23采区集中回风巷瓦斯治理设计

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1、123 采区集中回风巷瓦斯治理设计第一节 工作面简介一、工作面概况23 采区总回风巷掘进地质说明书煤层名称 二 1 煤层 水 平名 称 -150 采区名称 23 采区工作面名称23 采区集中回风巷地 面标 高+300m+340m工作面标高 (m)-40m -130m地面位置 矿立井工业广场北方和已搬迁的陈庄村遗址和已复耕的耕地，地面无需保护建筑物。井下位置及四邻采掘情况东北为皮带、轨道、行人暗斜井， 东南为-80 集中运输巷，西北为 23032 采面，西南为 23 轨道、回 风、皮带下山。巷道掘进过程中受上部老空区影响，巷道侧压较大，在掘 进过程中需加 强支护。工作面概况设计长度（m）1170

2、 断面形状 半圆拱、梯形支护方式U 型钢、工字钢、锚网0 6.0 煤层结构 18-21煤层厚度（m） 平 均 1.6 简单煤层倾角（度） 平 均19.5煤层情况23 采区集中回风巷掘进过程中二 1 煤层变化较大，煤层以有黑色亮煤和镜煤为主，含有较多的暗煤，呈粉末状、 鳞片状，玻璃光泽，煤质较好。煤层顶底板情况顶底板名称 岩石名称 厚度(m) 岩 性 特 征2老 顶 中粒砂岩 7.4825.428.88浅灰色，中厚层状，以石英为主，次为长石，含暗色矿物，硅质胶结，分选一般为次棱角状，具斜层理，层面含大量白云母片，局部含豆状菱铁质结核及泥质包体。直 接 底 炭质泥岩 00.36 0.20褐黑色，鳞

3、片状及碎块状，含炭质成分较多，间夹亮煤条带 Ag85.23老 底 粉砂岩 6.587.884.59深灰色微薄，薄层状，颗粒不均， 间夹较多的细砂岩条带含较多白云母碎片，具波状层理及水平层理，层面含炭质及棕色云母片，有炭化层面及植物化石碎片。本工作面总体为单斜构造，煤层厚度 3.44.05m，平均厚度 1.6m，煤 层走向42，倾 向 132，倾角 19。煤 层局部夹肝 2-5 层的砂 质泥岩， 夹肝厚度 3-8cm，长度 20-60cm。根据相邻工作面及钻孔揭露资料显示，本区地质条件较复杂，实际揭露 F48断层，断 层落差 715m， 该巷整体远离云盖山断层，但受东坡断层的影响，局部可能伴随有

4、次生构造，如破碎带、褶曲等，在掘进至 220m 处可能会遇见东坡断层次生构造带，工作面预计存在断 层 2 条， 落 差 最 大 100m，最 小 0m，对 掘 进 影 响较 大 。对掘进影响较大，地 质构造较复杂。预 计 工 作 面 存 在 的 断 层 情 况 如 下 ：构造名称 走向 倾向 倾角 性质 落差 对掘进影响程度地质构造情况F48 NE NW 80 正断 层 30100 对掘进有一定影响3东坡断层（次生构造带）SE SW 6075 正断 层 040 对掘进有一定影响水文地质情况根据 23032 机巷在掘进至 125m 至 128m 时，遇到东坡断层次生构造带，有少量的底板水涌出，根

5、据水文地质图纸上量取，该巷在掘进至 220m 至 320m 附近时，会揭露东坡断层次生构造 带，可能出现底板出水，要及 时做好物探及超前钻探工作，探明前方地质情况方可掘 进施工。 该巷顶板淋水的影响较小。距巷道西北35 米距离即为原 23032 老空区， 虽然 7 月份已经在 22 采取回风下山打探放孔放出该老空水，但不能避免采空区低洼处残存老空水， 为保证巷道安全掘进，必 须严格按照设计施工逢掘必探钻孔。参照 23032 运输顺槽掘进资料，预计最大用水量 15m3/h，正常涌水量 8m3/h。最大涌水量15m3/h（不含灾变水量） 正常涌水量 8m3/h瓦 斯 高瓦斯 矿井，加强防突措施，做

6、好瓦斯超前 预测和消突工作。煤 尘二 1 煤尘有爆炸危 险性，爆炸指数为 15.7021.97%，火焰 长度为20mm，施工中要加强洒水、喷雾及清理浮煤等降尘 除尘管理工作。煤的自燃 二 1 煤层自燃等级为级，属不易自燃煤层地 温 20影响掘进的其它地质情况地 压 预计该掘进工作面地压相对较大,但不会影响生产。4问题及建议因该工作面会揭露 F48 断 层，并与 东坡断层较近，在掘进过程中要加强施工超前地质钻，防止掘进时误 揭小断层或底板裂隙发育处而导致出水情况的发生。前期 23 采区东车场掘进期间巷道布置由顶板岩石进入煤层，根据轨道、行人、皮带暗斜井和 22 采区回风下山地质资料，巷道在掘进期

7、间距煤层间 0-5 米范围内，应加强探测底板煤层进行，并加强瓦斯校检工作，做好瓦斯管理工作。严格按照 23 采区总回风巷探放水设计施工探放水孔，确保有效探放 23032残余老空水，保证掘进安全。探放水技术要求:1）探放水设备：1900S 型钻 机；2）探防队负责超前打钻工作，打钻前，必 须保证工作面排水系统符合探放水设计技术要求，打钻时，必须严格按照安全技术措施施工，并派专人详细记录打钻情况，及时汇报生产科。3) 要及 时进行钻探和物探，查明前方构造情况。4)、由于工作面未 进行三维地震勘探，掘 进过程中可能会遇小断 层影响，施工时遇断层或岩石破碎时要加强支护。5)、上下巷整体均 为沿顶板掘进

8、，掘 进时排水管路要及 时紧跟到迎头，低洼 处开挖泵窝并具备不小于 30m3/h 的排水能力，以满足掘进时排水需求。6)、掘进时遇小断层及裂隙发育要加强工作面涌水量观测。附图1、23 采 区 总 回 风 巷 二 1 煤 层 底 板 等 高 线 图 1：10002、23 采 区 总 回 风 巷 预 想 剖 面 图 1：10003、23 采 区 总 回 风 巷 综 合 地 质 柱 状 图 1：200二、瓦斯赋存情况1、工作面揭露瓦斯情况根据矿井瓦斯地质图中瓦斯含量等值线同时结合-80m 集中5运输巷掘进期间施工上向钻孔测定的煤层瓦斯含量最大值 3.8 m3/t 分析，预计 23 采区集中回风巷瓦斯

9、含量处于 2-3m3/t。第二节 防突设计一、防突设计根据河南理工大学的突出危险区域划分，22061 综采面 23 采区轨道下山以东部处于突出危险区， 22061 回采工作面倾向长度 150m，走向长度 1010m。根据 防治煤与瓦斯突出 规定 的规定，22061 回采工作面处于突出危险区域部分采用顺层平行钻孔进行治理，钻孔布置图见附图，具体设计如下：矿井已经通过-80m 集中运输巷施工上向顺层平行钻孔，对 22061采面下半部分进行了治理，钻孔深度 85m，现在 23 采区集中回风巷施工下向平行钻孔对采面上半部分进行治理，具体如下：1、22061 采面（23 采区轨道下山以东）处于突出危险区

10、，通过23032 下机巷和-80m 水平集中运输巷施工期间揭露的情况，瓦斯含量 3.6m3/t ，瓦斯 压力 0.3MPa ，23032 回采期 间主要面临的问题为地应力问题，因此 该回采区域采用施工预测钻孔进行区域预测措施，主要用于突出危险性确认。从开口处向里每隔 30m 布置一个取样钻孔，钻孔深度 60m，深度为 30m、60m 时分别取样进行瓦斯含量测定，当预测指标超标，在超标钻孔周围 100m，范围内施工抽放钻孔进行治理。预测钻孔参数见下表，钻孔布置图见下图。6巷道中心线 60m23采 区 集 中 回 风 巷 预 测 钻 孔 布 置 剖 面 图23采 区 集 中 回 风 巷 预 测 钻

11、 孔 布 置 正 视 图23采 区 集 中 回 风 巷 下 帮723 采区集中回风巷预测钻孔布置参数表地 点 钻孔深度（m ） 钻孔间距（m ） 钻孔倾角（） 钻孔方位（）23 采区集中回风巷 60 30 -19.5 垂直下帮2、当预测指标超标时，抽放钻孔设计如下：依据河南理工大学测定的抽放半径（1.6m），钻孔间距设计为3.0m，钻孔 倾角-19.5（上下允许误差2，如遇地质构造带，需要大范围调整钻孔倾角时，由通防科出具书面通知），22061 采面切眼长150m，在-80m 集中运输巷施工钻孔深度 85m，因此 23 采区集中回风巷施工下向平行钻孔钻孔深度 75m，钻孔开孔位置距顶板板 2.

12、5m。钻孔参数见下表，钻孔布置见下图。23 采区集中回风巷抽放钻孔布置参数表地 点 钻孔深度（m ） 钻孔间距（m ） 钻孔倾角（） 钻孔方位（）23 采区集中回风巷 75 3 -19.5 垂直下帮8巷道中心线 75m23采 区 集 中 回 风 巷 抽 放 钻 孔 布 置 剖 面 图23采 区 集 中 回 风 巷 抽 放 钻 孔 布 置 正 视 图23采 区 集 中 回 风 巷 下 帮9二、钻机参数：钻机型号 钻杆 钻头ZDY-1900S 型坑道液 压钻机直径 73.5mm 三棱钻杆94mm 复合金刚石钻头三、钻孔施工技术要求：为了规范矿井钻孔管理特制定以下技术措施：1、钻孔施工前，必 须先在

13、现场标定开孔位置，根据设计要求，钻孔距顶板 2.5m。在距 顶板 2.3m 处，画一直线，然后根据设计钻孔开孔位置，从该直线向下画一竖线，竖线长度为 0.2m，竖线末端即为上排钻孔开孔位置，用白漆进行标定（见下图）。开孔施工前，打钻地点必须标定巷道中线。2、施工时使用直径 73mm、长度 1m 的三棱钻杆、直径 94mm 钻头。3、严格按照设计施工，现场必须配备坡度规或地质罗盘，进行开孔角度的核定。钻孔角度允许误差2（如果遇到地 质构造带，需要大范围调整钻孔坡度时，由通防科出具书面通知。为更好抽采煤层瓦斯，实际施工的钻孔深度允许大于设计深度）。4、按规定及时准确记录钻孔深度，井上、下要有记录本

14、，每班做好详细记录。施工单位每天将详细记录报通防科、生产科地质部门各一份，有异常情况时及时向调度室、通风调度室、主管领导及值班领导汇报。5、现场如遇特殊情况导致钻孔无法按原参数施工，由通防科根据10现场情况及时调整钻孔参数，下发钻孔施工通知单后再进行施工。6、钻孔施工结束后，使用水泥砂浆进行封孔，封孔前，在前端首先使用合成树脂进行封堵，然后使用水泥砂浆进行封堵，最后在用黄泥将空口抹平。7、封孔管外漏部分必须与巷帮垂直，尽可能都保持在一条直线上。第三节 抽放设计一、抽放管路铺设路线：23 采区集中回风巷23032 机巷车场23 采区回风下山一号瓦斯抽放泵站二、管路选型1、工作面支管路根据矿井抽放

15、系统总体设计要求，工作面支管路选用直径225mm 的抽放管路。2、连接管、封孔管连接管和封孔管选用直径 50mm 的聚乙烯 管路。三、钻孔编号1、23 采区集中回风巷施工下向预测钻孔编号如下：S-Y-n-bS：上顺槽11Y:预测钻孔n：从顺槽开口第 n 个 100 米区域b：第 n 个区域内孔号如：S Y-01-2 表示工作面上顺槽第 1 个 100 米区域第 2 号预测孔。若钻孔施工未到达设计深度，需重新补孔，则补孔编号为S- Y-n-b-补 1，若仍未到达设计深度，再次 补孔时编号为 S- Y-n-b-补 2，依次类推。2、23 采区集中回风巷施工下向抽放钻孔编号如下：S-n-bS：上顺槽n：从顺槽开口第 n 个 100 米区域b：第 n 个区域内孔号如：S -01-35 表示工作面上顺槽第 1 个 100 米区域第 35 号孔。若钻孔施工未到达设计深度，需重新补孔，则补孔编号为S-n-b-补 1，若仍未到达设计深度，再次补孔时编号为 S-n-b-补2，依次类推。根据钻孔设计要求钻孔孔间距 3m，从巷道开口向里依次进行编号。2、钻场内施工顺层钻孔的分上下顺槽、钻场统一编号。CS-n-bCS：采面上顺槽钻场n：钻场编号12b：钻场内钻孔编号如： CS-08-08 表示 23 采区集中回风巷第 8 个钻场 8 号