鉆進邊抽放瓦斯井下機電抽放設備必須是防爆型鉆孔施工中配備專職瓦斯檢查員或設有瓦斯警報器，瓦斯斷電儀配備隔離式自救器。一旦瓦斯超限，立即停電處理，將瓦斯?jié)舛然謴驼：螅僦匦麻_鉆。打鉆使用的工具必須用銅制造，預防發(fā)生火花、引燃瓦斯。鉆

15、工應防止機械絞傷。鉆機轉動機件的防護裝置及保護外罩必須完整無缺。開動鉆機前必須做好準備工作，分工要明確。2、管路措施瓦斯管路須涂防腐劑以防銹蝕。管路底部應墊木墊，墊起高度不低于300mm，以防底鼓損壞管路。主要運輸巷道中瓦斯管路架設高度不得低于1.8m，以免被砸損壞。管路需進行氣密性檢查以免漏氣。3、斜井管路必須采取防滑措施，傾斜巷道中的瓦斯管路，必須用卡子固定在巷道的支護上，以免下滑損壞。4、地面管路應根據(jù)氣溫情況采取防凍措施，如:將管路刷保溫漆、包裹隔熱石棉及涂刷保溫瀝青等。五、檢測與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1、檢測儀器儀表的配備管道流量測量儀器有: 孔板流量計或窩街流量計、瓦斯抽放管道參數(shù)測定儀等。2、抽放管路壓力測定儀器有: U型管壓差計、單管汞柱壓差計、氣壓計等。3、瓦斯?jié)舛葯z測儀器有: 光學瓦斯鑒定器。4、監(jiān)測分站在瓦斯抽放泵房內(nèi)設置一個監(jiān)測中型分站。5、傳感器設置在泵房內(nèi)設置管道瓦斯傳感器1臺，管道溫度傳感器1臺，管道負壓傳感器1臺，管道流量傳感器1臺、抽放泵開停傳感器4臺。抽放站室內(nèi)設低濃度甲烷傳感器參數(shù)見表1:表