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文檔簡介
1、目 錄第一章 工作面概況1一、工作面基本情況1二、 巷道設(shè)計(jì)1三、 巷道斷面及支護(hù)2第二章 瓦斯地質(zhì)概況3一、 頂?shù)装鍘r性及厚度3二、 地質(zhì)構(gòu)造3三、 水文地質(zhì)4四、 煤層情況5五、 煤質(zhì)5六、 瓦斯、煤塵和自然發(fā)火情況5第三章 工作面安全生產(chǎn)系統(tǒng)6一、 通風(fēng)系統(tǒng)6二、 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)10三、 防塵系統(tǒng)11四、 供電系統(tǒng)12五、 生產(chǎn)系統(tǒng)12第四章 煤巷掘進(jìn)工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及瓦斯治理技術(shù)措施13一、 煤巷掘進(jìn)工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)13二、 煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯治理強(qiáng)化措施18第五章 回采工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及瓦斯治理技術(shù)措施20一、 回采工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)20二、 回采工作面瓦斯治理技術(shù)措施22第六章
2、 抽采設(shè)計(jì)25一、 瓦斯抽采系統(tǒng)25二、 抽采管路選擇及鋪設(shè)25三、鉆孔的封孔和連接27四、抽采效果分析28五、瓦斯涌出量預(yù)測30六、瓦斯抽采管理32第七章 安全防護(hù)措施33一、 壓風(fēng)自救系統(tǒng)33二、 避難硐室33三、 突出應(yīng)急措施3445*工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及區(qū)域防突措施(修訂)*工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及區(qū)域防突措施(修訂)第1章 工作面概況一、工作面基本情況*工作面為西翼采區(qū)第二個(gè)回采工作面,位于副井西北側(cè),該工作面開采二1煤層,北側(cè)、南側(cè)為采區(qū)煤柱,西鄰12031工作面(未開采),東鄰12011工作面(已開采)。該工作面設(shè)計(jì)4條煤巷,4條底抽巷。東側(cè)軌道順槽設(shè)計(jì)長度為715m,其中外段長度1
3、05m,從12011膠帶順槽開口沿空掘巷,中間順槽設(shè)計(jì)長度為928m,西側(cè)膠帶順槽長度為954m。工作面標(biāo)高:-260-320m,順槽方位327°,工作面切眼長度254m,中間順槽與西側(cè)膠帶順槽可采長度為867m,與東側(cè)軌道順槽可采長度為692m,*工作面平均可采長度為780m,工作面平面示意圖如圖1-1。2、 巷道設(shè)計(jì)*工作面共設(shè)計(jì)8條巷道,分別為膠帶順槽、中間順槽、軌道順槽、切眼、膠帶底抽巷、中間底抽巷、軌道底抽巷、切眼底抽巷。1、*軌道順槽(105715m)采用沿空掘巷,軌道順槽外段(0105m)在12011膠帶順槽外部系統(tǒng)內(nèi)施工穿層鉆孔掩護(hù)掘進(jìn),軌道順槽目前尚未施工。2、*中
4、間順槽為實(shí)煤體巷道沿煤層傾向向北掘進(jìn),由*中間底抽巷掩護(hù)掘進(jìn),現(xiàn)已施工完畢。3、*膠帶順槽為實(shí)煤體巷道沿煤層傾向向北掘進(jìn),由*膠帶底抽巷掩護(hù)掘進(jìn),現(xiàn)現(xiàn)已施工完畢。4、*工作面切眼為實(shí)煤體巷道沿煤層走向掘進(jìn),由*切眼底抽巷掩護(hù)掘進(jìn),現(xiàn)已施工123m,剩余131m。5、*工作面共布置4條底抽巷,即膠帶底抽巷、中間底抽巷、切眼底抽巷、軌道底抽巷,均位于二1煤層底板以下814m的層位,軌道底抽巷即為12011工作面膠帶順槽底抽巷,長度為580m,底抽巷外錯(cuò)軌道順槽16m;中間順槽底抽巷長度980m,與中間順槽內(nèi)錯(cuò)3.26m;膠帶底抽巷長度976m,在膠帶順槽正下方;*工作面切眼底抽巷長度275m,位于
5、二1煤層底板以下814m的層位,*工作面切眼的正下方。3、 巷道斷面及支護(hù)*工作面順槽為梯形斷面,采用梯形對子棚+抬棚聯(lián)合支護(hù),對子棚間距600mm。(1)中間順槽掘進(jìn)斷面16.4m²,凈斷面14.8m²,巷道凈高3.2m,頂部凈寬3.8m,底部凈寬5.5m;(2)軌道順槽掘進(jìn)斷面16.17m²,凈斷面14.18m²,巷道凈高2.9m,頂部凈寬3.9m,底部凈寬5.8m;(3)膠帶順槽掘進(jìn)斷面17.2m²,凈斷面16m²,巷道凈高3.4m,頂部凈寬3.8m,底部凈寬5.6m;(4)工作面切眼為矩形斷面,掘進(jìn)斷面21.3m²,
6、凈斷面20.2m²,巷道凈高2.8m,凈寬7.2m,采用錨網(wǎng)鋼帶+錨索支護(hù)頂板,主、副切眼交錯(cuò)打設(shè)錨網(wǎng)鋼帶及錨索,并打設(shè)單體液壓支柱型梁抬棚加強(qiáng)支護(hù),在主、副切眼交接處打設(shè)單體液壓支柱型梁抬棚支護(hù),一梁三柱,柱間距600mm。*工作面的三條順槽底抽巷,均為直墻半圓拱斷面,掘進(jìn)斷面15.8m²,凈斷面13.3m²,巷道凈寬4.5m,凈高3.45m,采用錨網(wǎng)噴支護(hù),噴漿厚度100mm。*工作面切眼底抽巷為直墻半圓拱斷面,掘進(jìn)斷面11.08m²,凈斷面10.23m²,巷道凈寬3.8m,凈高3.1m,采用錨網(wǎng)噴支護(hù),噴漿厚度100mm,巷道斷面示意圖見
7、圖1-2。圖1-1 *工作面平面示意圖圖1-2 *工作面順槽及切眼斷面示意圖第2章 瓦斯地質(zhì)概況1、 頂?shù)装鍘r性及厚度頂板巖性:該工作面二1煤偽頂不太發(fā)育,局部可見黑色炭質(zhì)泥巖,松軟易碎00.5m;直接頂為砂質(zhì)泥巖,層理明顯,局部發(fā)育厚00.7m,老頂為灰色-淺灰色中粒石英砂巖(大占砂巖),層面富集云母片,具斜層理,厚12.8m17.4m,上部直接與二2煤底板泥巖接觸,二2煤厚01.2m,底板泥巖厚0.5m。二1煤頂板發(fā)育平整,相對比較穩(wěn)定。底板巖性:該工作面二1煤層偽底為碎軟的泥巖及砂質(zhì)泥巖,厚度3.66m,老底為泥巖夾細(xì)砂巖。2、 地質(zhì)構(gòu)造該工作面構(gòu)造簡單,褶皺不發(fā)育,煤巖層相對比較穩(wěn)定,
8、地層走向4050°,傾向130140°,傾角310°,平均為4°。根據(jù)地面三維地震勘探資料,*膠帶順槽西部發(fā)育DF18斷層,落差03m,近走向方向延伸約90m。*中間順槽東部發(fā)育DF22斷層,落差03m,近走向方向延伸約90m。*膠帶底抽巷在掘進(jìn)過程中,共揭露正斷層11條,斷層落差為0.1-0.9m。表2-1 *工作面預(yù)計(jì)斷層一覽表斷層編號煤巷預(yù)計(jì)位置(*膠帶順槽?;乇睅鸵员保鄬有再|(zhì)產(chǎn)狀斷層落差(m)備注走向(°)傾向(°)傾角(°)*膠JF1170m正斷層29828390.5-0.9膠帶底板巷揭露*膠JF2171m正斷層
9、49139430.3膠帶底板巷揭露*膠JF3289m正斷層29121440.1膠帶底板巷揭露DF18263m正斷層NWWNNE703地面三維地震探測*膠JF4327m正斷層28298340.6膠帶底板巷揭露*膠JF5471m正斷層78348260.6膠帶底板巷揭露*膠JF6476m正斷層40130400.6膠帶底板巷揭露*膠JF7532m正斷層33123300.6膠帶底板巷揭露*膠JF8541m正斷層43133650.4膠帶底板巷揭露*膠JF9593m正斷層27117460.15膠帶底板巷揭露*膠JF10640m正斷層85175450.1-0.2膠帶底板巷揭露*膠JF11683m正斷層1829
10、2450.3-0.4膠帶底板巷揭露3、 水文地質(zhì)該工作面水文地質(zhì)條件復(fù)雜,主要充水水源為頂板砂巖裂隙水及底板太原組薄層灰?guī)r水。二1煤層賦存于山西組下部,上距砂鍋窯砂巖37.80-69.45m,平均79.74m。下距L7石灰?guī)r6.70-12.3m,平均10.5m,下距奧陶系灰?guī)r平均64.88m。充水來源主要是煤層頂?shù)装逯苯映渌畬拥牡叵滤?。?煤層頂板砂巖及底板太原組薄層灰?guī)r均為弱富水性充水含水層,水量有限,易于疏排。煤層開采以后,導(dǎo)水裂隙帶通達(dá)下石盒子組含水層,增加了間接充水含水層的礦井水補(bǔ)給來源。主要出水來源為頂板砂巖水。*工作面二1煤層底板下距奧灰含水層頂界面58-68.4m。奧灰水位+
11、200m,巷道底板承受的奧灰水壓為5.2Mpa,突水系數(shù)0.070.09。奧陶系灰?guī)r層位厚、水壓大、富水性強(qiáng)、補(bǔ)給水源豐富,是礦井突水的最大威脅?,F(xiàn)*工作面正在進(jìn)行底板全覆蓋注漿加固工程,徹底消除奧陶系灰?guī)r水的威脅。工作面回采時(shí),正常情況下對開采二1煤層沒有影響,但由于巖溶裂隙發(fā)育不均,局部地段仍有強(qiáng)富水地段的可能,特別是由于構(gòu)造破壞造成煤層底板隔水層變薄的情況下,增大了奧灰水突水的可能性。在其厚度變薄區(qū)或奧灰水嚴(yán)重向上導(dǎo)升區(qū)段,奧灰水能夠突破該隔水層而對太原組灰?guī)r含水層進(jìn)行補(bǔ)給或直接向礦井充水,造成突水事故發(fā)生。根據(jù)臨近巷道涌水情況,*膠帶順槽掘進(jìn)時(shí)預(yù)計(jì)正常涌水量為10m³/h,最
12、大涌水量為20m³/h;*中間道順槽掘進(jìn)時(shí)預(yù)計(jì)正常涌水量為12m³/h,最大涌水量為25m³/h。預(yù)計(jì)*工作面回采時(shí),正常涌水量為150-190m³/h,最大涌水量為300-350m³/h。4、 煤層情況 根據(jù)勘探鉆孔資料和已揭露地質(zhì)資料,該工作面煤層厚度較為穩(wěn)定,煤厚為2.3m8.5m,平均煤厚5.5m,受褶皺控制煤層產(chǎn)狀及厚度局部變化較大。預(yù)計(jì)該掘進(jìn)工作面煤層傾角310°,平均為4°。 煤層呈粉末狀,少量塊狀,結(jié)構(gòu)簡單,局部含夾矸12層,有分叉現(xiàn)象,僅局部存在夾矸,夾矸單層厚度0.040.3m,夾矸巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖。
13、5、 煤質(zhì)二1煤顏色為黑色,條痕灰黑色,具玻璃光澤,多呈粉狀產(chǎn)出,組織疏松。煤層中含黃鐵礦結(jié)核。二1煤的視密度平均為1.44t/m3,真密度為1.52t/m3。煤巖成份,以亮煤為主,暗煤次之。宏觀煤巖類型屬半亮型煤,富含F(xiàn)eS2結(jié)核。AD=21.42%,Sd=2.23%。,煤塵爆炸指數(shù)為11.7%。 6、 瓦斯、煤塵和自然發(fā)火情況原始瓦斯含量:在*膠帶底抽巷掘進(jìn)期間測得二1煤層原始瓦斯含量6.6211.85m³/t,*中間底抽巷掘進(jìn)期間測得二1煤層原始瓦斯含量5.910.09m³/t,*軌道底抽巷掘進(jìn)期間測得二1煤層原始瓦斯含量6.8513.86m³/t,故該區(qū)域
14、二1煤層瓦斯含量為5.911.85m³/t。瓦斯壓力:在施工預(yù)抽回采區(qū)域穿層鉆孔前,對*工作面瓦斯壓力進(jìn)行了測定,經(jīng)實(shí)測,瓦斯壓力為0.10.78MPa。煤體堅(jiān)固性系數(shù)f在0.120.46。瓦斯放散初速度P在10.524.0之間。煤塵:煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性,爆炸指數(shù)為11.7%。自燃發(fā)火:該工作面二1煤屬不易自燃煤層。第3章 工作面安全生產(chǎn)系統(tǒng)1、 通風(fēng)系統(tǒng)(一)掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)*工作面順槽在掘進(jìn)期間均采用壓入式通風(fēng),在巷道進(jìn)風(fēng)側(cè)建造防突風(fēng)門,回風(fēng)流經(jīng)專用回風(fēng)巷進(jìn)入總回風(fēng)大巷。1、通風(fēng)線路:(1)*工作面軌道順槽新鮮風(fēng):地面主、副井西翼膠帶大巷局部通風(fēng)機(jī)*工作面軌道順槽工作面。乏風(fēng):工作面
15、*工作面軌道順槽*工作面軌道順槽專用回風(fēng)巷西翼回風(fēng)大巷風(fēng)井地面。*工作面軌道順槽掘進(jìn)期間通風(fēng)示意圖見圖4-1。(2) *工作面中間順槽新鮮風(fēng):地面主、副井西翼膠帶大巷局部通風(fēng)機(jī)*工作面中間順槽工作面。乏風(fēng):工作面*工作面中間順槽*工作面中間順槽專用回風(fēng)巷西翼回風(fēng)大巷風(fēng)井地面。*工作面中間順槽掘進(jìn)期間通風(fēng)示意圖見圖4-2。(3) *工作面膠帶順槽新鮮風(fēng):地面主、副井西翼膠帶大巷局部通風(fēng)機(jī)*工作面膠帶順槽工作面。乏風(fēng):工作面*工作面膠帶順槽*工作面膠帶順槽專用回風(fēng)巷西翼回風(fēng)大巷風(fēng)井地面。*工作面膠帶順槽掘進(jìn)期間通風(fēng)示意圖見圖4-2。2、煤巷局部通風(fēng)機(jī)選型:煤巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量:(1) 按瓦斯涌出
16、量計(jì)算Qcf=100×qcg×kcg= 240m³/min 式中:qcg掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量,取1.6m³/minkcg掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)(1.52),取1.5;100按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)。(2) 按人數(shù)計(jì)算 Qcf4Ncf= 100 m³/min式中:Ncf掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),25人;4每人需風(fēng)量,m³/min。(3) 按照二氧化碳的涌出量計(jì)算Qhf=67×qhc×khc=67×0.5×1.5=50.25m3/mi
17、n式中:qhc掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對二氧化碳涌出量; Khc掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),正常生產(chǎn)條件下,連續(xù)觀測1個(gè)月,日最大絕對涌出量與月平均瓦斯涌出量的比值;煤巷取1.5。煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量為240m³/min。(4) 局部通風(fēng)機(jī)選型 Qhf=Qaf×I Qaf局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量,m3/min; I 掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù); Qhf工作面實(shí)際需風(fēng)量,取950m³/min根據(jù)以上計(jì)算,選擇局部通風(fēng)機(jī)類型為FBD8.0 (2×55kw)風(fēng)機(jī)供風(fēng),可滿足生產(chǎn)要求。(5) 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 0.25×60×
18、;ShfQaf4×60×Shf式中: Shf煤巷掘進(jìn)工作面平均斷面積,取16m²即240m³/min9503840 m³/min,3、風(fēng)門的位置及數(shù)量*工作面膠帶、中間順槽掘進(jìn)期間分別在*膠帶順槽與西翼膠帶大巷聯(lián)絡(luò)巷,*膠帶順槽底板聯(lián)絡(luò)巷,*中間順槽與西翼膠帶大巷聯(lián)絡(luò)巷,西翼第三中部車場,*中間順槽底板聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)設(shè)置防突風(fēng)門;*軌道順槽掘進(jìn)期間在*中間順槽與西翼膠帶大巷聯(lián)絡(luò)巷,西翼第二中部車場,12011膠帶底板聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)設(shè)置防突風(fēng)門。4、防突風(fēng)門的建造要求:(1)風(fēng)門墻采用磚和水泥砂漿砌筑,墻體嵌入巷道周邊巖石的深度不小于0.2m,墻體厚度不小于
19、0.8m,在煤巷構(gòu)筑反向風(fēng)門時(shí),風(fēng)門墻體四周必須掏槽,掏槽深度見硬幫硬底后再進(jìn)入實(shí)體煤不小于0.5m。(3)兩道風(fēng)門之間的距離不小于4m。(4)通過反向風(fēng)門墻垛的風(fēng)筒,必須設(shè)有逆向隔斷裝置。(5)工作面放炮和無人時(shí)反向風(fēng)門必須關(guān)閉。(二)回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)工作面回采時(shí)采用“Y”型全負(fù)壓通風(fēng)。1、 工作面回采期間通風(fēng)線路:新鮮風(fēng):地面主、副井西翼軌道(膠帶)大巷*膠帶順槽工作面。 地面主、副井西翼軌道(膠帶)大巷*中間順槽工作面。乏風(fēng):工作面*工作面軌道順槽*工作面軌道順槽專用回風(fēng)巷西翼回風(fēng)大巷 風(fēng)井地面,見圖4-3。2、 采面供風(fēng)量計(jì)算:(1) 按氣象條件計(jì)算Qcf=60×70%
20、215;vcf×Scf×kch×kcl = 831.6 m³/min 式中: vcf采煤工作面的風(fēng)速,長壁工作面溫度在2326時(shí),工作面風(fēng)速應(yīng)在1.51.8m/s之間。Scf采煤工作面的平均有效斷面積,取10m²;kch采煤工作面采高調(diào)整系數(shù),取1.1;kcl采煤工作面長度調(diào)整系數(shù),取1.0;70%有效通風(fēng)斷面系數(shù);60為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。(2) 按照瓦斯涌出量計(jì)算Qcf=100×qcg×kcg=933m³/min 式中:qcg采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量,取6.22m³/min。kcg采煤
21、工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),取1.5;100按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)。(3) 按照二氧化碳涌出量計(jì)算Qcf=67×qcc×kcc = 28.94 m³/min 式中:qcc采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對二氧化碳涌出量,0.24 m³/min;kcc采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),取1.8;67按采煤工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過1.5的換算系數(shù)。(4) 按工作人員數(shù)量驗(yàn)算Qcf4Ncf=200m³/min式中:Ncf采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),50人;4每人需風(fēng)量,m³/min。(
22、5) 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算驗(yàn)算最小風(fēng)量Qcf60×0.25Scb =270m³/min 綜合機(jī)械化采煤工作面,在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后,驗(yàn)算最大風(fēng)量Qcf60×5.0Scs 2100m³/min 式中:Scb采煤工作面最大控頂有效斷面積,取18m²;Scs采煤工作面最小控頂有效斷面積,取7m²;0.25采煤工作面允許的最小風(fēng)速,m/s;4.0采煤工作面允許的最大風(fēng)速,m/s。計(jì)算結(jié)果符合煤礦安全規(guī)程之規(guī)定,故采面風(fēng)量定為990m3/min3、 風(fēng)門的位置及數(shù)量在西翼第二中部車場、*軌道順槽與西翼膠帶大巷聯(lián)絡(luò)巷各安裝一組防突風(fēng)門
23、,風(fēng)門的建造要求同掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)中防突風(fēng)門建造要求。在*膠帶順槽回風(fēng)巷口、*中間順槽回風(fēng)巷口各建造一道閉墻。2、 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)(1) 掘進(jìn)期間監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1、安全監(jiān)測設(shè)備*工作面監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備為KJ95N型,布置在地面調(diào)度室中心機(jī)房,KJF16B型分站2臺(tái),均設(shè)置在西翼膠帶運(yùn)輸大巷,分別位于*工作面中間順槽皮帶頭和*工作面膠帶順槽皮帶頭。2、監(jiān)測監(jiān)控傳感器位置在順槽掘進(jìn)期間,在距正頭不超過5m的位置和距回風(fēng)巷口1015m的位置安設(shè)瓦斯傳感器,瓦斯傳感器應(yīng)按照距頂不大于300mm,距幫不小于200mm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行懸掛。*工作面膠帶順槽、中間順槽掘進(jìn)期間監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)示意圖見圖4-4,*工作面軌道順槽
24、掘進(jìn)期間監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)示意圖見圖4-5。一氧化碳安設(shè)在距回風(fēng)口1015m處,吊掛位置距頂不大于300mm,距幫不小于200mm。3、 報(bào)警斷電值在掘進(jìn)工作面正頭、巷道中部、回風(fēng)巷口前1015m處的瓦斯傳感器報(bào)警值為1%,掘進(jìn)工作面正頭瓦斯傳感器斷電值為1.5%,巷道中部、回風(fēng)巷口前1015m處的瓦斯傳感器斷電值為1%,復(fù)電值為0.8%;分風(fēng)口瓦斯傳感器報(bào)警值0.5%,斷電值為0.5%,復(fù)電值為0.4%。4、 斷電范圍:均為本巷道及回風(fēng)流所經(jīng)過的所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)備。(2) 回采期間監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1、 安全監(jiān)測設(shè)備*工作面監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備為KJ95N型,布置在地面調(diào)度室中心機(jī)房,在西翼第四中部車
25、場布置2臺(tái)KJF16B型分站。2、 監(jiān)測監(jiān)控傳感器位置在工作面進(jìn)風(fēng)巷道(膠帶順槽、中間順槽),距工作面切眼10m范圍內(nèi)的位置分別安設(shè)瓦斯傳感器T1、T2,在工作面回風(fēng)巷道(軌道順槽)距安全出口不大于10m的位置安設(shè)瓦斯傳感器T3,在回風(fēng)巷匯風(fēng)流前1015m處安設(shè)瓦斯傳感器T4,在回采工作面專用回風(fēng)巷內(nèi)距總回風(fēng)巷1015m處安設(shè)瓦斯傳感器T5,在工作面上隅角安設(shè)瓦斯傳感器T0,在距工作面回風(fēng)巷1015 m處安設(shè)一氧化碳,見圖4-3。3、 報(bào)警斷電值報(bào)警值:T1、T2均0.5%;T0、T3、T4、T5均1%;斷電值:T1、T20.5%;T0、T3均1.5%;T4、T51%復(fù)電值:T0、T3、T4、
26、T5均0.8%,T1、T20.4%;斷電范圍:本巷道及回風(fēng)流所經(jīng)過的所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)備。3、 防塵系統(tǒng)1、掘進(jìn)時(shí)必須按防塵要求安設(shè)防塵管路,并要直達(dá)掘進(jìn)工作面。防塵管路每50m必須安設(shè)一個(gè)三通,管路吊掛平直。2、掘進(jìn)時(shí)必須使用濕式打眼,裝藥時(shí),必須使用水炮泥,放炮前后必須噴霧灑水,裝煤時(shí)必須灑水滅塵。3、掘進(jìn)時(shí)按規(guī)定安設(shè)兩道噴霧裝置,第一道距工作面正頭不超過50m,第二道距工作面回風(fēng)口不超過50m,噴霧裝置要操作靈活,霧化好,封閉全斷面。4、防塵設(shè)備要指定專人維護(hù)和管理,不準(zhǔn)隨意拆除。5、放炮前后,對放炮地點(diǎn)進(jìn)行灑水;每班交接班時(shí)間對工作面進(jìn)行灑水;工作面50m后巷道每天進(jìn)行灑水。6、在
27、煤巷掘進(jìn)工作面內(nèi)安設(shè)一組隔爆水棚,水棚距正頭間距60200m,水量不小于200L/m2,水袋總數(shù)不少于60個(gè),棚間距1.2m,安設(shè)后要經(jīng)常加水、維護(hù),確保水量充足。7、回采工作面的進(jìn)風(fēng)及回風(fēng)巷內(nèi)每隔200m安裝一組隔爆水棚。4、 供電系統(tǒng)*工作面掘進(jìn)及回采期間煤巷與底板巷供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考我礦12011工作面掘進(jìn)及回采期間煤巷與底板巷的供電設(shè)備及供電系統(tǒng)。1、風(fēng)機(jī)供電*中間順槽及*膠帶順槽掘進(jìn)期間,局部通風(fēng)機(jī)電源均引自西翼采區(qū)變電所;*軌道順槽煤巷掘進(jìn)期間,局部通風(fēng)機(jī)電源均引自風(fēng)井底配電點(diǎn),并實(shí)行“三專”供電。2、*工作面順槽掘進(jìn)期間供電系統(tǒng)在*工作面順槽掘進(jìn)期間,生產(chǎn)供電系統(tǒng)電壓為660V,電
28、源引自西翼采區(qū)變電所和風(fēng)井底配電點(diǎn),電源電纜采用MVV 3×120+1×70電纜,*軌道順槽、*中間順槽和*膠帶順槽及對應(yīng)底抽巷均單獨(dú)電源供電,生產(chǎn)負(fù)荷隨著生產(chǎn)進(jìn)度不斷調(diào)整。*膠帶順槽掘進(jìn)期間供電系統(tǒng)圖見4-6,*中間順槽掘進(jìn)期間供電系統(tǒng)圖見圖4-7,*軌道順槽掘進(jìn)期間供電系統(tǒng)圖見圖4-8。3、工作面回采期間供電系統(tǒng)工作面回采期間綜采設(shè)備供電電壓為1140V,電源(6KV)引自風(fēng)井底配電點(diǎn),電源電纜采用MYPTJ 3×70+1×25電纜,經(jīng)工作面變電站變壓為1140V供綜采設(shè)備?;夭善陂g供電系統(tǒng)見圖4-9。5、 生產(chǎn)系統(tǒng)1、掘進(jìn)系統(tǒng)(1)施工工藝*工作面
29、順槽采用爆破法全斷面一次掘進(jìn),膠帶運(yùn)輸機(jī)和刮板輸送機(jī)運(yùn)輸。(2)運(yùn)輸系統(tǒng)*軌道順槽:正頭采用爆破法落煤,通過側(cè)裝機(jī)裝入SGW-40T刮板輸送機(jī)SJ-800膠帶輸送機(jī)西翼膠帶大巷強(qiáng)力皮帶井下煤倉主井升井。*中間順槽:正頭采用爆破法落煤,通過側(cè)裝機(jī)裝入SGW-40T刮板輸送機(jī)SJ-800膠帶輸送機(jī)西翼膠帶大巷強(qiáng)力皮帶井下煤倉主井升井。*膠帶順槽:正頭采用爆破法落煤,通過側(cè)裝機(jī)裝入SGW-40T刮板輸送機(jī)SJ-800膠帶輸送機(jī)西翼膠帶大巷強(qiáng)力皮帶井下煤倉主井升井。2、回采系統(tǒng)回采工藝*工作面采用綜合機(jī)械化采煤法開采。運(yùn)煤系統(tǒng):工作面割煤機(jī)自動(dòng)裝煤入SGZ764/500刮板輸送機(jī)SZZ764/200轉(zhuǎn)
30、載機(jī)*工作面膠帶順槽DSJ100/63/2×125KW膠帶輸送機(jī)西翼膠帶大巷強(qiáng)力皮帶主井底煤倉地面皮帶廊地面儲(chǔ)煤場。運(yùn)料系統(tǒng):副井副井井底車場西翼軌道大巷*工作面西翼第二中部車場*工作面軌道順槽工作面。副井副井井底車場西翼軌道大巷*工作面西翼第四中部車場*工作面膠帶順槽工作面。第4章 煤巷掘進(jìn)工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及瓦斯治理技術(shù)措施1、 煤巷掘進(jìn)工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)1、 煤巷掘進(jìn)工作面防突設(shè)計(jì)選擇 *軌道順槽設(shè)計(jì)長度715m,*軌道順槽105715m為沿空掘巷,與12011工作面采空區(qū)間隔煤柱1m,根據(jù)某某發(fā)【2012】259號文某某集團(tuán)公司沿空送巷掘進(jìn)工作面瓦斯防治管理規(guī)定(試行)第二條
31、規(guī)定,“沿空送巷掘進(jìn)工作面與采空區(qū)間隔煤柱不大于3m時(shí),原則上按無突出危險(xiǎn)區(qū)管理,但必須進(jìn)行區(qū)域突出危險(xiǎn)性效果檢驗(yàn)和區(qū)域驗(yàn)證”。因此,*軌道順槽105715m掘進(jìn)期間不再執(zhí)行區(qū)域防突措施,直接采取區(qū)域效果檢驗(yàn)及區(qū)域驗(yàn)證,*軌道順槽0105m采用穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施。根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第四十五條區(qū)域防突措施的選擇,煤礦安全規(guī)程第二百一十條規(guī)定:新建的突出煤層或歷史上發(fā)生過突出強(qiáng)度大于500t/次的,不得將在本巷道施工順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯作為區(qū)域防突措施。因此,*工作面中間順槽、膠帶順槽及切眼均選用底抽巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施。同時(shí),針對二1煤層透氣
32、性差、煤層瓦斯預(yù)抽效果不理想、預(yù)抽消突期長等因素,在抽采鉆孔施工期間采用底板預(yù)抽巷水力沖孔卸壓增透技術(shù)。2、區(qū)域預(yù)測*工作面軌道順槽掘進(jìn)期間為沿空掘巷,掘進(jìn)期間不再進(jìn)行區(qū)域預(yù)測,因我礦*工作面在某某公司高突礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試補(bǔ)充規(guī)定下發(fā)前已施工完畢預(yù)抽煤巷條帶穿層鉆孔,無法測定煤層原始瓦斯壓力,原始瓦斯壓力選用臨近工作面參數(shù)。因此,在*工作面底抽巷和切眼底抽巷掘進(jìn)期間每50200m測定一組工作面原始瓦斯含量,該工作面瓦斯含量指標(biāo)臨界值為6m3/t,瓦斯壓力臨界值0.6Mpa。不論預(yù)測指標(biāo)是否超限,都采取防突措施。 3、區(qū)域防突措施*軌道順槽0105m、*中間順槽、膠帶順槽及切眼均采用穿層鉆孔
33、預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯的區(qū)域防突措施,依據(jù)新安煤田水力沖孔鉆孔有效抽采半徑為7.6m,選定*工作面順槽穿層鉆孔終孔間距為6m。(1)*軌道順槽0105m范圍利用12011膠帶順槽外部系統(tǒng)巖巷采用穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯的區(qū)域防突措施,在12011膠帶順槽外部系統(tǒng)內(nèi)每6m布置一組12個(gè)94mm的鉆孔,共布置18組,所有鉆孔孔底間距不大于6m,控制范圍為煤巷巷道輪廓線外15m,形成網(wǎng)格式抽采,見圖5-1。(2)*膠帶順槽底抽巷、中間順槽底抽巷內(nèi)每隔6m施工一組7個(gè)94mm的鉆孔,所有鉆孔孔底間距為6m,控制范圍為煤巷巷道輪廓線外15m,形成網(wǎng)格式抽采。*中間順槽底抽巷預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯穿層鉆孔
34、布置示意圖見圖5-2,參數(shù)表見附表1;*膠帶順槽底抽巷預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯穿層鉆孔布置示意圖見圖5-3,參數(shù)表見附表2。(3)在工作面切眼(西)底板巷內(nèi)每6m布置一組9個(gè)94mm的鉆孔,鉆孔孔底間距為6m,控制范圍為切眼巷道輪廓線外20.5m;工作面切眼(東)底板巷內(nèi)每6m垂直于巷幫布置一組11個(gè)94mm的鉆孔,鉆孔孔底間距為6m,控制范圍為切眼巷道輪廓線外20.5m,見圖5-4,參數(shù)表見附表3-1,附表3-2。為提高瓦斯抽采效果,在*膠帶底抽巷、*中間底抽巷鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯13個(gè)月后,含量和壓力有所下降,再在兩排穿層鉆孔之間施工一排不少于3個(gè)穿層鉆孔進(jìn)行水力沖孔卸煤,*中間底抽巷水力沖孔鉆孔
35、參數(shù)見附表4,*膠帶底抽巷水力沖孔鉆孔參數(shù)見附表5;在工作面切眼(西)底板巷內(nèi),每2排穿層鉆孔中間施工一排5個(gè)鉆孔進(jìn)行水力沖孔卸煤,鉆孔參數(shù)見附表6;在工作面切眼(東)底板巷內(nèi),每排穿層鉆孔中每隔一個(gè)鉆孔進(jìn)行水力沖孔卸煤,即對偶數(shù)號鉆孔進(jìn)行水力沖孔,鉆孔參數(shù)見附表3-2。經(jīng)初步考察分析該鉆孔布置方式能有效的解決憋孔和噴孔問題,并能增加區(qū)域瓦斯預(yù)抽時(shí)間。若煤厚發(fā)生變化時(shí),根據(jù)實(shí)際情況修改鉆孔設(shè)計(jì)。 4、區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)*中間順槽、膠帶順槽及切眼在采取底板巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施后,要保證有不低于3個(gè)月的預(yù)抽期,并利用煤層殘余瓦斯含量值和殘余瓦斯壓力進(jìn)行區(qū)域防突措施的效果檢驗(yàn)
36、,即在底抽巷內(nèi)每間隔50m至少布置一個(gè)測點(diǎn),同時(shí)測定殘余瓦斯含量和殘余瓦斯壓力,當(dāng)殘余瓦斯含量6m³/t和殘余瓦斯壓力0.6MPa,且檢測孔施工期間無噴孔、夾鉆、頂鉆等突出預(yù)兆時(shí),判定區(qū)域措施有效;若任一個(gè)檢測孔施工期間出現(xiàn)噴孔、夾鉆、頂鉆等突出預(yù)兆或效果檢驗(yàn)指標(biāo)超標(biāo)時(shí),則此檢測點(diǎn)周圍半徑100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域均判定為無效,采用延長抽采時(shí)間或補(bǔ)打區(qū)域防突鉆孔后重新進(jìn)行效果檢驗(yàn),直至區(qū)域效果檢驗(yàn)合格且效檢孔施工過程中正常排粉,無夾鉆、頂鉆、噴孔等異?,F(xiàn)象時(shí),判定區(qū)域措施有效,巷道方可掘進(jìn)。由于*軌道順槽為沿空掘巷,根據(jù)某某發(fā)【2012】259號文第一條規(guī)定,按無突出危險(xiǎn)區(qū)管理,不再執(zhí)行區(qū)
37、域防突措施,在巷道掘進(jìn)前在*軌道底抽巷內(nèi)每50m測定殘余瓦斯含量和瓦斯壓力,當(dāng)煤層殘余瓦斯含量6m3/t及煤層殘余瓦斯壓力0.6Mpa時(shí),允許掘進(jìn)。 5、區(qū)域驗(yàn)證(1)區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置在煤巷掘進(jìn)期間采用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行連續(xù)區(qū)域驗(yàn)證(其臨界值見表5-1),即每6m一循環(huán)進(jìn)行一次區(qū)域驗(yàn)證,驗(yàn)證鉆孔布置3個(gè),孔徑42mm,孔深10m、控制巷幫3m(鉆孔布置見圖5-5、圖5-6),驗(yàn)證鉆孔應(yīng)布置在煤層軟分層中,當(dāng)驗(yàn)證指標(biāo)超標(biāo)或出現(xiàn)頂鉆、夾鉆、噴孔或響煤炮等現(xiàn)象時(shí),必須補(bǔ)充區(qū)域防突措施進(jìn)行消突,待區(qū)域效果檢驗(yàn)合格后方可掘進(jìn)。表5-1:區(qū)域驗(yàn)證指標(biāo)臨界值表危險(xiǎn)性鉆孔鉆屑量指標(biāo)鉆孔鉆屑解吸指標(biāo)(干煤)鉆孔鉆屑
38、解吸指標(biāo)(濕煤)有突出危險(xiǎn)Smax6Kgmh2200Pah2160Pa無突出危險(xiǎn)Smax6Kgmh2200Pah2160Pa(2) 區(qū)域驗(yàn)證操作方法在掘進(jìn)工作面打3個(gè)直徑為42mm,深10m的預(yù)測鉆孔,終孔沿掘進(jìn)方向,兩邊孔的終點(diǎn)應(yīng)位于巷道輪廓線以外的3m處,布置參數(shù)見表5和圖六。預(yù)測孔應(yīng)盡可能布置在煤層的軟分層中,并應(yīng)布置在距措施孔不得小于0.4m位置。鉆孔每鉆進(jìn)1m測定該1m段的全部鉆屑量S,每鉆進(jìn)2m至少測定一次鉆屑瓦斯解析指標(biāo)h2。圖5-5 *工作面順槽掘進(jìn)期間區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置示意圖圖5-6 *工作面切眼(主切眼)掘進(jìn)期間區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置示意圖(1)圖5-6 *工作面切眼(副切眼)掘進(jìn)
39、期間區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置示意圖(2)2、 煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯治理強(qiáng)化措施1、前探鉆孔*工作面順槽及切眼經(jīng)評判抽采達(dá)標(biāo)后,巷道掘進(jìn)前在煤巷迎頭沿掘進(jìn)方向施工3個(gè)孔深不小于60m的煤孔進(jìn)行鉆孔檢驗(yàn),并留設(shè)20m前探超前距,鉆孔布置見圖5-7。只有在打鉆過程中正常排粉,無夾鉆、頂鉆、噴孔等異常情況,且校檢指標(biāo)不超標(biāo),則判定區(qū)域措施有效,否則為無效,應(yīng)立即停止掘進(jìn),在超標(biāo)地點(diǎn)100m范圍內(nèi)加強(qiáng)區(qū)域治理措施,增加預(yù)抽時(shí)間、加密鉆孔布置等,重新進(jìn)行區(qū)域效果檢驗(yàn)工作。圖5-7 *工作面順槽掘進(jìn)期間前探鉆孔布置示意圖表5-2 *工作面順槽掘進(jìn)期間前探鉆孔參數(shù)表孔號開口位置偏角(°)仰角(°)鉆
40、孔長度(m)距底板(m)距中心(m)11212.68360210036031212.683602、工作面瓦斯治理強(qiáng)化措施在巷道掘進(jìn)期間,若地質(zhì)構(gòu)造、煤層出現(xiàn)急劇變化或瓦斯涌出量增大,工作面絕對瓦斯涌出量大于3m³/min時(shí),須施工瓦斯治理強(qiáng)化措施孔,1排11個(gè)孔深16m鉆孔,孔徑為75mm,控制巷幫外5m,鉆孔終孔間距2m,鉆孔布置見圖5-8。在煤巷掘進(jìn)期間若遇見底抽巷水力沖孔形成的空洞,不再施工瓦斯治理強(qiáng)化措施孔。圖5-8 *工作面順槽掘進(jìn)期間瓦斯治理強(qiáng)化措施孔布置圖表5-3 *工作面順槽掘進(jìn)期間工作面瓦斯治理強(qiáng)化措施孔參數(shù)表孔號開口位置偏角(°)傾角(°)鉆孔
41、長度(m)距底板(m)距中心(m)112.52891621221916311.51691641111916510.559166100916710.5591681111916911.5169161012219161112.528916第5章 回采工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)及瓦斯治理技術(shù)措施1、 回采工作面專項(xiàng)防突設(shè)計(jì)1、回采工作面防突設(shè)計(jì)選擇根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定突出煤層在進(jìn)行采掘前須執(zhí)行區(qū)域防突措施,根據(jù)防突規(guī)定第四十五條,并結(jié)合*工作面的實(shí)際情況,在*工作面回采區(qū)域選用順層鉆孔或穿層鉆孔進(jìn)行預(yù)抽煤層瓦斯。即在*中間順槽內(nèi)選用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施,控制*工作面中間區(qū)域(沿走向50
42、194m);在*軌道及膠帶底抽巷內(nèi)選用穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施,控制*工作面兩側(cè)區(qū)域(沿走向056m,185248m)。由于抽采鉆孔的有效抽采半徑為3m,故鉆孔終孔間距按6m布置。2、 回采工作面區(qū)域防突措施(1)順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯因*工作面軌道順槽0204m段無底抽巷,*中間順槽底抽巷巷道失修嚴(yán)重,均無法施工穿層鉆孔。因此,在*軌道順槽西幫0204m,*中間順槽東、西兩幫自工作面停采線南20m位置開始至距切眼南15m位置,向工作面回采區(qū)域施工順層鉆孔,鉆孔開孔位置距巷道頂板1.2m1.5m。為提高瓦斯抽采效果,在煤層變厚區(qū)域?qū)︺@孔進(jìn)行加密布置,根據(jù)地質(zhì)資料,切眼南2
43、30385m、543639m區(qū)域煤層變厚,故對這兩區(qū)域內(nèi)鉆孔進(jìn)行加密,鉆孔間距1m,其他區(qū)域鉆孔按間距2m布置,中間順槽東幫順層鉆孔深度不低于75m,中間順槽西幫及軌道順槽順層鉆孔深度不低于65m,鉆孔控制工作面走向50194m。(2)穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯(沿工作面走向沿走向056m,185248m)在*軌道順槽(204715m)的底抽巷和*膠帶底抽巷內(nèi)施工回采區(qū)域穿層鉆孔,鉆孔控制工作面回采區(qū)域沿走向方向056m,185248m。在軌道、膠帶底抽巷內(nèi)每6m布置一組8個(gè)孔徑為94mm的穿層鉆孔,鉆孔呈“網(wǎng)格式”布置,鉆孔的終孔間距6m。 *工作面預(yù)抽回采區(qū)域防突鉆孔布置圖見圖6-1,鉆
44、孔參數(shù)見附表7 3、區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)預(yù)抽工作面回采區(qū)域的抽采鉆孔達(dá)到6個(gè)月的預(yù)抽期后,利用煤層殘余瓦斯含量值和殘余瓦斯壓力進(jìn)行區(qū)域防突措施的效果檢驗(yàn),根據(jù)防突規(guī)定第五十五條,沿工作面推進(jìn)方向每間隔50m布置2個(gè)測點(diǎn),測定殘余瓦斯含量,每100m范圍內(nèi)選取2個(gè)測點(diǎn)測定殘余瓦斯壓力,并在煤層變厚區(qū)域、地質(zhì)構(gòu)造帶附近加密檢測點(diǎn)布置。當(dāng)殘余瓦斯含量6m³/t和殘余瓦斯壓力0.6MPa,且檢測孔施工期間無噴孔、夾鉆、頂鉆等突出預(yù)兆時(shí),判定區(qū)域措施有效,并編制工作面抽采達(dá)標(biāo)評判報(bào)告;若任一個(gè)檢測孔施工期間出現(xiàn)噴孔、夾鉆、頂鉆等突出預(yù)兆或效果檢驗(yàn)指標(biāo)超標(biāo)時(shí),則此檢測點(diǎn)周圍半徑100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)
45、域均判定為無效,采用延長抽采時(shí)間或補(bǔ)打區(qū)域防突鉆孔后重新進(jìn)行效果檢驗(yàn),直至判定區(qū)域措施有效。 4、區(qū)域驗(yàn)證*工作面回采期間執(zhí)行連續(xù)驗(yàn)證,即在回采期間每6m進(jìn)行一次區(qū)域驗(yàn)證。(1)區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置工作面回采期間采用鉆屑指標(biāo)法進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證(臨界值見表5-1),區(qū)域驗(yàn)證鉆孔垂直于工作面煤壁布置,沿工作面走向每隔10m布置一個(gè)10m深的驗(yàn)證鉆孔,鉆孔控制前方10m,孔徑42mm,鉆孔布置見圖6-2。驗(yàn)證鉆孔應(yīng)布置在煤層軟分層中。當(dāng)區(qū)域驗(yàn)證鉆孔施工過程中任何一次指標(biāo)超標(biāo)或打鉆出現(xiàn)噴孔、頂鉆、卡鉆,響煤炮等明顯突出預(yù)兆,則認(rèn)定措施無效,必須立即停止作業(yè),補(bǔ)充施工區(qū)域防突措施并重新進(jìn)行抽采達(dá)標(biāo)評判。(2)區(qū)
46、域驗(yàn)證操作方法在工作面切眼內(nèi)垂直于工作面煤壁布置,沿工作面走向每隔10m布置一個(gè)直徑為42mm,深10m的預(yù)測鉆孔。預(yù)測孔應(yīng)盡可能布置在煤層的軟分層中,并應(yīng)布置在距措施孔不得小于0.4m位置。鉆孔每鉆進(jìn)1m測定該1m段的全部鉆屑量S,每鉆進(jìn)2m至少測定一次鉆屑瓦斯解析指標(biāo)h2。圖6-2 *工作面回采期間區(qū)域驗(yàn)證鉆孔布置示意圖2、 回采工作面瓦斯治理技術(shù)措施為加強(qiáng)*工作面回采期間的瓦斯治理工作,在工作面回采期間采取“順層鉆孔+瓦斯治理強(qiáng)化措施孔+上隅角采空區(qū)插管抽采+低位高抽鉆孔抽采”等綜合措施強(qiáng)化瓦斯治理工作,確保工作面安全生產(chǎn)。1、 順層鉆孔瓦斯治理強(qiáng)化措施在*軌道順槽、膠帶順槽內(nèi),向回采工
47、作面施工一排順層鉆孔,鉆孔由停采線外20m開始施工,孔深不低于65m,鉆孔直徑為94mm,孔間距為2m。2、 回采工作面瓦斯治理強(qiáng)化措施孔在切眼內(nèi),距軌道、膠帶順槽各10m位置開始,布置2排直徑為75mm、孔深16m的抽采鉆孔,鉆孔呈“三花眼”布置,孔間距1.5m,排間距0.5m。工作面淺孔抽采鉆孔垂直切眼,傾角均與煤層傾角一致。鉆孔施工過程中,可根據(jù)現(xiàn)場條件對鉆孔參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,鉆孔布置示意圖見圖6-3。圖6-3 *工作面回采期間瓦斯治理強(qiáng)化措施孔布置示意圖3、 采空區(qū)插管抽采在工作面上隅角采用采空區(qū)插管的抽采方式,采空區(qū)上隅角用煤袋填實(shí),將抽采管末端插入上隅角煤袋墻以里0.5m。抽采主管路吊
48、掛在巷道右?guī)晚敯澹捎?00mm抽采管進(jìn)行抽采。見圖6-4。4、 低位高抽鉆孔抽采在工作面回采期間,在軌道順槽西幫和中間順槽東幫每60m各布置1個(gè)鉆場,在鉆場內(nèi)布置9個(gè)高位鉆孔,控制軌道順槽西幫35m,控制煤層頂板以上2540m,對采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽采,見圖6-5。表6-1:*工作面低位高抽鉆孔參數(shù)表孔號距頂板距正頭方位角(°)偏角(°)傾角(°)預(yù)計(jì)鉆孔長度(m)10.8m1.0m317-1023.9 133 20.8m2.0m321-624.1 133 30.8m3.0m325-224.2 132 40.4m1.0m313-1430.6 102 50.4m2.0
49、m319-831.2 100 60.4m3.0m325-231.5 100 70m1.0m304-2339.9 72 80m2.0m313-1441.5 69 90m3.0m323-442.6 68 圖6-4 *工作面采空區(qū)上隅角瓦斯(插管)抽采設(shè)計(jì)示意圖圖6-5 *工作面采空區(qū)低位高抽鉆孔抽采設(shè)計(jì)示意圖第6章 抽采設(shè)計(jì)1、 瓦斯抽采系統(tǒng)*工作面利用地面永久抽采系統(tǒng)和井下西翼抽采系統(tǒng)進(jìn)行分源抽采。地面安裝3臺(tái)瓦斯抽采泵,2臺(tái)型號為2BEC-67,額定流量350m3/min的抽采泵作為工作泵,1臺(tái)型號為2BEK720-2BG3,額定流量500m3/min抽采泵作為備用泵,采用500mm的抽采管路
50、由風(fēng)井西翼回風(fēng)大巷與回風(fēng)大巷相連的專用回風(fēng)巷,再由三通連接300mm的抽采管路延伸至*工作面,抽采*工作面永久封孔鉆孔內(nèi)瓦斯。井下西翼抽采泵站安裝2臺(tái)2BEC-42型120m3/min水環(huán)式真空泵和一臺(tái)2BEC-50型200 m3/min水環(huán)式真空泵,抽采管路由西翼回風(fēng)大巷與回風(fēng)大巷相連的專用回風(fēng)巷,再由三通連接300mm的抽采管路延伸至抽采地點(diǎn),抽采*工作面臨時(shí)封孔鉆孔及防噴裝置內(nèi)瓦斯。2、 抽采管路選擇及鋪設(shè) 1、抽采管路選擇根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽采規(guī)范可知,選擇瓦斯抽采孔管直徑確定,可按下式計(jì)算:式中:R瓦斯管內(nèi)徑,m;Q管路內(nèi)的混合瓦斯流量,(m³/min);V
51、經(jīng)濟(jì)流速(m/s),可取515m/s。取5m/s*工作面共設(shè)計(jì)順層鉆孔1550個(gè),設(shè)計(jì)孔深201990m,順層鉆孔瓦斯流量0.0103m³/min·hm,可計(jì)算出需要的抽采瓦斯管徑為150mm。*工作面共設(shè)計(jì)穿層鉆孔1976個(gè),設(shè)計(jì)孔深97136m,其中巖孔64757m,煤孔32379m,穿層鉆孔瓦斯流量0.0227m³/min·hm,可以計(jì)算出需要的抽采瓦斯管徑為180mm。根據(jù)某某公司瓦斯抽采管理相關(guān)規(guī)定,采掘工作面瓦斯抽采主管路直徑不小于300mm。因此,*工作面順槽瓦斯抽采主管路用300mm管徑較適宜。2、 抽采管路的鋪設(shè)*工作面順槽掘進(jìn)期間鋪設(shè)
52、兩趟抽采主管路,一趟直徑300mm用于抽采工作面順槽永久封孔鉆孔內(nèi)瓦斯;一趟直徑150mm用于抽采工作面順槽臨時(shí)封孔鉆孔及防噴裝置內(nèi)瓦斯;工作面回采期間在軌道順槽另鋪設(shè)一趟直徑300mm用于抽采工作面回采期間上隅角瓦斯。*工作面底板巷鋪設(shè)兩趟直徑300mm抽采主管路,一趟用于抽采工作面底板巷永久封孔鉆孔內(nèi)瓦斯;一趟用于抽采工作面底板巷臨時(shí)封孔鉆孔及打鉆期間防噴裝置內(nèi)瓦斯。采掘工作面的抽采管路應(yīng)保證“四個(gè)標(biāo)高”的原則,即:上趟主抽采管路一條線,并高于抽采孔水平;上排抽采孔一條線;下排抽采孔一條線并高于輔助抽采管;輔助抽采管一條線并高于自動(dòng)放水器和排渣裝置。見圖7-1 *工作面抽采系統(tǒng)示意圖3、
53、抽采管路附屬裝置及設(shè)施安裝要求(1)孔板流量計(jì)安裝說明在*工作面300mm抽采主管路上(各巷道開口段)需安裝孔板流量計(jì),如圖7-1。圖7-2 孔板流量計(jì)原理結(jié)構(gòu)示意圖在抽采瓦斯管路中安裝孔板時(shí),孔板的孔口必須與管道同心,氣端面與管道軸線垂直,偏心度<12%;安裝孔板的管道內(nèi)壁,在孔板前后距離2D的范圍內(nèi),不應(yīng)有凸凹不平,焊縫和墊片等;孔板流量計(jì)的上游(前端),管道直線長度20D,下游(后端)長度10D;要經(jīng)常清理孔板前后的積水和污物,孔板銹蝕要更換;抽采瓦斯量有較大變化時(shí),應(yīng)根據(jù)流量大小更管相應(yīng)的孔板。(2)自動(dòng)放水器和排渣裝置安裝瓦斯抽采管路應(yīng)根據(jù)管路內(nèi)水量情況每間隔500m必須安裝自
54、動(dòng)放水器和排渣裝置,且巷道的低洼處也必須安裝自動(dòng)放水器和排渣裝置。每條巷道的自動(dòng)放水器及管路排渣器必須安排專人進(jìn)行維護(hù),保證自動(dòng)放水器的正常使用。三、鉆孔的封孔和連接 1、順層鉆孔封孔(1)封孔工藝:順層預(yù)抽回采區(qū)域鉆孔封孔采用聚氨酯囊袋式專用封孔器封孔工藝。該工藝是先將囊袋式專用封孔器送入鉆孔內(nèi)16m-24m處,然后利用壓風(fēng)將注膠罐內(nèi)混合均勻的A、B膠液通過注漿管注入到專用封孔器中,依靠聚氨酯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹,將鉆孔密封堵住,然后連接抽采管至抽放管網(wǎng)上進(jìn)行抽采。(2)封孔方法:由里到外依次下入長度為16m的1寸鋼花管、長度4m的1寸鋼管及長度為8m的囊袋式專用封孔器,外端接長度為18m的1
55、寸鋼實(shí)管(3)封口注漿:管路安設(shè)完成后,將A、B膠液各取4kg倒入注膠罐中,然后利用壓風(fēng)將注膠罐內(nèi)混合均勻的A、B膠液通過注漿管注入到專用封孔器中,孔口用黃泥或聚氨酯進(jìn)行封堵。(4)連管抽放:注漿封孔后及時(shí)連接至主管路上進(jìn)行瓦斯抽放,1寸鋼管外露長度為150mm,注漿管外漏長度不大于100mm。見圖7-32、穿層鉆孔封孔(1)封孔工藝:井下底板巖巷穿層鉆孔采用“兩堵一注”式封孔工藝。該封孔工藝采用FJQW型專用封孔器,依靠注漿泵壓力把水泥漿液壓入注漿管及兩端囊袋中,囊袋迅速膨脹,先將兩端進(jìn)行封閉;當(dāng)壓力達(dá)到1.5MPa時(shí),注漿管中間爆破閥爆破,再將鉆孔兩個(gè)囊袋中間的部分充滿,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多層密封,進(jìn)行瓦斯抽放。(2)封孔方法:由外向里依次為一根長度2m的1寸鋼實(shí)管,續(xù)接長度6m的“兩堵一注”式專用封孔器,續(xù)接長度2m的鋼花管。封孔深度為10m,封孔段長度為6m。(3)注漿封孔:管路安設(shè)完成后,利用注漿泵壓力由注漿管向?qū)S梅饪灼鲀?nèi)注入水泥漿液,注漿壓力1.5MPa;由于鉆孔孔徑不同,注入的水泥漿液不同,根據(jù)水泥漿液的水灰比為1:1.4。(4)連管抽放:注漿封孔后及時(shí)連接至主管路上進(jìn)行瓦斯抽放,1寸鋼管外露長度為150mm,注漿管外漏長度不大于100mm。見圖7-43、鉆孔連接方式瓦斯抽采主管路采用4m一根,管徑為3
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