8205工作面瓦斯治理方案及安全技术措施

金沙县化觉乡永晟煤矿

8205工作面瓦斯治理方案及安全技术措施

编制单位：通防部

日期：2018年1月

会审

8205采煤工作面

瓦斯治理方案及安全技术措施

一、工作面概况

8205采煤工作面于2017年11月贯通，为我矿二盘区东翼上部C8煤层。北面为未开采区域，南面为8203工作面采空区，西面为二盘区回风、胶带和轨道上山；地面为山地，无水体，东面为村庄压煤由回风上山到工作面方向340米区域；地面标高+1239～+1513m，工作面标高+1113m～+1205m，最大埋深308m。

二盘区轨道上山至8205切眼走向平均长671m，倾向长203m，总面积136213m²。停采线至切眼间可采面积75414m²，平均煤厚2.5m，容重1.42t/m3，工业储量267719t，回采率取97%，可采储量259687t。

根据8203运输、回风顺槽揭露及探煤情况，8205工作面C8煤煤层倾角3º～8º，平均4º，为单斜构造。该工作面顶板岩性泥岩、粉砂质泥岩稳定。

结合巷道探煤成果分析，8205采煤工作面煤层结构简单，煤层厚度变化不大。C8煤层局部有夹矸，结构较简单，稳定，厚度变化较小，属稳定煤层。

二、瓦斯情况

8205采煤工作面位于二盘区无突出危险鉴定区域内，根据重庆煤科院《金沙县化觉乡永晟煤矿二盘区（现有开拓范围）C8煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》中瓦斯原始含量为3.40—6.62m³/t。

煤层自燃倾向为Ⅲ类，为不易自燃煤层，煤尘不具爆炸性，8205运输顺槽开口标高为+1203m，回风顺槽开口标高为+1175m，经实测，8205备用工作面绝对瓦斯涌出量最大为0.67m3/min（回采前），采掘期间未发生瓦斯异常现象。现有采掘工作面瓦斯涌出量实测数据见表1：

目前矿井最大绝对瓦斯涌出量7.55m3/min＜40 m3/min；矿井平均日产量2000t，最大相对瓦斯涌出量4.58m3/t＜10 m3/t，根据《煤矿安全规程》第一百六十九条规定：矿井相对瓦斯涌出量小于10 m3/t 且矿井绝对瓦斯涌出量小于40 m3/min的矿井为低瓦斯矿井。

现有采煤工作面最大绝对瓦斯涌出量2.19m3/min；掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量0.67m3/min，根据中煤科工集团重庆研究院2015年1月编制的《金沙县化觉乡永晟煤矿二盘区（现有开拓开采范围）C8煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》（修订版），结论为：永晟煤矿C8煤层在二盘区F22断层保护煤柱线以浅、F23断层保护煤柱线与经线35637908所圈定的范围内不具有煤与瓦斯突出危险性。

矿井瓦斯等级鉴定情况见表2：

三、回采工作面瓦斯涌出量计算

回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达：

回采工作面瓦斯涌出量由开采层（包括围岩）和邻近层两部份组成，计算公式如下：

21q q q +=采 =3.1073+0.5496=3.6569m ³/t

式中：

q 采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m ³/t ；

q 1——开采层相对瓦斯涌出量，3.1073m ³/t ；

q2——邻近层相对瓦斯涌出量，0.5496m ³/t ；

1、开采层瓦斯涌出量

()w w k k k q c M

-⨯⨯⨯⨯=03211m =3.1073m ³/t 式中：K1——围岩瓦斯涌出系数,取值1.3；

K2——回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率的倒数取值

1.03；

K3——顺槽掘进预排系数，后退式回采，K3=（B-2b ）

/ B=0.91；

B ——回采工作面长度，取值200m ；

b ——顺槽瓦斯预排宽度，取值9m ；

m ——开采层厚度，平均2.5m ；

M ——工作面采高，取值2.5m ；

Wo ——煤层原始瓦斯含量，4.5898m ³/t ；

Wc ——煤层残存瓦斯含量，2.0396m ³/t 。

2、邻近层瓦斯涌出量

()ci oi i n i W W M q -⨯⨯=∑=η1i 2m =0.5496m ³/t 式中：q 2—— 邻近层相对瓦斯涌出量，m ³/t ；

i η——邻近层瓦斯排放率，100%；

W 0i ——各邻近层原始瓦斯含量，6.62m ³/t ；

W ci ——各邻近层残存瓦斯含量，2.0396m ³/t ；

m i ——各邻近层煤厚，0.3m

3、瓦斯涌出量预计结果

①、瓦斯相对涌出量 根据分源预测法计算结果，8205工作面相对瓦斯涌出量为3.6569m ³/t 。

②、瓦斯绝对涌出量由于该面相对瓦斯涌出量为3.6569m ³/t ，其回采期间的日产量计划为1300吨，因此该面瓦斯绝对涌出量预计为3.6569×1300÷1440=3.3013m ³/min

四、通风系统

1、8205工作面通风路线：

东、西、主进风井→二盘区轨道上山（1）→8205运输顺槽→8205工作面→8205回风顺槽→二盘区东翼辅助回风巷→西回风斜井→地面

2、工作面风量计算：

（1）、按瓦斯涌出量计算

Q 采=125×q 采×K 采通=660m ³/min

式中:Q 采——工作面所需风量m ³/min ；

q 采——工作面回风流中绝对瓦斯涌出量，取3.3m3/min ； K 采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数,取1.6；

（2）按工作面温度选择适宜的风速进行计算

1ch k %7060c cf cf cf k S Q ⨯⨯⨯⨯⨯=υ=1003m ³/min

式中：cf Q ——采煤工作面实际需风量m ³/min ；

cf υ——采煤工作面风速，按采煤工作面进风流温度取值

1.5；

cf S ——采煤工作面的平均有效断面积取11.134m ²；

ch k ——采煤工作面采高调整系数，取1.1；

1k c ——采煤工作面长度调整系数，取1.3；

（3）按采煤工作面最大班同时作业人数计算需风量。

Q 采 = 4N=280m ³/min

（4）按风速进行验算

根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面最低风速为0.25m/s ，最高风速为4m/s 的要求进行验算。即回采工作面风量应满足： 15 S 采＜Q 采＜240 S 采 即167.1m ³/min ＜Q 采＜2672.16m ³/min 根据上述综合计算结果，8205采煤工作面回采期间需风量为1003m ³/min 。

五、瓦斯抽放

西风井配备2BEA-355-1两台高负压瓦斯泵，2BEC-52两台低负