..頁腳...頁腳.12090工作面瓦斯綜合治理設(shè)計方案編制單位：通風(fēng)科編制人：科長：2012-12-10

12090工作面瓦斯綜合治理設(shè)計方案會審簽名表采煤一隊：年月日抽放隊：年月日通風(fēng)科：年月日地測科：年月日調(diào)度室：年月日機電科：年月日生產(chǎn)科：年月日安檢科：年月日通風(fēng)副總：年月日總工程師：年月日生產(chǎn)經(jīng)理：年月日總經(jīng)理：年月日會審意見

目錄第一章12090工作面概況 5第二章瓦斯地質(zhì)概況 7一、工作面頂、底板巖性 7二、地質(zhì)構(gòu)造 7三、水文地質(zhì) 7四、煤層情況 7五、煤質(zhì) 9六、瓦斯、煤塵和自燃發(fā)火情況 9第三章12090工作面危險源辨識 10一、瓦斯涌出量預(yù)測 10二、瓦斯事故危險源辨識 10三、煤塵事故危險源辨識 11四、火災(zāi)危險源辨識 11五、水災(zāi)危險源辨識 11六、機電事故危險源辨識 11七、頂板事故危險源辨識 11第四章工作面安全生產(chǎn)系統(tǒng) 12一、通風(fēng)系統(tǒng) 12（一）掘進通風(fēng)系統(tǒng) 12（二）工作面通風(fēng)系統(tǒng) 13二、監(jiān)測系統(tǒng) 14（一）掘進監(jiān)測系統(tǒng) 14（二）回采監(jiān)測系統(tǒng) 15三、防塵系統(tǒng) 16（一）掘進期間 16（二）回采期間 16四、供電系統(tǒng) 17（一）掘進期間 17（二）回采期間 18五、生產(chǎn)系統(tǒng) 18（一）掘進系統(tǒng) 18（二）回采系統(tǒng) 19六、壓風(fēng)自救系統(tǒng) 19（一）掘進期間壓風(fēng)自救系統(tǒng) 19第五章12090工作面回采期間瓦斯綜合治理方案 21一、瓦斯綜合治理方案 21（一）瓦斯抽放的必要性 21（二）瓦斯來源的分析 21（三）瓦斯綜合治理方案的確定 22第六章瓦斯治理工程及瓦斯抽放系統(tǒng) 28一、鉆孔量計算 28（一）12090工作面鉆孔量 28（二）噸煤鉆孔工程量 28二、瓦斯抽放系統(tǒng) 28第七章瓦斯抽采效果檢驗 29一、瓦斯綜合治理安全技術(shù)措施 30二、組織管理措施 31三、其他 32

12090工作面瓦斯綜合治理設(shè)計方案第一章12090工作面概況12090工作面于2012年9月開始掘進，計劃2013年5月上旬掘進結(jié)束。工作面開采煤層為二1煤層，為12采區(qū)上山第十個工作面。該工作面東臨11采區(qū)未采區(qū)，西臨14采區(qū)保護煤柱，南臨12071工作面采空區(qū)。12090工作面平面布置圖見圖一：12090工作面平面布置圖。上巷設(shè)計長度為893m，下巷設(shè)計長度為912m，切眼設(shè)計長度153m。地表無水體、少量建筑物；地面標(biāo)高+42～+76m，工作面標(biāo)高-75～-110m，平均埋深455m。平均煤厚4.5m，煤炭工業(yè)儲量77.9萬t。圖一：12090工作面平面布置圖工作面上巷巷道可采長度790m，采用下寬6.9mU36可縮性三心拱支架噴漿聯(lián)合支護，棚距0.5m，下凈寬6.9m，凈高3.5m，斷面19㎡。下巷巷道可采長度790m，采用下寬6.9mU36可縮性三心拱支架噴漿聯(lián)合支護，棚距0.5m，下凈寬6.9m，凈高3.5m，斷面19㎡。斷面圖見圖二：12090工作面上、下巷巷道支護斷面圖。圖二：12090工作面上、下巷巷道支護斷面圖

第二章瓦斯地質(zhì)概況一、工作面頂、底板巖性頂?shù)装迕Q巖石類別厚度巖性頂板基本頂大占砂巖3～12.1m深灰色灰黑色成分石英為主泥質(zhì)膠結(jié)厚層狀局部微砂質(zhì)泥巖直接頂砂質(zhì)泥巖4～10.9m平均7.4m深灰灰黑色中厚層狀含云母片及炭質(zhì)局部砂質(zhì)泥巖含植物化石偽頂泥質(zhì)或砂質(zhì)泥巖0.5～3m平均1.7m黑色，松軟破碎易跨落、易污手底板直接底泥巖或砂質(zhì)泥巖0～2.6m黑色灰黑色薄層狀含炭質(zhì)和植物化石，起伏較大，將來對回采可能會產(chǎn)生影響基本底砂質(zhì)泥巖或細砂巖3.1～8.3m灰黑色灰色含黃鐵礦結(jié)核及泥質(zhì)條帶可見大量黃鐵礦結(jié)核和菱鐵礦結(jié)核。見圖三：12090工作面煤巖層柱狀圖。二、地質(zhì)構(gòu)造該工作面范圍內(nèi)巖層總體上為單斜構(gòu)造，傾向北稍偏西，傾角在10°左右。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，該工作面內(nèi)無大的構(gòu)造，但頂?shù)装迤鸱^大，對掘進進度會產(chǎn)生一定的影響。三、水文地質(zhì)根據(jù)12071工作面回采情況及現(xiàn)有實測資料，12采區(qū)東翼二1煤層頂板砂巖裂隙含水層不發(fā)育，富水性較小，12090上巷距原11131工作面上巷4m，該巷掘進過程中上幫550m、580m、745m三處出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，均為老巷積水，涌水量2.0m3/h左右。預(yù)計最大涌水量10m3/h。四、煤層情況煤層為山西組二1煤層，黑色，粉沫狀或塊狀，煤厚約0.6~14.7m，平均煤厚4.5m，局部有夾矸，傾角8°～12°，平均在10°左右（附煤層柱狀圖）。

圖三：12090工作面煤巖層柱狀圖

五、煤質(zhì)煤質(zhì)情況：煤質(zhì)指標(biāo)根據(jù)公司煤質(zhì)科在工作面運輸、上巷及切眼所采取煤樣化驗結(jié)果，求其平均值所得。Ｍt:11.75％，Ａd:37.47％，Ｖdaf:42.51％，ST:0.36％六、瓦斯、煤塵和自燃發(fā)火情況根據(jù)河南理工大學(xué)2011年7月編制的《二1煤層瓦斯基本參數(shù)測定報告》，12090工作面瓦斯基本參數(shù)如下：測定地點原煤瓦斯含量（m3/t）堅固性系數(shù)（f）放散初速度△p瓦斯壓力（MPa）吸附常數(shù)孔隙率K（m3/m3）真密度γ（t/m3）視密度γ（t/m3）a(m3/t)b(MPa－1)12090工作面4.32（最大值）0.17100.2126.4800.9395.231.721.63煤塵：煤塵無爆炸危險性。自燃發(fā)火：煤層為不易自燃煤層。

第三章12090工作面危險源辨識一、瓦斯涌出量預(yù)測我公司屬于高瓦斯礦井，11采區(qū)下山該區(qū)域隨煤層埋藏深度變化瓦斯含量的增加并不明顯。1、本煤層瓦斯涌出量預(yù)測（1）掘進工作面瓦斯涌出量預(yù)測：根據(jù)11131下巷掘進期間瓦斯涌出量為0.8m3/min，據(jù)此預(yù)測12090工作面掘進期間瓦斯涌出量為0.8m3/min。（2）回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測：回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測按瓦斯含量計算工作面的瓦斯絕對涌出量，其計算如下：q＝Q×A/（24×60）式中q——二1煤層回采工作面瓦斯涌出量，m3/minA——工作面日產(chǎn)量，t；取2000Q——開采煤層（包括圍巖）瓦斯涌出量，m3/tQ=K1×K2×(X－Xc)×m/m0其中：K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取1.2K2——工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，K2＝1/η，η為工作面回采率，取0.95；m——煤層厚度，m；取4m0——煤層開采厚度，m；取3X——煤的原始瓦斯含量，m3/t，取最大值：4.32Xc——煤的殘存瓦斯含量（運至地面），m3/t，取1.10代入計算公式q＝7.52m3/min故12090采面回采期間最大絕對瓦斯涌出量為7.52m3/min。二、瓦斯事故危險源辨識回采期間，最大絕對瓦斯涌出量為7.52m3/min，只通過風(fēng)排不可以解決瓦斯問題，會引起瓦斯積聚，造成瓦斯超限等事故。三、煤塵事故危險源辨識在回采過程中的諸多環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生煤塵，我公司二1煤層煤塵無爆炸危險性，不會引起煤塵爆炸，但若煤塵濃度超標(biāo)時，會引起塵肺病。四、火災(zāi)危險源辨識二1煤層為不易自燃煤層，無煤層自燃引起火災(zāi)的危險性，但回采過程中，在放炮、供電、打鉆、運輸?shù)确矫?，如果管理不善，可能會引起外因火?zāi)事故。五、水災(zāi)危險源辨識根據(jù)11131工作面回采情況及現(xiàn)有實測資料，11采區(qū)下山東翼二1煤層頂板砂巖裂隙含水層不發(fā)育，富水性較小，12090上巷距原11131工作面下巷4m，該巷掘進過程中上幫550m、580m、745m三處出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，均為老巷積水，涌水量2.0m3/h左右。預(yù)計12090工作面回采過程中正常涌水量為3m3/h，最大涌水量為10m3/h。六、機電事故危險源辨識在生產(chǎn)作業(yè)過程中，由于管理不善，井下電氣設(shè)備會失爆，若有瓦斯積聚可能會引起瓦斯爆炸事故；同時電氣設(shè)備會因過載、漏電或帶電檢修，造成人身觸電事故。七、頂板事故危險源辨識在回采期間，由于管理不善或地質(zhì)因素影響，可能會發(fā)生冒頂事故。

第四章工作面安全生產(chǎn)系統(tǒng)一、通風(fēng)系統(tǒng)（一）掘進通風(fēng)系統(tǒng)12090工作面上下巷在掘進期間均采用壓入式通風(fēng)，在巷道進風(fēng)側(cè)建造風(fēng)門，回風(fēng)流經(jīng)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷進入總回風(fēng)。1、通風(fēng)線路(1)12090工作面上巷進風(fēng)：地面→主、副井→東大巷→11采區(qū)軌道下山→12090工作面上巷車場→12090上巷→工作面?；仫L(fēng)：工作面→12090上巷→12090工作面回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→11采區(qū)回風(fēng)下山→11采區(qū)回風(fēng)上山→11采區(qū)回風(fēng)斜井→地面。(2)12090工作面下巷進風(fēng)：地面→主、副井→東大巷→11采區(qū)軌道下山→12090工作面下巷車場→12090下巷→工作面。回風(fēng)：工作面→12090下巷→12090工作面回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→11采區(qū)回風(fēng)下山→11采區(qū)回風(fēng)上山→11采區(qū)回風(fēng)斜井→地面。2、局扇選型：（1）按掘進巷道的絕對瓦斯涌出量計算：Q掘=100×Q瓦×K=100×0.8×1.5=180m3/minQ瓦——采用12090工作面兩巷掘進期間預(yù)測瓦斯絕對涌出量m3/min。取0.8K——通風(fēng)不均衡系數(shù)，取1.5。（2）同時放炮的最大炸藥用量計算Q掘=25×A=25×10.8=270m3/minA——一次爆破的最大裝藥量，kg，A=10.8kg。（3）工作面最多人數(shù)計算工作面交接班時人數(shù)最多為40人，每人每分鐘需風(fēng)量為4m3，則Q掘=4N=4×40=160m3/min（4）按局扇實際吸風(fēng)量選風(fēng)機FBD№6.7(2×37KW)局扇實際吸風(fēng)量為410~700m3/min，風(fēng)筒直徑為Ф800mm。（5）風(fēng)速驗算按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，巷道風(fēng)速必須滿足以下要求：即：Vmin＝0.25m/s，Vmax＝4m/s，Smin＝12.4㎡，Smax＝17.2㎡，則：Vmin=410/(60×17.2)=0.40m/sVmax=700/(60×12.4)=0.94m/s結(jié)果：0.25m/s<V<4m/s，根據(jù)計算結(jié)果，該掘進工作面應(yīng)選兩臺FBD№6.7(2×37KW)局扇供風(fēng)，均可滿足要求。（二）工作面通風(fēng)系統(tǒng)12090工作面采用下巷進風(fēng)，上巷回風(fēng)的全負壓上行通風(fēng)方式。通風(fēng)系統(tǒng)圖見圖四：12090回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖。1、通風(fēng)線路：進風(fēng)：地面→主、副井→東大巷→11采區(qū)軌道下山→12090工作面下巷車場→12090下巷→工作面。回風(fēng)：工作面→12090上巷→12090工作面回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→11采區(qū)回風(fēng)下山→11采區(qū)回風(fēng)上山→11采區(qū)回風(fēng)斜井→地面。2、工作面風(fēng)量計算：（1）按工作面的絕對瓦斯涌出量計算：Q采=QK/c=1.2×7.52/0.8%=1128m3/minQ采采面供風(fēng)量m3/min。Q生產(chǎn)期間瓦斯絕對涌出量m3/min，取7.52K采面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取為1.2C工作面最高允許瓦斯?jié)舛?.8％（2）工作面最多人數(shù)計算：Q采=4N=4×120=480m3/minN工作面交接班時最多人數(shù)，取120人。（3）按工作面溫度計算：Ｑ＝60VSK＝60×1.3×11.37×1.2=1064.2m3/min當(dāng)t＝22°時，V取1.3m/s（4）風(fēng)速驗算Q采min=Vmin×S=0.25×60×11.37=170.5m3/minQ采max=Vmax×S=4×60×11.37=2728.8m3/min根據(jù)計算滿足Q采min<Q采=1128m3/min<Q采max計算結(jié)果符合《煤礦安全規(guī)程》之規(guī)定，故采面風(fēng)量定為1128m3/min3、風(fēng)門的位置及數(shù)量在12090工作面上巷車場安裝一組正反向風(fēng)門，由兩道正向風(fēng)門和兩道反向風(fēng)門組成，見回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖。圖四：12090回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖二、監(jiān)測系統(tǒng)（一）掘進監(jiān)測系統(tǒng)1、安全監(jiān)測設(shè)備KJ70N型監(jiān)測系統(tǒng)布置在地面調(diào)度室中心機房，KJF31型分站一臺，布置于11采區(qū)軌道下山13#變電所。2、探頭位置(T1)距掘進正頭不超過5m，(T2)距回風(fēng)巷口10～15m。懸吊位置距頂不大于300mm，距幫不小于200mm。3、報警斷電點：報警點:T1、T2均為≥0.8%；斷電點:T1、T2均為≥0.8%；復(fù)電點：T1、T2均為＜0.8%。4、斷電范圍：(T1)、(T2)斷電范圍均為本巷道內(nèi)所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)備。（二）回采監(jiān)測系統(tǒng)1、安全監(jiān)測設(shè)備KJ70N型監(jiān)測系統(tǒng)布置在地面調(diào)度室中心機房，KJF31型分站一臺，布置于11采區(qū)軌道下山13#變電所。見圖五：12090回采工作面監(jiān)測系統(tǒng)布置示意圖2、瓦斯傳感器位置T1位于工作面上隅角，距放頂線不大于800mm；T2位于工作面回風(fēng)流，距工作面安全出口5~10m；T3位于工作面回風(fēng)流，距回風(fēng)口側(cè)10～15m。懸吊位置距頂不大于300mm，距幫不小于200mm。3、報警斷電點：報警點:T1、T2、T3均為≥0.8%；斷電點:T1、T2、T3均為≥0.8%；復(fù)電點：T1、T2、T3均為＜0.8%。4、斷電范圍：(T1)、(T2)、(T3)斷電范圍均為工作面內(nèi)及上巷內(nèi)所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)備。圖五：12090回采工作面監(jiān)測系統(tǒng)布置示意圖三、防塵系統(tǒng)（一）掘進期間1、掘進時必須按防塵要求安設(shè)防塵管路，并要直達掘進工作面。防塵管路每50m必須安設(shè)一個三通，管路吊掛平直，吊掛間距不超過5m。2、掘進時必須使用濕式打眼，否則應(yīng)有滅塵措施。裝藥時，必須使用水炮泥，放炮前后必須噴霧灑水，裝煤時必須灑水滅塵。3、掘進時按規(guī)定安設(shè)兩道噴霧裝置，第一道距工作面正頭不超過30m，第二道距工作面正頭不超過50m，噴霧裝置要操作靈活，霧化好，封閉全斷面。4、防塵設(shè)備要指定專人維護和管理，不準(zhǔn)隨意拆除。5、放炮前后，距掘進工作面30m范圍內(nèi)巷道要全斷面進行沖刷。6、每天要對巷道的煤塵進行清掃，工作面人員要佩帶防塵口罩。7、在掘進巷道內(nèi)安設(shè)一組隔爆水棚，水棚距正頭間距60～200m，水量不小于200L／㎡，水袋總數(shù)不少于60個，棚間距1.2m，安設(shè)后要經(jīng)常加水、維護，確保水量充足。（二）回采期間1、管路直徑為75mm鋼管，鋪設(shè)到上下安全出口，三通閥門上下巷均為50m一個。2、下巷內(nèi)設(shè)置兩道全斷面水幕，第一道水幕在采煤工作面下巷口向里10-15m范圍內(nèi)，第二道水幕在采煤工作面下巷安全出口以外30m范圍內(nèi)。上巷內(nèi)至少設(shè)置三道全斷面水幕，第一道水幕在上巷安全出口以外30m范圍內(nèi)，第二道水幕與第一道水幕間距不得大于20m，第三道水幕在工作面回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷口下風(fēng)側(cè)10-15m范圍內(nèi)。3、采煤機必須有內(nèi)外噴霧裝置，霧化程度好，并堅持正常使用，放頂煤時放煤口必須噴霧灑水，否則不得放煤。4、工作面及上下安全出口10m范圍內(nèi)的煤塵，由生產(chǎn)單位負責(zé)清掃沖塵，以外巷道定期沖刷。5、機組司機、移架工、放煤工、拐頭工等所有接塵人員應(yīng)佩戴防塵口罩。6、工作面上、下巷必須安設(shè)輔助隔爆水棚，用水量按巷道斷面計算，不小于200L/㎡，水棚排距1.2—3m，棚區(qū)長度＞20m。安裝地點距離工作面60—200m。安設(shè)后要經(jīng)常加水、維護，確保水量充足。7、工作面淺孔抽放孔及卸壓帶深孔鉆孔經(jīng)過抽放后，鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時，停止抽放，利用廢舊鉆孔向煤層注水。四、供電系統(tǒng)（一）掘進期間（1）12090下巷：由井下中央變電所動力變壓器→13#變電所→12090下巷機電設(shè)備和動力風(fēng)機。（2）12090上巷：由井下中央變電所動力變壓器→13#變電所→12090上巷機電設(shè)備和動力風(fēng)機。2、風(fēng)機專用線：（1）13#變電所→12090工作面下巷專用風(fēng)機。（2）13#變電所→12090工作面上巷專用風(fēng)機3、供電系統(tǒng)要求：實現(xiàn)雙風(fēng)機、雙電源、自動倒臺、風(fēng)電、瓦斯電閉鎖。供電線路及設(shè)備做到“三無”、“四有”、“兩齊”、“三全”、“三堅持”。4、電氣設(shè)備及電纜安裝要求按照要求，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。（二）回采期間該工作面采用遠距離供電方式，主要設(shè)備均采用1140V電壓等級，采用兩臺KBSGZY─1250/1140移動變電站和一臺KBSGZY─500/1140移動變電站（專供乳化液泵）供電，工作面供電系統(tǒng)：11采區(qū)集中變電所——工作面及上下巷各用電點，詳見供電系統(tǒng)圖。附圖七：12090工作面上巷供電系統(tǒng)圖圖七：12090工作面上巷供電系統(tǒng)圖五、生產(chǎn)系統(tǒng)（一）掘進系統(tǒng)1、施工工藝12090工作面上、下巷設(shè)計沿二1煤層底板掘進，為全煤巷。采用全斷面一次掘進。皮帶輸送機和刮板輸送機運輸。2、運輸系統(tǒng)（1）12090上巷：正頭采用EBZ-160綜掘機掘進→SSJ—320S皮帶輸送機→11采區(qū)皮帶下山→11采區(qū)煤倉→噸車→井下大煤倉→主井升井。（2）12090皮帶順槽：正頭采用爆破落煤，通過人工裝煤入SGW-40T刮板輸送機→SSJ—320S皮帶輸送機→11采區(qū)皮帶上山→11采區(qū)煤倉→噸車→井下煤倉→主井升井。（二）回采系統(tǒng)1、回采工藝12090工作面采用走向長壁綜采放頂煤采煤方法回采。2、運輸系統(tǒng)工作面采用MG200/530-WD1采煤機落煤并旋入前部SGZ764/500中心雙鏈刮板機→SZZ764/250型巷道轉(zhuǎn)載機→下巷SSJ—320S皮帶輸送機→11采區(qū)皮帶下山→11采區(qū)煤倉→噸車→井下煤倉→主井升井。六、壓風(fēng)自救系統(tǒng)壓風(fēng)自救系統(tǒng)由地面壓風(fēng)機房通過φ159mm壓風(fēng)管向井下供風(fēng)。（一）掘進期間壓風(fēng)自救系統(tǒng)在距掘進工作面正頭25～40m的巷道內(nèi)及放炮地點，各安裝一組（4個壓風(fēng)自救箱）隨著巷道的掘進，每隔50米安裝一組（5個）壓風(fēng)自救裝置。壓縮空氣供給量，每人不得少于0.1m3/min。壓風(fēng)自救系統(tǒng)由使用單位進行安裝和管理。（二）回采期間壓風(fēng)自救系統(tǒng)回采工作面上巷在距采面上安全出口以外25～40m范圍內(nèi)設(shè)置1組壓風(fēng)自救箱，壓風(fēng)自救箱個數(shù)為6個；向外每隔50m及有人固定作業(yè)地點安裝一組壓風(fēng)自救裝置；下巷在距采面下安全出口以外50～100m范圍內(nèi)設(shè)置一組壓風(fēng)自救箱，壓風(fēng)自救箱個數(shù)為6個。見圖八：12090工作面壓風(fēng)自救系統(tǒng)圖。圖八：12090工作面壓風(fēng)自救系統(tǒng)圖

第五章12090工作面回采期間瓦斯綜合治理方案一、瓦斯綜合治理方案（一）瓦斯抽放的必要性1、掘進期間根據(jù)11131下巷掘進期間瓦斯涌出量為0.8m3/min，據(jù)此預(yù)測12090工作面掘進期間瓦斯涌出量為0.8m3/min。無瓦斯抽放必要性2、回采期間當(dāng)一個礦井或采區(qū)（工作面）的絕對瓦斯涌出量大于通風(fēng)所允許稀釋的瓦斯涌出量時，就需要考慮瓦斯抽放。在此狀況下，抽放瓦斯的必要性指標(biāo)為：式中q——回采工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min；——通風(fēng)能力可以排除的絕對瓦斯涌出量，m3/min；V——回采工作面允許的最大風(fēng)速，m/s，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定最高風(fēng)速為4m/s，結(jié)合當(dāng)前配風(fēng)狀況的實際情況，取1.76m/s；S——風(fēng)流通過的最小巷道斷面，㎡，采煤機采煤高度2.6m，平均控頂距為4.9m，工作面平均斷面面積取11.37㎡；C——工作面風(fēng)流最大瓦斯?jié)舛?，?.4%；K——礦井或采區(qū)（工作面）瓦斯涌出不均衡系數(shù)，K=1.2～1.7，取1.2。經(jīng)過計算，=4.0m3/min，而12090工作面絕對瓦斯涌出量預(yù)測為7.52m3/min。小于預(yù)測的瓦斯涌出量值。12090工作面的設(shè)計配風(fēng)量為1200m3/min。由此說明，采用通風(fēng)方法解決工作面瓦斯涌出基本上是不可行的，必須采取瓦斯抽放措施。在未來的生產(chǎn)進程中需要抽放的最大瓦斯量為：3.52m3/min。（二）瓦斯來源的分析①根據(jù)歷年來瓦斯等級鑒定：礦井瓦斯主要來源于采掘工作面生產(chǎn)過程中，特別在回采中的涌出量占礦井瓦斯來源的主要成份，采煤工作面上隅角容易致使瓦斯積聚；②隨著煤層采動的影響，回采工作面周期來壓時，采空區(qū)的瓦斯涌出造成工作面瓦斯涌出量也會大大增加。③在掘進過程中，12090工作面上下巷絕對瓦斯涌出量為0.8m3/min；切眼貫通后，工作面絕對瓦斯涌出量為1.3m3/min；正常生產(chǎn)期間工作面煤壁絕對瓦斯涌出量為1.3m3/min；經(jīng)過割煤機割煤落至溜子上時，絕對瓦斯涌出量為3.9m3/min；后溜放煤時，采空區(qū)絕對瓦斯涌出量為2.85m3/min。在生產(chǎn)過程中，由于“三軟”煤層特性，采空區(qū)瓦斯不斷從工作面中溢出。（三）瓦斯綜合治理方案的確定①礦井生產(chǎn)為單一煤層開采狀態(tài)，沒有鄰近層。根據(jù)河南理工大學(xué)2011年7月編制的《二1煤層瓦斯基本參數(shù)測定報告》：“該區(qū)域隨煤層埋藏深度變化瓦斯含量的增加并不明顯。因此，11采區(qū)下山在開采標(biāo)高為-140m以上范圍內(nèi)二1煤層的瓦斯含量變化不會太大。但是，由于歷史資料顯示，二1煤層瓦斯含量受局部地質(zhì)構(gòu)造影響較大，故在煤層開采過程中應(yīng)特別注意地質(zhì)構(gòu)造變化引起局部瓦斯的異常變化情況?！雹谀壳盎夭晒ぷ髅嫔嫌缃峭咚?jié)舛绕呒?010年建立11131工作面井下移動瓦斯抽放系統(tǒng)的成功實踐，下階段瓦斯抽放的重點仍應(yīng)該以有效排除采空區(qū)內(nèi)卸壓瓦斯為主。③為減輕工作面周期來壓時造成瓦斯涌出量大大增加，先一步對工作面進行本煤層卸壓帶斜交長鉆孔抽放及工作面煤壁淺孔抽放，降低煤層瓦斯含量，減少瓦斯涌出量。綜合以上分析，根據(jù)我公司12090工作面瓦斯地質(zhì)實際情況，結(jié)合義煤集團公司瓦斯綜合治理要求，最后初步確定12090綜采工作面的瓦斯抽放方案為：回采工作面上巷低位鉆場高位鉆孔抽放；上隅角預(yù)留空間插、埋管抽放；上、下巷本煤層卸壓帶深孔斜交鉆孔抽放；工作面煤壁淺孔抽放。（1）低位鉆場高位鉆孔抽放①、鉆孔布置的初期設(shè)計該方法要求鉆孔終孔應(yīng)處在冒落帶的上方，以捕集處于冒落破壞帶及裂隙帶中的上部卸壓層（離層裂隙帶）涌向采空區(qū)中的瓦斯。其中冒落帶高度經(jīng)驗計算公式如下：其中：M為工作面煤層采高，采高為3.0m經(jīng)計算冒落帶高度為：8-13m，根據(jù)煤層頂板堅硬性系數(shù)越小，則冒落帶高度越高的規(guī)律，冒落帶離底板高度取13m；既距頂板法距10m高的層位是鉆孔終孔布置層位。在上巷距離工作面上安全出口60m處施工1號低位鉆場，并在1號低位鉆場后每隔50m施工一個低位鉆場，待切眼推至1號鉆場10m處，1號鉆場停止使用，開始啟用2號鉆場，以此類推。附圖九：低位鉆場高位鉆孔抽放側(cè)視及俯視圖。圖九：低位鉆場高位鉆孔抽放側(cè)視及俯視圖鉆場規(guī)格：深4m，寬度4m，高度3m，在鉆場內(nèi)布置一排高位鉆孔（共5個），鉆孔孔徑75mm，孔深為61~63m，終孔位置在煤層上方距離頂板10m處，終孔間距為5m，具體參數(shù)見表1-1、1-2；在距上安全出口60m處做1號鉆場，鉆孔參數(shù)表1-1：鉆孔編號水平角仰角孔深10°8.90°61.0m23.21°8.03°61.0m37.38°7.52°61.5m411.48°6.18°62.0m515.48°5.24°63.0m在距1號鉆場50m處做2號鉆場，鉆孔參數(shù)表1-2：鉆孔編號水平角仰角孔深10°8.90°61.0m23.21°8.03°61.0m37.38°7.52°61.5m411.48°6.18°62.0m515.48°5.24°63.0m低位鉆場內(nèi)鉆孔開孔位置如圖十所示：圖十：低位鉆場內(nèi)鉆孔開孔位置（單位：cm）鉆孔施工完畢后，采用聚氨脂與布條封孔，封孔長度不少于8m，封孔后立即聯(lián)管抽放，并安裝孔板流量計、放水箱及閥門。（2）上隅角預(yù)留空間插、埋管抽放標(biāo)準(zhǔn)：1、2號管距頂板10cm，3號管距頂板25cm，水平距上幫30cm。1號管一直保持在新近預(yù)留的空間里45cm長；2號管口一直在上一個空間里留45cm長，并在新近預(yù)留的空間里，管子下部開若干小口。第一個空間形成后，1、2號管都在這個空間內(nèi)，第二個空間形成后，1號管在第二個空間內(nèi)，2號管同時在兩個空間內(nèi)埋設(shè)；第三個空間形成后，1號管充當(dāng)2號管，2號管充當(dāng)1號管。以此類推，每隔兩個空間的形成，1、2號管輪替埋入兩個空間。3號管留在每個空間里120cm長且在此位置上管子下方開若干小口，管子頭用紗布網(wǎng)包裝好。見圖十一：工字鋼棚預(yù)留空間埋管抽放示意圖圖十一：工字鋼棚預(yù)留空間埋管抽放示意圖工字鋼棚上方用塑料網(wǎng)鋪蓋，避免矸石落入工字鋼棚空間內(nèi)。工字鋼棚外用土袋墻壘實。（3）上、下巷本煤層卸壓帶深孔斜交鉆孔抽放在上巷距上安全出口10~60m范圍內(nèi)及在下巷距下安全出口10~50m范圍內(nèi)，每隔2m布置1個斜交鉆孔。鉆孔長度不低于60m，孔徑75mm，孔口距離煤層底板1.2m。鉆孔的參數(shù)及布置圖見附圖十二。鉆孔施工完畢后，采用聚氨脂與布條封孔，封孔長度不少于8m，封孔后立即聯(lián)管抽放，并安裝孔板流量計、放水箱及閥門。每5個鉆孔共用一套孔板流量計進行抽采計量。（4）工作面煤壁淺孔抽放在綜采工作面準(zhǔn)備班期間，實施淺孔抽放。在切眼煤壁上沿煤層傾向布置抽放淺孔，煤厚小于3m時布置壁中單排；煤厚大于3m時布置雙排，鉆孔呈三花眼布置，開孔位置分別距煤層底板1.2m和2.4m。鉆孔間距為2m，深度8m，鉆孔偏角為0度，鉆孔仰角均為6°左右。工作面每推進8米一個循環(huán)。在上下巷本煤層斜交長鉆孔空白帶（即工作面中段40米范圍內(nèi)）鉆孔深度為12米，以補充斜交長鉆孔空白帶。鉆孔施工完畢后采取黃泥封孔，封孔深度2m，封孔完畢后立即聯(lián)管抽放，當(dāng)抽出瓦斯?jié)舛仍?%以下時，停止抽放，然后利用報廢鉆孔對煤壁進行注水，單孔注水量在2.2m3以上，等煤壁注水完畢后，方可進行正常回采。圖十二：12090工作面瓦斯綜合治理方案及抽放系統(tǒng)圖第六章瓦斯治理工程及瓦斯抽放系統(tǒng)一、鉆孔量計算（一）12090工作面鉆孔量 1、本煤層抽放鉆孔量該工作面本煤層抽放計劃布置879個鉆孔，鉆孔深度60m，鉆孔總量為52740m。2、高位鉆孔量12090工作面施工高位鉆孔鉆場數(shù)為15個，每個鉆場內(nèi)鉆孔量為320m，高位鉆孔量為4800m。3、工作面淺孔抽放鉆孔量12090工作面施工淺孔抽放鉆孔循環(huán)數(shù)為98個，每個循環(huán)鉆孔量為608m，鉆孔量為67424m。4、12090工作面鉆孔總量共計上面所有鉆孔，12090工作面鉆孔總量為124964m。（二）噸煤鉆孔工程量12090工作面地質(zhì)儲量為73.7萬t，鉆孔總量為124964m，噸煤鉆孔工程量合計為：124964÷737000=0.17m/t二、瓦斯抽放系統(tǒng)該工作面利用井下11區(qū)集中抽放泵站內(nèi)4臺（2臺備用）2BEC-42水環(huán)式真空抽放泵抽放瓦斯。泵的參數(shù)：額定流量120m3/min，額定負壓160KPa，額定功率160Kw。工作面鋪設(shè)兩趟Φ315mm抽放主管，其中一趟抽放管路實現(xiàn)工作面煤壁淺孔及本煤層抽放，另一趟抽放管路實現(xiàn)上隅角埋管及巷幫鉆場高位鉆孔抽放。鋪設(shè)路徑：集中泵站→11采區(qū)回風(fēng)下山左側(cè)→12090回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷→12090上巷皮帶內(nèi)側(cè)。

第七章瓦斯抽采效果檢驗11采區(qū)集中泵站兩套抽放系統(tǒng)抽放瓦斯，井下移動兩套系統(tǒng)抽放瓦斯量合計必須達到3.52m3/min，才能解決回采過程中瓦斯問題。其中一套瓦斯抽放系統(tǒng)主要負責(zé)抽放上隅角埋管及低位鉆場高位鉆孔采空區(qū)瓦斯抽放，根據(jù)2BEC42型瓦斯抽放泵性能參數(shù)抽放泵額定流量為120m3/min，實際運轉(zhuǎn)時一臺單獨可抽排混合氣體量70m3/min，抽放瓦斯?jié)舛?～12%，可抽排純瓦斯3.5～8.4m3/min；其中上隅角埋管抽放抽放純量為1.8~3.6m3/min，低位鉆場高位鉆孔抽放純量為1.7~4.8m3/min。另一套瓦斯抽放系統(tǒng)主要負責(zé)本煤層順層卸壓帶斜交長鉆孔及工作面煤壁淺孔瓦斯抽放，根據(jù)2BEC42型瓦斯抽放泵性能參數(shù)抽放泵額定流量為120m3/min，實際運轉(zhuǎn)時一臺單獨可抽排混合氣體量50m3/min，抽放瓦斯?jié)舛?～9%，可抽排純瓦斯2.5～4.5m3/min；本煤層順層卸壓帶斜交長鉆孔抽放純量為1.0~2.0m3/min，工作面煤壁淺孔抽放純量為1.5~2.5m3/min。兩套抽放系統(tǒng)同時運轉(zhuǎn)可抽排純瓦斯量達6～12.9m3/min，大于采面需要抽放的瓦斯量3.52m3/min。在工作面配風(fēng)1200m3/min情況下，風(fēng)速處于良好狀態(tài)，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^0.6%，滿足生產(chǎn)需要，符合設(shè)計要求。通過采取以上瓦斯綜合治理措施后，風(fēng)排瓦斯量達到3.60m3/min，抽放瓦斯量達到6～12.9m3/min，12090工作面瓦斯抽放率可達52%以上，12090工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛燃肮ぷ髅嫔嫌缃峭咚乖?.6%以下，可以滿足12090工作面安全生產(chǎn)需要。附圖十一：12090工作面瓦斯綜合治理方案及抽放系統(tǒng)圖第八章瓦斯綜合治理安全技術(shù)措施附圖十一：12090工作面瓦斯綜合治理方案及抽放系統(tǒng)圖一、瓦斯綜合治理安全技術(shù)措施1、工作面上巷風(fēng)門必須進行連鎖，保證工作面通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。工作面配風(fēng)量滿足通風(fēng)、防塵、防瓦斯要求，加大工作面風(fēng)量，保證配風(fēng)量大于1200m3/min且風(fēng)速不超過規(guī)程規(guī)定，工作面溫度不超過26°C。2、信息中心必須按規(guī)定位置懸掛傳感器，并保證傳感器正常工作，杜絕誤報警。信息中心負責(zé)安裝的瓦斯傳感器必須靈敏可靠，瓦斯超限時保證工作面及上巷全部非本質(zhì)安全型電器設(shè)備斷電可靠。3、加強上下巷監(jiān)測探頭的監(jiān)管和維護，區(qū)隊灑水降塵時要對探頭進行保護，嚴(yán)防人為或意外破壞造成的探頭誤傳誤報。4、通風(fēng)隊每班派專職瓦檢員加強對工作面氣體檢查，認(rèn)真執(zhí)行瓦斯巡回檢查、班中匯報請示制度和現(xiàn)場電話對口交接班制度，特殊情況及時匯報，通風(fēng)調(diào)度要認(rèn)真執(zhí)行反調(diào)度。嚴(yán)格交接班制度，不留死角。5、瓦檢員要切實履行自己的職責(zé)，嚴(yán)禁空班或弄虛作假，當(dāng)回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_到0.5%時，工作面要停止生