XXX矿瓦斯治理模式

1、xxx煤矿防治煤与瓦斯突出治理模式xxx煤矿二0 一四年十月第1章基本情况2一、矿井概况2二、地质概况2三、瓦斯概况3四、防突相关安全系统4第2章 矿井瓦斯治理理念及目标8一、瓦斯治理理念8二、瓦斯治理思路8三、瓦斯治理目标8第3章防治突出瓦斯治理模式9一、设计原则9二、区域防突措施10三、局部防突措施22四、瓦斯抽采现场管理31五、防突预警（新水平、新采区瓦斯参数测定）31六、瓦斯综合利用32第4章管理制度33一、瓦斯日分析会制度33二、三个超前距管理33三、钻孔验收及填图分析33四、防突工管理34五、防突预测图34六、通风及瓦斯管理35七、供电安全管理35八、防突培训制度36九、规范防突效

2、果评价3637十、煤与瓦斯突出预案36模式创新、技术推广应用xxx煤矿防治煤与瓦斯突出治理模式第1章基本情况一、矿井概况xxx煤矿西北均以10煤层露头为界，深部至-800m水平，轴部为二叠 系煤系地层，四周被奥陶系和石灰系灰岩所包围。矿井井田走向长9公里, 倾斜宽1558公里，井田面积26. 3平方公里。于1983年4月投产。矿 井原设计生产能力120万t/a,经改扩建后，矿井核定生产能力为245万 t/a, 2013年矿井实际年产量在240万吨左右。矿井采用立井一集中运输大巷一分区石门开拓方式，设计三个生产水 平，一水平标高一435m,二水平标高一680m,三水平标高一1000m。共有6 座

3、井筒，均为立井，其中井田中央工广范围内设有主井一座，副井一座， 南二进风井和回风井各一座，西部设有北翼回风井，南一风井（已关闭）。 矿井采用采区开拓前进式、区段后退、走向长壁、顶板全部陷落法采煤方 法。主采煤层为8煤、10煤，8煤层采用综放支架一次采放全高和分层综 采，10煤层采用综采工艺回采。二、地质概况（一）煤层赋存xxx矿含煤地层属于华北型的石炭二迭含煤岩系，主采煤层为8、10煤，分别赋存于二叠系上、下石盒子组和山西组，倾角12°40。，可采 煤层总厚14341677m，煤质以气煤为主，中低灰分，低硫低磷、高焦 油率。8煤层为稳定的主采煤层，位于下石盒了组下部，煤厚为713m,

4、平 均10.03m,属稳定煤层。煤层结构复杂，含有13层稳定夹肝，偶有大 于可采厚度。煤层硬度f值一般在0. 15-0. 75之间，呈现北部大，南部小 的状态。10煤层作为较稳定的配采煤层，位于山西组中部，煤厚为0.75 3. 50m,平均厚度1. 82mo属较稳定煤层。煤层结构简单，偶有12层夹 肝，个别夹肝较厚形成二个分层。煤层硬度中等，f值在0.8-1. 2之间。（二）地质构造井hi位于徐猪弧形构造东南的猪东向斜盆地的北段，其南北有板桥固 镇和宿北两条近东西向的大断层，东西有固镇长丰和南坪集两条北东向大 断层。东翼受来自压应力的影响，在逆断层上下盘附近形成紧密的褶曲， 地层倾角4590。

5、，局部倒转；西翼平缓，一般倾角1525。,发育有次 一级平缓褶曲。井u1内断层发育，断距大于10m的断层有41条，其中正断层27条， 逆断层14条；断距1030m的断层有13条；断距30100m的断层有19 条；断距大于100m的断层有9条。按断层走向分为nww、nne、nnw及放射 状断层4个断层组。三、瓦斯概况xxx煤矿2002年升级为突出矿井，2013年矿井绝对瓦斯涌出量为54. 80m3 /min,相对瓦斯涌出量为10. 30m3 /t. do经中国矿业大学对矿井突出危险性鉴定，矿井主采的8煤、10煤均为突岀煤层，其中8煤层突出危险区域划分为：f10断层以南区域，-300m以上划为无突

6、出危险区域；-300m及其以下划为突出危险区域。f10断层以 北区域，-550m以上划为无突出危险区域；-550m及其以下暂划为突出危险区域；10煤层突出危险区域划分结果：-680m以下为突出危险区。矿井北翼及南翼一水平8煤瓦斯压力在0. 32. 7mpa,瓦斯含量在48 m3/to二水平瓦斯压力可达2. 76. impa,瓦斯含量为10.5415. 07 m 3 /to预计进入三水平，在煤层标高-700-950m时瓦斯压力在5. 147.81mpa,瓦斯含量在14.0316. 71m3/to 10煤层在二水平实测最大瓦斯压力为0. 61 mpa,在标高-680m以下10煤层瓦斯压力预计大于0

7、. 74mpa。矿井南翼平均煤层透气性系数为0. 0445m2/ (mpa2 d),属于难于抽排煤层，矿井南翼一水平瓦斯储量为18000万na可抽瓦斯量为3000万n?；二水平瓦斯储量为181746万m3,可抽瓦斯量为36349万m3,合计瓦斯储量 为199746万na可抽瓦斯量为39349万n?。四、防突相关安全系统(一)矿井通风系统矿井采用多风井分区混合抽出式通风。矿井共有进风井三个，分别为主井、副井和南二进风井；回风井两个，分别为西风井和南二回风井，矿 井总进风17056m7min，总回风18030m7min,矿井有效风量率88%。西风井系统：安装2台k4-73-02no28f离心式扇风

8、机，电机型号为yr1250-12/1430型，额定功率1250kw电机两台，叶片角度0度，负压为 2500pa,风机总排风量6950m7min ,等积孔2. 57m2。该系统负责矿井北 86采区和810采区通风任务，系统总进风量为6446m：7min，总回风量为6790m3/mino南二风井系统：安装2台gaf33. 5-18-1型轴流式风机，电机型号为 yrkk710-8,额定功率为2000kwo目前该风井风机叶片角度-4度，负压为 2600pa,风机总排风量13711ni7min,等积孔为5. llm2o该系统担负矿井南 翼三个生产采区、一个开拓采区的通风任务，分别为87采区、ii3采区，

9、 ii 5采区，iii103开拓采区，系统总进风量10610m7min，总回风量 11240m3/mirio井下局部通风系统使用的局部通风机有2x 30kw和2x45kw等型号， 配套风筒直径分别为800mm. 1000mm,所有掘进工作面全部做到双局扇、 双电源，主备局扇自动切换，局部通风机全部实现“三专三闭锁”。矿井通风系统稳定、可靠，能够按照“以风定产”进行风量分配，所 有采区均实现分区通风、均有专用回风巷道，所有变电所均实现独立通风, 符合煤矿安全规程规定。（二）瓦斯抽釆系统矿井现有3套地面永久抽采系统和3套井下移动抽采系统，其中地面 抽采系统累计额定能力为590m7min,井下移动系

10、统抽采额定累计能力为 280m7min,矿井总的瓦斯抽采额定能力为870m7mirio地面3套永久抽采系统：分别为大井抽采系统、南二风井抽采系统和 南二地面井抽采系统，大井抽采系统安装2be3-420-2by3水环式真空泵2 台，抽放泵额定流量120m7min,该系统主要担负矿井北翼采区及南部密闭 墙等采空区瓦斯抽采，北翼采区分别安设0 220mm和200mm抽采管路；南 二风井抽采系统安装2bey 62水还式真空泵2台，抽放泵额定流量 350m7min，该系统主要担负对矿井南翼采区的底板穿层、综采（放）面高位 钻孔等瓦斯抽放钻孔进行预采，抽采主管560伽、干管400mm和支管 200mm抽采

11、管路；南二高浓瓦斯抽采系统安装120m3/min的zwy130水环式 真空泵2台，负责地面钻井高浓瓦斯抽采，地面井均铺设325mni主管和 0 200mm的支管。井下移动瓦斯抽采系统：移动抽采系统分别安装额定流量为80m：7min, 2be1-353水环式真空泵2套（2主2备），配备160kw防爆电动机；安装额 定流量为120 m7min的zwy130-160水环式真空泵2台（1主1备），配备 185kw防爆电动机。井下移动抽采系统均安设为200mm抽采管路。2014年矿井完成南二地面永久抽采系统扩能改造后，矿井将建成高、 低浓瓦斯抽采系统，届时矿井地面固定瓦斯抽采泵站总抽采能力达到 1030

12、m3/min,矿井总抽采额定能力提升为1550 m：7min,能够满足矿井中后 期矿井瓦斯抽采治理需要。（三）监测监控系统矿井安全监测系统kj90nb于2014年7月完成扩容改造，该系统能够 满足煤矿安全监测系统及监测仪器使用管理规范及aq1029-2006行业 标准要求，井下各工作地点各类传感器配备齐全，实现了所有采掘头面瓦 斯连续实时监测，断电功能灵敏可靠。风机在线监测及瓦斯抽采计量监控 子系统使用正常。井下主要进回风巷和过车风门开关语音报警信号上传正 常，实现对井下风门完好情况的实时监控。并根据要求，完成井下全部高 低侬探头更换安装。目前井下安装使用各类分站44台，安装使用各类传感 器2

13、65台，瓦斯抽采计量装置18套。目前该系统运行稳定，监控主机、联 网上传服务器及监控终端系统运转正常，各项功能均能正常使用。同时矿制定了安全监控信息系统运行管理实施细则，制定了监控系统 信息日分析制度，每天组织相关人员对瓦斯异常波动情况进行分析、记录 总结，对发牛的瓦斯隐患由矿总值班组织追查处理，并制定防范措施组织 实施，目前井下瓦斯探头预警值设置为0. 6%,做到超限预警超前防范。（四）防尘供水系统矿井主要回采的煤层为8、10煤层，在回采期间产尘量较大，且煤尘具 有爆炸危险性，8煤层爆炸性指数为37. 08%, 10煤层爆炸性指数为50. 81%o 目前矿井的防尘供水系统分两部分，分别为西风

14、井系统和南二风井系统。 地面设有350m 200m3的防尘供水池各一座，井下的防尘管路2002年实现 联网，防尘供水系统健全，供水充足，水压符合要求，主供水管路为4 寸钢管，其他为2寸钢管。矿井总进、总回以及各釆煤工作面进、回风巷、煤巷掘进工作面全部安 装了框架式隔爆水袋，并保证水量充足，数量符合要求；强化了防尘管路 的管理，保证施工地点的管路延接及时、水管头留设符合规定、水压充足。第2章矿井瓦斯治理理念及目标、瓦斯治理理念煤与瓦斯突出是可防.可控、可避免的；没有治不了的瓦斯，只有不到位的措施。二、瓦斯治理思路按照“应抽必抽，能保必保、以用促抽、区域治理、一面一策”的瓦 斯综合治理方针，坚定不

15、移的实施保护层开采和大面积预抽的区域瓦斯综 合治理措施，不断创新、完善瓦斯治理方式，做到不掘突出头、不采突出 面，实现抽、掘、采平衡。三、瓦斯治理目标(1) 取得高突煤层区域性消突，达到矿井瓦斯“不积聚、不超限、不 突出”目标；(2) 杜绝瓦斯灾害事故，做到高瓦斯面低瓦斯状态下高效采掘作业， 实现瓦斯零超限目标；(3) 通过技术创新，不断丰富瓦斯治理手段，实现瓦斯抽采最大化、 规范化、精细化、信息化，达到煤与瓦斯共采；第3章 防治突出瓦斯治理模式一、设计原则通风系统管理：矿井必须建有完整可靠的通风系统，矿井在组织生产、 安排生产布局、采掘接续时，首先要考虑通风能力，水平延深及采区开拓 从设计上

16、要确保通风系统合理，做到以风定产、定头，避免岀现因生产过 于集中，追求产量进度，造成不合理的通风系统、区域风量不足及违规串 联通风等。同时，矿井需做到每一生产水平和采区，都必须布置单独风巷, 做到分区通风，并设置采区专用回风巷；井巷揭穿突出煤层前，必须具备 独立的、可靠地通风系统；突出煤层两个采掘工作面之间严禁串联通风； 各地点所需风量符合煤矿安全规程相关规定。岩巷布置原则：岩巷先期设计中要充分考虑岩巷与突出煤层间距留设, 确保留有足够抵抗力厚度的岩柱，保证巷道掘进施工安全，巷道以布置在 距突出煤层法距2530m层位为原则，严禁距煤法距小于7m。同时优化巷 道设计，尽可能避免在采掘应力范围内、

17、断层构造带、向斜褶曲轴部等特 殊地段安排采掘活动，减少揭穿煤层（避让原则）次数，避免揭煤点处于 断层构造带，采用短距离方式揭穿煤层，严防误揭煤层。生产布局安排：矿井在采掘布置上，需不断加快新区段、新采区的准 备，提高区段岩巷施工进度，大力发展岩巷机械化掘进，提高岩巷单进水 平，确保矿井生产水平、采区、区段的有序接替。同时为保证区域瓦斯治 理需要，在采掘接替安排上，矿井将保持一条保护层综采线不断线。防突组织管理：矿井需有健全的瓦斯治理技术管理体系。成立有矿长 为组长的防突工作领导小组，设立以总工程师为组长的技术管理体系，设 置地测、生产技术、瓦斯办、通风区、防突区等技术部门和机构，配备充 足的专

18、业技术人员和管理人员，负责落实技术管理和现场管理工作。其中矿井瓦斯治理工作由矿总工程师全面负责，地测防突副总和通风 副总负责分管范围日常瓦斯治理、瓦斯抽放和防突工作，瓦斯办协助副总 做好瓦斯治理规划、设计、指导工作，防突区和通风区按照瓦斯治理需要 负责瓦斯治理各项工作的具体实施。通过有效的组织管理，实现防突和瓦 斯治理资金和科研经费的持续投入，保证人、财、物优先满足防突和瓦斯 治理，确保瓦斯治理工程实施到位、瓦斯治理设备投入到位、瓦斯治理技 术研究到位。时间、空间保障措施：合理安排巷道施工顺序，在加快新巷道工程施 工进度的同时，充分利用已有巷道，超前谋划，周密部署，及时安排瓦斯 治理工程，提前

19、或缩短瓦斯治理巷道工程时间，其中底板岩巷超前于工作 面5年提前进行准备，瓦斯治理工程超前于工作面3年提前进行实施，始 终保持岩巷超前于瓦斯治理，努力向“一个区段回采，一个区段抽采，一 个区段打钻、一个区段准备”的格局迈进，通过岩巷施工进度的加快，为 防突和瓦斯治理提供更加充足的时空保障。二、区域防突措施依据“区域瓦斯治理为主，局部瓦斯治理补充”的瓦斯综合治理方针, 结合矿井8煤、10煤层突岀危险性鉴定及区域划分结果，按照分煤层、分 区域制定瓦斯治理模式。即为：开采保护层和预抽煤层瓦斯区域瓦斯治理 方式。(-)开采保护层区域瓦斯治理方式该瓦斯治理方式中，主要针对具备保护层开采条件的区域，实施保护

20、 层开采区域瓦斯治理方式。即通过首先开采无突出危险性10煤保护层，实 现被保护层8煤消突，并通过对被保护层卸压瓦斯进行预抽，使高瓦斯突 岀工作面转为低瓦斯工作面，从而实现工作面安全高效回采。保护层开釆及卸压瓦斯强化抽釆保护层开采俣柏戻开采期间瓦斯抽采被保护层知压瓦斯强化抽采保护层开采效果考察卸压瓦斯预抽方式：开采保护层+地面钻井+上向拦截钻孔+顺层钻孔+高位钻孔+老塘埋管联合抽采方式。1、保护层开采瓦斯治理措施(1)非突出危险区保护层瓦斯治理措施该瓦斯治理措施，主要针对10煤非突出危险区域工作面瓦斯治理，即 采取联合预抽方式，降低本煤层瓦斯含量，降低工作面生产期间瓦斯涌出 量，实现保护层工作面

21、安全高效回采。突出危险氐工作面瓦斯抽采扌合理模式険工工作面煤巷阪启估孔i 实待钻石 老卸压瓦斯预抽方式：顺层钻孔+高位钻孔+老塘埋管联合抽采方式。 顺层钻孔预抽煤层瓦斯为满足10煤层安全高效回釆，进一步降低煤层瓦斯含量，10煤非突 出危险区，采用顺层钻孔预抽工作面区域煤层瓦斯。机风巷施工过程中， 在机、风巷沿煤层倾斜方向布置顺层钻孔。顺层钻孔设计：钻孔孔径113mm,封孔长度16mm；顺层钻孔布置：钻孔从机、风巷成对向施工,沿工作而走向间距5m布置钻孔，机、风巷对向钻孔压茬20叽（图1）；烦星钻孔 / 7、机巷門5m平面布賓图图1:顺层钻孔布置示意图 高位钻孔抽釆采空区高浓瓦斯 高位钻孔设计在

22、工作面高位钻场内，主要治理工作面回采期间采空区瓦斯，通过高位钻孔对采空ix进行抽采，减少采空区瓦斯涌出量，实现工 作而安全生产。高位钻场设计：高位钻场沿工作面风巷按走向间距80m布置，钻场拨门施工至煤层顶板岩层内，规格：6mx4mx2. 5mo （图2）；高位钻孔设计：钻孔孔径2113mm,钻孔长度2100m；高位钻孔布置：每个高位钻场内施工高位钻孔6个，钻孔倾向间距10m（覆盖工作面上部60m区域），终孔距煤层顶板10-15m,钻孔压茬20m。（图 3）；图2：高位钻场设计示意图图3：咼位钻孔布置不意图迈步式老塘埋管抽采采空区低浓瓦斯老塘埋管抽采主要治理工作面采空区和上隅角积存瓦斯，通过抽采

23、减少采空区瓦斯涌出量，防止工作面上隅角等局部地点瓦斯积聚或超限。老塘埋管布置方式：在工作面回采前，先期沿工作面风巷上帮敷设一趟8吋瓦斯管路，并与移动抽采系统连接，待管路伸入老塘10-20m处时,对采空区和上隅角实施抽排。回采过程中，按每15m提前预埋管路，两趟管路成交替式迈步抽采，为保证管路的完好，预埋管路端口采用木垛料搭接保护。（图4）底板岩层瓦斯抽放主管路采空区支/瓦斯抽放主誉路 采空区n管抽散平而图图4：老塘埋管抽采设计示意图（2）突出危险区保护层瓦斯治理措施该瓦斯治理措施，主要针对10煤突出危险性的区域，即采取大面积预抽区域瓦斯治理方式，使具有突出危险的工作面转变为无突出危险工作面,实

24、现保护层工作面安全高效回采。底板穿尼估扎抽采怏式陡板瓦斯抽采巷底板务层孔水力冲猱卸压/预抽操层瓦斯j效果考痉a旦玉工工作面謀巻炒采考奈j旦工作面区域性洁除突出危险性贩层估扎i證e钻孔.老埋管工作面高效回采卸压瓦斯预抽方式：网格式密集穿层钻孔+工作面顺层钻孔+高位钻孔+老塘埋管联合抽采方式。密集底板穿层钻孔掩护式预抽煤层瓦斯 穿层钻孔设计在底板瓦斯抽排巷内，钻孔以掩护机巷、切眼掘进区域,实行密集布置，工作面内部全覆盖布置，钻孔穿透煤层施工至煤层顶板。在工作面掘进准备前，通过抽采系统对钻孔掩护区域实行高负压抽采，实现机巷、切眼条带区域性消突。底板瓦斯抽排巷布置：在被保护层10煤底板30m左右的细砂

25、岩层内施工，位置对应工作面中下部，为避免施工俯角钻孔，巷道标高均低于机巷 下限标高。（图5）钻场设计：在瓦抽巷内按每隔15m布置一钻场（图5）,钻场设计4. 6mx3. 8mx5m （宽x 高x长）；钻孔设计：钻孔孔径113mm,钻孔穿煤段实施水力切割冲煤增透卸压技术，水压5mpa,冲煤量lt/m。钻孔岩石段全程下32nini套管；密集穿层钻孔布置：穿层钻孔从瓦抽巷钻场内成扇形布置，机巷、切 眼掩护钻孔布置在机巷上下215m的保护范围，该区域钻孔终孔轴间距为5 x5m,工作面倾向中部钻孔终孔轴间距5x8ni,钻孔终孔进入10煤层顶板 0.5m 处；（图 6）图5：底板瓦斯抽排巷及钻场布置示意图

26、图6：网格式密集穿层钻孔布置意图 顺层钻孔预抽煤层瓦斯顺层钻孔主要对工作面内部煤层瓦斯进行大面积预抽，实现工作面消突。机风巷掘进过程中，从工作面机、风巷施工顺层钻孔，通过高负压抽采，实现工作面区域性消突。顺层钻孔设计：钻孔孔径113mm,封孔长度16mm；顺层钻孔布置：钻孔从机、风巷成对向施工,沿工作面走向间距3m布置钻孔，机、风巷对向钻孔压茬20m。（图7）；图7：顺层钻孔布置示意图 高位钻孔抽放采空区高浓度瓦斯高位钻孔设计在工作面高位钻场内，主要治理工作面回采期间采空区 瓦斯，通过高位钻孔对采空区进行抽采，减少采空区瓦斯涌岀量，实现工 作面安全生产。高位钻场设计：高位钻场沿工作面风巷按走向

27、间距80m布置，钻场拨 门施工至煤层顶板岩层内，规格：6mx4mx2. 5mo （图2）；高位钻孔设计：钻孔孔径2113mm,钻孔长度2100m；高位钻孔布置：每个高位钻场内施工高位钻孔6个，钻孔倾向间距10m （覆盖工作面上部60m区域），孔底距煤层顶板10-15m,钻孔压茬20哄 （图3）；（4）迈步式老塘埋管抽采采空区低浓度瓦斯老塘埋管抽采主要治理工作面采空区和上隅角积存瓦斯，通过抽采减 少采空区瓦斯涌出量，防止工作面上隅角等局部地点瓦斯积聚或超限。老塘埋管布置方式：在工作面回采前，先期沿工作面风巷上帮敷设一 趟8吋瓦斯管路，并与移动抽采系统连接，待管路伸入老塘10-20m处时， 对采空

28、区和上隅角实施抽排。回采过程中，按每15m提前预埋管路，两趟 管路成交替式迈步抽采，为保证管路的完好，预埋管路端口采用木垛料搭 接保护。（图4）2、被保护层瓦斯治理措施（1）保护层开采布置保护层开采布置，在保护层开采倾向上采用2个保护层工作面保护1 个被保护层工作而，保护层工作而与被保护层工作面等宽布置。工作面走向保护范围以始采线、采止线及煤柱按卸压角60。90。保护划定。（图8）图8：保护层布置示意图（2）地面钻井预抽被保护层卸压瓦斯地面钻井穿透被保护层8煤进入保护层10煤底板，在保护层开采期间, 地面钻井对被保护层8煤卸压区域瓦斯进行高负压抽采。地面钻井设计：钻井开孔216mm,终孔直径1

29、39mni （图9）； 地面钻井布置：沿工作面煤层走向间距120150m布置，钻井位于煤层倾斜方向距保护层工作面回风巷5080m处，其中1#钻井走向布置在距保护层工作面切眼40m （图10）。风巷“ "“ “ “地面轴放钻孔10'ixvs带上边卑10煤启图9：地面钻井设计示意图120-150®被保护层工作面机巷图10：地面钻井抽采卸压瓦斯示意图（3）上向拦截钻孔预抽被保护层卸压瓦斯上向拦截钻孔设计在保护层工作面10煤的高位钻场内，钻孔终孔位于8煤底板58m位置，在保护层开采期间，根据保护层回采进度，通过抽 采系统，对被保护层采动卸压区域瓦斯实行递进式高负压抽采。上向

30、拦截钻孔设计：钻孔孔径钻孔内安设套管至冒落带2m 以上，封孔长度28m；上向拦截钻孔布置：钻孔以30mx20m （走向x倾向）标准覆盖工作面。 （图 11）坊29 5«5孔c工作而切»"孔6孔工作面机港间距3nb机、风巷对向钻孔压茬20ni。见图12。li图11:上向穿层拦截钻孔示意图（4）顺层钻孔预抽煤层瓦斯采用顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯，机风巷施工过程中，在机、风巷沿 煤层倾斜方向布置顺层钻孔。顺层钻孔设计：钻孔孔径113mm,封孔长度216m；顺层钻孔布置：钻孔从机、风巷成对向施工，沿工作面走向间距5m布 置钻位，每个钻位根据煤层厚度以垂直煤壁设计施工3-4个

31、钻孔，钻孔轴（5）高位钻孔抽采采空区高浓度瓦斯高位钻孔设计在工作面高位钻场内，主要治理工作面回采期间采空区 瓦斯，通过高位钻孔对采空区进行抽采，减少采空区瓦斯涌岀量，实现工 作面安全生产。高位钻场设计：沿工作面风巷按走向间距80ni布置，钻场拨门施工至 煤层顶板岩层内，规格：6mx4mx2. 5mo （图13）；高位钻孔设计：钻孔孔径2113mm,钻孔长度2100m； 咼位钻孔布置：每个咼位钻场内施工咼位钻孔6个，钻孔倾向间距10m（覆盖工作面上部60m区域），孔底距煤层顶板15-20叫 钻孔压茬20肌（图 14）；图13：高位钻场设计不意图图14：高位钻孔布置zk意图（6）迈步式老塘埋管抽采

32、采空区低浓度瓦斯老塘埋管抽采主要治理工作面釆空区和上隅角积存瓦斯，通过抽采减 少采空区瓦斯涌出量，防止工作面上隅角等局部地点瓦斯积聚或超限。老塘埋管布置方式：在工作面回采前，先期沿工作面风巷上帮敷设一 趟8吋瓦斯管路，并与移动抽采系统连接，待管路伸入老塘10-20m处时， 对采空区和上隅角实施抽排。回采过程中，按每15m提前预埋管路，两趟 管路成交替式迈步抽采，为保证管路的完好，预埋管路端口采用木垛料搭 接保护。（图4）（二）预抽煤层瓦斯区域瓦斯治理方式该瓦斯治理方式中，主要针对无保护层或不具备保护层开采的区域, 通过采取大面积预抽区域瓦斯治理方式，解决突出煤层8煤的消突问题, 实现高效安全回

33、采。底板穿层钻孔抽采模式怎板瓦斯抽采巷仝1底板穿层孔水力冲萬丁抽謀层瓦斯区域性消除突出危险性£工工作面煤巷js3了顺层钻孔s3备位钻孔.老塘埋笞工作面高效回采卸压瓦斯预抽方式：网格式密集穿层钻孔+工作面顺层钻孔+高位钻孔 +老塘埋管联合抽采方式。（1）网格式密集穿层钻孔掩护式预抽煤层瓦斯穿层钻孔设计在底板瓦斯抽排巷内，钻孔以掩护机巷、切眼掘进区域, 实行密集布置，工作面内部全覆盖布置，钻孔穿透煤层施工至煤层顶板。 在工作面掘进准备前，通过抽采系统对钻孔掩护区域实行高负压抽采，实 现机巷、切眼条带区域性消突。底板瓦斯抽排巷布置：在被保护层8煤底板30m左右的细砂岩层内施 工，位置对应工

34、作面中下部，为避免施工俯角钻孔，巷道标高均低于机巷 下限标高。（图15）钻场设计：沿巷道每隔15m布置一钻场（图13）,钻场设计4. 6mx3. 8mx 5m；钻孔设计：钻孔孔径113mm,钻孔穿煤段实施水力冲煤增透卸压技术, 水压4：5mpa,冲煤量o.lt/nu钻孔全程下32mm套管，煤层段为花管；密集穿层钻孔布置：穿层钻孔在钻场内成扇形布置，控制机巷、切眼 两侧不少于15m,该区域钻孔终孔轴间距3x3m；工作面中部钻孔终孔轴间距8x8m,钻孔终孔进入8煤层顶板0. 5m；（图16）（2）顺层钻孔预抽煤层瓦斯顺层钻孔主要对工作面内部煤层瓦斯进行大面积预抽，实现工作面消突目标。机风巷掘进过程

35、中，从工作面机、风巷施工顺层钻孔，通过高负 压抽采，实现工作面区域性消突。顺层钻孔设计：钻孔孔径113mm,封孔长度216m； 顺层钻孔布置：钻孔从机、风巷成对向施工，沿工作面走向间距3m布置钻位，每个钻位根据煤层厚度以垂直煤壁设计施工3-4个钻孔，钻孔间距3m,机、风巷对向钻孔压茬20m。（图17）图17：顺层钻孔布置示意图（3）高位钻孔抽采采空区高浓度瓦斯高位钻孔设计在工作面高位钻场内，主要治理工作面回采期间采空区 瓦斯，通过高位钻孔对采空区进行抽采，减少采空区瓦斯涌岀量，实现工 作面安全生产。高位钻场设计：高位钻场沿工作面风巷按走向间距80m布置，钻场拨 门施工至煤层顶板岩层内，高位钻场

36、设计6mx4mx2. 5m规格。（图13）；高位钻孔设计：钻孔孔径113mm,钻孔长度2100m；咼位钻孔布置：每个咼位钻场内施工咼位钻孔6个，钻孔倾向间距10m （覆盖工作面上部60m区域），孔底距煤层顶板15-20叫 钻孔压茬fc20mo （图 14）；（4）迈步式老塘埋管抽采采空区低浓度瓦斯老塘埋管抽采主要治理工作面采空区和上隅角积存瓦斯，通过抽采减 少采空区瓦斯涌出量，防止工作面上隅角等局部地点瓦斯积聚或超限。老塘埋管布置方式：在工作面回采前，先期沿工作面风巷上帮敷设一 趟8吋瓦斯管路，并与移动抽采系统连接，待管路仲入老塘10-20m处时， 对采空区和上隅角实施抽排。回采过程中，按每1

37、5m提前预埋管路，两趟 管路成交替式迈步抽采，为保证管路的完好，预埋管路端口采用木垛料搭 接保护。（图4）三、局部防突措施（-）近突出煤层岩巷掘进防突措施该防突管理措施，主要为近煤层掘进巷道、遇构造、断层及采掘应力 带等区域的防突和瓦斯管理，通过规范设计施工，优化巷道布置，通过采 取物探或钻探方法实施地质超前探查，查明巷道前方煤层及构造情况，控 制距煤法距，预留探查超前距，对异常区域施工排放钻孔措施，防止误揭 煤层，确保安全施工。1、法距大于15m的近距离岩巷掘进防突措施探查管理：所有岩巷施工期间必须执行“先探后掘”，必须在地质钻孔 覆盖范围内施工，并保留一定的地质探查超前距。当距煤层法距大于

38、15m 时，沿巷道施工方向施工三个超前探查钻孔，控制煤层法距，保证有不少 于10m的探查超前距。见附图18o图18：探查钻孔设计平剖面图2、法距在7m15m之间的近距离岩巷掘进防突措施当煤层法距小于15m时，必须确切探明巷道周围利前方的煤层赋存情 况，准确掌握巷道距煤层法距情况。巷道掘进期间，每循环在迎头施工3 组9个超前探查钻孔，其中每组沿巷道掘进方向一个，巷道左、右侧各一 个，以便准确控制煤层法距，保证有不少于20m的探查超前距。见附图19。图19：探查钻孔设计平剖面图3、近距离岩巷掘进安全措施施工管理：巷道施工期间严格按照设计要求进行施工，并在现场标点、 编号、挂牌管理，明确现场允许进尺

39、距离，严禁超掘超挖。瓦斯传感器报 警点和断电点均设置为0. 3%, 一旦瓦斯出现异常、遇地质构造等异常现象 时，必须立即停止作业，待查明原因后方可恢复施工。地质钻孔管理：所有地质钻孔必须进行测斜，确保钻孔资料的准确性 和可靠性。地质钻孔施工结束后必须进行封孔管理，炮掘巷道内钻孔封孔 终孔位置距巷道轮廓线法距耍大于5m,综掘巷道内钻孔封孔终孔位置距巷 道轮廓线法距耍大于3mo防突管理：采掘工程中，如遇断层构带或回风流瓦斯浓度达到0.5%时, 则在采掘工作面施工浅孔对前方煤体瓦斯进行预抽，浅孔间距为04m 0. 6m,根据煤层厚度布置34排浅孔，孔径不小于75mm,浅孔倾角根据 煤层走向倾角进行调

40、整，确保浅孔施工在煤层内并能控制到巷道轮廓线外 5外范围，浅孔长度控制在12m以上。浅孔施工后连接至巷道高负压抽采 管路上抽采，最后一个孔连抽完毕8小时后再进行校果检验，确保无突出 危险性后恢复掘进。（二）石门揭煤防突措施该瓦斯治理模式，主要针对石门揭煤防突治理措施，通过超前探查， 掌握煤层赋存构造，采取密集钻孔大面积预抽，实现揭煤区域消突冃标， 实现安全揭煤管理。石门揭煤控制7个关键节点，即距煤法距10m （地质构造复杂、岩石 破碎区域20m）、7m> 5m、3m> 1. 5m（急倾斜煤层、岩石松软破碎为2m）、穿煤施工及离开煤层顶板法距2m或离开煤层底板法距5mo距离煤层法距2

41、0m距离煤层法距10m距离煤层法距了 m距离煤层法距5m实施地质孔探明和羟制煤层层位区域预测、进一歩探明煤层赋存情况行区域效果栓脸区域螫证，实施排放孔、注水等措施距离煤层法距3m实施全属骨架和煤体固化措施距离谋层法距1.5m最后验证，远距离爆破揭开煤层揭煤结束穿煤层施工1、区域瓦斯治理冇门从距煤层法距20m处施工至距煤法距7m处期间，右门揭煤工程实 施区域性瓦斯治理方式。(1) 距煤法距10m防突措施石门距煤法距10m位置，施工探查钻孔，实施煤层原始瓦斯压力测定。 探查钻孔设计：探查钻孔孔径孔径94nmb钻孔数29个，钻孔穿透 煤层全厚进入煤层顶板0. 5m。 探查孔布置：钻孔控制巷道轮廓线外

42、15m范围； 相关标准：提取3个钻孔进行测斜校正，至少施工两个穿透煤层全 厚且进入顶(底)板不小于05m的前探取芯钻孔，记录岩芯资料，出具煤 层赋存报告图纸；选取2-3个探查钻孔安设测压套件对煤层瓦斯压力实施 测定。(2) 距煤法距7m防突措施石门距煤法距7m位置时，通过巷帮钻场施工密集穿层预抽钻孔，并实 施预抽效果检验。 石门巷帮钻场设计：在石门停头位置和退后4米左右两帮各施工一 个不同室，嗣室设计规格：4. 6mx3. 8mx5m (宽x高x长)； 预抽钻孔设计：预抽钻孔孔径113mm,钻孔轴间距为3m,采用水 力冲煤工艺，钻孔全程下32nim套管，煤层段为花管； 预抽钻孔布置：预抽钻孔控

43、制范围为巷道两帮不小于12叭 石门揭 煤处巷道上下沿层面距离不小于12m (钻孔控制范围,还必须同时满足巷道 轮廓线上下不小于5m)； 预抽相关规定：钻孔预抽时间不少于3个月，煤层瓦斯含量抽排率 大于50%,石门预抽钻孔采用水力冲煤工艺，水力冲煤量不小于钻孔控制 区域煤量的20%o 校检钻孔设计及布置：校检钻孔孔径94m,布置不少于5个；钻孔 布置于石门的上部、中部下部和两侧，钻孔控制石门预抽区域外边缘不大 于3mo 石门校检参数测定：预抽后对预抽效果进行检验，测定瓦斯压力和 钻屑解吸指标值，保证压力小于074mpa,瓦斯含量低于8m7t；经效果检 验，确定无突出危险后，石门方掘进至距煤法距5

44、m处。2、局部瓦斯治理石门施工至距煤法距5in处时，经区域验证无突出危险后，石门揭煤工 程进入局部防突管理。(1)距煤法距5m防突措施石门距煤层法距5ni前，实施突出危险性预测。 预测钻孔设计：预测钻孔直径94mm,设计钻孔4-5个； 钻孔布置设计：预测钻孔布置石门两侧和上轮廓线外5m,下部3m。 预测参数测定：采用钻屑瓦斯解析指标法或综合指标法进行突出危 险性预测，具体参数见下表1。钻屑指标法预测突出危险性临界值表1ah2 (pa)ki (ml/ (g. min12)危险性干煤湿煤干煤湿煤$200$160$0. 5$0.4有突出危险性<200<160<0.5<0.4无

45、突出危险性 相关要求：预测有突出危险时，实施排放钻孔局部防突措施，直至 钻孔控制范围内全面消除突出危险性为止；验证无突出危险时，则亡接采 用先探后掘及远距离放炮措施掘进至距煤层法距3m位置。(2)距煤法距3m防突措施石门掘至距煤法距3m位置时，实施金属骨架煤体固化措施，金属骨架 煤体固化措施实施结束后，采用边探边掘、远距离放小炮措施掘进至距煤 法距15m处。金属骨架图见图20。石门揭煤金js号惑来芳寡囹h图20：金属骨架设计图(3) 距煤法距15m防突措施石门掘至距煤层法距15m位置时，实施突出危险性最后验证。 预测钻孔设计：预测钻孔直径74mm,设计钻孔5个； 钻孔布置设计：预测钻孔布置行门

46、两侧和上轮廓线外3mo 预测参数测定：采用钻屑瓦斯解析指标法或综合指标法进行突出危 险性预测，具体见（钻屑指标法预测突出危险性临界值表2）。 相关要求：验证无突出危险时，则在采取安全防护措施的情况下， 直接远距离放炮揭开煤层；若经验证有突出危险时，则继续实施排放钻孔 直至消除突出危险性，经效果检验确认措施有效后，需经集团公司相关部 室联合验收确定措施有效后，方可揭煤；（4）石门段穿煤施工防突措施巷道穿煤层期间，采用钻屑指标法实施连续突出危险性预测，经预测 指标小于临界值时，方准进尺，每循环预留不小于2m （投影）预测超前距。（5）石门段离开煤层施工防突措施离开煤层顶板法距2m或离开煤层底板法距

47、5m：巷道离开煤层要加强煤岩结合处巷道支护，缩小棚间距，喷浆堵漏，采用钻屑指标法执行循环 预测。3、石门揭煤安全防护措施石门揭煤期间，需建立避难山同室、反向风门、压风自救装置，施工人员必须随身携带隔离式自救器，熟悉避灾路线。（三）掘进工作面防突措施1、10煤层掘进工作面防突措施通风管理：局部通风采用2x30kw对旋局扇、1）800mm风筒供风。超前地质探查：探查钻孔沿煤层倾向布置每次施工不少于3个，控制 巷道上下边缘两侧10m,掘进期间每次预留地质探查超前距10m,对于地 质复杂地段和过断层构造等，需实施强化探查，并每次预留超前距20m。防突管理：风巷沿空掘进工作面采用区域验证，即拨门前实施连

48、续两 次预测，后期每23m进行一次突出危险性预测，地质复杂地段采取连续性 验证；机巷、切眼段掘进工作面，釆用突出危险性连续循环验证，每次预 测预留2ni预测投影超前距；每次验证施工3个预测钻孔，孔深10m,钻孔 以控制巷道轮廓线外3m。2、8煤层掘进工作面防突措施通风管理：局部通风米用四台2x30kw对旋局扇（2台备用），米用一' 路e 800mm和一路4）600mm风筒供风。超前地质探查：探查钻孔每次施工不少于3个，钻孔沿煤层倾向扇形 布置，控制巷道上下边缘两侧10m,掘进期间每次预留超前距10m,对于 地质复杂地段和过断层构造等，需实施强化探查，并每次预留超前距20肌防突管理：风巷

49、沿空掘进工作面采用区域预测，即拨门前实施连续两 次预测，后期每23m进行一次突出危险性预测，地质复杂地段采取连续性 预测；机巷、切眼段掘进工作面，采用突出危险性连续循环预测，每次预 测预留加预测投影超前距；预测钻孔设计4个，孔深10m,钻孔以控制巷 道轮廓线外3mo3、突出危险性预测指标钻屑指标法预测突出危险性临界值表2ah2 (pa)最大钻屑量（kg/m）危险性干煤湿煤干煤湿煤>200$160$0. 5$0.4有突出危险性<200<160<0.5<0.4无突出危险性（四）采煤工作面防突措施1、10煤层采煤工作面防突措施（1）无突出危险区采煤工作面通风管理：工作面

50、配风在10001200m7mino防突管理：采用区域验证方式，工作面回采前实施连续两次突出危险 性预测，后期每推进50ni进行两次区域验证（23m-次），钻孔沿工作面倾 向10m间距布置，孔深10m,在地质构造带采取连续性预测。（2）突出危险区采煤工作面（已消突）通风管理：工作面配风在looomvmin以上。防突管理：在回采期间局部防突管理中，采用连续性突出危险性循环 预测方式，预测钻孔沿工作面倾向以间距10m间距布置，钻孔孔深10m, 在地质复杂地段加强预测。工作面超前大直径卸压钻孔：工作面超前大直径卸压钻孔主要用于超 前卸除工作面前方采动集中应力，排放生产期间煤壁瓦斯，在工作面风巷 每隔5

51、m向工作面内施工顺煤层钻孔，钻孔直径不小于133mm,钻孔施工超 前工作面20mo2、8煤层采煤工作面防突措施通风管理：丁作面配风在1000m7min以上。防突管理：采用突出危险性连续循环预测，每次预测预留2m预测投影 超前距，钻孔沿工作面倾向10m间距布置，孔深10m。工作面超前大直径卸压钻孔：工作面超前大直径卸压钻孔主要用于超 前卸除工作面前方采动集中应力，排放生产期间煤壁瓦斯，在工作面风巷 每隔5ni向工作面内施工顺煤层钻孔，钻孔直径不小于133伽，钻孔施工超 前工作面20m。3、突出危险性预测指标（具体见钻屑指标法预测突出危险性临界值表2）四、瓦斯抽采现场管理根据区域瓦斯治理抽采需要，

52、为保证各类瓦斯治理钻孔预抽瓦斯效果, 矿井将制定钻孔封孔、联管标准，要求在钻孔封孔结束后，通过抽采集中 箱与抽采系统连接进行抽采，底板穿层钻孔和顺层钻孔每个钻孔均必须预 留观察孔，每周不少于3次对抽采钻场和钻孔进行抽采参数测定，确保钻 孔抽采负压不低13kpa,钻孔合茬半年内抽采浓度不得小于30%。为规范地 面抽采系统和井下移动抽采系统管理，每周做到对地面和井下抽采管路系 统进行一次全面巡查，每天专人对各抽采钻场、管路、放水器进行放水， 确保抽采效果。对发现的抽采浓度、流量下降钻孔和抽采管路漏气、堵塞 等隐患，及时制定措施进行处理，确保抽采系统运行稳定可靠，同时，为 保证抽采计量参数的准确，每

53、周由瓦斯办组织防突区、通风区对抽采计量 系统的自动计量装置进行对比调校，确保抽釆系统自动计量准确。五、防突预警（新水平、新采区瓦斯参数测定）为做好防突预警管理，有效收集矿井各煤层瓦斯参数，为矿井瓦斯治 理方案制定提供参数指导，矿井将严格按照防治煤与瓦斯突出规定及 集团公司相关要求，根据生产采掘接替，分年度、季度、月度制定煤层瓦 斯压力和瓦斯含量测定计划，在新水平、新采区开拓准备和新区段施工期 间，按照煤层垂深50叭走向100m标准，合理设置测压取样钻孔，测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量、坚固性系数等突出相关参数指标，测定指标经测 定人、分管责任人签字确认后归档管理。六、瓦斯综合利用2009年2月xx

54、x矿组建了低浓瓦斯发电站，利用低浓瓦斯进行发电， 一期工程安装6台500kw发电机组，日均发电量约4万度，一年利用瓦斯 折合存量约为486万立方左右。随着矿井生产水平的进一步延伸，矿井瓦斯涌出量逐步增大，根据矿 采掘接替计划，矿井生产重点及瓦斯治理重点均集中在矿井南翼二水平和 三水平采区，预测2014-2023年期间矿井瓦斯涌出总量为68. 1 100. 93m7min, 2014年年底矿井建成高低浓抽采系统后，矿井总抽采能力 达1550m7min,矿井瓦斯抽采纯量预计在47. 578. 03m7min之间。瓦斯发电是集资源综合利用、节约能源、环境保护和矿井安全生产为 一体的工程，具有良好的环

55、境效益、经济效益和社会效益，为此，随着矿 井瓦斯抽采量的大幅度提高，下一步将对现有电厂进行扩容，提高矿井瓦 斯利用率。第4章管理制度一、瓦斯日分析会制度每天市总工程师主持召开瓦斯分析会，通风副总、防突地测副总、职能科室及各相关单位参加，对生产过程中的打钻、抽采、地质、瓦斯管理、放炮管理、防突管理、防火管理等进行分析，并对生产过程中存在的问题提出解决方案和处理方法。这一制度的主要优点不仅仅在于及时分析存在的瓦斯问题、制定切实可行的整改办法,更重要的是能够及时实现领导与基层之间、基层与基层之间的信息沟通和交流，同时通过潜移默化的过程 不断提高全矿各单位管技干部对瓦斯的认识和治理水平，实现齐抓共管, 及时消除瓦斯隐患。二. 三个超前距管理严格采掘工作面三个超前距管理，严把进尺毫米关，采掘现场进行标 点、编号、挂牌管理，现场跟班人员必须拿握允许进尺数和剩余进尺数， 严禁出现超采超掘现象。三、钻孔验收及填图分析钻孔验收管理：为保证各类钻孔能够严格按照设计要求施工到位，保 证安全生产，制定一整套钻孔验收管理办法，明确各类钻孔验收的人员、 程序、要求及处罚办法。对于穿层钻孔和顺层钻孔实行视频验收，对于其 它钻孔实行现场联合验收。实行钻孔施工留名制，每个钻孔必须