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文檔簡介

1、登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計 2014年12月1日第一章 礦井概況一、交通位置登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司(以下簡稱“君鑫煤業(yè)”)位于登封市石道鄉(xiāng)境內(nèi),北東距登封市約25km,南距汝州市約25km,伊川-登封的公路在礦區(qū)西北部約2km處通過,區(qū)內(nèi)有至石道鄉(xiāng)和臨汝鎮(zhèn)等地的鄉(xiāng)級公路,登封煤田專用鐵路從礦區(qū)北部通過,交通比較便利。詳見交通位置示意圖1-1-1。圖1-1-1 交通位置示意二、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造本井井田范圍地質(zhì)構(gòu)造以褶曲為主,受區(qū)域構(gòu)造影響,井田總體呈一走向東西,傾西北的單斜構(gòu)造。傾角一般29°31°。三、礦區(qū)地層本區(qū)地層屬華北地豫陜地區(qū)嵩箕小區(qū),礦區(qū)地

2、層自老而新(自下而上)沉積有寒武系、石炭系、二疊系、三疊系、新近系及第四系。寒武系為礦區(qū)的含水層,自下而上分為:張夏組、崮山組。石炭系自下而上分為:上統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組。上統(tǒng)本溪組為鋁質(zhì)泥巖的隔水層,上統(tǒng)太原組共有8層煤分別為:一1煤(厚0.2至0.3 m);一2煤(厚0.2至0.3 m);一3煤(厚0.2至0.3 m);一4煤(厚0.2至0.4m);一5煤(厚0.3至0.6m);一6煤(厚0.38至0.6 m);一7煤(厚0.1至0.3 m);一8煤(厚0.02至0、1 m)。開采保護(hù)層為一6煤。二壘系下統(tǒng)的山西組,賦存著礦井主采二1煤層。四、可采煤層批準(zhǔn)煤層:保護(hù)層為一6煤層,主采煤層(

3、被保護(hù)層)為二1煤層。一6煤層:結(jié)構(gòu)簡單,煤層平均厚度0。38至0。6m,煤層頂板為泥巖和粉砂巖,底板為泥巖。二1煤層:結(jié)構(gòu)簡單,煤層平均厚度0。28至14。52m。煤層頂板為泥巖、粉砂巖、石英砂巖,底板為粉砂巖、石英砂巖、砂質(zhì)泥巖。第二章 礦井瓦斯第一節(jié) 礦井瓦斯概況一、二1煤層的瓦斯壓力與瓦斯含量11煤層瓦斯壓力(見表1):孔 號位 置孔徑(mm)傾角(°)方位角(°)見煤深度(m)見煤標(biāo)高(m)垂深(m)煤厚(m)表壓讀數(shù)(MPa)絕對壓力(MPa)1+80大巷三部皮帶頭東133m處75+531914.897.794062.680.480.582+80大巷二部皮帶頭東

4、349.5m處75+51410.8934013.30.290.393+80大巷二部皮帶頭東120.5m處75+40014.593.14174.50.20.34+80西大巷X5西39m處75+35417.791.854141.50.20.35東翼皮帶下山斜120m處75+504813.8638.24274.470.80.96東翼皮帶下山斜120m處75+244821.5635.774293.350.350.457+80西大巷X5西19m處75+35416.991.44141.50.20.38+80大巷二部皮帶頭東171.5m處75+31417.1894174.90.30.4中國礦業(yè)大學(xué)實測二1煤

5、層瓦斯壓力數(shù)據(jù)表 ( 表1)中國礦業(yè)大學(xué)結(jié)合其為君鑫煤業(yè)所測試煤的吸附常數(shù)推算出的瓦斯含量(見表2),分別繪制瓦斯壓力梯度圖(圖1)和瓦斯含量梯度圖(圖2)。 標(biāo)高/m壓力/MPa瓦斯含量/m3/t+1500.153.24+1000.497.55+600.759.6401.1611.76-501.4913.01-1001.8314.01-1502.1614.83二1煤層瓦斯壓力和瓦斯含量推算值 ( 表2 ) 瓦斯壓力-標(biāo)高曲線圖 (圖1 ) 瓦斯含量-標(biāo)高曲線圖 (圖2 )二、二1煤層瓦斯賦存規(guī)律1、瓦斯分帶性由鉆孔瓦斯分析可知,本區(qū)由淺至深瓦斯分帶明顯,依次出現(xiàn)瓦斯風(fēng)化帶及甲烷帶,各帶的展布

6、方向大致與煤層走向平行,瓦斯風(fēng)化帶大體在煤層底板標(biāo)高+250m以淺,CH4成分<80%,CH4含量<2.0m3/t.daf;+250m以下屬甲烷帶,CH4成分>80%, CH4含量218.05m3/t.daf。2、CH4含量隨深度增加而增大區(qū)內(nèi)二1煤層CH4含量由西向東走向上逐漸降低,變化明顯,在傾向上由南向北隨煤層埋藏深度的增加逐漸增高,呈現(xiàn)出正相關(guān)的線性變化規(guī)律,并具不均衡性。3、CH4含量與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對簡單,僅有東部邊界龍泉寺正斷層(F1)切斷二1煤層。54線以東為滑動構(gòu)造發(fā)育地段,本次補勘結(jié)合以往勘探階段經(jīng)57線、58線鉆孔取樣分析,CH4成分45.57

7、98.55%,CH4含量2.4018.05 m3/t.daf。與55勘探線以西區(qū)段CH4含量相比形成較大的差異,說明Ht1導(dǎo)氣性較好,屬開放性或半開放性質(zhì)斷層,為瓦斯的逸散提供了通道,在Ht1附近形成了一定范圍的低CH4區(qū) 。應(yīng)當(dāng)指出的是,煤層瓦斯含量具有隨煤層埋深增加而增加的總體趨勢,但其賦存也有不均衡性,建議礦井在采掘過程中,在地壓大、煤厚及產(chǎn)狀驟變地段、斷裂帶尖滅處附近,應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測、礦井通風(fēng)等措施,預(yù)防瓦斯聚積、異常涌出、瓦斯突出的現(xiàn)象和事故發(fā)生,防患于未然。第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量計算礦井瓦斯涌出量預(yù)測的任務(wù)是確定新礦井、新水平、新采區(qū)投產(chǎn)后瓦斯涌出量的大小,它是礦井通風(fēng)設(shè)計、瓦斯抽

8、采設(shè)計和瓦斯管理必不可少的基礎(chǔ)參數(shù)。目前,礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法可概括為兩大類:礦山統(tǒng)計法和分源預(yù)測法。礦山統(tǒng)計法根據(jù)對本礦及鄰近礦井實際瓦斯涌出量資料的統(tǒng)計分析,得出礦井瓦斯涌出量隨開采深度變化的規(guī)律,來推算新礦井或延深水平的瓦斯涌出量。它要求被預(yù)測的回采工作面在開采方法、煤層賦存條件、瓦斯地質(zhì)條件與樣本工作面相同或相似,否則,預(yù)測準(zhǔn)確率難以保證。分源預(yù)測法以煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、煤層賦存條件、頂?shù)装寮班徑簩忧闆r、采煤方法等為基礎(chǔ),根據(jù)瓦斯涌出來源和各瓦斯源的涌出規(guī)律,計算回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)及礦井的瓦斯涌出量。該方法適應(yīng)于各種采煤方法回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測,只要選取的計算參數(shù)合理,

9、可以取得較高的預(yù)測準(zhǔn)確率。結(jié)合君鑫煤業(yè)實際情況以及目前所掌握的采、掘面瓦斯資料,本設(shè)計的瓦斯涌出量預(yù)測采用分源預(yù)測法進(jìn)行。按礦井瓦斯主要涌出源:回采(包括開采層、圍巖和鄰近煤層)、掘進(jìn)及采空區(qū)瓦斯涌出規(guī)律對本礦二1煤層、鄰近層工作面、掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量進(jìn)行計算,最終達(dá)到預(yù)測各煤層采區(qū)、全礦井瓦斯涌出量的目的。一、二1煤層瓦斯涌出量計算1、二1煤層采煤工作面瓦斯涌出量計算回采工作面的瓦斯涌出量包括開采層瓦斯涌出量(包含圍巖)和鄰近層瓦斯涌出,即回采工作面相對瓦斯涌出量為鄰近層瓦斯涌出量和本煤層瓦斯涌出量之和。本礦主采二1煤層,22采區(qū)(上段)其鄰近一6煤巖層為其保護(hù)層,因為一6煤巖層回采工作

10、面超前二1煤層回采工作面,所以二1煤層回采工作面瓦斯涌出量不考慮鄰近一6煤巖層的瓦斯涌出。對于一次采全高的采煤工作面,采煤工作面的瓦斯涌出量計算公式如下:Q采=K1×K2×K3×(W0- Wc)式中 Q采開采煤層相對瓦斯涌出量,m3/t;K1圍巖瓦斯涌出系數(shù),取k11.3;K2工作面丟煤系數(shù),取回采率的倒數(shù)。二1煤為中厚煤層,工作面回采率取95,則K21.053;K3工作面巷道瓦斯預(yù)排影響系數(shù),K3(L2h)/L;其中:L工作面長度,二1煤取120m;h掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度,取10m;則 K3=0.83。m開采層厚度,取2.5m;M開采層采高,取2.5m;W0開采

11、煤層原始瓦斯含量,根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)所出示的登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司君鑫煤礦瓦斯地質(zhì)圖說明書及圖3-1-2得出22采區(qū)(上段)淺部工作面(標(biāo)高+100+40m)的二1煤原始瓦斯含量為7.5510.46m3/t,平均為9 m3/t;22采區(qū)(上段)深部工作面(標(biāo)高-20-80m)的二1煤原始瓦斯含量為12.313.64m3/t,平均為13 m3/t;Wc原煤的殘存瓦斯含量,因礦方?jīng)]有實測數(shù)值,所以根據(jù)AQ1018-2006礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法附錄c查處二1煤層的原煤殘存瓦斯含量為3m3/t。將以上數(shù)據(jù)代入可得:22采區(qū)(上段)淺部二1煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量Q采=1.3×1.05

12、3×0.83×(2.5÷2.5)×(9-3)=6.82 m3/t22采區(qū)(上段)深部二1煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量Q采=1.3×1.053×0.83×(2.5÷2.5)×(13-3)=11.36 m3/t22采區(qū)二1煤采煤工作面日產(chǎn)量為818t。經(jīng)計算,22采區(qū)(上段)淺部二1煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量6.82m3/t,絕對瓦斯涌出量為3.87m3/min。22采區(qū)(上段)深部二1煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量11.36 m3/t,絕對瓦斯涌出量為6.45m3/min。2、二1煤層(上段)掘進(jìn)工作面瓦斯

13、涌出量計算掘進(jìn)工作面的瓦斯是由巷道煤壁和掘進(jìn)落煤兩部分組成,掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量采用下式計算:Q掘=Dq0(2-1)+S(W0- Wc)式中 Q掘掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量,m3/min;D巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度,m,對于薄及中厚煤層,為開采層厚度;則二1煤層取5.0m;平均掘進(jìn)速度,m/min,按120m/月考慮,取0.0027;L巷道長度,m,取950;S掘進(jìn)端頭見煤面積,m2,取10.2;煤的密度,t/m3,取1.41;Wc運出礦井后煤的殘存瓦斯量,m3/t,取1.5;q0煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度,m3/(m2·min),無實測值參考q0=0.0260.0004(Vdaf)2+0.1

14、6/W0,22采區(qū)淺部二1煤層q0=0.0007m3/m2·min;22采區(qū)淺部二1煤層q0=0.0005m3/m2·min;Vdaf煤的揮發(fā)分,取14.4;W0開采煤層原始瓦斯含量, 22采區(qū)(上段)淺部工作面(標(biāo)高+100+40m)的二1煤原始瓦斯含量為7.5510.46m3/t,平均為9 m3/t;22采區(qū)(上段)深部工作面(標(biāo)高-20-80m)的二1煤原始瓦斯含量為12.313.64m3/t,平均為13 m3/t。將以上數(shù)據(jù)代入可得:22采區(qū)(上段)淺部二1煤層掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量Q掘=5×0.0027×0.0007×(2×

15、;-1)+10.2×0.0027×1.41×(9-3)=0.25m3/min22采區(qū)(上段)深部二1煤層掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量Q采=5×0.0027×0.0005×(2×-1)+10.2×0.0027×1.41×(13-3)=0.4m3/min 22采區(qū)(上段)淺部二1煤層掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為0.25 m3/min,22采區(qū)(上段)深部二1煤層掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為0.4m3/min。二、一6煤層瓦斯涌出量計算1、一6煤層采煤工作面瓦斯涌出量計算本礦主采二1煤層,22采區(qū)(上段)一6

16、煤層作為其保護(hù)層開采,即一6煤層回采工作面瓦斯涌出量為開采層和鄰近二1煤層瓦斯涌出量之和。(1)一6煤層采煤工作面瓦斯涌出量對于一次采全高的采煤工作面,回采工作面的瓦斯涌出量計算公式如下:Q采=K1×K2×K3×(W0- Wc)式中 Q采開采煤層相對瓦斯涌出量,m3/t;K1圍巖瓦斯涌出系數(shù),取k11.3;K2工作面丟煤系數(shù),取回采率的倒數(shù)。一6煤層工作面回采率取97,則K21.031;K3工作面巷道瓦斯預(yù)排影響系數(shù),K3(L2h)/L;其中:L工作面長度,取150m;h掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度,取15m;則 K3=0.8。m開采層厚度,取0.3m;M開采層采高,取0

17、.8m;W0開采煤層原始瓦斯含量,由于該礦一6煤層瓦斯參數(shù)無實測數(shù)據(jù),故采用鄰近礦井?dāng)?shù)據(jù),取4.81m3/t;Wc原煤的殘存瓦斯含量,由于該礦一6煤層瓦斯參數(shù)無實測數(shù)據(jù),故采用鄰近礦井?dāng)?shù)據(jù),1.77m3/t。將以上數(shù)據(jù)代入可得,一6煤層工作面相對瓦斯涌出量Q采=1.3×1.031×0.8×(0.3÷0.8)×(4.81-1.77)=1.22 m3/t一6煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量1.22 m3/t。(2)鄰近層瓦斯涌出量計算22采區(qū)(上段)開采保護(hù)層時,二1煤層為其上鄰近層,根據(jù)鉆孔統(tǒng)計,22采區(qū)內(nèi)一6煤層上距二1煤層25m。開采一6煤層時,

18、二1煤層為上鄰近層。鄰近層瓦斯涌出量采用如下方法。Q鄰(m/M)(WoWc)k式中 Q鄰開采一6煤層時,二1煤層作為上鄰近層的鄰近層瓦斯涌出量m3/t;m近層厚度,m;開采一6煤層時,二1煤層為其鄰近層,22采區(qū)平均厚度為2.5m; M工作面采高,m;一6煤層采高為0.8m; Wo鄰近層二1煤層的原始瓦斯含量,m3/t;22采區(qū)(上段)淺部工作面(標(biāo)高+100+40m)的二1煤原始瓦斯含量為7.5510.46m3/t,平均為9 m3/t;22采區(qū)(上段)深部工作面(標(biāo)高-20-80m)的二1煤原始瓦斯含量為12.313.64m3/t,平均為13 m3/t; Wc鄰近層殘存瓦斯含量,m3/t;因

19、礦方?jīng)]有實測數(shù)值,所以根據(jù)AQ1018-2006礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法附錄c查處二1煤層的原煤殘存瓦斯含量為3m3/t。k鄰近層的瓦斯排放率,二1煤層為一6煤上鄰近層,22采區(qū)(上段)內(nèi)二1煤層下一6煤25m,瓦斯排放率取80%;鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系圖(圖3)將以上數(shù)據(jù)代入,可得開采一6煤層時,二1煤層作為上鄰近層的鄰近層瓦斯涌出量為22采區(qū)(上段)淺部開采一6煤層時,二1煤層作為上鄰近層的鄰近層瓦斯涌出量為:Q鄰=(2.5÷0.8)×(9-3)×80%=15m3/t22采區(qū)(上段)深部開采一6煤層時,二1煤層作為上鄰近層的鄰近層瓦斯涌出量為:Q鄰=(2

20、.5÷0.8)×(13-3)×80%=25m3/t(3)一6煤層回采工作面瓦斯涌出量一6煤層回采工作面瓦斯涌出量為開采層和鄰近二1煤層瓦斯涌出量之和。一6煤層采煤工作面日產(chǎn)量152t。22采區(qū)(上段)淺部開采一6煤層時,一6煤回采工作面相對瓦斯涌出量為16.22m3/t,則絕對瓦斯涌出量為1.71m3/min。22采區(qū)(上段)深部開采一6煤層時,一6煤回采工作面相對瓦斯涌出量為26.22m3/t,則絕對瓦斯涌出量為2.77m3/min。2、一6煤層掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計算掘進(jìn)工作面的瓦斯是由巷道煤壁和掘進(jìn)落煤兩部分組成,掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量采用下式計算:Q掘=Dq

21、0(2-1)+S(W0- Wc)式中 Q掘掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量,m3/min;D巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度,m,對于薄及中厚煤層,為開采層厚度;則一6煤層取0.6m;平均掘進(jìn)速度,m/min,按120m/月考慮,取0.0027;L巷道長度,m,取980;S掘進(jìn)端頭見煤面積,m2,取1.2;煤的密度,t/m3,取1.41;Wc運出礦井后煤的殘存瓦斯量,m3/t,由于該礦一6煤層瓦斯參數(shù)無實測數(shù)據(jù),故采用鄰近礦井?dāng)?shù)據(jù),取1.77;q0煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度,m3/(m2·min),無實測值參考q0=0.0260.0004(Vdaf)2+0.16/W0,q0=0.0011m3/m2·

22、;min;Vdaf煤的揮發(fā)分,由于該礦一6煤層瓦斯參數(shù)無實測數(shù)據(jù),故采用鄰近礦井?dāng)?shù)據(jù),取10.10;W0開采煤層原始瓦斯含量,由于該礦一6煤層瓦斯參數(shù)無實測數(shù)據(jù),故采用鄰近礦井?dāng)?shù)據(jù),取4.81。 將以上數(shù)據(jù)代入可得:Q采=0.6×0.0027×0.0011×(2×-1)+1.2×0.0027×1.41×(4.81-1.77)=0.02m3/min一6煤層掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為0.02m3/min。三、采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測采區(qū)瓦斯涌出量為采區(qū)內(nèi)所有回采工作面、掘進(jìn)工作面(巷道)與生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量之和,按下式計算:式中 Q區(qū)

23、生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量,m3/t; K生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出量系數(shù),1.201.35,設(shè)計取K=1.30; Q采i第i采煤工作面瓦斯涌出量,m3/t;22采區(qū)(上段)淺部二1煤采煤工作面相對瓦斯涌出量6.82m3/t,一6煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量為16.22m3/t;22采區(qū)(上段)深部二1煤采煤工作面相對瓦斯涌出量11.36m3/t,一6煤層采煤工作面相對瓦斯涌出量為26.22m3/t; Ai第i采煤工作面日產(chǎn)量,t/d;二1煤采煤工作面產(chǎn)量為818t/d,保護(hù)層工作面日產(chǎn)量為152t; Q掘i第i掘進(jìn)工作面巷道煤壁瓦斯涌出量,22采區(qū)(上段)淺部二1煤掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量0.25

24、m3/min, 22采區(qū)(上段)淺部二1煤掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量0.4m3/min;一6煤層掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為0.02 m3/min; n、m采煤工作面、掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù),二1煤采煤工作面?zhèn)€數(shù)1個,掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)2個,保護(hù)層回采工作面1個,掘進(jìn)工作面2個; Ao生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量,t/d,22采區(qū)日產(chǎn)量為1040t;將以上數(shù)據(jù)帶入:22采區(qū)淺部開采時相對瓦斯涌出量Q區(qū)=1.3×(6.82×818+16.22×152)+1440×(0.25×2+0.02×2)÷1040=11.03 m3/t22采區(qū)深部開采時相對瓦斯涌

25、出量Q區(qū)=1.3×(11.36×818+26.22×152)+1440×(0.4×2+0.02×2)÷1040=18.11 m3/t 22采區(qū)(上段)淺部開采時相對瓦斯涌出量為11.03 m3/t,絕對瓦斯涌出量為7.97m3/min;22采區(qū)(上段)深部開采時相對瓦斯涌出量為18.11 m3/t,絕對瓦斯涌出量為13.01m3/min。四、礦井瓦斯涌出量預(yù)測礦井瓦斯涌出量由各個采區(qū)瓦斯涌出量與已采空區(qū)瓦斯涌出量組成Q井= K式中 Q井礦井瓦斯涌出量,m3/t;q區(qū)i第i采區(qū)瓦斯涌出量,m3/t;A0i第i采區(qū)平均日產(chǎn)量,t

26、/d;n采區(qū)個數(shù),n=1;K采空區(qū)系數(shù),1.151.25,設(shè)計取1.25。本礦井以1個采區(qū)生產(chǎn)確保產(chǎn)量,礦井平均日產(chǎn)量為1040t。22采區(qū)(上段)淺部開采時礦井相對瓦斯涌出量為13.79 m3/t,絕對瓦斯涌出量為9.96m3/min;22采區(qū)(上段)深部礦井開采時相對瓦斯涌出量為22.64 m3/t,絕對瓦斯涌出量為16.26m3/min。二1煤層一6煤層采區(qū)礦井采煤工作面掘進(jìn)工作面采煤工作面掘進(jìn)工作面相對瓦斯涌出量(m3/t)絕對瓦斯涌出量(m3/min)絕對瓦斯涌出量(m3/min)相對瓦斯涌出量(m3/t)絕對瓦斯涌出量(m3/min)絕對瓦斯涌出量(m3/min)相對瓦斯涌出量(m

27、3/t)絕對瓦斯涌出量(m3/min)相對瓦斯涌出量(m3/t)絕對瓦斯涌出量(m3/min)22采區(qū)(上段)淺部6.823.870.2516.221.710.0211.037.9713.799.9622采區(qū)(上段)深部11.366.450.426.222.770.0218.1113.0122.6416.26礦井瓦斯涌出量統(tǒng)計表 ( 表3)五、瓦斯抽放的必要性煤礦安全規(guī)程中第一百四十五條規(guī)定:有下列情況之一的礦井,必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng):(一)1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。(

28、二)礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的:1.大于或等于40m3/min;2.年產(chǎn)量1.01.5Mt的礦井,大于30 m3/min;3.年產(chǎn)量0.61.0Mt的礦井,大于25 m3/min;4.年產(chǎn)量0.40.6Mt的礦井,大于20 m3/min;5.年產(chǎn)量小于或等于0.46Mt的礦井,大于15 m3/min。(三)開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。本礦井為煤與瓦斯突出礦井,采煤工作面的絕對瓦斯涌出量大于5m3/min,在22采區(qū)生產(chǎn)過程中必須進(jìn)行瓦斯抽采。六、抽采范圍和鉆孔布孔均勻程度目標(biāo)1、礦井抽采范圍目標(biāo):整個礦井區(qū)域內(nèi)二1煤層。2、礦井鉆孔布孔均勻程度目標(biāo):根據(jù)登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司22采

29、區(qū)設(shè)計的采掘布方案和登封市君鑫煤業(yè)有限責(zé)任公司22采區(qū)防治煤與瓦斯突出專項設(shè)計首先對22采區(qū)采掘工作面進(jìn)行瓦斯抽采,煤層預(yù)抽鉆孔間距為:4m至 10m,鉆孔長度為:單個鉆孔長度為10 m 至90m。底板抽放巷鉆場間距:4 m 至10m。 3、瓦斯含量及瓦斯壓力目標(biāo) 根據(jù)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定要求,所以各項數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo),(見表4)。參數(shù)煤層瓦斯壓力(MPa)煤層瓦斯含量(m3/t)目標(biāo)值066瓦斯含量及壓力目標(biāo) (表4)第三章 礦井抽采達(dá)標(biāo)工藝方案根據(jù)礦井地質(zhì)、瓦斯和抽放目標(biāo)等情況特制訂下述方案。一、抽采達(dá)標(biāo)工程1、井巷工程根據(jù)礦井二1煤回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)布置情況,在22采區(qū)設(shè)計掘進(jìn)6條底板

30、抽放巷,內(nèi)敷設(shè)瓦斯管路,對二1煤層進(jìn)行穿層瓦斯抽采。2、鉆孔工程對22采區(qū)首采工作面2201工作面的抽采鉆孔,布置在22701底抽巷、22703底抽巷、22601工作面上巷,采用穿層鉆孔對二1煤層進(jìn)行瓦斯抽采,鉆孔間距為4m至10m,單個鉆孔長度為10m至90m。二1煤層回采工作面長度為800m至1003m,工作面采長120m。22201首采工作面在22701底抽巷、22703底抽巷、22601工作面上巷共布置鉆孔數(shù)為:4912個。抽采時間預(yù)計180天二、22201首采工作面鉆孔參數(shù)1、穿層抽放鉆孔參數(shù)鉆孔位置:22701底抽巷、22703底抽巷、22601工作面上巷:;鉆孔角度:一般為3度至

31、87度(根據(jù)煤層賦存實際情況調(diào)整).開孔直徑:90mm;鉆孔直徑:90mm; 鉆孔長度:10m至90m;鉆孔間距:4m至10 m;封孔方式:聚胺脂封孔口后,用水泥、水玻璃、縮泥劑攪拌后注漿;封孔長度:大于8m。抽放時間:鉆孔預(yù)抽時間不小于180天。2、回采工作面采空區(qū)抽放參數(shù)如果在回采過程中出現(xiàn)回采工作面回風(fēng)巷上隅角瓦斯超限的情況可采用移動抽放泵對回采工作面采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放移動抽放泵地點:皮帶下山與回風(fēng)下山聯(lián)巷管 徑:350mm,抽放方式:對回采工作面上隅角插管、埋管連接移動抽放泵進(jìn)行抽放。3、對采空區(qū)密閉瓦斯抽放布置參數(shù)如果在回采過程中出現(xiàn)回采工作面回風(fēng)巷上隅角瓦斯超限的情況,根據(jù)分析瓦斯

32、來源可采用移動抽放泵對上部回采工作面采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放采空區(qū)閉墻插管抽放瓦斯,是解決采空區(qū)瓦斯向外涌出的一項行之有效的措施,但要求閉墻密閉性好,以保證抽放瓦斯的濃度。閉墻兩端用料石或普通建筑用磚砌成,里外圍墻,厚度不小于0.3m。閉墻總厚度為2.5m,密閉中間注1m水泥漿,為保證密閉性,將巷道四周墻壁挖出深約0.4m的槽溝,將料石鑲嵌進(jìn)去,將瓦斯管放在閉墻的上部。未抽放前用堵盤將瓦斯管外口堵嚴(yán),以免向外泄漏瓦斯。三、鉆孔封孔、聯(lián)孔封孔應(yīng)滿足密封性好、操作方便和材料經(jīng)濟(jì)的要求。封孔質(zhì)量影響著抽放瓦斯的濃度、孔口負(fù)壓、甚至整個抽放系統(tǒng)的效果。1、封孔本設(shè)計選用聚氨脂封孔。由異氫酸酯、聚醚和幾種添加

33、助劑反應(yīng)生成硬質(zhì)泡沫體。封孔前要將頂端焊有鐵擋盤的封孔管準(zhǔn)備好,根據(jù)封孔段長度確定好聚氨酯用量,然后將配制好的甲、乙兩種藥液混合并快速攪拌均勻,當(dāng)藥液由黃褐色稍變?yōu)槿榘咨珪r,停止攪拌,將藥液均勻倒在毛巾布上,邊倒液邊向封孔管上卷纏毛巾,并將卷纏好的封孔管迅速插入鉆孔內(nèi)。5分鐘后藥液開始發(fā)泡膨脹,膨脹倍數(shù)可達(dá)20倍。封孔完畢后用木楔將封孔管楔緊,以免封孔管晃動影響封孔質(zhì)量。封孔長度不小于7m。 2、聯(lián)孔 為了抽放礦井瓦斯,減少礦井中的瓦斯,根據(jù)抽放鉆場的分布情況、巷道布置情況和利用瓦斯的要求,必須在井下和井上敷設(shè)一個完整的瓦斯管路網(wǎng),單獨輸送瓦斯。根據(jù)我礦的實際情況,確定礦井瓦斯抽放管路系統(tǒng)為:

34、(1)礦井通往地面抽放系統(tǒng)(鄰近層抽放系統(tǒng)): 瓦斯泵站回風(fēng)斜井十80水平 回風(fēng)巷 回風(fēng)下山22701底抽巷、22703底抽巷、22601工作面上巷抽放鉆場抽放鉆孔22201首采采工作面二1煤層。( 2)移動泵瓦斯抽放泵站系統(tǒng)(采空區(qū)抽放系統(tǒng)): 移動泵瓦斯抽放泵(安裝在皮帶下山與回風(fēng)下山聯(lián)巷處)回風(fēng)下山十80水平 回風(fēng)巷 十80水平 回風(fēng)巷與22201工作面上巷聯(lián)絡(luò)巷22201工作面上巷22201工作面上隅采空區(qū)。四、監(jiān)測計量及放水除渣工程在瓦斯主管支管和鉆孔聯(lián)接裝置上設(shè)置測壓嘴,在瓦斯主管、干管、工作面抽放支管,瓦斯抽放鉆場、瓦斯抽放鉆孔、采空區(qū)抽放管以及其他必要的地點,安裝瓦斯抽放計量裝

35、置(孔板流量計),在所有低洼點安裝除渣放水器。五、施工設(shè)備和材料1、主要施工設(shè)備和材料(見表5):使用工程名稱型號數(shù)量鉆孔鉆機(jī)ZYG一2000型4臺ZYG一150型3臺管網(wǎng)工程管路377mm1259m350mm1293m監(jiān)測計量工程孔板流量計377mm1套350mm2套放水除渣工程除渣器18個主要施工設(shè)備和器材 (表5)2、進(jìn)度計劃及服務(wù)時間各項工程施工進(jìn)度計劃及服務(wù)時間,(見表6):工程地點開始時間竣工時間服務(wù)時間22701底抽巷2015年10月2016年2月2019年4月22703底抽巷2016年6月2016年12月2019年4月22601上巷2016年5月2016年12月2019年4月工

36、程施工進(jìn)度計劃及服務(wù)時間表 (表6) 3、資金計劃 根據(jù)2015年資金計劃、2015年抽采計劃、2015年安裝抽放系統(tǒng)的材料費用計劃為158萬元。2016年至2017年安裝抽放系統(tǒng)的材料費用計劃為263萬元。 六、安全技術(shù)措施、防護(hù)措施及注意事項1、安全技術(shù)措施 (1)所有進(jìn)入工作面工作的單位,必須對職工進(jìn)行規(guī)程培訓(xùn),使職工掌握本區(qū)域的避災(zāi)路線及各崗位操作規(guī)程。(2).進(jìn)入工作面的所有人員必須隨身佩帶隔離式自救器,并能正確熟練使用。(3)工作面割煤時,必須設(shè)有專人進(jìn)行觀測,發(fā)現(xiàn)異常立即停止工作、斷電、撤人。(4)區(qū)隊跟班領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)監(jiān)督、指揮措施執(zhí)行,內(nèi)容必須如實進(jìn)行填寫,包括鉆孔深度、個數(shù)以及打鉆時的異常情況等工作面施工瓦斯抽放鉆孔時注意事項。(5)加強(qiáng)周期來壓時的瓦斯管理。在周期來壓的時候,回風(fēng)隅角的瓦斯?jié)舛葧黠@升高,為了防止瓦斯超限,必須采取適當(dāng)控制煤機(jī)速度、避免多個支架同時移架、放煤或懸掛導(dǎo)風(fēng)簾等措施。(6)井下瓦斯一旦超限,必須按規(guī)定程序逐級匯報,保證能及時得到處理;有關(guān)部門及責(zé)任人無及時匯報或無及時采取措施處理,追究部門有關(guān)人員責(zé)任。(7)嚴(yán)格落實瓦斯超限分析制度,瓦斯超限就是事故,就要按“四不放過”原則進(jìn)行分析,查明原因,拿出防范措施,根據(jù)責(zé)任劃分結(jié)果追究有關(guān)人員責(zé)任。(8)嚴(yán)格落實領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場跟班制度,綜采工區(qū)每班都要安排

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