金銀山煤礦的抽、掘與采計(jì)劃

1、金銀山煤礦2012年抽、掘、采計(jì)劃編寫(xiě)：總工：礦長(zhǎng)：時(shí)間：一、2012年抽、掘、采計(jì)劃抽采瓦斯350萬(wàn)M3/年，總進(jìn)尺：2100 m，生產(chǎn)原煤10萬(wàn)t，鉆進(jìn)進(jìn)尺47440米。1、 現(xiàn)狀2011年底余下可采煤量110802工作面、抽采煤量110803、110804工作面：可采煤量Q=300M(可采走向長(zhǎng)度)*100M(工作面傾向長(zhǎng)度)*1.6M(采高)*1.4噸/M3*95%=63840噸;抽采煤量：110803工作面：Q=370M*100M*1.6M*1.4=82880T;110804工作面：Q=300M*100M*1.6M*1.4=67200T：合計(jì)150080T掘進(jìn)煤量：110805工作面

2、Q=600M*100M*1.6M*1.4=134400T掘進(jìn)煤量：110806工作面Q=350M*100M*1.6M*1.4=78400T合計(jì)：212800T二、抽采能力1、抽放系統(tǒng)我礦已安裝地面高低負(fù)壓抽放系統(tǒng)(2BEC400-132、2BEC420-185) 高負(fù)壓年抽采能力Q=330天*24*6250*0.8*30%=11880000低負(fù)壓年抽采能力Q=330天*24*8550*0.8*40%=19699200 m3/年三、工作面瓦斯儲(chǔ)量及抽放瓦斯量計(jì)算1、工作面瓦斯儲(chǔ)量相鄰110801工作面測(cè)定煤層瓦斯含量為9.8m3/t 。根據(jù)110801工作面瓦斯含量、110803、110804工

3、作面測(cè)定數(shù)據(jù)和110803、110804工作面掘進(jìn)期間瓦斯涌出量推斷該工作面平均瓦斯含量為10m3/t。工作面平均走向長(zhǎng)420、350米，傾斜寬1100米，煤層平均厚度1.6米，容重1.4噸/m3。因此該工作面瓦斯儲(chǔ)量為：Q儲(chǔ)=L×H×M××XQ3=420*100*1.6*1.4*10=940800m3Q4=350*100*1.6*1.4*10=784000 m3合計(jì)1724800 m3式中：L工作面走向長(zhǎng)度;mH工作面傾斜寬度;mM煤層平均厚度;m煤的容重;噸/m3X煤層瓦斯含量;m3/噸2、工作面巷道掘進(jìn)及打鉆過(guò)程中瓦斯自然排放量110803、110

4、804工作面自巷道掘進(jìn)以來(lái)，通過(guò)采取邊掘邊抽、超前排放鉆孔及風(fēng)排等措施，使工作面煤層中賦存的瓦斯得到一定的釋放，這不但保證了巷道掘進(jìn)施工工作的順利進(jìn)行，而且在一定程度上降低了工作面煤層中的瓦斯含量，對(duì)以后工作面回采工作非常有利。因此對(duì)工作面巷道掘進(jìn)及打鉆過(guò)程中自然排放的瓦斯量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。巷道掘進(jìn)及打鉆過(guò)程中瓦斯自然排放量預(yù)測(cè)：(回風(fēng)按瓦斯?jié)舛?.5%，掘進(jìn)風(fēng)量400M3/MIN，每天瓦斯自然排放量Q=24*400*0.5%=48M3，巷道掘進(jìn)及打鉆過(guò)程按4個(gè)月計(jì)算，瓦斯自然排放總量統(tǒng)計(jì)48*30*4=5760M3,110803、110804掘進(jìn)期間瓦斯自然排放總量統(tǒng)計(jì)5760M3*4=23040

5、M3,4、工作面需要抽放的瓦斯量煤礦安全規(guī)程第190條規(guī)定煤層瓦斯預(yù)抽率應(yīng)大于30%，根據(jù)該條規(guī)定和上述統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果，110803、110804工作面預(yù)抽應(yīng)抽出的瓦斯量(QY)為：QY0.3(Q儲(chǔ)-Q抽-Q排)式中：QY工作面需要抽放的瓦斯量，萬(wàn)m3;Q儲(chǔ)工作面瓦斯儲(chǔ)量，1724800m3;Q抽工作面邊掘邊抽鉆孔抽放量， m3;Q排掘進(jìn)期間風(fēng)排瓦斯量，23040萬(wàn)m3。代入上式得工作面預(yù)抽率為30%時(shí)需要抽放的瓦斯量為1701760m3四、低負(fù)壓系統(tǒng)抽放率計(jì)算高負(fù)壓抽釆4個(gè)月，抽采率30%，剩余瓦斯含量為10(1-30%)7m3/min.d=式中：d工作面抽放率m3/minQy 抽放期間工作面

6、涌出瓦斯量Qy=Q×C=650×0.5%=3.25m3/minQc工作面抽放瓦斯量，即Qc=7-Qy=3.75m3/min則d=53.57%1、抽放鉆孔的布置(1)、抽放鉆孔布置方式平行布置、扇形布置，水平鉆孔平行布置和混合鉆孔布置等幾種方式。鉆孔布置方式要根據(jù)礦井的具體生產(chǎn)條件選擇，對(duì)于以防突為目的的煤層瓦斯抽放，無(wú)論采用哪種布置方式，都要求在預(yù)抽煤層的范圍內(nèi)均勻布孔，使整個(gè)開(kāi)采區(qū)域盡可能都在鉆孔控制范圍之內(nèi)。根據(jù)金銀山煤礦工作面長(zhǎng)度和打鉆能力，擬采用混合鉆孔單排平行布置方式，從上、下順槽同時(shí)打鉆，貫穿整個(gè)工作面。鉆孔布置方式如圖所示。 (2)、鉆孔布置原則、要做到抽放鉆

7、孔“抽而有源”。即必須保證鉆孔有充足的瓦斯源，以利于提高煤層瓦斯抽放率。、布置的鉆孔要達(dá)到“吸而不漏”。即鉆孔孔口必須位置適當(dāng)，加強(qiáng)封孔質(zhì)量，保證嚴(yán)密不漏氣。故要求抽放鉆孔的封孔段至少為57m。(3)、鉆孔布置注意事項(xiàng)、孔口位置應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造破壞帶或采動(dòng)裂隙區(qū)，以免漏氣。、鉆孔必須均勻布置，并且必須到位。、鉆孔應(yīng)做到抽出的瓦斯量大，服務(wù)期限長(zhǎng)。、開(kāi)采層回采工作面初次卸壓時(shí)，往往發(fā)生瓦斯大量涌出，因此，開(kāi)切眼附近的鉆孔應(yīng)適當(dāng)布置密集一些。3、工作面預(yù)抽時(shí)間及單孔抽放量的確定表征鉆孔自然瓦斯涌出特征的參數(shù)有兩個(gè)，它們是鉆孔自然初始瓦斯涌出強(qiáng)度(qo)和鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)(a)，其中鉆孔瓦斯流

8、量衰減系數(shù)a是評(píng)價(jià)煤層瓦斯預(yù)抽難易程度的一個(gè)重要指標(biāo)。(qo)和(a)值是通過(guò)測(cè)定不同時(shí)間的鉆孔自然瓦斯涌出量并按式(3-4)回歸分析求得：qt=qoe-at (3-4)式中：qt自排時(shí)間t時(shí)的鉆孔自然瓦斯流量，m3/min;qo自排時(shí)間t=0時(shí)的鉆孔自然瓦斯流量，m3/min;a鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)，d-1;t鉆孔自排瓦斯時(shí)間，d。對(duì)(3-4)式積分，可以得到任意時(shí)間t內(nèi)鉆孔自然瓦斯涌出總量Qt;Qt=otqtdt=otqo.e-atdt=qo(1-e-at)/a即：Qt=QJ(1-e-at)(3-5)式中：Qt時(shí)間t內(nèi)鉆孔自然瓦斯涌出總量, m3;QJ鉆孔極限瓦斯涌出量， m3其余符號(hào)

9、意義同前.具體測(cè)定步驟為：(1)、在110803上順槽距三叉口195米處右側(cè)鉆場(chǎng)內(nèi)沿煤層打兩個(gè)直徑75mm試驗(yàn)鉆孔，其參數(shù)見(jiàn)下表。4、鉆孔數(shù)量與鉆孔間距鉆孔間距是重要的抽放參數(shù)，它不僅決定著鉆孔總量和打鉆時(shí)間，而且在預(yù)抽時(shí)間已定時(shí)，還決定著預(yù)抽率。即鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)(a)和鉆孔有效抽放時(shí)間(t)，以及所需要抽放的瓦斯量(QY)，然后，就可按下式計(jì)算鉆孔數(shù)量和鉆孔間距。 式中：n鉆孔數(shù)量，個(gè);K備用系數(shù)，取1.2;QY工作面需要抽放的瓦斯量，m3;Qt百米鉆孔在有效抽放時(shí)間(t)內(nèi)累計(jì)抽出的瓦斯量，m3;R鉆孔間距，m;L工作面走向長(zhǎng)度，m。經(jīng)計(jì)算抽放時(shí)間4個(gè)月達(dá)到預(yù)抽率30%，需要百米鉆孔

10、235個(gè)，鉆孔總長(zhǎng)23500米，鉆孔間距3m。5、鉆孔直徑鉆孔直徑大，暴露煤壁面積也大，瓦斯涌出量就大。鉆孔直徑應(yīng)根據(jù)打鉆技術(shù)、抽放瓦斯量和抽放半徑等因素綜合考慮，按我公司現(xiàn)有打鉆設(shè)備選用直徑75mm的鉆頭，有條件時(shí)可打大直徑鉆孔抽放瓦斯。6、鉆孔長(zhǎng)度鉆孔的抽放瓦斯量隨著鉆孔長(zhǎng)度的增大而增加，沿層鉆孔的長(zhǎng)度，一般為工作面長(zhǎng)度的70%90%?？紤]到工作面長(zhǎng)在100米左右，沿層打長(zhǎng)鉆孔有困難，可分別從工作面的上、下順槽布置鉆孔，以加大工作面的瓦斯抽放量，鉆孔長(zhǎng)度上向孔為6570m，下向孔為5055m。7、抽放負(fù)壓抽放負(fù)壓對(duì)未卸壓煤層抽放瓦斯效果的影響，當(dāng)前尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。但預(yù)抽負(fù)壓不宜過(guò)高，否則容

11、易漏氣，對(duì)封孔器的選擇、封孔質(zhì)量等要求較高，給管理帶來(lái)一定困難。一般選用13.3326.66kpa的負(fù)壓抽放。8、鉆孔封孔長(zhǎng)度封孔應(yīng)保證不漏氣，以提高抽放量。在煤壁開(kāi)孔，一般封孔深度為57m。封孔材料可用聚氨脂。綜上所述，回采工作面預(yù)抽鉆孔參數(shù)初步確定如下：布孔方式：上、下向鉆孔平行單排布置方式;鉆孔平均間距：3.0m;鉆孔直徑：75mm;鉆孔深度：120m鉆孔總長(zhǎng)：28200m抽放負(fù)壓：13.3326.66kpa;封孔長(zhǎng)度：5m;封孔材料：聚氨脂?？紤]到工作面的接替安排和瓦斯抽放鉆孔服務(wù)時(shí)間的長(zhǎng)短不同，靠近切眼處鉆孔的抽放時(shí)間相對(duì)較短，因此實(shí)際打鉆時(shí)鉆孔間距可適當(dāng)調(diào)整。具體布置如下：距切眼100m范圍內(nèi)鉆孔間距定為1.5m;100200m范圍內(nèi)鉆孔間距定為2m;200m以外范圍內(nèi)鉆孔間距定為3.5m。五、打鉆能力我礦目前有ZY-750全液壓鉆機(jī)4臺(tái)，每臺(tái)每班(8小時(shí))可以鉆進(jìn)80米、4臺(tái)齊全年總鉆進(jìn)進(jìn)度L=4*330天*2*8