1202运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计_.doc

1202运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计 编制： 杨锡东2013年5月1202运输巷掘进工作面瓦斯抽放设计审批表单 位审 批 意 见防突队长生产矿长机电矿长安全矿长矿总工程师矿 长目 录第一章 工作面概况5一、巷道布置及其周边情况5 二、煤岩层赋存特征6三、地质构造及瓦斯含量情况6四、掘进方式7五、通风系统情况7六、监控系统情况8第二章 1202运输巷掘进期间抽放设计10一、1202运输巷掘进期间抽放设计10 二、设备选型及主要参数12 三、抽放方法及管路敷设13四、抽放效果检验13五、抽放区域验证15第四章 工作面瓦斯抽放安全技术措施17 一、钻孔施工安全措施17 二、钻孔施工瓦斯管理18 三、钻孔施工防灭火管理. 18 四、 钻孔施工防尘、隔爆管理 . 19五、管路安装19 六、泵站和钻孔观测 20 七、安全技术措施 21第四章 避灾路线240第一章 工作面概况一、巷道布置及其周边情况巷道名称：1202运输巷 掘进目的及用途：1202运输巷为1202工作面的生产主要运输巷道，该巷道能满足采煤工作面回采时的通风、运输、行人等要求。 巷道布置及其周边情况：1202运输巷位于矿井一采区1490m 标高，与地表最大高差160m；上部为原采空区；下部为m2煤层实体煤层；北为矿区边界；南邻主斜井。 巷道设计长度和服务年限：巷道设计长度360m，服务年限8个月，1202 运输巷于2013年5月20日开始掘进，预计2013年7月28日竣工。 附图1：巷道布置示意图 二、煤岩层赋存特征 该工作面煤层位于二叠系龙潭组，煤层沉积稳定，结构单一，地层产状平缓。煤层厚度 1.5m1.9m，平均为 1.7m，煤层倾角68，平均为7；含夹矸02 层约0.3m；老顶为粘土岩、炭质粘土岩，厚度15m；直接顶为 灰色、深灰色细沙岩，厚度1.2m1.5m；直接底为粘土岩、炭质粘土岩，厚度0.7m1.0m。 三、地质构造及瓦斯含量情况 1、该掘进工作面地质构造简单，根据地质资料分析，该面无大的地质构造。 2、瓦斯情况 根据关于毕节地区工业和能源委员会关于请求审批2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复，渝兴煤矿属高瓦斯矿井，该煤层瓦斯含量为5.28m3/t(瓦斯地质图说明书资料)，瓦斯涌出量为0.255m3/min(瓦斯地质图说明书资料)；该煤层自燃倾向性经贵州省煤田地质局实验室鉴定为级，不易自燃；煤尘无爆炸性。2010年2月，煤炭科学研究院沈阳研究所对我矿m2、m4煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定，鉴定结果是：m2煤层在矿区范围内+1492m标高以上及埋深在220m以浅区域、m4煤层在矿区范围内+1506m标高以上及埋深在210m以浅区域无煤与瓦斯突出危险性，并于2010年4月2日经贵州省能源局以黔能源发【2010】150号文给予批复。3、矿井瓦斯抽放系统情况 利用地面抽放系统, 对该巷道进行预抽,抽放泵型号为：减速机传动2bec-52型水环真空泵两台，其额定参数：流量235m3/min，电机功率280kw/10000v，转数340r.p.m，主管管径为300mm ,支管管径为250mm，抽放管路敷设由瓦斯抽放站经总回风斜井、回风绕道、1202运输巷。四、掘进方式掘进方式为炮掘，采用人工装煤矸溜子运输，巷道上宽2.8m，下宽3.2m，中高2.2m，采用锚杆锚索锚网支护。五、通风系统情况1、矿井主要通风机型号为fbcdzn017，电机额定功率：2110kw，额定负压12002900pa；额定风量26.870m3/s；主轴额定转数980r/min；叶片可调角度045，矿井总进风约2600m3/min，总排风量约2710m3/min。2、掘进工作面采用fbd-6.0型211kw局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒压入式通风，风筒直径600mm，掘进工作面配风6m3/s，风排瓦斯浓度平均0.4%,风排瓦斯涌出量约为1.2m3/min。3、建立安全可靠的通风系统及设施1）1202运输巷工作面回风系统确保独立、通畅。杜绝与其它采掘工作面串联通风；其回风绕道为专用回风巷，杜绝敷设电缆和行人；回风系统断面不小于4m2，严禁在其中设置调节风量的设施。2）按防治煤与瓦斯突出规定（下简称防突规定要求在正确位置（1202运输巷专用回风巷口外10m处）建立防突风门。3）与1202运输巷回风流相通的通风设施必须可靠，可有效防止煤与瓦斯突出后影响其它地点。4）按防突规定进行防突反向风门管理。人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面放炮、无人、发生瓦斯动力现象及煤与瓦斯突出事故等情况时，反向风门必须关闭，严防煤与瓦斯突出逆流进入进风流中。5）瓦检员每班对通风设施进行巡查，通风设施包括连锁装置损坏都要及时向矿调度汇报及时处理。对人为破坏通风设施的单位和个人要严肃进行处理。附图2：通风系统示意图6、 监控系统情况 掘进工作面采用重庆煤科院生产的kj70n型甲烷传感器，通过fjkyqa机电硐室监控分站与矿井kj70n安全监控系统相连接。由于矿井为高瓦斯矿井，按规定设置掘进工作面的甲烷、一氧化碳、温度等传感器和掘进工作面回风流中的甲烷一氧化碳等传感器。其中一台t1甲烷传感器距工作面不得大于5m，另一台t2距回风口1015米处，且都应有防炮崩措施，具体布置在巷道上方，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm，且该处巷道顶板要坚固，无淋水，不得悬挂在风筒出风口和风筒漏风处。 t1报警浓度设为0.8%ch4，断电浓度设为1.2% ch4，复电浓度设为0.8%ch4 ，t2报警浓度设为0.8%ch4，断电浓度设为0.8% ch4，复电浓度设为0.8%ch4断电范围为运输巷内全部非本质安全型电气设备。 附图3：监测监控布置示意图 第二章 1202运输巷掘进期间抽放设计 一、1202运输巷掘进期间抽放设计 工作面采取顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的防突措施，即在工作面迎头或在两帮钻场向工作面前方煤体布置瓦斯预抽钻孔。 1、钻孔布孔原则 按防突规定要求，钻孔应控制的条带长度不小于60m，鉴于本煤层倾角67，钻孔控制巷道两侧轮廓线外各15m，钻孔控制范围为沿层面的距离。 煤巷掘进工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m。预抽煤层瓦斯钻孔在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距根据实际考察的煤层有效抽放半径确定，钻孔为扇形孔，顺煤层施工。 2、掘进工作面边掘边抽采防突措施根据我矿的实际情况和具体装备条件，本巷的防突措施采用掘进工作面边掘边抽瓦斯抽采，每组钻场在煤巷两侧错开布置，其规格为：长高宽=4m掘进巷道高度3m，相邻两组钻场之间的间距为40m。在每一钻场内, 沿走向布置3个钻孔, 孔径75mm，即左、右钻场各三个，孔深不小于60m。抽放钻孔布置方式如图4，推荐的钻孔布置参数见表1。附图4：掘进工作面边掘边抽瓦斯钻孔布置示意图 孔号孔径孔深偏角倾角175mm600+3275mm60.57+3375mm6113+3475mm600+3575mm60.5-7+3675mm61-13+3 1202运输巷钻场抽放钻孔推荐参数表 表13、钻孔封孔与连接 每施工完一个钻孔后，立即进行封孔，封孔方法采用聚氨脂封孔法，封孔长度岩孔5m，煤孔8m，封孔前应将孔内积水、岩屑清理干净，以保证封孔质量，封孔工艺如下： 1）封孔采用专用的pe 封孔管。 2）准备好封孔使用的毛巾布（要求宽度大于0.5m）、砂浆及聚氨脂等。 3）采用气动注浆泵进行钻孔的封孔工作。 4）在封孔管的末端和孔口处各使用毛巾布和配制好的聚氨脂药剂进行封堵，在孔口的毛巾布中裹入一根 分钢管，在孔口和封孔管末端的聚氨脂发泡后，方可使用封孔泵通过孔口的 4 分钢管对钻孔进行封孔。 5）封孔时孔口管外露150mm 即可。 6）每施工完一个钻孔立即封孔，并接入抽采系统。钻孔封孔参见如下钻孔连接示意图。附图5：钻孔封孔连接示意图 二、设备选型及主要参数 选用zdy-750a型液压钻机，具体参数如下： 最大钻进深度 150m开孔直径85、115mm，终孔直径75mm，（煤岩f3) 钻孔方位 090 最大工作压力 14mpa推进力 50kn推进器行程1200/1700mm（可选）额定转速 200r/min 额定转矩 400n.m 最大转矩 500n.m 工作介质矿物油30300cst 乳化液0.52 电动机型号 ybk2-180m-4电动机功率 18.5kw 三、抽放方法及管路敷设 1202运输巷掘进工作面瓦斯抽放由地面泵站两台 2bec-52 型水环真空泵进行。 抽放管路敷设为：地面瓦斯抽放泵回风斜井回风绕道 1202运输巷掘进工作面。 四、抽放效果检验 （一）效果检验方法 采用实际测定预抽区域的煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量为指标，对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯防突措施进行效果检验，在煤巷条带每间隔30m进行一次防突措施效果检验，每循环布置3个检验测试点。当检验指标煤层残余瓦斯压力p小于0.74mpa或残余瓦斯含量8m3/t时且检验期间在煤层中进行钻孔等作业时未发现喷孔、顶钻或其他明显突出预兆时，方可确定为防突措施有效，预抽区域视为无突出危险区域。若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻或其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆位置周围100m内预抽区域防突措施无效，预抽区域视为突出危险区。 （二）检验孔布置参数 在掘进工作面迎头每循环布置上下帮各2个防突效果检验孔，钻孔孔径75mm，侧孔与中孔开孔间距不小于0.5m，钻孔封孔深度8.0m。检验孔布置参数如下图6表2。 附图6：1202运输巷钻场抽放测压钻孔图 1202运输巷钻场抽放测压钻孔参数表 表2孔号孔径孔深偏角倾角175mm30.54+3275mm46.79+3375mm30.5-4+3475mm46.7-9+3 （三）观测方法 “m-主动式瓦斯压力测定仪”进行煤层残余瓦斯压力测定，封孔后24h进行第一次数据观测，以后每班观测一次，取当日最大值作为处理依据。 五、抽放区域验证当防突措施效果检验为无突出危险区域时，方可进行抽放区域验证，验证采用工作面突出危险性预测方法进行。 1、采用钻屑瓦斯解吸指标进行工作面突出危险性预测，钻屑瓦斯解吸指标k1指标临界值为0.5ml/（gmin1/2），钻屑量smax为6.0kg/m，如果所测指标均小于临界指标，则无突出危险工作面，否则，即为突出危险工作面，预抽防突效果无效。但若预测期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，则判定工作面为突出危险工作面，参见下表3。 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性预测的参考临界值表 表3最大钻屑量smaxkg/m钻屑解析指标k1ml/（g.min1/2）突出危险性60.5突出危险工作面60.5无突出危险工作面 2、采用钻屑瓦斯解吸指标预测掘进工作面突出危险性的方法： 由工作面向前方煤体至少施工3个、直径42mm、孔深810m的钻孔，测定钻孔钻屑量指标。当前方煤体较厚，应对工作面上部和下部煤体增加钻孔进行突出危险性预测。 钻孔应当尽量布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔开孔口靠近巷道两帮0.5m处，终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外24m处。钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量s，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标k1值，如果实测得到的指标钻屑量smax、瓦斯解吸指标k1值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。预测钻孔如图7。附图7：煤巷突出性预测钻孔布置图3、防突预测应经防突效检员、安全员、瓦检员、班组长至少3人在场进行联合验收、监督。4、突出危险性预测情况应及时填写在现场防突管理牌及防突预测（检验）报告单上，并经矿技术负责人批准。当预测、检验值超标，或出现其它异常情况必须立即向矿调度所和矿总工程师汇报，并立即组织采取或补充采取防突措施，由矿总工程师制定钻孔施工方案。5、应在工作面设置防突参照基点，防突基点应相对固定，严格按预测（检验）意见进行掘进作业。6、允许进尺数确定（1）当预测为突出危险工作面时，应采取防治突出措施，只有经防突措施效果检验证实措施有效后，方可在采取安全防护措施的情况下进行掘进作业。（2）在无突出危险工作进行采掘作业时，可不采取防治突出措施，但必须采取安全防护措施，且必须坚持正常进行突出危险性预测，每预测循环应有不小于2m的预测超前距。 第三章 抽放的安全技术管理措施 一、钻孔施工安全措施 1、钻孔施工期间，矿带班人员、安全员、瓦检员应重点进行跟带班，跟踪防突措施的执行并及时解决出现的问题。工作面必须设专职瓦检员跟踪钻孔施工，掌握突出预兆。严格执行“一炮三检，三人连锁”放炮制度，在工作面迎头随时测定瓦斯浓度及变化，当发现瓦斯浓度异常、超限，随时通知矿调度或防突队人员，并有权停止作业。 2、钻孔施工前，必须做好施工前的一切准备工作。钻机运输必须严格按运输的有关规定执行。挪移钻机应采取以下安全措施： （1）钻机移设前必须切断电源，严禁钻机带电搬运。 （2）拆、卸、安装钻机大型部件时，身体站立的位置必须能避免失手的伤害。 3、进入现场施工前，班组长必须对工作地点的安全情况进行一次全面检查，确认无危险后，方准其余人员进入作业地点，每个作业人员必须经常认真检查作业地点的顶板、帮壁、支架等情况。当发现危险，必须立即采取措施进行处理。 4、钻孔施工前，打钻地点前后5m范围必须加强支护，钻机固定牢固，严禁用钻杆抵钻机，严格按设计参数放线布孔。后路必须排水、排渣畅通、行人安全。 二、钻孔施工瓦斯管理 （1）开钻前，应先检查施钻地点通风、瓦斯情况，通风、瓦斯正常方可进行作业，施钻地点风量必须确保充足，严禁瓦斯超限作业，否则，必须先处理后施工。 （2）钻机位置上方应设置便携式瓦斯检测报警仪；甲烷传感器必须设置在规定的位置。 （3）抽放钻孔施工结束应及时合管进行抽放，严防风量稀释钻孔涌出瓦斯而造成其它打钻地点风量不足。 三、钻孔施工防灭火管理 （1）严禁钻杆干磨，导致钻孔着火。 （2）工作面爆破前，所有不装药的眼、孔都应用不燃性材料充填，充填深度不小于爆破孔深度的1.5倍。 （3）爆破前要对工作面及其附近20m巷道进行洒水灭尘，并开启喷雾。 （4）采用压风施工钻孔时，工作面迎头20m范围必须配置两台以上灭火器，并有防范钻孔着火封堵钻孔的黄泥，黄泥量至少50kg，黄泥应保持软化。 （5）施钻人员应经钻孔防灭火培训，在钻孔着火时能冷静进行处理。 四、钻孔施工防尘、隔爆管理 （1）采用压风排碴施工钻孔时必须在孔口设置捕尘装置。 （2）巷道内防尘管路、设施齐全、到位，防尘管路每50m设一三通闸阀。 （3）明确现场防尘管理责任人，由瓦检员每班冲刷、清理巷道积尘，杜绝煤尘堆积、飞扬。 （4）隔爆设施严格按规定设置，隔爆袋内无异物，水量充足。 五、管路安装 抽采管路必须严格按标准进行吊挂,由总工程师组织有关单位进行验收,在合格后方可投入使用。 1、抽采管路按设计要求安装，做到平、直、稳、严密，统一高度。抽采管路沿巷道侧帮吊挂，要求每根抽采管路采用吊环吊挂两处。 2、对瓦斯管路必须进行防腐处理，外部涂成红色以示区别；每根瓦斯管路都进行编号。 3、管路跨过巷道或硐室时要设龙门。 4、每一钻孔处必须留有三通、阀门，且三通朝下，便于连接。 5、井下管路应尽量避免与通讯、动力电缆敷设在一起，以防管路带电。 6、连接管路时必须将管内杂物清理干净，胶垫要垫合适，法兰盘螺丝要上齐全，全部紧固，保证不漏气。 7、瓦斯管路铺设地段严禁施工，如确需施工时，必须做好管路保护措施，并与通风区联系，待通风区采取措施后，方可施工。在瓦斯管路醒目处，揭示警标，内容为“瓦斯管路，严禁碰撞”。 8、管路安装时每 500 米安装一个支管控制阀门，管路安装时支管路安装监测装置。 六、泵站和钻孔观测 1、瓦斯泵运行后，三班必须设泵站司机，司机必须持证上岗，严格按照抽采泵的操作规程进行操作，在泵运行过程中，若有异常情况，必须立即停止泵的运转，然后汇报矿调度和通风区，若遇其它情况需停泵时，应先请示，征得同意后，方可停泵。发现安全隐患，及时汇报处理，确认无误后方可开泵，并严格执行现 12 场交接班制度。 2、瓦斯泵站必须设一部直通矿调度室的电话，并有检测瓦斯浓度、流量、抽采负压、流量等必要的仪器仪表；泵站司机每一小时测定一次，并向通风调度汇报，所有记录本要记录齐全、清楚。 3、瓦斯泵前后 20范围内不得有易燃易爆物品，且泵站必须设有只灭火器和0.5m 3 黄砂，所有工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法。 4、每天设专人对抽采系统进行检查，发现漏气等现象及时汇报处理。 5、保证地面抽放系统管路的防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置完好，因井下管路或地面检修等原因停泵时，及时打开被检修泵的地面放空阀。检修管路前，必须先检查瓦斯浓度，管路中瓦斯浓度降至0.7%以下时才准工作。 6、地面泵房内设监控分站一台，并与矿安全监控系统相连，随时对瓦斯泵站运行参数进行监控。泵站司机必须密切注意流量表和压力表的变化，并按时检查瓦斯浓度。 7、安装有孔板流量计的抽采钻孔、抽采管路支管必须设置钻孔观测牌板。 8、每天安排专人测定钻孔及抽采管路支管的抽采参数，并将测定结果填写在钻孔记录牌板和记录本上。 9、钻孔记录牌板要求填写钻孔施工时间、孔号、角度、钻孔 长度、孔径（开孔、终孔）、封孔长度、封孔材料、抽采瓦斯浓度、抽采负压、测定时间、抽采量（混合量、纯量）、瓦斯管内、外温度等。 七、安全技术措施 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的运行情况。5、要配有专人对管路进行放水、除渣和管路维护、处理管路积水和漏气等，以保证管路畅通无阻。定期用草酸对泵体除垢。6、瓦斯抽放检测仪表齐全，定期校正。7、瓦斯抽放系统运行前，必须对瓦斯抽放泵及管路系统进行全面检查，检查的内容主要有：瓦斯抽放泵电气设备的完好、水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统、正负压侧管路的密封、管路内的锈垢等，在确认无问题后方可正常运行。8、瓦斯抽放泵运行过程中，严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。9、瓦斯抽放泵运行过程中，抽放泵司机必须认真观察抽放泵的运行情况，做好运行状况记录。要加强瓦斯抽放参数（抽放量、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、温度、氧气）测定。人工测定时，泵站内每小时测定1次，抽放管路内每班至少测定1次。 10、抽放地点必须建立专用的瓦斯检查记录牌，实行巡回检查，每班检查次数不少于2次，间隔时间要均衡。 11、抽放泵司机要携带便携式瓦斯监测报警仪，随时检查抽放泵站处瓦斯浓度，达到0.5%，必须断电停泵。 12、抽放泵站周围20m范围内电气设备防爆性能良好，不得有易燃、易爆物品，杜绝一切引爆火源，并要设置2只干粉灭火器和不少于0.2m3的黄沙，并设置两把防火锨等消防材料、设备。 13、抽放泵及开关附近20m范围内瓦斯浓度达到0.5%不得开泵。 14、抽放管路不得与带电体接触。必须保护好瓦斯抽放管路，严禁砸撞管路，一旦撞坏，必须立即通知泵站司机停泵，并汇报调度室通知有关人员进行处理。 15、加强瓦斯抽放泵正、负压侧管路的检查和维护，每天安排专人对所有管路及放水处进行巡回检查，发现问题及时处理，确保抽放管路处于完好状况。16、拆开管路时