1053采面工作面瓦斯治理方案

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1、贵州贵能投资股份有限公司1053 采 煤 工 作 面瓦斯治理方案编制单位：范家寨煤矿编 制 人：杨仟文编制日期：2015.3.18目 录第一章 概述4一、编制说明4二、编制方案的依据4第二章 工作面概况5一、工作面概况5二、工作面位置及回采界限5三、同邻近采区与地面关系5四、工作面特征及储量6五、煤层情况6六、顶底板岩性及其稳定性6七、构造情况6八、水文情况6九、瓦斯、煤层自燃情况7十、其它需要说明的问题7第三章 1053采煤工作面瓦斯治理设备及瓦斯涌出量分析7一 1053工作面瓦斯涌出量预测7二 回采期间1053采煤工作面瓦斯治理方案10第四章 1053采煤工作面区域综合防突措施16一 、区

2、域防突措施基本程序和要求16二、 区域突出危险性预测17三、 区域防突措施19四 、区域防突措施效果检验20五 、区域验证22第五章 1053采煤工作面局部综合防突措施23一、 工作面突出危险性预测23二、 工作面局部防突措施23三 、工作面局部防突措施效果检验23第六章 安全防护措施23一、安全硐室24二、压风自救系统25三、回采期间瓦斯管理26四、瓦斯抽放钻孔施工情况27五、瓦斯治理材料计划27第一章 概述 一、编制说明根据煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出规定，突出矿井的新水平、新采区必须编制专项瓦斯治理方案设计。为此，依照煤矿安全规程（2010年出版）、防治煤与瓦斯突出规定、国家相关煤炭行

3、业标准、安全生产行业标准等的相关要求，特编制1053采面工作面瓦斯治理方案。二、编制方案的依据1.国家安全生产监督管理总局令第19号防治煤与瓦斯突出规定；2.国家安全生产监督管理总局令第29号煤矿安全规程（2012年版）；3.煤矿井工开采通风技术条件（AQ10282006）；4.煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）；5.煤矿瓦斯抽放规范（AQ10272006）；6.煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法（AQ/T10472007）；7.煤层瓦斯含量井下直接测定方法（AQ10662008）；8.预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果检验方法（MT/T 1037-2007）；9.矿井瓦

4、斯涌出量预测方法（AQ10182006）；10.煤矿井下粉尘综合防治防治技术规范（AQ10202006）；11.煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292006）；12.矿井相关资料。第二章 工作面概况一、工作面概况 范家寨煤矿1053运输巷东起1053转载煤仓22#点处为开口中，按照283 38 00方位沿M5煤层顶板向西掘进。巷道布置为沿煤掘进的半煤岩巷道，走向长225米。切眼斜长162米，运输巷标高17061709m；回风水平1753.21754.9m水平。 该巷相对应的地表为荒山陡坡，无重要建筑物和文物及水源，工作面有独立的通风系统，回采期间，工作面采煤范围以外的采掘情况对

5、回采均无影响。工作面预计开采时间：2015年6月1日，预计回采结束时间：2015年12月30日。二、工作面位置及回采界限该工作面位于二片运输石门水平，东起1053运输转载煤仓口22#导线点处为开口中，西到断层保护煤柱。运输水平：17061709m, 回风水平：1753.21754.9m。三、同邻近采区与地面关系顶部为1021炮采工作面（已回采），底部未布置工作面，西为矿界，东为主系统（主、副、风井及主要石门）；上覆为M2煤层的1021工作面采空区，下覆为M20煤层的111803、111804、111805、111806、111807、111808工作面采空区，在该区域内留设有保护煤柱，均不影响

6、1053工作面的回采施工。该工作面相对应的地表为荒山陡坡，无建筑物和文物及水源。 四、工作面特征及储量最大 最小开采煤层 编 号M5 走向长度（m）225205斜面积（m2）36450倾斜长度（m）162162储量（万吨）10.221倾 角2418可采储量（万吨）8.8468煤层厚度（m）1.71.7容重（吨/m3） 1.55采 高（m）1.71.7 回采率（%） 95五、煤层情况1053采煤工作面开采煤层为M5煤层，该煤层平均厚度约为1.7米；煤层倾角在18-24之间，平均煤层倾角20。煤层结构复杂，其物理化学性质为半暗淡型光泽，参差装断口，黑褐色条痕。六、顶底板岩性及其稳定性M5煤层顶板为

7、灰色粉砂岩或细沙岩，之上为约23米厚的岩。M5煤层底板为灰色粘土岩。七、构造情况根据1051运输巷、1053运输巷揭露煤层情况分析，1053工作面构造较为复杂，受机巷断层的影响，煤层可能会有起伏、缺失、尖灭等现象，给工作面的回采带来困难。八、水文情况 受断层及采动的影响，工作面内局部地段可能会有滴水、淋水现象，但无大的水患威胁。九、瓦斯、煤层自燃情况预计该采面在回采期间的绝对瓦斯涌出量约为17.00m3/min（详见1053采面瓦斯治理方案）。M2煤层煤质较松软，煤尘大，煤层自燃发火倾向性属于类不易自然煤层。十、其它需要说明的问题1、该煤层顶板属于复合顶板较松软、易破碎，工作面在初次放顶期间应

8、加强煤层顶板的支护及瓦斯管理工作。2、工作面机巷断层处顶板破坏严重，在回采过程中加强顶板支护及过断层时的顶板管理。3、由于该工作面为二片轨道石门水平以上的一个工作面，受上部覆盖层的影响集中压力较大，在回采期间必须加强工作面的支护工作。第三章、1053采面瓦斯治理设备及瓦斯涌出量分析一、1053工作面瓦斯涌出量预测按照矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）标准，本设计采用分源预测法对矿井相对瓦斯涌出量进行预测。分源预测法亦称瓦斯含量法，该方法的实质是按照矿井生产过程中瓦斯涌出源的多少，各个瓦斯源涌出瓦斯的大小，来预计矿井各个时期的瓦斯涌出量。能为矿井通风设计提供更合理的矿井瓦斯涌出量基

9、础资料。各个瓦斯源涌出瓦斯量的大小是以煤层瓦斯含量，瓦斯涌出规律及煤层开采技术条件为基础进行计算确定的。矿井瓦斯涌出源主要有掘进工作面、采煤工作面及采空区。（1） 、矿井煤层瓦斯含量各煤层原始瓦斯含量参照范家寨煤矿瓦斯抽采设计中下表：煤层编号煤厚（m)最大瓦斯含量（m3/t)M501.7420.76M101.121.5620.96 (二）、回采工作面瓦斯涌出量预测回采面瓦斯涌出来源主要来源于开采层瓦斯涌出。按照AQ1018-2006标准及本矿井回采工作面瓦斯涌出来源，回采面相对瓦斯涌出量为：1、 开采煤层（包括围岩）瓦斯涌出量计算薄及中厚煤层不分层开采时，瓦斯涌出量按下式计算： q1 = k1

10、k2k3m/M(Wo-Wc) = 1.31.050.8471.7/1.7(20.76-2.59) = 21.01m3/t式中q1开采煤层（包括围岩）瓦斯涌出量m3/t;k1围岩瓦斯涌出系数与围岩岩性、围岩瓦斯含量及顶板管理方法有关，一般按顶板管理方法取值。全部陷落法管理顶板时k1=1.3；局部垮落法填充时k1=1.2；全部填充时k1=1.0；综上所述本次取值1.3；K2工作面丢煤瓦斯涌出系数k2=1/n=1.05；n为工作面回采率；取值0.95.K3采区内准备巷道预排瓦斯对开采煤体瓦斯涌出的影响系数；采用长壁后退式回采时K3按下式确定： K3 = (L-2h)/L = (162-212.4)/

11、162 = 0.847米式中L回采工作面长度m = 162米;h 巷道预排瓦斯带宽度，根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法。按巷道煤壁暴露时间查表D1；焦煤取值12.4米；m 煤层开采厚度取值1.7米；M 工作面采高1.7米；Wo M5煤层原始瓦斯含量，按贵州省煤矿设计研究院为范家寨煤矿做的瓦斯抽采设计说明书（瓦斯储量及可抽瓦斯量表）表1-3-2，取值20.76m3/t；Wc 运出矿井后煤的残余瓦斯含量,按贵州省煤矿设计研究院为范家寨煤矿做的瓦斯抽采设计说明书（各煤层残余瓦斯含量表）表1-4-2，取值2.59m3/t；2、 邻近层瓦斯涌出量计算范家寨煤矿M5煤层的邻近层是M10煤层

12、邻近层是M10瓦斯涌出量可按下式计算： q2 = (Wo-Wc)m/Mh = （20.96-2.56）1.38/1.785.1% = 12.71 m3/tq2 邻近层瓦斯涌出量m3/t；m M5邻近层M10开采厚度取值1.38米；M 工作面采高1.7米；Wo M10煤层原始瓦斯含量,按贵州省煤矿设计研究院为范家寨煤矿做的瓦斯抽采设计说明书（瓦斯储量及可抽瓦斯量表）表1-3-2，取值20.96m3/t；Wc 运出矿井后煤的残余瓦斯含量，按贵州省煤矿设计研究院为范家寨煤矿做的瓦斯抽采设计说明书（各煤层残余瓦斯含量表）表1-4-2，取值2.56m3/t；h M2煤层邻近层瓦斯排放率，%； h = 1

13、-hi/hp = 1-33.45/225 = 85.1% hi 邻近层与开采层垂直距离；33.45m米；hp 1053采煤工作面走向长度225米，根据M5、M10煤层层间距33.45米，煤层倾角20，受采动影响顶底板岩层形成贯穿裂隙，邻近层向工作面释放泄压瓦斯的岩层破坏范围推算为225m；3、 1053回采工作面瓦斯涌出量计算： （1）相对瓦斯涌出量为： q = q1+ q2 =21.01+ 12.71= 33.72m3/t经计算1053采煤工作面的相对瓦斯涌出量为33.72m3/t. （2）绝对瓦斯涌出量为： Q = Kq1 M/1440 = 1.521.01777/1440 = 17.00

14、 m3/min式中：Q 绝对瓦斯涌出量，m3/min；K 根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法D.5，回采或掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数取1.21.5；结合实际本矿取值1.5。M 日产煤量按1.81.71.551620.95/cos20 =777t/d计算。经计算1053采煤工作面的绝对瓦斯涌出量为17.00m3/t. 二、回采期间1053工作面瓦斯治理方案 1053采煤工作面回采期间，瓦斯治理采取的主要设备设施有：（地面瓦斯抽放）高负压抽放系统：瓦斯泵型号为2BE4-420-2BY4二台； 低负压抽放系统：瓦斯泵型号为2BE4-420-2BY4二台）； 1、预抽本煤层瓦斯根据贵州省煤矿设计研究院二O一二年六月为范家寨煤矿做的