正式2-3煤12170综放工作面瓦斯抽放设计.doc

2-3煤12170综放工作面瓦斯治理方案设计耿村煤矿通风区2008-01-05目 录第一章 2-3煤12170工作面概况-3第二章 工作面安全生产系统情况-6第三章 瓦斯地质情况-19第四章 掘进与回采期间危险源辨识-22第五章 掘进期间的瓦斯治理技术措施-28第六章 回采期间的瓦斯治理技术措施-29第七章 瓦斯抽放方法-34第八章 瓦斯治理效果预测-46第九章 安全技术措施-45 2-3煤12170综放工作面瓦斯治理方案设计 第一章 12170工作面概况为严格贯彻落实“先抽后采、以风定产、监测监控” 瓦斯综合治理指导方针，逐步提升耿村煤矿瓦斯综合治理整体水平，按照“三同时”的原则，根据义煤发2007478号文件，现制定了2-3煤12170综放工作面瓦斯治理方案设计，具体内容如下：1、工作面位置2-3煤12170工作面位于西采区东翼，2-3煤轨道和皮带下山东侧，北侧为2-3煤实体，南面为回采后（2-3）12190工作面采空区，工作面东部与原东一区轨道和皮带下山为界，该面顶部有已回采的（2-1）12131和（2-1）12111及（1-2）12111和11101工作面采空区。2、工作面范围及工程量工作面采用走向长壁式布置，该面走向长1109.5米，倾斜长191米，斜面积21.2万m2，煤层倾角911度，平均煤厚14.4米。该面主采2-3煤，黑色，煤岩成分以暗煤为主，沥青光泽，条带状构造，内生裂隙发育，裂隙被方解石脉充填。3、巷道布置该面为综放工作面，上下巷均沿底掘进，留底煤1m，上下巷均铺设600mm轨距24kg/m的轨道。4、上下巷支护形式及断面大小该面上下巷采用 36U复合支护。巷道毛宽4.9m，毛高4.2m，净宽4.6m，净高3.8m，毛断面17.9m2，净断面15.2m2。 第二章 工作面安全生产系统情况1、通风系统（1）掘进期间的通风系统：按同时工作的最多人数计算Q=4*N=4*36=144m3/mi nN 为工作面同时工作的最多人数按瓦斯涌出计算Q=（100*Q瓦）/C*K=（100*0.6）/0.4*1.4=210 m3/mi nQ瓦 为掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，取0.6 m3/mi n。K 瓦斯涌出不均衡系数，取1.4 C 取0.4按风速计算根据以上计算，选取最大量风量Q=210 m3/min作为验算算依据。A 按最小风速验算Qmin=0.25S*60=0.25*17.9*60=270m3/minB按最大风速验算Qmax=0.25S*60=0.25*17.9*60=4320m3/min式中：Qmin 工作面允许最低风量 Qmax 工作面允许最大风量符合煤矿矿规程规定。风机选型巷道风速应大于最低风速，掘进工作面需要风量270m3/min，按百米漏风率2%计算，则局部通风机通风量应为398m3/min，选用2台2*22KW对旋式局部通风机，一运转，一备用。掘进开始前施工单位和服务单位共同负责安装“双电源及风机自动倒台”和“三专两闭锁”装置，两套风机必须都能够同时实现风电闭锁；并负责风机、电源、自动倒台、专用开关、专用线路及两闭锁的日常维护，确保正常。杜绝风机循环风。施工单位每班必须安排专人检查局部通风机的运转情况，并在局扇管理牌板上签字；通风队风筒管理人员必须保证风筒的吊挂符合要求，破口及时修补，无接头漏风，保证窝面的正常供风量符合要求，并负责上巷准备有足够的备用风筒。施工单位跟班队长安排专人负责保证局扇正常连续运转，及时安排人员续接风筒，保证风筒末端至工作面正头的距离不超过5米。上巷：2*22KW局部通风机支放上巷车场内，新鲜风流经风筒送入工作面，经上巷 13170上巷专用回风巷西区专用回风巷西区总回风地面 下巷：2*22KW局部通风机支放12190上巷进风眼内，新鲜风流经风筒送入工作面，经上巷 13170下巷专用回风巷西区专用回风巷西区总回风地面（2）采煤期间的通风系统采煤时期：该面采用U型通风方式，上行通风，新鲜风路线：2-3煤轨道 下巷工作面上巷 12170专回 西区专回。工作面配风在1100m3/min以上。按同时工作的最多人数计算Q=4*K*N=4*1.4*100=560m3/mi n式中：N 为工作面同时工作的最多人数K 取1.4 风量备用系数按瓦斯涌出计算Q=Q瓦/K=1100 m3/mi n式中：Q瓦 为工作面的风排瓦斯量，取4.4 m3/mi n。K 上巷瓦斯浓度 0.4% 按温度计算Q=60VS=601.311.27=879（m3/min） 式中： 60备用系数 V不同温度时的适宜风速，一般取0.81.6m/s ，此处取1.3m/s S按最大控顶距和最小空顶距平均值计算的通风面积。 S=L（M-0.3）=4.9（2.6-0.3）=11.27 m2式中M为采煤机采煤高度，取2.6m。L为平均空顶距。按风速计算A 按最小风速验算Qmin=0.25S*60=0.25*11.27*60=169m3/minB按最大风速验算Qmax=0.25S*60=0.25*11.27*60=2204m3/min符合煤矿矿规程规定。式中：Qmin 工作面允许最低风量 Qmax 工作面允许最大风量根据以上计算12170工作面配风量为1100m3/min。 2、监测系统（1）掘进期间在上下巷内分别安装3个瓦斯探头，监测队管理好该面的瓦斯监测装置：上巷口10米处瓦斯断电仪：断电浓度为0.8CH4，报警浓度为0.8CH4，复电浓度0.8%，断电范围：掘进巷道内全部非本质安全型电气设备；距窝面5米处内瓦斯断电仪：断电浓度为0.8CH4 ，报警浓度为0.8CH4 ，复电浓度0.8%，断电范围：掘进巷道及其回风流内全部非本质安全型电气设备；巷道500米处瓦斯断电仪：断电浓度为0.8CH4 ，报警浓度为0.8CH4 ，复电浓度0.8%，断电范围：掘进巷道及其回风流内全部非本质安全型电气设备。瓦斯监测探头的吊挂位置由施工单位当班跟班队长负责，严格按标准吊挂。监测队人员负责该巷监测线及瓦斯探头的日常维护，必须严格按照规程规定，每7天用标准气样和空气样对传感器调校一次，保证传感器的正常使用,出现故障必须在8小时内恢复,在处理传感器故障期间,瓦斯检查员必须加强瓦斯检查进行蹲点检查,确保安全生产。（2）采煤期间监测队在上巷安装3个瓦斯探头，工作面和上巷外口探头报警浓度为0.8CH4，断电浓度为0.8CH4，复电浓度0.78CH4，上拐头探头报警浓度为0.8CH4，断电浓度为1.0CH4，复电浓度0.98CH4；断电范围严格按照规程规定执行。采煤队每班安排专人负责CH4探头的吊挂，并随工作面推移及时移动并按规定吊挂好瓦斯探头，安检员、瓦检员现场监督。 3、防灭火系统（1）掘进期间注浆系统：地面注浆站（4寸注浆钢管）西区总回巷（4寸注浆钢管）西区专用回风巷（4寸注浆钢管）上下巷（3寸注浆钢管），注浆管距窝面不大于50米。（2）采煤期间注浆系统：地面注浆站（4寸注浆钢管）西区总回巷（4寸注浆钢管）西区专用回风巷（4寸注浆钢管）上下巷（3寸注浆钢管），注浆管距窝面不大于50米。注氮系统：地面制氮机房（4寸注氮管）主井（4寸注氮管）西皮带大巷（4寸注氮管）西区专用回风巷（4寸注氮管）12170下巷（2寸注氮管），注氮管铺至下拐头。4、综合防尘系统（1）掘进期间防尘系统：地面净化站（8寸清水管）副一斜井（8寸清水管）西区皮带大巷（4寸清水管）西区专用回风巷（4寸清水管）上下巷（2寸清水管），清水管紧跟窝面。在皮带机头等所有转载点安装喷雾，综掘机要内外喷雾齐全，并正常使用。在上下巷分别安装2道触控喷雾，里口喷雾距迎头50m范围内，外口喷雾距回风口10m范围内。在掘进巷道内安设一组隔爆水棚，第一列水棚距迎头60200m，水量不小于200L/m2， 棚间距1.23.0m，安设后每天专人检查水量，及时加水、维护，确保水量充足。（2）采煤期间防尘系统：地面净化站（8寸清水管）副一斜井（8寸清水管）西区皮带大巷（4寸清水管）西区专用回风巷（4寸清水管）上下巷（2寸清水管），清水管紧跟窝面。在前后溜子机头、皮带机头等所有转载点安装喷雾，采煤机要内外喷雾齐全，并正常使用。在下巷安装两道触控水幕，在上巷安装两道光控水幕，里口喷雾距迎头50m范围内，外口喷雾距回风口10m范围内。在掘进巷道内安设一组隔爆水棚，第一列水棚距迎头60200m，水量不小于200L/m2， 棚间距1.23.0m，安设后每天专人检查水量，及时加水、维护，确保水量充足。5、供电系统掘进采煤时严格按各自作业规程中规定的供电方式执行，电源来自西区1#采区变电所。6、掘进工艺上下巷掘进工艺：综掘。综掘机最大循环进尺1m，最小循环进尺0.5m。综掘机切割切割方法，一般由巷道底部向顶部切割。见行程图。 切割行程图7、掘进期间运输：运煤：掘进机落煤上下巷皮带上下巷溜煤眼西强力皮带 西大巷皮带主井皮带地面运料：2-3煤轨道下山上下巷8、采煤工艺该面采用走向长壁采煤法回采，综合机械化放顶煤一次采全高，全部垮落法管理顶板。运煤：采煤机落煤、放煤口放煤前后溜子下巷皮带下巷溜煤眼西强力皮带西大巷皮带主井皮带地面运料：2-3煤轨道下山上下巷9、排水系统上下巷掘进在穿越空采区时，为防止上部注浆水突然涌出，掘进时应严格执行有疑必探，先探后掘的探放水原则，实施探放水,在上下巷低洼处安装排水设备，有水时排水。只要保持排水沟不堵塞，巷道内不会有积水发生，上巷涌水量较小，在外口要设置一台扬程达50m以上水泵，便于把积水从水仓排入专用回风下山，要保持一台工作，一台备用。2、排水路线：工作面下（上）巷西区专用回风巷五通道水仓西大巷排水沟。10、通讯系统1、胶带输送机机头、泵站、转载机机头上端头及上巷口处各设置一部HAK14型电话机，下巷开关车至工作面装设一套ZKD2（A）型扩音电话，工作面每八架设一部分机。2、下巷胶带输送机，上巷、上巷口，上端头、转载机头分别设置独立信号系统，确保运输安全。第三章 瓦斯地质情况1、工作面地质构造及变化情况该面地质构造情况简单，煤层整体呈一向南东倾斜的单斜构造，但煤层结构复杂，条理紊乱，煤层松软，煤层走向变化较大。2、工作面埋深12170工作面所对应的地面标高在620-630m之间，下巷标高在185-210m，上巷标高在215-250m之间，工作面平均埋深406米。3、顶底板岩性顶板：上部为泥岩、砂质泥岩、细砂岩五层，下部为灰色、深灰色细砂岩，底部夹有薄层的黑灰色粉砂岩，近煤处变为灰黑色、黑色泥岩，中夹有煤线，含植物化石碎片。底板：煤层直接底为煤矸互又叠层，灰黑色易碎，镜面发育，老底为浅灰色、灰、黑色粉砂岩、细砂岩互层，局部含煤屑。4、瓦斯赋存情况根据耿村煤矿瓦斯地质图12170工作面绝大部分瓦斯涌出量在10 m3/min以下，在工作面靠切眼350米范围内瓦斯在10-12m3/min左右，属瓦斯涌出量较大地段。5、采掘活动所涉及到的老空、老巷、钻孔钻孔：在工作面中部距停采线150米处有一钻孔号4802的钻孔。老空：该面顶部有已回采的（2-1）12131和（2-1）12111及（1-2）12111和11101工作面采空区。在根据以往23煤工作面治理瓦斯经验，瓦斯是影响该面安全生产的主要因素，仅用通风方式无法有效解决瓦斯问题。根据煤矿安全规程第一百四十五条规定，应实行瓦斯抽放。第四章 掘进与回采期间危险源辨识 一、瓦斯1、12170工作面瓦斯储量计算 式中：Wk瓦斯储量，万m3； C围岩瓦斯储量系数 ，取C = 1.05； A工业储量，万t； X2-3煤平均瓦斯含量，m3/t，取4.03m3/t（据河南理工大学测定）；则：Wk=1807 万m3矿井瓦斯可抽量是指矿井瓦斯储量中能被抽出的瓦斯量，由下式计算： 式中：Wkc 瓦斯可抽量，万m3； k 矿井瓦斯抽放率，根据瓦斯抽采标准及耿村矿现抽放实际情况，取k = 45%； Wk 矿井瓦斯储量，万m3。由以上公式计算耿村矿目前矿井瓦斯可抽量结果见表。矿井瓦斯储量及可抽取量计算结果工作面煤炭工业储量*（万t）平均瓦斯含量（m3/t）瓦斯储量（万m3）瓦斯可抽量（万m3）121704274031807813以上情况只是针对于没有开采解放层的情况下瓦斯量计算，但对于2-3煤12170，该面顶部有已回采的（2-1）12131和（2-1）12111及（1-2）12111和11101工作面采空区，该面煤层内瓦斯经过四次释放，已被解放。只有在上巷距切眼135m,下巷距切眼304m面积约41924m2的区域内未经过采动影响，因此12170工作面的瓦斯治理应分为两个部分，即受采动影响区域和未受采动影响区域。2、采煤期间（1）12170工作面未受采动影响区域的瓦斯涌出量计算：该区域相当该面整个面积的五分之一，根据耿村煤矿瓦斯地质图，该区域也是12170工作面绝对瓦斯涌出量最大部分所在区域。A：瓦斯涌出量计算方法一：该面产量计算（四六制，一班检修、三班生产）：每循环产量：A循环=191*0.6*11.47*1.4*0.91=1675(t)每班产量： A班= A循环*2=3350(t)每日产量：A日= A班*3=10050(t)则每日采落煤炭所释放瓦斯QminCH=（X-X1）* A日/60/24式中： X2-3煤平均瓦斯含量，m3/t，取4.03m3/tX12-3煤平均残存瓦斯含量，m3/t，取4.03m3/tQminCH=（4.03-2.334）*10050/60/24=11.83m3/minB：12170工作面瓦斯涌出量计算方法二： 式中 Qk回采工作面开采层瓦斯涌出量，m3/min；k1围岩瓦斯涌出系数，对于全部冒落法管理顶板的工作面k2工作面丢煤瓦斯涌出系数，其值为工作面回采率的倒数， k2=1.05；k3准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数，系数k3按下式确定： L回采工作面长度191m；h巷道瓦斯预排等值宽度，通常取h=20mm煤层厚度M采高w0煤层原始瓦斯含量，4.03m3/t；wc煤的残存瓦斯含量，m3/t，与煤质和原始瓦斯含量有关；Qk=11.04 m3/min根据以上计算，考虑到其它因素，12170工作面绝对瓦斯涌出量确定为12 m3/min。（2）受采动影响区域的瓦斯涌出量：该面相邻工作面2-3煤12180目前正在回采，其上部的2-1煤、1-2煤也已回采，属于解放层开采的情况，根据12180回采情况，在刚回采的50范围内，瓦斯涌出量在10m3/min以上，在受采动影响区域的开采时，绝对瓦斯涌出量在7 m3/min左右。据此类推12170工作面在采动影响区域的瓦斯涌出量在7 m3/min左右。根据以上计算，12170工作面在回采时瓦斯防治措施应有针对性，受采动影响区域和不受采动影响区域的瓦斯防治措施应有所不同，对未已开采解放层的部分区域，应采取尾巷抽放、高位钻孔抽放、上隅角插埋管抽放和浅孔抽放等综合抽放手段治理瓦斯，其余部分采取高位钻孔抽放、上隅角插埋管抽放和浅孔抽放等综合抽放手段治理瓦斯。3、掘进期间该面产量计算（四六制，一班检修、三班生产）：每循环产量：A循环=S*L*1.4=17.9*2*1.4=50.1(t)每班产量： A班= A循环*2.5=125.3(t)每日产量：A日= A班*3=376(t)则每日采落煤炭所释放瓦斯QminCH=（X-X1）* A日/60/24式中： X2-3煤平均瓦斯含量，m3/t，取4.03m3/tX12-3煤平均残存瓦斯含量，m3/t，取2.334m3/tQminCH=（4.03-2.334）*376/60/24=0.44m3/min参数相邻工作面12180、12190上下巷掘进时的瓦斯涌出量及煤壁瓦斯涌出，12170上下巷绝对瓦斯涌出量在0.6 m3/min左右，上下巷掘进时期的瓦斯治理主要是以风排为主。二、自然发火耿村煤矿2-3煤有自然发火倾向性，自然发火期为一个月，在掘进期间，要严把工程质量关，杜绝冒顶，注浆管紧跟上下巷窝面，在上下巷有发火隐患的地段施工防火工程，其技术参数为：每隔3米打一排钻孔，每排两孔，坡度45度至60度，保证孔端落在煤层顶板煤岩交接处。特殊地点的防火钻孔视现场情况另定。施工完的防火工程要和注浆主管路连接，定期注浆，坚决消灭自然发火现象。第五章 掘进期间的瓦斯治理技术措施掘进期间的瓦斯治理技术措施以风排为主，其它为辅，具体如下：1、采用2*22KW大功率对旋式局部通风机直径600mm或以上风筒向工作面供风，风量符合作业规程要求，风筒出口距窝面不大于5米。2、每循环不超过4棚。3、严把工程质量关，杜绝冒顶。4、设专回瓦检员，每班检查不少三次。5、在上下巷外口、窝面、长距离巷道500米处设置瓦斯探头。6、在掘进机上悬挂便携式。7、凡进入上下巷的跟班队长、班组长、电钳工、工程技术人员都必须携带瓦斯便携式。8、及时冲尘，消灭煤尘堆积现象。9、及时作防火工程，杜绝高温点出现。10、搞好机电设备检查，消灭失爆。第六章 回采期间的瓦斯治理技术措施一、瓦斯抽放（一）瓦斯抽放的必要性1、首先计算（2-3）12170工作面可以供给的最大风量Qm=SV60式中：Q工作面可以供给的最大风量 m3/minS有效通风断面取S=11.270m2V规程规定最高风速4m/S则：Qm=11.27460=2705m3/min2、计算通风可以稀释排走的瓦斯量q=CQm/100K式中：q风排瓦斯量 m3/minC回风流中瓦斯浓度，为了确保该面安全回采，C取0.4。K瓦斯涌出不均衡系数，取1.45则：q=0.42705(1001.45)=7.46m3/min3、从前面瓦斯涌出预测可以看出，(2-3)12170工作面回采时瓦斯绝对涌出量最大时12.00m3/min左右，而在极限风速情况下，风排瓦斯量为7.46m3/min时，而剩余的4.54m3/min瓦斯无法排出。根据规程第145条规定“1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通风方法解决瓦斯问题不合理的”应采用抽放瓦斯措施。因此对(2-3)12170工作面采取瓦斯抽放措施是必要的。（二）抽放方法的选择该面瓦斯涌出主要来源为本煤层的瓦斯涌出，工作面回采时放顶煤后，煤层内赋存的瓦斯会大部分涌入到工作面采空区内，根据以往工作面瓦斯治理经验，将对该面采用上隅角插埋管瓦斯抽放、水平大直径钻孔瓦斯抽放、高位钻孔抽放、浅孔抽放、尾巷抽放和风排瓦斯相结合的综合治理方法。 （三）抽放率预测d= Qc/（Qy + Qc） 式中：d工作面抽放率Qy 抽放期间工作面风排瓦斯量Qy=QC=11000.4%=4.4m3/min Qc工作面抽放瓦斯量，即Qc=12.00-Qy=7.6m3/min则d=63%（四）瓦斯抽放工艺参数1、抽放管径的确定根据 (2-3)12190工作面瓦斯抽放经验，（2-3）12170工作面井下临时泵站抽放瓦斯平均浓度预计为5左右，瓦斯抽放管中混合量为40m3/min，（2-3）12170工作面地面泵站抽放瓦斯平均浓度预计为12左右，瓦斯抽放管中混合量为50m3/min，而抽放瓦斯管径计算公式为：D=0.1457（Q /V)1/2式中：D管道的内径，m；Q管内气体流量（铺两趟抽放管，Q井下泵站=40m3/min Q地面泵站=50m3/min）；V管内气体流速，m/s，一般为515m/s，井下泵站取12m/s，地面泵站取13m/s则通过计算，D井下泵站=0.27m，D地面泵站=0.29m，根据井下实际情况，取D=0.30m，即选用315mm聚乙烯管做为抽放管路。2、抽放管路的铺设抽放泵站：利用设置在地面抽放站和西12141抽放泵站进行瓦斯抽放。地面抽放泵站：12170上巷钻场12170上巷1109.5m专回300m井下大巷 2720风东2-3轨道上山300m东总回风1000m 地面300m井下临时抽放泵站：12170上巷上隅角12170上巷11109.5m专回300m东石门抽放泵站总回风200m。3、瓦斯泵流量计算公式Q=（100Q纯/X）K1式中：Q瓦斯泵的额定流量m3/min 取60Q纯抽放期间抽出的最大纯瓦斯量之和m3/min ，Q井下泵站取3 ，Q地面泵站取10X瓦斯泵入口处的瓦斯浓度， Q井下泵站取10% ，Q地面泵站取20%瓦斯泵机械效率，取0.9K1瓦斯抽放的综合系数，取1.2则：Q井下泵站=40m3/min ，Q地面泵站=67m3/min4、管路阻力计算，一般包括摩擦阻力和局部阻力，摩擦阻力采用公式：hf=9.8dcLQc2/KD5式中：hf-管道的摩擦阻力Padc-混合气体对空气的密度 (dc=1-0.00446C C混合气体中沼气浓度，取C=10)L-管道长度 mQc-管内混合气体的流量m3/h K-系数 D-管径cm 管路阻力 hfL井下泵站=1609.5m L地面泵站=5729.5m K=0.72 D=30cm dc=0.9554则hf井下泵站=1.38 KPa hf地面泵站=13.76 KPa管道局部阻力hr按经验值，取沿段管道总摩擦阻力的15%作为局部阻力hr则hr井下泵站=hf井下泵站15%=0.21Kpahr地面泵站=hf地面泵站15%=2.06Kpa则管道总阻力hc井下泵站=hf井下泵站+hr井下泵站=1.38+0.21=1.59Kpahr地面泵站=hf地面泵站+hr地面泵站=13.76+2.06=15.82Kpa（五）瓦斯泵选型根据瓦斯泵的流量等参数,井下临时泵站选用武汉产的2BE1303-0型水环式真空泵（2台）（流量60m3/min），地面泵站选用山东产的SKA-500型水环式真空泵（3台）（流量200m3/min），即可满足设计要求。根据耿村煤矿瓦斯抽放情况及地面发电站的需要，以及绿色环保要求，减少CH4向大气层中的排放，井下高浓度瓦斯抽采至地面发电站加以利用，低浓度瓦斯直接排放矿井总回风巷中。因此地面抽放站抽放12170工作面尾巷、高位钻孔钻孔及大直径水平钻孔内的瓦斯。井下临时泵站抽放12170工作面上隅角和浅孔瓦斯。二、其它技术措施：1、按作业规程要求，配足工作面风量，加强检查，稳定西区通风系统。2、设专职瓦检员，每班不少于三次气体检查。3、在上巷及上隅角按规定设置三个瓦斯探头。4、在上隅角和采煤机上悬挂便携式。5、凡进入上下巷的跟班队长、班组长、电钳工、工程技术人员都必须携带瓦斯便携式。6、及时冲尘，消灭煤尘堆积现象。7、及时作防火工程，杜绝高温点出现。8、搞好机电设备检查，消灭失爆。 第七章 瓦斯抽放方法一、工作面抽放系统二、抽放方法（一）高位钻孔抽放1、上巷下帮在掘进过程中，每隔40米开一个钻场，钻场净长*净宽*净高=5*4.5*2.8米。2、每个钻场布置8个钻孔，倾斜控制上巷向下34米，走向120米。垂直控制顶板向上18-25米（具体参数见附表）套管下深不低于80米，能下尽量下，套管直径不低于50mm，外露长度不少于200mm。3、钻孔成2排布置，底层1、2、3、4距钻场底板0.6米，1号孔距钻场口1.5米，孔与孔平距0.5米，5、6、7、8孔距钻场底板1米，5号孔距钻场口2米，孔与孔平距0.5米，上下两排孔相差0.5米。 高位钻孔参数表钻孔编号偏角（度）坡度（度）孔深（米）终孔距底板高度（米）终孔距上巷距离（米）12.1415.4125.225625.714.7125.3251439.213.9125.82522412.711.7126.1223053.814124.5221067.413.2124.82218710.910.6124.71826814.39.71261834预计高位钻孔瓦斯抽放流量10m3/min，浓度20%，抽出纯瓦斯2m3。（二）上隅角本煤层浅孔瓦斯抽放工作面上巷距切眼向外10m内，用防突钻机每隔1米打1个抽放钻孔，钻孔开口位置距底板1米，孔深8-20米。以30度坡度、45度夹角钻进，孔底落在支架顶上，沿倾斜方向控制3-8米。钻孔数保持12-15个随工作面推进续打钻孔。（三）上隅角插管瓦斯抽放在工作面上隅角垒一道土袋墙，使采空区形成一个基本封闭的高瓦斯空间,抽放管吸气端设在土袋墙内，距顶板0.5m插入深度在1-2m。抽放管和主管路间设直径5寸钢管做为过渡节。在工作面推进过程中，及时移动抽放软管并掐取主管路，循环作业。在过渡节上连接3根2.5英寸喷砂管，分别插在上隅角周边局部瓦斯积聚地点进行抽放。上隅角插管瓦斯抽放示意图（四）上隅角埋管瓦斯抽放在上隅角土袋墙下埋入4寸钢管或6寸聚乙烯管，每隔20米出一个T型头，抽放上隅角采空区内的瓦斯。上隅角本煤层浅孔瓦斯抽放、上隅角插管瓦斯抽放、上隅角埋管瓦斯抽放使用井下2BE（60m3）瓦斯抽放泵抽放，预计瓦斯抽放流量40m3/min，浓度2%，抽出纯瓦斯0.8m3。（五）尾巷瓦斯抽放工作面在掘进到位后，沿上巷继续向切眼以里掘进10米后，开始作一条和切眼平行上坡巷道15米，爬至2-3煤层顶板再作一条和上巷平行的岩石平巷并超过切眼2米。在尾巷铺直径500mm的抽放钢管和地面抽放系统相连，抽放采空区的瓦斯。预计尾巷瓦斯抽放流量40m3/min，浓度12%，抽出纯瓦斯4.8m3。尾巷瓦斯抽放示意图（六）大直径水平钻孔抽放本工作面若需采用大直径水平钻孔抽放采空区瓦斯，参数另行制定。三、瓦斯钻机施工（1）选用钻机根据钻孔深度及煤层情况选用MK-5、 MK-6型全液压钻机。MK-6钻机参数钻机型号产地钻杆直径（mm）开孔直径（mm）终孔直径（mm）钻孔倾角回轴转速（r/min）MK-6西安89/73113150/940-1010-200最大扭距（N*M）起拔能力（KN）给进能力（KN）整机质量（Kg）外型尺寸（m）电机功率（KW）钻孔深度（m）600021021053902.66*1.4*1.9275600/800MK-5钻机技术参数如下表：钻机型号产地钻杆直径mm开孔直径mm终孔直径mm钻孔倾角转速r/minMK-5西安63.5-50150-11094-750-9010-300最大扭距N*M起拔能力KN给进能力KN给进速度m/s给进行程mm电机功率KW钻孔深度m185040400-0.67120030250-350（2）封孔工艺钻孔打好后下钢管，作为抽放瓦斯套管，套管打密集花眼。封孔采用聚胺脂和水泥联合封孔，封孔长度不低于6m，套管外露不得少于0.2m。钻孔封好后用弹簧管将钻孔内的套管与抽放主管路混合器连接好，每个钻孔与混合器之间设流量计、测气嘴、闸门等，抽放管路沿途设放水器及放碴器，以免煤层内的水、碎煤等进入抽放管。（3）钻场标准化管理：钻场保持干净整洁卫生，管路吊挂整齐不漏气。多通上架，排版齐全。低于5%的钻孔及时关闭。四、抽放泵站供电、供水及监测系统1、泵站供电、供水系统井下泵站由西4#变电所供给电源，采用双回路供电，泵站设两套电源开关，分别控制两台泵上的电机。供水从西石门主供水管路上接入泵站，排出的水排到专回水沟内。地面抽放站供电以6KV变电所供给电源，采用双回路供电，泵站设三套电源开关，分别控制三台泵上的电机。供水从主井口300m3水池经3寸水管接入泵站。 2、抽放瓦斯参数的监测采取人工监测与自动监测相结合方法进行检查。人工监测抽放管路瓦斯流量、压力由安装在管路上的流量计、压力表读出，瓦斯流量采用孔板流量计，压差采用U型管压差计测量，混合气体用100光学瓦斯检测仪从孔板流量计的孔口测量。自动监测在抽放泵出气侧安装数据自动监测装置，通过计算机监测有关数据。八、瓦斯抽放管路的附属装置1、放水器：抽放管在出气端及吸气端管路的最低处分别设置放水器，及时对管内积水进行排放，另外对巷道低洼处也可设放水器。2、计量装置：在抽放泵进气端并联一趟管路加设阀门，并装设一个200mm孔板流量计，以便进行定量确定抽放效果。3、在抽放泵出气端装设防回火、防回气和防爆炸使用的安全装置。第八章 瓦斯治理效果预测通过采用以上几种抽放方法联合应用，（2-3）12170综放工作面瓦斯治理会得到了良好的效果。工作面瓦斯涌出持续稳定，工作面配风降至1100m3/min，瓦斯涌出量12m3/min，其中上巷回风流瓦斯浓度0.4%，风排瓦斯4.4 m3/min，钻孔抽放瓦斯及尾巷抽放瓦斯6.8m3/min，上隅角抽放瓦斯0.8m3/min，上隅角瓦斯浓度在0.5-0.7%之间，瓦斯超限问题得到了彻底解决。第九章 安全技术措施（一）施工、安装1、瓦斯管路在运输巷道内，应架设一定的高度并固定在巷道壁上，避免被车辆撞坏漏气。2、瓦斯管路不得与带电物体接触，在巷道中应与电缆分开铺设，若分开有困难，二者间距不得小于300mm，且瓦斯管路必须在上方。3、施工单位在运输时，应注意保护瓦斯抽放管路，严禁人员随意破坏或车辆撞坏，一旦损坏应立即通知通风区，并向矿调度室汇报，由相关单位及时派人采取措施处理。4、瓦斯管路吊挂牢固、整齐，并要对瓦斯管路加强日常检查、维修和更换。（二）工作面上隅角1、通风队稳定西区通风系统，保证该面风量符合作业规程的规定。2、采煤队上隅角土袋墙要拉一排架子建一道，土袋墙成斜三角状，要靠帮接顶，保证抽放时在土袋墙内能形成负压空间，使土袋墙外及最后几架架间气体向土袋墙内移动，最大限度地抽排有害气体。工作面瓦斯抽放过程中，上隅角编织袋墙要打严密，防止大量气体溢出。3、在抽放过程中，随着工作面的推进，要及时移动上隅角抽放管路，确保抽气端弹簧管不打死弯和埋管深度符合要求。弹簧管外移由抽放队观测工配合采煤队上拐头人员完成。4、末端管子拆接必须在检修班或检修抽放泵时进行，拆管子时工作面必须停止生产，切断电源，严格按照规程执行。5、若上隅角上帮顶部插管对最后一架处有害气体抽放效果不明显时，可增加一根2寸弹簧管插在土袋墙下帮顶角处抽放。6、要加强对上隅角周围巷道的支护工作，防止巷道落碴砸坏抽放管路，影响抽放工作。（三）抽放管路抽放队观测工每天对抽放系管统路从上拐头到抽放管路气体排放端不少于1次的检查，发现问题要及时处理。（四）抽放泵站1、抽放泵站司机要高度负责，密切关注泵的运转情况，并注意抽放泵气水分离器内水量变化，严格做到停水停泵，严禁抽放泵无水运转。班中不脱岗不睡觉，填写好各种记录，发现问题及时汇报处理，并现场交接班。2、抽放泵站司机要严格按规程操作，每小时的压力、流量、温度、气体浓度等记录要准确、真实。3、每班对抽放泵站内一切设备擦洗一遍。4、启动抽放泵时，严格按操作规程执行。班中密切注意泵站运行情况，发现问题应及时汇报处理。5、对测量气体浓度、温度的测定孔，平常不用时用塞子堵严，防止漏气。6、瓦斯泵房内的电气设备和照明都要设施防爆型。(五）抽放管路出口末端巷道1、抽出的瓦斯排入回风巷时，通风队必须在管路出口上风侧5m以外，下风侧30m以外处必须设置隔离栅栏，悬挂警标，禁止人员入内，两栅栏间禁止任何作业。2、监测队在排瓦斯管路出口下风侧栅栏外设置一瓦斯监测探头，报警断电点均为1CH4，复电浓度为小于1%CH4，当瓦斯超限时，能自动切断抽放瓦斯泵电源，停止瓦斯抽放工作。泵房内设置一瓦斯监测探头，报警点为0.5CH4。监测人员要严格按规定10天对探头调校一次，保证瓦斯探头灵敏、可靠。3、安设瓦斯抽放监测装置一套，对抽放管路内的瓦斯浓度，流量等参数进行监测监控。（六）打钻1、打钻过程中要集中精力，认真操作，发现异常立即停止工作，保证钻机正常运转。2、钻场内及附近巷道要加固，并清除钻场内杂物，钻场内积水要及时疏通。3、工作面瓦斯检查员要将施工钻场做为气体检查点进行检查，若发现有瓦斯积聚，可采用风筒导风的方法予以处理，钻场施工过程中，悬挂一便携式。另外，对上隅角抽放管路吸气端的瓦斯进行检查，发现瓦斯浓度小时，通过现场人员调整管路吸气端位置。4、钻机要安放平稳，机械转动部分要设防护栏、保护罩，工作人员要精力集中，衣帽穿戴整齐，袖口扎好，防止钻机绞人。5、钻场施工中，严禁敲打铁器，不得拆卸、敲打矿灯，防止产生火花，机电科要加强对钻机等设备的检查，防止失爆。6、打钻过程中，如有异常现象（如夹矸、断层、水、瓦斯异常等）要做好记录，并停止打钻，向有关单位及领导汇报等候处理。7、瓦斯抽放钻场内的抽放钻孔正常抽放时，不得在同一钻场内补打同一抽放方法的抽放钻孔，否则，必须制定专项措施。8、生产科要认真分析上巷掘进时的空顶情况，避免抽放钻场布置在空顶区附近。9、生产科提供工作面上拐头及每个钻场顶煤厚度，配合通风区技术人员，设计合理的高位钻孔。（七）掘进期间瓦斯防治措施1、施工单位负责为该面配备并管理“双风机、双电源及风机自动倒台”和“三专两闭锁”装置，风机必须严格按作业规程选定，两套风机必须都能够同时实现风电闭锁，风机能力必须匹配。施工单位负责风机、电源、自动倒台、专用开关、专用线路及两闭锁的日常维护，确保正常。通风队负责风筒的日常维护，并符合质量标准化的要求，杜绝循环风。2、施工单位每班必须安排专人检查局部通风机的运转情况，并在局扇管理牌板上签字；通风队风筒管理人员必须保证风筒的吊挂符合要求，破口及时修补，无接头漏风，保证窝面的正常供风量符合要求，并负责上下巷准备有足够的备用风筒。3、施工单位跟班队长安排专人负责保证局扇正常连续运转，及时安排人员续接风筒，保证风筒末端至工作面正头的距离不超过5米。4、监测队管理好该面的瓦斯监测装置：巷口10米处瓦斯探头：断电浓度0.8% ，报警浓度0.8% ，复电浓度0.8%，断电范围：掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。距窝面5米内瓦斯探头：断电浓度0.8% 报警浓度0.8% 复电浓度0.8%，断电范围：掘进巷道及其回风流内全部非本质安全型电气设备。瓦斯监测探头的吊挂位置由施工单位当班跟班队长负责，严格按标准吊挂。监测队人员负责该巷监测线及瓦斯探头的日常维护，必须严格按照规程规定，每10天调校一次，保证传感器的正常使用,出现故障必须在8小时内恢复,在处理传感器故障期间,瓦斯检查员必须加强瓦斯检查并进行蹲点检查,确保安全生产。6、通风队负责为该面配备专职瓦检员，随时对掘进头及回风流有害气体进行检查，每班向区调度汇报不少于三次；对高冒区必须做为检查点，每班至少检查三次。当回风流中CH4浓度超过0.8%或CO2浓度超过1.5%时，必须停止该面工作，撤出人员，采取措施，进行处理，并及时汇报矿、通风区调度。当掘进头、巷道内风流中电机及其开关附近20米内风流中CH4浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理；当掘进头风流中CO2浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施进行处理。12170上下巷人员必须撤至进2-3煤轨道下山内。 7、施工单位要保证该面正常供电，杜绝失爆。严禁发生无计划停风、停电现象。若局扇因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中瓦斯浓度不超过1%和二氧化碳浓度不超过1.5%、局扇及其开关附近10米以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。若停风区内瓦斯浓度超过规定,必须制定排放瓦斯措施,进行气体排放。8、施工单位跟班队长及全体人员要爱惜好通风设施，保证风筒不被挤、压、挂等现象的发生，发现问题及时采取措施进行处理。9、当该面风流中瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到0.8%时，严禁爆破。放炮员必须严格执行“一炮三检”和其他放炮制度。10、施工单位电工检修设备及接电时必须严格按电工操作规程进行，并且在工作面地点附近悬挂便携式瓦检仪，发现瓦斯超限时，严禁作业。11、施工单位跟班班队长必须携带好便携式瓦检仪，随时检查瓦斯。12、施工单位必须加强该面工程质量管理，杜绝空帮、空顶现象的发生，如发生空顶必须绞架，然后方可掘进。13、施工单位必须及时完善该巷防尘管路，保证管路紧跟窝面，并坚持放炮前后洒水的防尘制度。14、防火队要及时为该面安齐防尘喷雾装置，按规定安装三通及阀门，施工单位利用掘进面的各种防尘装置及喷雾设施，净化工作环境。防火队必须坚持每周一次对掘进面进行冲洗，杜绝煤尘超限。15、瓦检员除正常的气体检查汇报外，要检查风机是否循环风，并巡视风筒状况，发现问题及时汇报，督促处理；瓦斯超限或停风撤人后，施工单位负责在巷口设置警标和设置警戒。16、灌浆管路必须紧跟掘进面正头，滞后距离不能超过20米；对于掘进面出现的高冒区，防火队必须提前予埋直径1.2寸以上的水枪，并用铁丝拴牢，形成周期注浆制度，然后对高冒区进行注胶充填，坚决杜绝自然发火事故的发生。（八）回采期间防治瓦斯安全技术措施1、通风队要按标准整修西区通风设施，稳定通风系统，确保该面风量不低于要求；通风区及时对该面风量进行测定，若有偏差，要及时查找原因，调整风量，直到符合要求。2、通风队要加强对西区风门的管理，确保风门连锁完好，使用正常；各有关单位要管理使用好本辖区内通风设施，严禁单道风门长时间和两道风门同时打开。3、监测队要严格按规定维修调校断电仪和瓦斯探头，确保灵敏可靠，工作面和上巷探头报警浓度为0.8CH4，断电浓度为0.8CH4，复电浓度0.78CH4，上拐头探头报警浓度为0.8CH4，断电浓度为1.0CH4，复电浓度0. 8CH4；断电范围严格按照规程规定执行。施工单位每班安排专人负责CH4探头的吊挂，并随工作面推移及时移动并按规定吊挂好瓦斯探头，安检员、瓦检员现场监督。 4、施工单位跟班队长、班组长、流动电钳工、割煤机司机都要携带便携式CH4报警仪，上隅角由跟班队长负责、割煤机由割煤机司机负责分别悬挂一部便携式瓦斯报警仪。5、专职瓦检员每班要保证不少于3次的气体检查，并及时向通风区调度汇报。除正常的气体检查外，加强对以下地点的检查：上端头最后两架四立柱间、上拐头、土袋墙周围。经常到上隅角校对便携式瓦检仪，当便携式不正确时，要及时通知施工单位更换，并蹲点检查；当采煤工作面风流中瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止电钻打眼，当瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理；当工作面回风流中瓦斯浓度超过0.8%或CO2浓度超过1.5%时，必须停止作业，撤出人员，采取措施进行处理，并向矿总工程师汇报。上隅角周围出现的空间施工单位必须及时进行充填，抽放队必须