XXX工作面抽放设计

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1、XXXXX有限责任公司XXXXX工作面瓦斯抽放设计 工作面名称： 编制人： 通防部部长： 总工程师： 时间：二一二年二月二十日XX工作面瓦斯抽放设计会审人员： 总工程师： 安全矿长： 调度室： 生产技术部： 安监部： 机电部： 通防部： 通防队： 抽放队： 掘一队：二一二年二月二十日 会审意见： 总工程师批示：目 录第一章 矿井概况2第一节、前言2第二节 矿井概况22.1 矿井基本情况22.2 矿井地质及煤层赋存情况32.2.3 矿井开拓情况42.2.4 矿井通风瓦斯情况52.2.5 矿井抽放系统5第二章 抽放的可行性和必要性5第三章 中二采区XX工作面概况6第一节 工作面基本情况6第二节 工

2、作面通风系统6第四章 XX工作面抽放方法7第一节、顶板高位抽放钻孔抽放7第二节、本层平行钻孔布置：8第三节、边抽边掘钻孔布置8第五章 瓦斯抽放管路设计9第一节、抽放管路内直径的选择9第二节、管路长度10第三节、管路阻力计算10第四节、管路的铺设12第六章 安全技术措施12第一节、抽放管路铺设安全技术措施12第二节、钻场钻孔作业安全技术措施13第一章 矿井概况第一节、前言XXX任公司大矿（以下简称XXX）为高瓦斯矿井，其主采煤层为6中煤层。XX工作面位于矿井二采区中部，在工作面掘进之前，2606工作面未回采、2610工作面未掘进。为了保证XX工作面正常掘进、回采，必需对XX工作面进行抽放瓦斯，由

3、于XX瓦斯压力达1.1MP.瓦斯含量11.4m3/t,有突出危险性，采用区域瓦斯治理和局部防突措施达标后进行掘进作业。第二节 矿井概况2.1 矿井基本情况XXX位于贵州省XXX县城东侧。西部边界紧邻XXX城，中心直距县城约6.5km。行政区划属大方镇、六龙镇、羊场坝镇管辖。其范围为：西南与XXX井田相接，西北界与XXX城边相接，南界至羊场坝，北至梁家岩郑家寨子一线，东界至四冲大寨官寨一线。南北长约11.06km；东西宽12.40km，矿权面积89.22km2(五凤井田精查矿权面积38.58km2)。井田内距拟建的大方电厂15km、贵阳市177km、毕节市47km，326国道从井田内西北部经过，

4、321国道由西南部经过，两条国道相交于XXX城，贵（阳）毕（节）高等级公路距井田西南部边界5公里。井田内有多条简易公路与XXX城、326国道、321国道相通，交通较方便，二级公路从本井田内通过，本矿至新市区16km，交通便利。XXX矿井分两期建设，一期设计生产能力90万ta ，矿井二期最终设计生产能力180万ta。矿井服务年限68.4a。2.2 矿井地质及煤层赋存情况2.2.1 煤层赋存情况井田南北走向长11.06km，东西宽12.40km，探矿权面积约89.22km2，本井田含煤地层为二叠系上统龙潭组（P2），一般厚度为170m，含煤1834层，含煤总厚度5.0034.22m，平均16.41

5、m，含煤系数9.49%，可采及局部可采煤层7层，其中基本全区可采煤层有6中煤层，大部可采煤层有26、33号2层，局部可采煤层有6下、10、14、19号4层，零星开采煤层有6上、7、8、11、30、32、34号7层，可采及局部可采煤层总厚度8.18m。井田煤炭总资源量38974万吨，可采储量8617万吨，其中6中煤为主采煤层，可采储量4017.2万吨，煤层平均厚度2.61m，层位较稳定，全井田发育，煤层结构中等。本井田煤层均为无烟煤三号，各主要煤层均为中高灰中灰、特低硫高硫、特低磷、中等软化温度灰。2.2.2 矿井地质构造井田位于扬子板块川滇黔盆地黔北断拱（三级构造单元）大方背斜东翼北段，地层走

6、向总体呈NE，倾向SE，倾角315，基本为一宽缓的单斜构造。浅部地段倾角较小，向东南部深部地段倾角有所增大。井田东北角发育多条宽缓的次一级褶曲，使地层产状有一定的起伏变化。局部见有少量断层，褶曲轴及断层基本呈NENNE向展布。构造形迹以褶曲为主。区域内地形展布一般与地质构造线相吻合，岩层分碳酸盐岩和碎屑岩两大类；矿床充水水源主要为通过导水裂隙带的大气降水，覆盖在煤层之上的第四系松散物或滑坡中的裂隙水、孔隙水和地层中夹的灰岩岩溶裂隙水。区域内绝大多数煤矿床水文地质类型均属二类二型，即以岩溶、裂隙充水为主，水文地质条件中等的煤矿床；井田内断层发育较少，勘探中共发现断层14条，其中地面9条，地下隐伏

7、断层5条。矿井正常涌水量60m3/h，最大涌水量120m3/h。2.2.3 矿井开拓情况XXX一期设计生产能力90万吨/a，矿井采用主副平硐-回风斜井混合开拓方式，初期北风井场地选择在工业场地和326国道南侧，工业场内布置主、副平硐，在风井场地设北回风井。矿井一期投产中的中二采区范围南以纬线Xm为界，北与一采区边界为界，东起煤层露头煤柱为界，西至采区边界及水源保护区煤柱。走向长度约24003000m，倾斜宽度约1080m，面积约2.85km2。采区6中煤层资源量772万t，6中煤层可采储量526万t；6下煤层资源量为262万t，可采储量为237万t；采区总资源量为934万t，总可采储量为663

8、万t。服务年限5.3a。中二采区布置方式采用沿暗斜井直接布置走向长壁工作面回采。顺槽为分煤层布置，工作面初期采用“U”型通风方式。工作面顺槽与副平硐、副暗斜井（轨道下山）间的联络方式采用联络斜巷及中部车场的形式。运输顺槽与主平硐、主暗斜井及胶带输送机下山采用溜煤立眼相联。回风顺槽与回风暗斜井、回风下山以回风联络巷相连。2.2.4 矿井通风瓦斯情况矿井通风方式为中央分列式通风，两进一出，即工业场内布置主副平硐作为进风井，在风井场地设北回风井，北风井场地选择在工业场地和326国道南侧，通风方法为机械抽出式。矿井总进风量8300m3/min，总回风量为8500m3/min，回风流瓦斯浓度平均在0.3

9、6%左右。XXX为高瓦斯矿井，2011年8月矿井瓦斯等级鉴定时矿井瓦斯绝对涌出量76.8m3/min，瓦斯相对涌出量31.85m3/t。根据贵州省煤田地质局实验报告6中煤层具有自燃倾向性为3级，不易自燃，煤尘不具有爆炸危险性。2.2.5 矿井抽放系统矿井在北风井井口建有地面永久瓦斯抽放站，站内建有高、低压抽放系统共两套，高负压抽放系统抽放能力为280 m3/min，主管路管径600mm；低负压抽放系统抽放能力为160 m3/min，主管路直径500mm.第二章 抽放的可行性和必要性 2011年矿井瓦斯鉴定结果，瓦斯绝对涌出量为76.8m3/min，相对涌出量为31.85m3/T，矿井为高瓦斯矿

10、井。根据瓦斯含量推测回采XX工作面瓦斯绝对涌出量达到8.816m3/min，其相对涌出量达到3234m3/T，为高瓦斯涌出工作面。按照煤矿瓦斯抽采规范要求必须进行采煤工作面瓦斯抽放。第三章 中二采区XX工作面概况第一节 工作面基本情况XX工作面位于中二采区中部，西为回风暗斜井保护煤柱，东部为井田边界保护煤柱，北为2606工作面，南为2610工作面。采面走向长度630米，倾斜长150米，6中煤层埋深较深，埋藏深度为104米256米，煤层倾角平均约6，煤层厚度变化不大，属于稳定类型，煤层平均厚度为3.2米；该工作面掘进巷道所在地层及顶底板从上到下岩性与厚度分别为：6中煤层老顶，灰色、厚层状、细砂岩

11、、粉砂岩、泥灰岩、泥质粉砂岩，致密坚硬，厚21米；直接顶，粉砂质泥岩、6上煤，厚约5米；6中煤层地板，中厚层状泥岩、6下煤，厚约2.5米；老底：粉砂岩厚7.1米左右。6中煤层自然发火倾向性为：级，属于不易自然煤层。第二节 工作面通风系统 XX采煤工作面采用U型上行风通风方法。供风量12001400 m3/min。根据中一采区几个工作面回采规律，随着工作面的回采，瓦斯涌出量呈逐步增长趋势，特别是工作面推进到20米走向长度时，瓦斯涌出强度增加较明显，有时回风瓦斯浓度达到（0.8-1）%左右，工作面上偶角瓦斯时有超限。严重影响工作面正常回采，必需进行瓦斯抽放。第四章 XX工作面抽放方法 由于五凤煤矿

12、开采煤层的透气性很低，煤层中的瓦斯主要以吸附状态存在，因此采用底抽巷穿层钻孔和本煤层平行钻孔瓦斯抽放方法抽取煤层瓦斯。 通过前期瓦斯抽放的实践，以及XX工作面回采煤层赋存地质条件，可以知道：1、掘进期间以底板抽放巷底板穿层钻孔抽放6中瓦斯，达标后进行掘进。2、回采期间XX采煤工作面的瓦斯来源回采工作面瓦斯的涌出、回采遗煤瓦斯的解析、围岩瓦斯的逸出及邻近采空区瓦斯的涌入。除一小部分被工作面风流带出外，其余大部分瓦斯聚集于采空区内，工作面回采时，采空区的瓦斯被漏风风流带出，造成上偶角和回风流瓦斯超限。因此，根据前几个工作面回采治理瓦斯经验，应采取上隅角采采空区抽放瓦斯方法为主，以顶板高位钻孔抽放邻

13、近采空区瓦斯为辅的综合瓦斯抽放措施。第一节、底抽巷底板穿层钻孔和本煤层钻孔抽放根据XX工作面回采的实际的条件，选择如下抽放方案：方案一： 利用底抽巷向6中煤施工穿层钻孔，抽放XX上下顺槽15米内的区域瓦斯达标后，掘进上下顺槽，之后施工平行本煤层抽放钻孔，对工作面进行区域瓦斯治理。 方案二 ：利用底抽巷向XX工作面施工穿层钻孔抽放瓦斯，对工作面进行区域瓦斯治理。 方案一比方案二具有钻孔工程量小51139米，施工分步进行，使用人员少的特点。区域瓦斯治理费用较低。 方案二比方案一施工较安全，人员在有岩层屏蔽的条件下进行。 钻孔工程量比较：方案一共需施工顺层钻孔41300米，穿层钻孔82440米，共计

14、米，方案二：共需施工穿层钻孔米。 钻孔费用：方案一共需41300*35+82440+80=元，方案二共需：*80=元。因此选择方案一作为XX工作面抽放方案。在运输巷底抽巷、回风顺槽底抽巷分别向6中煤施工穿层钻孔和本煤层抽放钻孔，孔深15-70米，孔径75毫米。两方案设计施工参数见附图。 封孔措施钻场的钻孔施工完成后，封孔长度不小于5米，必须封在岩石内。本煤层钻孔必须封孔8米，封口材料使用聚氨酯、水泥。钻孔参数的设计仰角瓦斯抽放钻孔可用计算参数和施工参数来表述。 1） 计算参数 钻孔在风巷方向投影的长度；米钻孔终孔点距煤层顶界的高度：米钻孔终孔点距回风巷水平投影长度：米2） L钻孔深度；米 钻孔水平投影线与风巷的夹角；度 钻孔与顶板的夹角；度 1 钻孔封口长度；米第二节、穿层钻孔、本层平行钻孔布置：方案一：在XX工作面掘进期间在上段回风顺槽底抽巷和运输顺槽底抽巷钻场内分别向工作面上下顺槽一定范围内施工穿层钻孔抽放煤层瓦斯，上下顺槽掘进一定距离后施工本煤层平行钻孔，抽放工作面工作面本煤层瓦斯。第三节、对底抽巷中的7煤边抽边掘钻孔布置 为解决底抽巷掘进期间放炮瓦斯超限问题， 对运输顺槽和回风顺槽底抽巷施工挂耳抽放和本煤层钻孔，钻孔控制巷道两帮15米以上。