采煤工作面瓦斯抽放设计

金沙县沙土镇玖圆煤矿510采煤工作面瓦斯抽采专项设计2019年4月14日作业规程（措施）审批表项目单位姓名日期备注编制单位及人员编制单位编制人审核单位及人员技术科调度室机电科生产副总通风副总安全矿长生产矿长机电矿长总工程师矿长审批意见批准人目录第一章概况.........................................................1第一节概述...........................................................1第二节工作面概况.....................................................1第三节煤层及开采条件.................................................4第四节矿井安全条件...................................................4第二章安全系统及安全设施.............................................7第一节采煤工作面通风系统.............................................7第二节采煤工作面瓦斯储量及可抽采量...................................9第三节六大系统.......................................................9第三章矿井瓦斯抽采方法的选择.......................................10第一节矿井瓦斯抽采方法的选择........................................11第二节封孔方式、材料及工艺...........................错误!未定义书签。第三节瓦斯抽采工程预计..............................................18第四章工作面瓦斯抽放系统............................................19第一节瓦斯抽放设计参数的确定........................................19第二节抽放管路系统的选择及计算......................................20第三节瓦斯抽放泵....................................................26第五章瓦斯抽综合利用...............................................26第六章抽采瓦斯管理...................................................26第一节瓦斯抽采管理及规章制度........................................26第二节图纸和技术资料................................................361第一章概况第一节概述510采煤工作面是我矿采区东翼C5煤层第10个采煤工作面，采面平均走向长度为107m，平均倾斜长度为600m。根据上级有关部门的相关规定，为贯彻落实“先抽后采，以风定产，监测监控”的十二字方针及瓦斯治理24字工作体系，为保证我矿的采掘正规循环，确保采、掘工作面通风安全和满足防治煤与瓦斯突出的需要，根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《矿井防灭火规范》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《煤矿瓦斯抽采规范》，特此编制了《510采煤工作面掘进工作面瓦斯抽采专项设计》。一、编制设计的依据1、《煤矿安全规程》2、《防治煤与瓦斯突出规定》3、《煤矿瓦斯抽采基本指标》4、《煤矿瓦斯抽采规范》5、国家安全监管总局国家煤矿安监局《关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知》（安监总煤装[2011]33号）6、贵州省煤炭管理局文件《关于《关于请求审批金沙县沙土镇玖圆煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告》的批复》((黔煤生产字[2008]1529号)7、贵州省能源局文件《关于毕节市工业和能源委员会〈关于请求审批毕节市2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告〉的批复》(黔能源煤炭[2012]498号)8、贵州省煤田地质局实验室2003年12月提交的金沙县沙土镇玖圆煤矿C5、C8、煤层的《煤尘爆炸性鉴定报告》和《煤炭自燃倾向性等级鉴定报告》9、贵州奇星资源勘查开发有限公司2007年9月编制的《贵州省金沙县沙土镇玖圆煤矿资源量核实报告》10、《510采煤工作面地质说明书》11、2015年度金沙县安达瓦斯实验室在我矿对C5煤层实测瓦斯参数。二、瓦斯抽采工程简介地面安装有两台高负压抽放泵，型号为2BEA303，吸气量51m3/min，极限真空度33mbar，电机功率75kw，抽放主管为φ219mm矿用聚乙稀管，支管为φ200矿用聚乙2稀管。安装有二台低负压抽放泵，型号为2BEC52，其吸气量为210m3/min，电动机功率为250kW。抽放主管为φ325mm的矿用聚乙稀管，支管为φ200mm矿用聚乙稀管。第二节工作面概况一、工作面概况1、采面概况该工作面东面为矿井边界；北面为509采空区；西面为采区运输巷；南面为矿区边界，5号煤层产于距C8煤层4～11m，平均8m。煤层厚1.3～1.47m,平均1.4m。顶底板均为粉砂岩泥质。该煤层结构简单,一般无夹矸,以块状及层状结构为主,内生裂隙发育，区内稳定可采。510采煤工作面布置在C5煤层中，其由510运输巷、510回风巷、510切眼构成。运输巷的标高为+658--+801m，回风巷的标高为+667--+803m，地面标高为+900～+865标高位置。详见附图1-1。2、采面巷道断面、支护方式、坡度采面两巷的掘进断面为6.6㎡，沿煤层顶板施工，-12°，采用锚网支护。3、采面的顶板管理（1）工作面采煤工艺为炮采，工作面支护形式为2.6米长的π型钢梁配合DW1600-30/100、DW28-300/100型单体支柱（超前）交替迈步，走向棚支护，钢梁成对使用，交替迈步，“二梁五柱”支护，采空区采用全部跨落法管理。（2）工作面安全出口的顶板管理在工作面安全出口的机头机尾采用“四对八梁”配合单体液压支柱进行支护。（3）工作面超前支护工作面二侧的超前支护均采用DW22－300/100型单体液压支柱和HDJA—1000型铰接顶梁支护，支护距离不少于20m，双排不低于20m。二、工作面的通风方式工作面采用通风方式为负压通风，根据《510采煤工作面作业规程》，工作面配风480m3/min。3附图1-1510采面布置平面图4第三节煤层及开采条件一．地层矿区出露地层有二叠系下统茅口组(P1m)、上统龙潭组（P21）、长兴组（P2c）、三叠系统夜郎组（T1y）。现将各地层由老到新简述如下：（一）、二叠系下统茅口组（P1m）：为浅灰、灰色厚层状、块状微至细晶石灰岩，厚度大于100米。（二）、二叠系上统（P2）龙潭组(P2I):是矿区的含煤地层,厚90～110米,与下伏茅口组（P1m）呈假整合接触.根据岩性组合、含煤性可分为三段:上段:上至长兴灰岩底界，下至C5煤层顶界，厚25～30米。以泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹透镜状菱铁质灰岩。该段含煤2～4层，其中局部可采煤一层。中段：上至长兴灰岩底界，下至C5煤层底界，含煤4～7层，厚8～11米。以泥岩、粉砂质、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，局部铁质灰岩及煤线；C5、C8煤层较为稳定，为矿区主采煤层，C5煤层厚1.42～1.51米，C8煤层厚1.72～1.81米。下段：上至C8煤层底界，下至茅口组顶界，厚50～70米。与下伏茅口灰岩呈假整合接触。该段以泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，夹薄层状菱铁质灰岩及煤层（线），底部为灰色含黄铁矿粘土岩。该段含煤2～5层，其中可采煤一层（C12）。厚1.50～3.00米。2.长兴组（P2C）灰至深灰色中厚层状石灰岩，层间夹炭泥岩，含燧石结核、条带。厚40～50米。（三）、三叠系下统（T1）夜郎组（T1y）按其岩性可分为三段，现从老到新简述如下：沙堡湾段（T1y1）:灰绿色、黄灰色泥岩、钙质泥岩、含钙质泥岩，局部夹极薄层状泥灰岩。厚8～15米。玉龙山段（T1y2）:深灰色、灰色薄至中厚层状微至细品石灰岩、泥质石灰岩及含泥质石灰岩，顶部见鱼面粒灰岩。厚180～210米。九级滩段（T1y3）：（区内未出露）以杂色泥岩为主，间夹钙质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，中上部夹泥质灰岩或泥灰岩，下部夹生物碎屑灰岩薄层或透镜体。5二、构造矿区位于安底背斜南东翼北段。安底背斜轴向为北东～南西向，约呈“S”型扭曲。矿区内整体为单斜构造，地层产状较缓且变化不大，地层倾向105～120度，倾角8～12度，矿区内未见有断裂构造，构造复杂程度中等。三、煤层区内含可采煤层3层，现将可采煤层分析如下：C5煤层：产于龙潭组中段顶部,上距长兴组灰岩底界25～30米,厚1.42～1.51米,平均厚1.47米。该煤层结构简单,一般无夹矸,以块状及层状构造为主,开采后以块状煤为主。区内稳定可采。C8煤层：产于龙潭组中上部,距C煤层4～11米.该煤层结构简单,一般无夹矸,以块状及层状结构为主,内生裂隙发育,开有后以块状煤为主,厚1.72～1.81米,平均1.73.区内稳定可采。C12煤层：产于龙潭组底部,下距茅口灰岩顶界2～5米，据调查了解，煤层厚1.5～3.0米，由于埋藏相对较深，区内无工程揭露，此次未对其进行储量计算。四、煤质（一）主采煤层物理性质经肉眼观察、测试，将矿区主采煤层物理特征列于下表：主采煤层物理特征表观察项目主采煤层颜色条痕光泽硬度比重断口脆度组织结构C5亮黑色深黑色油脂状性软1.45粒状及介壳状性脆块状亦有呈层状疏松C8黑色黑褐色油脂状性硬1.42介壳状及粒状性脆污手层状疏松（二）煤岩特征此次未进行该项工作。据原有资料，各煤层显微结构呈条带状及少数均匀状，亮黄、灰白等透明度较差的凝胶化基质与丝炭化基质为煤的主要成份，亮黄白、灰白黄色丝炭、6半丝炭物质含量亦较大，煤炭类型为亮煤质暗煤型、暗煤质亮煤型及暗煤型，成因类型为陆植煤。该区煤岩中矿物成份主要有粘土、黄铁矿及石英。煤的化学性质矿区经取样作原煤分析，其工业分析结果统计列于下表（表二）；主采煤层工业分析结果统计表表二编号MadAdVdafStdQbad（焦耳／克）最小～最大最小～最大最小～最大最小～最大最小～最大C5原煤1.29-2.2112.67-15.365.01-7.031.77-2.4128154-29410C8原煤1.83-2.5212.13-15.474.95-6.830.93-1.4526998-29437从表中可以看出,矿区内C5煤层为低中灰、中硫～中高硫无烟煤。C8煤层为低中灰、低硫～低中硫无烟煤。区内煤炭主要用于冶炼、民用及电煤。五、瓦斯地质情况根据金沙县安达瓦斯治理有限公司2013年度和2014年度对玖圆煤矿C5和C8煤层基本参数进行的实测，C5和C8煤层的瓦斯含量平均梯度结果为0.027(m3/t)/m、0.031(m3/t)/m。矿井补充开采区域的井下标高+875m至+650m之间，根据黔煤生产字[2008]1529号，其部分区域无突出危险性。本次设计采用AQ1018-2006标准中的分源预测法预测矿井煤层瓦斯含量，取5号煤层9.84m3/t作为设计依据。C5煤层：实测原始瓦斯含量9.84m³/t，瓦斯压力0.38MPa，瓦斯放散初速度40,坚固性系数0.22。第四节矿井安全条件1、瓦斯等级鉴定根据贵州省能源局文件《关于毕节市工业和能源委员会〈关于请求审批毕节市2014年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告〉的批复》(黔能源煤炭[2015]498号)，为高瓦斯矿井，矿井瓦斯绝对涌出量