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1、贵州华隆煤业有限公司化乐分公司井底水仓瓦斯治理方案 编 制 单 位： 编 制 人： 审 核 人： 通风瓦斯部： 总 工 程 师： 经 理： 编 制 日 期： 一、工作面概况31.工作面概况31.1工作面位置31.2范围及长度41.3巷道参数41.4工作面地质构造41.5煤层的自燃性质及煤层的爆炸性41.6工作面突出危险性42.工作面通风情况53.矿井瓦斯抽放系统54.矿井安全监控系统6二、井底水仓瓦斯治理61、瓦斯治理方案61.2 井底水仓煤层瓦斯治理区域措施7井底水仓7#煤区域措施穿层钻孔布置示意图102、 预抽煤层瓦斯效果检验102.1 指标应用要求112.2 效检点的布置方式和要求112
2、.4检验结果划分12三、井底水仓瓦斯治理13（一）区域预测13（二）区域防突措施16井底水仓7#煤区域措施穿层钻孔布置示意图19四、各类钻孔施工及封孔工艺20五、工作面进行消突评价和措施效果验证的要求21六、实施瓦斯治理的步骤21七、安全防护措施22（一）矿井通风管理22（二）瓦斯检查管理22（三）安全监测监控系统管理23（四）抽放系统管理23（五）其他方面的管理，杜绝瓦斯事故的发生24（六）其它安全要求25八、 工作面瓦斯治理方案保障措施271、钻孔施工质量要求272、钻孔封堵要求283、管道安装要求284、瓦斯抽放管理28井底水仓瓦斯治理方案一、工作面概况1.工作面概况1.1工作面位置井底
3、水仓（内、外水仓、井下变电所及通道、排水泵房及通道、管子道、吸水井）位于化乐矿井一井区井底+1200+1196.5m标高，对应地面标高+15931673m之间，工作面上下部未有采掘活动。1.2范围及长度内、外水仓、井下变电所及通道、排水泵房及通道、管子道、吸水井共计长度670m。1.3巷道参数水仓断面特征：净宽4.5m，净高3.45m,墙高1.2m，U25#型钢支架支护；泵房、水仓、变电所入口通道断面特征：净宽3.2m，净高3.35m，墙高1.6m，U25#型钢支架支护。1.4工作面地质构造工作面无大的地质构造1.5煤层的自燃性质及煤层的爆炸性7#、8#、10#煤层为富甲烷煤层，煤尘爆炸危险性
4、、自燃倾向性尚未鉴定，但可参照相应煤层，根据化乐煤矿初步设计化乐煤矿可采煤层2煤至7煤多属自然、具有爆炸性。1.6工作面突出危险性瓦斯成分：根据地质资料，可采煤层甲烷（CH4）成分最大为99.80%，平均69.56%；氮（N2）成分最大为83.93%，平均23.74%；重烃(C2H6)成分最大为7.70%，平均0.98%；二氧化碳（CO2）成分最大为18.80%，平均1.41%。 2.工作面通风情况（1） 水仓通风系统 该巷道局部通风机安设于主斜井等候室进风流中，采用230KW（风机型号：FBDYNO-6.0）的局扇对其供风。现已实现“双风机双电源、三专两闭锁”。进风路线为：地面主斜井局扇永久
5、避难硐室回风斜井二号回风联络巷井底回风联络巷水仓回风路线为：工作面井底回风联络巷2#回风联络巷回风斜井地面（2） 主变电所通道通风系统 该巷道局部通风机安设于副斜井进风流中，采用230KW（风机型号：FBDYNO-6.0）的局扇对其供风。现已实现“双风机双电源、三专两闭锁”。进风路线为：地面副斜井局扇井底车场主变电所通道回风路线为：工作面井底车场永久避难硐室回风斜井地面 附图通风系统示意图3.矿井瓦斯抽放系统地面建成瓦斯抽放泵站一座，高、低负压抽放泵各2台（一用一备）。高负压抽放泵型号:2BEC-52，功率250kw，额定抽放流量202m3/min；低负压抽放泵型号:2BEC-67，功率450
6、kw，额定抽放流量380m3/min。回风斜井内安装抽放干管610mm、700mm各一套。该工作面已安装瓦斯抽放管路，瓦斯通过抽放管路直接抽放到地面，具体抽放路线：工作面迎头钻孔（90mm）井底车场（350mm）永久避难硐室（350mm）回风斜井（350mm）地面（600mm），。附图：抽放系统图4.矿井安全监控系统矿井采用重庆煤科院生产的KJ90NB矿井安全监测监控系统，监测中心站于2013年10月投入使用，2014年初已建成局域网监测系统，现已形成了内部局域网和集团公司及水城县监控中心之间的宽带网络连接。有监控主机1台，备机1台，监控分站10台，现系统运行正常。并分别对矿井局部通风机开停、
7、馈电开关、各个工作面及回风流的瓦斯浓度、温度、风速等进行实时监控。附图监测监控示意图。二、井底水仓瓦斯治理按照国家“先抽后釆、监测监控、已风定产”的瓦斯治理方针，采取“密钻孔、严密封、综合抽实施瓦斯综合治理。坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则，区域措施推行可保必保、应抽尽抽。1、瓦斯治理方案7#、8#、10#层煤属于近距离煤层群，该段巷道距离较长（共670m），巷道布置距离煤层（群）法线距离短或布置于煤层中，一次完全治理控制区域大、煤层与巷道交汇角度小，造成施工难度大（钻孔深、负度孔多），最终导致瓦斯治理困难，终上考虑，该段巷道瓦斯治理采取“整体设计、分段治理”的思想，即待井底二号回
8、风联络巷贯通后，井底形成全负压通风，在井底车场主变电所通道、排水泵房通道之间（46m)砌筑3组风门；水仓口和排水泵房通道2个掘进工作面同时施工（该区域瓦斯已治理完成），主排水泵房通道掘进33m完成后转向掘进主变电所，主变电所施工52m完成后，转向掘进变电所通道，变电所通道掘进33m完成与井底车场贯通,之后再变电所通道之间砌筑风门，将主变电所作为钻场施工钻孔治理内水仓8煤和10煤瓦斯。1.2 井底水仓煤层瓦斯治理区域措施内水仓8#、10#煤层瓦斯治理区域防突措施在主变电所施工顺层钻孔；7#煤层瓦斯治理区域防突措施在外水仓反掘一段施工穿层钻孔，按巷道轮廓线往外各12m、本煤层上下15m范围的控制范
9、围进行布孔，钻孔抽放半径3m。井底水仓8#煤区域措施顺层钻孔布置示意图井底水仓10#煤区域措施顺层钻孔布置示意图井底水仓7#煤区域措施穿层钻孔布置示意图2、 预抽煤层瓦斯效果检验预抽煤层瓦斯效果检验指标确定：采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验（应符合防治煤与瓦斯突出规定第四十二条要求的程序）证实有效的指标和方法进行措施效果检验。对穿层钻孔预抽石门（含斜巷等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑指标法进行措施效果检验。各煤层石门揭煤工作面钻屑指标法的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按下表中所列的指标临界值预测突出危险
10、性。矿井防突预测检验方法及突出危险性检验指标临界值参考表区域预测区域检验石门揭煤、采掘面预抽排措施检验指标临界值指标临界值方法指标值瓦斯压力P0.74MPa残存瓦斯压力P0.74MPa钻屑指标法钻屑瓦斯解吸指标K1（mL/g）/0.5瓦斯含量W8m3/t残存瓦斯含量WC8m3/t钻屑量S/6kg/m钻屑温差T/42.1 指标应用要求在采用残余瓦斯压力或残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门（含斜巷等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值，其他方式的预抽煤层瓦斯区域措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量
11、等参数间接计算的残余瓦斯含量值。检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆，如出现喷孔、顶钻、卡钻或煤炮声突出预兆，则直接判定区域防突措施无效。2.2 效检点的布置方式和要求对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（1）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时，根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标；（2）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔
12、在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。2.4检验结果划分对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应当根据经试验考察（应符合防治煤与瓦斯突出规定第四十二条要求的程序）确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判：可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可根据残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效；也可以采用复合指标法对穿层钻孔预抽石门（含斜巷等）揭煤区域煤层瓦斯区域防
13、突措施进行检验，如果所有实测的指标值均小于临界值则为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。三、井底水仓瓦斯治理（一）区域预测井底车场在治理变电所通道8#、10#煤层施钻过程未出现瓦斯
14、喷空等瓦斯动力现象，结合地勘资料得出、结论：井底水仓7#、8#、10#煤层区域内最大瓦斯含量为6.54m/t8m/t。附图：井底水仓区域预测钻孔设计图钻孔施工：钻孔施工采用ZDY-1900S型矿用钻机，配备直径50mm钻杆，94mm钻头。井底水仓8#煤区域预测示意图井底水仓10#煤区域预测示意图预测方法：钻孔施工至取样点后取出煤样，取样后现场测定损失瓦斯含量然后将煤样密封送至地面实验室，采用DGC瓦斯测试仪测定瓦斯含量W；取样结束后，立即进行封孔。临界指标：本次预测临界指标依据防突规定第四十三条规定进行预测。表1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P/MPa瓦斯含量m/t区域类别0.748无突出危险性除以上情况以外的其他情况突出危险性若测得7#、8#、10#煤原煤瓦斯含量小于8m/t、瓦斯压力小于0.74MPa时，说明预测钻孔控制范围内无突出危险性，巷道掘进时严格按照局部综合防突措施执行。若测得7#、8#、10#煤原煤瓦斯含量大于或等于8m/t、瓦斯压力大于或等于0.74MPa时，说明
