井底水仓瓦斯治理方案

28/28贵州华隆煤业有限公司化乐分公司井底水仓瓦斯治理方案编制单位:编制人：审核人：通风瓦斯部：总工程师：经理：编制日期：ﻬTOC\o"1-3”＼h\ｕ一、工作面概况 PＡＧEREF_Toc2１7４５31.工作面概况ﻩPＡGＥREＦ_Toc６３9３3１。1工作面位置 ＰAGEＲEF_Tｏc１１4４7３1。2范围及长度ﻩＰＡGERＥF_Tｏｃ1５40641。3巷道参数ﻩPＡGEREF＿Toc12070４1.4工作面地质构造ﻩＰAＧEREF_Tｏc11740４1．5煤层的自燃性质及煤层的爆炸性 PAＧＥREF_Ｔoc142８541．6工作面突出危险性ﻩPAGERＥＦ＿Toc８42８42.工作面通风情况ﻩPＡGEREF_Toc1770３53.矿井瓦斯抽放系统ﻩＰAGERＥF＿Tｏｃ72605４．矿井安全监控系统ﻩPAGＥREF＿Toc2５3４26二、井底水仓瓦斯治理ﻩPＡGERＥF_Ｔoc883861、瓦斯治理方案 PAGEＲEF＿Toｃ2７４61.２井底水仓煤层瓦斯治理区域措施 PAGEＲEF＿Toc18359７井底水仓7＃煤区域措施穿层钻孔布置示意图 PAＧＥRＥF_Toc24５４3１０２、预抽煤层瓦斯效果检验 ＰAGEＲＥＦ_Toc２3１181０2。１指标应用要求 PAGEREF_Ｔoc19643112．2效检点的布置方式和要求ﻩPAGEREF＿Toｃ434６112。4检验结果划分 PＡＧＥRＥＦ_Tｏc2８5691２三、井底水仓瓦斯治理 PAGEREF_Ｔoc610313（一）区域预测 PAＧＥＲＥＦ_Tｏｃ１64４11３(二）区域防突措施ﻩPAGERＥF_Toc23412１６井底水仓７＃煤区域措施穿层钻孔布置示意图ﻩPAGEＲEF＿Tｏｃ９61６19四、各类钻孔施工及封孔工艺 ＰAGEREF_Toc１0５0５２０五、工作面进行消突评价和措施效果验证的要求 PAGEREF_Ｔｏc6565２１六、实施瓦斯治理的步骤ﻩPAGEREF＿Ｔｏc1367421七、安全防护措施ﻩPAＧERＥF_Ｔoｃ156８２22(一）矿井通风管理ﻩPＡＧEREF＿Toｃ2674022(二）瓦斯检查管理ﻩPAＧEREF_Toｃ2511822(三）安全监测监控系统管理 ＰAGEREF_Tｏc3098823（四）抽放系统管理 PAGＥＲEF＿Ｔｏc1905２３（五）其他方面的管理,杜绝瓦斯事故的发生 PAGEREF＿Tｏc１50924（六）其它安全要求 PAGEＲＥF_Toc25６１６25八、工作面瓦斯治理方案保障措施ﻩPAＧERＥＦ＿Tｏc31144271、钻孔施工质量要求 PAＧEREF＿Tｏc１29３2２７2、钻孔封堵要求 ＰAGEREF_Tｏc15671283、管道安装要求ﻩPＡGERＥF_Ｔoc221９8284、瓦斯抽放管理ﻩＰAGEREF_Toc438228井底水仓瓦斯治理方案一、工作面概况1。工作面概况1．１工作面位置井底水仓（内、外水仓、井下变电所及通道、排水泵房及通道、管子道、吸水井）位于化乐矿井一井区井底+1200～+1１96.5m标高,对应地面标高+159３~1673ｍ之间，工作面上下部未有采掘活动.1。２范围及长度内、外水仓、井下变电所及通道、排水泵房及通道、管子道、吸水井共计长度6７0m.1.3巷道参数水仓断面特征：净宽4。5m，净高３。45m,墙高1．2m,Ｕ25＃型钢支架支护；泵房、水仓、变电所入口通道断面特征：净宽3。2m,净高３.35m，墙高1．6m，U25＃型钢支架支护.1．4工作面地质构造工作面无大的地质构造1.５煤层的自燃性质及煤层的爆炸性7＃、8＃、１０＃煤层为富甲烷煤层，煤尘爆炸危险性、自燃倾向性尚未鉴定,但可参照相应煤层，根据化乐煤矿初步设计化乐煤矿可采煤层2煤至7煤多属自然、具有爆炸性。1。6工作面突出危险性瓦斯成分：根据地质资料,可采煤层甲烷(ＣＨ4）成分最大为9９.80％，平均69。56％；氮(N2）成分最大为８3．93%,平均2３。74%；重烃（C2H6）成分最大为7。70%,平均0.9８%；二氧化碳(CO２）成分最大为18。80％，平均1.41%。２.工作面通风情况水仓通风系统该巷道局部通风机安设于主斜井等候室进风流中,采用２×30KW（风机型号：FＢDYNＯ-6。0）的局扇对其供风。现已实现“双风机双电源、三专两闭锁".进风路线为：地面→主斜井→局扇→永久避难硐室→回风斜井→二号回风联络巷→井底回风联络巷→水仓回风路线为：工作面→井底回风联络巷→２＃回风联络巷→回风斜井→地面主变电所通道通风系统该巷道局部通风机安设于副斜井进风流中,采用2×３０KW（风机型号：FBＤYＮＯ-６。0）的局扇对其供风.现已实现“双风机双电源、三专两闭锁”。进风路线为:地面→副斜井→局扇→井底车场→主变电所通道回风路线为：工作面→井底车场→永久避难硐室→回风斜井→地面附图《通风系统示意图》３。矿井瓦斯抽放系统地面建成瓦斯抽放泵站一座，高、低负压抽放泵各2台(一用一备）。高负压抽放泵型号：2BEC-５２,功率250ｋw，额定抽放流量2０2m3/miｎ;低负压抽放泵型号：２BEC-６7,功率4５0kｗ，额定抽放流量38０ｍ3/mｉｎ.回风斜井内安装抽放干管Ф610mｍ、Ф7０0mｍ各一套。该工作面已安装瓦斯抽放管路,瓦斯通过抽放管路直接抽放到地面，具体抽放路线:工作面迎头钻孔(Φ９０mm)→井底车场(Φ350mm）→永久避难硐室(Φ350ｍm)→回风斜井(Φ3５0mm）→地面(Φ6０0ｍm）,。附图：抽放系统图4.矿井安全监控系统矿井采用重庆煤科院生产的ＫJ９0ＮB矿井安全监测监控系统,监测中心站于2013年１0月投入使用，2014年初已建成局域网监测系统，现已形成了内部局域网和集团公司及水城县监控中心之间的宽带网络连接。有监控主机１台，备机1台，监控分站10台，现系统运行正常。并分别对矿井局部通风机开停、馈电开关、各个工作面及回风流的瓦斯浓度、温度、风速等进行实时监控.附图《监测监控示意图》。二、井底水仓瓦斯治理按照国家“先抽后釆、监测监控、已风定产”的瓦斯治理方针,采取“密钻孔、严密封、综合抽’实施瓦斯综合治理。坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则，区域措施推行可保必保、应抽尽抽.1、瓦斯治理方案７＃、8＃、10＃层煤属于近距离煤层群,该段巷道距离较长（共670m）,巷道布置距离煤层（群）法线距离短或布置于煤层中，一次完全治理控制区域大、煤层与巷道交汇角度小,造成施工难度大（钻孔深、负度孔多)，最终导致瓦斯治理困难,终上考虑，该段巷道瓦斯治理采取“整体设计、分段治理"的思想，即待井底二号回风联络巷贯通后，井底形成全负压通风，在井底车场主变电所通道、排水泵房通道之间（４６ｍ)砌筑３组风门;水仓口和排水泵房通道2个掘进工作面同时施工(该区域瓦斯已治理完成）,主排水泵房通道掘进３3m完成后转向掘进主变电所，主变电所施工5２m完成后，转向掘进变电所通道，变电所通道掘进３3m完成与井底车场贯通，之后再变电所通道之间砌筑风门，将主变电所作为钻场施工钻孔治理内水仓８煤和10煤瓦斯。1.2井底水仓煤层瓦斯治理区域措施内水仓8#、１０＃煤层瓦斯治理区域防突措施在主变电所施工顺层钻孔;7#煤层瓦斯治理区域防突措施在外水仓反掘一段施工穿层钻孔，按巷道轮廓线往外各１2m、本煤层上下１5m范围的控制范围进行布孔,钻孔抽放半径3m。井底水仓8#煤区域措施顺层钻孔布置示意图井底水仓10＃煤区域措施顺层钻孔布置示意图井底水仓7＃煤区域措施穿层钻孔布置示意图２、预抽煤层瓦斯效果检验预抽煤层瓦斯效果检验指标确定：采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时,应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验(应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十二条要求的程序）证实有效的指标和方法进行措施效果检验。对穿层钻孔预抽石门(含斜巷等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑指标法进行措施效果检验。各煤层石门揭煤工作面钻屑指标法的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按下表中所列的指标临界值预测突出危险性。矿井防突预测检验方法及突出危险性检验指标临界值参考表区域预测区域检验石门揭煤、采掘面预抽排措施检验指标临界值指标临界值方法指标值瓦斯压力P﹤0．７4ＭPａ残存瓦斯压力Ｐ﹤０。74ＭPa钻屑指标法钻屑瓦斯解吸指标Ｋ１(mL/g•)/0．5瓦斯含量W﹤8m３/t残存瓦斯含量WC﹤8m3／t钻屑量S／6［kg/m]钻屑温差△T/4［℃]2.１指标应用要求在采用残余瓦斯压力或残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门（含斜巷等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,必须依据实际的直接测定值，其他方式的预抽煤层瓦斯区域措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值.检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆，如出现喷孔、顶钻、卡钻或煤炮声突出预兆，则直接判定区域防突措施无效。2。2效检点的布置方式和要求对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求,不符合设计要求的,不予检验。采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（1）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时,根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标；（２）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。2。4检验结果划分对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应当根据经试验考察（应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十二条要求的程序)确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判:可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可根据残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0．74MPａ或残余瓦斯含量小于８m3／t的预抽区域为无突出危险区，否则,即为突出危险区，预抽防突效果无效；也可以采用复合指标法对穿层钻孔预抽石门（含斜巷等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验，如果所有实测的指标值均小于临界值则为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效,所在区域煤层仍属突出危险区。当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时,若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则此检验测试点周围半径１００m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。三、井底水仓瓦斯治理(一)区域预测井底车场在治理变电所通道8#、10＃煤层施钻过程未出现瓦斯喷空等瓦斯动力现象,结合地勘资料得出、结论:井底水仓７#、８＃、10#煤层区域内最大瓦斯含量为６。５4m³/t<８m³/t。附图：井底水仓区域预测钻孔设计图钻孔施工:钻孔施工采用ZDＹ-1９0０S型矿用钻机,配备直径Φ５0mm钻杆，Φ94ｍm钻头。井底水仓８＃煤区域预测示意图井底水仓１0＃煤区域预测示意图预测方法:钻孔施工至取样点后取出煤样,取样后现场测定损失瓦斯含量然后将煤样密封送至地面实验室，采用DGC瓦斯测试仪测定瓦斯含量W；取样结束后,立即进行封孔.临界指标：本次预测临界指标依据防突规定第四十三条规定进行预测。表1根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P／MＰａ瓦斯含量m³/ｔ区域类别<0。7４<8无突出危险性除以上情况以外的其他情况突出危险性若测得7＃、８#、１0#煤原煤瓦斯含量小于8ｍ³／ｔ、瓦斯压力小于0.74MPa时，说明预测钻孔控制范围内无突出危险性，巷道掘进时严格按照局部综合防突措施执行。若测得7＃、8＃、１0＃煤原煤瓦斯含量大于或等于８m³／ｔ、瓦斯压力大于或等于0．７4ＭPa时，说明预测钻孔控制范围内有突出危险性,则需要采取区域防突措施，并进行区域措施效果检验合格后按照局部综合防突措施执行.若原煤瓦斯含量小于8m³／ｔ、瓦斯压力小于0.7４MPａ，但预测钻孔过程中发生喷孔、夹钻、顶钻或其它瓦斯动力现象,则说明预测钻孔控制范围内有突出危险性则需要采取区域防突措施,并进行区域措施效果检验合格后按照局部综合防突措施执行。(二）区域防突措施1、预抽煤层瓦斯若该掘进工作面区域预测有突出危险性,则立即采取区域防突措施.2、抽放半径及预抽钻孔布置原则因化乐分公司各煤层抽放半径未进行测定，根据以往抽放时间和抽放效果抽放半径取3m。预抽钻孔控制巷道两帮12ｍ,煤层上下方１５ｍ.井底水仓８＃煤区域措施穿层钻孔布置示意图井底水仓１0#煤区域措施穿层钻孔布置示意图井底水仓7#煤区域措施穿层钻孔布置示意图钻孔采用ＺDY－1９00S矿用全液压钻机配备Φ50mm钻杆和Φ94mm钻头进行施工。钻孔必须按照设计参数进行施工。4、预抽钻孔验收预抽钻孔严格按照《化乐分公司钻孔验收管理规定》执行，现场瓦斯检查员和安检员联合进行验收，钻孔施工人员必须认真、如实填写钻孔原始记录单,验收人员认真审核所填记录单，相关单位不定期进行钻孔抽查，对抽查不合格的钻孔按照相关规定进行处罚。5、预抽钻孔封孔及工艺预抽钻孔施工完毕后立即进行封孔，封孔材料采用赛瑞，封孔长度不小于6m,必须保证封孔质量，以钻孔不漏气、封孔牢固为标准。钻孔封孔示意图6、预抽时间由瓦斯抽采人员定期对瓦斯抽放浓度、压力、流量进行观测，预抽钻孔孔口负压不小于1３ｋpa,若瓦斯抽放浓度、压力、流量不理想时,随时进行调整抽放系统.根据所测定的数据,计算每日预计抽放瓦斯量，从而计算出预抽时间。四、各类钻孔施工及封孔工艺为提高钻孔的抽放效果,顺层封孔长度保证在8米以上：在岩层中开孔的钻孔，封孔长度保证在6米(大于岩石的松动圈子），并对顺层钻孔采用二次封孔技术。穿层钻孔和本煤层平行钻孔封孔管均采用ф50mｍ的PＥ管；封孔管的ＰE管末端用堵头堵塞，在PE管（前端1．5m）外壁上打8mm的小孔，便于抽放煤层瓦斯.PE管露出钻孔孔口段不小于１50mm、不大于200ｍm，然后利用胶管与瓦斯抽放管路的“多通”相连。五、工作面进行消突评价和措施效果验证的要求1、经采取多种抽放瓦斯措施后，必须严格按《防治煤与瓦斯突出规定》要求的内容对井底水仓进行消突评价。2、井底水仓在掘进过程中，必须严格执行批掘制度，严禁超批超掘。3、防突考察工在考察时,必须严格按井底水仓工作面的考察设计进行布孔认真考察，认真收集考察的各种参数,严禁弄虚作假。六、实施瓦斯治理的步骤3、在水仓施工穿层钻孔抽放井底水仓7＃、8#、10＃煤瓦斯达到消突效果,经评价后，采取安全防护措施再进行井底水仓掘进。4、在主变电所施工本煤层顺层钻孔进行瓦斯治理，达到消突效果,经评价后，采取安全防护措施方可进行煤巷掘进。5、井底水仓掘进必须边掘边探,确保水仓和7＃、8＃、1０＃煤层保持安全法线距离。6、所有瓦斯抽放达到预期效果再经过打取样钻孔对区域进行验证,待验证效果达到要求后，经抽采达标后，方可进行掘进.七、安全防护措施（一）矿井通风管理1、严格按照《井底水仓作业规程》进行配风,测风员必须每旬测定井底水仓的风量,当发现采煤工作面风量法发生变化或风量不稳定时，必须及时查明原因进行处理和汇报。2、加强全负压通风管理，一是要加强矿井通风设施的管理，所有风门必须进行连锁；二是要加强巡回检查，定期对矿井地点的风量进行测定，杜绝无风、微风或瓦斯超限；三是加强巷道贯通管理，巷道贯通系统调整完毕后，必须对全矿井用风地点的风量进行测定，确保通风系统合理、稳定、可靠.３、加强巷道维护，保持工作面畅通，确保巷道断面满足通风需要。4、地面主扇停风时，跟班队长、当班班组长、瓦检员、安检员务必把综采工作面全部工作人员安全撤至地面。（二)瓦斯检查管理１、井底水仓工作面必须设专职，专人检查瓦斯，特别要加强回风流及机电设备附近20米范围内的瓦斯检查。2、加强抽放钻场、硐室、高冒处等易积聚瓦斯地点的瓦斯检查。3、下井的区（队）长、工程技术员、流动电钳工、班组长、瓦斯检查员、安检员等必须携带便携式甲烷检测报警仪，切实掌握各地点的瓦斯情况。4、一井区必须在工作面的上隅角悬挂甲烷检测报警仪，瓦斯超限立即撤人，严禁违章作业。5、瓦检员必须在上隅角的电话处现场交接班(经通风瓦斯部同意的特殊情况除外），严禁空班、假检、漏检、睡岗、脱岗。（三）安全监测监控系统管理１、通风瓦斯部必须加强监控设备的调试，确保瓦斯传感器灵敏可靠。加强系统及各类传感器的维护，保证系统正常运转。２、各相关单位必须配合通风瓦斯部认真做好风电、瓦斯电闭锁断电试验，确保断电性能灵敏可靠.3、必须按规定管好用好保护好各类传感器，使系统真正能反映各地点设备运转、通风、瓦斯等情况。4、必须加强安全监测监控系统的管理，监控中心站必须实行24小时值班，能及时从系统上掌握个地点的瓦斯变化情况.（四）抽放系统管理1、通风瓦斯部必须安排专门的管理人员负责瓦斯抽放系统的维护及日常管理,确保瓦斯抽放系统正常运转.2、严禁随意停（倒）瓦斯抽放泵;停(倒）瓦斯抽放泵时，必须提前进行申请，经调度室同意后方可停(倒）泵。３、每个钻孔撤钻24小时内必须封堵联管抽放。4、加强抽放管路防水工作,放水工每班必须对所管辖区以内的抽放管路进行放水;发现抽放管路积水必须及时处理并汇报通风瓦斯部值班人员,保证抽放管路无积水.５、抽放钻场必须安装监测流量装置和阀门；抽放钻孔必须安装测浓度装置和阀门以便于调整局部抽放参数，确保瓦斯抽放效果。6、当地面抽放泵停止运转时,抽放泵司机必须立即汇报通风瓦斯部和调度室,调度室通知地面监控室和采面瓦检员,加强瓦斯监测监控及瓦斯检查工作，严禁瓦斯超限作业。7、加强瓦斯抽放硐室的管理，严禁在抽放硐室内堆放燃料，抽放硐室口必须设置栅栏,并由工作面的瓦检员检查栅栏处的瓦斯,每班至少检查一次.8、必须保证瓦斯抽放管路完好，无破损无漏气。9、加强井底水仓卸压带瓦斯浓度观测。（五）其他方面的管理，杜绝瓦斯事故的发生１、按照《井底水仓作业规程》的要求严格执行,2、掘进工作面断层等确需爆破时,必须编制专门的措施并严格执行有关规定。3、机运部每周必须对井底水仓工作面,进风巷的电器设备进行失爆检查，对不符合要求的电器设备及时督促整改.4、未尽事宜按《煤矿安全规程》2０11版规定执行。（六）其它安全要求１、在有突出的危险采区和工作面，电器设备必须有专人负责检查、维护，并应每周检查一次防爆功能,严禁使用防爆性能不合格的电器设备。２、加强矿井机电设备防爆管理工作，消灭失爆设备。供电电缆和设备做到“三无，四有"，严禁带电检修、移动电气设备和电缆。3、突出的煤及时清理,对突出的孔洞应充填或支护，防止煤的自燃引起瓦斯爆炸.清理突出煤时，必须编制防止煤尘飞扬、杜绝火源、垮塌以及再次发生事故的安全防护措施.若发生大型或特大型突出时，一般不要放出空洞的松散煤体,以免造成空洞跨塌或引起再次突出，应及时砌碹或注浆封闭空洞,以免引起煤的自燃。4、岩巷掘进遇到煤线或接近地质破坏带时，必须有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯,发现瓦斯大量增加或其他异状时，必须停止掘进,撤出人员,进行处理.5、抓好采掘工作面的质量标准化工作,严禁空帮、空顶,防止煤层垮落诱导突出;突出煤层中的煤巷更换、维修或回收支架时,必须采取预防煤体垮落而引起突出的措施。6、突出煤层中掘进上山时，应采取超前钻孔、掩护挡板或其它保证作业人员安全的防护措施.7、严格矿井瓦斯检测和瓦斯管理工作，管好、用好、瓦斯监控系统;采掘作业地点必须配合专职瓦斯检查员检查瓦斯；矿领导及有关人员应按《规程》要求下井携带便携式瓦斯检测仪，严禁瓦斯超限作业。8、加强矿井通风系统管理工作，采掘供风量必须符合规定要求,通风巷道必须保持畅通无阻，回风巷道失修率不应超过7％，严重失修率不超过３％.9、矿井通风系统必须合理、可靠，采掘工作面应实行独立通风。开拓新水平、新采区时,必须首先形成通风系统，然后再布置其他巷道。10、采用远距离放炮时，放炮地点应设在进风侧反向风门之外或避灾洞室内,放炮地点距工作面的距离应由煤炭局确定，放炮地点并应配备隔离式自救器。远距离放炮时,回风系统的采掘工作面及其他有人作业的地点,都必须停电撤人，放炮3０ｍin后，方可进入工作面检查.1１、采掘工作面应在合适地点构筑避灾洞室，避灾洞室内安装有向外开启的风门,避灾洞室的封闭性良好,并安装压风管，水管和直通调度室电话,同时并配备一定数量备用自救器。12、矿井作业人员必须每年进行一次防突培训工作,以熟悉煤与瓦斯突出预兆、防治突出措施和井下避灾路线,学会使用自救器，一旦矿井采掘工作面发生突出预兆或发生突出事故时，能安全撤离危险地区,进行