回采工作面瓦斯抽采施工设计

10803 回采工作面瓦斯抽采安全技回采工作面瓦斯抽采安全技术术措施措施 该矿于 2011 年 6 月请中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点 实验室做了 8 号煤层的突出鉴定 鉴定结果为 标高 1890m 以上浅部 鉴定范围内的 8 号煤层无突出危险性 根据黔能源煤炭 2013 176 好 文件瓦斯等级鉴定的通知 该矿属于高瓦斯矿井 我矿现开采 10803 采煤工作面标高在 1892 0 米以上 为了防止该回采工作面瓦斯突然 涌出 保障矿井安全生产 特制定以下 10803 回采工作面瓦斯抽采安 全技术措施 一 工作面概况一 工作面概况 10803 回采工作面西部为风井井筒保护煤柱 东部是矿井边界 上部是 10801 回采工作面阶段煤柱 下部是未开采煤柱 工作面走向 长度 240 米 切眼长度 102m 煤层平均厚度 1 8m 本工作面上部 6 煤层外部大部分已开采 平均开采厚度 1 6m 二 地二 地质质及水文情况及水文情况 本区域位于贵州高原的西部 百兴向斜的南西翼 乌江上游支流 六冲河与三岔河的分水岭地带 属中中山至低中山地形 以侵蚀溶蚀 地貌为主 广泛发育岩溶峰丛 洼地地貌 部分发育脊状中山与峡谷 地貌 地表水主要有流量较大的三岔河及支流水公河 属乌江水系 区内地下水主要分为碳酸盐岩溶水 裂隙水 部分为滑坡 水 碳酸 盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区 泉水流量大 裂隙水 为大气降水渗入风化裂隙 构造裂隙而形成 泉水流量小 矿区龙潭组含煤地层多被第四系坡积物所覆盖 地形比较平缓 矿区内地势总体为南部高 北部低 最高点位于矿区中部环岭岗大山 海拔标高 2176 5m 最低点位于矿区北部一冲沟沟底 海拔标高 1925m 为矿区最低排泄基准面 相对高差 251 5m 属低中山地形 发 育冲沟地貌 矿区中部有条流量小的冲沟水外 无大的地表水 三 通三 通风风系系统统情况 情况 采取抽出式通风方式 中央并列式通风系统 即以主 副平硐进风 回风斜井回风 主 备通风机型号 FBCDZ 54 16 轴流通风机 风量 为 1690 3760m3 min 风压 1020 2650Pa 电机型号 YBFe315 6 额定功率 2 75KW 转速 980rpm 电流 141 7 81 8A 电压 380 660V 摩擦火花安全证号 防爆合格证号 煤安标志编号 出场 编号 生产日期 2013 5 生产厂家 山西安昇风机有限公司 10803 回采工作面新鲜风流由主机进入 8 层皮带下山 然后进入 采面运输巷至工作面 回风由 10803 回采工作面上巷回风道外部回风 石门直通回风井 控制风流的设施全设置在进风侧 四 瓦斯抽放方法四 瓦斯抽放方法 1 掘进期间布置顺层钻孔进行抽放 采前预抽 在 10803 回采工作面运输巷 回风巷掘进过程中和工作面待采期 间 回风道布置高负压 315 和低负压 219 二趟瓦斯抽放管路 运 输巷布置高负压 315 一趟瓦斯抽放管路 地面抽放通过回风井二趟 抽放管路至 10803 工作面运输巷 回风巷对 10803 回采工作面煤体实 施瓦斯抽放 钻孔布置如下图所示 预抽钻孔孔径 75mm 孔间距 6m 孔深 170m 封孔材料为聚氨酯 封孔深度不小于 8m 钻孔角度 与煤层倾角一致 抽放负压 38kpa 10803 回采工作面瓦斯抽放回采工作面瓦斯抽放钻钻孔布置示意孔布置示意图图 10803 回采工作面回采工作面钻钻孔孔设计设计参数表参数表 钻钻孔布置地点孔布置地点钻钻孔直径孔直径钻钻孔孔间间距距开孔位置开孔位置 钻钻孔孔 方位方位 钻钻孔孔 倾倾角角 钻钻孔孔设计设计 深度深度 10803 运输巷75mm6m距底板 1m向北 12 65m 10803 回风巷75mm6m距底板 1m向南 12 45m 2 半封闭采空区瓦斯抽采 由于我矿 10803 回采工作面上隅角瓦斯量较高 设计布置一趟 219 瓦斯抽放管抽采上隅角瓦斯 如图 3 全封闭采空区插管抽采 当 10803 回采工作面回采结束后 为防止采空区向外涌出瓦斯 构筑回风巷密闭墙时 向采空区密闭墙内插入 219 瓦斯抽放管 进 行瓦斯抽采 如图 10803 回采工作面全封回采工作面全封闭闭采空区瓦斯抽采示意采空区瓦斯抽采示意 4 地面瓦斯抽放泵 地面瓦斯抽放泵房设在风井井口门东侧 共有四台水环式真 空泵 二台工作泵二台备用泵 同时工作的是一台高负压抽放泵 和一台低负压抽放泵 高负压瓦斯抽放泵型号 2BEC 400 水环式真空泵 极限压力 16000 帕 最大抽速 80m3 分 转速 323 转 分 功率 90 千瓦 编 号 1385 生产日期 2011 5 安全标志号 NBBO40048 生产厂家 山东博山真空泵厂有限公司 低负压瓦斯抽放泵型号 2BEA 303 水环式真空泵 极限压力 3300 帕 最大抽速 52m3 分 转速 590 转 分 功率 75 千瓦 编 号 1673 生产日期 2011 5 安全标志号 NBBO40049 生产厂家 山东博山真空泵厂有限公司 五 施工要求五 施工要求 1 井下管路 井下巷道高低不平 坡度大小不一 巷道局部受压变形 空气湿润 易锈蚀等 为此对煤矿井下抽放瓦斯管路的敷设有如下要求 1 瓦斯管路应采取防腐 防锈蚀措施 2 管路离底板高度不低于 30cm 以防止底鼓损坏管路 3 倾斜巷道的瓦斯管路 应用卡子将管道固定在巷道支护上 以 免下滑 4 管路敷设要求平直 尽量避免急弯 5 管路敷设时 要考虑流水坡度 要求坡度尽量一致 避免高低起 伏 低洼处必需安装放水器 2 附属装置 1 阀门 在瓦斯抽放管路上安设阀门 主要用于调节与控制各个 独立抽放地点的抽放负压 瓦斯浓度 抽放量等 同时修理和更换瓦 斯管时可关闭阀门切断回路 设计选用的阀门为截止阀或球阀 2 在抽放管路上设置测压嘴 以便经常观测抽放管内的压力 测 压孔设计选用内径 6mm 的气管 在安装管路之前预先焊上 平时用 螺丝封闭以防漏气 测压嘴还可作为取气样孔 取出气体进行气体成分分析 3 计量装置 瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一个重要参数 较准确的测定瓦斯 流量才能真实地反映瓦斯抽放效果 应用条件也各不相同 本设计选 用孔板流量计作为计量装备 安装与使用要求如下 1 安装孔板时 孔板的孔口必须与管道同心 其端面与管道轴线 垂直 2 孔板前后预先焊接两个测压嘴 直径 6mm 平时用细胶管套紧 以防漏气 测压嘴还可作为取气样孔 取出气体进行气体成分分析 3 安装孔板的管道内壁 在孔板前边不应有凸凹不平 焊缝和垫 片等 4 要经常清洗孔板前后的积水和污物 孔板锈蚀要及时更换 5 抽放瓦斯量有较大变化时 应根据流量大小更换相应的孔板 4 放水装置 放水装置的种类很多 根据我矿抽放瓦斯实际情况 抽放管路内 涌水量小的特点 设计的放水装置选用人工放水器 必须在管路低洼 处设置放水装置 防止水堵塞管路增大抽放阻力 六 瓦斯抽采达六 瓦斯抽采达标钻标钻孔工程量孔工程量 10803 回采工作面采用回风道 运输道钻孔预抽区段煤层瓦斯的 方法进行采前预抽 具体钻孔施工工程量见下表 33071 回采工作面回采工作面顺顺槽槽钻钻孔工程量孔工程量汇总汇总表表 钻钻孔施工地点孔施工地点钻钻孔施工数量孔施工数量 个个 钻钻孔施工孔施工进进尺 米 尺 米 备备 注注 10803 回风道401800 利用巷帮为钻场对 工作面布置钻孔进 行预抽 10803 运输道4026000 利用巷帮为钻场对 工作面布置钻孔进 行预抽 合计1804400 七 施工七 施工设备设备 根据 10803 回采工作面施工的钻孔参数 对照我矿现有各钻机性 能指标 选择钻机型号及数量见下表 10803 回采工作面施工回采工作面施工设备设备表表 设备设备名称名称设备设备型号型号设备设备数量数量 煤矿用坑道钻机ZY 150 5 5Q2 台 泥浆泵2NB 1 5 2 22 台 钻杆42mm200 根 钻头 75mm10 个 八 八 钻钻孔施工孔施工进进度度计计划及有效抽放划及有效抽放时间时间 10803 回采工作面回采工作面钻钻孔施工孔施工进进度度计计划及有效抽放划及有效抽放时间时间表表 施工地点施工地点开始开始时间时间竣工竣工时间时间有效抽放有效抽放时间时间 10803 运输巷2012 年 12 月2013 年 5 月 至 10803 回采工作 面结束 10803 回风巷2012 年 12 月2013 年 5 月 至 10803 回采工作 面结束 九 瓦斯抽采九 瓦斯抽采预预期效果期效果 根据 山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司矿井瓦斯抽采工程改 造设计 中回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为 35 36m3 min 根据我矿 井下瓦斯抽放参数测定记录 中 10803 回采工作面瓦斯抽放量为 19 37 m3 min 因此 10803 回采工作面抽放率为 19 37 35 36 100 54 8 满足 矿井瓦斯抽采达标暂行规定 中采煤 工作面瓦斯抽采率应达到的指标 通过预抽 10803 回采工作面采前的 可解吸瓦斯量满足 矿井瓦斯抽采达标暂行规定 中瓦斯抽采率达到 的指标 工作面绝对瓦斯涌出量 20 m3 min Q 40 m3 min 工作面瓦 斯抽采率 40 同时 10803 回采工作面风速不超过 4m s 回风流中 瓦斯浓度低于 1 均满足瓦斯抽采效果达标的相关规定 十 十 组织组织管理管理 抽放瓦斯过程中 井下 井上各种各样的情况都有可能发生 如 管路漏气 堵塞 积水 钻孔失效 泵轴温升高等现象 因此 通风队 必须有专职人员定期检查 发现问题及时处理 确保抽放系统不间断 工作 瓦斯抽放管理组织机构 组 长 尚经彭 副组长 杨其秀 李文武 成 员 李成文 邸福祥 王 东 王鹏飞 高建波 龙 林 姜志敏 向国福 王 平 十一 安全技十一 安全技术术措施措施 一 瓦斯防治 1 打钻时在钻机上方挂一台甲烷便携式报警仪 以便掌握钻机周 围瓦斯变化情况 2 距钻机迎风侧 5m 处 要安装一台甲烷探头 当风流中瓦斯浓 度达到 0 4 时 自动报警断电 撤出工作人员进行处理 3 在打钻期间必须有一名瓦斯检查员在现场 负责在钻机周围检 查瓦斯 发现瓦斯浓度超过 规程 规定时 要及时采取措施进行处理 待瓦斯浓度降到 规程 规定浓度以下时 方可开始工作 4 所有打钻人员必须经过专业培训 掌握煤与瓦斯突出预兆 熟 悉避灾路线 并随身携带自救器 严禁穿化纤衣服 5 在钻进中 如发现有瓦斯异常 顶钻 喷孔等煤与瓦斯突出预 光时 应立即停止工作 切断电源 所有工作人员必须撤到安全地点 二 施工安全措施 1 钻机投入使用前 必须将各部件仔细检查一遍 发现问题及时 处理 严禁钻机带病工作 2 搬运钻机时 钻机要牢固固定在平板车上 严格按照运输规定 执行 3 在稳钻机前 首先要敲帮问顶 将钻场附近顶板加强支护 然 后把钻场周围的杂物清理干净 4 在稳钻时 钻机底座要固定在两根专用底木梁上 上部四根顶 柱与顶板顶牢 机尾下部加戗柱一根 确保钻进时机身牢固可靠 5 要严格按设计要求开孔 没有负责人的同意 不得随便改变钻 孔位置 钻孔角度 否则 要追查责任 6 开孔前要检查钻机的油是否充足 钻头 钻杆 工具是否齐全 如发现不齐全 应立即补齐 钻机的保护装置要齐全 电缆线要吊挂 整齐 按钮要放在合适位置 一切准备工作做好后 方可开始 7 在钻进过程中 钻机前方 后方和钻机转动部位严禁站人 以 防钻机转动部分绞伤和钻杆打伤人 人员应站到安全地点 8 钻工操作时 必须衣着整齐 利索 打钻时不准围毛巾 戴手套 以免机械绞伤人 特别是切换钻杆时 动作要协调 操作要稳 准 9 每次开钻前 应先送水后开钻 停钻时 应先停钻后停水 严禁 无水钻进 以防把钻卡死或将钻杆丢到孔内 在接换钻杆时 必须把 钻机停稳后再进行 所接的钻杆必须经过仔细检查 严禁使用不合格 的钻杆 10 打钻结束后 应把孔号 孔深 孔径 等参数填写在原始记录 上 升井后上图以便指导工作和备查 11 要求打一孔 封一个孔 钻孔按要求封严密 不准出现漏气现 象 否则要追查封孔人员的责任 12 打钻结束后 要把钻场周围的煤粉清理干净 钻杆丝口要涂 黄油用棉布包扎 并摆放整齐 钻头 工具设专人管理 三 机电设备管理安全技术措施 1 钻机及电气设备 必须有专人负责维护 保养 2 钻机上的电气设备必须达到完好标准 3 移动钻机和电气设备时 严禁带电移动 4 在检修和维修电气设备时 要严格执行机电维护和维修规定 严禁违章作业 四 其它 1 打钻时的巷道中 要保持畅通无阻 不准有大面积杂物堆积 2 打钻期间 钻机后的方回风流中 严禁有人敲击硬质物 以防 引起火花 3 打钻期间如遇瓦斯喷孔等异常现象 应切断电源 撤出人