12302切眼掘进工作面抽采设计

1贵州国源矿业开发有限公司织金县珠藏镇龙桂煤矿12302切眼掘进瓦斯抽放设计编制：总工程师：陈湖平矿长：刘剑鹏二0一五年六月二十五日212302切眼掘进瓦斯抽放设计会审记录设计名称12302切眼掘进瓦斯抽放设计主持记录会审时间编制生产矿长通防副总机电矿长地测副总矿长安全矿长总工程师综合会审意见3贵州国源矿业开发有限公司织金县珠藏镇龙桂煤矿12302切眼掘进瓦斯抽放设计根据《织金县龙桂煤矿安全专篇》和《织金县龙桂煤矿瓦斯抽放专项设计》，编制12302切眼掘进瓦斯抽放设计。一、基本情况1、工程概况以12302运输巷走向长297m点为中心向上开掘12302切眼，巷道宽3m，高1.5m，单体铰梁支护，排柱距1m，设计掘进长度70m与12302回风巷贯通，开掘3～5m开始打钻进行瓦斯抽放和探放水。2、地质构造矿区位于珠藏向斜东南翼，底层产状平缓呈单斜产出，倾向1400～1500，倾角50～140平均倾角90，构造复杂程度属中等偏简单类型。3、煤层赋存M23煤层赋存较稳定，含夹矸0～3层，该工作面掘进巷内掘进期间未发现夹矸，煤层平均倾角90，煤层平均厚度1.5m，为稳定型中厚无烟煤。顶板：粘土质粉砂岩，较坚硬。底板：直接底板为粘土岩，遇水容易膨胀底鼓。4、瓦斯赋存4矿区瓦斯相对涌出量：98.89m3/t，绝对瓦斯涌出量：27.47m3/min，为突出矿井。5、水文地质条件矿区水文地质类型属裂隙型充水矿床，水文地质条件中等。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《贵州省织金县珠藏镇龙桂煤矿煤炭自燃倾向等级鉴定报告》，M16煤层自燃倾向性II类自燃，M23煤层未鉴定。根据贵州省煤田地质局实验室提供的《织金县珠藏镇龙桂煤矿煤层煤尘爆炸性鉴定报告》，M16煤层煤尘无爆炸危险性，M23煤层未鉴定。7、地温根据地质报告，矿区内无地温异常现象。二、工作面瓦斯抽放方法12302切眼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4m，孔深≥50m，孔径75mm，孔数13个，进尺30m。钻孔布置煤层中部，钻孔眼口间距0.20～0.4m，开口距顶、底板各0.6m，钻孔控制两帮外侧的范围是15m。抽放钻孔布置方式见附图。抽采钻孔设计技术参数见下表：（1）开孔距巷道中线，左为“+”，右为“﹣”。5（2）钻孔方位以巷道中线为参考，偏角，左偏为“+”，右偏为“﹣”。（3）钻孔倾角，仰角为“+”，俯角为“﹣”。（4）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孔号12345678910111213方位（o）倾角（o）孔径（mm）孔深（m）6三、抽放钻孔施工工艺1、钻孔施工设备的选择选用ZDY-150型钻机。2、钻场及钻孔的布置符合下列规定：①不受采动影响，避开地质构造带，同时便于维护、利于封孔、保证抽放效果。②利于现有的巷道。3、钻孔布置及进尺符合下列规定:①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。②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。③强化抽放布孔方式应能取得较好的抽放效果，并方便施工。④钻场内的钻孔个数选用10～13个。⑤吨煤钻孔工程量根据抽放方式、钻孔抽放半径、预抽期、煤层厚度等综合确定。该处为顺层钻孔预抽，吨煤钻孔工程量取0.04～0.1m/t。⑥钻孔直径规格采用75mm。4、封孔方法的选择1）封孔材料的选择符合下列规定:①穿层钻孔采用封孔器封孔。封孔器械满足密封性能好、操作简单、封孔速度快的要求。7②顺层钻孔采用充填材料封孔。封孔材料选用膨胀水泥和聚氨酯新型材料。③不宜采用黄泥封孔。2）封孔长度应符合下列规定:①在煤壁开孔的钻孔，封孔长度不应低于8m。②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。①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。②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。③卷缠药液法抽放管结构示意图123564781---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④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)④封孔示意图1---抽放孔；2---聚氨酯密封段；3---水泥砂浆段⑤封孔前必须用清水清洗钻孔。96、钻孔埋设的抽放管选用阻燃抗静电的1吋PVC---KM管。四、瓦斯抽采安全措施一）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①抽放瓦斯钻场须保持通风良好，瓦斯不能积聚和超限，并且要便于施工和管理。②钻场设计须满足扩散通风要求和钻孔布置、钻机操作的需要；③布置钻场位置的煤岩层完整、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①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。②现场必须有瓦斯钻孔设计图板和说明书，并标明钻孔数目、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。③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。④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10的各种问题，以便有关人员和接班人员及时掌握现场情况。⑤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。⑥钻孔验收合格后，须进行严密封堵，不得泄露。3、巡回检查①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。②测量排版填写:瓦斯浓度，抽放负压，测定时间，抽放量，瓦斯管内外温度，检查人员姓名。要求每旬检查填写一次。4、打钻安全措施①每打一个孔连抽一个孔，边钻进边抽放瓦斯。②井下机电抽放设备必须是防爆型。③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。④钻场内使用的工具必须用铜制造，预防发生火花、引燃瓦斯。⑤钻工应防止机械绞伤。⑥钻机转动机件的防护装置及保护外罩必须完整无缺。11⑦开动钻机前必须做好准备工作，分工要明确。5、抽采管路安全措施①瓦斯管路须涂防腐剂以防锈蚀。②管路底部应垫木垫，垫起高度不低于300mm，以防底鼓损坏管路。③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。④管路需进行气密性检查以免漏气。⑤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。⑥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12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，发现问题及时向矿调度室报告并采取措施进行处理。六、避灾路线①水灾：12302切眼→12302运输巷→12302专用回风巷→回风上山→东风井→地面②火灾：12302切眼→12302运输巷→运输上山→1482运输石门→皮带运输巷（或新副井）→地面