国投新集能源股份有限公司新集二矿瓦斯综合治理方案

1、 国投新集能源股份有限公司新集二矿 guo tou xin ji neng yuan gu fen you xian gong si xin ji er kuang120803综采工作面瓦斯综合治理方案编号（no：）编制单位：防突办编制： 审核： 主任： 编制日期：2009年5月17日审批签字表措施名称：120803工作面瓦斯综合治理方案收到时间：审批时间：单位名称签名日期生产办通防公司驻矿安监处机运公司生产技术公司通风副总采煤副总安全主任工程师总工程师会审意见经会审，同意按本方案并补充如下意见，望一并贯彻执行。1、统计法预测瓦斯涌出量，工作面首月回采与收尾产量极不稳定的月份，不宜纳入统计范围

2、。2、风量预测严格按公司下发的国投公司矿井风量计算细则执行。120803工作面瓦斯综合治理方案一、 概况：（一）工作面概况概况煤层名称8煤水平名称550采区名称西一采区工作面名 称120803地面标高（m）+18.4+24.3（m）工作面标高（m）-432.3-470.9地面位置陈集窑场, 陈集养殖场,农田。井下位置及四邻采掘情况西起1勘探线东20米，东至8煤西翼轨道上山，南至8煤80米防水煤柱线，北为120805工作面(2006年回采完)。西段可采走向长（m）553西段倾向长（m）150西段平面积（m2）82950东段可采走向长（m）552东段倾向长（m）126东段平面积（m2）69552走

3、向长（m）1216切眼倾斜长内内（m）149.6可采平面积（m2）152502可采走向长（m）1105煤层情况煤层厚(m)1.5-4.4煤层结构（m）煤层倾角（度）0553.1简单78煤，黑色、粉末状、块状，厚度在1.4m4.4m；上部较硬，条带状，亮煤为主，暗煤次之,半亮型煤；煤层结构简单，内生裂隙发育，裂隙面充填黄铁矿薄膜，单向抗压强度8.5mpa，普氏硬度系数为0.81.0。煤质情况mavqfcsy工业牌号2.2715.9436.127.930.467qm据0002钻孔原煤化验成果。影响回采的其它地质情况瓦 斯含量2cm3/g可燃物，掘进时绝对涌出量一般1m3/min。煤 尘煤层具有爆炸

4、危险性。煤 的 自 燃煤层有自燃发火的危险，自然发火期3-6个月。地 温属地温异常区，平均地温梯度3.4百米，工作面围岩温度3137，预计工作面温度为23-25。地 压断层及褶曲附近，应力集中，地压较大。普 氏 硬 度(f)煤 层夹 矸直 接 顶直 接 底0.94.54.5储量计算块段号可采走向长（m）倾向长（m）（内-内）平面积(m2)煤层厚(m)容重(t/m2)煤层倾角()回采率()可 采储 量(万t)西段553150829503.11.479534.5东段552126695523.11.479528.9合计110515250263.4 （二）工作面煤层顶底板煤层顶底板情况表煤 层顶 底板

5、 情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩 性 特 征老 顶细砂岩1.7-4.2/3.2灰-灰白色、致密、坚硬、向西渐厚。直 接 顶砂质泥岩、砂泥岩互层5.9-12.02/8.96灰色，水平层理、致密、性脆，向西渐薄。直 接 底泥岩、砂质泥岩4.5-8.5/6.5西部为砂质泥岩，向东渐变为炭质泥岩。老 底泥岩4.5-7.5/6.0深灰色、局部含粉砂薄层,致密性脆（三）工作面综合柱状图二、工作面瓦斯预测（一）煤与瓦斯突出状况根据抚顺媒科分院对8煤层区域突出危险性鉴定结果和国投新集公司对我矿煤层突出危险性区域划分的批复，我矿8煤层550m以上（地质剖面1013勘探线之间），该区域为无突出危险区。（-55

6、0m以下、-750m以上）为突出危险区；120803工作面位于-550m以上水平西一采区，井下最低标高-471m，属无突出危险区。（二）煤与瓦斯突出区域验证：依据防治煤与瓦斯突出规定中的区域预测验证要求，对于突出煤层的无突出危险区区域回采工作面必须进行区域预测验证，依据我矿实际情况，区域预测验证采用钻屑指标法，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻孔最大钻屑量，同时按照下列要求进行：1、在工作面开始回采时，必须连续进行至少两次区域预测验证。2、工作面每推进50m至少进行两次区域预测验证。3、在构造破坏带连续进行区域预测验证。采用钻屑指标法对采煤工作面进行预测验证时，沿工作面倾向每隔10-15m布置一个预测钻

7、孔，工作面西段共布置预测钻孔9个，东段布置预测钻孔8个（依据工作面倾向长度，工作面西段沿工作面机巷向上每隔15m布置1个钻孔，东段1-7钻孔间距15m，7-8间距10m，8钻孔距风巷煤壁11m），孔深810m，预测钻孔方位与开采方位一致，钻孔倾角与煤层走向倾角一致，钻孔应尽可能布置在软分层中，钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量s，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标k1或h2值。钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值钻屑瓦斯解吸指标h2pa钻屑瓦斯解吸指标k1（ml/g）钻屑量 s（kg/m）（l/m）2000.565.4如果实测得到的s 、k1或h2的所有测定值均小于临界值

8、，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险；否则，为具有突出危险。经验证，如无突出危险时，工作面在采取安全防护措施前提下进行回采作业；如有一次验证为有突出危险或施工预测钻孔时出现喷孔、顶钻等突出预兆，该区域立即定为突出危险区域，该工作面以后的回采作业均必须执行局部综合防突措施（局部综合防突措施另行编制）。三、瓦斯涌出量预测1、统计法预测工作面回采瓦斯涌出量通过处于同采区相同回采工艺的120802、120804、120805工作面在正常回采时瓦斯涌出量统计，推算120803工作面回采时期瓦斯涌出量：日期工作面风量日产量（t）绝对涌出量（m3/min）相对涌出量（m3/t）2004.10

9、120805119721803.462.292004.11120805118846226.532.032004.12120805123565126.161.362005.01120805118734818.213.402005.02120805121622398.95.722005.031208051207279513.296.852005.041208051159203314.1510.022005.051208051159233011.577.152005.061208051258309716.287.572005.071208051241236110.536.422005.0812080

10、5119025938.944.962005.091208059804905.6116.492005.02120804116618695.734.412005.03120804116642936.632.222005.04120804114845995.541.732005.0512080467220974.322.972008.111208027562341.338.182008.121208027735932.766.702009.011208027568022.544.562009.021208028068712.33.80平均5.44通过上述统计推算，120803工作面在正常回采时期工作

11、面相对瓦斯涌出量5.44 m3/t，按照日产3000t原煤推算，120803工作面绝对瓦斯涌出量为11.33m3/min。2、根据瓦斯地质图测算根据河南理工大学编制的瓦斯地质图显示，工作面所处区域瓦斯涌出量等值线为3.5m3/t，按照日产3000t原煤推算工作面绝对瓦斯涌出量为7.29m3/min。3、综合上述两种预测值，120803工作面回采期间最高瓦斯涌出量在7.2911.33m3/min。但工作面同时受产量、断层和顶板岩性的差异，导致局部出现瓦斯涌出异常，其绝对瓦斯涌出量将有所增加，因此考虑1.3的瓦斯涌出不均衡系数，最终工作面瓦斯涌出量预测值为9.4814.73 m3/min。四、瓦斯

12、治理方案（一）指导思想：严格落实“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字方针，杜绝工作面瓦斯超限事故的发生，确保工作面安全回采。（二）方案制定依据：煤矿安全规程、煤矿瓦斯抽放规范相关条款（三）通风系统设计方案1、工作面通风系统进风路线共两路:第一路：主、副井新鲜风流-550m进风石门-550m西大巷w8、9煤下部车场w8煤轨道上山120803机巷120803工作面；第二路：主、副井新鲜风流-550m进风石门8煤西翼集运巷w8煤出煤上山120803机巷120803工作面；回风路线：120803工作面120803风巷120803专用回风巷w8、9煤共用回风上山-450m西翼回风大巷-45

13、0m西翼回风石门-450m风井南石门风井地面。2、工作面配风量计算a、按瓦斯涌出量计算q采1= 100q瓦采(1-c)k采= 1105(m3/min)式中：q瓦采- 回采面瓦斯绝对涌出量，m3/min，本面取14.73m3/min k采- 回采面通风系数，取1.21.6，取1.5；c-回采面瓦斯抽放率 %（工作面将采用高位钻场走向钻孔及顺层钻孔抽放措施，根据我矿8煤工作面瓦斯抽放实践，预计瓦斯抽放率为50%）。b、按工作面温度计算q采2=60v采m(l1+l2)/2= 1283(m3/min)式中：v采 -采面适宜风速，本面取1.6m/s；m-工作面平均采高，本面取2.8ml1-工作面最大控顶

14、距，5.175ml2-工作面最小控顶距，4.375mc、按人数计算q采3= 4n = 4 80=320(m3/min)式中： n - 工作面工作的最多人数，取320人；d、按炸药量计算q采4=25a=2517.25=431 m3/ mina-一次爆破的最大炸药用量，取17.25kge、按煤矿安全规程规定对风速进行验算按最低风速验算，回采面最低风量q采15s采大=1514.48=217m3/min按最高风速验算，回采面最高风量q采240s采小=12.25240=2940m3/min217m3/min11051283m3/min2940m3/min综合上述计算，当工作面配风量在11051283m3

15、/min时，能够满足工作面瓦斯治理、降温、降尘及防灭火等措施要求，且符合煤矿安全规程的要求。（四）瓦斯抽采方案确定1、瓦斯抽放的必要性和可行性a、120803工作面最高瓦斯涌出量预测值为9.4814.73 m3/min。大于53/min 。根据煤矿安全规程、煤矿抽放瓦斯规范规定，必须实行瓦斯抽采措施。b、本煤层瓦斯储量计算本煤层瓦斯储量=本煤层地质储量瓦斯含量 =63.42.8=177.5万米3本煤层瓦斯储量较大，具有的抽放利用价值，实行瓦斯抽采是可行的。2、根据煤矿抽放瓦斯规范和我矿已经回采8煤工作面的瓦斯治理经验，工作面实施順层钻孔和高位钻孔边采边抽的综合瓦斯抽放方法进行抽采瓦斯。a、 风

16、巷順层钻孔预抽风、机巷从工作面停采线向西沿煤层倾向逐个布置施工順层钻孔，根据中国矿大新集二矿保护层开采方案优化和二水平瓦斯抽放技术研究结论，8煤順层钻孔间距确定5米，风巷1-92钻孔方位326，93-194钻孔位为343；机巷1-88钻孔方位为176，机巷89-186顺层钻孔方位为193，机巷钻孔深65m，风巷钻孔深60m，累计孔数380个（具体见设计图）。根据我矿8煤工作面的顺层孔抽放情况，预计回采期间工作面顺层孔可抽瓦斯2m3/min。b、高位钻孔边采边抽我矿高位钻场走向钻孔抽采瓦斯技术较为成熟，故该工作面采用高位走向钻孔进行边采边抽。工作面高位走向钻场布置及钻孔布置：在120803工作面

17、风巷布置高位走向钻场15个，1钻场距工作面切眼90m，2至8每隔70m布置一个高位钻场，9至15每隔75m布置一个钻场。钻场与120803风巷中对中13.5m，垂高8m。每个钻场内呈扇形布置8个钻孔，钻孔施工方位257277、孔径127mm，钻孔深度根据钻场间距而定，但钻孔压茬长度不少于20m，钻孔控制工作面上部30m范围，终孔落点在煤层顶板1422m裂隙带内，钻孔终孔平距25m，钻孔施工完成后采用人工聚胺酯封孔，封孔长度为5-8m。根据我矿回采工作面的瓦斯抽采情况，高位走向钻孔的瓦斯抽采率将达到50，按照回采期间工作面的瓦斯涌出量计算，预计可抽采瓦斯为4.747.37m3/min。3、综合上

18、述两种抽放量统计，120803工作面瓦斯抽采量可达6.749.37m3/min。（五）瓦斯治理方案验证1、根据工作面配风量1105m3/min计算风排瓦斯量：q=q1c8.84 m3/minq风排瓦斯量m3/minq1配风量取1105m3/min ， c回风流允许最大瓦斯浓度0.8% ， 2、风排瓦斯量抽采瓦斯量8.846.749.3715.2217.859.4814.73 m3/min瓦斯治理方案满足工作面瓦斯治理的需要。（六）安全监控系统设置1、监控系统路线：工作面、工作面上隅角、回风流探头120803风巷西八煤轨道上山西八煤下车场-550m西大巷-550m进风石门-550m轨道石门-55

19、0m副井地面监控中心2、在如下地点设置监测传感器co及温度监控探头的安设:地 点备 注120803风巷内在专用回风巷口向里10-15米处设置co传感器报警值：24ppm。120803上隅角设置co传感器报警值：24ppm。120803风巷内在专用回风巷口向里1015米处设置温度传感器120803风巷内在专用回风巷口向里巷道条件允许处设置风速传感器4/s瓦斯传感器安设：安设地点报警点断电点复电点断电范围120803工作面上出口向外不大于10米处（t1）0.8%1.3%0.8%高位钻场、工作面、进回风巷内所有非本质安全型电气设备电源120803工作面上隅角距巷帮和挡墙均不大于0.8米；距顶板不大于

20、0.3米处(t0)0.8%1.3%0.8%120803高位钻场内(t1)0.8%1.3%0.8%120803风巷200米处(t2)0.8%0.8%0.8%120803风巷400米处(t2)0.8%0.8%0.8%120803风巷600米处(t2)0.8%0.8%0.8%120803风巷800米处(t2)0.8%0.8%0.8%120803风巷1000米处(t2)0.8%0.8%0.8%120803风巷内与120803专用回风巷三岔门向西10-15米处(t2)0.8%0.8%0.8%五、工作面抽采系统设计（一）抽采设备：地面瓦斯抽放泵站2be3520-300型地面瓦斯抽放泵四台，一台运行，三台备

21、用；（二）抽采管道选择根据矿井瓦斯抽放管理规范及矿井实际瓦斯抽采情况，瓦斯抽采管道按下式计算：d0.1457(q/v) 1/2式中： d瓦斯管道内径 q混合抽放量。根据工作面抽采能力测算，管路抽出瓦斯纯流量不小于8.05m3min，按抽采瓦斯浓度25测算，抽放混合流量不小于32 m3min，混合抽放量按32 m3min值计算；瓦斯抽放管道流速取15/d0.213通过计算，该面瓦斯抽放管径不得低于213mm。目前管路系统除120803工作面风、机巷外全部为现有管道，工作面采用管路内径为225mm，完全能够满足工作面抽采需要。（三）、瓦斯抽采管路敷设路线工作面所有抽采措施共用同一系统：120803

22、风（机）巷(225；2250m) 120803专用回风巷(280；35 m)w8.9煤共用回风上山（280；600 m）-450m西翼回风大巷（325；1200 m）-450m西翼回风石门（325；560 m）460m风井南石门（280；80 m）风井（400；550m）地面泵站（四）抽采阻力计算： 1、按下式计算直管摩擦阻力9.8lrq2/kd5式中：瓦斯管道的摩擦阻力pl管道的长度 d瓦斯管道内径 cmq混合抽放量1800m3/k与管径有关的系数取0.71r混合瓦斯对空气的相对密度取0.862经计算：120803工作面段 110803 pw8.9煤专用回风上山段 21551 p-450m西

23、翼回风巷段32103 p风井段 4179 p2、瓦斯管道总阻力计算：h1.116100 p我矿现地面永久瓦斯抽放泵单泵运行吸入侧总负压为35kp左右，故120803工作面瓦斯抽放系统投入使用后，地面永久瓦斯抽放泵抽放能力完全满足抽放需要。（五）、瓦斯抽采计量装置：瓦斯抽采计量装置点如下图：安装地点监控地点仪器名称测定指标-450m西翼回风石门-450m西翼涡街流量计管路负压、流量、瓦斯浓度、温度120803风巷120803风巷v型锥流量计负压、混合流量、纯流量、瓦斯、温度120803机巷120803机巷板孔流量计管路负压、压差、瓦斯（六）抽放系统安全措施1、为防止瓦斯管路锈蚀，安装前应对管内外进行防腐处理。安装后要进行漏气试验。2、管路低洼、拐弯、变坡或其它容易积水的地点，必须设置放水器。在120803工作面机、风巷设置控制闸阀、计量等装置。3、瓦斯管路吊挂在巷道一侧，每节瓦斯管路有二处吊挂点，其高度不低于1.8m。严禁同电缆铺设在同侧。4、管路必须设专人定期检查维修。5、瓦斯抽放巷道应加强通风管理，设专用局扇进行通风，进入抽放巷道进行检查及瓦斯抽放工作作业时，必须按有关规定检查瓦斯情况，确认安全后方可作业。6、定期观察瓦斯浓度、抽放负压、流量等抽放参数，并认真做好记录。7、当抽放管路出现co时，采取措施控制抽放，当管路中co达50ppm时必须停止抽放。六、避灾路线1、施工中坚