110802工作麵瓦斯抽放設計說明書

　　110802工作麵瓦斯抽放設計說明書

　　一、編製說明及采麵概況

　　110802工作麵位-采區回風下山西翼,工作麵北部為110800采麵、南部為未采動的110804采麵，西麵為開切眼。M8煤層，厚0.83-1.80，平均1.35m，結構簡單，煤層穩定，全區可采，頂板為泥岩，底板為泥質粉砂岩。

　　M8煤層為上部為塊狀、下部為粉狀，似玻璃光澤，參差狀斷口，以暗煤為主，亮煤次之。條帶狀結構，為半暗型煤。

　　該麵走向長350米，傾斜長100米。該麵地質構造簡單，掘進過程中沒有揭露斷層，由於巷道沿煤掘進，且煤體較破碎，巷道壓力顯現不明顯。該麵水文地質條件簡單。M8 煤層直接頂為泥岩，厚2.79-4.46m，平均厚3.57 m;直接底為泥岩，厚0.20-1.8m，平均厚1.03 m，間接底為粉砂岩或粉砂質泥岩，厚0-8.89m，平均厚10.77m;。110802麵生產期間絕對瓦斯湧出量為8m3/min左右，根據《煤礦安全01manbetx 》第一百四十五條規定，必須實行瓦斯抽放，特製定本設計。

　　二、采煤方法

　　該麵采用走向長壁采煤法回采，炮采一次采全高，全部跨落法管理頂板。

　　三、通風狀況

　　該麵采用U型通風方式，上行通風，工作麵設計風量650m3//min。

　　四、瓦斯地質

　　該麵在上、下巷掘進期間瓦斯湧出量較大，在頇計正常回采時期絕對瓦斯湧出量在9m3/min左右，煤塵沒有爆炸危險性，煤層自燃發火期為8個月。總之，瓦斯是影響該麵安全生產的主要因素，僅用通風方式無法有效解決瓦斯問題。由於該麵瓦斯主要來源是本煤層瓦斯釋放，根據以往工作麵瓦斯治理成功經驗，將對該麵采用上隅角瓦斯低負壓抽放、采麵上下巷鑽孔高負壓抽放為主，風排瓦斯為輔的綜合治理方法。

　　五、瓦斯抽放設計

　　(一)瓦斯抽放的必要性

　　1、首先計算110804工作麵可以供給的最大風量

　　Qm=SV·60

　　式中：Q—工作麵可以供給的最大風量 m3/min

　　S—有效通風斷麵取S=4m2

　　V—《01manbetx 》氣體最高風速4m/S

　　則：Qm=6×4×60=960m3/min

　　2、計算通風可以稀釋排走的瓦斯量

　　q=C·Qm/100K

　　式中：q—風排瓦斯量 m3/min

　　C—回風流中瓦斯濃度，%，為了確保該麵安全回采，C取0.5。

　　K—瓦斯湧出不均衡係數，取1.45

　　則：q=0.5×960/100×1.45=3.31m3/min

　　3、從前麵瓦斯湧出預測可以看出，110804工作麵回采時瓦斯絕對湧出量為7m3/min左右，而在極限風速情況下，風排瓦斯量為3.31m3/min時，而剩餘的5.69m3/min瓦斯無法排出。根據《01manbetx 》規定“一個采煤工作麵的瓦斯湧出量”大於5m3/min或一個掘進工作麵湧出量大於3m3/min,采用通風方法不合理時，應采用抽放瓦斯措施。因此對110804工作麵采取瓦斯抽放措施是必要的。

　　(二)抽放方法的選擇

　　根據前麵瓦斯湧出來源03manbetx ，該麵瓦斯湧出主要來源為本煤層的瓦斯湧出，抽放方法的選擇：

　　1、回采工作麵預抽和邊采邊抽相結合的抽采方式

　　1)、抽采巷道：工作麵運輸巷

　　2)、抽采煤層：本煤層

　　3)、鑽孔布置：

　　為降低煤層開采時的瓦斯湧出量，可在巷道向煤層打順層鑽孔進行煤層瓦斯預抽。

　　回采麵瓦斯抽采主要是在采麵回、進風巷沿煤層傾向順層鑽孔，其施工長度選擇主要由工作麵傾斜長度決定。由於本礦井條件，選擇傾斜鑽孔抽采，鑽孔施工長度定為：在回風巷鑽孔長45m，進風巷鑽孔長60M,孔間距3m。

　　鑽孔使用鑽機施工。配備能力ZY-750型鑽機1～2台，並配備水泥沙漿封孔泵1台。回采工作麵先抽後示意圖見圖2。

　　圖2 回采工作麵順層抽采鑽孔布置示意圖

　　4)、鑽場、鑽孔參數

　　a、鑽場間距：不設鑽場

　　b、鑽孔長度：45、60m(采麵真斜長100m)

　　c、鑽孔間距：3m(實際抽采過程中根據抽采效果適當調整)

　　b、抽采孔口負壓：不小於13kPa

　　e、封孔：水泥砂漿，封孔深度不小於8m。

　　2、采空區抽放

　　工作麵回采時，煤層內賦存的瓦斯會大部分湧入到工作麵采空區內，上隅角會成為瓦斯向采麵湧出的主要通道,所以在上隅角采用預埋抽放管路抽取這部分的瓦斯，防止瓦斯向工作麵及回風流大量湧出。

　　(三)瓦斯抽放效果預計

　　110804工作麵在回采過程中，如果單純靠通風的方法排除瓦斯，則工作麵上巷回風流中的瓦斯濃度常處於3%左右，上隅角瓦斯濃度將在3～5%，工作麵難以正常安全回采。采用瓦斯抽放後，有30%以上的瓦斯通過抽放管路直接排至采區主要回風流中，使工作麵回風流中的瓦斯濃度保持在0.5%以下，能夠完全保證工作麵的安全回采。

　　(四)抽放率計算

　　高負壓抽釆6個月，抽采率30%，剩餘瓦斯含量為6.3m3/min.

　　d=

　　式中：d——工作麵抽放率m3/min

　　Qy—— 抽放期間工作麵湧出瓦斯量

　　Qy=Q×C=650×0.5%=3.25m3/min

　　Qc——工作麵抽放瓦斯量，即Qc=6.3-Qy=2.55m3/min

　　則d=40.476%

　　(五)瓦斯抽放工藝參數

　　1、抽放管徑的確定

　　根據前麵資料表明，110804工作麵上隅角抽出純瓦斯量為2.55m3/min，抽放瓦斯濃度預計為20%左右，則瓦斯抽放管中混合量為18.75m3/min，而抽放瓦斯管徑計算公式為：

　　D=0.1457 Q /V

　　式中：D—管道的內徑，m;

　　Q—管內氣體流量，m3/min;

　　V—管內氣體流速，m/s，一般為5～15m/s，取10m/s

　　則通過計算，D=0.1996m，取D=0.20m，即選用Φ200mm聚乙烯管做為抽放管路。

　　2、抽放管路的鋪設

　　110804工作麵利用地麵瓦斯抽放泵站進行瓦斯抽放，高負壓管從回風上山主管分支，進風巷、回風巷鋪設200mm分管。上隅角采用尾巷抽放的方法。抽放管路鋪設見附圖一、附圖二。

　　在工作麵回風巷上幫5M處，每25M掘進尾巷，密閉埋管抽采空區瓦斯。

　　七、瓦斯抽放管路的附屬裝置

　　1、附助管：瓦斯抽放管路在上隅角附近設一三通，引出一趟φ75mm彈簧管，對易造成瓦斯積聚的部位進行抽放。

　　2、放水器：抽放管在出氣端及吸氣端管路的最低處分別設置放水器，及時對管內積水進行排放，另外對巷道低窪處也可設放水器。

　　3、計量裝置：在抽放泵進氣端並聯接一趟管路加設閥門，並裝設一個Φ200mm孔板流量計，以便進行定量確定抽放效果。

　　八、安全措施

　　1、瓦斯管路在運輸巷道內，應架設一定的高度並固定在巷道壁上，避免被車輛撞壞漏氣。

　　2、瓦斯管路不得與帶電物體接觸，在工作麵巷道中應與電纜分開鋪設，若分開有困難，二者間距不得小於300mm，且瓦斯管路必須在上方。

　　3、施工單位在運輸時，應注意保護瓦斯抽放管路，嚴禁人員隨意破壞或車輛撞壞，一旦損壞應立即通知通風區，並向礦調度室彙報，由相關單位及時派人采取措施處理。

　　4、瓦斯管路吊掛牢固、整齊，並要對瓦斯管路加強日常檢查、維修和更換。

　　5、工作麵瓦斯抽放過程中，上隅角編織袋牆要打嚴密，防止大量氣體溢出。

　　6、安設瓦斯抽放監測裝置一套，對抽放管路內的瓦斯濃度，流量等參數進

　　7、每班加強瓦斯抽放管路中CO濃度及溫度檢查，發現有自然發火征兆時，立即向通風調度彙報，並停止抽放。

　　8、要經常檢查抽放管路係統中的防回火、防回氣、防爆炸等安全措施，使其保持良好狀態。

　　9、對測量氣體濃度、溫度的測定孔，平常不用時要用塞子堵嚴，防止漏氣。

　　10、瓦斯泵房內的電氣設備和照明都要采用防爆型。

　　11、抽放硐房內要有專人值班，每小時檢查記錄一次有關參數，如瓦斯濃度、CO濃度及抽放負壓等。

　　12、在抽放過程中，隨著工作麵的推進，要及時移動尾巷抽放管路，確保抽氣端彈簧管不打死彎和埋管深度符合要求。

　　13、硐室內的消防器材應不低於《01manbetx 》的規定值。

　　14、硐室值班人員要加強責任心，密切關注泵的運轉情況，發現問題及時彙報處理，並現場交接班。

　　110802采麵瓦斯抽放設計

　　施工地點：110802采麵

　　編製單位：安監科

　　礦 長：

　　總 工：

　　生產礦長：

　　安全礦長：

　　編製日期：2011-11-10