工作面掘进、回采期间瓦斯抽放设计123

盘县黑皮凹子煤矿

10302工作面掘进、回采期间

瓦斯抽采设计

二零一四年四月

目录

第一章工作面地质概况 (4)

一、10302工作面地质概况 (4)

二、掘进方式、采煤方法 (4)

三、瓦斯来源和通风方式： (4)

四、瓦斯抽采的可行性和必要性。 (6)

第二章 10302工作面抽采设计 (7)

一、10302运巷、专用抽采巷掘进期间抽采设计 (7)

二、10302工作面回采期间抽采设计 (8)

三、抽采方法及管路敷设 (17)

四、抽采负压计算 (19)

五、抽采钻孔封孔设计 (23)

第三章 10302工作面防突措施 (25)

一、防突设计 (25)

二、掘进期间综合防突措施 (29)

第四章瓦斯抽采设备 (32)

一、抽采设备的选择 (32)

二、瓦斯抽采管路的附属装置 (34)

三、瓦斯泵房附属设备 (34)

第五章抽采参数考察 (36)

第六章抽采的安全技术管理措施 (37)

一、打钻 (37)

二、管路安装 (38)

三、泵站和钻孔观测 (39)

四、煤层参数观测 (40)

第七章避灾路线 (41)

一、避灾原则 (41)

二、发生水灾 (41)

三、发生火灾、煤尘瓦斯爆炸 (42)

10302工作面掘进、回采期间

瓦斯抽采设计说明

第一章工作面地质概况

一、10302工作面地质概况

10302工作面位于一采区的西翼，东侧工作面尚未采掘。工作面设计走向长度200米，可采长度180米，倾斜长度为90米。

该工作面所采的（3#）合并层属二叠系上统龙潭组中段顶部煤层，煤层平均厚度1.8米；区内煤层稳定，结构复杂，煤层倾角10-15°，平均12°。煤层顶板为粉砂岩和泥质粉砂岩；底板为粉砂岩和泥岩，底板10ｍ左右夹2层泥质灰岩，富含动物化石。

二、掘进方式、采煤方法

1、工作面掘进期间采用炮掘。

2、工作面开采方法采用走向长壁式开采，采煤方法为一次采全高采煤，全部垮落法管理顶板。

三、瓦斯来源和通风方式：

1、10302工作面掘进期间瓦斯来源：

现10302工作面运巷、专用抽采巷瓦斯来源主要为本煤层瓦斯，同时由于我矿所采二叠系上统龙潭组，煤体硬，透气性差。10302工作面在掘进过程中，工作面瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘进落煤

中的瓦斯涌出两部分。根据相关资料显示3号煤层的透气性系数平均为0.092㎡/mpad，钻孔瓦斯衰减系数平均为0.2036d‾，瓦斯梯度平均为 1.7-2.6m3/t,掘进工作面在掘进过程中煤壁的瓦斯涌出量为0.820m3/t、落煤涌出量为0.246m3/t、掘进瓦斯涌出量为1.067m3/t，所以按照《煤矿安全规程》规定，必须进行瓦斯抽放。

2、10302工作面回采期间瓦斯来源包括本煤层、围岩和邻近层：

①、本煤层瓦斯涌出：我矿所采二叠系上统龙潭组中段，煤体松，透气性较差，不利瓦斯储存。本煤层瓦斯涌出量约占工作面总涌出量的45%左右，在开采时煤层的瓦斯涌出量为3.71m3/t，是主要瓦斯涌出之一，根据治理瓦斯的分源治理原则，需进行瓦斯抽采工作。

②、围岩瓦斯涌出：因我矿煤层顶底板多为砂质泥岩，孔隙、裂隙相当发育，成煤时期储存较多，在回采过程中，随着老顶周期来压，其中瓦斯一部分升至裂隙带，一部分随采空区漏风带到工作面，直接影响工作面和上隅角瓦斯浓度，约占总涌出量的55%，为主要瓦斯涌出量。

③、邻近层瓦斯涌出：下邻近煤层离本开采层距离较大（约,10

余米），对本开采层瓦斯涌出影响较大；下邻近1#煤层距本煤层7—15m，开采后随顶板垮落，应力重新分配后主要涌向采空区，对工作面无太大影响，一并计入采空区瓦斯涌出量中。

3、通风方式：

10302运巷、抽采巷掘进期间，采用局扇压入式通风。

10302工作面采用“U”型通风方式。 10302材巷进风，另在运巷

一侧布置一条专用瓦斯抽采巷进行裂隙带、采空区瓦斯抽采以及下一个工作面区域预抽。

4、工作面瓦斯含量、瓦斯储量、预抽时间、抽采瓦斯量、抽采率、抽采达标情况。

2010 年根据中国矿业大学对我矿（3+4）#煤合并层测定煤层瓦斯含量平均为8.16 m3/t.r

311工作面参照303工作面的瓦斯涌出量，预计在正常生产过程中绝对瓦斯涌出量可达27m3/min，相对瓦斯涌出量7.27 m3/ t，以煤层瓦斯含量平均为8.16 m3/t.r计算，311工作面煤炭可采储量157.12

万吨，其瓦斯总储量预计为1282.1万立方米。

根据矿井生产安排，311工作面从2011年12月份开始掘进到工作面形成系统，预计工作面预抽时间可达9个月以上。311工作面预计布置1344个本煤层孔，根据实际情况，按照单孔抽放0.03m3/min计算，预计可以抽放瓦斯783.82 万立方米。

掘进期间参照相邻的305工作面抽采情况，311工作面掘进期间瓦斯抽采率预计可达到35%以上，回采期间参照303工作面抽采情况，瓦斯抽采率预计可达到50 %以上，能够保证工作面的抽采达标生产。

四、瓦斯抽采的可行性和必要性。

1、双柳煤矿实测瓦斯可抽性指标：

百米钻孔瓦斯流量衰减系数a=0.0142d-1

煤层透气性系数λ=0.8043 m2/Mpa2d

百米钻孔极限自然瓦斯流量Q=4007.37 m3

双柳矿所开采的3+4#合并层从钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性系数来判断属于可抽煤层，从百米钻孔极限自然瓦斯流量判断又属于较难抽采煤层，根据矿井生产过程中的实际情况判定，双柳煤矿所开采的3+4#合并层属于可以抽采煤层，具有本煤层抽采的条件。

2、根据抚顺煤科院对我矿瓦斯危险程度预测，本矿井内4#煤层大部分地区位于瓦斯带内，瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增加而增加的趋势。根据回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出量预测结果，本矿井前期开采煤层具备瓦斯抽放条件。

3、根据山西焦煤集团公司的要求，全面树立“多抽一方瓦斯，矿井就多一份平安”、“抽采瓦斯是解放生产力，治理瓦斯是发展生产力”的瓦斯治理理念。第一步搞好边采（掘）边抽，解决采掘期间瓦斯治理问题，第二步积极开展区域瓦斯预抽，最终实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下开采。

第二章311工作面抽采设计

一、311运巷、专用抽采巷掘进期间抽采设计

（一）、311运巷掘进期间瓦斯抽采设计

1、311工作面区域预抽

（1）、33409回风联巷的区域预抽钻场，钻场内施工6个区域预抽钻孔，钻场规格（规格：9m×4 m×3.2 m），孔深500 m，钻孔工程