矿井采掘工作面瓦斯治理方案

1、矿井采掘工作面瓦斯治理方案编制人：通风助理:总工程师:一、矿井通风瓦斯现状1（-）通风系统1（二）瓦斯抽采系统5（三）釆掘工作面瓦斯情况 5（四）安全监控系统5二、掘进工作面瓦斯治理方案7（-）瓦斯含量8m3/t的掘进面 7（二）瓦斯含量8m3/t-10m3/t的掘进面 7（三）瓦斯含量10m3/t-13m3/t的掘进面 7（四）瓦斯含量213w/t的掘进面8三、回采工作面瓦斯治理方案8（-）瓦斯抽采8（二）工作面瓦斯治理措施 12矿井采掘工作面瓦斯治理方案一、矿井通风瓦斯现状(-)通风系统一、矿井通风系统概况1、矿井为高瓦斯矿井，通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。布置有主井、副井、

2、回风井三个立井井筒，其中主井、副 井进风，冋风井冋风。井下大巷采用三进两冋布置，其中主运大巷、 东辅运大巷、西辅运大巷进风，东回风大巷、西回风大巷回风。通风系统图，见附图一2、回风立井安装有两台fbcdz-10-no34 (2x800kw)对旋轴流 式主要通风机，电动机型号ybf560m2-10,电机功率2x800kw,额定 转速580r/mino风机额定风量为15000-21000 m3/min,负压范围 1800-5200pa,目前矿井负压3380pa。矿井通风阻力要求煤矿井工 开采通风技术条件(aq1028-2006)矿井通风系统风量m3/mi n系统的通风阻力pa<3000<

3、;15003000-5000<20005000-10000<25001000-20000<2940>20000<39203、目前矿井2号风机正常运行，风机运行频率49hz,风机叶片角度为53。，矿井总进风量为17210m7min,总回风量为17390m3/min, 有效风量16580m7min,矿井有效风量率为96. 34%。4、矿井等积孔5.87 m2,公式a=l. 19 |a矿井等积孔,m20主扇风量，i/sh主扇负压，pa二、矿井通风系统存在主要问题1、3202 i作面通风系统与原设计不一致。2、3603运输顺槽、3605运输顺槽掘进工作而与3607运输顺槽

4、工作面、主运大巷工作面、2#采区变电所串联。3、3607运输顺槽掘进工作面与主运大巷工作面串联。4、3601 1作面与3603各掘进面共用进回风。5、3202辅回配风巷与3202工作面共用进回风。6、3202工作面回风串入3601工作而及3603掘进工作而。7、采区进回风巷“一段进风，一段回风”问题：3103 x作面运 输巷。三、风量分配计划现阶段回采工作面共3个，分别为3202 1作面、3601 1作面、 3103工作而，掘进工作而共9个，分别为主运大巷掘进而、3603运 输顺槽、3605运输顺槽、3603回风措施巷、3603运输措施巷、3607 运输顺槽、3603回风顺槽东、3603回风顺

5、槽西、3202辅回配风巷。 根据以上采掘面，计算矿井用风量，计算结果如下：一、回采面需风量计算1、3202工作而风量计算根据目前回釆工作面情况，3202 x作面计划配风量为 1500m3/min,外 u 巷道配风量为 500ni3/mino则3202工作面计划配风为2000m3/mino2、3601工作面需风量计算根据通风区实测，3601工作面回采地点煤层瓦斯含量约为7. 47m 3/t,落煤残余瓦斯含量为4. 5m3/to日产量为7100t,工作面每天工 作时间为17小时。则工作面风排瓦斯量为：q二7100x (7. 47-4.5) 4-174-60=20. 6m3/min则工作而配风量为：

6、q二q 0. 8%x 1. 5=3860m3/min则3601回采工作面计划配风为3860 m3/mino(3) 3103工作面需风量计算根据通风区实测，3103工作面回采地点煤层瓦斯含量约为7. 28m 3/t,落煤残余瓦斯含量为4. 55m3/to 口产量为5700t,工作而每天 工作吋间为17小时。则工作面风排瓦斯量为：q二5700x (7. 28-4. 55) =17 = 60二 15. 2m3/min则工作面配风量为：q=q4-0. 8%x 1. 5=2850m3/min则3103回采工作面计划配风为2850 m3/mino二、掘进工作而需风量计算主运大巷工作面选用2x55kw风机供

7、风，风机前配风为1300m3/mino顺槽掘进，选用2x37kw风机供风，实测该风机双级供风吸风量为710m3/min左右,风机开启单级运行实际吸风量约为420m3/mino三、其它巷道及酮室配风1#采区变电所需风量200m3/min, 2#采区变电所需风量200m3/min,爆破材料库需风量为200m3/min；帀同室（采区变电所、爆炸材料库、配电点）、其他巷道以及风门漏风计划配风量2900m3/mino四、风量分配计划（）3601 x作面、3103 x作面2个回采面同时回采,3202 i 作面1个工作面为停产阶段，掘进工作面共计9个（风机双级供风）, 风量分配如下：用风地点计划风量（m3/

8、min）局扇功率及数量备注回采面（3个）3601工作面38603103工作面28503202工作面2000掘进面（9个）主运大巷13002x55kw, 2 台双级3603运输顺槽17002x37kw, 2 台双级3605运输顺槽2x37kw, 2 台双级3603运输措施巷24002x37kw,2台双级3603回风措施巷2x37kw,2台双级3603回风顺槽东2x37kw,2台双级3603回风顺槽西10002x37kw,2台双级3607运输顺槽10002x37kw,2台双级3202辅回配风巷10002x37kw,2台双级其它爾室、巷道配风及风门漏风2700合计18510目前矿井风量为17210m

9、3/min,由上表可知，在满足9个掘进面 同吋掘进（风机双级供风）、2个回采面同吋回采、1个回采面备用 的情况下，矿井风量无法满足生产要求。风量旬报表、分量分配表，见附表一、附表二风速超限明细、角联巷道明细，见附表三、附表四（二）瓦斯抽采系统（三）采掘工作面瓦斯情况各釆掘工作面瓦斯涌出量统计表，见附表五（四）安全监控系统矿井采掘工作面瓦斯传感器报警值、断电值、复电值均下调20%, 断电范围因部分工作面未上传，断电范围未按通风区规定执行。1、北部大巷区域北部大巷区域掘进工作面瓦斯传感器已上传，东回风大巷起底处瓦斯传感器未上传。北部大巷区域掘进工作面范围内，任一瓦斯传感器达到断电值， 均能将该区域

10、范围内所有掘进面及回风流电气设备断电（东回风大巷 起底除外）。东回风大巷起底处范围内瓦斯传感器未上传，因此该地点瓦斯传 感器只能对该范围内（东回风大巷）电气设备断电。2、3601工作面、3603工作面区域3601工作而瓦斯传感器已上传，3603工作面瓦斯传感器未上传。3601工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能将3601区域范围 内所有电气设备断电。3603工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能将3603区域范围 内掘进巷道及回风流巷道内所有电气设备断电。3、3202工作而区域3202回采面瓦斯传感器已上传，3202辅回措施巷工作面瓦斯传 感器未上传。3202工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能

11、将该工作面、回 风顺槽所有电气设备断电。3202辅回措施巷工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能该工 作面范围内掘进巷道及回风流巷道内、3202辅助回风巷巷道内所有 电气设备断电。4、3103 x作面区域3103回采面瓦斯传感器已上传，3207辅助进风巷水仓瓦斯传感 器未上传。3103工作面任一瓦斯传感器达到断电值，均能将该工作面及回 风流巷道内所有电气设备断电。3207辅助进风巷水仓瓦斯传感器达到断电值，只能断水仓电泵 电源。二、掘进工作面瓦斯治理方案（-）瓦斯含量w8m3/t的掘进根据以往经验，瓦斯含量w8n?/t的掘进面，工作面瓦斯涌出量约为2. 4m3 /min,选用2x37kw风机，风

12、机开单级，工作面风量为410m 3/min,回风流瓦斯浓度最大值约为0. 6%o因此，瓦斯含量w8n?/t的掘进面，选用2x37kw风机，风机开单级，基本能解决工作面瓦斯问题。（二）瓦斯含量8m3/t-10m3/t的掘进面根据以往经验，瓦斯含量8m3/t-10m3/t的掘进面，工作面瓦斯 涌出量约为3-4. 9m3 /min,选用2x37kw风机，风机开双级，工作面 风量为710m3 /min,回风流瓦斯浓度最大值约为0. 7%。因此，瓦斯含量8m3/t-10m3/t的掘进面，选用2x37kw风机,风机开双级，基本能解决工作而瓦斯问题。（三）瓦斯含量10m3/t-13m3/t的掘进面工作面迎头

13、布置扇形钻孔进行预抽，掘进巷道两帮布置钻场进行 边掘边抽，如图所示。瓦斯含量10m3 /t-13m3/t的掘进工作面瓦斯治理措施示意图（四）瓦斯含量13m3/t的掘进煤层瓦斯含量213n?/t的掘进工作面，采用千米钻机长钻孔递进式预抽，解决掘进条带瓦斯超限危险性。该区域瓦斯抽采方案如图所示。.ri.二-i-二土 £1煤层瓦斯含量13m3/t区域瓦斯治理措施示意图/%</ / /1/ _ 乙乙工jjjfs'r jrr / / <zxzz/ /_ i一乙乙一 /./_ _ l _ zl/ / / / / 丿-乙 _- z _ z - - -_ l.回风巷/ll濮块3

14、龛模块2川j三、回采工作面瓦斯治理方案（-）瓦斯抽采1. 预抽（1）抽采设计 瓦斯含量w9n?/t的回采面在回风顺槽和运输顺槽双而施工钻孔，孔径为113mm,钻孔间距3m o如图所示。1. 5m,两侧钻孔呈立体交错布置。如图所示。瓦斯含量12m3/t的回采而回采工作面采用千米钻机施工长钻孔模块进行本煤层预抽。如图600m千米钻孔所示。(2) 确保抽采效果的措施 及时施工本煤层预抽钻孔，确保抽采时间。回采工作面顺槽掘进期间，预抽钻孔滞后工作面不得超过200m, 及时施工钻孔，及时并入抽采系统，确保本煤层钻孔抽釆时间。 回采工作面预抽钻孔实现双侧布孔，工作面不得留有空白带。 预抽钻孔达不到设计要求

15、的，必须在钻孔周边补打钻孔，工作面不得留有空白带。 确保工作面卸压区域抽采效果工作面回采期间，卸压带钻孔距工作面距离不得超过5m,确保 卸压区域抽采效果。 及时放水，确保抽采效果。预抽钻孔投抽后，钻孔连孔管及放水器应及时放水，避免堵塞抽 采管，影响抽采效果。2、采空区抽采(1) 钻孔终孔位置根据初次顶板跨落和跨落高度，距切眼40m范围内，采空区钻孔 终孔位置距巷道顶板10-20叫 距切眼40m范围外，采空区钻孔终孔 位置距巷道顶板30mo(2) 单u钻场采空区钻孔布置在回采工作面回风顺槽布置钻场，钻场抬高1.1m (距回风巷底 板)，尺寸5mx5mx2m,钻场内挑顶0. 8m,钻场间距50-7

16、0m,每个 钻场施工5个钻孔，钻孔开口高度距钻场底板1. 8m,钻孔间距0. 8m, 迎工作面放向打顶板走向长钻孔，钻孔终孔点位于煤层顶板5-30m。 见下图。a-a剖面茂覧9孔b-b剖 ffi单“u”型工作面采空区抽采示意图(3) 双u巷道采空区钻孔布置在工作面辅助回风巷施工釆空区钻孔，采用平行钻孔抽采采空区 瓦斯，钻孔间距3-5m,钻孔开孔高度2m,钻孔长度124m,钻孔与巷 道夹角为45。,终孔距离煤层顶板30叽采用“两堵一注”囊带式封 孔方式。见下图。双“u”型工作面采空区抽釆示意图3、瓦斯参数测定（1）煤体参数测定 掘进工作面每掘进70m,釆用sdq快速测定装置，测定1次煤层瓦斯含量

17、； 针对瓦斯涌出量4. 5m3/min的区域，根据实际情况及吋测定。（sdq 快速测定装置需要5-9台，专职测定人员2人） 回采工作面工作面回采前，在运输顺槽、回风顺槽每50m测定1次每次瓦斯 含量，测定钻孔深度不得小于60肌工作面生产期间，每100m需测定落煤的残余瓦斯含量。（2）主管、支管及钻孔瓦斯参数参数测定每周对主管、支管及钻孔测定1次瓦斯参数，包括瓦斯浓度、抽 采混量、抽采纯量、负压、温度等参数，并形成报表。（二）工作面瓦斯治理措施1、合理调配风量，确保采掘工作面用风（1）减小风门漏风。根据通风区风门漏风测算结果，矿井风门漏风为2380m3/min, 漏风较大，矿井目前总风量不足，需

18、严格控制漏风，方能保证采掘工 作面用风。（2）减小密闭漏风。根据现场观察，矿井部分密闭存在漏风现象，为确保有效利用风 量，且减小采空区瓦斯涌出，通风区防尘组需检查井下所有密闭，对 漏风或泄露瓦斯的密闭需重新抹面或喷浆。（3）以风定产，根据风量确定工作面产量。2、工作面初采前，釆用提前预裂爆破，强制放顶。3、单i；型工作面采用上、下隅角退锚，并封堵的方式治理瓦斯。 上隅角瓦斯较大时（瓦斯浓度小于1.5%）,需在上隅角处悬挂挡风帘，稀释上隅角瓦斯。上隅角及后溜瓦斯较大、悬挂挡风帘作用不大时（瓦斯浓度大于 1.5%）,需用煤泥袋封堵上隅角，并插入瓦斯管路，进行抽采，解决 上隅角瓦斯问题。如图所示。抽采管负压风筒煤包闭墙插管抽采示意图4、双u型工作面下隅角及时退锚，并封堵。上隅角木垛确保打设质量，木垛间距不得超过0.5m,距巷帮距 离