2022年芦河煤业副斜井揭露号煤层设计.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 副斜井井筒揭 3#煤层施 工 方 案湖南楚湘建设工程有限公司芦河工程部名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二一三年六月十七日审批看法 表审批单位职 务审 批 意 见项 目经 理签名:日期:年 月 日技 术施负责人签名:日期:年 月 日安 全工负责人签名:日期:年 月 日方质 量签名:日期:年 月 日负责人通 风负责人签名:日期:年 月 日机 电名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 负责人签名:
2、日期:年 月 日监 理签名:日期:年 月 日监理监 理签名:日期:年 月 日方监 理审批单位职 务签名:日期:年 月 日审批看法表审 批 意 见矿 长建总 工签名:日期:年 月 日设方程 师签名:日期:年 月 日领生 产签名:日期:年 月 日导矿 长意安 全签名:日期:年 月 日见矿 长机 电名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 矿 长签名:日期:年 月 日通 风建助 理签名:日期:年 月 日通风科签名:日期:年 月 日设安全科签名:日期:年 月 日方总工办签名:日期:年 月 日部调度室签名:日期:年 月 日门安标办签
3、名:日期:年 月 日意机电科签名:日期:年 月 日见信息中心签名:日期:年 月 日编 制 依 据 1、2022 年版煤矿安全规程2、2022 年版防治煤与瓦斯突出规定3、芦河煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告4、芦河煤业 3 号煤层矿井瓦斯涌出量猜测报告5、山西兰花芦河煤业有限责任公司副斜井凿井工程施工图 6、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 芦河煤业副斜井揭露3#煤层施工方案为预防副斜井揭露 3#煤层过程中发生煤与瓦斯突出事故 ,实现矿井安全建设 .依据煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定
4、等有关规定要求 ,结合芦河煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告和芦河煤业副斜井施工地实际情形 ,特制定副斜井揭露3#煤层施工方案 .该施工方案针对副斜井井筒揭煤作业期间而制定,工作面距3#煤层顶板最小法距 5m 至全断面进入 3#煤层底板 2m 段属揭煤过程 . 第一节 基本简况一、巷道布置情形副斜井(新建):井口标高574.300m, 掘进方位 1294504, 净宽 4.0m,名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 净断面 12.68m2,倾角 23.,斜长 412.25m, 表土段采纳钢筋混泥土支护 ,基岩段采纳锚
5、喷支护 . 落底后布置井底车场及硐室 , 落底于 3 号煤层下部岩层+420.000 标高 .井筒内铺设单轨 ,单钩串车提升 ,地面安装矿用提升绞车 ,担负矿井帮助提升任务 ,设台阶扶手 ,兼做进风井及安全出口 .工作面巷道断面外形均为直墙半圆拱 表 1 :巷道断面特点表,其揭煤地断面特点如下:巷道工程表断面积断面外形支护方式锚杆间排距C20 混凝土厚度名称m2 mm (mm )副掘进27.92/19.95 直墙 /半圆拱钢筋混泥土800 800 500 土锚网索喷组断面基15.25 直墙 /半圆拱斜岩合支护井净断面12.68 直墙 /半圆拱150 揭煤过程中如遇岩(煤)层破裂、围岩稳固性差,
6、就在原设计支护方式下增加 U25 型钢加工支架加强支护 ,间距 800mm. 岩巷掘进采纳 ZWY-120/55L型矿用挖掘式装载机 ,使用 JTP-1.6/1.5 型提升绞车和 KC2.5-6 型侧卸式箕斗下放物料、提矸;地面排矸选用装载机、翻斗自卸汽车排矸 .煤巷掘进与岩巷相同,煤炭最终装运指定地煤炭存放地 .附图 1:芦河煤业副斜井巷道布置平面图、断面图二、煤层瓦斯地质情形1、煤层地质情形依据井筒检查孔成果报告,3 号煤层位于山西组中下部,煤层厚度4.75-7.49m, 平均 6.01m. 煤层稳固 ,赋存区全部可采 ,煤层结构简洁 ,常含有 0-2 层夹矸,煤层顶板为粉砂岩 ,局部为砂
7、质泥岩 ,底板为泥岩、砂质泥岩 .煤层为黑色 ,条名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 痕为灰黑色 -黑色 ,断口阶梯状、贝壳状,似金属光泽 ,内生裂隙发育 .煤岩类型主要为半亮煤和半暗煤互层发育,煤体结构主要为原生结构煤,其中半亮煤煤体较坚硬 ,半暗煤煤体坚硬 .3 号煤层露头线发育在井田内南部,部分区域遭受剥蚀 ,由于井田内3 号煤层开采历史长 ,资源已近枯竭 ,只留有部分村庄、工业广场及大巷保安煤柱资源.2、水文地质及涌水量资源兼并重组前 ,参与整合地各矿井开采3 号煤层 ,受采掘破坏影响地含水层为其煤层上部地碎
8、屑岩含水岩层及第四系孔隙水 ,疏干排水使该地层水位下降,该含水层补给条件差 ,补给水源少 ,单位涌水量 0.0017-0.060L/s .m,依据煤矿防治水规定分类依据,矿井水文地质类别为简洁 .资源整合后 ,井田内 3 号煤层开采后存在 16 处采空区积水 ,积水区总面积约 421695 m2,积水总量约 796083m3.依据矿井水文地质特点 ,认真做好井上、井下地防治水工作 ,对本井田存在地老空积水,认真做好调查工作 .由于本矿井内 3 号煤层开采时间长 ,采空区多 ,分布情形由于历史地缘由不能完全清楚,防治水需投入肯定地工程量,工作宜进行 ,依据煤矿防治水规定分类依据,矿井水文地质类别
9、为中等 .揭煤区域水位地质条件相对较简洁,涌水量比较小 .奥灰水突水地可能性小,地质构造一般不具备导水性 .但依据以往北庄煤矿开采明白 ,副斜井开拓时有可能受到断层影响 ,会有肯定导水性 ,因此揭煤过程中需加强构造探测 .3、瓦斯情形名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 依据芦河煤业3 号煤层矿井瓦斯涌出量猜测报告和3#煤层埋深等值线图可知:设计开采井田内西北部3 号煤层瓦斯含量很高 ,随埋深由东南向西北逐步增大 ,最大埋深约 220m. 而依据西冯街煤业 3 号煤层原始瓦斯含量增长梯度公式和芦河煤业 3 号煤层地最大
10、埋深(约为 220m ),运算得芦河煤业3 号煤层最大瓦斯含量约为 13.4m3/t.其次节 区域综合防突措施一、区域突出危急性猜测依据防治煤与瓦斯突出规定第61 条规定:石门和立井、斜井揭穿突出煤层前 ,必需精确掌握煤层层位,把握煤层地赋存位置、外形.依据副斜井凿井施工图 ,在副斜井开拓至煤层最小法向距离10m 之前,即副斜井开拓至距3#煤层 27.39m 时,工作面施工探测孔 ,以便精确把握距 3#煤层顶板地距离 ,施工时,现场悬挂标示牌 ,标明煤层位置 ,防止误揭煤层 .当副斜井开拓至距 3#煤层顶板最小法距 10m 时,工作面迎头进行永久支护,在迎头位置向下打 5 个探测孔兼区域猜测孔
11、 ,探孔一次穿透煤层全厚且进入底板不小于 0.5m, 测定煤层产状、厚度 ,并在钻孔期间完成取芯工作 ,由河南理工高校瓦斯讨论所完成瓦斯含量测定工作 .附图 2:副斜井最小法向线 10m 探孔布置图副斜井开拓至距 3#煤层顶板最小法距 7m 时,必需停止作业 ,依据河南理工高校出具地副斜井揭煤瓦斯含量测定报告确定是否实行区域防突措施 .如瓦斯含量测定值小于临界值指标,不能确定是否进行掘进或实行区域防突措名师归纳总结 - - - - - - -施时 ,必需进行瓦斯压力测试,只有等瓦斯压力和瓦斯含量测定值均小于临界值指标时 ,方可确定为无突出危急 ,直接开拓至距3#煤层顶板最小法距5m,开第 8
12、页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 始执行局部防突地相关事项.采纳瓦斯压力和瓦斯含量参数测定进行区域突出危急性猜测 ,临界值依据防治煤与瓦斯突出规定第 43 条规定执行 .表 2 :依据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域猜测地临界值瓦斯压力 P(MPa )瓦斯含量 W(m3/t)区域类别P 0.74 W 8 无突出危急区除上述情形以外地其他情形 突出危急区二、区域防突措施1、依据河南理工高校出具地瓦斯含量 /压力测定报告,如含量(压力)指标超过临界值时 ,依据防治煤与瓦斯突出规定第 49 条规定 : 采纳穿层钻孔预抽石门(含立井、斜井)揭煤区域煤层瓦斯地区域防突措施
13、.实施穿层钻孔预抽石门(含立井、斜井)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距离煤层地最小法向距离7m 以前实施 .钻孔地最小掌握范畴是石门和立井、斜井揭煤处轮廓线外 12m, 同时掌握范畴地外边缘到巷道轮廓线地最小距离不小于 5m.式中: W1煤层瓦斯储量 , m3;k1围岩瓦斯储量系数可取 1.11.3;k2不行采邻近煤层瓦斯储量系数,可取 1.21.4;A井筒施工煤层煤炭地质储量 ,吨;W井筒施工煤层平均瓦斯含量 ,m3/t. 由于储量地运算关系到瓦斯抽放地精确性 时选取中间数值 ,即:K1 =1.2,K 2 =1.3 ;,因此,在挑选 K1 、K2 地修正值名师归纳总结 - -
14、- - - - -第 9 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 煤炭地质储量 A=(24+12 2) (4.5+7 2) 5.61.45=7738.48 吨 依据副斜井开拓坡度运算 ,从揭煤最小法向线 5m 开头到过煤约长 24m, 揭煤长度前后各辐射 12m ;斜井开拓宽度为 4.5m (毛断面) ,巷道两侧掌握外边缘到巷道轮廓线为 瓦斯总储量7m.煤平均厚度 6.01m, 煤容重 1.45.W 1=K1K2AW=1.2 1.37738.48 13.4=161765.19m 3瓦斯可抽量瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出地最大瓦斯量 ,运算公式如下:W 抽= W
15、0Kg 式中 W 抽可抽瓦斯量 ,m3 Kg瓦斯抽放率 ,% W0瓦斯储量 ,m3 依据瓦斯储量运算得出目前副斜井揭煤前瓦斯含量为 20.9m3/t(抱负数据),为满意瓦斯含量小于8m3/t 要求,抽放率为 70%;经运算 ,瓦斯可抽量为113235.63m3,剩余瓦斯储量 48529.56m3,吨煤瓦斯含量为 6.27m3/t. 2、瓦斯抽放管管径运算:瓦斯抽放管管径地挑选合理与否,对抽放系统地建设投资及系统抽放成效有很大影响 ,一般采纳以下公式运算 ,并参照抽放泵地实际才能使之留有余地 .D .0 1457 Q / V式中: D-瓦斯抽放管内径 ,m;V-抽放管内瓦斯平均流速 ,经济流速
16、V10-12m/s, V=12m/s. 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - Q-管内混合瓦斯流量 ,m3/min;瓦斯浓度取 20%, 管内混合瓦斯流量为 25m3/min, 设计瓦斯抽采规模为5m3/min. 设计抽采规模依据芦河煤业进、回风立井统计地百 M 初始流量、瓦斯含量、透气性系数等瓦斯参数 经运算得出抽放管直径 D=0.210m, 因此在井筒内增设一趟 200mm 无缝钢管作为瓦斯抽放管路 ,与地面抽放系统负压测三防装置室内地 DN300 抽放管路连接进行抽放 ,管路连接时需在工程部工房后面最低点和工作
17、面最低点安设放水除渣装置,管路入井口设置接地装置,并在 200mm管路侧安装LUGB-200 直读式涡街流量计 ,对副斜井穿层瓦斯预抽钻孔地抽放情形进行实时观测 ,确保瓦斯抽采达标 .3、抽放周期依据设计要求全天 24 小时进行抽放 ,平均抽放浓度为 20%, 抽放混合瓦斯流量 25m3/min, 矿井日最大瓦斯抽放纯量可以达到 7200m3,估计可抽瓦斯量约 16 天完成抽放 .实际抽放各项工程后,要边抽边测 ,以实际抽采量与抽采率为依据 ,直到满意瓦斯抽采暂行规定和防治煤与瓦斯突出规定地相 关要求 ,并做到瓦斯抽采达标 .4、区域预抽钻孔施工方案 方案一:第一在副斜井距离 3#煤层顶板最小
18、法向线 7m 位置施工长 15m 导硐,导 7m 法距 ,导硐为半圆拱形断面 ,宽 4.0m, 高 硐推动时与煤层顶板平行保持3.0m. 导硐采纳锚网喷支护 ,锚杆型号为MSGLW-335/22 2200mm, 网片采纳4.0mm 钢丝网 ,网孔 100100mm, 网片规格: 2000 1000 ,锚杆间排距 为 800800mm, 每套锚杆配 MSK2335 型树脂药卷进行支护 ,喷射混凝土强度名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 40 页精选学习资料 - - - - - - - - - 等级为 C30, 喷射时只进行初喷 ,厚度为 50mm. 导铜内施工穿层抽放钻孔
19、.钻孔掌握范畴为揭煤处巷道轮廓线外 地最小距离不小于 5m.12m, 同时掌握范畴地外边缘到巷道轮廓线抽放钻孔施工 10 排,巷长开孔排间距 1.5m, 巷宽开孔排间距 0.8m, 设计抽 放钻孔 60 个.钻孔长度在 17m-44.6m 之间,合计钻孔长度 1762.4m. 详见区域 预抽钻布置图 .方案二:副斜井开拓至距3#煤层顶板最小法向距7m 时,停止作业;在距工作面迎头 4m 内地巷道两侧施工抽放钻场.钻场为半圆拱形断面 ,长 4.0m,高 2.5m,深度 3.5m. 钻场采纳锚网喷支护 ,锚杆型号为 MSGLW-335/22 2200mm, 网片 采纳 4.0mm 钢丝网 ,网孔
20、100100mm, 网片规格: 2000 1000 ,锚杆间 排距为 800800mm, 每套锚杆配 MSK2335 型树脂药卷进行支护 ,喷射混凝土 强度等级为 C30, 喷射时只进行初喷 ,厚度为 50mm. 钻场内施工穿层抽放钻孔 .钻孔掌握范畴为揭煤处巷道轮廓线外 廓线地最小距离不小于 5m.12m, 同时掌握范畴地外边缘到巷道轮抽放钻孔施工 10 排,即在巷道迎头施工三排、底板施工一排钻孔;左侧钻场施工三排钻孔;右侧钻场施工三排钻孔.沿走向开孔排间距(工作面迎头0.6m, 钻场 0.8m ),巷宽开孔排间距0.7m, 设计抽放钻孔60 个.钻孔长度在13m-48m 之间,合计钻孔长度
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