11081上迁巷口以东瓦斯治理方案

郑郑州州煤煤炭炭工工业业（（集集团团））郑州煤炭工业（集团）桧树亭煤炭有限责任公司11081上迁巷口以东瓦斯抽采方案设计通风安全部二0一四年十一月会审意见表部门意见审批人时间通风安全部机电管理部地测部生产技术部调度室安全矿长生产矿长机电矿长总工程师矿长审批意见：11081上迁巷口以东瓦斯抽采方案设计为认真贯彻落实“通风可靠、抽采达标、监控有限、管理到位”的瓦斯治理工作体系，按照《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关要求编制本抽采方案设计。一、编制依据1、《煤矿安全规程》2、《防治煤与瓦斯突出规定》3、《煤矿瓦斯地质研究规律》4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》二、瓦斯抽采必要性判定11081上迁巷口以东至现在四部绞车平台段，全长100米左右，对应11081上迁巷东西段全长40米左右在受断层构造影响，煤层发生错动，煤厚突然增加，煤层厚度在10米以上，根据11081上付巷掘进期间采样测定该段煤层瓦斯含量6.03mim/t，该段巷道掘进期间掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m3/min,按照回采工作面回采期间瓦斯涌出量预计为掘进期间工作面瓦斯涌出量3倍计算，11081工作面推采至该段时，工作面绝对瓦斯涌出量将达到9m3/min，工作面配风量增加到1000m3/min，回风流仍达到0.9％以上，单一采取风排措施将无法从根本上解决瓦斯超限问题，届时将严重影响正常回采作业，并给矿井带来严重的安全生产隐患。另外根据《煤矿安全规程》“一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时，必须进行瓦斯抽采”，为此必须超前采取提前预抽煤层瓦斯措施，减少煤层瓦斯含量，解决生产过程中瓦斯超限问题。三、抽放瓦斯方法选择（一）、抽放瓦斯方法的选择原则抽放瓦斯方法主要有：开采层顺层钻孔瓦斯抽放、穿层钻孔瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和几种抽放方法综合应用的综合抽放方法，选择具体抽放瓦斯方法时应遵循如下原则：1、抽放瓦斯方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质和开采条件；2、应根据瓦斯来源及涌出构成进行，尽量采取综合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果；3、有利于减少井巷工程量，实现抽放巷道与开采巷道相结合；4、选择的抽放瓦斯方法应有利于抽放巷道布置与维修、提高瓦斯抽放效果和降低抽放成本；5、所选择的抽放方法应有利于抽放工程施工、抽放管路敷设以及抽放时间增加。（二）、瓦斯抽放方案的确定表1-1瓦斯抽放方案选择抽放方法抽放方式理由备注本煤层顺层抽放采煤工作面预抽及边采边抽煤层瓦斯含量大，提前预抽和边采边抽，降低瓦斯含量，从而降低工作面的瓦斯涌出量，消除突出危险在二1煤层回采面上、下顺槽内布置钻孔进行预抽，以解决开采时瓦斯超限的问题。穿层钻孔抽放底板岩石预抽煤层瓦斯含量大，影响本煤层煤巷掘进施工，施工底板岩石专用抽采巷道，向掘进或者回采块段施工钻孔，穿层钻孔可提前预抽二1煤层瓦斯3煤层开采时，会造成二1煤层卸压，此时会有大量的卸压瓦斯被抽出，从而达到降低二1煤层瓦斯含量及压力的目的，降低在二1煤层中掘进煤巷难度，解决煤巷掘进瓦斯超限及瓦斯突出问题，在二1煤层底板岩石巷向二1煤层打穿层孔进行抽放。岩石巷已经掘出，可以进行多台钻机进行施工，不受采掘速度的限制，打完钻孔后可水力冲孔，增加卸压范围。采空区抽放预埋管或者插管边采边抽邻近巷道打钻抽采煤层瓦斯含量大，工作面瓦斯来源主要是采空区高浓度瓦斯涌出，上行通风采取上隅角预埋管或者插管抽采采空区瓦斯，也可利用邻近巷道向采空区施工高位钻孔或者水平钻孔抽采采空瓦斯，高浓度瓦斯抽采后减少向工作面的涌出量解决工作面瓦斯超限问题瓦斯来源主要来之采空区，瓦斯源集中根据抽放方法的选择原则，结合桧树亭煤矿采掘布置及该段煤层赋存实际情况对几种瓦斯抽采综合分析，该段采用本煤层顺层钻孔预抽措施。四、回采工作面预抽设计对于矿井主采煤层二1煤层进行本煤层抽放。可供选择的本煤层瓦斯抽放方式包括钻场平面扇形钻孔、底板岩巷穿层钻孔、正向平行钻孔和迎面平行钻孔四种方式。结合工作面的巷道布置特点，并充分考虑预抽钻孔的边采边抽和提前预抽效率，选择迎面平行钻孔方式进行本煤层瓦斯抽放。平行钻孔方式的优点在于：既可保证瓦斯预抽的均衡性，还可充分利用工作面超前采动卸压效应，实行边采边抽，提高本煤层瓦斯抽放率。具体布孔方法：利用工作面上副巷，向回采工作面切眼方向打平行钻孔，如图1-2所示。图1-1回采工作面瓦斯预抽方式示意图下副巷预抽瓦斯钻孔上副巷采空区1、设计的本煤层预抽钻孔布置参数(1)钻孔直径：抽放钻孔越大煤体泄压越快抽放效果越好，本次本煤层顺层钻孔采用大直径钻孔施工，钻孔直径ꚵΦ133mm。(2)钻孔间距：由于桧树亭煤矿无有测定煤层透气性系数和瓦斯抽采半径，为最大限度预抽煤层瓦斯，本次钻孔沿走向加密布置，沿倾向施工，每3米布置一组（2个）钻孔，下孔开孔位置距煤层底板1米，沿煤层倾角布置，上孔距煤层底板1.5米处开孔，钻孔打在下孔与煤层顶板中部（钻孔设计有地测防治水部根据该段地质变化设计）。(3)钻孔深度及要求：钻孔深度为工作面倾斜长度的2/3，全部施工煤孔。（2）封孔及连接工艺封孔工艺及要求：封孔采用本次煤层瓦斯突出危险性鉴定测压钻孔“两堵一注”封孔工艺，即里端用棉纱缠绕花管及挡板预留鱼尾、外端采用聚氨酯、中部采用膨胀水泥、速凝剂、水泥溶液注浆。封孔管采用2寸普通薄壁钢管，注浆、翻浆管采用4分普通钢管。封孔管每根长2.5米，采用直通连接，单孔总封孔长度16米，瓦斯抽放段花管长度2米，注浆管、翻浆管长度3米。抽放花管、抽放孔口处抽放、注浆、翻浆管布置如下图1-2：2寸管子端头过丝4分管子注浆管瓦斯抽放花管水泥砂浆填充瓦斯抽放孔孔壁125mm挡板挡板及前段进气室管子缠棉纱反浆管聚氨脂封孔抽放连接：抽放孔封孔结束安装阀门短接后通过2寸胶管连接至主抽放管路分组抽放管路上进行本煤层瓦斯抽放。（3）抽放管路管理陡坡段段预抽巷道长度约80米左右，由于工作面推进速度较快，该瓦斯抽放段预抽期较短，为最大限度的预抽煤层瓦斯，必须实施多组多孔同时预抽，为此必须在主抽放管路上加装4米长变径三通分组分孔预抽装置，主抽放管末端加装截止阀门。每节短接上计划可供5组10个抽放钻孔进行同时抽放，随着钻孔的向东施工，短接三通随时移位。见图1-3。阀门抽放主管抽放短节连接软管抽放孔图1-3开采层抽放钻孔与抽放管连接示意图五、抽放工程施工设备及检测仪表我矿所采用的抽放瓦斯方法：采用开采层预抽（采前预抽）抽放瓦斯主要工程是钻孔施工，打钻工程所需的设备为：（一）、钻机煤矿抽放瓦斯钻机应符合下列要求：1、电动机及附属电器设备必须是防爆的；2、钻机要体积小，轻便或解体方便，以利于搬迁；3、钻机应能打水平、上向、下向任意角度的钻孔。在综合分析我国煤矿常用钻机性能和现场实际使用情况的基础上，考虑桧树亭煤矿煤、岩硬度以及设计抽放钻孔的长度，设计选择全液压钻机。根据钻孔数量和钻孔长度，本次采用型液压钻机施工，配套每节长度0.8或1m的钻探钻杆，钻头选用直径133mm金钢石钻头。打钻施工供风采用由地面空压机向采区直接敷设管路，利用主压风管路通过三通直接供风，供水管路采用高压胶管供水。(二）、主要检测仪器、仪表配置抽放瓦斯主要检测仪器、仪表包括高浓度瓦斯浓度检定器，地面泵站配备高低浓度甲烷传感器、流量计、温度传感器和负压传感器等。六、组织措施为落实好本次本煤层瓦斯抽采作业的每一个环节，真正达到通过抽放最大限度减少煤层瓦斯含量，消除该段回采期间影响矿井安全生产的瓦斯隐患，特成立本煤层瓦斯抽放领导小组：组长：韩兴刚副组长：李林辉成员：任军喜陈银利李玉健张福军张振江梁西安刘永杰樊长振谢杰程晓乐贾天恩乔国彬袁树军杨忠领导小组下设办公室，办公室设在通风安全部，张福军兼任办公室主任。责任分工：通风安全部负责：1、抽采方案的制定，并根据现场实际情况及领导小组集体讨论意见及时修订相关施工参数。2、瓦斯抽采系统的排查、检查，抽采过程中瓦斯抽放浓度的测定、核算。3、分组抽放装置的设计、安装位置的确定，封孔管、抽放管、注浆管、翻浆管的设计和督促落实加工。4、测定参数的测定和现场瓦斯抽采孔的抽采连接。地测防治水部负责：1、根据方案要求结合地质情况作出抽放钻孔的设计和调整。2、瓦斯抽放钻孔的打钻、封孔、连管。封孔过程、连管过程的监督。3、封孔管、注浆管、翻浆管、连管直通、聚氨酯、膨胀水泥等封孔材料的调配。机电运输部负责：1、督促瓦斯抽放泵的可靠运行，检修与维护。2、督促井下瓦斯抽放管路的对接、延伸、拆除、检查与调整。3、督促完成瓦斯抽采过程中抽放泵站瓦斯、流量、负压等参数采集传感器的安装和调试。4、督促检查瓦斯抽放泵司机的上岗和记录填写。生产技术部、调度室负责：1、协调生产各个环节，特别是运输环节，保证钻孔施工的连续进行。机电运输队负责：1、瓦斯抽放泵的可靠运行，检修与维护。2、井下瓦斯抽放管路的对接、延伸、拆除、检查与调整。3、瓦斯抽采过程中抽放泵站瓦斯、流量、负压等参数采集传感器的安装和调试。4、检查瓦斯抽放泵司机的上岗和记录填写。5、抽放所需要的分组抽放短接、封孔管、抽放管的加工。七、安全措施及要求(一)钻机运输安全注意事项1、钻机运输前，必须首先检查钻机及运输车上面的钻杆、油管、水管、电缆、开关等钻具、器材捆绑必须稳固，不允许超高、超长、超宽，电缆不允许与其它金属物件磨檫，发现问题及时处理。2、在平巷中运输钻机，必须先派人观察行车路线不存在障碍物，并注意观察后方，发现情况及时避开（或处理）。禁止车辆追尾。人工推车，必须严格执行《规程》的有关规定。3、在拐弯的车场中运输钻机时，必须派人提前查看行车路线，发现问题及时联系，协商处理。4、采取人工运输时，钻机撤散，各部零件分步运输，运输过程中要有自主保安和互助保安意识。5、钻机运至工作地点后，必须下道，以不影响其它车辆运输为准，并用木楔或道木塞住，以防跑车。（二）钻机安装要求1、设备的零部件完整齐全，各部件的螺丝、销子、垫圈等零件均不得缺少。设备的仪表要完整齐全。2、设备的性能良好，出力达到规定要求，结合紧密，无异响，不漏油、漏水、漏电。液压油、润滑油消耗正常。各齿轮变速箱工作不跳档。控制系统操纵灵活可靠。3、在斜坡上安装钻机必须将钻机固定牢固。（三）操作中应注意以下事项：1、随时注意检查气、水路各部分螺钉、螺帽、接头的联接情况及机架和主机的稳固情况；2、随时注意观察油雾器的工作情况，检查油马达、冲击器的润滑情况；3、定期用汽油或柴油清洗冲击器、油马达，观察马达叶片的损伤情况；3、钻孔时不允许反转，以免钻杆脱扣；4、工作中应注意机器运转情况是否正常，发现不正常的现象应立即停机检查；5、加接新杆时，要特别注意钻杆内清洁，以避免砂土混入钻杆造成钻头堵塞而停钻。（四）施工安全注意事项1、所有参与施工人员，必须学习本施工措施并签字后方可入井作业。2、入井人员必须携带矿灯、自救器、便携式，穿着整齐，严禁烟火等物品、严禁穿化纤衣物、严禁酒后入井。2、瓦检员在每天上班中均要按照检查结果如实填好井下的瓦检牌板，出井后要及时到值班室填好瓦检记录表。3、施工人员进入井下必须时刻注意顶板情况，如发现顶板有松动，必须立即处理。如处理不了及时汇报调度室，由调度室牵头处理。4、打钻人员必须携带便携式瓦检仪，打钻过程必须随时检查钻场附近瓦斯情况。严禁无风、微风或瓦斯超限作业。5、进入现场作业点，必须对作业点及前后巷道进行认真检查，并进行敲帮问顶，如发现安全隐患，必须先处理，后作业。6、钻机和开关搭火时，必须先将上一级开关的电停掉，并挂上“停电检修，严禁送电”的停电牌，并由专人管理，做到“谁停电，谁送电”的制度。7、每班入井进行施工前，必须对水管进行全面检查，一面脱节松动伤人。8、打钻时，施工、监督等人员严禁面对钻孔，瓦检员必须经常检查瓦斯浓度，也确保安全施工。9、打钻时随时注意进度及压力情况，出现喷孔现象时，必须停钻，严禁将钻杆退出。10、在施工过程前必须检查油管是否漏油，如在施工过程中发现有漏油现象，必须先停机后进行处理。11、施工过程中操作人员和加钻杆人员