11610回采工作面瓦斯抽采安全技术措施3149.docx
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1、116110回采采工作面面瓦斯抽抽放设计计及施工工安全技术措施编 制:张细根根20144年3月5日日116110回采采工作面面瓦斯抽抽放设计计及施工工安全技技术措施施为确保工工作面回回采期间间的安全全,合理理预抽和和排放瓦瓦斯,根根据我矿矿现开采采状况,依依据安安全专篇篇要求求及矿井井瓦斯抽抽放设计计规范,特特编制1116110回采采工作面面瓦斯抽抽放设计计及施工工安全技技术措施施。第一章 工作作面地质质概况一、1116100回采工作面面地质概概况 (一)、工工作面概概况 1116100回采工工作面位位于矿井井北翼,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
2、620米,切眼长度110m,煤层平均厚度2.0m。(二)、地地质及水水文情况况该掘进工工作面所所采的116#煤煤平均厚厚度2米;区区内煤层层稳定,结结构较简简单,部部分地段段含一层层黑色泥泥岩夹矸矸层,夹夹矸层厚厚0.11-0.3米,煤煤层倾角角0-113,平均均7。工作面煤煤层直接接顶为深深灰色砂砂质泥岩岩,厚度度约4.6米;老顶以以细至粉粉砂岩为为主,厚厚度为99.344米,其其特征为为灰黑色色泥岩,性性脆局部部含沙,节节理裂隙隙发育未未充填,半半坚硬;直接底底为灰黑黑色砂质质泥岩、局局部含砂砂,上部部具菱铁铁质结核核,大小小不等,半半坚硬及及坚硬,含含植物化化石;老老底为砂砂岩,厚厚度约
3、99.2米米,浅灰灰色细粒粒砂岩,中中厚层状状,水平平层理,层层面含云云母碎屑屑及有机机质,坚坚硬,分分选中等等,具裂裂隙未充充填。矿区中部部有条流流量小的的冲沟水水外,无无大的地地表水。本工作面面在掘进进期间已已揭露两两条正断断层既FF4、FF5断层层,断层层走向均均是555度-665度,倾倾角在 ,落落差在22-100m。(三)、通通风系统统情况:矿井采取取抽出式式通风方方式,中中央并列列式通风风系统,即即以主、副副平硐进进风,回回风斜井井回风。主主、备通通风机型型号:FFBCDDZ.55416轴轴流通风风机,风风量为11690037660m33minn,风压压:1002026550Paa
4、,电机机型号:YBFFe3115-66,额定定功率:21322KW。116110回采采工作面面新鲜风风流由主主、副井井进入采采面运输输巷至工工作面,回回风由1116110回采采工作面面回风巷巷回到北北翼回风风上山然然后进入入总回到到地面,即即工作面面是“U”全负压压通风。(四)、瓦瓦斯来源源:1、1116100回采工作面面回采期间间的瓦斯来来源: 116610回回采工作面面在掘进进过程中中,工作作面瓦斯斯来源包包括巷道道煤壁瓦瓦斯涌出出和掘进进落煤中中的瓦斯斯涌出两两部分。根根据邻近近的1116100回风巷巷、运输输巷掘进进期间瓦瓦斯涌出出量预计计,工作作面掘进进期间瓦瓦斯涌出出量可达达4.1
5、15m33/miin,所所以按照照煤矿矿安全规规程规规定,必必须进行行瓦斯抽抽放。2、工作作面回采采期间瓦瓦斯来源源包括本本煤层、围围岩和邻邻近层:(1)、本本煤层瓦瓦斯涌出出:我矿矿所采龙龙潭组(PP3l)煤煤层,煤煤体硬,透透气性较较好,不不利瓦斯斯储存。本本煤层瓦瓦斯涌出出量约占占工作面面总涌出出量的440%左左右,是是主要瓦瓦斯涌出出之一,根根据治理理瓦斯的的分源治治理原则则,需进进行瓦斯斯抽采工工作。(2)、围围岩瓦斯斯涌出:因我矿矿煤层顶顶底板多多为砂质质泥岩,孔孔隙、裂裂隙相当当发育,成成煤时期期储存较较多,在在回采过过程中,随随着老顶顶周期来来压,其其中瓦斯斯一部分分升至裂裂隙
6、带,一一部分随随采空区区漏风带带到工作作面及回回风巷,直直接影响响工作面面和上隅隅角瓦斯斯浓度,约约占总涌涌出量的的60%,为主主要瓦斯斯涌出量量。(3)、邻邻近层瓦瓦斯涌出出:下邻邻近煤层层M277煤离本本开采层层距离(约约27余米米),对对本开采采层瓦斯斯涌出影影响不大大,上邻邻近M66煤层距距本煤层层1277m,层层间距较较大对本本开采层层瓦斯涌涌出无影影响。因因此,邻邻近层瓦瓦斯涌出出对工作作面无太太大影响响,一并并计入采采空区瓦瓦斯涌出出量中。(五)、瓦瓦斯抽采采的可行行性和必必要性。1、苍海海煤矿实实测瓦斯斯可抽性性指标:百米钻孔孔瓦斯流流量衰减减系数aa=0.01442d-1煤层
7、透气气性系数数=0.80443 mm2/Mppa2d百米钻孔孔极限自自然瓦斯斯流量QQ=16690.93 m3苍海煤矿矿所开采采的M116煤层层从钻孔孔瓦斯流流量衰减减系数和和煤层透透气性系系数来判判断属于于可抽煤煤层,从从百米钻钻孔极限限自然瓦瓦斯流量量判断又又属于较较难抽采采煤层,根根据矿井井生产过过程中的的实际情情况判定定,苍海海煤矿所所开采的的M166煤层属属于可以以抽采煤煤层,具具有本煤煤层抽采采的条件件。2、根据据重庆煤煤科院对对我矿瓦瓦斯危险险程度预预测,本本矿井内内M166煤层大大部分地地区位于于瓦斯带带内,瓦瓦斯含量量具有随随煤层埋埋藏深度度增加而而增加的的趋势。根根据回采采
8、工作面面、掘进进工作面面瓦斯涌涌出量预预测结果果,本矿矿井前期期开采煤煤层具备备瓦斯抽抽放条件件。 3、根根据现总总公司的的要求,本本着“抽采为为主,风风排与管管理并重重”的综合合治理原原则,第第一步搞搞好边采采(掘)边边抽,解解决瓦斯斯异常涌涌出和超超限,第第二步开开展区域域预抽,实实现高瓦瓦斯矿井井低瓦斯斯状态下下开采。第二章 1116100回采工作面面抽采设设计一、 抽放队机机构设置置及职责责1、 机构设置置矿井设立立抽放瓦瓦斯队,专专门负责责矿井的的钻孔施施工、管管路连接接、抽放放密闭施施工、泵泵站运行行观测及及其它抽抽放瓦斯斯日常工工作。2、人员员配备根据抽放放瓦斯队队所担负负的井上
9、上、下工工作和工工作性质质,抽放放瓦斯队队配备人人员200人。见见表 人人员配备备表 单单位:人人序号工种名称称出 勤勤 人人 数数备注一班二班三班备用合计1队长2肖桂生、邓邓长青2技术员1邱秀勇3钻探工4421010人组组,相互互协调对对工程负负责4封孔及管管路安装装工22266人组,相相互协调调对工程程负责5电工112吴龙兵负负责6井下观测测工(巡巡检员)112瓦斯巡检检及管路路的放水水、检漏漏7泵站值班班人员11114刘孝高合 计273、工作作职责及及制度1)、队队长:负负责全队队的统筹筹协调及及领导,对对矿长及及矿总工工程师负负责。2)、技技术员:负责“六六人组”的的技术指指导工作作,
10、掌握握和修正正施钻参参数,并并填写瓦瓦斯抽放放工程和和钻孔施施工记录录表,负责质质量验收收及立档档工作,遵遵循工工程质量量验收制制度。3)、钻钻探工及及封钻(及管路路安装)工:小小组人员相互互协调、互互为助手手,完成成施钻、封封孔及管管路安装装。选其其中组织织能力强强者为组组长,对对工程质质量负责责。钻探探工及封封钻(及及管路安安装)工工必须遵遵守施钻钻管理中中的各项项规定。4)、电电工:负负责全队队所辖范范围内所所有电器器的日常常维护。5)、管管路维护护工:负负责井上上下的管管路系统统及安全全设施的的日常维维护。如如:放水水、检漏漏、循环环水池水水位观察察,水封封防爆器器的水位位观察等等。6
11、)、井井下观测测工(巡巡检员):负责责井下所所有瓦斯斯抽放点点的数据据采集,登登录;此此外,负负责全队队井下工工作场所所的瓦斯斯检测工工作。7)、泵泵站值班班人员:负责抽抽放泵内内所有设设备的运运行监控控及操作作,填写写抽放放瓦斯泵泵房值班班记录。二、施钻钻设备本工作面面配备ZZDY-75 型钻机机二台,钻径为为75mmm, 钻钻杆长1000m 电电机功率率7.55KW,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、瓦斯斯抽采方法 116610回回采工作作面形成成之前采采取掘进进期间布布置顺层钻钻孔进行行抽放(采采前预抽抽
12、),既既本煤层瓦斯斯抽放钻钻孔施工工与机巷巷、回风风巷掘进进同步进进行,本本煤层孔孔与掘进进迎头保保持200米的距距离。1、1116100机巷掘掘进期间间本煤层层瓦斯抽抽采设计计机巷掘进进工作面面掘进了了50米米时,随后后沿煤层层倾向向向上每隔隔3-44米施工工一个本本煤层瓦斯斯抽放钻钻孔,单单孔深665米,开开孔方位位基本与与掘进巷巷道垂直直,开孔孔倾角与与煤层倾倾角基本本一致。封封孔深度度8米,单单孔负压压13kkp以上上。现将1116100运输巷巷内本煤煤层瓦斯斯抽放钻钻孔参数数列表如下,在在施工过过程中可可根据工工作面实实际情况况对钻孔孔参数进进行调整整:钻 孔编 号方位角()倾角()
13、钻孔间距距(m)孔高(m)孔深(m)1#-114#906距巷道开开口50米间间距3-4米1.06515#-17#9063-41.06518#-27#9063-41.06528#-33#9093-41.06534#-48#9093-41.06549#-60#9093-41.06561#-68#9083-41.06569#-79#10573-41.06580#-96#10573-41.06597#-1033105133-41.065104#-1113#105153-41.065114#-1224#105163-41.065124#-1552#105153-41.065153#-1664#10520
14、3-41.065165#-1885106183-41.0652、1116100回风巷巷掘进期期间本煤煤层瓦斯斯抽采设设计回风巷掘掘进工作作面掘进进了500米,随随后沿煤煤层倾向向向下每每隔3-4米施施工一个个本煤层层瓦斯抽抽放孔,单单孔深555米,开开孔方位位基本与与掘进巷巷道垂直直,开孔孔倾角与与煤层倾倾角基本本一致。现将1116100回风巷巷内本煤煤层瓦斯斯抽放钻钻孔参数数列表如下,在在施工过过程中可可根据工工作面实实际情况况对钻孔孔参数进进行调整整:钻 孔编 号方位角()倾角()钻孔间距距(m)孔高(m)孔深(m)1#-88#270-6距巷道开开口50米间间距3-4米1.0559#-22
15、3#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#284-133-41.05584#-98#270-73-41.05599#-1188#285-153-41.055119-1288#286-173-41.055129#-1336283-163-41.055137#-1440286-143-41.055141#-1660285-163-41.055161-1755#287-203-41.05517
16、6-1955#286-183-41.055116110采面面形成后后本煤层层瓦斯抽抽放钻孔孔平面布布置示意意图3、回采采期间工工作面落落山角埋埋管空区区瓦斯抽抽采由于我矿矿111160回回采工作作面上隅隅角瓦斯斯量较高高,设计计布置一趟4000瓦斯抽抽放管抽抽采上隅隅角瓦斯斯。如图图: 1116110回采采工作面面落山角角半封闭闭采空区区瓦斯抽抽采示意意图4、全封封闭采空空区插管管抽采当116610回回采工作作面回采采结束后后,为防防止采空空区向外外涌出瓦瓦斯,构构筑回风风巷密闭闭墙时,向向采空区区密闭墙墙内插入入210瓦斯抽抽放管,进进行瓦斯斯抽采。如如图: 1116100回采工工作面全全封
17、闭采采空区瓦瓦斯抽采采示意图图三、钻孔孔施工进进度计划划及有效效抽放时时间116110回采采工作面面钻孔施施工进度度计划及及有效抽抽放时间间表施工地点点开钻时间间俊工时间间有效抽采采时间116110运输输巷20122年122月20144年3月月至工作面面回采结结束116110回风风巷20122年122月20133年100月至工作面面回采结结束四、钻孔孔施工工工艺:1、第一一次开钻钻:采用用96mmmPDDC钻头头钻至110米,退退钻换1533mmPPDC扩扩孔钻头头扩至55米退钻钻,下入入5米长长的1333mm护护孔管,用用聚氨酯酯固定。2、第二二次开钻钻:采用用96mmmPDDC钻头头+孔底
18、底马达 + 下下无磁钻钻杆 + 随钻钻测量仪仪器 + 上无无磁钻杆杆 +73mmm 通通缆钻杆杆钻具组组合,开开始正常常定向钻钻进。3、正常常定向钻钻进时,每每施工66米对孔孔底进行行一次参参数测定定,根据据测定的的参数和和已掌握握的现场场实际地地质情况况,调整整钻进方方向,力力求钻孔孔按照设设计轨迹迹和要求求钻进。五、管路路敷设116110回风风巷高负负压抽采采管路敷敷设为:地面抽抽采泵风井南翼回回风上山山二石门门绕道116610回回风巷116610工工作面切切眼100处。管管路安置置在巷道道下帮。116110回风风巷低负负压抽采采管路敷敷设为:地面抽抽采泵风井南翼回回风上山山116610回
19、回风巷116610工工作面落落山角里里3米处处。管路路安装在在巷道上上帮。116110运输输巷高负负压抽采采管路敷敷设为:地面抽抽采泵风井南翼回回风上山山116610运运输巷116610工工作面切切眼100处。管管路安装装在巷道道上帮。116110回采采工作面面瓦斯抽抽放管路路选用:高、低低负压主主管路都都是DNN4500无缝PPV管。高高负压支支管DNN2100,低负负压支管管DN4400;运输巷巷高负压压管路安安装在上上帮,每每隔3米米下面摆摆放一个个加工好好的架子子,所管管路离地地不少于于3000mm,回回风巷高高负压管管路安装装在下帮帮,每隔隔3米下下面摆放放一个加加工好的的架子,所所
20、管路离离地不少少于3000mmm,低负负压管路路安装在在上帮,同同样用加加工好的的大架子子把管路路垫高,离离地不少少于4000mmm,高负负压管路路用法兰兰盘连接接,连接接时应尽尽量密封封好,以以防漏气气,影响响抽放效效果,管管路铺设设至每个个钻场时时,应留留设三通通,各个个钻孔用用1寸PPV管封封孔后通通过三通通与主管管路连接接。高、地地负压管管路每低低洼处都都必须安安置一个个放水器器。六、抽采采负压计计算1、1116100回风巷巷本煤层层钻孔抽抽采负压压计算(掘掘进期间间)(1)、主主管路的的摩擦阻阻力计算算:H摩=99.811LQ22/Kdd5 PPaH摩=管管路的摩摩擦阻力力 Pa 混
21、合合瓦斯对对空气的的密度比比;=10.4446CC/1000C管路路内瓦斯斯浓度值值;取440(估估计值)k系数数,根据据管径由由表查出出 d管路路直径(内内径); L管路路的总长长度; Q某段段管路混混合瓦斯斯流量; 抽采主管管路流量量为1002000m3/h。H摩=99.81180000.882210220022/0.71805=0.29KKPaH局=220H摩=2000.229=00.0558KPPaH总=HH摩H局=0.35KKPa(2)、回回风巷支支管路的的摩擦阻阻力计算算:H摩=99.811LQ22/Kdd5 Paa估计支管管路流量量为22295mm3/h。H摩=99.811235
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