33(4)17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计

1、 山西焦嫁 E員强 KI COK MU CW3HL 汾西矿业(集团)有限责任公司双柳煤矿 33(4)17工作面掘进、回采期间 瓦斯抽采设计 双柳煤矿 二一七年一月 尼康山 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 会审意见 瓦斯地质副总意见：工作面回采期间，安排专人定期对抽采巷裂 隙孔、运巷钻场孔及高抽瓦斯抽采情况，进行观测调整工作，做好原 始数据的记录、分析对比工作； 通风副总意见：钻探队组在钻孔施工过程中， 要严抓钻孔的施工 质量，特别是圭寸孔质量； 通风区区长意见：根据实际生产情况，做好钻孔孔口负压调整工 作； 矿总工程师意见：回采期间，根据实际瓦斯涌出情况，若需

2、要进 行对高抽巷段补打钻孔时，防突区及时安排组织人员施工钻孔； 3 目 录 第一章工作面概况3 一、33(4)17工作面地质概况 3 二、 掘进方式.米煤方法 .4 三、瓦斯来源和通风方式4 四、预计抽采情况5 五、瓦斯抽采的可行性和必要性 7 六、煤层突出危险性分析8 第二章33(4)17 工作面抽采设计9 一、33(4)17运巷、抽采巷掘进期间的抽采设计 9 二、33(4)17运巷、抽采巷回采期间的抽采设计 16 三、抽采方法及管路敷设 21 四、抽米负压 23 五、抽采钻孔封孔设计 27 第三章瓦斯抽米设备 29 一、 设备的选择29 二、 瓦斯抽采管路的附属装置 30 三、 瓦斯泵站附

3、属设备 31 第四章 抽采参数考察32 第五章 抽采的安全技术措施 33 一、打钻33 二、 管路安装(拆除)的安全技术措施 37 三、 泵站和钻孔的观测39 四、煤层参数的观测40 第六章避灾路线42 一、避灾原则 42 二、 发生水灾42 三、 发生火灾、煤尘瓦斯爆炸 42 附图 1 : 33(4)17工作面预想煤岩柱状图 附图 2 : 33(4)17工作面区域预抽钻孔平面布置示意图 3 : 33(4)17工作面本煤钻孔平面布置示意图 附图 4 : 33 (4) 附图 5 : 33 (4) 附图 6 : 33 (4) 附图 7 : 33 (4) 附图 8 : 33 (4) 附图 9 : 3

4、3 (4) 附图 17工作面本煤层抽采钻孔剖面示意图 17工作面裂隙带钻孔平面布置示意图 17抽采巷裂隙带抽采钻孔剖面示意图 17工作面回采期间运巷钻场钻孔平面布置示意图 17工作面回采期间运巷钻场裂隙带钻孔剖面示意图 17工作面掘进期间瓦斯管路布置示意图 附图10 : 33(4)17工作面回采期间瓦斯管路布置示意图 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 双柳煤矿33(4)17工作面掘进、回采期间 瓦斯抽采设计说明 第一章工作面概况 一、33(4)17工作面地质概况 33(4)17工作面位于三采区前进方向的南翼，东邻 33(4)15工作面，西 邻33(4)

5、19工作面。工作面设计走向长度 2243m可采长度1946.4m,倾斜 长度为200.1m，实体长195.3m。 33(4)17工作面所掘4(3+4)#煤层为山西组下段顶部煤层，该煤层区内 稳定，平均煤厚为3.84m,结构中等至复杂，含二一四层厚约0.05 0.2m 的深灰一黑色炭质泥岩、泥岩夹矸层。区内煤层倾角010，平均5。 工作面煤层顶板为灰黑色砂质泥岩；底板为灰黑色泥岩(参考368、MS3 S8、 S10钻孔)。 东邻33(4)15工作面，该工作面所掘4(3+4)#煤层为山西组下段顶部煤 层，该煤层区内稳定，结构中等至复杂，煤厚3.8m，煤层结构1.0( 0.2) 2.6，含一一三层厚

6、为0.05 0.2m左右的灰一黑灰色泥岩夹矸层。该区内煤 层倾角0 10，平均5。工作面煤层顶板为灰黑色砂质泥岩；底板为 灰黑色泥岩。 33(4)17工作面直接顶为砂质泥岩，厚度约 8.09m。其特征为灰黑色砂 质泥岩，中厚层状，水平层理，含大量植物化石。抗压强度8.7-37.4Mpa ； 老顶以细砂岩为主，厚度为4.28m。其特征为灰色的细粒砂岩，中厚层状， 水平层理，主要成分以石英、长石为主，分选、磨圆中等，过渡接触。抗压 强度11.0-55.6Mpa ;直接底以泥岩为主，厚度为7.26m,其特征为灰黑色泥 岩，薄层状，含炭质泥岩，性脆，半坚硬，含植物化石、菱铁矿结核。抗压 强度9.2-1

7、3.8Mpa ;老底为灰黑色砂质泥岩，薄层状，水平层理发育，层面 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 含云母碎片、植物化石，节理、裂隙发育，含菱铁矿结核，厚度8.65m。抗 压强度5.0Mpa。 附图1： 33(4)17工作面预想煤岩柱状图。 二、掘进方式、采煤方法 1、工作面掘进期间采用综合机械化掘进。 2、工作面开采方法采用走向长壁式开采，采煤方法为一次采全高综合 机械化，全部垮落法管理顶板。 三、瓦斯来源和通风方式 1、33(4)17工作面掘进期间瓦斯来源： 33(4)17工作面运巷、抽采巷瓦斯来源主要为本煤层瓦斯，同时由于我 矿所采二叠系下统山西

8、组下段顶部煤层(3+4)#合并层，煤体松，透气性好。 33(4)17工作面在掘进过程中，工作面瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘 进落煤中的瓦斯涌出两部分。根据邻近的33(4)15工作面掘进期间瓦斯涌出 量，预计33(4)17运、抽采巷掘进期间绝对瓦斯涌出量可达 6-12m3/min，所 以按照煤矿安全规程规定，必须进行瓦斯抽放。 2、33(4)17工作面回采期间瓦斯来源包括本煤层、围岩和邻近层： 、本煤层瓦斯涌出：我矿所采二叠系下统山西组下段顶部煤层(3+4) #合并层，煤体松，透气性极好，不利瓦斯储存。本煤层瓦斯涌出量约占工 作面总涌出量的45%左右，是主要瓦斯涌出之一，根据治理瓦斯的分源治

9、理 原则，需进行瓦斯抽采工作。 、围岩瓦斯涌出：因我矿煤层顶底板多为砂质泥岩，孔隙、裂隙相当 发育，成煤时期储存较多，在回采过程中，随着老顶周期来压，其中瓦斯一 部分升至裂隙带，一部分随采空区漏风带到工作面，直接影响工作面和上隅 角瓦斯浓度，约占总涌出量的55%为主要瓦斯涌出量。 康Q汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 、邻近层瓦斯涌出：下邻近煤层离本开采层距离较大(约80余m， 对本开采层瓦斯涌出无影响；上邻近2#煤层距本煤层6 15m开采后随顶 板垮落，应力重新分配后主要涌向采空区，对工作面无太大影响，一并计入 米空区瓦斯涌出量中。 3、通风方式： 掘进期间

10、:33(4)17运巷、抽采巷，采用局扇压入式通风。 回采期间：33(4)17工作面采用“ U型通风方式。33(4)17材巷进风， 33(4)17运巷回风，另在运巷一侧布置一条抽采巷进行裂隙带以及下一个工 作面本煤层钻孔抽放工作。 四、预计抽采情况 工作面瓦斯含量、瓦斯储量、预抽时间、抽采瓦斯量、抽采率、抽采达 标情况： 根据防突区对33(4)17工作面(3+4) #煤合并层煤层的原始瓦斯含量测 定平均为9.4 nVt.r计算，33(4)17工作面煤炭可采储量为202.9万吨，其 瓦斯总储量预计为1907.26万n。 预计33(4)17工作面在掘进、回采期间钻孔施工时间、钻孔工程量、预 抽时间具

11、体见下表： 钻孔类型 施工时间 钻孔个数 工程量 预抽时间 运巷本煤层钻孔 2019 年 4 月-2021 年 12 298 32780 6个月以上 抽采巷本煤层钻孔 2019 年 8 月-2021 年 12 156 17160 6个月以上 区域预抽钻孔 2017 年 4 月-2021 年 8 60 44860 6个月以上 回采期间运巷钻场钻孔 回采期间(时间未定) 528 58080 / 回采期间抽采巷裂隙钻孔 回采期间(时间未定) 400 33600 / 合计 / 1442 186060 / 尼諾 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 1、预计33(4)17工

12、作面在掘进期间瓦斯抽采量、抽采率、抽采达标情 况 参照33(4)15工作面掘进期间的各项瓦斯抽采参数，预计33(4)17瓦斯 抽放混量平均为34.15m3/min左右，平均抽放浓度为27%抽放瓦斯纯量平 均为9.22m3/min，风排量最大为6.15m3/min，抽放率可达60%以上。 按防突区对33(4)11工作面在回采前经抽采后进行区域效果检验，测定 煤层瓦斯残余含量最大为4.92 m3/t.r ，预计33(4)17工作面在回采前经抽 采后，煤层瓦斯残余含量约为5.44 nkr，预抽量约为484.73万m ,能够 保证掘进期间工作面的抽采达标生产。 具体见下表: 抽放混量 抽放纯量 抽放浓

13、度 风排瓦斯量 预抽量 抽采率 34.15m3/min 9.22m3/min 27% 6.15m3/min 484.73 万 m 60% 2、预计33(4)17工作面在回采期间瓦斯抽采量、抽采率、抽采达标情 况 参照33(4)11工作面回采期间的瓦斯抽采情况，预计33(4)17在正常生 产过程中绝对瓦斯涌出量平均可达 20ni/min左右；预计可抽采瓦斯量约为 683.28万m,风排量为367.92万nt预计本工作面抽采率按65%计算，工作 面可采工期按12个月计算，可计算出每分钟风排瓦斯量为7 m3/min，能够 保证回采期间工作面的抽采达标生产。 具体见下表： 相对涌出量 煤层可采储里 瓦

14、斯储量 抽采量 风排量 抽采率 尼康山 汾西矿业双柳煤矿-33（4）17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 3 5.44m /t 202.09 万 t ,.3 1907.26 万 m ,.3 683.28 万 m ,.3 367.92 万 m 65% 五、瓦斯抽采的可行性和必要性 1、根据国家安全生产行业标准 AQ1027-2006煤层瓦斯抽放规范的有 关规定，将未卸压的原始煤层的抽放难易程度划分为三种类型，并规定了相 应得取值范围。 煤层瓦斯抽放难易程度表 类别 钻孔流量衰减系数 煤层透气性系数 谷易抽放 V 0.003 大于10 可以抽放 0.003-0.05 10-0.1 较难抽放 0.0

15、5 小于0.1 双柳煤矿实测瓦斯可抽性指标: 百米钻孔瓦斯流量衰减系数a=0.0142d-1 煤层透气性系数入=0.8043 m2/Mpa2d 百米钻孔极限自然瓦斯流量 Q=4007.37 m3 双柳矿所开采的（3+4） #合并层从钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性 系数来判断属于可抽煤层，从百米钻孔极限自然瓦斯流量判断又属于较难抽 采煤层，根据矿井生产过程中的实际情况判定，双柳煤矿所开采的（3+4） # 合并层属于可以抽采煤层，具有本煤层抽采的条件。 2、 根据抚顺煤科院对我矿瓦斯危险程度预测，本矿井内4#煤层大部分 地区位于瓦斯带内，瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增加而增加的趋势。根据 回采工作

16、面、掘进工作面瓦斯涌出量预测结果，本矿井前期开采煤层具备瓦 斯抽放条件。 3、根据山西焦煤集团公司的要求，全面树立“多抽一方瓦斯，矿井就 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 多一份平安”、“抽采瓦斯是解放生产力，治理瓦斯是发展生产力”的瓦斯治 理理念。 六、煤层突出危险性分析 根据中国矿业大学对我矿(3+4)#煤合并层突出危险性鉴定，目前测定 的标高+430m以下区域煤层的瓦斯压力最大值为 2.4MPa,煤样的坚固性系数 最小值为0.36，煤样的瓦斯放散初速度最大值12.9mmHg因此从目前测定 的单项指标来看，标高+430m以下区域3+4煤层具有突出危

17、险性。33(4)17 工作面标高：+333-425m具有突出危险性，按突出区域进行管理。 9 胆康山 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 第二章33(4)17工作面抽采设计 一、33(4)17运巷、抽采巷掘进期间抽采设计 1、33(4)17运巷前398m 抽采巷前336m区域预抽 33(4)17运巷、抽采巷开口前，已在三采回风巷南侧帮施工 6个区域 预抽孔，每个钻孔有一个分支孔，单孔深 504m总进尺6048m终孔间距 7m钻孔轨迹覆盖33(4)17运巷、抽采巷倾向80m,走向350m范围的区域， 提前预抽33(4)17运巷、抽采巷掘进前350m煤体瓦斯，以解决3

18、3(4)17 运巷、抽采巷开口掘进期间消突工作及瓦斯治理问题。 三采回风巷区域预抽钻孔设计参数如下: 孔号 开孔方位 () 终孔方位 () 孔径(mm 孔深(m 终孔间距 (m 备注 1 140 180 96 504 7 / 1-1 / 180 96 504 7 / 2 140 180 96 504 7 / 2-1 / 180 96 504 7 / 3 140 180 96 504 7 / 3-1 / 180 96 504 7 / 4 140 180 96 504 7 / 4-1 / 180 96 504 7 / 5 140 180 96 504 7 / 5-1 / 180 96 504 7

19、/ 6 140 180 96 504 7 / 6-1 / 180 96 504 7 / 2、33(4)17运巷398-1896m 抽采巷336-1834m段区域预抽 33(4)17运巷398-1896m段掘进之前，在33(4)17运巷东侧帮277米、 677米、1077米、1477米各施工一个千米钻场，每个千米钻场内布置3个 千米钻孔，共计12个钻孔，单孔深450m总进尺5400m终孔间距7m 在33(4)17运巷西侧帮240米、640米、1040米、1440米各施工一个千米 钻场，每个千米钻场内布置3个千米钻孔，共计12个钻孔，单孔深450m 康Q汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进

20、、回采期间瓦斯抽采设计 总进尺5400m 终孔间距7m 33(4)17抽采巷336-1834m段掘进之前，在 33(4)17抽采巷177米、577米、977米、1377米西侧帮各施工一个千米钻 场，每个钻场内布置12个千米钻孔，单孔深450m总进尺5200m终孔间 距7m钻孔轨迹分别覆盖33(4)17运巷、抽采巷轮廓线往外20m的范围， 提前预抽33(4)17运巷398-1496m抽采巷336-1434m段煤体瓦斯，解决 33(4)17运巷、抽采巷掘进期间消突工作及瓦斯治理问题。 33(4)17运巷东侧帮277m 677m 1077m钻场钻孔基本参数: 孔号 开孔方 位() 勘探线 方位 /

21、开孔 倾角 孔深 (m) 开孔位置 终孔间距 (.m) 1 175 184.7) 0 450 距巷南 T侧帮 号2.2 距运巷东侧帮 3.5m 2 170 184.7 0 450 距1#孔 1m 距 1#孔 7.0m 3 165 184.7 0 450 距2#孔1m 距 2#孔 7.0m 33(4)17运巷西侧帮240m 640m 1040m钻场钻孔基本参数: 孔号 开孔方 位() 勘探线 方位 / 开孔 倾角 孔深 (m) 开孔位置 终孔间距 (m 1 195 184.7 0 450 距巷南 4 22 距运巷西侧帮 3.5m 2 200 184.7 0 450 距1#孔 5 1m 距 1#孔

22、 7.0m 3 205 184.7 0 450 距 2#孔 1m 距抽采巷东侧帮 3.5m 33(4)17抽采巷西侧帮177m 577m 977m钻场钻孔基本参数: 孔号 开孔方 位() 勘探线 方位 开孔 倾角 孔深 (m) 开孔位置 终孔间距 (m) 1 175 (4.7 0 450 钻场南侧帮 距巷帮2.2 距抽采巷西侧帮 3.5m 2 200 184.7 0 450 距 1#孔 1m 距1#孔7.0m 3 205 184.7 0 450 距 2#孔 1m 距2#孔7.0m 3、33(4)17运巷1896-2243m 抽采巷1827-2172m掘进期间区域预抽 33(4)17 运巷 18

23、96-2243m 抽采巷 1827-2172m掘进之前，在 33(4)17 切割巷正头北侧帮施工1个千米钻场，在钻场内北侧帮布置9个千米钻孔， 单孔深450m终孔间距为 7m总进尺为 4050m覆盖33(4)17运巷 1896-2243m 抽采巷1827-2172m廓线往外20m的范围；提前预抽33(4)17 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 工作面煤体瓦斯，以解决 33(4)17运巷1896-2243m 抽采巷1827-2172m 掘进期间消突工作及瓦斯治理问题。 33(4)17切割巷正头北侧帮钻场钻孔基本参数如下: 孔号 开孔方 位() 勘探线 方

24、位 / 开孔 倾角 孔深 (m 开孔位置 终孔间距 (m 1 15 (.7 0 450 钻场东南角 距运巷东侧帮 18m 2 10 4.7 0 450 北侧帮距 1# 孔 1m 距1#孔7.0m 3 5 4.7 0 450 距 2#孔 1m 距运巷东侧帮 3.5m 4 0 4.7 0 450 距3#孔1m 距运巷西 3.5m 5 355 4.7 0 450 距 4#孔 1m 距4#孔7.0m 6 350 4.7 0 450 距 5#孔 1m 距抽巷东侧帮 3.5m 7 345 4.7 0 450 距 6#孔 1m 距抽采巷西侧帮 3.5m 8 340 4.7 0 450 距 7#孔 1m 距7

25、#孔7.0m 9 335 4.7 0 450 距 8#孔 1m 距8#孔7.0m 4 、33(4)17切割巷段掘进期间区域预抽 33(4)17切割巷段掘进之前，在33(4)17构系统联巷正头西侧帮施工1 个千米钻场，在钻场内布置8个千米钻孔，单孔深180m终孔间距为7m 总进尺为1440m覆盖33(4)17切割巷轮廓线往外20m的范围；提前预抽 33(4)17工作面煤体瓦斯，以解决 33(4)17切割巷段掘进期间消突工作及 瓦斯治理问题。 33(4)17 构系统联巷切割巷钻场钻孔基本参数: 孔号 开孔方 位() 勘探线 方位 / 开孔 倾角 孔深 (m 开孔位置 终孔间距 (m. 1 250

26、274.7 0 450 钻场西南角 距切割巷南侧帮 20m 2 255 274.7 0 450 西侧帮距 1#孔 1m 距1#孔7.0m 3 260 274.7 0 450 距 2#孔 1m 距2#孔7.0m 4 265 274.7 0 450 距 3#孔 1m 距3#孔7.0m 5 270 274.7 0 450 距 4#孔 1m 距4#孔7.0m 11 皿滾心汾西矿业双柳煤矿-3317工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 6 275 274.7 0 450 距5#孔1m 距5#孔7.0m 7 280 274.7 0 450 距6#孔1m 距6#孔7.0m 8 285 274.7 0 450 距

27、 7#孔 1m 距7#孔7.0m 5、33(4)17构系统联巷1893-2243m段掘进期间区域预抽 33(4)17构系统联巷掘进之前，已在 33(4)17材巷1893m处西侧帮施 工5个千米钻孔，每个钻孔施工1-2个分支孔，单孔深120-450m终孔间 距为7m，总进尺为4100m;已在33(4)17材巷1888m处西侧帮施工14个小 钻孔，单孔深98-120m,终孔间距为6.5m，总进尺为1458m覆盖 33(4)17 构系统联巷左右两帮20m的范围；提前预抽33(4)17构系统联巷煤体瓦斯， 以解决33(4)17构系统联巷1893-2243m段掘进期间消突工作及瓦斯治理问 题。 33(4

28、)17 材巷1893m处钻场钻孔基本参数: 孔号 开孔方 位(0) 勘探线 方位 倾角 (m 1开孔位置 终孔间距 (m 1 235 1（4.7） 0 450 钻场南侧 帮距巷帮 距33(4)17构系统巷 道东侧帮4m 1-1 / 184.7 / 450 / 距1#孔7m 1-2 / 184.7 / 450 / 距 1-1# 孑L 7m 2 245 184.7 0 450 距 1#孔 1m 距33(4)17构系统巷 道西侧帮1m 3 250 184.7 0 450 距 2#孔 1m 距2#孔7m 3-1 / 184.7 / 450 / 距3#孔7m 4 255 184.7 0 360 距 3#

29、孔 1m 距33(4)17构系统巷 道西侧帮20m 4-1 / 184.7 / 270 / /道西帮 20JH 一，、 距 33(4)17构系统巷 4-2 / 184.7 / 200 / 距33(4)17构系统巷 5 260 184.7 0 270 距 4#孔 1m 道西侧4特构系统巷 道西侧帮20m 5-1 / 184.7 / 180 距 5#孔 1m AB. b1 1入J T|J 厶qI【1 距33(4)17构系统巷 道西侧帮20m 5-2 / 184.7 / 120 距5-1#孔 1m 距33(4)17构系统巷 道西侧帮20m 33(4)17 材巷1888m处西侧帮布置14个本煤层钻孔基

30、本参数: 项 目 孑L号 方位 角 ( ) 倾角J 孑L 咼 (m) 孔径(mm) 钻孔位置(m) 孔深(m) 1 235 -4 1.5 75 抽采巷1885米处西 120 2 238 -4 1.5 75 距1#孔 0.6米 115 3 241 -4 1.5 75 距2#孔 0.6米 112 4 244 -3. 1.5 75 距3#孔 0.6米 109 5 247 -3. 1.5 75 距4#孔 0.6米 106 6 250 -3. 1.5 75 距5#孔 0.6米 104 7 254 -3. 1.5 75 距6#孔 0.6米 100 8 258 -3 1.5 75 距7#孔 0.6米 100

31、 9 262 -3 1.5 75 距8#孔 0.6米 98 10 266 -3 1.5 75 距9#孔 0.6米 98 11 270 -3 1.5 75 距 10#孔 0.6 米 98 12 274 -2. 1.5 75 距 11#孔 0.6 米 98 13 278 -2. 1.5 75 距 12#孔 0.6 米 100 14 282 -2. 1.5 75 距 13#孔 0.6 米 100 附图：33(4)17工作面区域预抽钻孔平面布置示意图(修改) 附图2 : 33(4)17工作面区域预抽钻孔平面布置示意图 (二)、33(4)17运巷、抽采巷掘进期间本煤层钻孔抽采 1、33(4)17运巷掘进

32、期间本煤层钻孔抽采 在33(4)17运巷在掘进过程中，根据地测科提供的底板等高线进行钻孔 参数的设计。本煤层抽采钻孔布置在 33(4)17运巷东侧帮，钻孔从工作面开 口处296m(停采线往北20m处)依次往里(南)布置，钻孔随着工作面的向 前掘进逐步施工，且工作面迎头与临近的钻孔间距不得超过80m钻孔间距为 6.5m,共布置298个钻孔，单孔深110m钻孔工程量为32780m钻孔开孔 使用89mn的钻头，打10m后换用73mn钻头，孔径75mn,在施工过程中可 # 卫马藏心 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整。 33(4)17

33、运巷本煤层钻孔参数： 钻孔 编号 方位角 () 倾角 () 钻孔间距 (m) 孔高 (m 孔深 (m 1#-19# 90 6 6.5 1.6 110 20#-28# 90 5 6.5 1.6 110 29#-34# 90 4 6.5 1.6 110 35#-46# 90 5 6.5 1.6 110 47#-51# 90 6 6.5 1.6 110 52#-60# 90 5 6.5 1.6 110 61#-68# 90 4 6.5 1.6 110 69#-97# 90 3 6.5 1.6 110 98#-127# 90 2 6.5 1.6 110 128#-193# 90 3 6.5 1.6 1

34、10 194#-238# 90 4 6.5 1.6 110 239#-286# 90 5 6.5 1.6 110 287#-298# 90 4 6.5 1.6 110 2、33(4)17抽采巷掘进期间本煤层钻孔抽采 在33(4)17抽米巷在掘进期间米用施工顺层本煤层钻孔进行瓦斯抽米， 抽采瓦斯管路布置在33(4)17抽采巷西侧帮。在33(4)17抽采巷在掘进过程 中，根据地测科提供的底板等高线进行钻孔参数的设计。抽采钻孔布置在 33(4)17抽采巷西侧帮，钻孔从抽采巷开口处 140m(停采线往北20m处)依 次往里(南)布置，钻孔随着工作面的向前掘进逐步施工，且工作面迎头与 临近的钻孔间距不得

35、超过80m钻孔间距为13m共布置156个钻孔，单孔 深110m钻孔工程量为17160m钻孔开孔使用89mn的钻头，打10m后换 17 胆康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 用73mm占头，在施工过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整。 现将33(4)17抽采巷本煤层钻孔参数列出如下： 钻孔 编号 方位角 () 倾角 () 钻孔间距 (m 孔咼 (m 孔深 (m 1#-12# 270 -4 13 1.6 110 13#-19# 270 -3 13 1.6 110 20#-27# 270 -2 13 1.6 110 28#-33# 270 -3 13 1

36、.6 110 34#-48# 270 -4 13 1.6 110 49#-60# 270 -3 13 1.6 110 61#-68# 270 -2 13 1.6 110 69#-79# 270 -1 13 1.6 110 80#-96# 270 0 13 1.6 110 97#-103 270 -1 13 1.6 110 104#-137# 270 -2 13 1.6 110 138#-156# 270 -3 13 1.6 110 附图3 : 33(4)17工作面本煤钻孔平面布置示意图 附图4 : 33(4)17工作面本煤钻孔剖面布置示意图 二、33(4)17工作面回采期间抽采设计 33(4)

37、17工作面回采时采用顶板裂隙钻孔、本煤层钻孔及高抽巷抽放。 33(4)17材巷本煤层钻孔在33(4)15工作面掘进期间全部施工完毕。33(4)17 运巷、抽采巷本煤层钻孔在掘进过程中全部施工完毕，33(4)17抽采巷顶板 裂隙钻孔和运巷钻场顶板裂隙钻孔在 33(4)17形成备用面后进行施工，故只 设计33(4)17抽采巷顶板裂隙钻孔、运巷煤体钻场裂隙带钻孔设计及高抽巷 设计。 1、裂隙带抽采钻孔设计： 计划在33(4)17抽采巷初采前100m和在33(4)17高抽巷开口往里 30m (南)到停采线交错施工高、低位顶板裂隙钻孔对33(4)17工作面回采期间 裂隙带瓦斯抽采。顶板裂隙带钻孔布置在

38、33(4)17抽采巷东侧帮，钻孔方位 角120,钻孔从工作面依次往停采线往北 25m处布置，在33(4)17工作面 切割巷往外的100m范围内每3m布置一个裂隙带钻孔，以提高工作面初采期 间的抽采效果，保证安全生产；在 33(4)17抽采巷1275m (高抽巷开口往南 300)往外(北)每隔3m布置一个裂隙带钻孔；共布置 400个裂隙带钻孔， 单孔深平均为84m钻孔工程量为33600m钻孔终孔高、低位高度控制在 22-25m左右，高位孔控制在29-32m左右。钻孔深入工作面煤壁 20m (具体 如附图所示)，孔高1.8m,开孔使用89mn钻头，打10m后换用73mn钻头, 孔径75mm 在施工

39、过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整(在初采时、 掘进期间地测科确定的顶板变化与地质变化带，将钻孔间距缩小至3m) 33(4)17抽采巷裂隙带抽采钻孔参数： 孔号 钻编 方位角 () 倾角 () 钻孔间距 (m 孔咼 (m 孔深 (m 1# 90 16 3 1.8 76 2# 90 18 3 1.8 76 3# 90 16 3 1.8 76 4#-34# 90 18 3 1.8 76 35# 90 32 6 1.8 80 36# 90 28 6 1.8 76 37#-104# 90 32 6 1.8 80 康Q汾西矿业双柳煤矿-33(4)17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 105#

40、90 28 6 1.8 76 106# 90 32 6 1.8 80 107# 90 28 6 1.8 76 108#-400# 90 32 6 1.8 80 在钻孔施工到33(4)17运巷、抽采巷掘进期间揭露的地质变化段时，适 当减小钻孔间距，加密钻孔。 附图5 : 33(4)17抽采巷顶板裂隙孔平面布置示意图 附图6 : 33(4)17抽采巷顶板裂隙孔剖面布置示意图 2、33(4)17抽采巷高抽巷段不计划施工裂隙钻孔的原因： 根据33(4)09工作面、33(4)11工作面回采期间在裂隙带已施工的裂隙 带钻孔浓度较低，单孔平均浓度为5%-10%裂隙带钻孔抽放量为1-2m3 /min, 而高抽

41、巷平均抽放浓度为70-95%,抽放量为10-12m3 /min ;过了高抽巷以 后裂隙带钻孔单孔浓度为75-96%,抽放量为,9-10m3 /min ；在铺设裂隙带瓦 斯管时，在高抽巷段留设瓦斯管三通，若工作面上隅角瓦斯高时，在相应位 置补打裂隙带钻孔。 3、33(4)17运巷钻场顶板裂隙长钻孔抽采上隅角瓦斯方法 33(4)17工作面回采期间采用“ U型的通风方式，即材巷进风，运巷回 风。为了解决工作面上隅角瓦斯积聚，利用 33(4)17运巷掘进期间每60m施 工的预抽钻场，在钻场内施工高、低位顶板裂隙钻孔，采用高、低位钻孔抽 采进行上隅角瓦斯治理。 钻孔设计：每个钻场南侧帮布置上下两排各4个

42、钻孔，孔间距600mm 另在钻场内东南角布置两个顶板钻孔，伸入工作面中部；东侧帮布置3个斜 向本煤层钻孔，孔间距600mm钻孔开孔直径89 mm岩孔打5m煤孔打10m 后换用73mn钻头，孔径75mm每个钻场施工16个钻孔，共33个钻场，共 19 用康Q 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 528个钻孔，孔深平均为110m钻孔工程量为58080m第一钻场终孔位置距 离垂直伸入工作面10m确保首个钻场钻孔能够在工作面初采期间发挥作用； 往后从第二钻场开始，每个钻场内钻孔终孔位置距离均垂直伸入前一钻场 30-40m。每个钻场1#-10#孔水平距离控制在工作面切割巷

43、10-70m的范围 内，1#-4#钻孔终孔高度控制在 16-24m内；4#-10#终孔高度控制在24-32m 内。11#-16#号本煤层孔水平距离控制在工作面 70 88m的范围内，确保相 邻钻场钻孔能够合理接替。钻孔设计参数在施工过程中可根据工作面实际情 况具体进行确定。 附图7 : 33(4)17工作面回采期间运巷钻场钻孔平面布置示意图 附图8 : 33(4)17工作面回采期间运巷钻场裂隙带钻孔剖面示意图 4、33(4)17工作面初采期间高抽巷抽采 为了解决33(4)17工作面回采初期瓦斯治理困难，经研究决定在 33(4)17抽采巷施工33(4)17工作面高抽巷，高抽巷层位要处于采空区裂隙

44、 带内，此处透气性好，处于瓦斯富集区，有较充分的高浓度瓦斯源。 (1) 、33(4)17高抽巷穿越煤(岩)层情况 33(4)17工作面高抽巷所掘层位为3、4#煤层及其顶板岩层；其中3、 4#煤层为山西组下段顶部煤层，该煤层区内稳定，结构复杂，含两一三层厚 为0.1 0.4m左右的灰一黑灰色泥岩夹矸层，33(4)17工作面高抽巷穿越的 层位有：(1)3、4#煤层；(2)灰黑色砂质泥岩，中厚层状，水平层理，含 大量的植物化石，夹粉砂岩条带，厚度约 8.09m; (3)灰色细粒砂岩，中厚 层状，水平层理，主要成分以石英、长石为主，分选、磨圆度中等，过度接 触，厚度约4.28m;(4)黑色泥岩，中厚层

45、状，水平层理，夹粉砂岩条带， 含大量的植物化石，含云母碎片，厚度约 7.82m；( 5)黑色泥岩，中厚层状， 水平层理，夹粉砂岩条带，含大量的植物化石，含云母碎片，厚度约8.5m。 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 (2) 、33(4)17高抽巷抽采设计 高抽巷布置在顶板破坏的裂隙带内，顶板垮落后，邻近层及围岩内的瓦 斯平衡受到破坏，由邻近层及围岩解吸的瓦斯沿裂隙向采空区流动，通过高 抽巷将瓦斯抽出。 a、高抽巷工程概况 33(4)17工作面高抽巷从33(4)17抽采巷前进方向东侧帮开口(抽采巷 1245m处)，以138的方位角、19.46 的坡度向东

46、爬入33(4)17工作面上 部，33(4)17高抽巷斜巷段为83.32m,平巷段为868m 33(4)17工作面高抽 巷平巷段与33(4)17运巷层间距23-26m,与33(4)17运巷内错实体距离20m 平巷正头与33(4)17工作面切割巷等齐。高抽巷掘进断面为 6.24m2，净断面 为5.9m2，断面小、断面支护简单、不用维护、管理简单，用于进行 33(4)17 初采期间的瓦斯治理。 b、高抽巷密闭方式 高抽巷密闭墙由两趟瓦斯抽放管路稳固穿过，不得有托空穿过。高抽巷 密闭应不少于两道永久密闭，墙厚不小于3m密闭墙由料石、黏土等材料组 成，密闭墙由里外各1m的料石及其中间充填1m的黏土构筑。

47、 第一道闭墙在斜巷口往里三 m处砌筑，第二道闭墙在高抽巷平巷段口往 里十m处砌筑。 高抽巷要封闭严实，保证不漏气，施工时要做到封闭墙周边掏槽，见硬 帮、硬底，并且要施工双层封闭，双层封闭之间距离大于0.8m，并注浆或用 黏土充填。 (3) 、高抽巷管路抽采方法 33(4)17高抽巷抽米管路敷设为：地面抽米泵t抽排钻孔t钻孔下口t 三采回风巷-33(4)17抽采回风联巷t 33(4)17抽采巷t 33(4)17高抽巷。 21 康Q汾西矿业双柳煤矿-33(4)17工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 33(4)17高抽巷铺设两趟300mnt勺不锈刚螺旋焊管，管路在斜巷段沿 巷道前进方向右侧铺设，抽采回

48、采期间高抽巷内瓦斯。管路高度为1.0-1.2m , 在平巷段为贴顶吊挂，且在平巷密闭处深入密闭里长度不少于15m 33(4)17高抽巷口闭墙还需埋一根四寸封孔管，以便工作面过高抽巷时， 抽采闭墙内瓦斯。 (4) 、33(4)17工作面初采期间高抽巷与采空区联通设计 在33(4)17高抽巷往切割巷施工裂隙带钻孔，终孔位置与切割巷巷施工 贯通，共布置5个钻孔，第一个钻孔布置在切割巷正头东侧拐角处，孔口间 距为0.6m,钻孔开孔换用113mn钻头，孔径115mnp单孔深平均28.6m,钻 孔工程量143m现将33(4)17高抽巷裂隙带钻孔参数列出如下，在施工过程 中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行

49、调整。 33(4)17切割巷裂隙带钻孔参数: 钻孔 编号 方位角 () 倾角 () 孔口间距 (m 孔咼 (m 孔深 (m 孔径 (mm) 1# 50 -35 0.6 1.8 30 115 2# 30 -40 0.6 1.8 28 115 3# 0 -30 0.6 1.8 27 115 4# 330 -25 0.6 1.8 28 115 5# 310 -30 0.6 1.8 30 115 三、抽采方法及管路敷设 33(4)17工作面瓦斯抽采由两台2BEC72-1BG型水环真空泵及配套设施 构成。 33(4)17抽米巷抽米管路敷设为：地面抽米泵t抽排钻孔t钻孔下口t 三采回风巷-33(4)17抽

50、采回风联巷t 33(4)17抽采巷 33(4)17运巷抽米管路敷设为：地面抽米泵t抽排钻孔t钻孔下口t三 23 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 采回风巷33(4)17运巷回风联巷33(4)17运巷 33(4)17材巷33(4)15抽采巷 抽采管路敷设为：地面抽采泵抽排钻 孔钻孔下口三采回风巷33(4)17材巷回风联巷33(4)15抽采回风联 巷 33(4)17 材巷 33(4) 15 抽采巷 。 33(4)17抽采巷铺设两趟325mm不锈钢螺旋焊管，33(4)17运巷、 33(4)17材巷各铺设一趟325mm不锈钢螺旋焊管。其中33(4)17抽采巷管

51、 路沿巷道前进方向左右两侧铺设；33(4)17材巷管路沿巷道西侧帮铺设； 33(4)17运巷管路沿巷道东侧帮铺设，抽放管路都沿巷道帮铺设，高度 保证在1.2m- 1.4m之间，抽放管路每100m安设一个接地，每300m安装一 套防爆沙箱，低洼处安设放水器。 抽采管路与抽采钻孔的链接情况：掘进期间33(4)17运、抽采巷本煤层 钻孔、区域预抽钻孔链接至支管路与三采回风巷内720mn的主瓦斯抽采管 路连接利用高浓度抽采系统进行掘进工作面的瓦斯抽采工作。回采期间 33(4)17材巷、抽采巷的本煤层钻孔链接至支管路与三采回风巷内720mm 的瓦斯抽采管路连接，利用低浓度抽采系统进行工作面的瓦斯抽采工作

52、； 33(4)17抽采巷顶板裂隙孔、运巷钻场顶板长钻孔链接至支管路与三采回风 巷内820mn的瓦斯抽采管路连接利用高浓度抽采系统进行采空区的瓦斯抽 采工作。 管路安装完毕后，投入运行前必须进行气密性试验，并写出书面报告， 要求静压力大于30kpa时，千米漏气量不大于3nT/min方为合格。 高负压抽采系统的覆盖范围：掘进期间 33(4)17运、抽采巷的本煤层钻 孔布置；回采期间33(4)17抽采巷裂隙带钻孔、33(4)17运巷钻场顶板长钻 孔的布置；低负压抽采系统的覆盖范围：回采期间 33(4)17材巷本煤层钻孔 的布置。 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采

53、设计 附图7 : 33(4)17工作面掘进期间瓦斯管路布置示意图 附图8 : 33(4)17工作面回采期间瓦斯管路布置示意图 四、抽采负压计算 1、33(4)17抽采巷本煤层钻孔抽采负压计算 (1) 、主管路的摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ2A /Kd5 Pa H摩二管路的摩擦阻力Pa 混合瓦斯对空气的密度比；=1-0.446C/100 管路内瓦斯浓度值；取40%(估计值) k系数，根据管径由表查出 d管路直径(内径)； L管路的总长度； Q某段管路混合瓦斯流量； 抽采主管路流量为10500mVh。 H摩=9.81 x 1120X 0.822 x 105002/0.71 x 805=0.

54、428KPa H局=20%x H摩=20%x 0.428=0.086KPa H 总二H 摩 + H 局二 0.514KPa (2) 、抽采巷支管路的摩擦阻力计算： 25 H摩=9.81LQ /KdPa 估计支管路流量为2295mVh。 H摩=9.81 x 2357X 0.822 x 22952/0.71 x 305=5.802KPa H局=20%x H摩=20%x 5.802=1.16KPa H 总二H 摩 + H 局=6.962KPa (3) 、抽采负压计算： 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 根据郭家山抽采系统运行负压为 24KPa 钻孔抽采负压=

55、24-0.514-6.962=16.524KPa 2、33(4)17抽采巷裂隙带钻孔抽采负压计算 (1) 、主管路的摩擦阻力计算： 25 H摩=9.81LQ /KdPa H摩二管路的摩擦阻力Pa 混合瓦斯对空气的密度比；=1-0.446C/100 管路内瓦斯浓度值；取40%(估计值) k系数，根据管径由表查出； d管路直径(内径)； L管路的总长度； Q某段管路混合瓦斯流量；ml/h 抽采主管路流量为10500riVh。 H摩=9.81 x 1120X 0.822 x 105002/0.71 x 805=0.428KPa H局=20%x H摩=20%x 0.428=0.086KPa H 总二H

56、 摩 + H 局二 0.514KPa (2) 、抽采巷支管路的摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ2A /Kd5Pa 估计支管路流量为2500nVh。 25 H摩=9.81 x 2357X 0.822 x 2500 /0.71 x 30 =6.885KPa H局=20%x H摩=20%x 6.885=1.377KPa H 总二H 摩 + H 局=8.262KPa (3) 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统设运行负压为 24KPa 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 钻孔抽采负压=24-0.514-8.262=15.35KPa 3、33(4)17运巷本煤

57、层钻孔抽采负压计算 (1) 、主管路的摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ2A /Kd5 Pa H摩二管路的摩擦阻力 Pa 混合瓦斯对空气的密度比；=1-0.446C/100 管路内瓦斯浓度值；取40%(估计值) k系数，根据管径由表查出 ； d管路直径(内径)； L管路的总长度； Q某段管路混合瓦斯流量；ml/h 抽采主管路流量为10500riVh。 H摩=9.81 x 979X 0.822 X 1050070.71 x 805=0.374KPa H局=20%x H摩=20%x 0.374=0.075KPa H 总二H 摩 + H 局=0.449KPa (2) 、运巷支管路的摩擦阻力计算：

58、H 摩=9.81LQ2A /Kd5Pa 估计支管路流量为2295nVh。 H摩=9.81 X 2352X 0.822 X 229R/0.71 X 305=5.79KPa H局=20%x H摩=20%x 5.79=1.158KPa H 总=日摩 + H 局=6.948KPa (3) 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统运行负压为 24KPa 钻孔抽采负压=24-0.449-6.948=16.603KPa 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33(4)17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 4、33(4)17材巷本煤层钻孔抽采负压计算 (1) 、主管路的摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ2A /Kd5 P

59、a H摩二管路的摩擦阻力Pa 混合瓦斯对空气的密度比；=1-0.446C/100 管路内瓦斯浓度值；取40%(估计值) k系数，根据管径由表查出； d管路直径(内径)；cm L管路的总长度；m Q某段管路混合瓦斯流量；m/h 抽采主管路流量为10200riVh。 H摩=9.81 x 897X 0.822 X 1020070.71 x 705=0.63KPa H局=20%x H摩=20%x 0.63=0.126KPa H 总二H 摩 + H 局二0.756KPa (2) 、材巷支管路的摩擦阻力计算： 25 H摩=9.81LQ /KdPa 估计支管路流量为1325nVh。 H摩=9.81 X 24

60、41X 0.822 X 13252/0.71 X 305=2.003KPa H局=20%X H摩=20%X 2.003=0.401KPa H 总二H 摩 + H 局=2.404KPa (3) 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统运行负压为 20KPa 钻孔抽采负压=20-0.756-2.404=16.84KPa 五、抽采钻孔封孔设计 用康Z 汾西矿业双柳煤矿-33（4）17 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 每施工完一个钻孔后，立即进行封孔，封孔方法采用水泥砂浆封孔法， 封孔长度岩孔5m煤孔10m封孔前应将孔内积水、岩屑清理干净，以保证 圭寸孔质量，圭寸孔工艺如下： 1、封孔采用专用的PE封孔