龍金煤礦1061采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)及措施資料

1、龍金煤礦1061采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)編 制 人: 總工程師:_ _編制單位:_ _編制時(shí)間:_2012.10.18 _龍金煤礦1061采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)規(guī)程(措施)名稱1061工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)主持人記錄人會(huì)審時(shí)間參加會(huì)審人員簽字礦 長機(jī)電礦長總 工生產(chǎn)礦長安全礦長施工隊(duì)長 會(huì)審組 2012.10.181061采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院提供的貴州省織金縣龍金煤礦M6煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告，龍金煤礦M6煤層在+1290m標(biāo)高以上無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性；其它煤層未作煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定。而1062運(yùn)輸巷布置在鑒定標(biāo)高+1290m以上，無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。為

2、此根據(jù)安全專篇和龍金煤礦瓦斯抽放專項(xiàng)設(shè)計(jì)，編制1061采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)。一、 基本情況1、工程概況1061工作面位于一采區(qū)南部，南至礦井邊界煤柱，北至M6煤層運(yùn)輸下山 ；上部為煤層露頭保護(hù)煤柱，下部為1063工作面回風(fēng)巷。其地表、地面無建筑物。1061采煤工作面布設(shè)走向長度316m，傾向長度90m，儲(chǔ)量105449.2噸，月產(chǎn)量12500噸，計(jì)劃7個(gè)月采完。2、地質(zhì)構(gòu)造本礦區(qū)為單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，無大的斷層發(fā)育，地層產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，地層傾向102°107°，傾角5°8°。 構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。3、 煤層賦存 M6煤層位于龍?zhí)督M（P3l）中部，

3、穩(wěn)定，厚度1.52.8 m，平均厚2.2 m，礦區(qū)內(nèi)全部可采，無夾矸，結(jié)構(gòu)簡單。M6煤層區(qū)內(nèi)為黑色塊狀煤，金屬或半金屬光澤，致密、塊狀?；曳?1.24%，屬低中灰分煤；硫分1.21%，屬低中硫煤。頂板：偽頂黑色炭質(zhì)頁巖，強(qiáng)度低；直接頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，易風(fēng)化崩解，遇水易膨脹、軟化，為不穩(wěn)定頂板。底板：直接底板為灰色頁巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，易風(fēng)化崩解，遇水易膨脹、軟化，為不穩(wěn)定底板。4、瓦斯賦存結(jié)合采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)及礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018-2006）預(yù)測礦井瓦斯涌出量，經(jīng)計(jì)算，礦井在開采M6煤層時(shí)，絕對(duì)瓦斯涌出量為6.71 m3/min，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為21.26m3/

4、t。根據(jù)貴州省能源局2010年11月19日(黔能源發(fā)2010699號(hào)) “關(guān)于畢節(jié)地區(qū)工業(yè)和能源委員會(huì)關(guān)于請(qǐng)求審批2010年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的批復(fù)”:鑒定結(jié)果為高瓦斯礦井。5、水文地質(zhì)條件礦床充水水源主要為大氣降水，地表水、含煤地層孔裂隙水、少量老窯積水、構(gòu)造水構(gòu)成礦坑直接充水因素。礦區(qū)直接充水水源主要為長興組巖溶裂隙水及龍?zhí)督M裂隙水和老窯采空區(qū)積水、地表溪溝水，局部區(qū)域承壓水也可能突入,故本礦區(qū)屬于以裂隙巖溶充水為主，礦區(qū)內(nèi)地下水主要由大氣降水直接補(bǔ)給，大氣降水一部分通過巖層層理、節(jié)理、裂隙、斷層破碎帶、小窯、老空等補(bǔ)給地下含水層；另一部分匯集于沖溝中。水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等復(fù)雜。

5、礦井正常涌水量取20m3/h，最大涌水量為50 m3/h，礦井涌水量較大。6、煤的自燃傾向及煤塵爆炸危險(xiǎn)性貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2008年6月鑒定該煤層自燃發(fā)火傾向性為級(jí)，即不易自燃。鑒定煤層煤為煤塵無爆炸性。7、地溫根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本煤田無地溫異?，F(xiàn)象。二、工作面瓦斯抽放方法回采工作面抽放包括大面積預(yù)抽和先抽后采，主要降低回采面瓦斯涌出問題，采空區(qū)瓦斯抽放主要為降低采空區(qū)瓦斯。1、順層鉆孔抽放方法在采面運(yùn)輸巷設(shè)順層鉆孔，鉆孔距上回風(fēng)巷8m，鉆孔直徑75mm，鉆孔間距5m左右，鉆孔超前回采工作面20m左右。鉆孔隨采面的推進(jìn)逐一報(bào)廢，鉆孔布置見本煤層先抽后采圖。圖1本煤層先抽后采圖鉆孔參數(shù)如下:鉆

6、孔長度 72m鉆孔直徑 75mm鉆孔間距 5m鉆孔長度: 距上順槽8m封孔深度 8m封孔方式 聚氨酯封孔。2、回采工作面上隅角埋管抽放從本煤礦瓦斯來源分析，本煤層瓦斯較大，臨近層瓦斯涌出也較大，隨開采層的開采，臨近層瓦斯卸壓瓦斯可涌入開采層采空區(qū)，這時(shí)抽放回采工作面上隅護(hù)額瓦斯對(duì)解決開采層瓦斯很有必要，投產(chǎn)初期，由于距地表垂深不大，這種方式會(huì)取得比較好的效果。上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面的上隅角形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢或無風(fēng)引起的瓦斯超限，或減少風(fēng)排量。為操作方便，靠近上隅角段管路要采用7m長的

7、抽放軟管與主抽放管相連接，將抽放軟管的一端插入上隅角，為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部上部瓦斯較高可將軟管與木棒綁在一起避免軟管口下耷，用鐵絲吊掛在支架上。為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾。隨著工作面的推進(jìn)，逐節(jié)回收主抽放管路，移動(dòng)軟管的連接，直至回采的結(jié)束。抽放軟管伸入上月角的長度及位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際抽放效果不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。為確保抽放點(diǎn)的合適位置，在主抽放管末端可設(shè)置一個(gè)分流器，分支出幾個(gè)支管，插入上隅角的不同位置進(jìn)行抽放。二、抽放鉆孔施工工藝1、鉆孔施工設(shè)備的選擇鉆孔施工設(shè)備選用ZDY-150型鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有操作簡單、體積小、重量輕、搬運(yùn)方便、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。鉆機(jī)采用機(jī)液傳

8、動(dòng)形式，主要由動(dòng)力頭、變速箱、絞車、制動(dòng)閘、底架、操作臺(tái)、鉆具等部分組成。適用于井下鉆探深度75m及以下的各種角度的抽放瓦斯鉆孔、煤層注水鉆孔、注漿滅火鉆孔、地質(zhì)鉆孔等多用途工程鉆孔施工，也可用用于地面鉆探地質(zhì)勘探鉆孔及其它用途的工程鉆孔。序號(hào)項(xiàng)目單位參數(shù)1鉆進(jìn)深度m1502開孔直徑mm65、85、1153終孔直徑mm65、754鉆桿規(guī)格mm42、505鉆孔傾角°0906鉆孔方位角°03607輸出扭矩N.m750、3008輸出轉(zhuǎn)速r/min120、3309液壓系統(tǒng)工作壓力MPa1410推力KN5011起拔力KN3012錨固力KN80×213推進(jìn)速度m/min0 1

9、.514推進(jìn)行程mm85015電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBK2-180M-416電動(dòng)機(jī)功率Kw18.517電動(dòng)機(jī)電壓v380/66018油箱容積L9019工作介質(zhì)上稠40 #液壓油20主機(jī)外形尺寸mm2107×440×61521泵站外形尺寸mm1400×700×98622整機(jī)重量Kg14002、鉆場及鉆孔的一般規(guī)定鉆場布置應(yīng)符合下列規(guī)定:不應(yīng)受采動(dòng)影響，并應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造帶，同時(shí)應(yīng)便于維護(hù)、利于封孔、保證抽放效果。利于現(xiàn)有的巷道3、鉆孔布置及進(jìn)尺應(yīng)符合下列規(guī)定:鉆孔開孔部分應(yīng)圓且光滑。鉆孔施工中不得出現(xiàn)三角孔、偏孔、臺(tái)階等變形孔。抽放開采層未卸壓瓦斯時(shí)，鉆孔間距應(yīng)按鉆孔

10、抽放半徑確定，宜增大鉆孔的見煤長度。強(qiáng)化抽放布孔方式應(yīng)能取得較好的抽放效果，并宜方便施工。抽放采空區(qū)瓦斯的鉆孔或插管應(yīng)布置在采空區(qū)回風(fēng)側(cè)。噸煤鉆孔工程量應(yīng)根據(jù)抽放方式、鉆孔抽放半徑、預(yù)抽期、煤層厚度等綜合確定。順層鉆孔預(yù)抽時(shí)，噸煤鉆孔工程量可取0.040.1m/t。鉆孔直徑規(guī)格采用75mm。邊采邊抽鉆孔的方向應(yīng)與開采推進(jìn)方向相迎(交叉鉆孔除外)，并應(yīng)避免采動(dòng)影響首先破壞孔口或鉆場。4、封孔方法的選擇封孔材料的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:穿層鉆孔宜采用封孔器封孔。封孔器械應(yīng)滿足密封性能好、操作簡單、封孔速度快的要求。順層鉆孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件

11、較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其它封孔材料。不宜采用黃泥封孔。封孔長度應(yīng)符合下列規(guī)定:空口段圍巖條件好、構(gòu)造簡單、孔口負(fù)壓較低時(shí)，封孔長度不宜低于5m?？卓诙螄鷰r裂隙較發(fā)育、或孔口負(fù)壓較高時(shí)，封孔長度不宜低于8m。在煤壁開孔的鉆孔，封孔長度不應(yīng)低于8m。 瓦斯抽放封孔方法主要有水泥泥漿封孔、聚氨酯封孔、速凝膨脹水泥封孔三種，本礦選用聚氨酯封孔。5、聚氨酯封孔工藝 聚氨酯封孔長度可達(dá)5m以上，常用的聚氨酯封孔方式為卷纏液法。抽放瓦斯鉆孔必須封堵嚴(yán)密。順層鉆孔的封孔段長度不得小于8m，穿層鉆孔的封孔長度不得小于5m。抽放瓦斯鉆孔封孔前要用清水將鉆孔清洗干凈。抽放瓦斯鉆孔聚氨酯封孔。卷纏藥液法施工

12、工藝卷纏藥液法抽放管結(jié)構(gòu)示意圖1-篩孔段；2-鐵擋盤；3-木塞；4-橡膠墊圈；5-毛巾布；6-鐵絲；7-抽放管封孔操作程序如下圖卷纏藥液法封孔的操作程序a-原液；b-混合；c-攪拌；d-涂布卷纏；e插入鉆孔瑪麗散白黑溶液的比例: 質(zhì)量比1:1.2(37.52:62.48)封孔示意圖1-抽放孔；2-聚氨酯密封段；3-水泥砂漿段封孔前必須用清水清洗鉆孔。5、鉆孔埋設(shè)的抽放管選用阻燃抗靜電的1吋PVC-KM管四、抽放系統(tǒng)安全措施現(xiàn)場管理現(xiàn)場工作是抽放鉆場管理的中心工作，它包括鉆場設(shè)計(jì)和施工管理、巡回檢查、文明化生產(chǎn)等。1、鉆場設(shè)計(jì)抽放瓦斯鉆場必須保持通風(fēng)良好，瓦斯不能積聚和超限，并且要便于施工和管理

13、。鉆場設(shè)計(jì)必須滿足擴(kuò)散通風(fēng)要求和鉆孔布置、鉆機(jī)操作的需要；布置鉆場位置的煤巖層應(yīng)完整、不破碎，斷面符合施工要求，支護(hù)可靠，無空幫、空頂，布孔煤巖壁要平直，以利鉆孔施工、封孔和安設(shè)瓦斯管。2、施工管理施工管理是指瓦斯抽放鉆場做出后，在鉆孔施工中除人員合理安排及鉆孔、鉆具配套使用等管理工作外的全過程管理?，F(xiàn)場必須有瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖板和說明書，并標(biāo)明鉆孔數(shù)目目、位置、間距、方位、傾角、孔徑、孔深、封孔長度、封孔材料、注意事項(xiàng)及特殊要求等，并要求施工操作人員在施工中嚴(yán)格遵守。必須有安全技術(shù)措施。針對(duì)具體地點(diǎn)提出具體措施，提出操作人員應(yīng)該注意的安全問題、發(fā)生意外時(shí)的處理方法、發(fā)生災(zāi)害時(shí)的避災(zāi)路線等。在鉆孔

14、施工中，每班必須有鉆孔施工記錄，記錄內(nèi)容包括:施工時(shí)間(年、月、日、班次)、孔徑、進(jìn)尺、煤巖性變化及施工中出現(xiàn)的各種問題，以便有關(guān)人員和接班人員及時(shí)掌握現(xiàn)場情況。抽放瓦斯鉆孔施工過程中必須實(shí)行先封前面打完的孔，后鉆進(jìn)，避免孔內(nèi)瓦斯大量涌入鉆場，造成瓦斯積聚和超限。鉆孔驗(yàn)收合格后，必須進(jìn)行嚴(yán)密封堵，不得泄露。3、巡回檢查在鉆場投入使用后，由于受采動(dòng)影響會(huì)使鉆場的狀態(tài)、瓦斯流量、瓦斯?jié)舛?、壓力等發(fā)生變化，而影響到抽放效果。因此，巡回檢查是鉆場管理的重要內(nèi)容。在巡回檢查時(shí)，應(yīng)指定專人攜帶測試儀器，在所負(fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行檢查。同時(shí)鉆場必須設(shè)置測量排版、檢查排版。測試檢查人員進(jìn)行檢查時(shí)，要逐個(gè)對(duì)鉆場鉆孔進(jìn)

15、行檢查，并將檢查結(jié)果認(rèn)真按項(xiàng)填入檢查排版和檢查記錄中。測量排版填寫: 瓦斯?jié)舛龋榉咆?fù)壓，測定時(shí)間，抽放量，瓦斯管內(nèi)外溫度，檢查人員姓名。要求每旬檢查填寫一次。抽放鉆場、鉆孔的安全措施邊鉆進(jìn)邊抽放瓦斯井下機(jī)電抽放設(shè)備必須是防爆型鉆孔施工中配備專職瓦斯檢查員或設(shè)有瓦斯警報(bào)器，瓦斯斷電儀配備隔離式自救器。一旦瓦斯超限，立即停電處理，將瓦斯?jié)舛然謴?fù)正常后，再重新開鉆。鉆場內(nèi)使用的工具必須用銅制造，預(yù)防發(fā)生火花、引燃瓦斯。鉆工應(yīng)防止機(jī)械絞傷。鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件的防護(hù)裝置及保護(hù)外罩必須完整無缺。開動(dòng)鉆機(jī)前必須做好準(zhǔn)備工作，分工要明確。2、管路措施瓦斯管路須涂防腐劑以防銹蝕。管路底部應(yīng)墊木墊，墊起高度不低于30

16、0mm，以防底鼓損壞管路。主要運(yùn)輸巷道中瓦斯管路架設(shè)高度不得低于1.8m，以免被砸損壞。管路需進(jìn)行氣密性檢查以免漏氣。3、斜井管路必須采取防滑措施，傾斜巷道中的瓦斯管路，必須用卡子固定在巷道的支護(hù)上，以免下滑損壞。4、地面管路應(yīng)根據(jù)氣溫情況采取防凍措施，如:將管路刷保溫漆、包裹隔熱石棉及涂刷保溫瀝青等。五、檢測與監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1、檢測儀器儀表的配備管道流量測量儀器有: 孔板流量計(jì)或窩街流量計(jì)、瓦斯抽放管道參數(shù)測定儀等。2、抽放管路壓力測定儀器有: U型管壓差計(jì)、單管汞柱壓差計(jì)、氣壓計(jì)等。3、瓦斯?jié)舛葯z測儀器有: 光學(xué)瓦斯鑒定器。4、監(jiān)測分站在瓦斯抽放泵房內(nèi)設(shè)置一個(gè)監(jiān)測中型分站。5、傳感器設(shè)置在泵房內(nèi)設(shè)置管道瓦斯傳感器1臺(tái)，管道溫度傳感器1臺(tái)，管道負(fù)壓傳感器1臺(tái)，管道流量傳感器1臺(tái)、抽放泵開停傳感器4臺(tái)。抽放站室內(nèi)設(shè)低濃度