W1803瓦斯治理方案

国投新集能源股份有限公司新集二矿GUOTOUXINJINENGYUANGUFENYOUXIANGONGSIXINJIERKUANG120803综采工作面瓦斯综合治理方案编号（NO：）编制单位：防突办编制：审核：主任：编制日期：2009年5月17日2审批签字表措施名称：120803工作面瓦斯综合治理方案收到时间：审批时间：单位名称签名日期生产办通防公司驻矿安监处机运公司生产技术公司通风副总采煤副总安全主任工程师总工程师3会审意见经会审，同意按本方案并补充如下意见，望一并贯彻执行。1、统计法预测瓦斯涌出量，工作面首月回采与收尾产量极不稳定的月份，不宜纳入统计范围。2、风量预测严格按公司下发的《国投公司矿井风量计算细则》执行。4120803工作面瓦斯综合治理方案一、概况：（一）工作面概况概况煤层名称8煤水平名称－550采区名称西一采区工作面名称120803地面标高（m）+18.4～+24.3（m）工作面标高（m）-432.3～-470.9地面位置陈集窑场,陈集养殖场,农田。井下位置及四邻采掘情况西起1勘探线东20米，东至8煤西翼轨道上山，南至8煤80米防水煤柱线，北为120805工作面(2006年回采完)。西段可采走向长（m）553西段倾向长（m）150西段平面积（m2）82950东段可采走向长（m）552东段倾向长（m）126东段平面积（m2）69552走向长（m）1216切眼倾斜长内～内（m）149.6可采平面积（m2）152502可采走向长（m）1105煤层情况煤层厚(m)1.5-4.4煤层结构（m）煤层倾角（度）0～55°3.1简单7°8煤，黑色、粉末状、块状，厚度在1.4m～4.4m；上部较硬，条带状，亮煤为主，暗煤次之,半亮型煤；煤层结构简单，内生裂隙发育，裂隙面充填黄铁矿薄膜，单向抗压强度8.5mpa，普氏硬度系数为0.8～1.0。煤质情况MAVQFCSY工业牌号2.2715.9436.127.930.467QM据0002钻孔原煤化验成果。影响回采的其瓦斯含量〈2cm3/g〉可燃物，掘进时绝对涌出量一般〈1m3/min〉。煤尘煤层具有爆炸危险性。5它地质情况煤的自燃煤层有自燃发火的危险，自然发火期3-6个月。地温属地温异常区，平均地温梯度3.4℃／百米，工作面围岩温度31℃－37℃，预计工作面温度为23--25℃。地压断层及褶曲附近，应力集中，地压较大。普氏硬度(f)煤层夹矸直接顶直接底0.94.54.5储量计算块段号可采走向长（m）倾向长（m）（内-内）平面积(m2)煤层厚(m)容重(t/m2)煤层倾角(°)回采率(％)可采储量(万t)西段553150829503.11.479534.5东段552126695523.11.479528.9合计110515250263.4（二）工作面煤层顶底板煤层顶底板情况表煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶细砂岩1.7-4.2/3.2灰-灰白色、致密、坚硬、向西渐厚。直接顶砂质泥岩、砂泥岩互层5.9-12.02/8.96灰色，水平层理、致密、性脆，向西渐薄。直接底泥岩、砂质泥岩4.5-8.5/6.5西部为砂质泥岩，向东渐变为炭质泥岩。老底泥岩4.5-7.5/6.0深灰色、局部含粉砂薄层,致密性脆6（三）工作面综合柱状图二、工作面瓦斯预测（一）煤与瓦斯突出状况根据抚顺媒科分院对8煤层区域突出危险性鉴定结果和国投新集公司对我矿煤层突出危险性区域划分的批复，我矿8煤层－550m以上（地质剖面1～013勘探线之间），该区域为无突出7危险区。（-550m以下、-750m以上）为突出危险区；120803工作面位于-550m以上水平西一采区，井下最低标高-471m，属无突出危险区。（二）煤与瓦斯突出区域验证：依据《防治煤与瓦斯突出规定》中的区域预测验证要求，对于突出煤层的无突出危险区区域回采工作面必须进行区域预测验证，依据我矿实际情况，区域预测验证采用钻屑指标法，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻孔最大钻屑量，同时按照下列要求进行：1、在工作面开始回采时，必须连续进行至少两次区域预测验证。2、工作面每推进50m至少进行两次区域预测验证。3、在构造破坏带连续进行区域预测验证。采用钻屑指标法对采煤工作面进行预测验证时，沿工作面倾向每隔10-15m布置一个预测钻孔，工作面西段共布置预测钻孔9个，东段布置预测钻孔8个（依据工作面倾向长度，工作面西段沿工作面机巷向上每隔15m布置1个钻孔，东段1-7＃钻孔间距15m，7-8＃间距10m，8＃钻孔距风巷煤壁11m），孔深8～10m，预测钻孔方位与开采方位一致，钻孔倾角与煤层走向倾角一致，钻孔应尽可能布置在软分层中，钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标Δh2Pa钻屑瓦斯解吸指标K1（mL/g•21min）钻屑量S（kg/m）（L/m）2000.565.4如果实测得到的S、K1或△h2的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险；否则，为具有突出危险。经验证，如无突出危险时，工作面在采取安全防护措施前提下进行回采作业；如有一次验证为有突出危险或施工预测钻孔时出现喷孔、顶钻等突出预兆，该区域立即定为突出危险区域，该工作面以后的回采作业均必须执行局部综合防突措施（局部综合防突措施另行编制）。三、瓦斯涌出量预测1、统计法预测工作面回采瓦斯涌出量通过处于同采区相同回采工艺的120802、120804、120805工作面在正常回采时瓦斯涌出8量统计，推算120803工作面回采时期瓦斯涌出量：日期工作面风量日产量（t）绝对涌出量（m3/min）相对涌出量（m3/t）2004.10120805119721803.462.292004.11120805118846226.532.032004.12120805123565126.161.362005.01120805118734818.213.402005.02120805121622398.95.722005.031208051207279513.296.852005.041208051159203314.1510.022005.051208051159233011.577.152005.061208051258309716.287.572005.071208051241236110.536.422005.08120805119025938.944.962005.091208059804905.6116.492005.02120804116618695.734.412005.03120804116642936.632.222005.04120804114845995.541.732005.0512080467220974.322.972008.111208027562341.338.182008.121208027735932.766.702009.011208027568022.544.562009.021208028068712.33.80平均5.44通过上述统计推算，120803工作面在正常回采时期工作面相对瓦斯涌出量5.44m3/t，按照日产3000t原煤推算，120803工作面绝对瓦斯涌出量为11.33m3/min。2、根据瓦斯地质图测算9根据河南理工大学编制的瓦斯地质图显示，工作面所处区域瓦斯涌出量等值线为3.5m3/t，按照日产3000t原煤推算工作面绝对瓦斯涌出量为7.29m3/min。3、综合上述两种预测值，120803工作面回采期间最高瓦斯涌出量在7.29～11.33m3/min。但工作面同时受产量、断层和顶板岩性的差异，导致局部出现瓦斯涌出异常，其绝对瓦斯涌出量将有所增加，因此考虑1.3的瓦斯涌出不均衡系数，最终工作面瓦斯涌出量预测值为9.48～14.73m3/min。四、瓦斯治理方案（一）指导思想：严格落实“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字方针，杜绝工作面瓦斯超限事故的发生，确保工作面安全回采。（二）方案制定依据：《煤矿安全规程》、《煤矿瓦斯抽放规范》相关条款（三）通风系统设计方案1、工作面通风系统进风路线共两路:第一路：主、副井新鲜风流→-550m进风石门→-550m西大巷→W8、9煤下部车场→W8煤轨道上山→120803机巷→120803工作面；第二路：主、副井新鲜风流→-550m进风石门→8煤西翼集运巷→W8煤出煤上山→120803机巷→120803工作面；回风路线：120803工作面→120803风巷→120803专用回风巷→W8、9煤共用回风上山→-450m西翼回风大巷→-450m西翼回风石门→-450m风井南石门→风井→地面。2、工作面配风量计算A、按瓦斯涌出量计算Q采1=100×q瓦采(1-c)×K采=1105(m3/min)式中：q瓦采------回采面瓦斯绝对涌出量，m3/min，本面取14.73m3/minK采-------回采面通风系数，取1.2～1.6，取1.5；c-------回采面瓦斯抽放率%（工作面将采用高位钻场走向钻孔及顺层钻孔抽放措施，根据我矿8煤工作面瓦斯抽放实践，预计瓦斯抽放率为50%）。B、按工作面温度计算10Q采2=60V采×M(L1+L2)/2=1283(m3/min)式中：V采-------采面适宜风速，本面取1.6m/s；M---------工作面平均采高，本面取2.8mL1---------工作面最大控顶距，5.175mL2---------工作面最小控顶距，4.375mC、按人数计算Q采3=4N=4×80=320(m3/min)式中：N----工作面工作的最多人数，取320人；D、按炸药量计算Q采4=25A=25×17.25=431m3/minA----一次爆破的最大炸药用量，取17.25kgE、按《煤矿安全规程》规定对风速进行验算按最低风速验算，回采面最低风量Q采≥15S采大=15×14.48=217m3/min按最高风速验算，回采面最高风量Q采≤240S采小=12.25×240=2940m3/min217m3/min＜1105～1283m3/min＜2940m3/min综合上述计算，当工作面配风量在1105～1283m3/min时，能够满足工作面瓦斯治理、降温、降尘及防灭火等措施要求，且符合《煤矿安全规程》的要求。（四）瓦斯抽采方案确定1、瓦斯抽放的必要性和可行性A、120803工作面最高瓦斯涌出量预测值为9.48～14.73m3/min。大于5ｍ3/min。根据《煤矿安全规程》、《煤矿抽放瓦斯规范》规定，必须实行瓦斯抽采措施。B、本煤层瓦斯储量计算本煤层瓦斯储量=本煤层地质储量×瓦斯含量=63.4×2.8=177.5万米3本煤层瓦斯储量较大，具有的抽放利用价值，实行瓦斯抽采是可行的。2、根据《煤矿抽放瓦斯规范》和我矿已经回采8煤工作面的瓦斯治理经验，工作面实施順层钻11孔和高位钻孔边采边抽的综合瓦斯抽放方法进行抽采瓦斯。A、风巷順层钻孔预抽风、机巷从工作面停采线向西沿煤层倾向逐个布置施工順层钻孔，根据中国矿大《新集二矿保护层开采方案优化和二水平瓦斯抽放技术》研究结论，8煤順层钻孔间距确定5米，风巷1＃-92＃钻孔方位326°，93＃-194＃钻孔位为343°；机巷1＃-88＃钻孔方位为176°，机巷89-186＃顺层钻孔方位为193°，机巷钻孔深65m，风巷钻孔深60m，累计孔数380个（具体见设计图）。根据我矿8煤工作面的顺层孔抽放情况，预计回采期间工作面顺层孔可抽瓦斯2m3/min。B、高位钻孔边采边抽我矿高位钻场走向钻孔抽采瓦斯技术较为成熟，故该工作面采用高位走向钻孔进行边采边抽。工作面高位走向钻场布置及钻孔布置：在120803工作面风巷布置高位走向钻场15个，1＃钻场距工作面切眼90m，2＃至8＃每隔70m布置一个高位钻场，9＃至15＃每隔75m布置一个钻场。钻场与120803风巷中对中13.5m，垂高8m。每个钻场内呈扇形布置8个钻孔，钻孔