7411采煤工作面瓦斯抽采说明书

7411采煤工作面瓦斯抽采设计说明书x煤矿总工办二○一三年六月x县x煤业有限责任公司x煤矿7411采煤工作面瓦斯抽采设计矿长总工程师项目负责人x煤矿总工办二○一三年六月参加设计人员名单专业姓名职称地质采矿土建通风机电概算目录一、工作面概况………………………………………………………1(一)、工作面位置………………………………………………1（二)、采面巷道布置……………………………………………1(三)、开采煤层及顶底板特征…………………………………1（四)、地质构造…………………………………………………4(五)、水文地质情况……………………………………………4（六)、工作面开采技术条件……………………………………4(七)、资源/储量………………………………………………5（八)、采煤方法及开采顺序……………………………………5（九)、采面生产能力及回采期…………………………………5二、矿井主要生产系统………………………………………………5(一)、矿井通风……………………………………………………5(二)、矿井供电……………………………………………………6(三)、矿井抽采系统………………………………………………7三、工作面瓦斯基本参数及抽采技术参数…………………………8(一)、工作面瓦斯基本参数………………………………………8(二)、工作面瓦斯资源/储量……………………………………9(三)、工作面瓦斯抽采参数计算………………………………10四、瓦斯抽放方法…………………………………………………10(一)、工作面瓦斯来源分析………………………………………10(二)、瓦斯抽采钻孔基本参数确定………………………………11(三)、抽放方法选择………………………………………………12（三)、瓦斯抽采钻孔布置技术参数及抽采流量…………………12(五)、施钻设备选择及钻孔施工…………………………………25(六)、封孔工艺及设备选择………………………………………28五、抽放管路系统………………………………………………………32（一)、工作面抽采管路系统………………………………………32（二)、抽放管路安装………………………………………………34六、瓦斯抽采时间估算及抽采效果评判………………………………47（一)、工作面抽采时间估算………………………………………47（二)、瓦斯抽采效果评判…………………………………………48七、瓦斯抽采管理及主要技安措施……………………………………48（一)、组织管理……………………………………………………48（二)、组织机构……………………………………………………48（三)、抽采钻场管理………………………………………………50（四)、抽采过程中撤、装管路时的管理…………………………53（五)、报表管理……………………………………………………53（六)、瓦斯抽采管路管理…………………………………………58(七)、主要安全技术措施…………………………………………58八、存在的主要问题及处理措施………………………………………5917411采煤工作面瓦斯抽采说明书一、采煤工作面概况(一)、工作面位置1、井下位置7411采煤工作面位于x煤矿一采区一区段东翼。东侧为采区隔离隔离煤柱，西侧以采区准备系统+761m集中运输石门为界，南面为采区深部水平与二区段相邻，北面与地表浅部煤层采空区隔离煤柱为界。工作面开采上界标高为+782m，下界标高为+761m。2、地面相对位置该工作面于地面相对应位置是白岩、半坡附近一带。该区域内地面为坡地无良田和房屋，坡势较陡峻，地形西低东高，最低标高为+1100m，最高标高为+1400m，开采垂深610m，开采对地面无大的影响。(二)、采面巷道布置7411采煤工作面为矿井技改工程首采面，风机巷均沿煤层走向布置，采面运输巷布置于+761m水平，回风巷布置于+782m水平，巷道走向长度为530m，倾斜方向开切眼长度为100m。该工作面于一区段+761m水平煤层底板垂距15m的地方，沿煤(岩)层走向布置了一条底板瓦斯抽采巷到一采区东面隔离煤柱处，巷道长度约450m。(三)、开采煤层及顶底板特征该采煤工作面所开采煤层赋存在二叠系上统宣威组第二加三段(P2x2+3)地层中，岩性为紫红色泥岩与灰绿色粉砂岩互层，夹灰紫色中—厚层细粒长石岩屑砂岩，两段地层平均厚106m。自上而下煤层共有三层，主采B4、B3煤层，A1煤层不可采。第二加三段(P2x2+3)地层，顶部含可采煤层2层，即B4、B3煤层；宣威组第一段(P2x1)中的A1煤层不可采，底部为硫铁矿层。矿区内可采煤层总厚度1.68—2.52m，平均为2.06m，含煤系数平均1.94%。2煤层产状与地层产状基本一致，倾向210°、平均倾角12°1、煤层特征矿区内主采煤层二层，即B4、B3煤层，A1煤层不可采。B4煤层:俗称“上连炭”，为本区稳定可采煤层（详见附图02—1）。位于宣威组二加三段顶部，呈层状、似层状产出，现矿区内可采煤层分布于+826—+700m标高之间，上距第四段底界（K7标志层）2.73m，下距B3煤层平均间距2.73m，煤层厚0.97—1.40m，平均1.19m。一般含1—2层夹矸，夹矸一般位于煤层中部或下部，夹矸厚0.01—0.14m，岩性为炭质泥岩或高岭石粘土岩，其中一层为褐灰色高岭石化晶屑凝灰岩，具砂状结构，易于识别，厚度属较稳定煤层。煤层顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩、泥岩或砂质泥岩，含动物化石碎屑或个体，含黄铁矿较多；底板多为深灰色粘土岩或砂质泥岩，含灰色肾状菱铁矿结核。B3煤层:俗称“中连炭”，为本区稳定可采煤层（详见附图02—2）。位于宣威组二加三段顶部，呈层状、似层状产出，现矿区内可采煤层分布于+910—+700m标高之间，上距B4煤层平均间距2.73m，煤层结构单一，不含夹矸，煤层厚度0.71—1.12m,平均厚为0.87m,属较稳定型煤层。直接顶板为深灰色泥岩或炭质泥岩，局部为粘土岩，不含动物化石，含灰色肾状菱铁矿；底板为灰色、浅灰色粘土岩，以含黄色球粒状粗晶菱铁矿结核或团块为特征见表1。表1主要可采煤层特征一览表煤层编号煤层厚度（m）夹矸情况层间距（m）煤层倾角（°）煤层视密度（t／m3）顶底板岩性煤层稳定性可采程度全层厚纯煤厚层数厚度（m）两极值平均值两极值平均值（点数）两极值平均值（点数）两极值一般值两极值一般值两极值平均值B40.98-1.540.97-1.401～20.01～0.142.56～2.8611-131.67灰色炭质泥岩较稳定全区31.251.192.7312粘土岩炭质泥岩可采B30.71-1.120.870.71-1.120.8711-13121.52较稳定全区可采灰色粘土岩2、煤质B4煤层：原煤灰份27.57—38.01%，平均为32.32%；挥发份10.10—16.77%，平均13.63%；全硫1.70—3.62%，平均2.55%；发热量20.99—24.69MJ/kg，平均为22.97MJ/kg；属高灰中高硫中热值无烟煤。含硫高主要是由于顶部煤层中含黄铁矿结核和晶粒所致,开采中采用人工初步手选，商品煤含硫可降至1.5—2.5%，本矿销售的商品煤含硫量一般在1.0—2.0%之间。B3煤层：原煤灰份20.75—39.59%，平均为27.09%；挥发份9.04—14.48%，平均10.84%；全硫0.26—2.04%，平均0.64%；发热量22.99—27.24MJ/kg，平均为25.04MJ/kg；属中灰低硫中热值无烟煤。硫的赋存方式以黄铁矿硫为主，黄铁矿一般以粗大的结核或团块方式富集，通过手选可相对降低商品煤含硫量。据2005年3月24日四川省煤炭产品质量监督检验站对企业所送的B4煤层煤炭样品的检测报告，原煤灰份52.07%；挥发份11.23%；全硫4.98%；固定碳36.70%，属高灰高硫无烟煤。对该样品的检测结论为：无爆炸、煤的自燃倾向性等级为Ⅱ级、真相对密度为2.03。2、顶底板特征B4煤层的顶板主要由砂质泥岩、泥岩等软弱岩层组成，局部地段为粉砂岩，部分地段伪顶有0.03—0.52m炭质泥岩。据勘探报告资料，顶板岩块单轴饱和抗压强度RW=8.0Kg/cm2，软化系数KR=0.03。由于岩层中普遍含有与母岩强度差异较大的黄铁矿结核而形成的软弱结构面，属层状碎裂结构的坏岩体，其自撑能力小，特别是煤层大规模开采后，在其上覆P2x4+T1f1-3含水层的强大渗透压力作用下，顶板极易冒落，故为极不稳定顶板；B4煤层的直接4底板大部分为粘土岩，部分为粉砂岩（由于B4与B3煤层相距平均2.73m，故B4煤层底板也是B3煤层顶板。B3煤层的直接顶板大部分为泥岩，少数为粘土岩及炭质泥岩），据勘探报告资料，粘土岩RW=6.0Kg/cm2，泥岩RW=132.0Kg/cm2，细砂岩RW=637.0Kg/cm2，粉砂岩RW=292.0Kg/cm2。由于B4与B3煤层相距较近，且煤层倾角小（10—15°），尽管B3煤层顶板岩体质量稍优于B4煤层底板，但也难以支撑上覆山体的压力，所以B4煤层底板及B3煤层顶板均属不稳定—极不稳定类型。B3煤层的底板主要为粘土岩，据勘探报告资料，岩石单轴饱和抗压强度RW=73—121.0Kg/cm2，软化系数KR=0.51，属薄层状结构的坏岩层，破坏方式主要表现为底鼓，但由于B4煤层先期开采，提前疏干了上部含水层，使B3煤层底板的稳定性相对较好。(四)、地质构造根据地质资料该工作面基本无断层，但受地应力作用影响，采煤工作面西侧靠运输石门开始逐渐向东褶曲严重，导致煤层走向弯曲、起伏不定。(五)、水文地质情况该工作面水文地质条件为简单类型。工作面开采时，矿井水主要来源于上部含水层的节理裂隙、层间水以及采空区积水，而且主要沿顶板涌入，涌入方式以零星滴水为主，局部地段为线状滴水。矿井未来开采时矿井涌水量一般为55.6m3/h，雨季为111.2m3/h。(六)、工作面开采技术条件1、瓦斯根据宜市经发[2009]618号文《关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》，该2008年度矿井相对瓦斯涌出量为16.66m3/t，绝对瓦斯涌出量为1.84m3/min，矿井为高瓦斯矿井；又根据宜市安办[2008]35号文件规定：该矿按煤与瓦斯突出矿井设计。在此情况下，矿井《初步设计》则根据该矿提供的和邻近矿井的资料对5设计开采水平的瓦斯预测估算为B4煤层为20.65m3/t，B3煤层为18.38m3/t，2、煤层自然发火倾向性及煤尘爆炸危险性根据鉴定报告，该矿开采B3、B4煤层的自燃倾向性等级为Ⅱ级，属自燃煤层。3、地温、冲击地压根据本矿及邻近矿井资料，本区地温属正常区。本井田当前无冲击地压显现。(七)、资源/储量1、工作面地质资源量该工作面走向长450m，倾斜宽为140m，煤层平均厚度为1.19m，其地质资源量为125.2kt。2、工作面可采资源量该工作面可采资源量121.44kt。(八)、开采顺序该采面采用走向长壁采煤法，普通机械化采煤。所在区域，开采煤层B4煤层。开采顺序采取由上而下开采，即先采B4煤层，后采B3煤层的下行开采顺序。(十)、采煤工作面生产能力及回采期首采区为一采区。一采区走向长约1400m，倾斜宽500～600m。一采区布置1个机采工作面，首采B4煤层。单翼走向长度550～850m，工作面长度西翼约为120m，东翼约为140m。B4煤层平均厚1.19m，平均倾角12°，煤层平均采高1.19m。该采煤工作面为矿井投产时的首采面，采用走向长壁采煤法，普通机械化开采，担负矿井整个产量。采面设计生产能力为210kt/a，回采期限为0.58a。6二、矿井主要生产系统(一)、矿井通风1、矿井通风方式方法矿井采用分列式通风方式，采煤工作面采用“U”型通风。矿井采用抽出式通风方法。2、矿井通风线路通风线路为：新鲜风流从+851m主平硐、+851m副平硐、+851m人行平硐进入，经各区段石门及各区段巷到达各采掘工作面，然后污风汇集至+875m回风斜井抽出地表。3、矿井通风设备选用FBCDZ-6-№19（Ⅱ）型防