采煤工作面瓦斯综合治理措施

综采工作面瓦斯治理设计

会审单位

技术科：安监处：

调度所：机电运输管理一科：抽采通风区：

综采一队：信息工区：

通风副总工程师：

矿总工程师：

会审意见

2341（3）综采工作面瓦斯治理设计

一、工作面概况

2341(3)工作面位于F5逆断层上盘东二下部采区，东部为F5逆断层，南部为13-1煤层实体；西部为东二下山采区系统巷道，北部为2341(3)收作面；对应下部2371（1）工作面已回采（2010年10月收作）。

工作面标高为-585～-638.8m，走向长1139.1～1121.1/1130.1m，倾斜宽174.5m，煤层倾角5 o～16 o /9o，煤层厚度4.23～6.7/5.78m，可采储量1506201.7吨；本面13-1煤层赋存稳定，13-1煤:黑色，以粉末状、片状为主，半亮型。平均厚5.78m；工作面局部发育1～2层夹矸，厚0.44～0.75m。

我矿13-1煤层具有爆炸危险性和自然发火性，爆炸指数37～40%，自然发火期

3～6个月。

二、瓦斯涌出量计算

采用分源预测法计算2341（3）工作面的瓦斯涌出量。

根据公式：本邻

q本1*K2*K3*K4*K5*（）*（X0—）

q邻= K6* q本

式中：q—回采工作面相对瓦斯涌出量（m3）

q本—本煤层相对瓦斯涌出量（m3）

q邻—邻近煤层相对瓦斯涌出量（m3）

K1—围岩瓦斯涌出系数，全部垮落法取值=1.2

K2—工作面残煤瓦斯涌出系数，取值=1/工作面回采率

K3—掘进工作面预排瓦斯影响系数，取值=（），式中L为工作面长度，b 为巷道宽度，x为预排系数，3～4

K4—不同通风方式的瓦斯涌出系数（U型通风取值=1.0，Y型通风取值=1.3～1.5。）

K5—本煤层抽采瓦斯影响系数，取值=1.1～1.5，具体：顺层孔抽采取值=1.05～1.1；老塘埋管取值=1.2～1.3；顶板或穿层钻孔取值=1.2～1.3；巷道抽采取值=1.2～1.4；综合抽采取值=1.3～1.5

K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数，我矿13槽一般取0.15

M、m—本煤层的煤层厚度与回采高度（m）

X0、—本煤层的残存瓦斯含量（m3），一般取=0.15 X0

根据资料分析，2341（3）底抽巷（标高-630m）对13-1煤层实测瓦斯压力4.7，

含量9.6m3；因该面保护层2371（1）工作面已于2010年9月收作，截止2012年3月2日，被保护层工作面2341（3）工作面的预抽率为76.7%，残余瓦斯含量4.5m3，残余瓦斯压力0.28，该面抽采方式为综合抽放，因此计算得出：

该面瓦斯涌出量为：

q本=1.2×（1/0.95）×〔（174.5-（5.4+5.4）×4）/174.5〕×1.0×1.3×（5.78/5.78）×（4.5-0.15×4.5）

=4.1m3

根据分源法分析邻近块段的瓦斯涌出量;

q邻=0.15×q本1.3=0.15×4.1=0.6 m3。

本邻=4.1+0.6=4.7 m3。

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，2341（3）工作面相对瓦斯涌出量为4.7 m3。

②、瓦斯绝对涌出量

由于该面相对瓦斯涌出量为4.7 m3，其回采期间的日产量计划为7000吨，因此该面瓦斯绝对涌出量预计为4.7×7000÷1440=22.8m3。

三、通风系统

1、2341（3）工作面通风路线：

新鲜风流→东一大巷（东一皮-540m带机巷）→东二大巷（东二皮-540m带机巷）→东二东煤下山（东二西煤下山、东二新增轨道下山）→2341（3）顺槽→2341（3）工作面→2341（3）上风巷→东二岩石皮带机下山→东二13槽煤层回风上山（东二-500m2#回风石门）→东二-350m回风石门→新东风井。

2、工作面风量计算

（1）、按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q采×K采通×（1抽放率）÷C

=100×22.8×1.3×（1-70%）÷0.51

=1743(m3)

式中: Q采——工作面所需风量m3；

q采——工作面回风流中绝对瓦斯涌出量，取22.8m3;

K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数,取1.3;

K抽放率——采煤工作面瓦斯抽采率,取70%计算;

C——风流中瓦斯浓度,取0.51%。

（2）、按工作面风速计算风量

Q采=60×V采×S采

=60×1.8×10

=1080（m3）

式中：Q采——按工作面温度计算所需的风量，m3；

V采——工作面风速，；

S采——工作面有效通风断面，10㎡；

综采工作面温度为26℃时，取风速

V采=1.8，S采=10m2

故Q采＝60×V采×S采＝60×1.8×10m2

＝1080m3

（3）、按人数计算风量

Q采＝4×N＝4×75＝300m3

式中：Q采——按工作面同时工作的最多人数计算所需的风量；

N——工作面同时工作的最多人数，取75人计算。

根据上面的计算，初步选定工作面风量为：Q采=1743m3

（4）、风速验算

15×S采≤Q≤240×S采3

150≤1743≤2400m3

经过验算确定，该工作面回采期间风量定为1743m3。

四、工作面抽采设计

2341（3）工作面初采期间, 预计工作面抽采瓦斯量为2.2 m3。由于初采顶板未垮落，顶板走向钻孔不起作用，该面只能采用老塘埋管和顺层孔抽采的瓦斯治理措施。通风区在此期间必须保证该面实际配风量不小于1900 m3，以使工作面回风流瓦斯浓度控制在0.8%以内。

2341（3）工作面正常回采时,计划配风1743 m3，预计风排瓦斯涌出量为6.84 m3，占总涌出量的30%,抽采瓦斯量为15.96 m3，抽采率为70%。该面抽采方法采用老塘埋管、顶板走向钻孔、尾巷封闭墙压管瓦斯综合治理措施。顶板走向钻孔瓦斯抽采量为12.36m3，老塘埋管瓦斯抽采量为2.2m3，尾巷抽采量为1.4 m3。

1、顶板走向钻孔瓦斯抽采

(1)、顶板走向钻场位置的选择：

根据该面地质构造发育情况，在2341(3)工作面上风巷距工作面开切眼130m、275m、420m、565m、710m、856m、905m、998m、1024m、1151m处分别施工1个钻场，共施工10个钻场。