2022年回采工作面瓦斯抽采安全技术措施.docx
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1、精品学习资源全技术措施编制:张细根2021 年 3 月 5 日11610 回采工作面瓦斯抽放设计及施工安全技术措施为确保工作面回采期间的安全,合理预抽和排放瓦斯,依据我矿现开采状况,依据安全专篇要求及矿井瓦斯抽放设计规范,特编制11610 回采工作面瓦斯抽放设计及施工安全技术措施;第一章工作面地质简况一、 11610 回采工作面地质简况(一)、工作面简况欢迎下载精品学习资源11610 回采工作面位于矿井北翼,工作面东是608 采空区,北是矿界,南是主、副斜井,西是实体煤层;工作面走向长度620M ,切眼长度 110m,煤层平均厚度2.0m;(二)、地质及水文情形该掘进工作面所采的16#煤平均厚
2、度2M ;区内煤层稳固,结构较简洁,部分地段含一层黑色泥岩夹矸层,夹矸层厚0.1-0.3M ,煤层倾角 0-13 ,平均 7;工作面煤层直接顶为深灰色砂质泥岩,厚度约4.6M ;老顶以细至粉砂岩为主,厚度为 9.34M ,其特点为灰黑色泥岩,性脆局部含沙,节理裂隙发育未充填,半坚硬;直接底为灰黑色砂质泥岩、局部含砂,上部具菱铁质结核,大小不等,半坚硬及坚硬,含植物化石;老底为砂岩,厚度约9.2M ,浅灰色细粒砂岩,中厚层状,水平层理,层面含云母碎屑及有机质,坚硬,分选中等,具裂隙未充填;矿区中部有条流量小的冲沟水外,无大的地表水;本工作面在掘进期间已揭露两条正断层既F4、 F5断层,断层走向均
3、是55度 -65度,倾角在 ,落差在 2-10m ;(三)、通风系统情形:矿井实行抽出式通风方式,中心并列式通风系统,即以主、副平硐进风,回风斜井回风;主、备通风机型号:FBCDZ.5416轴流通风机,风量为16903760m3min,风压: 1020 2650Pa,电机型号: YBFe315-6 ,额定功率: 2132KW ;11610回采工作面新奇风流由主、副井进入采面运输巷至工作面,回风由11610回采工作面回风巷回到北翼回风上山然后进入总回到地面,即工作面是“U”全负压通风;(四)、瓦斯来源:1、 11610 回采工作面回采期间的瓦斯来源:11610 回采工作面在掘进过程中,工作面瓦斯
4、来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘进落煤中的瓦斯涌出两部分;依据邻近的 11610 回风巷、运输巷掘进期间瓦斯涌出量估量,工作面掘进期间瓦斯涌出量可达 4.15m3/min ,所以依据煤矿安全规程规定,必需进行瓦斯抽放;2、工作面回采期间瓦斯来源包括本煤层、围岩和邻近层:( 1)、本煤层瓦斯涌出:我矿所采龙潭组(P3l)煤层,煤体硬,透气性较好,不利瓦斯储存;本煤层瓦斯涌出量约占工作面总涌出量的40%左右,是主要瓦斯涌出之一,依据治理瓦斯的分源治理原就,需进行瓦斯抽采工作;( 2)、围岩瓦斯涌出:因我矿煤层顶底板多为砂质泥岩,孔隙、裂隙相当发育,成煤欢迎下载精品学习资源时期储存较多,在回采过程中,随
5、着老顶周期来压,其中瓦斯一部分升至裂隙带,一部分随采空区漏风带到工作面及回风巷,直接影响工作面和上隅角瓦斯浓度,约占总涌出量的60%,为主要瓦斯涌出量;( 3)、邻近层瓦斯涌出:下邻近煤层M27 煤离本开采层距离(约27 余 M ),对本开采层瓦斯涌出影响不大,上邻近M6 煤层距本煤层 127m,层间距较大对本开采层瓦斯涌出无影响;因此,邻近层瓦斯涌出对工作面无太大影响,一并计入采空区瓦斯涌出量中;(五)、瓦斯抽采的可行性和必要性;1、苍海煤矿实测瓦斯可抽性指标:百 M 钻孔瓦斯流量衰减系数a=0.0142d-1煤层透气性系数 =0.8043 m2/Mpa2d百 M 钻孔极限自然瓦斯流量Q=1
6、690.93 m3苍海煤矿所开采的M16 煤层从钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性系数来判定属于可抽煤层,从百 M 钻孔极限自然瓦斯流量判定又属于较难抽采煤层,依据矿井生产过程中的实际情形判定,苍海煤矿所开采的M16 煤层属于可以抽采煤层,具有本煤层抽采的条件;2、依据重庆煤科院对我矿瓦斯危急程度猜测,本矿井内M16 煤层大部分地区位于瓦斯带内,瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增加而增加的趋势;依据回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出量猜测结果,本矿井前期开采煤层具备瓦斯抽放条件;3、依据现总公司的要求,本着“抽采为主,风排与治理并重”的综合治理原就,第一步搞好边采(掘)边抽,解决瓦斯反常涌出和超限,其次步
7、开展区域预抽,实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下开采;其次章 11610 回采工作面抽采设计一、 抽放队机构设置及职责1、机构设置矿井设立抽放瓦斯队,特地负责矿井的钻孔施工、管路连接、抽放密闭施工、泵站运行观测及其它抽放瓦斯日常工作;2、人员配备依据抽放瓦斯队所担负的井上、下工作和工作性质,抽放瓦斯队配备人员20 人;见表人员配备表单位:人序工种名称出 勤 人 数备注欢迎下载精品学习资源号一二三备合1队长班班班用计22技术员13钻探工442104封孔及管路安装工22265电工112肖桂生、邓长青欢迎下载精品学习资源6井 下 观测 工(巡检员)邱秀勇10 人组,相互和谐对工程负责6 人组,相互和谐对工程
8、负责吴龙兵负责112瓦斯巡检及管路的放水、检漏欢迎下载精品学习资源7泵站值班人员11114刘孝高合计273、工作职责及制度1) 、队长:负责全队的统筹和谐及领导,对矿长及矿总工程师负责;2) 、技术员:负责 “六人组 ”的技术指导工作,把握和修正施钻参数,并填写瓦斯抽放工程和钻孔施工记录表,负责质量验收及立档工作,遵循工程质量验收制度;3) 、钻探工及封钻 及管路安装 工:小组人员相互和谐、互为助手,完成施钻、封孔及管路安装;选其中组织才能强者为组长,对工程质量负责;钻探工及封钻及管路安装 工必需遵守施钻治理中的各项规定;4) 、电工:负责全队所辖范畴内全部电器的日常爱护;5) 、管路爱护工:
9、负责井上下的管路系统及安全设施的日常爱护;如:放水、检漏、循环水池水位观看,水封防爆器的水位观看等;6) 、井下观测工巡检员 :负责井下全部瓦斯抽放点的数据采集,登录;此外,负责全队井下工作场所的瓦斯检测工作;7) 、泵站值班人员:负责抽放泵内全部设备的运行监控及操作,填写抽放瓦斯泵房值班记录;二、施钻设备本工作面配备ZDY-75型钻机二台,钻径为75mm, 钻杆长100m电机功率7.5 KW , ZY-1250 型钻机二台 ,钻杆长 100m , 电机功率 22KW 打钻施工供水利用井下防尘洒水管路,静压水头直接供水;三、瓦斯抽采方法11610回采工作面形成之前实行掘进期间布置顺层钻孔进行抽
10、放(采前预抽),既本煤层瓦斯抽放钻孔施工与机巷、回风巷掘进同步进行,本煤层孔与掘进迎头保持20M 的距离;1、11610 机巷掘进期间本煤层瓦斯抽采设计机巷掘进工作面掘进了50M 时,随后沿煤层倾向向上每隔3-4M 施工一个本煤层瓦斯抽放钻孔,单孔深65M ,开孔方位基本与掘进巷道垂直,开孔倾角与煤层倾角基本一样;欢迎下载精品学习资源封孔深度 8M ,单孔负压 13kp 以上;钻 孔编 号方位角( )倾角()钻孔间距( m)孔高( m)孔深( m)1#-14#906距巷道开口 50M 间距 3-4M1.06515#-17#9063-41.06518#-27#9063-41.06528#-33#
11、9093-41.06534#-48#9093-41.06549#-60#9093-41.06561#-68#9083-41.06569#-79#10573-41.06580#-96#10573-41.06597#-103105133-41.065104#-113#105153-41.065114#-124#105163-41.065124#-152#105153-41.065153#-164#105203-41.065165#-185106183-41.065现将 11610 运输巷内本煤层瓦斯抽放钻孔参数列表如下,在施工过程中可依据工作面实际情形对钻孔参数进行调整:2、11610 回风巷掘进
12、期间本煤层瓦斯抽采设计回风巷掘进工作面掘进了50M ,随后沿煤层倾向向下每隔3-4M 施工一个本煤层瓦斯抽放孔,单孔深 55M ,开孔方位基本与掘进巷道垂直,开孔倾角与煤层倾角基本一样;欢迎下载精品学习资源钻 孔编 号方位角( )倾角( )钻孔间距( m) 距巷道开口 50M间距孔高( m)孔深( m)1#-8#270-63-4M1.0559#-23#270-83-41.05524#-42#285-93-41.05543#-49#286-123-41.05550#-57#284-143-41.05558#-67#284-123-41.05568#-76#285-103-41.05577#-83
13、#284-133-41.05584#-98#270-73-41.05599#-118#285-153-41.055119-128#286-173-41.055129#-136283-163-41.055137#-140286-143-41.055141#-160285-163-41.055161-175#287-203-41.055176-195#286-183-41.055现将 11610 回风巷内本煤层瓦斯抽放钻孔参数列表如下,在施工过程中可依据工作面实际情形对钻孔参数进行调整:11610 采面形成后本煤层瓦斯抽放钻孔平面布置示意图欢迎下载精品学习资源3、回采期间工作面落山角埋管空区瓦斯抽
14、采由于我矿 11160回采工作面上隅角瓦斯量较高,设计布置一趟400瓦斯抽放管抽采上隅角瓦斯;如图:11610回采工作面落山角半封闭采空区瓦斯抽采示意图4、全封闭采空区插管抽采欢迎下载精品学习资源当11610回采工作面回采终止后,为防止采空区向外涌出瓦斯,构筑回风巷密闭墙时,向采空区密闭墙内插入210瓦斯抽放管,进行瓦斯抽采;如图:11610回采工作面全封闭采空区瓦斯抽采示意图三、钻孔施工进度方案及有效抽放时间11610回采工作面钻孔施工进度方案及有效抽放时间表施工地点开钻时间俊工时间有效抽采时间11610 运输巷2021 年 12 月2021 年 3 月至工作面回采终止11610 回风巷20
15、21 年 12 月2021 年 10 月至工作面回采终止四、钻孔施工工艺:1、第一次开钻:采纳96mmPDC 钻头钻至 10M ,退钻换 153mmPDC扩孔钻头扩至5M 退钻,下入 5M 长的 133mm护孔管,用聚氨酯固定;2、其次次开钻:采纳 96mmPDC钻头 +孔底马达 + 下无磁钻杆 + 随钻测量仪器 + 上无磁钻杆 +73mm 通缆钻杆钻具组合,开头正常定向钻进;3、正常定向钻进时,每施工6M 对孔底进行一次参数测定,依据测定的参数和已把握的现场实际地质情形,调整钻进方向,力求钻孔依据设计轨迹和要求钻进;五、管路敷设11610 回风巷高负压抽采管路敷设为:地面抽采泵 风井 南翼回
16、风上山 二石门绕道11610 回风巷 11610 工作面切眼 10 处;管路安置在巷道下帮;11610 回风巷低负压抽采管路敷设为:地面抽采泵 风井 南翼回风上山 11610 回欢迎下载精品学习资源风巷 11610 工作面落山角里 3M 处;管路安装在巷道上帮;11610 运输巷高负压抽采管路敷设为:地面抽采泵 风井 南翼回风上山 11610 运输巷 11610 工作面切眼 10 处;管路安装在巷道上帮;11610 回采工作面瓦斯抽放管路选用:高、低负压主管路都是DN450 无缝 PV 管;高负压支管 DN210 ,低负压支管DN400 ;运输巷高负压管路安装在上帮,每隔3M 下面摆放一个加工
17、好的架子,所管路离地不少于300mm,回风巷高负压管路安装在下帮,每隔3M 下面摆放一个加工好的架子,所管路离地不少于300mm,低负压管路安装在上帮,同样用 加工好的大架子把管路垫高,离地不少于400mm, 高负压管路用法兰盘连接,连接时应尽量密封好,以防漏气,影响抽放成效,管路铺设至每个钻场时,应留设三通,各个钻孔用1 寸 PV 管封孔后通过三通与主管路连接;高、地负压管路每低洼处都必需安置一个放水器;六、抽采负压运算1、11610 回风巷本煤层钻孔抽采负压运算(掘进期间)( 1)、主管路的摩擦阻力运算: H 摩=9.81LQ2 /Kd5PaH 摩=管路的摩擦阻力Pa混合瓦斯对空气的密度比
18、; =1 0.446C/100 C管路内瓦斯浓度值;取40(估量值)k 系数,依据管径由表查出d 管路直径(内径); L 管路的总长度;Q 某段管路混合瓦斯流量;抽采主管路流量为10200m3/h ;H 摩=9.81 800 0.822 102002/0.71805=0.29KPaH 局=20 H 摩=20 0.29=0.058KPaH 总=H 摩 H 局=0.35KPa( 2)、回风巷支管路的摩擦阻力运算: H 摩=9.81LQ2 /Kd5Pa估量支管路流量为2295m3/h ;H 摩=9.81 2350 0.822 22952/0.71305=5.79KPaH 局=20 H 摩=20 5.
19、79=1.16KPaH 总=H 摩 H 局=6.95KPa欢迎下载精品学习资源( 3)、抽采负压运算:依据苍海煤矿抽采系统运行负压为58.6KPa钻孔抽采负压 =58.6-0.35-6.95=51.3KPa2、11610 采空区抽采负压运算(回采期间)( 1)、主管路的摩擦阻力运算: H 摩=9.81LQ2 /Kd5PaH 摩=管路的摩擦阻力Pa混合瓦斯对空气的密度比; =1 0.446C/100 C管路内瓦斯浓度值;取40(估量值)k 系数,依据管径由表查出0.822; d 管路直径(内径);L 管路的总长度;Q 某段管路混合瓦斯流量;m3/h抽采主管路流量为10200m3/h ;H 摩=9
20、.81 800 0.822 102002/0.71805=0.29KPaH 局=20 H 摩=20 0.29=0.058KPaH 总=H 摩 H 局=0.35KPa( 2)、尾巷支管路的摩擦阻力运算: H 摩=9.81LQ2 /Kd5Pa估量支管路流量为2373m3/h ;H 摩=9.81 2350 0.822 23732/0.71305=6.07KPaH 局=20 H 摩=20 6.07=1.21KPaH 总=H 摩 H 局=7.28KPa( 3)、抽采负压运算:依据苍海抽采系统设运行负压为38.6KPa钻孔抽采负压 =38.6-0.35-7.28=30.97KPa3、11610 运输巷抽采
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