工作面回采瓦斯抽采设计方案

2305工作面回采瓦斯抽采设计

2305工作面正在安装，预计2018年8月开始正式回采。根据2303工作面回采期间瓦斯涌出量统计，瓦斯绝对涌出量1.69m³/min～16.86 m³/min，相对涌出量 1.40m³/t～3.28m³/t(见2303工作面回采瓦斯情况分析图>。 2305工作面按平均日产10000吨<每日均产吨，富裕系数1.2）计算，回采期间瓦斯绝对涌出量在 2.72m³/min～15.97m³/min,平均瓦斯绝对瓦斯量9.35m³/min。因此工作面回采需要投入瓦斯抽采系统，采取瓦斯抽采措施，保证工作面安全生产。

一、2305工作面概括

2305工作面开采煤层为下二迭统山西组下部的3#煤.

1、地质情况

2305工作面东高西低，东西高差85m，煤层展布基本呈单斜构造，单斜产状为倾向225——255°、倾角2—8°。

另外，2303运巷揭露两条小型正断层，可能会延伸到2305工作面内，影响工作面掘进和回采。F1正断层西距23排水进风巷130m，产状为：倾向120°、倾角60°、落差H=0.7m；F2正断层西距23排水进风巷525m，产状为：倾向319°、倾角60°、落差H=0.2m。施工前需作好过断层准备并且施工中加强支护。

根据三维地震勘探结果显示：工作面西部发育一陷落柱X8，长轴方向为南北向，长约116m，东西向长约98m。掘进中需要进一步探明X8陷落柱准确边界。

老顶：灰色，以石英为主，含云母，夹泥岩，平均厚度 2.8 m。

直接顶: 黑色，质均，含植物化石，断口不平坦,泥岩,平均厚度3.7m。

底板:泥岩，黑色块状，致密质均。平均厚度6.4m。

2、工作面位置及四邻关系

2305工作面位于23采区南部，东面为23采区大巷，西面为我矿与常村矿井田边界，北面为正在回采的2303工作面，南面为未采区。

23排水进<回）风巷延伸段：位于23采区西部，东面为2305工作面<未采），西面为常村矿井田边界。

3、工作面参数及储量

2305工作面走向长度181.7m，倾向长度1466m，停采线距23皮带巷中53m，理论可采长度 1413 m，煤层平均厚度为6.2m，可采储量210万t。设计可采长度891M，设计可采储量1302891吨。

4、工作面通风系统

2305工作面采用“U+L”型通风系统，即新鲜风流从地面→新进风井→23皮带巷→2305运巷→2305工作面→2305风巷<2305瓦斯巷）→23集中回风巷→新回风巷

5、工作面瓦斯、煤尘情况

2009年矿井瓦斯等级鉴定表明：23采区瓦斯绝对涌出量为10.34m3/min，相对涌出量为 2.4m3/t，瓦斯涌出相对较高；煤尘具有爆炸性，火焰长度20mm。煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，自燃倾向性为不易自燃。

6、其它开采技术条件

煤尘具有爆炸性，火焰长度20mm。煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，自燃倾向性为不易自燃。

二、2305工作面回采瓦斯抽采设计

1、瓦斯抽采的必要性

根据2303工作面回采时瓦斯涌出绝对量在 1.69m³/min～16.86 m³/min，相对涌出量1.40m³/t～3.28m³/t。预计2305工作面按平均日产10000吨<每日均产吨，富裕系数1.2）计算，回采期间瓦斯绝对涌出量在 2.72m³/min～15.97m³/min,平均瓦斯绝对瓦斯量9.35m³/min。按规定“1个采面工作面瓦斯涌出量大于5 m³/min，通风方法解决不合理”的情况下，需要进行瓦斯抽采。

2、瓦斯抽采的可行性

根据2303工作面采空区瓦斯抽采情况，一般抽采瓦斯浓度在6%，选用DN275瓦斯管道，抽采瓦斯量在2m3/min，抽采率达20%,2303工作面回采过程中不间断抽采瓦斯，保证了工作面瓦斯治理。

3、2305工作面回采瓦斯抽采方案

根据临近2303面回采瓦斯涌出，预计2305面回采瓦斯涌出平均9.35m³/min,2305工作面瓦斯抽采选用分段处理：工作面前300M采用延空留巷方式留设瓦斯尾巷的方法治理瓦斯；在2305瓦斯巷1横贯到2横贯之间从风巷向上打设钻孔，采用裂隙带抽放；工作面推进600M后，在风巷本煤层中布置钻场，施工顶板走向高位钻孔，抽采工作面回风隅角采空区瓦斯的抽采方法。

<1）尾巷法

2305工作面前300M采用延空留巷方式留设瓦斯尾巷的方法治理瓦斯，即在工作面回采过程中，在风巷上隅角处架设U型钢支护好风巷的一部分断面作为瓦斯尾巷，保证尾巷的通风断面，具体支护方式参照2103尾巷支护方式<见尾巷支护示意图）。回采期间，抽放管路延接至工作面上隅角，若巷道压力过大，造成后尾巷断面无法保证，尾巷排放瓦斯效果不明显，造成上隅角瓦斯高，则上隅角埋管抽放的方法解决瓦斯大问题。

<2）顶板钻孔法

工作面推进300M后，在2305瓦斯巷1横贯开始斜向上打设4个钻孔，在1横贯到2横贯之间从风巷向上打设钻孔，采用裂隙带抽放，抽取裂隙带的瓦斯，即在2305工作面风巷从瓦斯巷1横贯到2横贯之间每隔20M向工作面上方打设4个钻孔，1#钻孔终孔打到2305风巷边缘， 4#钻孔终孔打设打到2305瓦斯巷上方<距风巷南帮25M），2#、3#钻孔平均布置在1#和4#钻孔之间，钻孔斜向上打设，钻孔长度水平长度取80M，用于抽取裂隙带的瓦斯<具体布置见2305工作面抽采钻孔布置图）。为了验证钻孔布置的合理性，每排设计了四个钻孔，在施工第一排钻孔时，先施工2#和3#钻孔，其次，优先施工1#钻孔。根据第一排的抽放情况，确定之后各排钻孔施工数量和参数。

顶板钻孔参数表

<3）低位钻场穿层钻孔法

工作面推进600M后采用低位钻场向裂隙带打设钻孔进行抽放，从2305瓦斯巷2横贯开始共布置有7个钻场，从2305瓦斯巷二横贯开始，斜向工作面上方打设4个钻孔，之后每个钻场布置4个钻孔，钻孔长度110--120M，钻孔重叠40M，向工作面方向打设。由于各钻场之间钻孔有接替抽放情况，可能会造成接替期间瓦