安全工程专业煤矿毕业实习报告

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河南理工大学安全科学与工程学院
安全工程专业煤矿毕业实习报告
平煤集团平宝公司首山一矿
第一章:绪论
一、本次实习是安全工程学生在学完计划规定的全部课程之后、撰写毕业设计论文前进行的一次综合性实习,是使学生达到专业培养目标的一个重要教学环节。

二、本次实习要求理论联系实际,既要带着问题深入现场实际做认真细致的调查研究,又要为顺利完成毕业设计及专题论文任务做好充分准备。

三、实习目的
1、做矿井通风安全方面毕业设计的学生,通过实习,了解和熟悉矿井生产各个环节系统和装备及相互间的关系,重点掌握矿井通风系统与安全技术方面的知识,建立完整的、具体的空间概念。

做工业安全技术方面毕业设计的学生,通过实习,使学生了解厂矿企业生产工艺过程及特点、事故隐患、事故发生的途径、机理与模式,了解建厂以来所发生的设备与人身伤害事故类型,运用所学专业知识进行原因分析,并提出预防措施,从而培养和锻炼学生分析问题和解决问题的能力。

2、按毕业设计及专题论文的要求,收集有关资料和进行必要的技术测定工作。

1、实习前必须认真阅读本大纲,并与毕业设计指导教师交换意见,明确实习中必须收集的有关资料和要进行的技术测定工作。

2、实习生到达现场后,必须拟定详细的实习计划。

在实习过程中,要发挥自己的主动性创造性,参加一定的劳动实践,锻炼自己的独立工作能力,积极主
动地开展实习活动。

3、实习中必须自觉地严格执行实习计划,并主动取得所在单位方工程技术人员和工人师傅的帮助和指导,虚心向他们学习。

4、必须严格遵守实习纪律,自觉遵守各项规章制度,保证安全第一。

要尊重现场人员,团结友爱,做到文明实习。

一、概述
平顶山煤业(集团)有限责任公司(简称“平煤集团公司”)首山一矿位于河南省平顶山市东北25km 处,平顶山煤田李口向斜北翼东端。

井田主体构造为一轴向320°的宽缓的白石山背斜,地层倾角8°~20°,井田地质构造属中等偏简单;井田内可采及局部可采煤层5层,可采储量308.49Mt ,主采戊9-10及己16-17(含己15)煤层为中厚及厚煤层,厚度稳定,结构简单;矿井水文地质条件为简
单及简单偏中等类型;主采煤层为有煤与瓦斯突出危险;煤尘有爆炸危险性;煤层不易自燃;己16-17煤底板岩温39.70~50.57℃,属二级高温区;戊9-10煤底板岩温32.62~42.99℃,大部属二级高温区,局部属一级高温区。

本井田具备建设现代化大型高产高效矿井的资源条件,设计采用综合机械化开采。

设计生产能力2.4Mt/a ,立井开拓,设计一期移交投产己组煤层工作面,并抽采戊9-10煤层瓦斯,达产时形成戊9-10煤和己组煤同时开采的局面。

矿井初期
采用中央分列抽出式通风方式,后期采用分区式通风。

二、瓦斯抽采的必要性和可行性
实践证明,抽采瓦斯是防治煤与瓦斯突出及降低生产过程中的瓦斯涌出量,保证安全生产的有效措施之一。

本矿开采煤层均有煤与瓦斯突出危险,根据《煤矿安全规程》的有关规定,矿井必须建立抽采瓦斯系统。

另外,矿井瓦斯抽采可有效地降低风流中瓦斯浓度,减少矿井供风,降低通风费用;抽出的瓦斯可以利用。

因此,建立矿井瓦斯抽采利用系统是必要的。

从充分利用瓦斯资源,减少大气环境污染方面来看,瓦斯抽采利用是必要的。

瓦斯作为煤炭伴生资源,是一种热值很高的能源(发热量3500~4000大卡/m3)。

抽出的瓦斯随回风流排放,虽然解决了瓦斯突出或浓度超限影响工作面正常生产的问题,但不仅造成了瓦斯资源浪费,而且造成大气环境污染。

建立瓦斯抽采利用系统,既充分利用了瓦斯资源,又减少了大气环境污染。

从邻近生产矿井瓦斯抽采效果来分析,本区瓦斯抽采是可行的。

虽然精查地质报告未提供瓦斯涌出量、煤层透气性系数,钻孔瓦斯流量衰减系数及百米钻孔瓦斯流量等数据,但从邻近八矿、十矿及十二矿实测数据和实际抽采效果来看:煤层透气性系数为0.0019MD,属较难抽采煤层,但从钻孔瓦斯流量衰减系数4.5~0.688‰,一般在3‰以下来看,又属容易抽采煤层。

实测百米钻孔瓦斯流量12~30 L/min.hm,抽采管内浓度达35~45%,最高达65%。

八矿、十矿、十二矿已建立地面瓦斯抽采系统,实际抽采效果较好。

另外,矿区生产矿井瓦斯抽采成功的经验和成熟的队伍为本矿建立瓦斯抽采系统打下了基础,创造了有利条件。

在国家发展改革委《关于印发煤矿瓦斯治理与利用总体方案的通知》(发改能源[2005]1137 号)中要求“瓦斯含量达到或超过8.0m3/t的煤层(区域)应预抽煤层瓦斯”,同时国务院办公厅颁发的《关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见》(国办发〔2006〕47 号)也要求中华人民共和国国家标准矿井抽采瓦斯工程设计规范将煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下,方可实施煤炭开采。

综上所述,从矿井安全生产,环境保护及能源利用几个方面考虑,建立矿井瓦斯抽采利用系统是必要的;而从本矿瓦斯资源条件及邻近生产矿瓦斯抽采效果来看,建立矿井瓦斯抽采系统是可行的。

三、抽采效果预计
1、瓦斯抽采率
根据上述瓦斯参数,结合矿区实际抽采效果和我国瓦斯抽采技术的发展以及国家发改委文件(发改能源[2005]1137号文)的要求,确定本矿的瓦斯抽采率为50%。

2、工作面瓦斯抽采量
戊1采区综采工作面瓦斯抽采量为0~6.72m3/min,己2采区综采工作面瓦斯抽采量为0~8.15m3/min,戊1采区掘进面瓦斯抽采量为2.72m3/min,己2采区掘进面瓦斯抽采量为3.32m3/min。

3、矿井瓦斯抽采量
矿井瓦斯抽采量包括综采工作面、综掘工作面、预抽工作面、采空区、老空区等地点瓦斯抽采量。

经计算矿井瓦斯抽采量为42.51m3/min。

年抽采出瓦斯纯量为6.5Mm3以上,瓦斯抽采系统服务年限与矿井生产服务年限相同。

四、问题与建议
1、本矿井煤层透气性系数,钻孔瓦斯流量衰减系数及百米钻孔瓦斯流量等基础参数均是参照邻近生产矿井,本矿井并无实测数据,应加强对这些基础参数的收集与整理,以便指导瓦斯抽采工作。

2、目前国内对于松软、低透煤层的瓦斯抽采理论尚不完善,本次瓦斯抽采初步设计所采用的瓦斯抽采方法是对周边矿井进行调查总结后得出的,在生产实践中应结合实际情况对瓦斯抽采方法进行不断改进。

3、建议对井田内煤层气资源进行专门勘探,以便更好的对其进行开发利用。

4、矿井在生产和建设过程中要严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿瓦斯抽放规范》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《矿井防治水工作条例》、《矿井防灭火规范》等有关煤矿安全生产的规程、规范和规定,加强生产技术管理,注重管理人员与技术工人的轮岗培训,提高劳动者素质是企业进步、安全高效生产的有力保证。

第二章瓦斯抽采基础参数及抽采规模
第一节瓦斯抽采基础参数
一、煤层瓦斯压力

9-10煤瓦斯压力5.5~6.6MPa,平均6.1MPa;己
16-17
煤瓦斯压力2.72~
5.21MPa,平均4.13MPa,己二采区瓦斯压力1.38 MPa。

二、煤层瓦斯含量

16-17
煤甲烷含量1.36~17.87mL/gd,平均7.66mL/g d,己二采区瓦斯含
量10.46 mL/g d;戊
9-10
煤甲烷含量3.92~11.93mL/gd,平均7.04mL/gd。

三、煤层透气性系数
地质报告未提供煤层透气性系数,根据邻近八矿及十二矿实测值,己组煤层透气性系数为0.871m2/Mpa2.d。

四、百米钻孔瓦斯流量
本矿井未测定抽采时瓦斯流量值,而邻近八矿、十矿及十二矿百米钻孔瓦斯流量取15 L/min.hm。

本次设计百米钻孔瓦斯流量暂按15 L/min.hm考虑,待实际抽采时测定其实测值。

五、瓦斯抽采率
根据上述瓦斯参数,结合矿区实际抽采效果和我国瓦斯抽采技术的发展以及国家发改委文件(发改能源[2005]1137号文)的要求,确定本矿的瓦斯抽采率为50%。

第二节瓦斯抽采规模
根据矿井开拓开采范围,确定矿井抽采范围为全井田范围内的戊
9-10,已
15
及已
16-17
煤层。

一、矿井瓦斯涌出量预测
1、瓦斯涌出量预测方法
瓦斯涌出量预测有多种方法,其中分源法预测矿井瓦斯涌出量方法经过近10年研究、完善与提高,在本矿区及淮南、焦作、阳泉等几十个矿区或矿井应用均取得了满意的效果,预测准确率达到85%以上,并已制订出矿井瓦斯量预测规范,在全国推广应用。

平煤集团与煤炭科研单位及高校联合,对瓦斯预测、监测、防治、抽采、装备等方面进行了多年的系统研究,尤其是瓦斯量预测研究取得了满意的实际应用效果。

设计采用在平顶山矿区实测考察基础上分析、研究得出的分源预测方法预测采掘工作面瓦斯涌出量。

从钻孔揭示的瓦斯含量分布看,井田范围内绝大部分区域煤层瓦斯含量在1.36~12ml/g·d之间,在李口斜轴附近只有两个钻孔测定瓦斯含量大于12ml/g·d(18-18,20-12孔),另有5个钻孔揭示瓦斯含量大于12ml/g·d (4801,4914,4802,4815,5001),集中分布于灵武向斜轴附近,位于主副井工业场地煤柱之下或煤柱边缘。

因此,煤层瓦斯含量设计按1.36~12ml/g·d来预测采掘工作面瓦斯涌出量。

对于个别瓦斯含量大于12ml/g·d的区域,可通过加强抽采措施,提高瓦斯抽采率等方法降低瓦斯涌出量。

2、采区回采工作面相对瓦斯涌出量预测
对于一次采全高的回采工作面:
q
采=KvK
1
K
2
K
3
(W
-W
c
)m/M
式中:
q

——开采煤层相对瓦斯涌出量,m3/t;
Kv——推进度影响系数,根据平顶山矿区经验值取0.72;
K 1——围岩瓦斯涌出系数,一般k
1
=1.1~1.3,取k
1
=1.2;
K
2
——工作面丢煤系数,取回采率的倒数。

戊1、己2采区工作面回采率为95%,
则K
2
=1.053;
K
3
——工作面巷道瓦斯预排影响系数;
K
3
=(L-2h)/L
L——工作面长度,200m;
h——掘进巷道预排等值宽度,取24m;
m——开采层厚度,戊
9-10煤平均2.44m,己
16-17
煤平均3.5m;
M——开采层采高,戊
9-10煤2.44m,己
16-17
煤3.5m;
Wo——煤层原始瓦斯含量;戊
9-10煤层3.92~11.63m3/t,平均7.04m3/t,己
16-17
煤层为1.36~12m3/t,平均7.66m3/t;
Wc——采落煤炭运至地表时残存瓦斯含量,采用平顶山测定值4m3/t。

经计算,己组煤回采工作面相对瓦斯涌出量0~5.18m3/t,平均2.37m3/t。

绝对涌出量0~16.3m3/min,平均7.46m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则己组煤回采工作面绝对涌出量为0~8.15m3/min,平均为3.73m3/min。

戊组煤回采工作面相对瓦斯涌出量0~4.83m3/t,平均1.93m3/t。

绝对涌出量0~13.43m3/min,平均5.353m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则绝对涌出量0~6.72m3/min,平均为2.68m3/min。

3、采区预抽工作面瓦斯涌出量预测
矿井投产后,为了保证足够的瓦斯抽采时间,应根据生产情况,在戊1、己2采区各增加一个预抽工作面。

预抽工作面的绝对瓦斯涌出量按回采工作面的50%考虑,则戊1采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为0~6.72m3/min,平均
2.68m3/min;己2采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为0~8.15m3/min,平均
3.73m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区预抽工作面瓦斯涌出量为0~
3.36m3/min,平均为 1.34m3/min,己2采区预抽工作面瓦斯涌出量为0~
4.08m3/min,平均为1.87m3/min。

4、综合机械化掘进工作面瓦斯涌出量预测
与普通掘进工作面的瓦斯涌出一样,综合机械化掘进工作面的瓦斯也是由巷道煤壁和掘进落煤两部分组成。

而区别在于综合机械化掘进落煤瓦斯涌出形式表现是均匀的,且与落煤量、运煤速度,工作面长度有关。

根据平煤集团矿井瓦斯治理经验,掘进工作面瓦斯涌出量采用下式计算:
q
掘=uV
1
V
{[(L
1
/V
1
)1-β-1]/(1-β)-1}/1440+γSV
1
V’
[(1+L
2
/V
2
)1-α-1]/(1-α)
式中:
q

——掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,m3/min;u——巷道的煤壁周边长度,11.8m;
v
1
——巷道日平均掘进速度,10.67m/d;
L 1——瓦斯涌出量稳定的巷道极限长度,根据平顶山矿区经验,L
1
=150
v
1
=150×10.67=1600 m;
V
——t=0时,瓦斯解吸强度,己煤1.4m3/(m2·d),戊煤1.2m3/(m2·d);
β——煤壁瓦斯解吸强度衰减系数,根据平顶山矿区经验值取0.7;
γ——煤的密度,戊煤平均1.45t/m3,己煤1.39t/m3;
S——掘进巷道断面积,17.2m2;
V
2
——输送机的运煤速度,150m/min;
L
2
——输送机的运煤长度,取瓦斯涌出量稳定的巷道极限长度1600m;
V’
——采落煤的极限瓦斯解吸强度,己煤1.6m3/(m2·min),戊煤1.3m3/m2·min;
α——采落煤瓦斯解吸强度衰减系数,0.7。

经计算,戊1采区每个掘进面绝对瓦斯涌出量为2.71m3/min,己2采区掘进面绝对瓦斯涌出量为3.32m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区每个掘进面瓦斯涌出量为1.36m3/min,己2采区每个掘进面瓦斯涌出量为1.66m3/min。

每个采区各配备两个综掘面。

5、采空区瓦斯涌出量预测
采空区瓦斯涌出量采用下式计算:
q
空=K(q

+q


式中:
q

——采空区瓦斯涌出量,m3/min;
K——采空区瓦斯涌出系数,取0.40;
q

——开采煤层瓦斯涌出量,m3/min;
q

——掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,m3/min。

经计算,戊1采区采空区绝对瓦斯涌出量为10.22m3/min,己2采区采空区
绝对瓦斯涌出量为12.44m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区采空区瓦斯涌出量为5.11m3/min,己2采区采空区瓦斯涌出量为6.22m3/min。

5、矿井瓦斯涌出量
矿井瓦斯涌出量由各采区的回采工作面、掘进面瓦斯涌出量与采空区瓦斯涌出量组成。

Q
井=2
1
1
1
1
/
/n
q
n
q
q
q kj
i
n
i
n
i
i
n
i
i∑


∑+
+
+
=
=
=

(空


Q

——矿井瓦斯涌出量,m3/t;
q
采i
——第i回采工作面瓦斯涌出量,m3/t;
q
掘i
——第i掘进面瓦斯涌出量,m3/t;
q
空i
——第i采空区瓦斯涌出量,m3/t;
q kj ——矿井开拓巷道掘进瓦斯涌出量之和,(岩巷q
kj
=0),m3/t
n
1
——采区个数;
n
2
——开拓巷道掘进面个数。

经计算,矿井绝对瓦斯涌出量为24.94~69.54m3/min,平均47.24m3/min。

通过上述计算与分析,根据瓦斯涌出量预测结果,在抽采率达到50%的情况下,通过风排可以保证矿井安全生产。

二、矿井瓦斯抽采量
1、回采工作面瓦斯抽采量
经以上计算,己2采区回采工作面绝对涌出量为0~16.3m3/min,平均
7.46m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则己2采区回采工作面瓦斯抽采量为0~
8.15m3/min,平均为3.73m3/min。

戊1采区回采工作面绝对瓦斯涌出量为0~13.43m3/min,平均5.35m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区回采工作面瓦斯抽采量为0~6.72m3/min,平均2.68m3/min。

2、预抽工作面瓦斯抽采量
经以上计算,戊1采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为0~6.72m3/min,平均
2.68m3/min;己2采区预抽工作面绝对瓦斯涌出量为0~8.15m3/min,平均
3.73m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区预抽工作面瓦斯抽采量为0~
3.36m3/min,平均为 1.34m3/min,己2采区预抽工作面瓦斯抽采量为0~
4.08m3/min,平均为1.87m3/min。

3、综合机械化掘进工作面瓦斯抽采量
经以上计算,戊1采区每个掘进面绝对瓦斯涌出量为2.71m3/min,己2采区掘进面绝对瓦斯涌出量为3.32m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区每个掘进面瓦斯抽采量为1.36m3/min,己2采区每个掘进面瓦斯抽采量为1.66m3/min。

每个采区各配备两个综掘面。

4、采空区瓦斯抽采量
经以上计算,戊1采区采空区绝对瓦斯涌出量为10.22m3/min,己2采区采空区绝对瓦斯涌出量为12.44m3/min。

考虑50%的瓦斯抽采率,则戊1采区采空区瓦斯抽采量为5.11m3/min,己2采区采空区瓦斯抽采量为6.22m3/min。

5、老空区(1~2a后)瓦斯抽采量
暂按采空区瓦斯抽采量的25%考虑,则老空区瓦斯抽采量为2.83m3/min。

6、矿井瓦斯抽采量
经以上计算,考虑50%的瓦斯抽采率,则矿井瓦斯抽采量为20.18~42.51m3/min,平均31.35m3/min。

三、瓦斯储量及可抽量
(一)瓦斯储量
地质报告提供戊
9-10、己
15
及己
16-17
煤层瓦斯储量2312.87Mm3。

(二)瓦斯可抽量
1、瓦斯抽采率
根据八矿、十矿、十二矿实际抽采率,并参照《矿井瓦斯抽采管理规范》,确定本矿井瓦斯抽采率暂按50%考虑。

2、瓦斯可抽量
单一煤层可抽瓦斯量按下式计算: 100
N= (W
h -W
c
)b
100-C
式中:
N——每吨煤瓦斯可抽量,m3/t;
C——丢煤百分率%,取0.25;
B——解吸瓦斯系数,一般取1;
W b ——煤层瓦斯含量,m3/t。


16-17
煤平均7.66ml/g·d,己
15
煤平均
7.86ml/g·d,戊
9-10
煤平均7.04ml/g·d;
W
c
——煤层残存瓦斯量,取4m3/t。

经计算,己
16-17煤吨煤可抽量为4.88m3/t,己
15
煤为5.14m3/t,戊
9-10
煤为
3.8m3/t。

根据瓦斯储量、吨煤瓦斯可抽量及确定的瓦斯抽采率计算,矿井可抽出瓦斯量348.01Mm3。

四、抽采规模及服务年限
1、抽采规模
根据矿井采掘工程计划,参照邻近生产矿井实际抽采效果,并考虑己
16-17

渗透率较高,戊
9-10煤渗透率较低,经计算确定本矿抽采量为:戊
9-10

19.19m3/min,己
16-17煤及己
15
煤23.32m3/min,全矿井42.51m3/min。

年抽采天数按350d计算,则全矿井抽采规模为21.42Mm3/a,年抽采瓦斯纯量为6.43Mm3/a。

2、抽采服务年限
全矿井可抽出瓦斯量为348.01Mm3,则瓦斯抽采服务年限为54.1a,与矿井生产服务年限相近。

第三节瓦斯抽采的稳定性预测
平煤集团公司生产矿井如八矿、十矿、十二矿等矿井已进行了十多年的瓦斯抽采,八矿、十矿、十二矿均建立了地面瓦斯抽采系统,积累了大量的实践经验和基础数据,管理水平也有了很多的提高。

生产矿的抽采量均达到了3m3/min以上,抽采浓度在3~45%,最高达65%。

生产矿的实践为本矿建立瓦斯抽采系统提供了宝贵的经验。

根据生产矿井瓦斯抽采的实践经验,矿井瓦斯抽采应与矿井生产规划整体考虑,只要平衡采、掘、抽三者的关系,保证抽采工程接替合理,预抽时间半年以上,就可以取得较好的效果。

本矿设计采用回采工作面预抽及边采边抽、采空区瓦斯抽采等综合措施,通过增加孔径、钻孔密度和有效长度,采用交叉布孔及提高钻场负压等措施,并加强管理,保证封孔质量及系统正常运行,完全可以保证设计的瓦斯抽采量。

此外,根据实测数据,随着开采深度的增加,煤层瓦斯压力及含量逐渐增大,且矿井瓦斯储量丰富,为长期稳定抽采瓦斯提供了可靠的资源。

因此,瓦斯抽采具有可靠的稳定性。

第三章瓦斯抽采方法
第一节抽采方法的选择
一、选择抽采方法的原则
瓦斯抽采方法、方式的选择,应根据瓦斯及煤层赋存情况,瓦斯来源、巷道布置方式、矿井开采技术条件、瓦斯基础参数等综合分析比较后确定。

1、为提高瓦斯抽采率,应采用开采层、采空区相结合的综合抽采方法。

2、当井下采掘工作所遇到的瓦斯主要来自开采层本身,只有抽采开采层本身的瓦斯才能解决问题时,应采用开采层瓦斯抽采。

3、工作面后方采空区瓦斯涌出量大,危害工作面安全生产或老采空区瓦斯积存量大,向邻近的回采工作面涌出瓦斯量多以及增大采区和矿井总排瓦斯量,应采取采空区瓦斯抽采。

4、对于瓦斯含量大的煤层,在煤巷掘进时,难以用加大风量稀释瓦斯,可在掘进工作开始前对煤层进行大面积预抽或采取边掘边抽的方法加以解决。

5、对于煤层透气性较低,采用预抽方法不易直接抽出瓦斯,掘进时瓦斯涌出不很大而回采时有大量瓦斯涌出的煤层,可采用边采边抽或增大孔径和孔长及钻孔密度等措施进行抽采瓦斯的方法。

6、若围岩瓦斯涌出量大,以及溶洞、裂缝带储存有高压瓦斯并喷出时,应采取围岩瓦斯抽采措施。

二、瓦斯抽采方法
1、本煤层瓦斯抽采方法
针对本矿井的具体特点和煤层赋存条件及开拓开采安排,本矿设计初期开采

15、己
16-17
煤层,并对戊
9-10
煤层进行瓦斯抽采,无邻近层抽采瓦斯的可能。


照矿区生产矿井瓦斯抽采成功经验,设计采用本煤层工作面顺槽顺层平行工作面预抽及高位瓦斯抽采巷为主,并配合边采边抽与边掘边抽,同时考虑必要的采空区瓦斯抽采的综合抽采方法。

2、采空区瓦斯抽采方法
对已采的老空区进行全封闭式抽采方法。

为防止漏风,在密闭处应设置调压均压室,以防止老空区残煤自燃。

对正在回采的采空区,利用回采过程中围岩形成的“竖三带”,在煤层顶板施工高位瓦斯抽采巷,通过冒落带和裂隙带抽采采空区瓦斯等综合方法抽采采空区的瓦斯。

3、采空区(上隅角)抽采
工作面上隅角(采空区)瓦斯通过冒落带和裂隙带进入高位瓦斯抽采巷中,在高位巷外口打设密闭,敷设抽放管路,利用高位瓦斯抽采巷进行抽采。

三、抽采巷道选择
在煤巷掘进过程中边掘边抽和掘进面预抽,利用回采工作面顺槽进行本煤层
抽采。

另外,在煤层顶板布置高位抽采巷,即在煤层顶板6~10m的岩层中,并与工作面顺槽保持20m的平行错距,布置一条瓦斯抽采专用巷道,与工作面采空区上方的岩石裂隙沟通,形成一个瓦斯通道。

第二节抽采钻孔的布置
根据对本矿煤层透气性系数、钻孔流量衰减系数等瓦斯参数进行分析,己、戊组煤层属于较难抽采煤层,且煤层结合近年来平顶山、焦作、郑州等矿区取得的经验,对于较难抽采煤层要想取得较好抽采效果,必须采取相应的强化措施。

实践证明,大直径、交叉钻孔的强化措施具有工艺相对简单、施工周期短、强化效果明显等优点,已在多个矿区得到推广应用。

因此,设计采煤工作面预抽采用大直径、垂直煤壁钻孔的瓦斯抽采方式。

一、瓦斯抽采钻孔参数
1、钻孔有效总长度
根据确定的瓦斯抽采量(42.51m3/min)及百米钻孔瓦斯流量(15L/min.hm),经计算确定全矿井瓦斯抽采钻孔有效总长度340~350km。

2、钻孔直径
根据邻近矿实际抽采经验,设计瓦斯抽采钻孔直径为75~89mm。

3、单个钻孔长度
根据工作面长度及邻近矿经验,确定单个钻孔长度为25~135m。

4、钻孔数量及钻孔间距
根据有关参数,经估算矿井瓦斯抽采钻孔7200~7300个。

根据采掘工程布置,结合邻近生产矿实际经验,确定工作面顺槽瓦斯抽采钻孔间距为2m,采掘面超前预抽钻孔间距1~2m。

5、孔口负压
根据周围矿井实测效果及抽采量,设计确定瓦斯抽采钻孔口负压20kPa。

二、瓦斯抽采钻孔布置
1、本煤层顺层抽采钻孔布置
在工作面上、下顺槽沿煤层倾向打瓦斯抽采钻孔,钻孔孔深60m,孔间距2m,钻孔直径89mm。

生产中可根据瓦斯抽采效果检验来调整钻孔的孔间距,以达到更好的抽采效果。

钻孔布置见图3-2-1、2。

2、回采面钻孔布置
采面浅孔预抽主要采用沿回采推进方向平行布置抽采钻孔,钻孔孔深10m (布置抽采钻孔前进行煤层瓦斯含量和压力测试,瓦斯含量在8m3/t以下,压力在0.74MPa以下且测试不超标时布置钻孔孔深10m,否则布置钻孔深度25米以上),孔间距23m,钻孔直径89mm。

保证最后一个孔抽采时间不少于2h,并进行高压注水,水压不低于8Mpa,注水达到煤壁注水、开裂、挂汗或邻孔出水为止。

措施允许进尺5m,保留20m的超前距。

采面浅孔预抽钻孔布置见图3-2-3。

3、高位瓦斯抽采巷及钻孔布置
在工作面风巷内错20m平距和机巷外错20m平距的煤层顶板,距煤层6~10m的岩层或裂隙带中,分别布置一条高位瓦斯抽采巷。

在高位瓦斯抽采巷的掘进过程中,分别在风巷高抽巷上帮和机巷高抽巷下帮,向工作面顺槽方向俯斜布置高抽巷松爆钻孔和高抽巷穿层抽采钻孔,对顺槽掘进进行超前卸压抽采。

高抽巷松爆钻孔8m一个,孔深37~40m,超前工作面距离不小于60m。

高抽巷穿层钻孔4m一组,每组3个钻孔,孔深29~40m,超前工作面距离不小于200m,预抽时间不少于3个月。

钻孔直径均为89mm,钻孔布置见图3-2-1、4。

4、边掘边抽钻孔布置
在高位瓦斯抽采巷掘进过程中,已在高抽巷布置穿层钻孔和松爆钻孔,对顺槽掘进进行超前卸压抽采。

另外,在巷道掘进过程中,在掘进面沿掘进方向平行布置3个前探钻孔,孔间距1m,孔深35~36m,钻孔直径75mm。

前探钻孔允许进尺5m,保留20m的超前距。

钻孔布置见图3-2-5。

5、工作面空白带钻孔布置。

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