白坪煤業(yè)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計(jì)

1、鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司抽采達(dá)標(biāo)工藝方案前 言1、概況白坪煤業(yè)公司隸屬于鄭州煤電股份有限公司，屬?lài)?guó)有企業(yè)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年，核定生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年。主要開(kāi)采二1煤層，隨著礦井向深部資源的開(kāi)采，煤層瓦斯壓力及瓦斯含量較大不斷增加，礦井瓦斯涌出量也呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，瓦斯問(wèn)題已對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅，僅靠通風(fēng)無(wú)法解決回采工作面的瓦斯問(wèn)題。針對(duì)白坪煤業(yè)公司瓦斯地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)，確保礦井安全、高效生產(chǎn)，特編制白坪煤業(yè)公司抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)本煤層、鄰近層及采空區(qū)瓦斯進(jìn)行綜合抽采，降低工作面回風(fēng)流及上隅角瓦斯涌出量，確保礦井安全生產(chǎn)。2、任務(wù)來(lái)源根據(jù)煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫

2、行規(guī)定第四章第十八條，通過(guò)對(duì)礦井通風(fēng)瓦斯資料的收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、實(shí)地考察及對(duì)礦井生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行分析和方案比較，編制抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計(jì)。3、設(shè)計(jì)的主要依據(jù)編制本設(shè)計(jì)方案的依據(jù)主要有：(1)煤礦安全規(guī)程(2)煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定(3)礦井抽采瓦斯管理規(guī)范(4)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)(5)礦井抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范(6)防治煤與瓦斯突出規(guī)定(7)“三軟”突出煤層順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(8)“三軟”突出煤層掘進(jìn)工作面綜合防突措施執(zhí)行細(xì)則(9)白坪煤業(yè)公司生產(chǎn)、通風(fēng)、瓦斯、地質(zhì)等相關(guān)資料。4、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想(1)在符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)且滿(mǎn)足使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省

3、工程投資；(2)盡量利用原有的巷道，減少工程施工和開(kāi)拓費(fèi)用；(3)設(shè)備、管材選型留有余地，能滿(mǎn)足礦井達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)抽采瓦斯量的需求；(4)采用的工藝技術(shù)具有先進(jìn)性，且符合礦井實(shí)際。5、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容(1)白坪煤業(yè)公司瓦斯賦存情況、抽采瓦斯的可行性及必要性、抽采瓦斯方法的確定、抽采瓦斯量預(yù)計(jì)等；(2)瓦斯抽采管網(wǎng)、抽采瓦斯鉆場(chǎng)與鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)；(3)礦井抽采瓦斯管理及安全措施。16第一章 礦井概況1、位置與交通白坪煤業(yè)公司隸屬于鄭州煤電股份有限公司，屬?lài)?guó)有企業(yè)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年，核定生產(chǎn)能力180萬(wàn)噸/年。位于河南省登封煤田西部，東與新登井田相鄰，西與新新井田接壤，與千年名剎少林寺相鄰

4、，與五岳之尊嵩山相依，與九朝古都洛陽(yáng)相望。東與京廣線(xiàn)相連，西與焦枝線(xiàn)相通，北與隴海線(xiàn)相接。鄭少高速公路、許登高速公路穿插其中，交通十分便利。地理位置為：東經(jīng)11300001130904；北緯341805342304。井田東西長(zhǎng)10 km，南北寬25 km，礦區(qū)面積為18.4 km2。 高龍鎮(zhèn)魯莊鎮(zhèn)涉村鎮(zhèn)府店鎮(zhèn)嵩山登封市大金店鎮(zhèn)少林水庫(kù)穎陽(yáng)鎮(zhèn)君召石道東金店平頂山市大峪汝州市尚莊陵頭夏店廟下鳩山徐莊白坪白沙水庫(kù)告成鎮(zhèn)盧店鎮(zhèn)核桃園鎮(zhèn)尖山李灣水庫(kù)唐莊方山鎮(zhèn)佛光夾津口鎮(zhèn)王堂半坡白坪煤礦白坪煤業(yè)公司交通位置示意圖2、礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀礦井采用立斜井混合開(kāi)拓,井筒數(shù)目6個(gè)，即主斜井、副立井、中央采區(qū)風(fēng)井、東翼風(fēng)井

5、，其中主斜井、副立井進(jìn)風(fēng)，中央采區(qū)風(fēng)井、東翼風(fēng)井、西翼風(fēng)井（在建項(xiàng)目）三個(gè)立井回風(fēng)。礦井采用走向長(zhǎng)壁放頂煤一次采全高后退式采煤方法，全部陷落法管理頂板。目前開(kāi)采水平為-175m，現(xiàn)有生產(chǎn)采區(qū)三個(gè)：11采區(qū)、13采區(qū)、21采區(qū)；開(kāi)拓采區(qū)一個(gè)：23采區(qū)。11采區(qū)布置三條上山，兩進(jìn)一回，設(shè)有專(zhuān)用回風(fēng)巷，布置一個(gè)回收工作面：11201工作面；21采區(qū)布置三條上山，兩進(jìn)一回，設(shè)有專(zhuān)用回風(fēng)巷，布置有1個(gè)綜采工作面：21001工作面； 2個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面：21021下順槽、21031下順槽及21011上順槽；1個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面： 21031上底抽巷；13采區(qū)布置三條上山，兩進(jìn)一回，設(shè)有專(zhuān)用回風(fēng)巷，布置1個(gè)綜

6、采工作面：13051工作面、1個(gè)備用工作面13101工作面； 4個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面：13101上、下順槽、13071下順槽、13091上順槽；2個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面：13采區(qū)第一、第二中部車(chē)場(chǎng)。3、煤田地質(zhì)特征及煤層賦存情況(1)含煤地層區(qū)域地層劃分屬華北區(qū)嵩箕小區(qū)，井田內(nèi)出露地層由老到新有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系和第四系。其中石炭系和二疊系為主要含煤地層，總厚665m，共計(jì)含煤33層。太原組：厚37.7788.14m，平均57m。由深灰色厚層狀灰?guī)r、泥巖、細(xì)、中粒砂巖及煤組成，含灰?guī)r9層，煤9層。按巖性組合特征可劃分為三個(gè)段:（1）下部灰?guī)r段，厚10.8927.98m，平均1

7、7m，區(qū)內(nèi)西薄東厚，主要由深灰色厚層狀灰?guī)r（l1l4）和煤（一1一4）組成，其中一3煤局部可采；（2）中部砂泥巖段，厚14.6453.37m，平均24m；（3）上部灰?guī)r段，厚7.3724.17m，平均16m，主要由深灰色灰?guī)r（l6l9）組成。山西組：為主要含煤地層。厚59.78103.94m，平均76m，巖性由深灰、黑灰色泥巖、砂質(zhì)巖及細(xì)、中粒砂巖和煤層組成，含煤5層，其中下部的二1煤層為主要可采煤層。依其巖性組合特征自下而上劃分為四個(gè)段：（1）二1煤段，平均厚11m，煤層底板以細(xì)粒砂巖、粉砂巖夾泥質(zhì)條帶為主，局部偽底為泥巖、炭質(zhì)泥巖；（2）大占砂巖段，平均厚27m，主要為灰淺灰色中粒砂巖、泥

8、巖、砂質(zhì)泥巖，含煤2層；（3）香炭砂巖段，平均厚18m；（4）小紫泥巖段，平均厚20m。下石盒子組：劃分為三、四、五、六煤段，含煤13層。厚293.00356.22m，平均308m。三煤段，厚47.8183.66m，平均71m，自下而上劃分為三個(gè)巖性段：下部砂鍋窯砂巖段、中部大紫泥巖段及上部含煤段。四煤段，厚60.9493.99m，平均75m，由灰色中、細(xì)粒砂巖，灰綠、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；五煤段，厚60.36101.93m，平均79m，由淺灰色中粒砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖組成；六煤段，厚70.98103.74m，平均83m，由灰白淺灰色中、粗粒砂巖，深灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。上石

9、盒子組：厚212.30242.78m，平均224m。劃分為七、八、九煤段，含煤6層。七煤段，厚63.69100.01m，平均85m，由灰白淺灰色中粒砂巖，深灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；八煤段，厚71.52m96.69m，平均87m，由淺灰灰白色中粒砂巖，深灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；九煤段，厚41.0076.80m，平均56m，由灰白淺灰色中粒砂巖，深灰、綠灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。（2）煤層與煤質(zhì)井田含煤地層主要為太原組、山西組、下石盒子組及上石盒子組，可劃分為9個(gè)煤段，常見(jiàn)21層，各含煤段含煤簡(jiǎn)況見(jiàn)表3-1。煤層總厚度11.72m，含煤系數(shù)1.76%。其中，山西組所含二1煤層，為本井田主

10、要可采煤層。表2-1 含煤地層含煤特征一覽表 含煤地層煤組編號(hào)煤層編號(hào)可采煤層煤厚（m）極值/一般可采點(diǎn)（個(gè)）見(jiàn)煤點(diǎn)（個(gè)）穿過(guò)點(diǎn)（個(gè)）可采情況煤層間距上石盒子組九無(wú)五30.1.26/0.60.93196126局部可采248 52八八1-2七七1-5下石盒子組六六1-2五五1-5四四1-6三無(wú)山西組二二1-5二1026.79/38173189196二1煤大部可采太原組一一1-9一30.01.32/0.350.95267478一3煤局部可采根據(jù)統(tǒng)計(jì)，二1煤層的主要特點(diǎn)是煤厚大、煤厚變化大、全層構(gòu)造煤發(fā)育。煤厚大、煤厚變化大。據(jù)井田內(nèi)196個(gè)勘探鉆孔揭露的煤厚資料統(tǒng)計(jì)，煤厚變化在026.79m之間，

11、平均煤厚5.30m（表2-2）。煤厚局部呈突變關(guān)系，煤層整體上呈似層狀、藕節(jié)狀或透鏡狀。表2-2 白坪井田煤層厚度分級(jí)統(tǒng)計(jì)表級(jí)別厚度（m）頻數(shù)（%）頻率累計(jì)頻率（%）薄煤層0.800.801.3023811.74.111.715.8中厚煤層1.313.55427.643.3厚煤層3.5187035.779特厚煤層8.004120.9100全層構(gòu)造煤發(fā)育。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)，構(gòu)造煤的宏觀煤體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)主要是：煤體以粉片狀為主，光澤暗淡，無(wú)層理、強(qiáng)度低，手試松軟，可捻成星片狀或粉末狀、磨擦鏡面發(fā)育，鏡面上可見(jiàn)大量的擦痕，具有揉皺現(xiàn)象。煤的原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造已遭到嚴(yán)重破壞，煤體中偶夾粉煤壓固而成的塊煤

12、，強(qiáng)度很低，指壓易碎，屬全層構(gòu)造煤。平均容重1.38t/m3，比重為1.49，孔隙度為7.38%，鏡煤最大反射率2.38%。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試煤的堅(jiān)固性系數(shù)f值變化在0.090.41之間,平均0.16；p變化在10.4531之間,平均22.2。圖2-1構(gòu)造煤中片狀疊置現(xiàn)象 圖2-2 構(gòu)造煤粒表面擦痕電子顯微鏡下觀察，構(gòu)造煤微觀結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：破碎的煤粒呈透鏡狀或片狀（圖2-2、2-3），透鏡狀煤粒粒徑一般500m(短軸)，定向性明顯，在微透鏡體表面具有大量的擦痕，而且只顯示一個(gè)方向的擦痕，擦痕順透鏡體的長(zhǎng)軸方向發(fā)育，透鏡體內(nèi)煤體結(jié)構(gòu)均一，一般不具有進(jìn)一步構(gòu)造破壞的特點(diǎn)，有時(shí)一個(gè)大的透鏡體內(nèi)又有多個(gè)小

13、的透鏡體組成等。片狀煤粒厚度有時(shí)不到10m，層層疊置，煤粒表面鏡面發(fā)育，也常見(jiàn)有大量擦痕等。總體上看，煤體的剪切脆性變形特征明顯，未見(jiàn)及韌性變形特點(diǎn)，構(gòu)造煤粒呈定向排列。 按照構(gòu)造煤破碎程度分類(lèi)，應(yīng)屬于-類(lèi)構(gòu)造煤，是脆性剪裂變形的結(jié)果。根據(jù)分析，構(gòu)造煤的演化過(guò)程是：原生結(jié)構(gòu)煤透鏡狀構(gòu)造煤-片狀構(gòu)造煤-鱗片狀構(gòu)造煤-粉片狀構(gòu)造煤。（3）礦井地質(zhì)構(gòu)造本井田屬于登封煤田穎陽(yáng)蘆店向斜的南翼東段，井田整體為向北傾斜的單斜構(gòu)造，構(gòu)造形跡以正斷層為主。從全井田的構(gòu)造分布來(lái)看，可以將整個(gè)井田分為兩個(gè)瓦斯地質(zhì)單元，即地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、構(gòu)造不發(fā)育的西區(qū)和地質(zhì)條件復(fù)雜、斷層發(fā)育的東區(qū)（圖2-3）。圖2-3白坪井田構(gòu)造綱

14、要圖礦井西區(qū)：大約以102線(xiàn)為界，或以箕f31和箕f19斷層為界，整體上為一單斜構(gòu)造，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。本區(qū)地層傾角較大，一般在2530之間?？碧狡陂g僅在本區(qū)中部查明1條規(guī)模較大的北西向正斷層f41，產(chǎn)狀25070，落差2030m，走向延伸長(zhǎng)1.8km，未出露地表，僅錯(cuò)斷下部地層。礦井東區(qū)：自西向東，地層走向逐漸向北東偏轉(zhuǎn)，傾向北西，傾角1015，正斷層較多，并發(fā)育寬緩褶皺，地質(zhì)條件復(fù)雜。褶皺構(gòu)造：褶皺跨度大、波幅小，軸向60左右，被北東向斷層錯(cuò)開(kāi)。其中新峰背斜為一寬緩的短軸背斜，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)6km，在郭家門(mén)被f94斷層錯(cuò)開(kāi)。由寒武系、奧陶系、石炭系及二疊系地層組成，在二1煤層底板等高線(xiàn)圖上其鞍部

15、位于110113勘探線(xiàn)之間。軸部地層傾角平緩，一般10；北翼保存較好，地層產(chǎn)狀3401020；南翼被箕f7、箕f10、箕f59等斷層切割，地層產(chǎn)狀變化較大，傾角15左右。鏊面山向斜位于井田北東部，向北東仰起，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)2.5km，并被箕f32、箕f21斷層錯(cuò)開(kāi)。軸部出露有二疊系和三疊系地層，北翼被蘆f1、郜f2等斷層切割，地層傾向230左右，傾角1520；南翼傾向340，傾角15左右。斷裂構(gòu)造：按其展布方向可分為近東西和北東向兩組。近東西向斷層平行排列，規(guī)模較大，延伸較長(zhǎng)，走向5090，多呈西段近東西，東段向北偏轉(zhuǎn)，斷層面舒緩波狀，傾角5070，具有多期活動(dòng)性；北東向斷層雁行狀或平行排列，帶

16、有左行平移性質(zhì)，規(guī)模相對(duì)較小，旁側(cè)常伴有羽狀小斷層，線(xiàn)性特征明顯，走向變化不大，斷層面平直，傾角較大。斷層帶鉛垂厚度變化大，影響帶比內(nèi)帶厚，上盤(pán)影響帶一般較厚；斷層內(nèi)帶以膠結(jié)疏松狀角礫巖為主，局部見(jiàn)碎裂巖、糜棱巖，多數(shù)斷層內(nèi)帶不明顯；影響帶中砂巖和灰?guī)r地層一般裂隙發(fā)育，巖心破碎，常見(jiàn)方解石脈和黃鐵礦晶體充填；泥巖類(lèi)地層有擦痕、滑面，局部見(jiàn)揉皺現(xiàn)象。多孔抽水實(shí)驗(yàn)地下水人工流場(chǎng)，東部以付10211主孔為中心形成北東向的橢圓降落漏斗，長(zhǎng)軸與箕f31斷層方向一致，西部基本保持天然流場(chǎng)特征。地下水徑流和排泄主要受地質(zhì)構(gòu)造控制，巖溶裂隙發(fā)育地段一般與構(gòu)造帶相一致。地下水動(dòng)態(tài)變化亦受巖溶裂隙發(fā)育程度的影響，

17、井田西區(qū)巖溶裂隙發(fā)育程度較差，水位變化幅度較小，富水性較弱，東區(qū)則相反，地下水位出現(xiàn)高峰值遲后降雨86108天。以上特征說(shuō)明，井田內(nèi)切層斷層具有張剪性力學(xué)性質(zhì)，斷層上盤(pán)變形大于下盤(pán)，斷層富水性好，但導(dǎo)水性差，斷層兩盤(pán)構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元。斷層的這一特點(diǎn)表明，其導(dǎo)氣性也不好，但斷層性質(zhì)及地下水沿?cái)鄬拥倪\(yùn)動(dòng)，使斷層兩盤(pán)一定范圍內(nèi)的瓦斯含量減小，尤其是上盤(pán)影響范圍比下盤(pán)大?；瑒?dòng)構(gòu)造：橫跨井田東西兩個(gè)分區(qū)（井田中部98110勘探線(xiàn)之間），發(fā)育有白坪滑動(dòng)構(gòu)造，由主滑面箕f27和次滑面箕f28、新f10、新f11、新f12、新f13等6條性質(zhì)相同、規(guī)模不等的低緩角度滑動(dòng)斷層所組成。平面上呈橢園狀，長(zhǎng)

18、軸方向近東西，短軸方向近南北，剖面上為淺部陡、深部緩的疊瓦狀斷層組合，面積為6km2。4、礦井瓦斯（1）瓦斯含量煤層瓦斯含量是煤層重要的瓦斯參數(shù)之一，是礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)及礦井瓦斯防治的重要依據(jù)。白坪礦勘探期間的瓦斯含量測(cè)定主要由河南煤田地質(zhì)勘探公司地質(zhì)四隊(duì)完成，瓦斯含量的測(cè)定方法有解析法、真空罐法和集氣法三種方法。二1煤采樣點(diǎn)總共72個(gè)，其中合格點(diǎn)60個(gè)（含新豐礦、磴槽礦、馬池礦和新磴礦各1個(gè)，但位置不祥），合格率占83%，采樣質(zhì)量可靠；參考點(diǎn)6個(gè)，廢點(diǎn)6個(gè)。根據(jù)60個(gè)點(diǎn)76個(gè)樣品分析，井田瓦斯成分甲烷098.24%，氮?dú)?.1175.85%，二氧化碳1.0653.08%，

19、重?zé)N021.25%。瓦斯含量觀測(cè)值018.25ml/gr,沿走向和傾向變化比較大，見(jiàn)表2-3?？偟奶攸c(diǎn)是：走向上西部高，東部低；傾向上由淺至深西部含量明顯增加，東部則與埋深無(wú)關(guān)，最大瓦斯含量點(diǎn)位于付10302孔、11409孔和11713孔，瓦斯含量分別為5.30ml/g、8.92ml/g和12.11ml/g，而且呈孤立分布。表2-3 井田瓦斯含量分布特征一覽表分區(qū)走向瓦斯含量（ml/gr）極值/均值（點(diǎn)數(shù)）傾向瓦斯含量（ml/gr）極值/均值（點(diǎn)數(shù)）第一水平第二水平西部018.25/7.0（28）010.65/3.63（20）7.2718.25/14.57（8）東部0.0713.09/2.94

20、（32）0.0713.09/3.2（25）0.555.95/2.07（7）20082009年，鄭州祥龍勘探公司對(duì)白坪東部瓦斯地質(zhì)單元深部加密鉆孔進(jìn)行了補(bǔ)充勘探，其中，有10個(gè)鉆孔采取瓦斯樣13個(gè)測(cè)試了瓦斯含量，測(cè)定方法為解析法。測(cè)試結(jié)果表明，除11309鉆孔瓦斯含量較大，達(dá)到6.29 ml/g，甲烷成分83.54%，其他所有鉆孔瓦斯含量均小于5ml/g，而且處在瓦斯風(fēng)化帶。礦井生產(chǎn)期間煤層瓦斯含量普遍采用間接法或直接法測(cè)定。直接法測(cè)定煤層瓦斯含量即利用煤層鉆孔采集原始煤粉樣，用解吸法直接測(cè)定煤層瓦斯解吸量。直接法測(cè)定煤層瓦斯含量的原理是：用解吸法直接測(cè)定煤樣的瓦斯解吸量，根據(jù)煤樣瓦斯解吸量及解

21、吸規(guī)律，推算煤樣從采集開(kāi)始至裝罐解吸測(cè)定前的損失瓦斯量，再利用解吸測(cè)定煤樣中殘存瓦斯量，然后計(jì)算煤層瓦斯含量（表2-4）。間接法即根據(jù)朗格繆爾公式計(jì)算煤層瓦斯含量，是我國(guó)煤炭行業(yè)規(guī)定的生產(chǎn)礦井瓦斯含量測(cè)定方法。在井下首先測(cè)定煤層原始瓦斯壓力，并取新鮮煤樣送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其吸附常數(shù)和進(jìn)行煤質(zhì)工業(yè)分析，然后將結(jié)果代入朗格繆爾公式即可得到煤層瓦斯含量。表2-4 二1煤層瓦斯含量直接法測(cè)定的結(jié)果取樣地點(diǎn)標(biāo)高/m煤厚/m實(shí)測(cè)瓦斯含量（m3/t）自然組分（%）工業(yè)分析（%）實(shí)測(cè)瓦斯壓力（mpa）計(jì)算瓦斯含量（m3/t）ch4n2co2水分灰份揮發(fā)分東風(fēng)井回風(fēng)大巷72/0.57.513回風(fēng)上山上平臺(tái)變坡點(diǎn)下12

22、0m-1067.0373.6112.9813.410.368.52/0.163.213皮帶上山變坡點(diǎn)下360m-772.42.18/0.699.213回風(fēng)上山二平臺(tái)抽放硐室向下10m-1102.53.3486.0413.9601.069.56/東軌大巷20#測(cè)點(diǎn)-15556.7478.0419.412.550.4214.6/0.456.8東軌大巷34#測(cè)點(diǎn)-15554.3146.9044.908.200.607.38/0.264.821采區(qū)21021下順槽距開(kāi)口以里586m-26035.4452.9231.8315.251.0514.1/1.4712.3521軌道下山距平臺(tái)向下300m-220

23、35.2314.3985.610.7812.67/0.35.321軌道下山距下坡點(diǎn)30m-19035.4130.6965.534.781.1610.8/0.35.4從測(cè)試結(jié)果來(lái)看：（1）絕大部分瓦斯含量較小，其中5m3/t的數(shù)據(jù)18個(gè)，56 m3/t的數(shù)據(jù)12個(gè)，67 m3/t的數(shù)據(jù)4個(gè)，全部分布在11211工作面上下付巷開(kāi)口以里約500m和700m處，7 m3/t的數(shù)據(jù)2個(gè)，也是分布在11211工作面上下付巷開(kāi)口以里約500m和700m處。（2）瓦斯含量比較大的點(diǎn)，甲烷成分一般也比較高。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，18個(gè)瓦斯含量5m3/t的點(diǎn)，有9個(gè)甲烷成分80%，占50%；77個(gè)瓦斯含量5m3/t的點(diǎn)，只有

24、8個(gè)甲烷成分80%，占10%。（2）瓦斯壓力瓦斯壓力是煤層瓦斯的最基本參數(shù)之一，是煤層瓦斯?jié)B透的動(dòng)力源泉，是計(jì)算瓦斯含量和預(yù)測(cè)煤層突出危險(xiǎn)性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。埋藏深度大，瓦斯壓力大，一般情況下，在瓦斯帶內(nèi)瓦斯壓力梯度為1mpa/100m。依據(jù)測(cè)壓方式不同，瓦斯壓力測(cè)定方法有主動(dòng)測(cè)壓法和被動(dòng)測(cè)壓法；依據(jù)封孔材料不同，有黃泥-水泥封孔測(cè)壓法法、膠囊-密封黏液封孔測(cè)壓法法和注漿封孔測(cè)壓法等。生產(chǎn)中測(cè)壓采用的是穿層鉆孔聚氨酯水泥封孔和膠囊-密封黏液封孔主動(dòng)測(cè)壓法，共布置6個(gè)測(cè)壓點(diǎn)（13采區(qū)）。測(cè)壓點(diǎn)鉆孔布置在厚煤區(qū)。在鉆孔穿煤過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)頂鉆、噴孔等現(xiàn)象，鉆孔施工過(guò)程中，詳細(xì)記錄了鉆孔開(kāi)孔標(biāo)高、傾角

25、、鉆孔終孔長(zhǎng)度、終孔時(shí)間等參數(shù)，各測(cè)壓鉆孔現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)及測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2-5。表2-5 測(cè)壓鉆孔施工參數(shù)及測(cè)定結(jié)果地 點(diǎn)（測(cè)壓點(diǎn)號(hào)）孔 號(hào)標(biāo)高（m）封孔時(shí)間鉆孔參數(shù)觀測(cè)時(shí)間（d）巖孔/封孔深度（m）瓦斯壓力（mpa）封孔材料備注傾角（）孔深（m）東風(fēng)井回風(fēng)大巷172007.11.30-5612.1109.90.5膠囊-密封粘液主動(dòng)測(cè)壓22007.11.30-5612.11010.20.113回風(fēng)上山上平臺(tái)變坡點(diǎn)下120m1-102009.12.10381513130.14聚胺脂膨脹水泥混合封孔22009.12.10252013160.1613皮帶上山變坡點(diǎn)下360m1-772009.1.5303

26、38280.622009.1.530348290.6913回風(fēng)上山二平臺(tái)抽放硐室向下10m1-1102東軌大巷20#測(cè)點(diǎn)1-1552009.12.748357210.1922009.12.1748207160.45東軌大巷34#測(cè)點(diǎn)1-1552009.12.1545369250.2622009.12.1530269140.2（注：13回風(fēng)上山二平臺(tái)抽放硐室向下10m打3個(gè)孔測(cè)壓，均因裂隙發(fā)育，有水，未測(cè)出壓力。瓦斯壓力為表壓加0.1。）（3）煤的堅(jiān)固性系數(shù)及瓦斯放散初速度的測(cè)定煤的堅(jiān)固性系數(shù)用落錘法來(lái)測(cè)定，所測(cè)結(jié)果采用一種假定指標(biāo)稱(chēng)為f值，是表示煤體抵抗外力破壞能力的一個(gè)綜合指標(biāo)，它主要由煤的

27、物理力學(xué)性質(zhì)決定，反映了單位質(zhì)量的煤破壞所消耗能量大小，即煤體是否容易被破壞而發(fā)生突出，f值越小表明煤體破壞程度越嚴(yán)重，則越易發(fā)生煤與瓦斯突出。煤樣放散瓦斯快慢程度用p值來(lái)表示，其大小與煤的微孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙表面性質(zhì)和孔隙大小有關(guān)，是反映煤層突出危險(xiǎn)性大小的指標(biāo)之一，隨著構(gòu)造煤破壞類(lèi)型的增高，p值也增加，瓦斯放散初速度越大，煤層的突出危險(xiǎn)性越大。表2-6 二1煤的瓦斯放散初速度p、堅(jiān)固性系數(shù)f值序號(hào)取樣地點(diǎn)堅(jiān)固性系數(shù)（f）瓦斯放散初速度（p）k值1-175水平軌道運(yùn)輸石門(mén)0.2223104.55211111工作面回風(fēng)斜巷0.412765.85311111上付巷170m處-14.4-411151下

28、付巷口以里26m處-17.3-511151下付巷中切巷以西40m-19.05-611081上付巷130m處-10.45-711111上付巷130m處0.120200.00811111上付巷180m處0.116160.00911081上付巷280m處0.1327207.691011081上付巷150m處0.1325192.3111中央采區(qū)變電所回風(fēng)巷以外20m處0.1423164.291211151下付巷口往下25m處（皮帶上山）0.0920222.221311151下付巷中切巷口以外68m處0.1321161.541411151下付巷中切巷口以里270m處0.121210.001511151下

29、付巷有口以里100m處0.1121190.911611151下付巷口往上60m處（皮帶上山）0.1115136.361711151下付巷口往上150m處（皮帶上山）0.1115136.3618中央采區(qū)變電所回風(fēng)巷口處0.1418128.5719皮帶上山距離大井流煤眼以上15m處0.1520133.33由鄭煤集團(tuán)瓦斯防治研究所實(shí)驗(yàn)室和河南理工大學(xué)瓦斯實(shí)驗(yàn)室測(cè)試完成的白坪礦的煤的堅(jiān)固性系數(shù)和放散初速度的74組數(shù)據(jù)顯示（表2-6）：f值一般小于0.15，平均0.19；p值一般大于20，平均17.7。同時(shí)根據(jù)河南省登封煤田白坪井田勘探(精查)地質(zhì)報(bào)告（2003年9月）在勘探時(shí)利用鉆孔煤樣也測(cè)試了煤的堅(jiān)

30、固性系數(shù)和放散初速度（表2-7）。測(cè)試結(jié)果表明二1煤的堅(jiān)固性系數(shù)f為0.0980.14，瓦斯放散初速度p為2031。兩者基本一致。表2-7 井田勘探鉆孔煤樣二1煤層p和f實(shí)測(cè)結(jié)果鉆孔號(hào)堅(jiān)固性系數(shù)（f）瓦斯放散初速度（p）k值付98050.14/101060.1331238.46101070.09829295.92108020.1129263.64108090.0924266.67109110.1020200（4）瓦斯恒溫吸附常數(shù)a、b的測(cè)定瓦斯恒溫吸附常數(shù)是利用朗格緲爾方程實(shí)現(xiàn)瓦斯壓力和瓦斯含量互算的最重要的瓦斯參數(shù)，同時(shí)，其本身也反映了煤層對(duì)瓦斯的吸附能力。利用容量法測(cè)定解吸等溫線(xiàn)。吸附等溫

31、線(xiàn)是在某一溫度下，吸附達(dá)到平衡時(shí)，吸附量與壓力關(guān)系曲線(xiàn)，可反映出煤的吸附孔隙特征。依據(jù)吸附等溫曲線(xiàn)，按朗格繆爾方程用最小二乘法回歸可以得出吸附常數(shù)a、b值。在13回風(fēng)上山上平臺(tái)變坡點(diǎn)下120m實(shí)測(cè)吸附常數(shù)1組數(shù)據(jù)，結(jié)果為：a值38.713，b值0.703。5、礦井瓦斯治理現(xiàn)狀(1)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)礦井建有井下3個(gè)和地面2個(gè)瓦斯抽放泵站，共7套瓦斯抽放系統(tǒng)14臺(tái)瓦斯抽放泵，總抽氣量為846 m3/min。分別為：11采區(qū)井下瓦斯抽放系統(tǒng)2套共安裝有4臺(tái)(兩用兩備）瓦斯抽放泵，型號(hào)為2bea303-0，額定流量為62m3/min,電機(jī)功率為110kw，抽放主管路采用300mm的鍍鋅螺旋管，支管路采

32、用250mm的鍍鋅螺旋管；13采區(qū)井下瓦斯抽放系統(tǒng)2套，共安裝有4臺(tái)(兩用兩備）瓦斯抽放泵，型號(hào)為2bea355，額定流量為94m3/min,電機(jī)功率為160kw，抽放主管路采用325mm的無(wú)縫鋼管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管；21采區(qū)井下瓦斯抽放系統(tǒng)1套，安裝2臺(tái)（一用一備）型號(hào)為2bea355，額定流量為94m3/min,電機(jī)功率為160kw，抽放主管路采用325mm的無(wú)縫鋼管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管。中央風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng)1套，安裝2臺(tái)（一用一備）型號(hào)為2bef4202b3g490瓦斯抽放泵，額定流量120m3/min，電機(jī)功率為200kw，抽放主管路采用400mm的鍍鋅螺旋管

33、，支管采用300mm鍍鋅螺旋管。東翼風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng)1套，安裝2臺(tái)（一用一備）型號(hào)為2be 062瓦斯抽放泵，額定流量320m3/min，電機(jī)功率355kw，抽放主管路采用425mm的鋼管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管。礦井當(dāng)前最大瓦斯抽采能力達(dá)846m3/min。礦井采用綜合抽采技術(shù)，在二1煤層底板抽采巷布置鉆場(chǎng)，對(duì)二1煤進(jìn)行穿層預(yù)抽；回采巷道隨掘進(jìn)在進(jìn)、回風(fēng)巷打鉆進(jìn)行本煤層順層抽采；同時(shí)在回風(fēng)巷內(nèi)布管進(jìn)行隅角埋管抽采，同時(shí)進(jìn)行頂板巖石鉆孔抽采。由于煤層松軟，透氣性差，局部存在集中應(yīng)力，造成鉆孔施工困難，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、卡鉆現(xiàn)象，鉆孔抽采濃度衰減快，抽采效果差；目前雖然采取了水力沖孔、水力

34、壓裂等增透卸壓措施，但增透效果有待繼續(xù)考察和提高。6、瓦斯涌出情況目前我公司生產(chǎn)采區(qū)為21采區(qū)、13采區(qū)，2014年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為：礦井絕對(duì)瓦斯涌出量11.4m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量3.81m3/t。13采區(qū)最大瓦斯壓力是0.65mpa，21采區(qū)測(cè)得的最大瓦斯壓力是1.47mpa（標(biāo)高-310m），23采區(qū)測(cè)得的最大瓦斯壓力是0.8mpa。煤層透氣性系數(shù)0.00520.0616m2/(mpa2d),屬難抽采煤層，衰減系數(shù)d=7.1267.372d-1,瓦斯放散初速度p=17.7，實(shí)測(cè)最大煤層瓦斯含量9.29m3/t。礦井從建井以來(lái)，未發(fā)生過(guò)瓦斯突出事故。7、礦井瓦斯抽采的必要性與可

35、行性根據(jù)煤礦安全規(guī)程第145條規(guī)定,開(kāi)采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性煤層的礦井,必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)。煤礦安全規(guī)程、礦井瓦斯抽放管理規(guī)范以及煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)條款規(guī)定:當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min,采用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽采措施。8、瓦斯抽采必要性(1)相關(guān)法規(guī)要求按照煤礦安全規(guī)程的第145條規(guī)定及“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針，我公司所采二1煤層具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)。 (2)采掘工作面瓦斯治理的需要煤礦安全

36、規(guī)程、礦井瓦斯抽采管理規(guī)范以及煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)條款規(guī)定：當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽采措施。隨著開(kāi)采深度增加，采掘工作面瓦斯涌出量是益增大，單純靠通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不科學(xué)、不合理、不經(jīng)濟(jì)、不安全，工作面瓦斯超限問(wèn)題只靠通風(fēng)方法也是不可能解決的。因此，必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。(3)瓦斯抽采的可行性我公司二1煤層透氣性差，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)大，屬較難抽采煤層。但可以通過(guò)采取措施提高煤體透氣性來(lái)進(jìn)行煤體預(yù)抽瓦斯，也可以利用采動(dòng)影響進(jìn)行邊掘邊抽和邊采邊抽，還可以在回采工作面進(jìn)行頂

37、板巖石鉆孔瓦斯抽采。第二章 礦井抽采達(dá)標(biāo)工藝方案第一節(jié) 抽采目標(biāo) 1、礦井瓦斯預(yù)抽采范圍界定：礦井主采山西組二1煤層，在二1煤層突出危險(xiǎn)區(qū)的采掘作業(yè)和無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)瓦斯異常區(qū)域都必須進(jìn)行瓦斯抽采。 2、瓦斯抽采考核基本指標(biāo)：根據(jù)我公司2015年的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃及瓦斯治理工程計(jì)劃，2015年白坪煤業(yè)公司瓦斯治理考核基本指標(biāo)見(jiàn)表7。表7 2015年白坪煤業(yè)公司瓦斯治理考核基本指標(biāo) 瓦斯抽采量（萬(wàn)m3）瓦斯抽采鉆孔量（萬(wàn)m）底板抽放巷（m）礦井抽采率（%）瓦斯利用量（萬(wàn)m3）60025.436503603、瓦斯含量及瓦斯壓力目標(biāo)根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定、瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定要求，各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)（

38、表8）。表8 瓦斯含量及壓力目標(biāo) 參數(shù)可解析瓦斯含量（m3/t）煤層殘余瓦斯含量（m3/t）煤層瓦斯壓力（mpa） 目標(biāo)值650.64、鉆孔布置均勻程度目標(biāo)：鉆孔抽采半徑為1.5m，鉆孔終孔間距不大于3m，采用增透卸壓措施的鉆孔終孔間距不大于10m，鉆孔在控制區(qū)域內(nèi)均勻布置,不留空白帶。5、杜絕各類(lèi)通防、瓦斯事故。6、實(shí)現(xiàn)“三零”目標(biāo)：零爆炸、零突出、零超限。7、鞏固國(guó)家級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井、五優(yōu)礦井成果。8、建設(shè)成瓦斯治理示范礦井。第二節(jié) 瓦斯抽采設(shè)備1、瓦斯抽采概況礦井建有井下3個(gè)和地面2個(gè)瓦斯抽放泵站，共7套瓦斯抽放系統(tǒng)14臺(tái)瓦斯抽放泵，總抽氣量為846 m3/min。分別為：11采區(qū)井下瓦

39、斯抽放系統(tǒng)2套共安裝有4臺(tái)(兩用兩備）瓦斯抽放泵，型號(hào)為2bea303-0，額定流量為62m3/min,電機(jī)功率為110kw，抽放主管路采用300mm的鍍鋅螺旋管，支管路采用250mm的鍍鋅螺旋管；13采區(qū)井下瓦斯抽放系統(tǒng)2套，共安裝有4臺(tái)(兩用兩備）瓦斯抽放泵，型號(hào)為2bea355，額定流量為94m3/min,電機(jī)功率為160kw，抽放主管路采用325mm的無(wú)縫鋼管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管；21采區(qū)井下瓦斯抽放系統(tǒng)1套，安裝2臺(tái)（一用一備）型號(hào)為2bea355，額定流量為94m3/min,電機(jī)功率為160kw，抽放主管路采用325mm的無(wú)縫鋼管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管。中央風(fēng)井地

40、面瓦斯抽放系統(tǒng)1套，安裝2臺(tái)（一用一備）型號(hào)為2bef4202b3g490瓦斯抽放泵，額定流量120m3/min，電機(jī)功率為200kw，抽放主管路采用400mm的鍍鋅螺旋管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管。東翼風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng)1套，安裝2臺(tái)（一用一備）型號(hào)為2be 062瓦斯抽放泵，額定流量320m3/min，電機(jī)功率355kw，抽放主管路采用425mm的鋼管，支管采用300mm鍍鋅螺旋管。2、泵站供電系統(tǒng)均實(shí)行“三專(zhuān)”+“兩專(zhuān)”供電，即專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用線(xiàn)路。3、檢測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)礦井瓦斯抽放管理規(guī)范和煤礦瓦斯抽放規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)必須對(duì)泵站抽采瓦斯管道內(nèi)的瓦斯?jié)舛取?/p>

41、一氧化碳濃度、氣體的流量、進(jìn)氣管負(fù)壓、排氣管正壓以及抽采泵軸溫、循環(huán)冷卻水溫、泵房室內(nèi)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。為滿(mǎn)足抽采瓦斯系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)的要求，抽采瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需裝備高低濃度瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氣體的流量傳感器、正負(fù)壓力傳感器、溫度傳感器。4、人工檢測(cè)儀器、儀表的配備井下管路檢測(cè)采用人工方法時(shí)，檢測(cè)和計(jì)量設(shè)備包括標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、瓦斯?jié)舛葯z定器、u型壓差計(jì)、高負(fù)壓取樣器，管路系統(tǒng)的控制主要靠截止閥門(mén)。泵房監(jiān)測(cè)儀器儀表：瓦斯抽采系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分站及各種傳感器一套。瓦斯?jié)舛葯z定器各1臺(tái)， u型壓差計(jì)1個(gè)。第三節(jié) 上隅角瓦斯抽采工藝方案上隅角埋管抽采是解決上隅角及采面回風(fēng)流瓦斯超限的主要手段之一。即在

42、上隅角位置提前預(yù)埋抽采管路，采面每推進(jìn)10-15m續(xù)接一次管路。上隅角埋管抽采濃度為515%，抽采濃度的高低取決于對(duì)采空區(qū)的管理，減少向采空區(qū)漏風(fēng)是提高抽采濃度和抽采效果的有效途徑。第四節(jié) 抽采管路安裝及鉆孔聯(lián)網(wǎng)工藝方案1、管路安裝規(guī)定鉆孔施工完畢后，采用50mm的雙抗管封孔，孔口留出200mm長(zhǎng)度作為聯(lián)網(wǎng)使用。在工作面打鉆前，提前將瓦斯抽放主管路（315mm）敷設(shè)到位，要求抽采主管路距巷道底板不小于300mm，在每個(gè)抽采鉆場(chǎng)口或沿巷道每隔12m安裝一個(gè)分組集流器，集流器上有612個(gè)抽采接口，主管路上進(jìn)入抽采巷道前安設(shè)一個(gè)蝶閥和孔板流量計(jì)，便于參數(shù)測(cè)量及調(diào)整抽采系統(tǒng)，并在抽采主管路上按200m

43、間距或在低洼點(diǎn)處或“龍門(mén)架”安裝人工排碴放水器。2、連管規(guī)定管路安裝時(shí)必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)安裝，管路必須吊掛平直并上齊螺栓，不得出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，鉆孔采用50mm埋線(xiàn)軟管聯(lián)網(wǎng)，并用喉箍規(guī)范捆扎，對(duì)于涌水較大的鉆孔必須加接汽水分離器或放水器后再聯(lián)接到抽采系統(tǒng)內(nèi)，并在抽采期間加強(qiáng)對(duì)鉆孔的放水。(1)鉆孔驗(yàn)收退鉆，必須及時(shí)進(jìn)行封孔，封孔時(shí)間滯后不得超過(guò)8小時(shí)。(2)注漿時(shí)若水泥漿自封孔管內(nèi)流出時(shí)，則必須立即停止注漿。(3)所有工具及材料必須準(zhǔn)備充分，以免影響操作時(shí)間。(4)根據(jù)封孔數(shù)量的多少配制封孔材料，嚴(yán)禁浪費(fèi)。(5)使用礦用封孔膠封孔必須動(dòng)作迅速，從藥劑攪拌至送入鉆孔必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。(6)注漿

44、管聯(lián)接必須用正規(guī)的u型卡，嚴(yán)禁用鐵絲代替u型卡。(7)封孔時(shí)必須戴好防護(hù)眼鏡且嚴(yán)禁站在鉆孔正下方操作，以免藥品濺入眼睛內(nèi)。(8)封孔結(jié)束必須及時(shí)清理孔口，保證封孔質(zhì)量。及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生，搞好文明生產(chǎn)。礦用封孔膠用完后必須加蓋密封，避免與空氣長(zhǎng)時(shí)間接觸造成失效；水泥必須存放在干燥無(wú)淋水地點(diǎn)的木板上或塑料紙上，上方必須蓋好；未用完的材料必須碼放整齊。(9)聯(lián)網(wǎng)封孔后待水泥漿凝固816小時(shí)后必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。第五節(jié) 抽采達(dá)標(biāo)工程1、區(qū)域防突措施的選取原則1.1底板巖巷穿層鉆孔增透卸壓抽采瓦斯區(qū)域防突措施(1)依據(jù)采掘面瓦斯地質(zhì)、煤厚、煤層傾角、支護(hù)工藝，結(jié)合穿層鉆孔工程量最優(yōu)原則確定底抽巷位置（平

45、距、法距、服務(wù)范圍）(2)底抽巷距二1煤層法距不小于10m，斷面不小于12m2。(3)不得出現(xiàn)5或孔深超過(guò)80m的穿層鉆孔。(4)底抽巷空間位置確定后，按鉆孔工程量最小原則設(shè)計(jì)穿層鉆孔。(5)采用旋切鉆進(jìn)、水力沖孔、水力壓裂等增透卸壓預(yù)抽瓦斯，孔底間距不大于10m。(6)設(shè)計(jì)水煤沉淀和煤水排放系統(tǒng)。(7)鉆孔直徑：94mm，孔口間距300mm。(8)鉆孔抽采時(shí)間不得小于瓦斯抽采半徑測(cè)定開(kāi)始至結(jié)束的間隔時(shí)間。(9)鉆孔控制范圍：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線(xiàn)外至少控制20m，下幫至少控制10m；近水平、緩傾斜煤層巷道控制兩側(cè)輪廓線(xiàn)外至少各15m范圍內(nèi)的煤層（控制范圍均為沿層面的距離）。(10)水

46、力沖孔措施或經(jīng)驗(yàn)證有效的其他增透措施，增加煤層透氣性。(11)底抽巷卸煤量：石門(mén)揭煤鉆孔卸煤量應(yīng)不小于控制區(qū)域地質(zhì)儲(chǔ)量的30，穿層鉆孔預(yù)抽煤層條帶鉆孔卸煤量應(yīng)不小于控制區(qū)域地質(zhì)儲(chǔ)量的20，穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域鉆孔卸煤量應(yīng)不小于控制區(qū)域地質(zhì)儲(chǔ)量的15，確保瓦斯治理措施的均勻、均衡、高效。2、區(qū)域瓦斯治理工程為確保安生生產(chǎn)，位于突出危險(xiǎn)區(qū)的采掘工作面必須依據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定要求嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域綜合防突措施，為保證區(qū)域防突措施的執(zhí)行，需施工區(qū)域防突工程，其目的是保證實(shí)現(xiàn)不掘突出頭、不采突出面。根據(jù)2015年接替計(jì)劃，結(jié)合我礦20145采掘接替計(jì)劃及巷道布置，區(qū)域瓦斯治理重點(diǎn)工程總工程量3650m。其

47、中：21031切巷底抽巷120m，13071上底抽巷聯(lián)巷60m，21031上底抽巷605m，21011上底抽巷790m，13031上底抽巷245m，13071上底抽巷1215m，13071切巷底抽巷245m，13051上底抽巷245m。 2015年度計(jì)劃回采三個(gè)工作面，分別為綜采工作面：13011工作面、21001工作面、13101工作面。計(jì)劃瓦斯抽采鉆孔工程量：2015年度全年施工瓦斯抽采鉆孔17.5萬(wàn)m，穿層鉆孔工程量7.9萬(wàn)m。第六節(jié) 區(qū)域預(yù)抽煤層瓦斯抽采工藝方案1、底板穿層鉆孔抽采為有效治理煤巷掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出和不影響采掘正常接續(xù)，采用在底板抽放巷內(nèi)施工穿層鉆孔對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，主要抽

48、采參數(shù)如下：(1)鉆場(chǎng)距離：40m。(2)鉆孔孔徑：不小于94mm。(3)鉆孔長(zhǎng)度：38m50m。(4)封孔長(zhǎng)度：抽采鉆孔煤孔段全部花管，注漿封孔至煤巖交界處，穿過(guò)巖石破碎帶或含水層的鉆孔采用定點(diǎn)封孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶壓注漿封堵裂隙。(5)鉆孔間距：孔口間距不小于300mm，終孔不大于10m。(6)封孔方式：礦用封孔膠+水泥漿封孔。(7)抽采時(shí)間：鉆孔預(yù)抽時(shí)間6月以上。(8)抽采支管管徑：不小于300mm。2、本煤層預(yù)抽在工作面回采之前分別在上、下付巷巷幫施工順層鉆孔強(qiáng)化抽采回采區(qū)域煤層瓦斯鉆孔，每隔1-1.5m施工一列鉆孔，每列鉆孔根據(jù)煤層厚度確定鉆孔個(gè)數(shù)，鉆孔方位垂直巷幫，鉆孔長(zhǎng)度根據(jù)工作面傾向長(zhǎng)

49、度確定，確保上下兩巷鉆孔交叉重疊不少于10m。鉆孔孔徑為89mm或94mm，封孔長(zhǎng)度15m以上，瓦斯異常地段及地質(zhì)構(gòu)造帶適當(dāng)縮小鉆孔間距。采煤工作面鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(1)鉆孔孔徑：不小于89mm。根據(jù)煤層條件確定，推廣采用大直徑鉆孔施工。(2)鉆孔長(zhǎng)度：50m70m。(3)封孔段長(zhǎng)度：不小于18m，全煤孔段護(hù)孔。(4)鉆孔間距：開(kāi)孔不小于0.4m，終孔間距不大于3m。(5)封孔方式：礦用封孔膠+水泥漿封孔。(6)抽采時(shí)間：鉆孔預(yù)抽時(shí)間6月以上。(7)抽采支管管徑：不小于250mm。3、石門(mén)揭煤預(yù)抽在石門(mén)揭煤前在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實(shí)施穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯。鉆孔控制在巷道輪廓

50、線(xiàn)外12m范圍。鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(1)鉆孔布置：根據(jù)鉆孔控制范圍及煤層賦存情況布置24個(gè)48個(gè)，上仰孔必須采區(qū)水力沖孔增透卸壓措施。根據(jù)揭頂板揭煤或底板揭煤施工頂、底鉆孔。(2)鉆孔孔徑：不小于94。根據(jù)巖層硬度確定，盡量采用大直徑鉆孔。(3)鉆孔長(zhǎng)度：10m60m。(4)封孔長(zhǎng)度：全巖石段封孔（煤孔段下花管）。(5)鉆孔間距：開(kāi)孔0.4m，終孔間距不大于3m（采用水力沖孔增透卸壓措施終孔間距不大于10m）。(6)封孔方式：礦用封孔膠+水泥漿封孔。(7)抽采時(shí)間：根據(jù)鉆孔密度、孔徑、抽采時(shí)間等確定，經(jīng)效果檢驗(yàn)，抽采達(dá)標(biāo)后方可揭煤施工。(8)抽采支管管徑：不小于250mm。第七節(jié) 淺孔抽采工藝

51、方案1、回采工作面淺孔抽采為了解決采煤工作面回采過(guò)程中，局部出現(xiàn)預(yù)測(cè)指標(biāo)超限、噴孔、回采時(shí)回風(fēng)流瓦斯5m3/min時(shí)，必須停止回采，在工作面施工淺孔抽采鉆孔。由采煤隊(duì)沿工作面推進(jìn)方向施工鉆孔對(duì)工作面進(jìn)行淺孔抽采作為局部防突補(bǔ)充措施。淺孔抽采鉆孔間排距根據(jù)工作面煤厚具體情況合理布置，一般情況下，頂煤小于3m，可布置成三花眼，頂煤大于3m，采用對(duì)眼或五花眼方式布置，上（中）、下排孔錯(cuò)開(kāi)布置，錯(cuò)距為0.75m，鉆孔深度在不小于11m。抽采時(shí)間不小于8小時(shí)后進(jìn)行效果檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)有效后方能進(jìn)行進(jìn)行回采。淺孔抽采鉆孔參數(shù)如下：(1)鉆孔孔徑：75mm。(2)鉆孔長(zhǎng)度：11m15m。(3)鉆孔間距：0.75

52、-1.5m。(4)封孔方式：快速封孔器封孔。2、掘進(jìn)工作面淺孔抽采在區(qū)域效檢和工作面預(yù)測(cè)不超限情況下掘進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)回風(fēng)流瓦斯達(dá)到0.5%或掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量3m3/min時(shí)，對(duì)掘進(jìn)工作面采取淺孔抽采，對(duì)局部瓦斯進(jìn)行預(yù)抽，掘進(jìn)工作面淺孔抽采參數(shù)如下：(1)鉆孔布置：根據(jù)煤層厚度確定，一般24個(gè)30個(gè)。(2)鉆孔孔徑：75mm。(3)鉆孔長(zhǎng)度：控制巷道前方鉆孔長(zhǎng)度在12m以上。(4)鉆孔間距：開(kāi)孔不小于0.5m，終孔根據(jù)預(yù)抽時(shí)間不大于3m。(5)封孔設(shè)備：快速封孔器。3、抽采達(dá)標(biāo)服務(wù)的各項(xiàng)工程3.1底抽巷(1)為不影響開(kāi)拓掘進(jìn)進(jìn)尺，相隔40m施工一個(gè)鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)施工施工穿層預(yù)抽煤巷條帶煤層，超前

53、煤巷掘進(jìn)工作面3個(gè)月，穿層鉆孔超前煤巷200m。(2)每條底抽巷敷設(shè)兩趟瓦斯抽放管，一趟用來(lái)水力沖孔，一趟是穿層預(yù)抽。(3)每個(gè)鉆場(chǎng)設(shè)置水煤沉淀系統(tǒng)，水煤裝袋存放，待有關(guān)部門(mén)驗(yàn)收后在，在清運(yùn)。(4)根據(jù)施工穿層鉆孔超前取原始瓦斯含量，原始瓦斯含量及穿層鉆孔單孔抽采量，倒算預(yù)抽穿層鉆孔間距，確保瓦斯抽采達(dá)標(biāo)。3.2本煤層預(yù)抽鉆孔依據(jù)原穿層鉆孔超前取原始瓦斯含量，原始瓦斯含量及本煤層預(yù)抽鉆孔單孔抽采量，倒算本煤層鉆孔間距，本煤層預(yù)抽有效期按6個(gè)月，單孔瓦斯抽采純量計(jì)算，確保瓦斯抽采達(dá)標(biāo)。第八節(jié) 鉆孔封孔工藝方案1、封孔前的材料準(zhǔn)備(1)必須在現(xiàn)場(chǎng)提前準(zhǔn)備好封孔用的雙抗管、毛巾、鐵絲、礦用封孔膠、量具、水泥、氣動(dòng)注漿泵、注漿用pvc管、風(fēng)水管、注漿用大容器等封孔所需材料及器具。(2)注漿用大容器用廢舊油筒制作，高度不小于0.5m且必須完好不漏液。2、封孔管（1）采用“雙液材料注漿”封孔工藝，依據(jù)“雙液”材料性能參數(shù)或配比試驗(yàn)確定封孔材料配比參數(shù)；（2）根據(jù)抽采鉆孔孔徑、護(hù)孔管管徑、封孔長(zhǎng)度、封孔段煤巖性質(zhì)等，確定封孔材料用量、注漿壓力等參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)采用專(zhuān)度量器具配比封孔漿液；（3）抽采鉆孔煤孔段全部為花管，注漿封孔至煤巖交界處，穿過(guò)巖石破碎帶或含水層的鉆孔采用定點(diǎn)封孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶壓注漿封堵裂隙。3、封孔材料采用礦用合成樹(shù)脂材料、水泥漿或兩種材料聯(lián)合封