XXXX煤矿XXXX巷掘进工作面抽采设计

贵得金公司检槽田煤矿11603运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计编制单位：编制人：总工程师：矿长:编制时间:2014-05-20措施会审记录表规程﹙措施﹚名称贵得金公司检槽田煤矿11603运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计主持人记录人会审时间参加会审人员签字编制人安全矿长施工队长机电矿长通防副总生产矿长总工程师矿长会审意见:贵得金公司检槽田煤矿11603运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计根据煤炭科学研究总院沈阳研究院2012年4月提供的《贵州省织金县检槽田煤矿M6（16#）煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，检槽田煤矿M6煤层在+1350m标高以上无煤与瓦斯突出危险性；其它煤层未作煤与瓦斯突出危险性鉴定。而11603运输巷布置在鉴定标高+1350m以上，无煤与瓦斯突出危险性。为此根据《安全专篇》和《检槽田煤矿瓦斯抽放专项设计》，编制11603运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计。一、基本情况1、工程概况按矿井2014年采掘接续计划，11603运输巷布置在(16#)煤层中；11603回风巷掘进开口位置在东翼运输巷250米处，计划施工方位角114°，设计长度600米，达设计位置后与切眼贯通。11603回风巷作为11603采煤工作面煤炭运输使用以及排水的主要通道，兼做运料、行人。其服务时间至工作面采完为止。2、地质构造本矿区为单斜构造，区内构造简单，无大的断层发育，地层产状较为稳定，地层倾向102°～107°，倾角5°～8°。构造复杂程度属简单类型。3、煤层赋存16#煤层位于龙潭组（P3l）中部，稳定，厚度1.5～2.8m，平均厚2.2m，矿区内全部可采，无夹矸，结构简单。M6煤层区内为黑色块状煤，金属或半金属光泽，致密、块状。灰分11.24%，属低中灰分煤；硫分1.21%，属低中硫煤。顶板：伪顶黑色炭质页岩，强度低；直接顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩，易风化崩解，遇水易膨胀、软化，为不稳定顶板。底板：直接底板为灰色页岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，易风化崩解，遇水易膨胀、软化，为不稳定底板。4、瓦斯赋存5、结合《采矿工程设计手册》及《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006）预测矿井瓦斯涌出量，经计算，矿井在开采M6煤层时，绝对瓦斯涌出量为6.71m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为21.26m3/t。根据贵州省能源局（黔能源发[2012]799号）文件对检槽田煤矿瓦斯等级鉴定报告的批复”：矿井相对瓦斯涌出量为27.96m3/t，二氧化碳相对涌出量为4.272m3/t，矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。2014年2月我矿委托贵州省煤田地质局瓦斯实验室对我矿东翼运输巷380米处（此处标高+1324米）现场取样对煤层瓦斯相关参数进行了测定，测定结果：煤层瓦斯压力0.5MPa、原始煤层瓦斯含量2.653m3/t、煤层坚固性系数1.3。5、水文地质条件矿床充水水源主要为大气降水，地表水、含煤地层孔裂隙水、少量老窑积水、构造水构成矿坑直接充水因素。矿区直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水及龙潭组裂隙水和老窑采空区积水、地表溪沟水，局部区域承压水也可能突入,故本矿区属于以裂隙—岩溶充水为主，矿区内地下水主要由大气降水直接补给，大气降水一部分通过岩层层理、节理、裂隙、断层破碎带、小窑、老空等补给地下含水层；另一部分汇集于冲沟中。水文地质条件复杂程度为中等复杂。矿井正常涌水量取20m3/h，最大涌水量为50m3/h，矿井涌水量较大。6、煤的自燃倾向及煤尘爆炸危险性根据贵州省煤田地质局实验室提供的《贵州省织金县猫场镇检槽田煤矿煤炭自燃倾向等级鉴定报告》，14#、16#、21#煤层自燃倾向性为Ⅲ类、不易自燃。根据贵州省煤田地质局实验室提供的织金县猫场镇检槽田煤矿14#、16#、21#煤层煤尘爆炸性鉴定报告，鉴定结果：煤尘无爆炸危险性。7、地温根据地质报告，本煤田无地温异常现象。二、工作面瓦斯抽放方法11603运输巷掘进工作面瓦斯抽放方法:根据矿井现场的实际情况，采用工作面迎头顺层钻孔预抽煤巷条带区域瓦斯区域防突措施。在工作面迎头施工抽放钻孔，抽放钻孔终孔距5米，孔深≥65米，孔径75毫米，孔数10个，单一钻场钻孔进尺556米。钻孔布置煤层中部，钻孔眼口间距0.25米，开口距顶、底板各0.9米，钻孔控制顺槽外侧的范围是15m左右。抽放钻孔布置方式见下图。抽采钻孔设计技术参数见下表：⑴、开孔距巷道中线，左为“+”，右为“﹣”。⑵、钻孔方位以巷道中线为参考，偏角，左偏为“+”，右偏为“﹣”。⑶、钻孔倾角，仰角为“+”，俯角为“﹣”。⑷、当煤层沿走向有起伏时，根据具体的角度对钻孔倾角进行修正。抽采钻孔设计技术参数表钻场内钻孔与瓦斯管连接方法见下图。钻孔与瓦斯管连接平面示意图三、抽放钻孔施工工艺1、钻孔施工设备的选择孔号1#2#3#4#5#6#补1补2补3补4方位角+10.9+6.6+2.2-2.2-6.6-10.9+19.6+14.6-14.6-19.6倾角345789121011孔径75757575757575757575孔深65656565656535484835钻孔施工设备选用ZDY—150型钻机，该钻机具有操作简单、体积小、重量轻、搬运方便、传动效率高等优点。钻机采用机液传动形式，主要由动力头、变速箱、绞车、制动闸、底架、操作台、钻具等部分组成。2、钻场及钻孔的布置应符合下列规定:⑴、不应受采动影响，并应避开地质构造带，同时应便于维护、利于封孔、保证抽放效果。⑵、利于现有的巷道。3、钻孔布置及进尺应符合下列规定:⑴、钻孔开孔部分应圆且光滑。钻孔施工中不得出现三角孔、偏孔、台阶等变形孔。⑵、抽放开采层未卸压瓦斯时，钻孔间距应按钻孔抽放半径确定，宜增大钻孔的见煤长度。⑶、强化抽放布孔方式应能取得较好的抽放效果，并宜方便施工。⑷、钻场内的钻孔个数应由实验得出，一般顺层钻孔宜采用3~5个孔。⑸、吨煤钻孔工程量应根据抽放方式、钻孔抽放半径、预抽期、煤层厚度等综合确定。顺层钻孔预抽时，吨煤钻孔工程量可取0.04~0.1m/t。⑹、钻孔直径规格采用75mm。4、封孔方法的选择封孔材料的选择应符合下列规定:⑴、穿层钻孔宜采用封孔器封孔。封孔器械应满足密封性能好、操作简单、封孔速度快的要求。⑵、顺层钻孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可选用膨胀水泥、聚氨酯等新型材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下，亦可选用水泥砂浆或其它封孔材料。⑶、不宜采用黄泥封孔。封孔长度应符合下列规定:在煤壁开孔的钻孔，封孔长度不应低于8m。瓦斯抽放封孔方法主要有水泥泥浆封孔、聚氨酯封孔、速凝膨胀水泥封孔三种，本矿选用聚氨酯封孔。5、聚氨酯封孔工艺聚氨酯封孔长度可达5m以上，常用的聚氨酯封孔方式为卷缠液法。⑴、抽放瓦斯钻孔必须封堵严密。顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。⑵、抽放瓦斯钻孔封孔前要用清水将钻孔清洗干净。抽放瓦斯钻孔聚氨酯封孔。⑶、卷缠药液法抽放管结构示意图12356471---筛孔段；2---铁挡盘；3---木塞；4---橡胶垫圈；5---毛巾布；6---铁丝；7---抽放管⑷、封孔操作程序如下图：卷缠药液法封孔的操作程序图a---原液；b---混合；c---搅拌；d---涂布卷缠；e—插入钻孔玛丽散白黑溶液的比例:质量比1:1.2(37.52％:62.48)⑷、封孔示意图1---抽放孔；2---聚氨酯密封段；3---水泥砂浆段⑸、封孔前必须用清水清洗钻孔。6、钻孔埋设的抽放管选用阻燃抗静电的1吋PVC---KM管。四、瓦斯抽采安全措施㈠、现场管理工作是抽放钻场管理的中心工作，它包括钻场设计和施工管理、巡回检查、文明化生产等。1、钻场设计⑴、抽放瓦斯钻场必须保持通风良好，瓦斯不能积聚和超限，并且要便于施工和管理。⑵、钻场设计必须满足扩散通风要求和钻孔布置、钻机操作的需要；⑶、布置钻场位置的煤岩层应完整、不破碎，断面符合施工要求，支护可靠，无空帮、空顶，布孔煤岩壁要平直，以利钻孔施工、封孔和安设瓦斯管。2、施工管理⑴、施工管理是指瓦斯抽放钻场做出后，在钻孔施工中除人员合理安排及钻孔、钻具配套使用等管理工作外的全过程管理。⑵、现场必须有瓦斯钻孔设计图板和说明书，并标明钻孔数目目、位置、间距、方位、倾角、孔径、孔深、封孔长度、封孔材料、注意事项及特殊要求等，并要求施工操作人员在施工中严格遵守。⑶、必须有安全技术措施。针对具体地点提出具体措施，提出操作人员应该注意的安全问题、发生意外时的处理方法、发生灾害时的避灾路线等。⑷、在钻孔施工中，每班必须有钻孔施工记录，记录内容包括:施工时间(年、月、日、班次)、孔径、进尺、煤岩性变化及施工中出现的各种问题，以便有关人员和接班人员及时掌握现场情况。⑸、抽放瓦斯钻孔施工过程中必须实行先封前面打完的孔，后钻进，避免孔内瓦斯大量涌入钻场，造成瓦斯积聚和超限。⑹、钻孔验收合格后，必须进行严密封堵，不得泄露。3、巡回检查⑴、在钻场投入使用后，由于受采动影响会使钻场的状态、瓦斯流量、瓦斯浓度、压力等发生变化，而影响到抽放效果。因此，巡回检查是钻场管理的重要内容。在巡回检查时，应指定专人携带测试仪器，在所负责的区域内进行检查。同时钻场必须设置测量排版、检查排版。测试检查人员进行检查时，要逐个对钻场钻孔进行检查，并将检查结果认真按项填入检查排版和检查记录中。⑵、测量排版填写:①瓦斯浓度，②，抽放负压，③测定时间，④抽放量，⑤瓦斯管内外温度，⑥检查人员姓名。要求每旬检查填写一次。㈡、抽放钻孔施工安全措施1、打钻安全措施⑴、每打一个孔连抽一个孔，边钻进边抽放瓦斯。⑵、井下机电抽放设备必须是防爆型。⑶、钻孔施工中配备专职瓦斯检查员或设有瓦斯警报器，瓦斯断电仪配备隔离式自救器。一旦瓦斯超限，立即停电处理，将瓦斯浓度恢复正常后，再重新开钻。⑷、钻场内使用的工具必须用铜制造，预防发生火花、引燃瓦斯。⑸、钻工应防止机械绞伤。⑹、钻机转动机件的防护装置及保护外罩必须完整无缺。⑺、开动钻机前必须做好准备工作，分工要明确。2、抽采管路安全措施⑴、瓦斯管路须涂防腐剂以防锈蚀。⑵、管路底部应垫木垫，垫起高度不低于300mm，以防底鼓损坏管路。⑶、主要运输巷道中瓦斯管路架设高度不得低于1.8m，以免被砸损坏。⑷、管路需进行气密性检查以免漏气。⑸、斜井管路必须采取防滑措施，倾斜巷道中的瓦斯管路，必须用卡子固定在巷道的支护上，以免下滑损坏。⑹、地面管路应根据气温情况采取防冻措施，如:将管路刷保温漆、包裹隔热石棉及涂刷保温沥青等。五、检测与监测监控系统1、管道流量测量仪器有:孔板流量计或窝街流量计、瓦斯抽放管道参数测定仪等，按规定定时检测。2、抽放管路压力测定仪器有:U型管压差计、单管汞柱压差计、气压计等。3、瓦斯浓度检测仪器有:光学瓦斯鉴定器。4、抽采自动监测在瓦斯抽放泵房内设置一个监测分站，掘进工作面的抽采管路上安设一套抽采参数自动监测装置。5、传感器设置在泵房内设置管道瓦斯传感器1台，管道温度传感器1台，管道负压传感器1台，管道流量传感器1台、抽放泵开停传感器4台。抽放站室内设低浓度甲烷传感器参数见下表。甲烷传感器技术参数设置表甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复电浓度断电范围瓦斯抽放泵房≧0.5％≧1.0％﹤0.5％泵房内全部非本质安全型电气设备瓦斯传感器必须垂直悬挂，距泵房屋顶距离不得大于500mm。6、人工监测系统在抽放的主管、支管、钻场、管路上设孔板流量计或窝街流量计，瓦斯抽放管道参数测定仪，对抽放管道的抽放负压、瓦斯浓度、抽放流量进行检测。由值班人员对抽放泵运行的电机温度、轴承温度、泵的供水情况，进出水温度、水池水位及泵房周围的烟火、易燃物等隐患进行监测，发现问题应及时向矿调度室报告并采取措施进行处理。六、避灾路线11603运输巷掘进工作面如遇瓦斯、火灾或突出事故时人员沿避灾路线指示方向首先到永久避难硐室避险，待灾害可控时听从调度室指挥有序撤离。水灾事故人员可沿东翼运输巷—主平硐或副平硐--地面。无论何种灾害事故，人员撤离时严禁进入回风下山或顺风流进入其它方向避险。