矿井采掘工作面瓦斯治理方案

1、矿井采掘工作面瓦斯治理方案矿井采掘工作面瓦斯治理方案 编制人：编制人： 通风助理：通风助理： 总工程师：总工程师：目目 录录一、矿井通风瓦斯现状一、矿井通风瓦斯现状.1 1（一）通风系统.1（二）瓦斯抽采系统.1（三）采掘工作面瓦斯情况.1（四）安全监控系统.1二、掘进工作面瓦斯治理方案二、掘进工作面瓦斯治理方案.2 2（一）瓦斯含量8M/T的掘进面.2（二）瓦斯含量 8M/T-10M/T的掘进面.3（三）瓦斯含量 10M/T-13M/T的掘进面.3（四）瓦斯含量13M/T的掘进面.3三、回采工作面瓦斯治理方案三、回采工作面瓦斯治理方案.4 4（一）瓦斯抽采.4（二）工作面瓦斯治理措施.81矿

2、井采掘工作面瓦斯治理方案矿井采掘工作面瓦斯治理方案一、矿井通风瓦斯现状一、矿井通风瓦斯现状（一）通风系统（一）通风系统一、矿井通风系统概况1、矿井为高瓦斯矿井，通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。布置有主井、副井、回风井三个立井井筒，其中主井、副井进风，回风井回风。井下大巷采用三进两回布置，其中主运大巷、东辅运大巷、西辅运大巷进风，东回风大巷、西回风大巷回风。通风系统图，见附图一2、回风立井安装有两台 FBCDZ-10-No34（2800KW）对旋轴流式主要通风机，电动机型号 YBF560M2-10，电机功率 2800kW，额定转速 580r/min。风机额定风量为 15000-210

3、00 m3/min，负压范围1800-5200Pa，目前矿井负压 3380Pa。矿井通风阻力要求煤矿井工开采通风技术条件（AQ1028-2006）矿井通风系统风量 m3/min系统的通风阻力 Pa300015003000-500020005000-1000025001000-20000294020000392023、目前矿井 2 号风机正常运行，风机运行频率 49Hz，风机叶片角度为 53，矿井总进风量为 17210m3/min，总回风量为17390m3/min，有效风量 16580m3/min，矿井有效风量率为 96.34%。4、矿井等积孔 5.87，公式 A=1.19QhA矿井等积孔，Q主

4、扇风量，m3/sh主扇负压，Pa二、 矿井通风系统存在主要问题1、3202 工作面通风系统与原设计不一致。2、3603 运输顺槽、3605 运输顺槽掘进工作面与 3607 运输顺槽工作面、主运大巷工作面、2#采区变电所串联。3、3607 运输顺槽掘进工作面与主运大巷工作面串联。4、3601 工作面与 3603 各掘进面共用进回风。5、3202 辅回配风巷与 3202 工作面共用进回风。6、3202 工作面回风串入 3601 工作面及 3603 掘进工作面。7、采区进回风巷“一段进风，一段回风”问题：3103 工作面运输巷。三、风量分配计划现阶段回采工作面共 3 个，分别为 3202 工作面、3

5、601 工作面、3103 工作面，掘进工作面共 9 个，分别为主运大巷掘进面、3603 运输顺槽、3605 运输顺槽、3603 回风措施巷、3603 运输措施巷、3607 运输顺槽、3603 回风顺槽东、3603 回风顺槽西、3202 辅回配3风巷。根据以上采掘面，计算矿井用风量，计算结果如下：一、回采面需风量计算1、3202 工作面风量计算根据目前回采工作面情况，3202 工作面计划配风量为1500m3/min，外 U 巷道配风量为 500m3/min。则 3202 工作面计划配风为 2000m3/min。2、3601 工作面需风量计算根据通风区实测，3601 工作面回采地点煤层瓦斯含量约为

6、7.47m/t，落煤残余瓦斯含量为 4.5m/t。日产量为 7100t，工作面每天工作时间为 17 小时。则工作面风排瓦斯量为：q=7100（7.47-4.5）1760=20.6m3/min则工作面配风量为：Q=q0.8%1.5=3860m3/min则 3601 回采工作面计划配风为 3860 m3/min。（3）3103 工作面需风量计算根据通风区实测，3103 工作面回采地点煤层瓦斯含量约为7.28m/t，落煤残余瓦斯含量为 4.55m/t。日产量为 5700t，工作面每天工作时间为 17 小时。则工作面风排瓦斯量为：q=5700（7.28-4.55）1760=15.2m3/min则工作面

7、配风量为：4Q=q0.8%1.5=2850m3/min则 3103 回采工作面计划配风为 2850 m3/min。二、掘进工作面需风量计算主运大巷工作面选用 255KW 风机供风，风机前配风为1300m3/min。顺槽掘进，选用 237KW 风机供风，实测该风机双级供风吸风量为 710m3/min 左右，风机开启单级运行实际吸风量约为420m3/min。三、其它巷道及硐室配风1#采区变电所需风量 200m3/min,2#采区变电所需风量200m3/min，爆破材料库需风量为 200m3/min；硐室（采区变电所、爆炸材料库、配电点）、其他巷道以及风门漏风计划配风量 2900m3/min。四、风

8、量分配计划（一）3601 工作面、3103 工作面 2 个回采面同时回采,3202 工作面 1 个工作面为停产阶段，掘进工作面共计 9 个(风机双级供风)，风量分配如下：用风地点计划风量（m3/min）局扇功率及数量备注3601 工作面38603103 工作面2850回采面（3 个）3202 工作面20005主运大巷1300255KW，2 台双级3603 运输顺槽237KW，2 台双级3605 运输顺槽1700237KW，2 台双级3603 运输措施巷237KW，2 台双级3603 回风措施巷237KW，2 台双级3603 回风顺槽东2400237KW，2 台双级3603 回风顺槽西10002

9、37KW，2 台双级3607 运输顺槽1000237KW，2 台双级掘进面（9 个）3202 辅回配风巷1000237KW，2 台双级其它硐室、巷道配风及风门漏风2700合计18510目前矿井风量为 17210m3/min，由上表可知，在满足 9 个掘进面同时掘进（风机双级供风）、2 个回采面同时回采、1 个回采面备用的情况下，矿井风量无法满足生产要求。风量旬报表、分量分配表，见附表一、附表二风速超限明细、角联巷道明细，见附表三、附表四（二）瓦斯抽采系统（二）瓦斯抽采系统（三）采掘工作面瓦斯情况（三）采掘工作面瓦斯情况各采掘工作面瓦斯涌出量统计表，见附表五（四）安全监控系统（四）安全监控系统矿

10、井采掘工作面瓦斯传感器报警值、断电值、复电值均下调 20%，断电范围因部分工作面未上传，断电范围未按通风区规定执行。1、北部大巷区域6北部大巷区域掘进工作面瓦斯传感器已上传，东回风大巷起底处瓦斯传感器未上传。北部大巷区域掘进工作面范围内，任一瓦斯传感器达到断电值，均能将该区域范围内所有掘进面及回风流电气设备断电（东回风大巷起底除外）。东回风大巷起底处范围内瓦斯传感器未上传，因此该地点瓦斯传感器只能对该范围内（东回风大巷）电气设备断电。2、3601 工作面、3603 工作面区域3601 工作面瓦斯传感器已上传，3603 工作面瓦斯传感器未上传。3601 工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能将 3

11、601 区域范围内所有电气设备断电。3603 工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能将 3603 区域范围内掘进巷道及回风流巷道内所有电气设备断电。3、3202 工作面区域3202 回采面瓦斯传感器已上传，3202 辅回措施巷工作面瓦斯传感器未上传。3202 工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能将该工作面、回风顺槽所有电气设备断电。3202 辅回措施巷工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能该工作面范围内掘进巷道及回风流巷道内、3202 辅助回风巷巷道内所有电气设备断电。74、3103 工作面区域3103 回采面瓦斯传感器已上传，3207 辅助进风巷水仓瓦斯传感器未上传。3103 工作面任一瓦斯传感

12、器达到断电值，均能将该工作面及回风流巷道内所有电气设备断电。3207 辅助进风巷水仓瓦斯传感器达到断电值，只能断水仓电泵电源。二、掘进工作面瓦斯治理方案二、掘进工作面瓦斯治理方案（一）瓦斯含量（一）瓦斯含量8m/t8m/t 的掘进面的掘进面根据以往经验，瓦斯含量8m/t 的掘进面，工作面瓦斯涌出量约为 2.4m/min，选用 237KW 风机，风机开单级，工作面风量为 410m/min，回风流瓦斯浓度最大值约为 0.6%。因此，瓦斯含量8m/t 的掘进面，选用 237KW 风机，风机开单级，基本能解决工作面瓦斯问题。（二）瓦斯含量（二）瓦斯含量 8m/t-10m/t8m/t-10m/t 的掘进

13、面的掘进面根据以往经验，瓦斯含量 8m/t-10m/t 的掘进面，工作面瓦斯涌出量约为 3-4.9m/min，选用 237KW 风机，风机开双级，工作面风量为 710m/min，回风流瓦斯浓度最大值约为 0.7%。因此，瓦斯含量 8m/t-10m/t 的掘进面，选用 237KW 风机，风机开双级，基本能解决工作面瓦斯问题。（三）瓦斯含量（三）瓦斯含量 10m/t-13m/t10m/t-13m/t 的掘进面的掘进面工作面迎头布置扇形钻孔进行预抽，掘进巷道两帮布置钻场进8行边掘边抽，如图所示。巷道掘进方向11瓦斯含量瓦斯含量 10m/t-13m/t10m/t-13m/t 的掘进工作面瓦斯治理措施示

14、意图的掘进工作面瓦斯治理措施示意图（四）瓦斯含量（四）瓦斯含量13m/t13m/t 的掘进面的掘进面煤层瓦斯含量13m/t 的掘进工作面，采用千米钻机长钻孔递进式预抽，解决掘进条带瓦斯超限危险性。该区域瓦斯抽采方案如图所示。模块3模块2模块1600m千米钻孔模块3模块2模块1600m回风巷进风巷顶板裂隙带钻孔5510m煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量13m/t13m/t 区域瓦斯治理措施示意图区域瓦斯治理措施示意图三、回采工作面瓦斯治理方案三、回采工作面瓦斯治理方案（一）瓦斯抽采（一）瓦斯抽采1 1、预抽、预抽9一盘区主运巷一盘区回风巷3103运输顺槽3103回风顺槽停采线90m（立体交叉，钻孔间距2

15、m）（1）抽采设计瓦斯含量9m/t 的回采面在回风顺槽和运输顺槽双面施工钻孔，孔径为 113mm，钻孔间距 3m。如图所示。瓦斯含量 9m/t-12m/t 的回采面在回风顺槽和运输顺槽双面施工钻孔，孔径为 113mm，钻孔间距 1.5m，两侧钻孔呈立体交错布置。如图所示。瓦斯含量12m/t 的回采面10模块3模块2模块1600m千米钻孔模块3模块2模块1600m回风巷进风巷顶板裂隙带钻孔5510m回采工作面采用千米钻机施工长钻孔模块进行本煤层预抽。如图所示。（2）确保抽采效果的措施及时施工本煤层预抽钻孔，确保抽采时间。回采工作面顺槽掘进期间，预抽钻孔滞后工作面不得超过200m，及时施工钻孔，及

16、时并入抽采系统，确保本煤层钻孔抽采时间。回采工作面预抽钻孔实现双侧布孔，工作面不得留有空白带。预抽钻孔达不到设计要求的，必须在钻孔周边补打钻孔，工作面不得留有空白带。确保工作面卸压区域抽采效果工作面回采期间，卸压带钻孔距工作面距离不得超过 5m，确保卸压区域抽采效果。及时放水，确保抽采效果。11一盘区主运巷一盘区回风巷3103运输顺槽3103回风顺槽3103工作面切眼1#2#3#4#5#压茬25m高位钻场钻场通道顶板钻孔停采线50mAABB1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#60m压茬25m压茬25m3.15.0回风巷高位钻场2.05.65煤层工作面侧巷帮4.04.51.11#2#3#4

17、#5#1.81.0钻场通道0.8挑顶0.8mA-A剖面底板实体煤回风巷侧帮3.15.65B-B剖面高位钻场0.8钻场通道回风巷侧帮5.01.12.0顶板砂质泥岩1#2#3#4#5#顶板钻孔预抽钻孔投抽后，钻孔连孔管及放水器应及时放水，避免堵塞抽采管，影响抽采效果。2 2、采空区抽采、采空区抽采（1）钻孔终孔位置根据初次顶板跨落和跨落高度，距切眼 40m 范围内，采空区钻孔终孔位置距巷道顶板 10-20m，距切眼 40m 范围外，采空区钻孔终孔位置距巷道顶板 30m。（2）单 U 钻场采空区钻孔布置在回采工作面回风顺槽布置钻场，钻场抬高 1.1m（距回风巷底板），尺寸 5m5m2m，钻场内挑顶

18、0.8m，钻场间距 50-70m，每个钻场施工 5 个钻孔，钻孔开口高度距钻场底板 1.8m，钻孔间距0.8m，迎工作面放向打顶板走向长钻孔，钻孔终孔点位于煤层顶板5-30m。见下图。123202工作面停采线45单单“U”“U”型工作面采空区抽采示意图型工作面采空区抽采示意图（3）双 U 巷道采空区钻孔布置在工作面辅助回风巷施工采空区钻孔，采用平行钻孔抽采采空区瓦斯，钻孔间距 3-5m，钻孔开孔高度 2m，钻孔长度 124m，钻孔与巷道夹角为 45，终孔距离煤层顶板 30m。采用“两堵一注”囊带式封孔方式。见下图。双双“U”“U”型工作面采空区抽采示意图型工作面采空区抽采示意图3 3、瓦斯参数

19、测定、瓦斯参数测定（1）煤体参数测定掘进工作面每掘进 70m，采用 SDQ 快速测定装置，测定 1 次煤层瓦斯含量；针对瓦斯涌出量4.5m/min 的区域，根据实际情况及时测定。（SDQ 快速测定装置需要 5-9 台，专职测定人员 2 人）回采工作面工作面回采前，在运输顺槽、回风顺槽每 50m 测定 1 次每次瓦斯含量，测定钻孔深度不得小于 60m。工作面生产期间，每 100m 需测定落煤的残余瓦斯含量。13（2）主管、支管及钻孔瓦斯参数参数测定每周对主管、支管及钻孔测定 1 次瓦斯参数，包括瓦斯浓度、抽采混量、抽采纯量、负压、温度等参数，并形成报表。（二）工作面瓦斯治理措施（二）工作面瓦斯治理措施1、合理调配风量，确保采掘工作面用风（1）减小风门漏风。根据通风区风门漏风测算结果，矿井风门漏风为 2380m/min，漏风较大，矿井目前总风量不足，需严格控制漏风，方能保证采掘工作面用风。（2）减小密闭漏风。根据现场观察