10504工作面瓦斯治理

1、桐梓县强博煤矿有限责任公司10504工作面瓦斯治理作业规程强博煤矿2012年4月15日10504工作面瓦斯治理作业规程会审意见表地点： 贯彻人： 贯彻时间：生产副矿长安全副矿长机电副矿长技术负责人矿 长总 经 理10504工作面瓦斯治理作业规程贯彻学习签字栏工种姓名工种姓名工种姓名编制依据1、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）2、煤矿瓦斯抽采规范（AQ10272006）3、矿井抽采瓦斯工程设计规范（MT501896）4、煤矿安全规程2010版5、防治煤与瓦斯突出规定2009 6、桐梓县水坝塘镇强博煤矿防治煤与瓦斯突出措施设计说明书2010年6月贵州永风矿山科技服务有限公司编制7、强博

2、煤矿开采方案设计8、强博煤矿采掘工程平面图10504工作面瓦斯治理说明书一、编制说明及采面概述1、10504工作面位置:该工作面位于本矿西翼+926+900m水平之间，属5#煤层工作面。该工作面设计走向长340m，平均倾角16°,倾斜长90m,根据实际井巷揭露情况判断，区内煤层平均厚度1.02m。2、地质情况：从本区5#层的开采情况和已揭露资料分析，本区地质情况简单。3、煤层结构及顶底板岩性：煤层厚度为0.801.24m，平均厚约1.02m，顶板岩性为粉砂岩，底板岩性为泥岩。4、水文情况：本区水文简单，但在采掘施工中亦应采取相应的探放水措施。5、煤层瓦斯、自然发火倾向性及煤尘爆炸性：

3、本矿为高瓦斯矿井；5号煤层有爆炸性；煤层自燃倾向均为类不易自燃煤层。在开采过程中应采取相应措施，避免事故的发生。由于巷道沿煤掘进，且煤体较破碎，根据防治煤与瓦斯突出规定相关规定，视钻屑瓦斯解吸指标检测情况，制定相应瓦斯治理措施，特制定本设计。二、采煤方法该面采用走向长壁采煤法回采，炮采一次采全高，全部跨落法管理顶板。三、通风状况该面采用U型通风方式，上行通风，工作面设计风量400m3/min。四、瓦斯地质该面在上、下巷掘进期间瓦斯涌出量较大，煤尘有爆炸危险性，不易自燃煤层。瓦斯是影响该面安全生产的主要因素，仅用通风方式无法有效解决瓦斯问题。由于该面瓦斯主要来源是本煤层瓦斯释放，根据以往工作面瓦

4、斯治理成功经验，将对该面采用本煤层钻孔预瓦斯、半煤巷掘进预抽条带瓦斯的综合治理方法，保障矿井正常生产。五、瓦斯防治该矿根据河南理工大学所做突出鉴定：5号煤层F1断层上盘+550m标高以上范围内，距离F1断层垂距50m以上不具有突出危险性。所以只要做开拓后区域验证即可。在10504回采工作面，10504运输、回风巷，10504采煤工作面，只要进行区域验证，瓦斯解吸指标超标，再采取防突措施，进行瓦斯预抽等措施。（一）10504运输、回风巷、开切眼区域验证1、在进入10504运输巷、回风巷时，立即连续进行2次区域验证，其中首次验证施工时，施工3个钻孔，其中2个钻孔深10m，1个居中钻孔孔深16m，保

5、留6m超前安全距离，第二次区域验证时施工3个钻孔，2个钻孔深10m，其中1个钻孔20m，保留10m的超前距，以后工作面保持10m的超前钻孔验证。经连续两次区域验证后，指标不超限，则为无突出危险性；若指标超限，则采取局部防突措施，采取瓦斯预抽措施。2、经首次连续2次区域验证，瓦斯解吸指标不超标后，工作面每推进50m时，进行两次区域验证，可不连续。在工作面施工1个超前距10m的超前钻孔，时刻保证施工安全。3、在构造破坏带应严格连续进行区域验证。4、区域验证时，钻孔孔径42mm，每钻进1m测定K1值，其临界指标为0.5。5、验证过程中发现一次K1超标，则该工作面有突出危险性，需进行局部防突措施，进行

6、瓦斯预抽等措施。（二）10504采煤工作面区域验证1、在进入10504工作面时，立即沿工作面倾向每隔10m布置钻孔，连续进行2次区域验证，其中首次验证时，工作面首个钻孔10m，第二个钻孔16m，第三个钻孔10m，依次布置，保留6m超前安全距离，第二次区域验证时沿倾向每隔15m布置钻孔，深度为10m，10，20m，依次布置。2、经首次连续2次区域验证，瓦斯解吸指标不超标后，工作面每推进50m时，进行两次区域验证，可不连续。但是工作面保留10m的超前安全距离。3、在构造破坏带应严格连续进行区域验证。4、区域验证时，钻孔每钻进1m测定K1值，其临界指标为0.5。5、验证过程中发现一次K1超标，则该工

7、作面有突出危险性，需进行局部防突措施，进行瓦斯预抽等措施。六、瓦斯抽采(一)根据该矿实际条件，主要在煤巷进行治理瓦斯的措施。根据2011年强博煤矿瓦斯等级鉴定和矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）预测10504工作面瓦斯涌出量及矿井瓦斯涌出量，在不考虑瓦斯抽采的情况下本矿井后期相对瓦斯涌出量为21m3/t，绝对瓦斯涌出量为6.84m3/ min。1、首先计算10504工作面可以供给的最大风量Qm=SV·60式中：Q工作面可以供给的最大风量 m3/minS有效通风断面取S=4m2V规程气体最高风速4m/S则：Qm=4×4×60=960m3/min2、计算

8、通风可以稀释排走的瓦斯量q=C·Qm/100K式中：q风排瓦斯量 m3/minC回风流中瓦斯浓度，%，为了确保该面安全回采，C取0.5。K瓦斯涌出不均衡系数，取1.45则：q=0.5×400/100×1.45=2.9m3/min3、从前面瓦斯涌出预测可以看出，10504工作面回采时瓦斯绝对涌出量为6.84m3/min左右，而在极限风速情况下，风排瓦斯量为2.9m3/min时，而剩余的3.94m3/min瓦斯无法排出。根据规程规定“一个采煤工作面的瓦斯涌出量”大于5m3/min或一个掘进工作面涌出量大于3m3/min,采用通风方法不合理时，应采用抽采瓦斯措施。因此对

9、10504工作面采取瓦斯抽采措施是必要的。(二)抽采方法的选择1、回采工作面预抽1)、抽采巷道：工作面运输巷2)、抽采煤层：本煤层3)、钻孔布置：在采面运输巷中设置上向钻孔。钻孔向工作面方向平行布置呈90°的倾角，孔长约70m，距离上巷15m。钻孔直径75mm，钻孔抽采半径控制在1m左右，抽采钻孔随采面的推进逐一报废，钻孔布置见本煤层先抽后采图。钻孔参数如下：（1）钻孔直径：75mm；（2）钻场长度：70m；（3）钻孔间距：2m；（4）封孔材料及长度：膨胀泡沫型材料，封孔深度9m。2、回采工作面采空区埋管抽采在回采工作面回风巷埋留抽采管，抽采管每隔30m设置一个三通接头及T型头。3、

10、掘进工作面抽采10504工作面上下顺槽，采用先抽后采方式。在煤层掘进工作面向前方煤层施工扇形钻孔，每隔循环施工6个钻孔，控制巷道倾斜上方20.8m，下方10.6m。钻孔长度61m，每轮施工50m，保留11m超前距，采用膨胀泡沫型材料封孔，封孔长度为9m，进行瓦斯预抽。回采面瓦斯抽采主要是在采面回、进风巷沿煤层倾向顺层钻孔，其施工长度选择主要由工作面倾斜长度决定。由于本矿井条件，选择倾斜钻孔抽采，钻孔施工长度定为：在进风巷钻孔长70m,孔间距2m。4、钻孔使用钻机施工。配备能力ZY-750型钻机12台，并配备水泥沙浆封孔泵1台，上向孔采用水泥砂浆封孔，下向孔采用膨胀泡沫材料封孔。(三)瓦斯抽采效

11、果预计10504工作面在回采过程中，如果单纯靠通风的方法排除瓦斯，则工作面上巷回风流中的瓦斯浓度常处于超限状态，采用瓦斯抽采后，有30%以上的瓦斯通过抽采管路直接排至采区主要回风流中，使工作面回风流中的瓦斯浓度保持在0.5%以下，能够完全保证工作面的安全回采。 (四)抽采率计算根据瓦斯抽采公式，1、高负压抽釆6个月，瓦斯抽采率30%，抽采量为2.05 m3/min，则工作面瓦斯抽采率为38.2%。V= （Q1+ Q2）/（Q1+ Q2+ Q3）式中：V工作面瓦斯抽采率，%Q1 预抽瓦斯量Q2 残抽瓦斯量Q3 风排瓦斯量其中10504工作面瓦斯涌出量为6.84m3/min，预抽30%后为4.79

12、 m3/min，风排2m3/min后为2.79m3/min,采空区残抽考虑20%，则为0.56m3/min。则V= (2.05+0.56)/6.84=38.2%七、局部防突效果检验经瓦斯抽采后，对10504运输巷、回风巷、开切眼工作面、10504采煤工作面进行效果检验，并保留一定超前距，检验指标为K1，临界值为0.5（具体措施，根据瓦斯抽采情况，具体制订）。（一）10504半煤巷、开切眼效果检验1、采用42mm的电煤钻进行连续预测，超标后采用87mm的孔排放。2、预测（效果检验）方法及其临界指标工作面突出危险性预测、措施效果检验方法均采用瓦斯解吸特征钻屑指标法，预测（效果检验）临界指标值为：K

13、1=0.50、S=6kg/m；喷孔、卡钻等异常现象视为超标。3、钻孔布置参数采用电煤钻进行连续预测，施工45个42mm预测孔，控制巷道煤层倾斜上方7m，下方3m，测定指标不超标，保留7m超前距进行掘进。42mm电煤钻预测超标，则先用钻机将超标孔扩为87mm作为排放钻孔，然后再施工87mm排放兼检验孔，若不超标，则保留6m超前距进行掘进，如果检验超标，停头研究补充措施。 预测超标，补孔排放（兼效果检验），如果预测有12个孔超标，则施工超标孔上、下的排放孔，若预测有3个及以上超标，则按设计施工全部排放孔。4、指标测定方法采用WTC瓦斯突出参数预测仪测试K1值，采用弹簧秤测定钻屑量S值，钻孔每钻进1

14、m交错进行测定1个K1值或S值。5、施钻工具及排粉方式、打孔顺序（1）施钻工具及排粉方式采用电煤钻螺旋排粉，施工42mm的预测钻孔。采用钻机施工时，采用压风排粉，孔径87mm。（2）打孔顺序必须先打边孔，最后打中间孔，相邻钻孔间隔施工。开切斜巷防突技术措施1、采用42mm电煤钻进行连续预测，超标后补70mm钻孔排放。2、预测（效果检验）方法及其临界指标工作面突出危险性预测、措施效果检验方法均采用瓦斯解吸特征钻屑指标法。3、钻孔布置参数采用电煤钻施工预测孔5个，孔径42mm，孔深12m，控制巷道煤层倾斜上方为5m，下方3m，测定指标不超标，则保留5m超前距掘进。预测超标，补孔排放（兼效果检验），

15、如果预测有12个孔超标，则施工超标孔上、下的排放孔，若预测有3个及以上超标，则按设计施工全部排放孔。不超标则保留7m超前距掘进。如果检验超标，停头研究补充措施。4、指标测定方法采用WTC瓦斯突出参数预测仪测试K1值，采用弹簧秤测定钻屑量S值，钻孔每钻进1m交错进行测定1个K1值或S值。必须先打边孔，最后打中间孔，相邻钻孔间隔施工。在开切斜巷贯穿上部巷道前，穿口前方必须有5m以上安全屏障。（二）采煤工作面效果检验1、采用的防突措施在突出危险区、突出威胁区采用电煤钻施工42mm钻孔，进行预测，超标后补65mm钻孔进行排放。2、预测（效果检验）方法及其临界指标工作面突出危险性预测、措施效果检验方均采

16、用“两指标一现象”。3、钻孔布置参数第一轮施工钻孔时，从工作面下口伪斜向上5m施工第1个钻孔，以后每伪斜10m施工1个钻孔，预测钻孔孔径42mm（或65mm），孔深12m。并按规定测定S、T（钻屑温度）、K1指标（其中K1值不作突出危险性判定依据，只作防突基础资料收集），预测不超标，保留5m超前距，即允许沿工作面走向推进7m，若超标，则沿工作面伪斜方向由近向远施工排放兼检验孔，孔间距0.5m，钻孔参数同预测孔，检验不超标，保留5m超前距回采，如果检验超标，停止作业研究补充措施。第二轮施工钻孔时，从工作面下口伪斜向上10m开始施工第一个钻孔，以后每伪斜10m施工1个钻孔（钻孔参数同上），相邻两轮

17、钻孔错开布置。3、指标测定方法：S、K1值。4、施钻工具及排粉方式预测孔采用电煤钻施工，螺旋排粉，孔径42mm，检验孔采风煤钻施工，螺旋排粉，孔径65mm。八、施钻安全措施1、实施瓦斯监测监控。在各施工钻场回风侧安设瓦斯监测探头，并按规定安设瓦斯电闭锁装置，一旦瓦斯超限，确保能立刻切断施工钻场中的钻机电源。2、监测工必须每3天进行调校和断电试验，确保瓦斯超限能够准确、及时、可靠的报警和断电。3、瓦斯监测分站和监测探头随着施工钻场的前移而依次前移，分别监控施工钻场回风流中的瓦斯浓度，控制前面一个钻场的钻机电源。4、施工每个钻场进入安装钻机时，首先钻机的电机必须处于进风侧，若施钻时出现喷孔时，喷出

18、的煤粉不得冲击到钻机的电机和油箱。5、每班施钻前，钻场内装卸钻杆进出人员侧的管线及钻杆要理顺，确保因喷孔时人员撤退路线的畅通。6、每班施钻前，打钻人员必须认真检查钻场内顶部和两帮的岩石、开关、钻机、框架、操作台、泵站、瓦斯情况，只有在各项工作符合规定情况下才能施钻，严禁违章蛮干和瓦斯超限作业。7、施钻人员必须携带便携式瓦检仪，施钻时必须将便携式瓦检仪吊挂在施钻处回风侧后方巷道顶部，监控钻场瓦斯状况，一旦瓦斯超限，必须停止施钻，待瓦斯浓度降到1%以下时，方可作业。8、每班施钻时，钻场内安撤每根钻杆后，打板钳人员必须撤到大巷进风侧后，才能施钻。操作人员不准正对施钻的钻孔，防止喷出的煤粉冲伤人员。9、操作钻机人员和上钻杆人员必须按操作规程作业，搞好协调和配合，严禁违章蛮干。工作时精力