瓦斯防治措施.doc

- 丰阳煤矿瓦斯防治措施一、抽采方法根据丰阳煤矿不同地点抽采需要，必须施行分源抽放。为了实现井下各地点分源抽放，对采空区、采面及上隅角施行大流量、低浓度、低负压井下移动抽采。对二1煤原始煤层本煤层、穿层钻孔施行小流量、高浓度、高负压平地瓦斯泵站抽采。 1、 抽采方法选择依据选择瓦斯抽采方法选择应兼顾合法性、合理性、经济性，根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、时间配合、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术经济比较确定。并应符合下列要求：(1) 抽放方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质和开采技术条件；(2) 应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析，有针对性地选择抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽放效果；(3) 在满足瓦斯抽放的前提下，应尽可能地利用生产巷道，以减少抽放工程量；(4) 选择的抽放方法应有利于抽放巷道的布置和维护；(5) 选择的抽放方法应有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本；(6) 瓦斯抽放应有利于钻场，钻孔的施工和抽放系统管网的设计，有利于增加钻孔的抽放时间；(7) 抽放规模与抽放能力应能适应矿井生产能力和服务年限的需要，并能满足矿井生产期间最大抽放瓦斯量要求；瓦斯泵站选择的地址不仅要满足安全抽放瓦斯，还应考虑瓦斯利用的方便。开采层瓦斯抽采方法可按下列要求选择：(1)容易抽采和可以抽采的煤层，宜采用本层预先抽采方法，可采用沿层或穿层布孔方式。(2)可以抽采及较难抽采的煤层，宜采用边采边抽方法。(3)单一较难抽采的高瓦斯煤层，可选用密集网格穿层钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制预裂爆破、高压水射流扩孔等方法强化抽采。对煤与瓦斯突出严重的煤层，宜选择穿层网格布孔方式。(4)煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的抽采方法。一、采面本煤层抽采1）钻孔布置方式根据回采工作面的煤层地质条件和上、下顺槽的断面大小，采用顺煤层平行布孔方式，如图3.5所示。由工作面上、下顺槽施工平行钻孔，钻孔轴线平行于回采工作面煤壁。图3.5预抽煤层瓦斯措施的平行布孔方式示意图2）钻孔布置参数钻孔间距1.5m，钻孔直径75mm，设计长度：下巷向上80米90米、上巷向下40米，设计抄手10米。3）措施效果检验沿煤巷掘进方向每间隔50m布置1个检验测试点，（布置一个压力孔，一个含量孔），抽放3个月，采用直接测定煤层残余瓦斯压力和残余瓦斯含量的方法进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验，只有煤层残余瓦斯压力0.74Mpa和煤层残余瓦斯含量8m3/t两个指标都达到要求，才证明措施有效。二、二1煤巷抽采（1）顶板穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯技术1）施工原理及施工工艺在二2煤层上顺槽下帮及下顺槽上帮向下对二1煤层掘进工作面范围加密布孔，实施条带煤层瓦斯抽放。每隔10m布置一个钻场（借助现有掘进巷道），每个钻场布置3个钻孔，二2煤超前以后，每隔15米设计一个扇形钻场。对下部二1煤层掘进范围进行抽放。2）施工原理图 3）措施效果检验沿煤巷掘进方向每间隔50m布置1个检验测试点，（一个压力孔，一个含量孔），抽放3个月，采用直接测定煤层残余瓦斯压力和残余瓦斯含量的方法进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验，只有煤层残余瓦斯压力0.74Mpa和煤层残余瓦斯含量8m3/t两个指标都达到要求，才证明措施有效。（2）石门钻场抽放方法1）技术原理在拟掘煤巷上、下20m的范围内，用穿层钻孔布置一个瓦斯抽放条带，进行高负压预抽该条带煤层瓦斯，以减少瓦斯对该煤巷掘进的危害，在预抽达标后，才开始掘进煤巷，以达到消突效果。2）基本情况在需要掘进煤巷的位置确定煤巷两侧应控制的宽度（巷道两侧各10m），以10m5m（走向倾斜）的间距布置孔径为75mm的条带式网格穿层预抽钻孔，从位于+70m岩石集中巷石门内过硬岩石的位置开孔，穿透二1煤层直至顶板为止。具体情况如下图。3）高负压预抽煤层瓦斯预抽煤层瓦斯钻孔施工完成后，改新封孔工艺，必须进行严密封孔，封孔长度严格按照防突规定不得小于5m，改造瓦斯管路抽放系统，减少由于管路积水、管路不顺畅对瓦斯抽放负压的影响，保证钻孔孔口抽采负压不小于20kpa，抽放时间不小于3个月，加强对每个钻孔抽放参数的测定，要求对抽放效果进行评价。4）措施效果检验沿煤巷掘进方向每间隔50m布置1个检验测试点，（布置一个压力孔，一个含量孔），采用直接测定煤层残余瓦斯压力和残余瓦斯含量的方法进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验，只有煤层残余瓦斯压力0.74Mpa和煤层残余瓦斯含量8m3/t两个指标都达到要求，才证明措施有效。三、抽放钻孔的密封（1）封孔深度根据煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006）第28条和矿井抽放瓦斯工程设计规范（MT501896）第4.3条的规定，在煤层中布置的钻孔其密封深度不小于5m。结合我矿实际情况，煤孔封8米，岩孔封6米。（2） 封孔方法钻孔封孔设计应满足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造价低的要求。抽放钻孔封孔方式主要有水泥注浆泵封孔, 人工水泥沙浆封孔和聚胺脂封孔等。考虑到水泥砂浆封孔密封性能好，造价低廉，操作较为便捷。结合我矿实际情况，所以采用人工水泥沙浆结合聚氨酯封孔。（3） 聚氨酯封孔工艺1）抽放管结构抽放管结构如图3.8所示。钻孔抽放管为外径42mm、壁厚2.5mm、长度6m的热轧无缝钢管，在管前端焊上铁挡板，套上木塞和橡胶垫圈，距前端橡胶垫圈0.8m处，再套上橡胶垫圈和木塞，并用铁丝缠紧固定，并在抽放管的0.8m间距内固定一块毛巾布（长度0.8m，宽度0.67m）。2）封孔工序本封孔工艺为卷缠药液法，其操作程序如图3.9所示。先称量出封一个钻孔的甲、乙两种药液各0.5kg，分别装入两个容器，再将药液同时倒入混合桶中，立即用棒快速搅拌均匀，当药液由黄褐色稍变为乳白色时，停止搅拌，将药液均匀倒在毛巾布上，边倒药液边向抽放管上缠绕毛巾布，并把卷缠好药液的抽放管迅速插入钻孔内。大约5min后药液开始发泡膨胀，20min停止发泡，逐渐硬化固结。为了避免抽放管因碰撞晃动而影响封孔质量，孔口要用水泥沙浆将抽放管固定牢固，或用木楔楔紧。卷缠药液法密封钻孔如图3.10所示。四、抽采设备(1)、泵站及管路1）、需要安装+135m西翼瓦斯移动抽放泵站，9月底完成。2）、实现31040采面分源抽放，需安装8寸抽放管子1000米左右，9月底完成。3）、实现31030采面分源抽放，需安装8寸抽放管子1000米左右，10月底完成。4）、二2煤掘进防治瓦斯需安装西二2下巷、东二2下巷瓦斯抽放管子6寸共