金银山煤矿的抽、掘与采计划

1、金银山煤矿 2012 年抽、掘、采计划 编写： 总工： 矿长： 时间： 一、 2012 年抽、掘、采计划 抽采瓦斯350万M3/年，总进尺：2100 m，生产原煤10万t,钻进进尺47440M。 1 、 现状 2011 年底余下可采煤量 110802工作面、抽采煤量 110803、110804工作面： 可采煤量Q=300M（可采走向长度）*100M（工作面倾向长度）*1.6M（采高）*1.4吨 /M3*95%=63840 吨。 抽采煤量： 110803工作面： Q=370M*100M*1.6M*1.4=82880T。 110804工作面： Q=300M*100M*1.6M*1.4=67200T

2、： 合计 150080T 掘进煤量： 110805工作面 Q=600M*100M*1.6M*1.4=134400T 掘进煤量： 110806工作面 Q=350M*100M*1.6M*1.4=78400T 合计： 212800T 、抽采能力 1、抽放系统 我矿已安装地面高低负压抽放系统（2BEC400-132、2BEC420-185） 型号 转速 储动右式） r/jll 口 虽尢轴 功率 电机丈膵 眾大抽吒速率 棘真空 度 力） inbsJ 泵头重壘 1首券 13/h raS/miT. 110 因 SC, 3 :w （皮帯;M速机| 砒 L1O 沁2 440（皮帶速机 115 晦 250 104

3、.2 （点击査看性旋 4（皮带淡速4V 1J4 1W eyjo 115.0 ICO 32T5 曲娃） 30（庆带佩逋机 143 LS& 74TO 4 5加（皮帝速机* 16/ 2CO EOJU 133.3 IJ 183 320 EGOO 143.3 他（皮新沁机1 103 132 650 110,3 1J2 ueo 71550 127.5 157 185 E550 142.5 :点壬磴看性瓏 JJB0 2CO y4ini mu 曲娃） $30（庆带能速机 S0J 220 13160 163.2 灿（皮常僦速机* Z29 胡 1D7CO 1YB.:厂 w （皮带逋机* 260 31B 116C0

4、 0艇 高负压年抽采能力 Q=330 天*24*6250*0.8*30%=11880000 低负压年抽采能力 Q=330 天*24*8550*0.8*40%=19699200 m3/ 年 三、工作面瓦斯储量及抽放瓦斯量计算 1、工作面瓦斯储量 相邻110801工作面测定煤层瓦斯含量为9.8m3/t。根据110801工作面瓦斯含量、 110803、110804工作面测定数据和 110803、110804工作面掘进期间瓦斯涌出量推断该工作 面平均瓦斯含量为 10m3/t。工作面平均走向长 420、350M，倾斜宽1100M，煤层平均厚度 1.6M，容重1.4吨/m3。因此该工作面瓦斯储量为： Q

5、储=L X H X M XyX X Q3=420*100*1.6*1.4*10=940800m3 Q4=350*100*1.6*1.4*10=784000 m3 合计 1724800 m3 式中： L 工作面走向长度。 m H 工作面倾斜宽度。m M 煤层平均厚度。 m Y 煤的容重。吨/m3 X 煤层瓦斯含量。m3/吨 2、工作面巷道掘进及打钻过程中瓦斯自然排放量 110803、 110804 工作面自巷道掘进以来，通过采取边掘边抽、超前排放钻孔及风排等 措施，使工作面煤层中赋存的瓦斯得到一定的释放， 这不但保证了巷道掘进施工工作的顺利 进行，而且在一定程度上降低了工作面煤层中的瓦斯含量，

6、对以后工作面回采工作非常有利。 因此对工作面巷道掘进及打钻过程中自然排放的瓦斯量进行统计。巷道掘进及打钻过程中瓦 斯自然排放量预测： (回风按瓦斯浓度 0.5%，掘进风量 400M3/MIN ，每天瓦斯自然排放量 Q=24*400*0.5%=48M3 ，巷道掘进及打钻过程按 4 个月计算，瓦斯自然排放总量统计 48*30*4=5760M3,110803 、110804 掘进期间瓦斯自然排放总量统计 5760M3*4=23040M3, 4、工作面需要抽放的瓦斯量 煤矿安全规程第 190 条规定煤层瓦斯预抽率应大于 30%，根据该条规定和上述统 计计算结果， 110803、110804工作面预抽应

7、抽出的瓦斯量 (QY) 为： QY 0.3(Q 储-Q 抽-Q 排) 式中：QY 工作面需要抽放的瓦斯量，万 m3。 Q 储工作面瓦斯储量， 1724800m3 。 Q 抽工作面边掘边抽钻孔抽放量， m3。 Q 排掘进期间风排瓦斯量， 23040 万 m3。 代入上式得工作面预抽率为 30%时需要抽放的瓦斯量为 1701760m3 四、低负压系统抽放率计算 高负压抽釆 4 个月，抽采率 30%，剩余瓦斯含量为 10(1-30%)7m3/min. d= 式中：d工作面抽放率 m3/min Qy 抽放期间工作面涌出瓦斯量 Qy=Q x C=650 x 0.5%=3.25m3/min Qc工作面抽放

8、瓦斯量，即Qc=7-Qy=3.75m3/min 则 d=53.57% 1、抽放钻孔的布置 (1) 、抽放钻孔布置方式 平行布置、扇形布置，水平钻孔平行布置和混合钻孔布置等几种方式。 钻孔布置方式要根据矿井的具体生产条件选择， 对于以防突为目的的煤层瓦斯抽放， 无 论采用哪种布置方式， 都要求在预抽煤层的范围内均匀布孔， 使整个开采区域尽可能都在钻 孔控制范围之内。 根据金银山煤矿工作面长度和打钻能力， 拟采用混合钻孔单排平行布置方式， 从上、 下 顺槽同时打钻，贯穿整个工作面。钻孔布置方式如图所示。 (2) 、钻孔布置原则 、要做到抽放钻孔“抽而有源”。即必须保证钻孔有充足的瓦斯源，以利于提高

9、煤层瓦斯 抽放率。 、布置的钻孔要达到“吸而不漏”。即钻孔孔口必须位置适当，加强封孔质量，保证严密 不漏气。故要求抽放钻孔的封孔段至少为57m。 (3) 、钻孔布置注意事项 、孔口位置应避开地质构造破坏带或采动裂隙区，以免漏气。 、钻孔必须均匀布置，并且必须到位。 、钻孔应做到抽出的瓦斯量大，服务期限长。 当布置密集一些。 3、工作面预抽时间及单孔抽放量的确定 表征钻孔自然瓦斯涌出特征的参数有两个，它们是钻孔自然初始瓦斯涌出强度(qo) 和钻 孔自然瓦斯流量衰减系数(a),其中钻孔瓦斯流量衰减系数a是评价煤层瓦斯预抽难易程度 的一个重要指标。(qo)和值是通过测定不同时间的钻孔自然瓦斯涌出量并

10、按式(3-4)回归分 析求得： qt=qoe-at (3-4) 式中：qt 自排时间t时的钻孔自然瓦斯流量，m3/min。 qo自排时间t=0时的钻孔自然瓦斯流量，m3/min。 a钻孔自然瓦斯流量衰减系数，d-1。 t钻孔自排瓦斯时间，d。 对(3-4)式积分,可以得到任意时间 t 内钻孔自然瓦斯涌出总量 Qt。 Qt= / otqtdt= / otqo.e-atdt=qo(1-e-at)/a 即: Qt=QJ(1-e-at) (3-5) 式中：Qt时间t内钻孔自然瓦斯涌出总量，m3。 QJ钻孔极限瓦斯涌出量，m3 其余符号意义同前 . 具体测定步骤为： (1)、在110803上顺槽距三叉口

11、 195M处右侧钻场内沿煤层打两个直径75mm实验钻孔， 其参数见下表。 孔号 孔深 成孔时间 對孔深度 有效孔深 1 44 2010年7月28号) 点 2 42 2 22 2D1D 年 7 月 28 4 3 点 2 20 (2)、采用多级流量计走期波走钻孔自然瓦斯流量q,并记录流 量测定时的钻孔在排瓦斯时间-渕走参数见下表： 编号 排放时间 瓦斯自然涌出量5 in) 1 1 91.7 2 2 88. 37 3 3 82.56 4 4 73.9 5 5 66.6 6 6 58.7 7 7 57. 3 8 8 68 9 1D 76.33 10 11 64, 2 11 12 68. 1 12 13

12、 65, 1 13 14 51.5 14 15 61.11 15 16 62. 2 16 17 厂气妻金 17 19 3W夕21 18 21 56,4 19 23 43,1 20 28 44.9 21 31 43 22 34 41,12 23 37 3& 5 + 24 40 33.91 25 44 33.4 26 49 32,7 27 54 3D. 2 28 59 28 29 62 243也#宅 kfe乱抽寺匚育效性系纹 卜貨结箋歹.亍飞夷： 拌数时问址） 6P 12) 150 18U 2；U 3613 OD 排放思量 0T 0 65S?f j 9 !92tF 1 2 86si.口 E 91

13、UT” 3 1 934 r, 7 8 頼1” ? 3 9J6L 2 2 軸孔抽放椅 技系数転10 .J8.21 S2.D8 89, S9 94.30 9L 79 992 99,90 m 由審中可以看出，当排眈时问鸟禺夭时*拌故总童已经远到敌 浪排敘量的82. 08fe当排St 120天时,排放总量以达到扱限排放量 的89*89虽然再又延长摊放吋迅金摘故量增加，但实际蕙义并不 大5 1/.据11Q8Q3工作面提榛时間.本着尽量減少钻孔工程量又 |减新贞个円 陳证抽放效杲的原则，设计枯乱预抽时貝为120夭，百米枯孔抽放量 为 85B1. W： 4、钻孔数量与钻孔间距 钻孔间距是重要的抽放参数，它不

14、仅决定着钻孔总量和打钻时间， 而且在预抽时间已定 时，还决定着预抽率。即钻孔瓦斯流量衰减系数（a）和钻孔有效抽放时间 ，以及所需要抽 放的瓦斯量（QY），然后，就可按下式计算钻孔数量和钻孔间距。 KQy R= 式中：n钻孔数量，个。 K备用系数，取1.2。 Qt百M钻孔在有效抽放时间 内累计抽出的瓦斯量，m3。 R钻孔间距，m。 L 工作面走向长度， m。 经计算抽放时间 4 个月达到预抽率 30%，需要百 M 钻孔 235 个，钻孔总长 23500M ， 钻孔间距 3m。 5、钻孔直径 钻孔直径大，暴露煤壁面积也大，瓦斯涌出量就大。 钻孔直径应根据打钻技术、抽放瓦 斯量和抽放半径等因素综合考

15、虑，按我公司现有打钻设备选用直径75mm 的钻头，有条件 时可打大直径钻孔抽放瓦斯。 6、钻孔长度 钻孔的抽放瓦斯量随着钻孔长度的增大而增加， 沿层钻孔的长度， 一般为工作面长度的 70%90%。考虑到工作面长在 100M左右，沿层打长钻孔有困难，可分别从工作面的上、 下顺槽布置钻孔，以加大工作面的瓦斯抽放量，钻孔长度上向孔为 6570m，下向孔为50 55m。 7、抽放负压 抽放负压对未卸压煤层抽放瓦斯效果的影响， 当前尚无统一的认识。 但预抽负压不宜过 高，否则容易漏气，对封孔器的选择、封孔质量等要求较高，给经管带来一定困难。一般选 用 13.33 26.66kpa 的负压抽放。 8、钻孔

16、封孔长度 封孔应保证不漏气， 以提高抽放量。在煤壁开孔，一般封孔深度为57m。封孔材料可 用聚氨脂。 综上所述，回采工作面预抽钻孔参数初步确定如下： 布孔方式：上、下向钻孔平行单排布置方式。 钻孔平均间距： 3.0m。 钻孔直径： 75mm。 钻孔深度： 120m 钻孔总长： 28200m 抽放负压：13.3326.66kpa。 封孔长度： 5m 。 封孔材料：聚氨脂。 考虑到工作面的接替安排和瓦斯抽放钻孔服务时间的长短不同， 靠近切眼处钻孔的抽放 时间相对较短，因此实际打钻时钻孔间距可适当调整。具体布置如下：距切眼 100m 范围内 钻孔间距定为 1.5m。 1 00 200m 范围内钻孔间距定为 2m。 200m 以外范围内钻孔间距定为 3.5m。 五、打钻能力 我矿目前有 ZY-750 全液压钻机 4台，每台每班 （8小时）可以钻进 80M、4 台齐全年总钻 进进度L=4*330天*2*80=211200M 。 2011年计