2331工作面底抽巷瓦斯抽采设计讲解.docx

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1、淮南矿业集团潘集第一煤矿23313工作面底抽巷瓦 斯 抽 采 设 计抽 排 区2023 年 4 月 10 日编制：程可 庆审核：区长：参与会审人员- 4 -通风科： 安监处： 调度所：机电治理科： 副总工程师：矿总工程师：通风区： 地测科： 安装工区：会 审 意 见23313工作面底抽巷瓦 斯 抽 采 设 计一、概况依据我矿工作面接续关系，打算东二下山采区 23611工作面作为下保护层工作面， 来保护 23313工作面。为解决 23611工作面回采期间的瓦斯问题，在 23313 工作面底板布置一条瓦斯抽采巷道，抽采被保护层 23313工作面的瓦斯，依据 2023 年 3 月 28 日集团公司瓦

2、地院批复意见，现重编制本设计。二、23611下保护层工作面开采范围及通风方式23611工作面位于潘一矿东部 11 槽下山采区，为一水平东二 11 槽下山采区六阶段。西起东二 11-2 煤层皮带机下山，东临 F5 逆断层，北邻 23521工作面下顺槽净 煤柱23m，南抵下顺槽。该面走向长1223m，倾斜宽195m，煤层倾角511o，煤厚1.52.1m，平均 1.8m，煤层自然瓦斯含量 67m3/t，标高位于-680-650m。该面煤层赋存稳定，地质构造简洁，适合综合机械化采煤。该面通风方式为下顺槽进风，上风巷回风，一进一回的通风方式。三、23313被保护层工作面开采范围及通风方式23313被保护

3、层工作面位于我矿东二采区下部，西起东二 13-1 煤层轨道下山，东临 F5 逆断层，南止 23313工作面下顺槽，北止 2321(3)下顺槽，其煤层自然瓦斯含量1214m3/t，煤层倾角 812o，煤层平均厚度为 5.06.5m，标高位于-673-642m，走向长1220m，倾斜宽 185m。该面煤层赋存稳定，地质构造简单(13-1 夹矸 0.40.6m、13-1 与 13-2煤层夹矸 00.6)，煤层较厚适合综合放顶煤开采。该面通风方式为下顺槽进风，上风巷回风，一进一回的通风方式。四、23313工作面被保护范围依据 23521下保护层工作面开采考察资料分析，被保护层工作面沿走向方向的保护范围

4、即是下保护层工作面走向方向的开采范围；被保护层工作面沿倾斜方向的下保护边界为与下保护层工作面的下部内错 10m；被保护层工作面沿倾斜方向的上保护边界可按卸压角划定，煤层倾角 11o 时，取上部卸压角为 83o，相对于保护层工作面，被保护层工作面上部的内错距离为：L=68.5*ctg83o=8.4m取 L=8.4m，即被保护层工作面沿倾斜方向的上保护边界为与下保护层工作面的上部内错 8.4m。23313工作面将在 23213工作面开采后掘进，23313工作面上风巷布置在 23213工作面下顺槽卸压范围内，因此 23313工作面东部沿走向方向有 140m 处于未保护范围内；23313工作面西部沿走

5、向方向有 60m 处于未保护范围内。因 2331（3） 工作面将在 23711工作面回采后掘进，所以23313工作面下顺槽处于保护范围内。五、23313工作面底板瓦斯抽采巷23313工作面底板瓦斯抽采巷布置在 13-1 煤层底板 2132m 的中细砂岩中，沿倾斜方向布置在 23313工作面上、下顺槽中间，西起东二 13-1 岩石皮带机下山，东临F5 逆断层。底抽巷设计长度 1241m，宽度为 2.6m，高度为 2.5m，净断面 5.38m2，承受锚喷支护。六、底抽巷瓦斯抽采设计1、钻孔瓦斯抽采参数选择依据中国矿业大学编制的潘一矿下保护层开采瓦斯抽采设计，提出本次设计所需的钻孔瓦斯抽采参数：（1

6、） 、钻孔直径为 91mm；（2） 、钻孔平均瓦斯抽采量为 0.6m3/min；（3） 、单孔连续有效抽采时间为 90 天；（4） 、同时抽采的钻孔数目为 50 个。2、被保护范围内的瓦斯抽采设计（1） 、抽采钻场布置：在 23313工作面底板瓦斯抽采巷内，由 23313工作面停采线向东 65m 布置第一个钻场，此后每隔 30m 布置一个钻场；由 23313工作面回采线向西 140m 布置第一个钻场，此后每隔 30m 布置一个钻场。这样在整个被保护范围内，共需布置 31 个钻场。钻场垂直于底板瓦斯抽采巷向北水平布置，每个钻场长度为5m，宽度为2.4m，高度为2.5m，净断面 5.38m2，承受

7、锚喷支护。（2） 、抽采钻孔布置：在每个钻场内沿煤层倾向方向布置 6 个抽采钻孔，钻孔间距为 30m相邻钻孔于 13-1煤层中厚面交点的距离；沿煤层走向方向布置 2 个抽采钻孔，钻孔施工在两个钻场中间。钻孔开孔位置位于钻场顶部，钻孔终孔位置为进入 13-1 煤层顶板 0.5m，钻孔参数见附表。3、未被保护范围内的瓦斯抽采设计（1） 、抽采钻场布置：在 23313工作面底板瓦斯抽采巷内，由23313工作面回采线向西5m 布置第一个钻场，此后每隔 10m 布置一个钻场，共布置 5 个；此后每 30m 布置一个钻场，共布置3 个。由23313工作面停采线向东 5m 布置第一个钻场，此后每隔10m 布

8、置一个钻场。这样在整个 205m 的未被保护范围内，共布置了 13 个钻场。钻场垂直于底板瓦斯抽采巷向北水平布置，每个钻场长度为5m，宽度为2.4m，高度为2.5m，净断面5.38m2，承受锚 喷支护。（2） 、抽采钻孔布置：由 23313底抽巷 1#钻场向西，每 5m 沿煤层倾向方向施工一组抽采钻孔，钻孔间距为 5m相邻钻孔于 13-1 煤层中厚面交点的距离，每组钻孔 47 个，共施工 8 组。由 23313底抽巷 5#钻场向西，每 5m 沿煤层倾向方向施工一组抽采钻孔，钻孔间距为 5m相邻钻孔于 13-1 煤层中厚面交点的距离，每组钻孔 18 个，共施工 20 组。由 23313底抽巷5#

9、钻场向西，每10m 沿煤层倾向方向施工一组抽采钻孔，钻孔间距为 10m相邻钻孔于 13-1 煤层中厚面交点的距离，每组钻孔 16 个，共施工 10 组。在 23313底抽巷 40#44#钻场，在每个钻场内沿煤层倾向方向布置抽采钻孔 16个，钻孔间距为 10m相邻钻孔于 13-1 煤层中厚面交点的距离。全部钻孔开孔位置位于巷道顶部，钻孔终孔位置为进入 13-1 煤层顶板 0.5m，钻孔参数见附表。4、瓦斯抽采管路的选型设计最大抽采距离为 300m23611工作面 3 个月的推动距离，同时抽采钻孔 50个，依据底抽巷实际抽采效果考察，平均单孔瓦斯抽采量为 0.6m3/min，这样整个底板抽采巷瓦斯

10、抽采量为 30m3/min。考虑到局部钻孔随工作面对前推动而瓦斯抽采量渐渐降低， 取底抽巷瓦斯抽采量为 24 m3/min，抽采瓦斯浓度按 40%计算，抽采系统混合气体流量为60 m3/min，则瓦斯抽采巷抽采管直径 D 为：D=0.1457(Q/U)1/2=0.1457*(60/20)1/2=250mm式中：D抽采管路内径，mm Q混合气体流量，m3/min U气体流速，取 20m/s经计算，底抽巷选用 250mm 即 10 吋的瓦斯抽采管路。5、抽采钻孔的封孔方法钻孔的封孔方法承受 KFB 型注浆泵协作水泥砂浆封孔。抽采钻孔施工至预定位置后， 用压风将孔内的煤、岩粉冲洗干净，被保护范围内的

11、钻孔每孔下 73mm 的岩芯管 6m 作为孔内套管，未被保护范围内的钻孔每孔下 2 吋的铁管 6m 作为孔内套管，同时在孔壁与套管之间插入一根 20mm 的注浆管。封孔材料为水泥、水和砂子，封孔时将注浆管用高压软管与注浆泵连接。6、抽采系统的建立依据我矿现有的抽采系统状况，可将 23313工作面底抽巷的抽采系统并入到地面永久抽采系统中去，利用南风井抽采系统两台 2BE1-705 型永久瓦斯抽采泵站进展抽采。抽采管路的铺设：在 23313工作面底抽巷铺设 3 路 10 吋的聚乙烯管，其中一路钻场穿层孔用 10 吋管路在每个钻场处拨一个 10 吋的四通，四通上安设闸阀及抽采多通，抽采管路在东二岩石

12、皮带机下山下部平巷与 12 吋的永久抽采管路合茬，建立 23313工作面底抽巷永久瓦斯抽采系统。另两路 10 吋瓦斯管路每隔 60m 拨一个 4 吋的抽采三通，两路管子交替拨三通，且每路管子每隔 100m 拨一个 4 吋的放水三通，抽采管路接至东二 13 槽下部轨皮联巷与两台2BE1-303 抽采泵合茬，建立下向穿层钻孔及 23611尾抽巷移动抽采系统。抽采系统图附后抽采管路的安装要求：（1） 、瓦斯抽采管路在底抽巷钻场的另一帮铺设，铺设时必需吊挂平直，且离地高度不小于 800mm。（2） 、全部管路接头法兰盘处，必需将全部的螺丝眼上齐，上紧螺丝杆。（3） 、全部管路拐弯、龙门、联接处等必需承

13、受同直径的管路相连接。在巷道高度起伏变化处，必需设置放水装置，并严格按附图所示进展安装。（4） 、正式抽采前，必需对全部抽采管路进展试通、试漏，并且由通风科牵头组织抽排区、安装工区、安监等部门对抽采系统进展验收。在钻孔封孔完毕后，用3 吋的吸引管将钻孔套管与钻场抽采多通连接，钻场抽采多通与钻场瓦斯管连接，各钻场瓦斯管汇总于底抽巷瓦斯管。具体见瓦斯抽采系统图。七、钻孔施工安全技术措施1、钻场内的全部电气设备的防爆质量必需符合煤矿安全规程中的有关规定，抽排区必需加强自身电气设备的检修，杜绝电气设备失爆失保现象的发生，确保设备完好。2、施工钻孔的电气设备的电源必需和该底抽巷的瓦斯探头实行瓦斯电联锁。

14、3、施工钻孔前，要将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊挂好风水管路及电缆。4、钻孔施工过程中，钻杆前后不准站人，不准用手托扶钻杆，全部施工人员要将工作服穿戴整齐。在钻孔施工过程中，严禁用铁器敲砸钻具。5、在钻孔施工过程中，通风区测气员要设点加强对钻场内的瓦斯检查，对瓦斯等气体的治理要严格依据煤矿安全规程中的有关规定执行，严禁瓦斯超限作业，施工班长要保证在施工过程中能够正常使用便携仪。6、在钻孔施工过程中，当瓦斯超限时，测气员和施工负责人要快速地将全部人员撤至安全地带，同时切断钻场内全部电气设备的电源，并准时向矿调度所及通风科调度室汇报，待经过处理且瓦斯等有害气体的浓度恢复正常后，方可连续施工。7、在

15、钻孔施工过程中，操作人员要依据钻机操作规程和钻孔施工参数要求细心施工， 严格掌握钻进速度，在人工取下钻杆及加钻杆过程中，钻机的掌握开关必需处在停顿位置， 不得违章作业，同时做好施工记录。8、钻孔开孔承受91mm 岩芯管全取芯水循环钻进；钻孔见煤后，换用 75mm 的钻头压风排渣钻进，直至施工至 13-1 煤层顶板 0.5m 前方可终孔取钻，钻进过程中，要留意观看孔口状况，防止喷孔现象的发生。八、各有关单位职责1、抽排区负责钻孔的施工、封孔合茬、抽采系统的检查及日常抽采工作。2、安装工区负责该系统全部抽采管路的安装、调试、维护及抽采多通的加工、安装工作；负责水管、风管、排水管路的安装工作，并要在每个钻场拨一个风头和水头。3、通风区负责钻孔施工期间钻场及巷道内的瓦斯检查、钻场及巷道内瓦斯探头的安装与维护工作。4、调度所负责钻孔施工处调度 的安装维护及钻孔施工过程中的调度指挥工作。5、机电治理科负责有关电气设备的检查、监视工作。6、通风科、安监处认真做好钻孔施工期间的监视检查工作。同时，安监处负责对钻孔的施工质量进展监视、验收。