保德矿瓦斯治理汇报材料

保德煤矿瓦斯治理方案及需解决的技术问题保德煤矿瓦斯治理方案及需解决的技术问题 一 矿井基本情况一 矿井基本情况 矿井南北走向 14km 东西倾向 5 7km 面积 55 9km2 可采储量 6 6 亿 含煤 地层石炭二叠系 可采煤层 8 10 11 13 层共 4 层 煤层倾角 6 度 煤种气煤 目前开采最上部 8 煤层 埋藏深度 120 450 米 均厚 6 5 7 5m 设计产能 1500 万 t a 服务年限 34 年 矿井采用 平硐 斜井 立井 综合开拓方式 井田共有 8 个井筒 六进两回 井田划分为一 二 三 五盘区 共 4 个盘区 配置 两综放 81305 81502 四掘锚 共 6 个采掘队 采煤方法 走向长壁后退式综合机械化采煤 掘进采用 掘锚机施工全煤矩形巷道 矿井采用 六进两回 分区抽出式通风 布置南 北部区两个回风立井 安 装两台 FBCDZ 10 38 型 2 900kw 的防爆对旋轴流通风机 其中南部区回风立井 服务二 三盘区 北部回风立井服务一 五盘区 目前矿井总回风量 33000m3 min 左右 等积孔 13m2 矿井绝对瓦斯量 118m min 相对瓦斯量 3 55m t 高瓦斯矿井 8 煤为自燃 煤层 发火期为 4 6 个月 煤尘具有爆炸危险性 矿井安全监控系统 北京瑞赛 公司 开发的 KJ2000N 安全监测监控系统 矿井北部区建成刘家堰地面抽采系统 担负北部区采空区低负压抽采 同时井 下建有一套高负压预抽系统 担负北部区提前预抽 在南部区井下建有两套井下高 低负压的超前预抽和采空区抽采系统 抽放泵 型号 使用 台数 台 功率 KW 配套 管路 额定流量 m3 min 使用地点 抽放主 管长度 m 用途 2BEC7202710 主管 820 支管 560 560815023100 采空区抽 放 ZWY 110 160 G 2160 主管 315 支管 108 110 北部区计 670 81502 81503 81504 81505 10090 预抽 ZWY 130 160 G 2160 主管 315 支管 108 130 81304 81305 81306 10883 预抽 ZWY 300 355 G 2355300 ZWY 300 355 G 2355 主管 820 支管 560 300 南部区 730 81305 采空区 3000 采空区抽 放 1 二 矿井瓦斯综合治理技术方案二 矿井瓦斯综合治理技术方案 矿井矿井 8 8 煤层瓦斯赋存及涌出规律如下 煤层瓦斯赋存及涌出规律如下 1 回采工作面瓦斯涌出量本层占 90 下邻近层占 10 上邻近 层可忽略不计 2 回采工作面采空区 顶煤 邻近层 瓦斯涌出量占 60 70 煤壁 落煤占 30 40 3 矿井瓦斯风化带下边界为 776 标高 地表 812 1148 风化 带深度 170 230m 4 瓦斯含量梯度为 2 59m3 100m t 瓦斯压力梯度 0 50Mpa 100m 5 深部井田边界标高为 500m 地表 812 1148 深度平均 450 米 瓦斯含量预测为 8 17 m t 压力最大预测为 1 67Mpa 6 8 煤层透气性系数 0 17 0 8 Mpa d 钻孔瓦斯流 量衰减系数 0 0047 0 0491d 1属于可抽放煤层 五盘区已完成突出性鉴定 最大瓦斯压力 0 3MPa 鉴定结果为没 有突出危险性 二 三盘区目前由重庆煤科院进行突出性鉴定 矿井瓦斯治理技术方案矿井瓦斯治理技术方案 回采面瓦斯治理先后分别采用风排 尾排 引排 上隅角插管抽采 采空区埋管抽采 本煤层预抽 高位钻孔抽采 回风隅角增压 井下移 动抽放泵站抽采等多种方法 目前将形成地面高 低压抽采系统 掘进面瓦斯治理技术方案 掘进开口前 从大巷用千米定向钻机施工走向顺层千米钻孔超前预 抽 掘进时 有掘必探 利用探放水钻孔进行抽采 减少掘进期间瓦 斯涌出量 掘进采用双巷或多巷施工 配备 2 45KW 局部通风机和 800mm 风筒供风 采用风筒接口器进行连接 每隔 75m 施工 1 个联巷 随着联巷的封闭 形成了全风压与局部通风相结合的通风系统 掘进 2 工作面均实现了 三专两闭锁 及双风机 双电源自动切换 基本杜绝 了无计划停电停风现象 风筒之间全部 提高了风筒连接质量 回采面瓦斯治理技术方案 回采面必须提前 2 年以上形成备用面 然后在切眼和主回撤通道内 施工走向顺层千米钻孔 对于回采面中部在胶运顺槽内施工倾向顺层上 行钻孔进行预抽 保证回采前预抽时间不少于 1 5 年 回采过程中在预 抽的同时 利用大管径 大流量抽采系统对采空区插管抽采 目前回采 面采取三进二回 U L 型通风方式 配风量 1600 2500 m min 1 750 标高以上的工作面采取两进一回 U 型通风方式 工 作面配风量 1600 m3 min 回风流瓦斯浓度 0 2 左右 回风隅角瓦斯浓 度为 0 3 左右 工作面瓦斯涌出量 3m3 min 左右 通风系统如下图所 示 2 650 750 标高之间 采取预抽 采空区抽采和风排治理 瓦斯 通风方式为三进二回 U L 型 工作面配风量 1600m3 min 通 风系统如下图所示 3 650 标高以下的工作面采取走向顺层千米钻孔和倾向顺层上 行钻孔预抽 采空区抽采 风排治理瓦斯 通风方式为三进二回 3 U L 型 工作面配风量 1600 2500 m min 通风系统如下图所示 预抽钻孔布置方式 先采用千米定向钻机在切眼 通道或盘区大巷施工顺层千米钻孔然 后利用常规钻机在顺槽施工顺层平行短钻孔 采空区瓦斯治理技术方案 封堵采空区联巷密闭 两道 0 75m 砖墙 中间夹 1m 充填层 黄土 罗克休 外喷 10cm 厚砂浆 采空区永久密闭 两道 75cm 砖墙 中间夹 3 5m 充填层 黄土 罗克休 外喷 10cm 厚砂浆 封 堵 1 采空区联巷密闭 两道 0 75m 砖墙 中间夹 1m 充填层 黄土 罗克休 外喷 10c m 厚砂浆 2 采空区永久密闭 两道 75cm 砖墙 中间夹 3 5m 充填层 黄土 罗克休 外喷 10 cm 厚砂浆 抽 放 1 利用永久密闭上的联通管与现有的瓦斯泵连接进行抽采 2 敷设瓦斯抽放管路回风隅角进行抽采 其 他 1 回风隅角及时退锚索 不能退的在锚索头上抹黄油 2 两帮的金属网每 30 米剪断 3 撒布 10cm 厚的岩粉 通过对矿井瓦斯的综合治理 回采面采前平均预抽率达 18 回采 期间抽采率达 50 以上 矿井瓦斯抽采率为 45 2 实现了矿井生产过 程中瓦斯不超限的目标 建立地面永久高 低负压抽采系统 2012 年建成北部区 560 m3 min 和 900 m3 min 的高 低负压抽采 4 系统 南部区 900 m3 min 和 1400 m3 min 的高 低负压抽采系统 优化钻孔参数 加大抽采力度 增加 2 台钻机 在南北两部区利用定向千米钻机对 8 煤深部区未采 动的煤体施工钻孔提前预抽 以降低采掘前的瓦斯涌出量 对 8 煤以下 的煤层施工穿层钻孔提前预抽 为深部区开拓开采提前卸压 利用常规 短钻机对掘进巷道施工钻孔进行边掘边抽 采取密间距 大孔径 高负 压 严封孔 长期抽 全覆盖措施提高煤层抽出率 保证回采面采前预 抽时间不低于 2 年 高位走向钻孔治理回风隅角瓦斯 在工作面回顺钻窝内利用定向千米钻机施工不同层位 不同长度 不同数量的高位走向钻孔 确定合理布孔参数进行高位抽采 健全瓦斯抽采在线监测系统 在现有瓦斯抽采泵站安全监控的基础上 加大监控布点范围 对瓦 斯抽采支管 钻场及钻孔的浓度 压力 流量等各种抽采参数实时在线 监控 及时监控瓦斯抽采系统运行状况 确保抽采系统可靠 有效运行 进一步研究测定瓦斯基本参数 为深部区瓦斯治理提供科学依据 三 需要解决的技术问题三 需要解决的技术问题 1 目前回采面均为 三进两回 巷道布置 上一采面 三进 是 工作面回采后保留两条作为下一采面的双回风巷 其中在二号回风巷敷 设瓦斯抽采管路对下一采面进行采空区插管抽采 问题 三进 巷道布置准备时间长 工程量大 煤柱损失多 一 二号回顺间煤柱 12m 在能保证有效治理回风隅角瓦斯的情况 下 除采用内错尾巷 高抽巷外 如何更好的优化巷道布置 2 回采面回风隅角尽管采取退锚索等措施 但三角区域的顶板有时 也不能随采随冒 形成瓦斯积聚空间 一旦周期来压采空区顶板大面 5 积垮落 使瓦斯瞬间涌出 容易造成回风隅角瓦斯浓度增大 达 1 0 1 5 问题 在高产高效条件下 如何采取更有效的措施预防周期来压 顶板垮落时回风隅角瓦斯浓度瞬间增大 3 目前开采区域内煤层瓦斯含量最大在 4m3 t 左右 工作面及回风 流瓦斯浓度在 0 2 0 3 之间 尽管采用二号回风巷敷设瓦斯抽采管路 治理回风隅角瓦斯 当煤机割到距机尾 50 米左右 回风隅角瓦斯浓度 有时也出现偏高现象 达到 1 左右 问题 在高产高效条件下 如何采取有效措施治理此种情况下的 瓦斯偏高现象 1 2 3 45 6 78 9 11 1213 1415 16 17 1819 20 21 22 23 24 25 2627 28 10 辅 助 运 输 大 巷 15 00 00 88101 工 作 面 88101 胶 运 顺 槽 88102 回 风 顺 槽 88102 工 作 面 88102 胶 运 顺 槽 集 中 主 运 大 巷 集 中 辅 运 大 巷 88201 胶 运 顺 槽 5L 15L 20L 20L 25L 30L35L40L 25L30L35L 45L L 15 00 00 88202 一 号 回 风 顺 槽 88202 胶 运 顺 槽 88301 回 风 顺 槽 88203 二 号 回 风 顺 槽 88202 工 作 面 88103 回 风 顺 槽 88103 辅 运 顺 槽 88301 二 号 回 风 顺 槽 88301 一 号 回 风 顺 槽 88103 工 作 面 88201 工 作 面 5L 25L 88204 二 号 回 风 顺 槽 88203 一 号 回 风 顺 槽 88203 胶 运 顺 槽 35L30L 20L25L 30L35L40L 45L50L 55L 60L L5L 10L15L 20L 88203 工 作 面 10L 35L 50L 88304一 号 回 风 顺 槽 10L 25L 30L35L40L 45L 88302 胶 运 顺 槽 88303 回 风 顺 槽 20L 50L55L 88300 1 回 风 顺 槽 88300 1 胶 运 顺 槽 88300 2 回 风 顺 槽 88300 2 胶 运 顺 槽 60L 65L 一 盘 区 辅 运 巷 45L 50L 55L60L 40L 5L 70L 40L L 5L 10L 15L 20L 45L 88304 二号 回 风 顺 槽 88101 二 号 回 风 顺 槽 88202 二 号 回 风 顺 槽 主 运 输 大 巷 88101 一 号 回 风 顺 槽 88100 胶 运 顺 槽 10L L 5L10L 25L20L 15L10LL L5L10L15L 20L L5L10L15L L 10L 15L 20L 25L 30L 35L 40L 45L 55L 88100 工 作 面 采 空 区 采 空 区 采 空 区 采 空 区 F07 764 014 F05 766 096 F04 767 674 F03 772 082 F01 770 806 75L80L85L90L95L 100L 105L 110L115L 120L 88301 胶 运 顺 槽 88303 胶 运 顺 槽 15L 采空区采 空 区 20L 15L 10L 5L L 88201 回 风 顺 槽 集 中 主 运 大 巷 集 中 辅 运 大 巷 10L 5L 5L 15L20L 25L 30L 15L 25L 30L 35L 40L 45L 50L 55L 60L 88100 回 风 顺 槽 苏家里新农村 4L 8L 12L 20L 22L 88104 工 作 面 88106 回 风 顺 槽 88107 胶 运 顺 槽 88106 胶 运 顺 槽 88105 胶 运 顺 槽 88107 回 风 顺 槽 88105 回 风 顺 槽 88107 工 作 面 88106 工 作 面 88105 工 作 面 88108 回 风 顺 槽 L 20L 15L 35L30L25L 20L10L 10L20L 30L 88109 胶 运 顺 槽 88109 回 风 顺 槽 88110 胶 运 顺 槽 88109 工 作 面 88110 工 作 面 88111 工 作 面 5L 10L15L20L25L30L 35L 5L10L 5L 5L 15L25L 35L 40L L 5L 15L 25L20L30L35L 40L 15L 88111 回 风 顺 槽 L5L 10L 15L 20L25L 30L L 5L 10L 45L 50L 25L 88112 胶 运 顺 槽 88112 回 风 顺 槽 88112 工 作 面 88113 胶 运 顺 槽 15L 20L 25L 30L 35L 40L 15L 保德煤矿81305 一 号 回 风 顺 槽 保德煤矿81305 二 号 回 风 顺 槽 保德煤矿81304 胶 运 顺 槽 10L 25L 25L L L 保德煤矿81501 二 号 回 风 顺 槽 保德煤矿81502