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1、 山西焦煤西山煤电集团公司：西山煤电集团公司瓦斯先抽后采汇报材料 - 安全监管总局政府网站 2007/04/20 08:34 稿件来源： 山西焦煤西山煤电集团公司 【字号 大 中 小】 【打印本页】 一、西山集团概况山西焦煤西山煤电集团公司（以下简称西山集团）是全国最大的炼焦煤生产基地，是特大型煤炭企业，是山西焦煤集团公司的核心企业，是全国首批循环经济试点单位，拥有全国最大的燃用中煤电厂。 西山集团地理位置优越，总部距太原市中心11.5公里。铁路、公路纵横交错、四通八达，交通便利。集团主要开采西山、河东、霍西三大煤田的煤炭资源，煤田面积为1237. 12平方公里，资源总量151.5亿吨。 西山
2、集团现有1个A股上市公司西山煤电股份公司， 2001年以来，连续5年跻身中国股市100强。西山集团和西山煤电股份公司下属共有10对生产矿井、8座选煤厂。西山集团煤炭生产核定能力为3311万吨/年，原煤入洗核定能力为2270万吨/年，电力装机容量为76.2万千瓦，焦炭生产能力为111.2 万吨/年。 西山煤电集团公司所属高瓦斯矿井，2006年绝对瓦斯涌出量为60180.69m3/min，相对瓦斯涌出量为1220.81m3/t。目前开采的2#、3#、4#、6#、8# 、9#煤层煤尘均具有爆炸倾向性。2#、8#、9#煤层均为自燃煤层。 二、通风系统概况 西山煤电集团公司所属高瓦斯矿井均采用分区抽出式
3、通风。回采工作面的通风系统采用“二进一回”（胶带顺槽、轨道顺槽进风，尾巷回风）的通风方式和“三进一回” （轨道顺槽、胶带顺槽、进风补巷进风，尾巷回风）的通风方式。 三、各矿井瓦斯抽放基本条件 根据煤炭科学研究总院抚顺分院、重庆分院及北京开采所对各矿2#、8#煤层及邻近煤层瓦斯赋存规律的研究， 2#、8#煤层瓦斯含量及相关参数如下： （1）2#煤层含量为3.158.32m3/t,瓦斯含量梯度为2.84 m3/t ?r?h左右，2煤层透气性系数为1.62m2/MPa?d左右,钻孔百米流量衰减系数为0.0031d-1左右,2#煤层属可抽放煤层。 （2） 8#煤层含量为2.6215.49m3/t, 原
4、始瓦斯压力为0.51.9Mpa，瓦斯含量梯度为3.9 m3/t ?r?h左右,瓦斯含量和瓦斯压力随着厚度增加而递增。8#煤层透气性系数为3.6329m3/(MPa2?d) 左右，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.031970.04995d-1左右，属可抽放煤层。 （3）2#、8#煤层瓦斯储量及可抽放量 依据抚顺煤科分院和煤科总院北京开采所的预测结果：2#煤层瓦斯储量和可抽放量分别为289084万m3和91247万 m3 ；8#煤层瓦斯储量为1007244万m3 ，可抽放量为395820万m3 。 四、瓦斯抽放方式 1、地面抽放管路系统 矿井建有一座地面瓦斯抽放泵站，目前均安装23台2BEC系列（52、
5、62、72型）水环式真空泵，目前运行抽放负压为-0.04-0.052MPa。抽放浓度为3045%，抽放流量标况下为60130m3/min，矿井瓦斯抽放率为2035%。全公司目前日抽放纯瓦斯量为12万m3。 2、井下抽放管路系统 目前安装的抽放管路为DN200700mm，管路材质均为玻璃钢和聚乙烯管。 3、2005年屯兰矿投入运行10T锅炉瓦斯燃气项目，利用量为12m3/min，利用率为24%，经济效益较为可观。此外，马兰、东曲、屯兰、杜儿平四矿瓦斯发电项目正在规划中。 五、采煤工作面瓦斯抽放工程设计 （一）以屯兰矿12209工作面瓦斯抽放钻孔设计为例说明 1、工作面概况及煤层情况 12209工
6、作面位于南二盘区右翼，工作面走向长1919m，倾斜长156m，面积299364m2，煤层总厚4.49m，工业储量156.3万t，可采储量140万t。煤层结构简单，较稳定，煤层倾角110，平均倾角4。 2、12209工作面抽放钻孔布置情况 12209工作面抽放钻孔布置在尾巷、胶带巷。1）尾巷布置垂直于工作面抽放钻孔，钻孔间距为510m，孔深65m，倾角2940，垂高为3142m，孔径为终孔113mm，开孔153mm；2）胶带巷采用钻场钻孔布置，每个钻场内布置3个斜向工作面邻近层抽放孔，其孔深100m，倾角2025，方位角依次为20、25、30（巷道与钻孔顺时针方向的夹角），垂高为3442m，伸入
7、工作面距离为3050m，巷道投影长为8090m，钻场间距为5060m,孔径为终孔113mm，开孔153mm；同时每个钻场内布置4个斜向工作面本煤层抽放孔，孔深依次为65m、75m、90m、100m，方位角依次为40、50、60、65，孔径为终孔113mm，开孔153mm。 （附工作面抽放钻孔布置图） ）3、12209工作面瓦斯抽放效果分析 （1）胶带巷邻近层抽放钻孔抽放效果分析 胶带巷邻近层抽放钻孔抽放情况见下图 从图可得出以下结论：（1）胶带巷布置邻近层抽放孔时，钻孔垂高应控制在30m左右，因钻孔垂高在525m时效果较好，其抽放纯瓦斯量为15m3/min。（2）钻孔伸入工作面距离应控制在15
8、40m范围内，该段抽放纯瓦斯量都在1m3/min以上。（3）地质条件影响钻孔的抽放效果。如1#钻场参与抽放时，工作面遇到断层，单孔瓦斯浓度与正常地质条件相比，平均降低了10%左右，分析认为：由于断层及其他构造对施工抽放钻孔造成一定影响，抽放钻孔与裂隙构通，流量增大，瓦斯降低，影响抽放效果。 。2、本煤层抽放钻孔抽放效果分析2、本煤层抽放钻孔抽放效果分析 本煤层抽放钻孔抽放情况见下图 从图中可得到以下结论：当工作面采到距离钻孔终孔510m时，钻孔出现流量、瓦斯浓度相应升高，抽放纯瓦斯量为0.10.9m3/min，瓦斯浓度为4060%，最高可达到78%；当工作面采过钻孔终孔时，瓦斯浓度开始降低，流
9、量明显增大。此后随着工作面的推进，钻孔终端受动压影响重新压实，钻孔瓦斯浓度逐渐升高，通过调节仍可进行抽放，瓦斯浓度保持在2530%，有效抽放距离为5055m，有效抽放时间144168小时。 3、尾巷邻近层抽放钻孔抽放效果分析尾巷邻近层抽放钻孔抽放见下图 从图中可得到以下结论：（1）当工作面推过钻孔215m时，钻孔开始抽放，其抽放浓度为1020%，抽放纯瓦斯量为0.10.8m3/min；当工作面推过钻孔30100m时，钻孔抽放效果逐渐上升并达到最大，其抽放浓度为3060%，抽放纯瓦斯量为13m3/min；当工作面推过钻孔100m后，钻孔抽放流量逐渐衰减，其抽放浓度为25%左右，抽放纯瓦斯量为0.
10、51m3/min。 （2）钻孔伸入工作面应不小于40m，因伸入工作面距离较长时，其抽放效果较好，平均为2m3/min左右。（3）钻孔垂高应根据工作面采高及裂隙带高度确定，屯兰矿2#煤层尾巷抽放钻孔终孔垂高应保持在35m以上。 。通过对12209工作面采用综合抽放的办法，工作面正常生产时，工作面回风瓦斯浓度最大为 0.8%，尾巷回风瓦斯浓度为1.201.50%，尾巷内瓦斯浓度为1.90%，排瓦斯横贯内瓦斯浓度保持在3%以下，尾巷瓦斯浓度保持在2%以下，工作面抽放纯瓦斯量平均为15.77m3/min，最大为24.77m3/min，工作面抽放率达到40%以上，矿井抽放瓦斯总量由原2530 m3/mi
11、n增加到4050m3/min，矿井抽放率由原20%左右提高到2730%。工作面最高月产19.1万吨，最高日产12000吨，最高班产6500吨。工作面回采期间，彻底消除了瓦斯超限，为工作面高产高效创造了条件。 （二）以马兰矿12510工作面为例，该面尾巷支管路（裂隙带）抽放浓度最大57%，纯瓦斯流量最大11.02 m3/min平均8.85 m3/min，钻孔抽放浓度最大81%，单孔纯流量最大为3.66m3/min。该面抽放率达到40%45%。另外，本煤层抽放钻孔瓦斯浓度最高达58%，但测不出流量。目前我矿矿井抽放率达30%32%。 六、本煤层预抽情况及分析 在矿井瓦斯治理方面，我们坚持采掘工作面
12、“先抽后采”的原则，特别是对回采工作面煤层中的瓦斯利用本煤层钻孔提前进行抽放，更好的解决回采工作面的瓦斯涌出问题，从而进一步增加矿井抽放量，提高矿井的抽放率，取得了很好的效果。 （一）以屯兰矿28102工作面抽放设计说明 1、28102工作面抽放钻孔布置工艺 （1）轨道巷采用钻场布置钻孔，每个钻场内布置3个本煤层抽放孔，钻孔间距为500800mm，本煤层抽放孔孔深分别100m、110m、130m，方位角分别为40、50、60（巷道与钻孔顺时针方向的夹角），钻孔与煤层平行布置，开孔孔径为113mm，终孔孔径为94mm。（具体见28102工作面抽放钻孔布置图） 2、28102工作面本煤层预抽效果分
13、析28102工作面抽放系统于2006年4月形成开始抽放，工作面于11月底正式投入生产。预抽时间8个月后，工作面抽放瓦斯浓度为30.8%，平均抽放纯量为0.96m3/min，单孔平均预抽量0.04 m3/min，在此期间，共预抽纯瓦斯量30万m3。（具体见28102工作面预抽瓦斯浓度与纯量图）。 抽放后，在回采时平均风排瓦斯量为 12.6m3/min,工作面各点瓦斯浓度为：尾巷回风0.30.4%,工作面0.35%以下,尾巷内0.60.8%,日产量为3000吨，保证了工作面安全、高效的生产。 （二）以屯兰矿12406工作面抽放设计说明1、12406工作面抽放钻孔布置工艺 （1）轨道巷采用钻场布置，
14、共施工10个钻场，每个钻场内布置3个本煤层抽放孔，钻孔间距为1m，本煤层抽放孔孔深分别100m、110m、120m，方位角分别为40、45、50（巷道与钻孔顺时针方向的夹角），钻孔与煤层平行布置，开孔孔径为153mm，终孔孔径为94mm。 （具体见12406工作面抽放钻孔布置图） 2、12406工作面本煤层预抽效果分析12406工作面抽放系统于2006年7月形成开始抽放，工作面于10月底正式投入生产。预抽时间3个月以上，工作面抽放瓦斯浓度为4045%，平均抽放纯量为1.14m3/min，单孔平均预抽量0.042 m3/min，共预抽纯瓦斯量15万m3。（具体见12406工作面预抽瓦斯浓度与纯量图）。 抽放后，在回采时平均风排瓦斯量为 14.7m3/min,工作面各点瓦斯浓度为：尾巷回风0. 50.6%,工作面0.5%以下,尾巷内0.81.2%,日产量为40005000吨，保证了工作面安全生产。通过以上两个工作面瓦斯预抽数据分析,并与以前未采取预抽工作面比较得出，在保证充足预抽时间的条件下，采煤工作面回风流瓦斯浓度下降了0.30.4%，风排瓦斯量降低了30%以上，消灭了瓦斯超限。 （三）以马兰矿10509、12510工作面为例，在两面的皮带顺槽布置了扇形顺层抽放钻孔
