國(guó)投新集礦區(qū)瓦斯先抽后采經(jīng)驗(yàn)交流材料

1、.PAGE ：.；PAGE 15瓦斯先抽后采閱歷交流資料礦區(qū)井概略國(guó)投新集能源股份是由國(guó)家開發(fā)投資公司、國(guó)華能源公司、淮南煤電總公司發(fā)起設(shè)立的股份制公司。擁有3對(duì)消費(fèi)礦井，2對(duì)在建礦井，1對(duì)籌備礦井，2座選煤廠、1座煤矸石電廠，1座在建煤矸石電廠，即新集、花家湖及八里塘3對(duì)消費(fèi)礦井，在建劉莊煤礦和板集煤礦，籌備口孜東礦井；新集及花家湖2座選煤廠；1座新集煤矸石電廠和1座在建的花家湖煤矸石電廠。另有5對(duì)待開發(fā)的井田。全公司總井田面積為425km2，煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量為103億噸，煤質(zhì)優(yōu)良，是理想的動(dòng)力、冶金和化工用煤。目前礦區(qū)消費(fèi)規(guī)模8.0Mt/a，其中新集一礦4.0Mt/a、新集二礦3.1Mt/a，

2、新集三礦0.9Mt/a；2座選煤廠入洗原煤才干均為4.0Mt/a，新集煤矸石電廠裝機(jī)容量為1.2萬kW；在建礦井2座劉莊礦井、板集礦井，設(shè)計(jì)規(guī)模分別為8.0Mt/a， 3.0Mt/a；籌備礦井1座口孜東礦井，設(shè)計(jì)規(guī)模為5.0Mt/a。規(guī)劃礦井5座分別為：口孜集西礦、楊村礦、展溝礦、羅園礦、連塘李礦，1座在建的花家湖煤矸石電廠裝機(jī)容量為2.4萬kW。2006年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為：新集一礦、二礦為煤與瓦斯突出礦井，新集三礦為低瓦斯礦井。公司三對(duì)消費(fèi)礦井絕對(duì)瓦斯涌出為.41m3/min。新集一礦礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為79.91m3/min，二氧化碳絕對(duì)涌出量為17.00m3/min，礦井瓦斯相對(duì)涌出量

3、為9.65m3新集二礦礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為51.57m3/min，二氧化碳絕對(duì)涌出量為10.54m3/min，礦井瓦斯相對(duì)涌出量為7.49m3新集三礦礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為3.93m3/min，二氧化碳絕對(duì)涌出量為3.61m3/min，礦井瓦斯相對(duì)涌出量為2.6m3高突采煤任務(wù)面的瓦斯絕對(duì)涌出量為821m3/min，平均瓦斯涌出量為11.23m3/min，掘進(jìn)任務(wù)面瓦斯絕對(duì)涌出量為14m3/min，平均瓦斯涌出量為1.93m一礦采用立井多程度開辟，混合式通風(fēng)，由副井、混合井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井、西風(fēng)井回風(fēng)；中央風(fēng)井主扇和西風(fēng)井主扇各有一臺(tái)運(yùn)用，一臺(tái)備用。中央風(fēng)井主扇型號(hào)為2K56NO.30，西風(fēng)井主扇

4、型號(hào)為GAF26.6-15-1，礦井總進(jìn)風(fēng)21158m3/min，總排風(fēng)22527m二礦采用GAF28-14-1型主扇2臺(tái)，配套電機(jī)2500KW，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，通風(fēng)方法為抽出式，通風(fēng)方式為中央并列式。礦井總進(jìn)風(fēng)量為：18630m3/min，總回風(fēng)量為：19926三礦通風(fēng)方式為抽出式，副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)，回風(fēng)井安裝了兩臺(tái)2K56-NO24型軸流式通風(fēng)機(jī)，配套電機(jī)355KW，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，礦井進(jìn)風(fēng)4693m3/min，回風(fēng)為5122m劉莊煤礦通風(fēng)方式為抽出式，主、付井及矸石井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，回風(fēng)井安裝了兩臺(tái)ANN2884/140型軸流式通風(fēng)機(jī)，配套電機(jī)2000KW，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，

5、礦井進(jìn)風(fēng)15300m3/min，總排風(fēng)量為16547m目前三對(duì)消費(fèi)礦井中一、二礦及劉莊礦均建立了地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)，三礦為低瓦斯礦井、瓦斯較小。新集一礦地面抽放系統(tǒng)共安裝抽放泵三套，泵型號(hào)為2BE3.520-2BY3，額定抽放流量為3200m3新集二礦地面永久抽排系統(tǒng)為2BE3520300的3臺(tái)，額定抽放流量為3200m3劉莊煤礦永久抽采系統(tǒng)為2BEY67水環(huán)真空泵兩臺(tái)，額定抽放流量為2245m3/min；井下安裝兩臺(tái)2BE1303水環(huán)真空泵 地面抽采系統(tǒng)及配備表附表二礦井稱號(hào)瓦斯等級(jí)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量m3/min系統(tǒng)稱號(hào)泵的型號(hào)配備臺(tái)數(shù)裝機(jī)功率KW抽采才干m3/min抽采干管管徑mm挪動(dòng)泵

6、臺(tái)數(shù)及型號(hào)新集一礦突出67.93瓦斯抽放2BE3.520-2BY3332503200526-4002BE1-2535臺(tái)新集二礦突出43.09瓦斯抽放2BE3.520-2BY3332503200526-4002BE1-2034臺(tái)，YD-62臺(tái)新集三礦低2.05劉莊煤礦突出48.44瓦斯抽放2BEY-6722245800-4262BE1-2032臺(tái)合計(jì)/161.51/862509200/13瓦斯抽采工藝一瓦斯抽采設(shè)備公司三對(duì)消費(fèi)礦井劉莊煤礦目前區(qū)域性瓦斯抽采的技術(shù)主要有：1、以解放層開采后，利用巖石抽排巷對(duì)被維護(hù)層進(jìn)展瓦斯抽放一礦北中央采區(qū)主要以開采突出危險(xiǎn)性較小的11煤層，解放13煤層。二礦的二

7、程度主要以開采沒有突出危險(xiǎn)性的11煤作為解放層并同時(shí)對(duì)8煤、6煤、13煤進(jìn)展預(yù)抽。2、利用高抽巷、高位鉆場(chǎng)、采空區(qū)埋管和地面鉆孔對(duì)本煤層采空區(qū)進(jìn)展抽放；利用順層鉆孔對(duì)本煤層進(jìn)展預(yù)抽。新集一礦抽放方式有順層孔預(yù)抽回采任務(wù)面瓦斯：根據(jù)實(shí)踐情況，對(duì)131103和211302高瓦斯區(qū)域任務(wù)面進(jìn)展了順層孔采前預(yù)抽。131103任務(wù)面上、下巷在掘進(jìn)期間，開場(chǎng)施工順層鉆孔抽放瓦斯，施工鉆孔523個(gè)，抽放瓦斯61.78萬m3。211302任務(wù)面在機(jī)巷施工順層鉆孔67個(gè)，目前已抽放瓦斯14.11萬m3。穿層孔預(yù)抽13煤瓦斯：三采區(qū)結(jié)合11煤維護(hù)層開采，對(duì)13煤施工穿層孔預(yù)抽瓦斯，在13煤層底板下2030m施工底

8、板巷，底板巷每30米布置1個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置57個(gè)穿層鉆孔，穿層鉆孔已施工56組，施工鉆孔371個(gè)，抽放濃度1530%左右，已累計(jì)抽放瓦斯160.6萬 m3。地面鉆井抽放瓦斯：由地面向131103任務(wù)面上方施工鉆孔，抽放131103采空區(qū)及該面采動(dòng)區(qū)13煤層瓦斯。設(shè)計(jì)了兩個(gè)鉆孔， 分別孔深為514m、 508m，兩孔施工終了，系統(tǒng)正在運(yùn)轉(zhuǎn)，已累計(jì)抽放瓦斯126.6萬 m3。新集二礦嚴(yán)厲按照“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)十二字方針和“多打孔、嚴(yán)封密、綜合抽的九字方針，完善了以煤層順層鉆孔預(yù)抽、高位鉆場(chǎng)走向鉆孔抽放、高抽巷以及上隅角埋管抽放等多種抽放方法相結(jié)合的瓦斯抽放體系。合計(jì)施工各類瓦斯抽放

9、鉆孔339個(gè)，累計(jì)進(jìn)尺21272m。2006年度里相繼在1606、1607、1308、W1607任務(wù)面實(shí)施順層鉆孔預(yù)抽，同時(shí)高瓦斯掘進(jìn)任務(wù)面如1308機(jī)、風(fēng)巷做到了邊掘邊抽；推行、運(yùn)用高抽巷，繼該礦在2813初次運(yùn)用高抽巷獲得勝利以來，相繼在1606、1308、1306里段及W1607任務(wù)面投入運(yùn)用，均獲得很好的效果，回采任務(wù)面瓦斯抽放率堅(jiān)持在60以上；2006年8月22日，新集二礦瓦斯電廠首期兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)轉(zhuǎn)，瓦斯利用在新集礦區(qū)成為現(xiàn)實(shí)。不僅做到了“變廢為寶、凈化了礦山空氣，同時(shí)對(duì)瓦斯抽采起到積極的促進(jìn)作用。為保證瓦斯電廠的供氣質(zhì)量，確保瓦斯電廠順利發(fā)電。二礦建立了地面永久抽放系統(tǒng)和井下

10、挪動(dòng)抽放系統(tǒng)相結(jié)合的“雙系統(tǒng)抽放網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)了高、低濃度瓦斯的分別，在滿足電廠瓦斯供應(yīng)的同時(shí)，保證了最大瓦斯抽采量。劉莊煤礦為有效治理首采任務(wù)面瓦斯，在機(jī)、風(fēng)巷施工順層鉆孔共179個(gè)，計(jì)9000m，施工高位鉆場(chǎng)6個(gè)， 47個(gè)鉆孔，計(jì)5400m，截止目前累計(jì)抽放純瓦斯量34772483。按礦工程安排要求8月22日井下暫時(shí)抽放系統(tǒng)投用，安裝兩臺(tái)2BE1303水環(huán)真空泵；2006年10月13日完成了地面永久抽排系統(tǒng)的安裝任務(wù)并投入運(yùn)用，安裝兩臺(tái)2BEY67水環(huán)真空泵。首采面施工地面豎直孔及程度孔各一個(gè)，安裝兩臺(tái)2BE1303水環(huán)真空泵，鋪設(shè)二、技術(shù)參數(shù)及適用條件 1、井下抽放 高抽巷及底板巷：任務(wù)面高

11、抽巷布置于煤層頂部，距本煤層1525m，高抽巷沿走向貫穿任務(wù)面整個(gè)走向長(zhǎng)，其方向與任務(wù)面風(fēng)巷平行，內(nèi)錯(cuò)15m左右布置，距任務(wù)面切眼平距10m，端頭用94mm鉆孔與任務(wù)面切眼相連，共布置10個(gè)孔，見煤點(diǎn)沿傾斜方向自上隅角往下控制范圍30m。巷道斷面為6m2，采用錨網(wǎng)支護(hù)。任務(wù)面底抽巷位于被解放層垂距30m處布置，每隔50m施工一組6至8個(gè)鉆孔至被解放層，鉆孔直徑為94mm。巷道斷面為6m任務(wù)面順層瓦斯抽放孔的布置情況：任務(wù)面機(jī)巷沿任務(wù)面傾斜方向，每隔10m布置順層鉆孔，其孔深為任務(wù)面斜長(zhǎng)的一半，孔間距10m，孔徑為73mm，同時(shí)，在兩孔之間添加一交叉鉆孔，孔深適當(dāng)處長(zhǎng)1至2m，孔徑73mm。風(fēng)巷

12、每隔10m亦布置順任務(wù)面方向的下向鉆孔，孔長(zhǎng)為任務(wù)面斜長(zhǎng)的三分之一。順層鉆孔前期預(yù)抽瓦斯，后期采用靜壓進(jìn)展煤體注水。高位鉆場(chǎng)：在任務(wù)面風(fēng)巷內(nèi)每隔80m每隔施工一個(gè)高位鉆場(chǎng)，在鉆場(chǎng)內(nèi)施工6個(gè)孔徑為73mm鉆孔，相鄰兩個(gè)高位鉆場(chǎng)之間的鉆孔必需有部分在平面上重疊，其長(zhǎng)度不小于20m。上隅角埋管抽放：在任務(wù)面上隅角處埋一趟直徑為100mm的埋吸管對(duì)上隅角進(jìn)展抽放。瓦斯抽放設(shè)備及管路布置：瓦斯抽放系統(tǒng)采用地面抽排系統(tǒng)，在任務(wù)面機(jī)、風(fēng)巷分別鋪設(shè)219mm瓦斯管路，高抽巷布置一趟273mm瓦斯管路，并與主干管路聯(lián)接，構(gòu)成瓦斯抽放管路系統(tǒng)。一切抽放鉆孔采用聚胺脂化學(xué)劑人工封孔，封孔長(zhǎng)度為5m。2、地面鉆孔抽放

13、在新集一礦地面施工兩個(gè)鉆孔至131103任務(wù)面距頂板20m ，抽采13及11煤層的瓦斯。由于該處新地層厚約201.7m至11-2煤層底板全深577.0m，其中，地表至新地層下基巖第二層鞏固巖層深約240m，采用311mm鉆頭鉆井，下D245x10mm套管240m，并注水泥漿固井，以防第四紀(jì)含水層水涌入井下；基巖段改用216mm鉆頭鉆進(jìn)至478m孔底為鞏固砂巖段；再改用152.4mm鉆頭鉆進(jìn)穿過13-1煤、13-1下煤，至11-2煤頂板以上30m左右止，至545.0m，確定13-1煤層頂板標(biāo)高約-489.3m13煤厚7.8m，下D177.8x10mm的套管475m，并注水泥漿固井。152.4mm

14、鉆頭掃孔，洗井到542.4m，再下D.7x10mm的篩孔管83.1m，下放深度到542.4m，篩管頂部進(jìn)入D177.8x10mm任務(wù)管內(nèi)15.3m，不固井，花管底口采用同厚鋼板焊封，其目的：一是防止11-2煤層開采后以上各煤層段受采動(dòng)影響塌井；二是以上各煤層的卸壓瓦斯和11-2煤層采空區(qū)瓦斯涌入鉆井的通道。以后又在劉莊煤礦地面施工了一垂直孔和一“L孔，抽采首采任務(wù)面的瓦斯。三、瓦斯抽采方面的領(lǐng)會(huì)和閱歷一地面瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)隨著礦井的不斷延深及瓦斯技術(shù)的開展，我們?cè)谠械某榉畔到y(tǒng)的根底，利用瓦斯抽放新技術(shù)，及時(shí)改動(dòng)瓦斯抽放方式，其中運(yùn)用最為勝利是地面瓦斯抽放鉆孔的運(yùn)用。我們首先在新集一礦試點(diǎn)，其

15、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下：1、礦井瓦斯及采區(qū)瓦斯參數(shù)新集一礦主采煤層為13-1煤、11-2煤、8煤。其中C13煤為復(fù)雜構(gòu)造煤層，含23層夾矸。首采區(qū)正常消費(fèi)過程中，最大絕對(duì)瓦斯涌出量為20.772m3/min，最大相對(duì)瓦斯涌出量為4.207m3/t。13煤瓦斯壓力3.6MPa，瓦斯含量為14.22m3/t，透氣性系數(shù)平均為6.6710-4m2/MP131305任務(wù)面鉆井底C13-1煤層底板處沿走向平均按標(biāo)高-465m，經(jīng)計(jì)算W=0.0495H-9.1738=0.0495465-9.1738=13.84m3/t；按任務(wù)面消費(fèi)4000t/d，本煤層瓦斯涌出量將到達(dá)面井布置和鉆井構(gòu)造設(shè)計(jì)地面鉆井布置1、根據(jù)

16、一礦維護(hù)層開采情況，131105面走向維護(hù)角取70，11-2煤層頂垂距按70m，那么上方13-1煤層的131305任務(wù)面的開切眼和停產(chǎn)線的維護(hù)線范圍。開切眼向里L(fēng)1=70Ctg700=25.4m(平距)，取26m；停采線向里L(fēng)2=70Ctg700=25.4m(平距)，取26m。2、131305任務(wù)面傾向下部維護(hù)線范圍，根據(jù)，131105任務(wù)面下部煤層傾角達(dá)300，卸壓角可取690，煤層間距按70m。那么：L3=70/sin690cos690+300=-10.95 m(平距)，取10m。3、根據(jù)潘一礦2352(1)任務(wù)面第一個(gè)地面井預(yù)抽被保擴(kuò)層13-1煤層瓦斯實(shí)際證明，該井抽放半徑可以到達(dá)250

17、m，謝橋礦為250左右；為留有余地，嚴(yán)厲瓦斯治理，抽放半徑還按200m，同時(shí)要保證兩井抽放半徑相交點(diǎn)要大于13-1煤層上下被維護(hù)線以外，以保證回采面都在被維護(hù)范圍內(nèi)，并思索實(shí)驗(yàn)維護(hù)層任務(wù)面瓦斯治理。4、131105任務(wù)面采動(dòng)區(qū)擬布置5個(gè)鉆井，該5個(gè)鉆井按平均530m/個(gè)。第一口井131105-1#井位于131105任務(wù)面開切眼以東40m，131105-2#、-3#、-4#、-5#井分別向東布置，間隔200m/個(gè)。11-2煤回采后頂板高度2030m，瓦斯抽放效果較好，瓦斯?jié)舛瓤蛇_(dá)40%以上，因此鉆井終孔擬布置在11-2煤層頂板上30m。3、瓦斯抽放管路設(shè)計(jì)和抽排設(shè)備選型瓦斯抽放系統(tǒng)布置由于地面鉆

18、井位置離永久泵房間隔 遠(yuǎn)，需求鋪設(shè)較長(zhǎng)的管路，采用兩臺(tái)2BE1353型真空泵，建立暫時(shí)泵站，進(jìn)展地面鉆井抽放瓦斯。131105任務(wù)面從設(shè)計(jì)切眼向東40m，沿傾向在任務(wù)面中部，每200m布置一個(gè)鉆井，共5個(gè)鉆井。鉆井高出地面4米左右，其高架支管均與干管銜接，架空敷設(shè)管路高度正常情況下不低于3米，過鄉(xiāng)村車道不低于3.5米，過主要車道處不低于5米，型鋼組合支架。放空管DN3006除污器U形壓差計(jì)閘閥銅網(wǎng)式防回火器DN3006DN3006瓦斯泵放空管DN3006除污器U形壓差計(jì)閘閥銅網(wǎng)式防回火器DN3006DN3006瓦斯泵DN200DN2006DN200DN2006瓦斯鉆井瓦斯鉆井壓力表測(cè)氣嘴進(jìn)氣壓

19、力表測(cè)氣嘴進(jìn)氣避雷針?biāo)艢獗芾揍標(biāo)艢鈿馑謩e器氣水分別器瓦斯泵瓦斯泵 圖3 地面暫時(shí)泵站抽放瓦斯系統(tǒng)表示圖 圖3 地面暫時(shí)泵站抽放瓦斯系統(tǒng)表示圖 4、瓦斯抽出量和抽出率預(yù)測(cè)平均單個(gè)鉆井抽放瓦斯量為10.995 m3/min，思索繼續(xù)抽放瓦斯量逐漸衰減，因此單個(gè)鉆井平均按5 m3131105任務(wù)面五口井上覆13-1煤層可抽瓦斯儲(chǔ)量及預(yù)測(cè)抽瓦斯率：平均真厚度m容重t/m3傾斜長(zhǎng)m走向長(zhǎng)m煤炭?jī)?chǔ)量t瓦斯含量m3/t瓦斯儲(chǔ)量m3抽出率%估計(jì)可抽出瓦斯m35.651.381205.5130650013.841808196039.87200000根據(jù)統(tǒng)計(jì)及計(jì)算新集礦煤層瓦斯殘存量為1.69 m3/t，那么13-1煤層可解吸瓦斯量為12.15 m3/t，由上表可知地面鉆井抽出瓦斯量為5.51 m3/t。按“瓦斯抽采根本要求及“二抽采的組織機(jī)構(gòu)及管理1、堅(jiān)持落實(shí)瓦斯治理“十二字方針，完善礦井“一通三防五大系統(tǒng)。2、制定鼓勵(lì)政策，對(duì)完善通風(fēng)系統(tǒng)的措施工程、維護(hù)層的開采以及瓦斯抽放及利用進(jìn)展獎(jiǎng)勵(lì)。每年公司根據(jù)實(shí)踐情況給各礦下達(dá)瓦斯抽放量方案。獎(jiǎng)罰規(guī)范：方案內(nèi)每抽1m3瓦斯獎(jiǎng)勵(lì)0.06元，超越方案后每抽1m開采維護(hù)層同時(shí)采用穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的，每噸煤補(bǔ)貼工資基金10元。為完善通風(fēng)系統(tǒng)施工的公用通風(fēng)巷道以及維修主要通風(fēng)巷道，每米巷道公