安全工程专业煤矿毕业实习报告

1、河南理工大学安全科学与工程学院安全工程专业煤矿毕业实习报告平煤集团平宝公司首山一矿第一章：绪论一、本次实习是安全工程学生在学完计划规定的全部课程之后、撰写毕业设计论文前进行的一次综合性实习，是使学生达到专业培养目标的一个重要教学环节。二、本次实习要求理论联系实际，既要带着问题深入现场实际做认真细致的调查研究，又要为顺利完成毕业设计及专题论文任务做好充分准备。三、实习目的1、做矿井通风安全方面毕业设计的学生，通过实习，了解和熟悉矿井生产各个环节系统和装备及相互间的关系，重点掌握矿井通风系统与安全技术方面的知识，建立完整的、具体的空间概念。做工业安全技术方面毕业设计的学生，通过实习，使学生了解厂矿

2、企业生产工艺过程及特点、事故隐患、事故发生的途径、机理与模式，了解建厂以来所发生的设备与人身伤害事故类型，运用所学专业知识进行原因分析，并提出预防措施，从而培养和锻炼学生分析问题和解决问题的能力。2、按毕业设计及专题论文的要求，收集有关资料和进行必要的技术测定工作。1、实习前必须认真阅读本大纲，并与毕业设计指导教师交换意见，明确实习中必须收集的有关资料和要进行的技术测定工作。2、实习生到达现场后，必须拟定详细的实习计划。在实习过程中，要发挥自己的主动性创造性，参加一定的劳动实践，锻炼自己的独立工作能力，积极主动地开展实习活动。3、实习中必须自觉地严格执行实习计划，并主动取得所在单位方工程技术人

3、员和工人师傅的帮助和指导，虚心向他们学习。4、必须严格遵守实习纪律，自觉遵守各项规章制度，保证安全第一。要尊重现场人员，团结友爱，做到文明实习。一、概述平顶山煤业（集团）有限责任公司（简称“平煤集团公司”）首山一矿位于河南省平顶山市东北25km处，平顶山煤田李口向斜北翼东端。井田主体构造为一轴向320的宽缓的白石山背斜，地层倾角820,井田地质构造属中等偏简单；井田内可米及局部可米煤层5层，可米储量308.49Mt,主米戊9-10及己16-17（含己15）煤层为中厚及厚煤层，厚度稳定，结构简单；矿井水文地质条件为简单及简单偏中等类型；主采煤层为有煤与瓦斯突出危险；煤尘有爆炸危险性；煤层不易自燃

4、；己16-17煤底板岩温39.7050.57C,属二级高温区；戊9-10煤底板岩温32.6242.99C,大部属二级高温区，局部属一级高温区。本井田具备建设现代化大型高产高效矿井的资源条件，设计采用综合机械化开采。设计生产能力2.4Mt/a,立井开拓，设计一期移交投产己组煤层工作面，并抽采戊9-10煤层瓦斯，达产时形成戊9-10煤和己组煤同时开采的局面。矿井初期采用中央分列抽出式通风方式，后期采用分区式通风。二、瓦斯抽采的必要性和可行性实践证明，抽采瓦斯是防治煤与瓦斯突出及降低生产过程中的瓦斯涌出量，保证安全生产的有效措施之一。本矿开采煤层均有煤与瓦斯突出危险，根据煤矿安全规程的有关规定，矿井

5、必须建立抽采瓦斯系统。另外，矿井瓦斯抽采可有效地降低风流中瓦斯浓度，减少矿井供风，降低通风费用；抽出的瓦斯可以利用。因此，建立矿井瓦斯抽采利用系统是必要的。从充分利用瓦斯资源，减少大气环境污染方面来看，瓦斯抽采利用是必要的。2瓦斯作为煤炭伴生资源，是一种热值很高的能源（发热量35004000大卡Zm3）0抽出的瓦斯随回风流排放，虽然解决了瓦斯突出或浓度超限影响工作面正常生产的问题，但不仅造成了瓦斯资源浪费，而且造成大气环境污染。建立瓦斯抽采利用系统，既充分利用了瓦斯资源，又减少了大气环境污染。从邻近生产矿井瓦斯抽采效果来分析，本区瓦斯抽采是可行的。虽然精查地质报告未提供瓦斯涌出量、煤层透气性系

6、数，钻孔瓦斯流量衰减系数及百米钻孔瓦斯流量等数据，但从邻近八矿、十矿及十二矿实测数据和实际抽采效果来看：煤层透气性系数为0.0019MD,属较难抽采煤层，但从钻孔瓦斯流量衰减系数4.50.688%,一般在3%以下来看，又属容易抽采煤层。实测百米钻孔瓦斯流量1230L/min.hm,抽采管内浓度达3545%最高达65%八矿、十矿、十二矿已建立地面瓦斯抽采系统，实际抽采效果较好。另外，矿区生产矿井瓦斯抽采成功的经验和成熟的队伍为本矿建立瓦斯抽采系统打下了基础，创造了有利条件。在国家发展改革委关于印发煤矿瓦斯治理与利用总体方案的通知（发改能源20051137号）中要求“瓦斯含量达到或超过8.0m3/

7、t的煤层（区域）应预抽煤层瓦斯”，同时国务院办公厅颁发的关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的意见（国办发200647号）也要求中华人民共和国国家标准矿井抽采瓦斯工程设计规范将煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下，方可实施煤炭开采。综上所述，从矿井安全生产，环境保护及能源利用几个方面考虑，建立矿井瓦斯抽采利用系统是必要的；而从本矿瓦斯资源条件及邻近生产矿瓦斯抽采效果来看，建立矿井瓦斯抽采系统是可行的。三、抽采效果预计1、瓦斯抽采率根据上述瓦斯参数，结合矿区实际抽采效果和我国瓦斯抽采技术的发展以及国家发改委文件（发改能源20051137号文）的要求，确定本矿的瓦斯抽采率为50%2、工作面瓦斯抽

8、采量戊1采区综采工作面瓦斯抽采量为06.72m3/min,己2采区综采工作面瓦斯抽采量为08.15m3/min,戊1采区掘进面瓦斯抽采量为2.72m3/min，己2采3区掘进面瓦斯抽米重为3.32m/min。3、矿井瓦斯抽采量矿井瓦斯抽采量包括综采工作面、综掘工作面、预抽工作面、采空区、老空区等地点瓦斯抽采量。33经计算矿井瓦斯抽米重为42.51m/min0年抽米出瓦斯纯重为6.5Mm以上，瓦斯抽采系统服务年限与矿井生产服务年限相同。四、问题与建议1、本矿井煤层透气性系数，钻孔瓦斯流量衰减系数及百米钻孔瓦斯流量等基础参数均是参照邻近生产矿井，本矿井并无实测数据，应加强对这些基础参数的收集与整理

9、，以便指导瓦斯抽采工作。2、目前国内对于松软、低透煤层的瓦斯抽采理论尚不完善，本次瓦斯抽采初步设计所采用的瓦斯抽采方法是对周边矿井进行调查总结后得出的，在生产实践中应结合实际情况对瓦斯抽采方法进行不断改进。3、建议对井田内煤层气资源进行专门勘探，以便更好的对其进行开发利用。4、矿井在生产和建设过程中要严格执行煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范、煤矿瓦斯抽放规范、防治煤与瓦斯突出细则、矿井防治水工作条例、矿井防灭火规范等有关煤矿安全生产的规程、规范和规定，加强生产技术管理，注重管理人员与技术工人的轮岗培训，提高劳动者素质是企业进步、安全高效生产的有力保证。第二章瓦斯抽采基础参数及抽采规模第一节瓦

10、斯抽采基础参数一、煤层瓦斯压力戊9-10煤瓦斯压力5.56.6MPa,平均6.1MPa；己电仔煤瓦斯压力2.725.21MPa,平均4.13MPa,己二采区瓦斯压力1.38MPa。二、煤层瓦斯含量己16-17煤甲烷含量1.3617.87mL/gd,平均7.66mL/gd,己二采区瓦斯含量10.46mL/gd;戊9-10煤甲烷含量3.9211.93mL/gd,平均7.04mL/gd。三、煤层透气性系数地质报告未提供煤层透气性系数，根据邻近八矿及十二矿实测值，己组煤层透气性系数为0.871m2/Mpa2.d。四、百米钻孔瓦斯流量本矿井未测定抽采时瓦斯流量值，而邻近八矿、十矿及十二矿百米钻孔瓦斯流量

11、取15L/min.hm。本次设计百米钻孔瓦斯流量暂按15L/min.hm考虑，待实际抽采时测定其实测值。五、瓦斯抽采率根据上述瓦斯参数，结合矿区实际抽采效果和我国瓦斯抽采技术的发展以及国家发改委文件（发改能源20051137号文）的要求，确定本矿的瓦斯抽采率为50%第二节瓦斯抽采规模根据矿井开拓开采范围，确定矿井抽采范围为全井田范围内的戊9-10,已15及已16-17煤层。一、矿井瓦斯涌出量预测1、瓦斯涌出量预测方法瓦斯涌出量预测有多种方法，其中分源法预测矿井瓦斯涌出量方法经过近10年研究、完善与提高，在本矿区及淮南、焦作、阳泉等几十个矿区或矿井应用均取得了满意的效果，预测准确率达到85%Z上

12、，并已制订出矿井瓦斯量预测规范，在全国推广应用。平煤集团与煤炭科研单位及高校联合，对瓦斯预测、监测、防治、抽采、装备等方面进行了多年的系统研究，尤其是瓦斯量预测研究取得了满意的实际应用效果。设计采用在平顶山矿区实测考察基础上分析、研究得出的分源预测方法预测采掘工作面瓦斯涌出量。从钻孔揭示的瓦斯含量分布看，井田范围内绝大部分区域煤层瓦斯含量在1.3612ml/g-d之间，在李口斜轴附近只有两个钻孔测定瓦斯含量大于12ml/g-d(18-18,20-12孔)，另有5个钻孔揭示瓦斯含量大于12ml/g-d(4801,4914,4802,4815,5001),集中分布于灵武向斜轴附近，位于主副井工业场

13、地煤柱之下或煤柱边缘。因此，煤层瓦斯含量设计按1.3612ml/gd来预测采掘工作面瓦斯涌出量。对于个别瓦斯含量大于12ml/gd的区域，可通过加强抽采措施，提高瓦斯抽采率等方法降低瓦斯涌出量。2、采区回采工作面相对瓦斯涌出量预测对于一次采全高的回采工作面：q采=KvK&(W0-W)m/M式中：q采开采煤层相对瓦斯涌出量，nVt;Kv推进度影响系数，根据平顶山矿区经验值取0.72;Ki围岩瓦斯涌出系数，一般k1=1.11.3,取匕=1.2;区工作面丢煤系数，取回采率的倒数。戊1、己2采区工作面回采率为95%则&=1.053;K3工作面巷道瓦斯预排影响系数；K3=(L-2h)/Ll工作面长度，2

14、00mh掘进巷道预排等值宽度，取24mm开采层厚度，戊9-10煤平均2.44m,己37煤平均3.5m；M-开采层采高，戊9-10煤2.44m,己16-17煤3.5m；33Wo-煤层原始瓦斯含量；戊9-10煤层3.9211.63m/t,平土匀7.04m/t,己37煤层为1.3612m/t,平均7.66m%;wc-采落煤炭运至地表时残存瓦斯含量，采用平顶山测定值4m/t。经计算，己组煤回采工作面相对瓦斯涌出量05.18m3/t,平均2.37m3/t。33绝对涌出重016.3m/min,平均7.46m/min。考虑50%勺瓦斯抽米率，则己组煤回采工作面绝对涌出量为08.15m3/min,平均为3.7

15、3m3/min。戊组煤回采工作面相对瓦斯涌出量04.83m3/t,平均1.93m3/t。绝对涌出量013.43m3/min，平均5.353m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则绝对涌出量0336.72m/min,平土匀为2.68m/min。3、采区预抽工作面瓦斯涌出量预测矿井投产后，为了保证足够的瓦斯抽采时间，应根据生产情况，在戊1、己2采区各增加一个预抽工作面。预抽工作面的绝对瓦斯涌出量接回采工作面的50%虑，则戊1采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为06.72m3/min,平均2.68m3/min;己2采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为08.15m3/min,平均3.73m3/min。考虑50%勺

16、瓦斯抽采率，则戊1采区预抽工作面瓦斯涌出量为03.36m3/min,平均为1.34m3/min,己2采区预抽工作面瓦斯涌出量为0334.08m/min,平均为1.87m/min。4、综合机械化掘进工作面瓦斯涌出量预测与普通掘进工作面的瓦斯涌出一样，综合机械化掘进工作面的瓦斯也是由巷道煤壁和掘进落煤两部分组成。而区别在于综合机械化掘进落煤瓦斯涌出形式表现是均匀的，且与落煤量、运煤速度，工作面长度有关。根据平煤集团矿井瓦斯治理经验，掘进工作面瓦斯涌出量采用下式计算：quVV)(Li/Vi)T-1/(1-0)-1/1440+丫SVV0(1+L2/V2)1-a-1/(1-a)式中：q掘掘进巷道煤壁瓦斯

17、涌出量，m3/min；u巷道的煤壁周边长度，11.8m；vi巷道日平土掘进速度，10.67m/d;Li瓦斯涌出量稳定的巷道极限长度，根据平顶山矿区经验，Li=150vi=150x10.67=1600m；Vo1=0时，瓦斯解吸强度，己煤1.4m3/(m2-d),戊煤1.2m3/(m2d);B煤壁瓦斯解吸强度衰减系数，根据平顶山矿区经验值取0.7;Y煤的密度，戊煤平均1.45t/m;己煤1.39t/m3;S掘进巷道断面积，17.2m2;V输送机的运煤速度，150m/min；L2输送机的运煤长度，取瓦斯涌出量稳定的巷道极限长度1600mV0采落煤的极限瓦斯解吸强度，己煤1.6m3/(m2min),戊

18、煤1.3m3/m2-min；a采落煤瓦斯解吸强度衰减系数，0.7。经计算，戊1采区每个掘进面绝对瓦斯涌出量为2.71m3/min,己2采区掘进面绝对瓦斯涌出量为3.32m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则戊1采区每个掘进面瓦斯涌出量为1.36m3/min,己2采区每个掘进面瓦斯涌出量为1.66m3/min。每个采区各配备两个综掘面。5、采空区瓦斯涌出量预测采空区瓦斯涌出量采用下式计算：4空二卜(q采+q掘)式中：q空采空区瓦斯涌出量，吊/min；K采空区瓦斯涌出系数，取0.40;q采开采煤层瓦斯涌出量，nl/min；q掘掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min。经计算，戊1采区采空区绝对瓦斯涌

19、出量为10.22m3/min,己2采区采空区绝对瓦斯涌出量为12.44m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则戊1采区采空区瓦斯涌出量为5.11m3/min,己2采区采空区瓦斯涌出量为6.22m3/min。5、矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量由各采区的回采工作面、掘进面瓦斯涌出量与采空区瓦斯涌出量组成。nnnQ井二（工q采i+q掘i+q空D/n1+qkj/n2i1i1i1q井矿井瓦斯涌出量，m/t；q采i第i回采工作面瓦斯涌出量，nVt;q掘i第i掘进面瓦斯涌出量，nVt;q空i第i米空区瓦斯涌出量，m/tqkj矿井开拓巷道掘进瓦斯涌出量之和，（岩巷qkj=0）,nVtn1采区个数；n2开拓巷道掘

20、进面个数。经计算，矿井绝对瓦斯涌出量为24.9469.54m3/min,平均47.24m3/min。通过上述计算与分析，根据瓦斯涌出量预测结果，在抽采率达到50%的情况下，通过风排可以保证矿井安全生产。二、矿井瓦斯抽采量1、回米工作面瓦斯抽米量经以上计算，己2采区回采工作面绝对涌出量为016.3m3/min,平均7.46m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则己2采区回采工作面瓦斯抽采量为0338.15m/min,平均为3.73m/min。戊1采区回采工作面绝对瓦斯涌出量为013.43m3/min,平均5.35m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则戊1采区回采工作面瓦斯抽采量为06.72m3

21、/min,平均2.68m3/min。2、预抽工作面瓦斯抽采量经以上计算，戊1采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为06.72m3/min,平均2.68m3/min;己2采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为08.15m3/min,平均3.73m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则戊1采区预抽工作面瓦斯抽采量为03.36m3/min,平均为1.34m3/min,己2采区预抽工作面瓦斯抽采量为0334.08m/min,平均为1.87m/min。3、综合机械化掘进工作面瓦斯抽采量经以上计算，戊1采区每个掘进面绝又t瓦斯涌出量为2.71m3/min，己2采区掘进面绝对瓦斯涌出量为3.32m3/min。考虑50%勺瓦

22、斯抽采率，则戊1采区每个33掘进面瓦斯抽米重为1.36m/min,己2米区每个掘进面瓦斯抽米重为1.66m/min。每个采区各配备两个综掘面。4、米空区瓦斯抽米量经以上计算，戊1采区采空区绝对瓦斯涌出量为10.22m3/min,己2采区采空区绝对瓦斯涌出量为12.44m3/min。考虑50%勺瓦斯抽采率，则戊1采区采空区瓦斯抽采量为5.11m3/min,己2采区采空区瓦斯抽采量为6.22m3/min。5、老空区（12a后）瓦斯抽采量暂按采空区瓦斯抽采量的25%考虑，则老空区瓦斯抽采量为2.83m3/min。6、矿井瓦斯抽米量经以上计算，考虑50%勺瓦斯抽采率，则矿井瓦斯抽采量为20.18334

23、2.51m/min,平均31.35m/min。三、瓦斯储量及可抽量（一）瓦斯储量地质报告提供戊9-10、己15及己16-17煤层瓦斯储量2312.87Mrrio（二）瓦斯可抽量1、瓦斯抽采率根据八矿、十矿、十二矿实际抽采率，并参照矿井瓦斯抽采管理规范，确定本矿井瓦斯抽采率暂按50%!虑。2、瓦斯可抽量10单一煤层可抽瓦斯量按下式计算：100N=(WAW)b100-C式中：n每吨煤瓦斯可抽量，m/t；C-丢煤百分率%取0.25;B解吸瓦斯系数，一般取1;W煤层瓦斯含量，nVt。己16-17煤平均7.66ml/gd,己15煤平均7.86ml/gd,戊9-10煤平均7.04ml/g-d;W煤层残存瓦

24、斯量，取4m3/t0经计算，己16-17煤吨煤可抽量为4.88m3/t,己15煤为5.14m3/t,戊9-10煤为一一3.3.8m/t。根据瓦斯储量、吨煤瓦斯可抽量及确定的瓦斯抽采率计算，矿井可抽出瓦斯量348.01Mm。四、抽采规模及服务年限1、抽采规模根据矿井采掘工程计划，参照邻近生产矿井实际抽采效果，并考虑己16-17煤渗透率较高，戊9-10煤渗透率较低，经计算确定本矿抽采量为：戊9-10煤19.19m3/min,己m煤及己15煤23.32m3/min,全矿井42.51m3/min。年抽采天数按350d计算，则全矿井抽采规模为21.42M舟a,年抽采瓦斯纯量为6.43MriVa。2、抽采

25、服务年限全矿井可抽出瓦斯量为348.01Mm,则瓦斯抽采服务年限为54.1a,与矿井生产服务年限相近。第三节瓦斯抽采的稳定性预测11平煤集团公司生产矿井如八矿、十矿、十二矿等矿井已进行了十多年的瓦斯抽采，八矿、十矿、十二矿均建立了地面瓦斯抽采系统，积累了大量的实践经验和基础数据，管理水平也有了很多的提高。生产矿的抽采量均达到了3nVmin以上，抽采浓度在345%最高达65%。生产矿的实践为本矿建立瓦斯抽采系统提供了宝贵的经验。根据生产矿井瓦斯抽采的实践经验，矿井瓦斯抽采应与矿井生产规划整体考虑，只要平衡采、掘、抽三者的关系，保证抽采工程接替合理，预抽时间半年以上，就可以取得较好的效果。本矿设计

26、采用回采工作面预抽及边采边抽、采空区瓦斯抽采等综合措施，通过增加孔径、钻孔密度和有效长度，采用交叉布孔及提高钻场负压等措施，并加强管理，保证封孔质量及系统正常运行，完全可以保证设计的瓦斯抽采量。止匕外，根据实测数据，随着开采深度的增加，煤层瓦斯压力及含量逐渐增大，且矿井瓦斯储量丰富，为长期稳定抽采瓦斯提供了可靠的资源。因此，瓦斯抽采具有可靠的稳定性。第三章瓦斯抽采方法第一节抽采方法的选择一、选择抽采方法的原则瓦斯抽采方法、方式的选择，应根据瓦斯及煤层赋存情况，瓦斯来源、巷道布置方式、矿井开采技术条件、瓦斯基础参数等综合分析比较后确定。1、为提高瓦斯抽采率，应采用开采层、采空区相结合的综合抽采方

27、法。2、当井下采掘工作所遇到的瓦斯主要来自开采层本身，只有抽采开采层本身的瓦斯才能解决问题时，应采用开采层瓦斯抽采。3、工作面后方采空区瓦斯涌出量大，危害工作面安全生产或老采空区瓦斯积存量大，向邻近的回采工作面涌出瓦斯量多以及增大采区和矿井总排瓦斯量，应米取米空区瓦斯抽米。124、对于瓦斯含量大的煤层，在煤巷掘进时，难以用加大风量稀释瓦斯，可在掘进工作开始前对煤层进行大面积预抽或采取边掘边抽的方法加以解决。5、对于煤层透气性较低，采用预抽方法不易直接抽出瓦斯，掘进时瓦斯涌出不很大而回采时有大量瓦斯涌出的煤层，可采用边采边抽或增大孔径和孔长及钻孔密度等措施进行抽采瓦斯的方法。6、若围岩瓦斯涌出量

28、大，以及溶洞、裂缝带储存有高压瓦斯并喷出时，应采取围岩瓦斯抽采措施。二、瓦斯抽采方法1、本煤层瓦斯抽采方法针对本矿井的具体特点和煤层赋存条件及开拓开采安排，本矿设计初期开采己15、己16-17煤层，并对戊9-10煤层进行瓦斯抽采，无邻近层抽采瓦斯的可能。参照矿区生产矿井瓦斯抽采成功经验，设计采用本煤层工作面顺槽顺层平行工作面预抽及高位瓦斯抽采巷为主，并配合边采边抽与边掘边抽，同时考虑必要的采空区瓦斯抽采的综合抽采方法。2、采空区瓦斯抽采方法对已采的老空区进行全封闭式抽采方法。为防止漏风，在密闭处应设置调压均压室，以防止老空区残煤自燃。对正在回采的采空区，利用回采过程中围岩形成的“竖三带”，在煤

29、层顶板施工高位瓦斯抽采巷，通过冒落带和裂隙带抽采采空区瓦斯等综合方法抽采采空区的瓦斯。3、采空区（上隔角）抽采工作面上隔角（采空区）瓦斯通过冒落带和裂隙带进入高位瓦斯抽采巷中，在高位巷外口打设密闭，敷设抽放管路，利用高位瓦斯抽采巷进行抽采。三、抽采巷道选择在煤巷掘进过程中边掘边抽和掘进面预抽，利用回采工作面顺槽进行本煤层13抽采。另外，在煤层顶板布置高位抽采巷，即在煤层顶板610m的岩层中，并与工作面顺槽保持20m的平行错距，布置一条瓦斯抽采专用巷道，与工作面采空区上方的岩石裂隙沟通，形成一个瓦斯通道。第二节抽采钻孔的布置根据对本矿煤层透气性系数、钻孔流量衰减系数等瓦斯参数进行分析，己、戊组煤

30、层属于较难抽采煤层，且煤层结合近年来平顶山、焦作、郑州等矿区取得的经验，对于较难抽采煤层要想取得较好抽采效果，必须采取相应的强化措施。实践证明，大直径、交叉钻孔的强化措施具有工艺相对简单、施工周期短、强化效果明显等优点，已在多个矿区得到推广应用。因此，设计采煤工作面预抽采用大直径、垂直煤壁钻孔的瓦斯抽采方式。一、瓦斯抽采钻孔参数1、钻孔有效总长度根据确定的瓦斯抽采量(42.51m3/min)及百米钻孔瓦斯流量(15L/min.hm),经计算确定全矿井瓦斯抽采钻孔有效总长度340350km2、钻孔直径根据邻近矿实际抽采经验，设计瓦斯抽采钻孔直径为7589mm3、单个钻孔长度根据工作面长度及邻近矿

31、经当柒,确定单个钻孔长度为25135m4、钻孔数量及钻孔间距根据有关参数，经估算矿井瓦斯抽采钻孔72007300个。根据采掘工程布置，结合邻近生产矿实际经验，确定工作面顺槽瓦斯抽采钻孔间距为2m采掘面超前预抽钻孔间距12nl5、孔口负压根据周围矿井实测效果及抽采量，设计确定瓦斯抽采钻孔口负压20kPa。14二、瓦斯抽采钻孔布置1、本煤层顺层抽采钻孔布置在工作面上、下顺槽沿煤层倾向打瓦斯抽采钻孔，钻孔孔深60m孔间距2m钻孔直径89mm生产中可根据瓦斯抽采效果检验来调整钻孔的孔间距，以达到更好的抽采效果。钻孔布置见图3-2-1、2。2、回采面钻孔布置采面浅孔预抽主要采用沿回采推进方向平行布置抽采

32、钻孔，钻孔孔深10m（布置抽采钻孔前进行煤层瓦斯含量和压力测试，瓦斯含量在8m3/t以下，压力在0.74MPa以下且测试不超标时布置钻孔孔深10m否则布置钻孔深度25米以上），孔间距23m钻孔直径89mm保证最后一个孔抽采时间不少于2h,并进行高压注水，水压不低于8Mpa注水达到煤壁注水、开裂、挂汗或邻孔出水为止。措施允许进尺5m,保留20m的超前距。采面浅孔预抽钻孔布置见图3-2-3。3、高位瓦斯抽采巷及钻孔布置在工作面风巷内错20m平距和机巷外错20m平距的煤层顶板，距煤层610m的岩层或裂隙带中，分别布置一条高位瓦斯抽采巷。在高位瓦斯抽采巷的掘进过程中，分别在风巷高抽巷上帮和机巷高抽巷下

33、帮，向工作面顺槽方向俯斜布置高抽巷松爆钻孔和高抽巷穿层抽采钻孔，对顺槽掘进进行超前卸压抽采。高抽苍松爆钻孔8m一个，孔深3740m,超前工作面距离不小于60m。高抽巷穿层钻孔4m一组，每组3个钻孔，孔深2940m,超前工作面距离不小于200m,预抽时间不少于3个月。钻孔直径均为89mm,钻孔布置见图3-2-1、4。4、边掘边抽钻孔布置在高位瓦斯抽采巷掘进过程中，已在高抽巷布置穿层钻孔和松爆钻孔，对顺槽掘进进行超前卸压抽采。另外，在巷道掘进过程中，在掘进面沿掘进方向平行布置3个前探钻孔，孔间距1m,孔深3536m,钻孔直径75mm。前探钻孔允许进尺5m保留20m的超前距。钻孔布置见图3-2-5。

34、5、工作面空白带钻孔布置15由于煤层瓦斯压力大，打钻难度较大，本煤层顺层钻孔深度仅60m而首采工作面采长217m因此工作面形成了将近100m的瓦斯抽采空白带区域。为解决工作面空白带瓦斯压力的问题，设计在风巷高抽巷的下帮向煤层顶板打空白带松爆钻孔，采用钻孔装药松爆的措施对空白带区域的煤层进行卸压抽采。空白带松爆钻孔孔深135m孔间距812m钻孔直径89mm松爆钻孔装药方式及装药量应根据实际情况进行调整，以取得最佳效果。钻孔布置见图3-2-1、6。接替工作面可以采取减少工作面采长或加长本煤层钻孔深度的措施避免出现空白带。6、工作面空白带抽采钻孔布置为解决工作面空白带松爆后的瓦斯压力和含量等问题，设

35、计在风巷高抽巷的下帮向煤层顶板打空白带抽采钻孔。空白带抽采钻孔孔深90m孔间距8m与松爆钻孔孔间距4米，与巷道壁夹角80度，钻孔直径89mm三、高位瓦斯抽采巷布置在煤层顶板610m的煤层或裂隙带中布置一条高位瓦斯抽采巷抽采采空区及裂隙带瓦斯，其水平投影距离工作面顺槽的平行距离控制在1020m内。见图3-2-30第三节抽采钻孔施工设备及封孔方法一、抽采钻孔施工设备选型及主要检测仪表1、钻孔施工设备设计选用6台ZDSY1200到钻机，备用2台，电机功率为22kW2台SGZL-ID型钻机在用；备用2台，电机功率11kW浅孔钻机4台，其中QZ100邵2台，QD-100型钻机2台，全部在用；ZDY66Q

36、液压钻机2台，电机功率22kW备用两台。钻机共计16台，其中备用6台。2、主要检测仪表钻屑瓦斯解吸仪MD-2型13套；16非接触式突出危险性测试仪KBD理1套；钻孔瓦斯涌出初速度仪WTY皿-F型18套；瓦斯涌出初速度测定仪WY-1型30套；高负压瓦斯采样器为FW-1型15台；瓦斯检定器W821型15台；孔板流量计FKL型30套；自动放水器CWG-Z50个；四通阀两用压差计UP-2型15套；其它相关仪表根据实际需要，可另行购置。二、封孔方法、材料及工艺封孔质量直接关系到抽采瓦斯浓度及效果，是实现高效抽采瓦斯必不可少的重要环节。钻孔封孔应满足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造价低的要求。封孔段尽

37、量避开煤体裂隙发育地点，封孔深度为68m若遇孔口段钻孔成型不好，煤体裂隙发育时，应适当加长封孔长度。对所有抽采钻孔设计选用聚氨脂封孔，封孔管选用防静电双亢管。封孔方式为卷缠药液法，在密封段内，固定一块毛巾布或麻袋布（长1m,宽0.8m）。将混合液均匀倒在毛巾布上，边倒液边向封孔管上卷缠毛巾布。然后，将卷缠好药液的封孔管插入钻孔，要求整个操作时间不超过5min。为了避免封孔管因碰撞晃动而影响封孔质量，用木楔将封孔管与孔口壁楔紧周牢，同时在孔口处用水泥固定封孔管。第二章己15-12010防治突生技术措施1 .措施选定：防突技术措施选定要根据工作面的具体条件，经过分析对比选择有效而又方便的防突技术措

38、施从目前平煤突出掘进工作面防突措施执行来看，采用浅孔排放、穿层钻孔预抽、深孔松动爆17破和前探深孔相结合的防突措施对工作面防治突出非常有效，前探深孔可起到探明前方地质构造和促使煤体卸压，降低煤体瓦斯含量的作用，而采用超前排放钻孔瓦斯释放效果更为显著、防突轻便钻机操作简便，钻孔钻进较深，在实际应用中具有钻进速度快、角度、方位易定、使用方便等优点。同时施工穿层钻孔及预抽和深孔松动爆破可改变煤体结构，降低煤体瓦斯压力、瓦斯含量和探明煤层赋存及地质构造等作用，可大大减小煤层突出危险性，提高工作面掘进速度。根据集团公司突出掘进工作面防突措施执行情况，并结合钻孔施工机具情况，突出煤巷工作面采用超前排放钻孔

39、和边掘边抽钻孔相结合的防突措施对工作面防治突出非常有效，超前排放钻孔和边掘边抽钻孔可起到释放煤体瓦斯含量和压力的作用，并可探明前方地质构造，防突轻便钻机和柱式液压回转钻机操作简便，在实际应用中具有钻进速度快、角度、方位易定、使用方便等优点。同时高位抽放巷施工穿层钻孔及预抽和深孔松动爆破可改变煤体结构，降低煤体瓦斯压力、瓦斯含量和探明煤层赋存及地质构造等作用，可大大减小煤层突出危险性，确保工作面安全。2 .措施技术参数的确定简要叙述措施孔排放半径的来源及本措施采用的具体数据，继而确定钻孔的布置方式、孔数、半径、孔的倾角等。(1)钻孔排放半径：根据抚顺煤科院瓦斯鉴定初步结果，我矿己15煤层。89m

40、m钻孔排放半径为0.9m。(2)超前排放钻孔的布置：、工作面煤层厚度小于等于0.3米时，煤层中不再布置措施孔。、工作面煤层厚度大于0.3小于等于1.2米时，在煤层中布置1排措施孔，措施孔数20个。、工作面煤层厚度大于1.2小于等于3.6米时，在煤层中布置2排措施孔，措施孔数40个。、工作面煤层厚度大于3.6小于等于5.4米时，在煤层中布置3排措施孔，措施孔数60个。、工作面煤层厚度大于5.4米以上时根据钻孔排放半径适当调整措施孔排数与措施孔个数。、所有超前排放钻孔和前探深孔孔径均为89mm,超前排放钻孔孔深13.2米(投影孔深)，允许进尺3.2米，彳留10米超前距，上、下帮控制到巷道轮廓线外1

41、5m,前探深孔投影孔深35米，允许进尺25米，保留10米钻孔超前距，两帮控制15米。超前排放钻孔和前探深孔具体见附图，钻孔参数见附表)。煤层厚度正常时，超前排放钻孔上排孔距离煤层顶板0.9米，第二排孔距离煤层顶板1.8米，第三排孔距离煤层顶板2.4米。、前探深孔：距离巷道底板1米处布置一排，3个孔，孔径。89mm,投影孔深35米。(3)穿层钻孔抽放：在工作面顶板高抽巷内向风巷煤体进行打钻抽放，穿层钻孔沿煤层走向每隔4米布置一组3个，平均孔深25米，孔径为75mm,其终孔位置控制到己16-17煤层底板0.2米处(如钻孔参数未达到设计要求必须说明原因)，并用地面站2BEC-62型瓦斯抽放泵及其抽放

42、管路系统直接对煤层进行预抽，其预抽时间不少于两个月，超前工作面预抽距离不小于200m。每组穿层钻孔距离煤巷工作面20米时开始进行高压注水。(4)高抽巷深孔预裂爆破18为提高突出煤巷掘进工作面掘进速度，确保安全快速掘进，进一步降低煤体瓦斯压力、瓦斯含量和地应力，减小煤层突出危险性，在高抽巷两组抽放钻孔中间每隔8米布置一个预裂爆破钻孔，超前工作面距离不小于60米。3 .措施实施的具体要求：措施实施的具体要求，并确定保证技术措施得以实施的组织管理措施及相应注意事项，包括打钻顺序及打钻安全措施。执行防突措施的具体要求：措施孔施工前，必须将巷道支护到迎头，清完工作面虚煤、伞檐及残（瞎）炮，并将巷道杂物处

43、理干净，电缆吊挂整齐，机电设备进行检修，保证行人畅通及无电器失爆；执行措施前对风筒进行维护，凡出现风筒脱节、漏风、风筒与工作面距离不符合作业规程规定、工作面微风或无风等情况时，严禁执行措施；在执行措施前，必须在工作面配备两台灭火器、沙箱及黄泥，并将堆放在工作面的闲杂铁器处理干净，以避免正在钻进的钻杆与工作面的其他铁器发生碰撞而产生火花；执行措施时，工作面必须具备铜锤（木锤）及铜锹（木锹），在上紧（或拆除）钻杆的连接销时，严禁用铁器敲打连接销（钻杆），必须进行敲打时，只准用铜锤进行敲打，当钻孔处的煤屑堆积太多须清理时，只准用铜锹或木锹进行清理钻孔处的煤屑；5、打钻过程中严禁用铁器敲打钻杆或连接处

44、，必须进行敲打时，只准用铜锤敲打。6、在钻孔施工中一旦发生顶钻、夹钻、喷孔等时严禁加压钻进，来回拉到钻杆，保证正常排粉。若出现喷孔致使钻孔周围出现瓦斯超限时，必须停止打钻，停电撤人，并向有关部门汇报，听候处理。7、钻孔处的钻屑只有在钻机停止钻进，并且确信孔口附近瓦斯不超限后才可进行清理，在未停钻或检查孔口瓦斯情况下，严禁清理钻屑。8、执行措施时，钻机后方人员严禁观望施工钻孔方向，注水时注水孔周围严禁站人。9、执行措施时，瓦检员、评估员必须现场盯岗，监督防突措施执行，严把措施执行关，并在措施孔终孔报告单和相关记录上签字，施工单位凡未按规定执行措施、措施孔未进行有效注水，评估员有权制止施工单位的违

45、章行为，直至停止施工。当出现突出预兆时，瓦检员、评估员有权组织现场人员进行撤离，并及时向集控中心汇报；10、施工队班、组长为当班生产的第一责任者，分工必须明确，指定专人开机、专人停电、专人观山，按照设计定措施孔位置、角度等；11、措施孔原则上从上往下施工，即先施工上排孔，再施工下排孔。及时将孔内煤粉排干净。12、措施孔施工完后统一进行煤体高压注水，注水封孔深度不小于2米，注水直至邻孔出水或煤壁渗水为止，并认真做好注水记录。13、专用回风巷口必须设置栅栏，回风巷内严禁行人，安设电器设备。14、执行防突措施期间，工作面不允许进行其他平行作业；15、措施孔施工完，并进行注水后，及时向通防调度送交终孔

46、报告单，其上必须如实进行填写，包括打钻、注水期间的异常现象。终孔报告单上要有施工单位跟班干部、班组长、当班瓦斯检查员签字，并及时向通防调度报送。16、施工单位及时掌握工作面己15煤层与己1617煤层层间距厚度（每一措施循环探一次），根据工作面煤体软分层（构造煤）情况（原则上措施孔布置在软分层中）标明在措施孔终孔报告单上并及时调整并优化措施孔布置，安质部评估员对其执行情况进行监督。17、工作面煤层赋存发生变化，无法按措施正常布置钻孔时，可根据工作面现场实际情况调整钻孔间排距、角度和孔数；但布孔排间距不得大于0.9米、孔间距不得大于0.22米。18、工作面打钻期间遇到岩石时必须及时调整钻孔角度，钻

47、孔可调整钻孔布置排间距、孔间距和垂直角，措施孔排间距可控制在0.9米以内，调整必须依据排放半径并严禁出现措施孔19之间穿孔现象。整个钻孔调整过程必须由评估员现场监督认可；若经调整后仍无法保证钻孔深度时必须向业务部门汇报根据工作面前方地质情况确定是否继续进行施工。19、工作面所有措施孔均遇到岩石，应停止施工。在工作面各个方位进行打钻探煤，若均不能探出煤层走向时，并及时向业务部室汇报，在未研究出下一步施工方案之前禁止施工。20、前探钻孔在钻进过程中如遇岩石等情况不能保证35米孔深，必须保证孔深30米以上，并保留10米超前距。第八章瓦斯综合利用方案煤矿开采中抽排出的瓦斯作为煤炭的伴生资源，是一种使用

48、方便、洁净、中热值的优质燃料，也可作为重要的化工原料，同时也是一种强烈的温室气体。对其加以综合利用，既可节约能源，又可减少对大气环境的污染。目前对瓦斯的利用主要采用发电、民用和作为化工原料。民用燃气节能效果显著，且对环境的改善较为明显，但需要稳定的气源，且其贮存和远距离输送，投资较大，难以达到。而瓦斯发电具有安全、环保、节能的显著特点，经济和社会效益都十分显著，在地面抽采站附近建立电站，实现“就地发电，就地使用，多余上网”的模式，缓解区域性电力短缺，提高煤矿企业生产效益。它是一项多效益型利用项目，目前已有成熟的发电机组可供使用，一般500kW的小型机组年耗气量在iMm左右，且使用灵活；特别是国

49、内已解决了低浓度瓦斯发电问题，近两年在多个矿区建成了低浓度瓦斯发电站，成功发电应用，技术已成熟。本矿井属于煤与瓦斯突出矿井，瓦斯总储量大，设计瓦斯抽采量42.51m3/min（纯气）,年抽采量达21.43Mm,这些瓦斯可以考虑用于工业场地、生活区食堂用气，以及附近居民用气，也可利用瓦斯发电。鉴于本矿井抽采出的瓦斯量较大，采用了分源抽采，其利用也考虑分源：对于抽采出的浓度大于30%勺瓦斯，在回风井工业场地建一个储气罐贮存，用于民用燃气或瓦斯发电，对于抽采出的低浓度瓦斯，直接进入低浓度瓦斯发电机组发电，根据瓦斯抽采量，可在地面抽采站附近建一个5台500kW的低浓度瓦斯发机组的发电站，待将来技术成熟

50、后，再上瓦斯利用效率更高的热电冷联供瓦斯发电系统。20对于瓦斯综合利用的详尽设计，另作专项设计。本设计在回风井工业场地预留有1台5000m湿式螺旋储气罐和低浓度瓦斯发电站场地。煤层气（瓦斯）抽采利用项目建设用地，国家已出台相关规定，予以优先安排。二、防治煤与瓦斯突出设计（一）工作面煤层突出危险性分析根据煤与瓦斯突出矿井鉴定规范（AQ1024-2006、防治煤与瓦斯突出细则和国家煤矿安全监察局煤安监办字200511号文件，预测煤层突出危险性的指标分为煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标（p）、煤的坚固性系数（f）和煤层瓦斯压力（P）等。煤层突出危险性的临界值可参考下表所列数据划分，只有全部指标达到或

51、超过其临界值时，该煤层方可划分为突出煤层，该矿井方可确定为突出矿井。预测煤层突出危险性指标煤层突出危险性指标煤的破坏类型瓦斯放散初速度p煤的坚固性系数f煤层瓦斯压力P（MPa突出危险值田、IV、V100.741、瓦斯压力首山一矿己16.17煤层瓦斯压力为1.38MPa,远远大于0.74MPa。2、瓦斯放散初速度P瓦斯放散初速度指标不仅反映了煤的放散瓦斯能力，还反映了瓦斯渗透和流动的规律。根据测定结果瓦斯放散初速度为17.1,大于临21界值10。3、煤的坚固性系数f煤的坚固性系数f是表示煤抵抗外力破坏能力的一个综合指标，它主要由煤的物理力学性质来决定。根据测定结果，煤的坚固性系数f值为0.110

52、.3，小于临界值0.5。4、煤的破坏类型煤的破坏类型是指煤体结构受构造应力作用后的破坏程度，由于煤的物理力学性质和特征不尽相同，细则中将其分为5种类型：1（未破坏煤）、H（破坏煤）、田（强烈破坏煤）、IV（粉石?煤）、V（全粉煤）。通过对己组煤层煤巷掘进头的现场观察，发现己组煤煤体软，呈小颗粒状，无层理，手捻成粉末，亮度属暗淡型，从而判断己组煤为miv类强烈破坏煤或粉碎煤。己16.17煤层实测的四个单项指标均超过规定的临界值，且在首采面己组煤层钻孔施工中经常发生喷孔、夹钻和顶钻以及响煤炮现象，因此判定己16.17煤层为突出煤层。2008年6月，首山一矿被抚顺煤科院鉴定为煤与瓦斯突出矿井，所有工

53、作面均为突出危险工作面，严格按照突出危险工作面进行装备和管理。（二）掘进期间防突设计对突出危险掘进工作面，严格执行“四位一体”防突技术措施，并施工底板瓦斯抽采巷（简称低抽巷），在低抽巷内向煤层施工穿层22钻孔，提前预抽瓦斯同时采取深孔松动爆破技术进一步消力消突。1、低抽巷巷道布置(1)风巷低抽巷：在煤层底板平行工作面风巷，与风巷平距为20m垂距为10m内错布置，施工至切眼下口为止。(2)机巷低抽巷：在煤层底板平行工作面机巷，与机巷平距为20m垂距为10m外错布置。(3)切眼低抽卷：机巷低抽巷施工至切眼延长线正下方，然后向上拐弯，在切眼下方煤层底板内继续施工低抽巷，直至与风巷低抽巷贯通。2、穿层

54、钻孔在低抽巷内向煤巷掘进工作面煤体进行打钻抽放，沿巷道走向每隔4m?置一组钻孔，每组钻孔数量为7个，孔径为75mm其终孔位置控制到己16.17煤层顶板，并通过地面瓦斯抽放泵站进行预抽瓦斯，预抽时间不少于3个月。己16.17-12041低抽巷(机巷)穿层钻孔设计图23Ti己16.17-12041低抽巷（风巷）穿层钻孔设计图3、掘进工作面前探深孔距离巷道底板1m处布置一排5个孔，孔径75mm投影孔深35m前探孔允许进尺25m保留10m超前距，两帮控制到巷道轮廓线15米，并随打随抽（保证最后一个孔不少于2个小时）。该措施一是探24明工作面前方是否有地质构造，二是卸压抽放瓦斯和降低地应力。4、掘进工作

55、面超前排放钻孔布置根据煤层厚度和钻孔瓦斯排放半径，风、机巷及切眼掘进期间设计措施孔平行顶板布置4排，每排孔布置13个，共计52个，孔径89mm孔深（投影孔深）13.2m,措施孔终孔位置控制到巷道轮廓线外上帮8m,下帮8m该措施允许进尺3.2m,保留不低于10m的措施孔超前距。5、防突措施效果检验采用钻屑量S直、钻孔瓦斯涌出初速度q值两个指标进行效检。采用一个循环一次效检，效检孔布置3个，投影孔深7m,孔径42mm效检不超，允许进尺3.2m,若效检超标，补打一排、13个13.2m深、孔径89mm）措施孔，并进行注水，直至效检不超。（三）回采期间防突设计对于突出危险采煤工作面，严格执行“四位一体”防突技术措施，并在风、机巷施工本煤层钻孔，消除工作面空白带（如本煤层钻孔无法消除空白带，在风巷低抽巷施工底板卸压松爆抽放钻孔）。1、本煤层钻孔在工作面风巷下帮、机巷上帮煤体中部沿煤层倾向打瓦斯抽采钻孔，孔与孔平行布置。风、机巷钻孔设计孔深分别为85嘛口105m（孔深可根据机具及煤层赋存条件调整），孔径