玉舍矿抽放方案设计说明书1
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目录
前言 (1)
第一章矿井概况 (3)
第一节井田概况 (3)
第二节煤层赋存情况 (3)
第三节地质构造情况 (4)
第四节矿井开拓与开采 (5)
第五节矿井通风与瓦斯 (6)
第二章抽放瓦斯规模及设计范围 (9)
第一节抽放瓦斯规模 (9)
第二节设计范围 (9)
第三章抽放方法设计 (10)
第一节瓦斯来源分析 (10)
第二节抽放瓦斯方法及钻孔布置 (10)
第三节抽放参数确定 (17)
第四节抽放钻孔布置与施工 (18)
第五节抽放工程量 (19)
第六节抽放钻孔施工设备选型 (20)
第四章瓦斯抽放系统计算及设备选型 (21)
第一节矿井高负压瓦斯抽放系统设计及设备选型 (21)
第二节矿井低负压瓦斯抽放系统设计及设备选型 (25)
第三节瓦斯管路附属装置 (28)
第四节瓦斯管路的敷设及质量验收 (28)
第五章地面工程 (30)
第一节抽放站工业场地总平面布置 (30)
第二节抽放站建筑 (30)
第三节设备安装及管网布置 (35)
第四节给、排水、消防设计 (35)
第六章供电及通讯 (39)
第一节抽放站供配电及照明 (39)
第二节防雷、接地 (39)
第三节抽放站通讯 (40)
第七章瓦斯抽放监测及控制 (41)
第一节抽放监测设计内容 (41)
第二节抽放监测系统设计总体方案 (41)
第三节抽放监测系统设计 (42)
第八章环境保护 (44)
第一节抽放瓦斯工程对环境的影响 (44)
第二节污染防治措施 (44)
第三节抽放站绿化 (44)
第九章抽放瓦斯组织管理及安全措施 (45)
第一节组织管理 (45)
第二节安全措施 (45)
第十章技术经济 (47)
第一节劳动定员 (47)
第二节投资概算 (47)
第三节经济效益分析 (48)
第四节主要技术经济指标 (48)
附录:玉舍煤矿西井瓦斯抽放方案设计(代初步设计)委托书
附件:
1.玉舍煤矿西井瓦斯抽放方案设计概算书
2.玉舍煤矿西井瓦斯抽放方案设计主要机电设备及器材
前言
玉舍煤矿西井为新投产矿井,设计生产能力为1200Kt/a,服务年限33a(开采上中煤组)。
目前矿井首采工作面即1118W工作面正在回采,K1煤层首采工作面即11012工作面正在进行掘进工作,还未构成回采条件。
井田内含煤地层为二迭系龙潭煤组,含煤40~60层,煤层总厚度28~36m,平均厚度32m,其中可采及局部可采煤层11层(全区可采3层、大部可采6层、局部可采2层),可采总厚度18.21m,含煤系数7%。
煤层倾角10°~45°,平均倾角28°。
矿井在首采工作面即1118W工作面机巷掘进期间,瓦斯涌出量高达5m3/min以上,尽管采取了巷帮预抽、迎头排放的防突措施,但在掘进期间仍发生了5次煤与瓦斯突出,严重影响了矿井安全生产。
虽然当时矿井建立了地面临时瓦斯抽放泵站,但抽放能力不足,管路及附属设施不配套,造成抽放效果不佳。
K1煤层11012工作面掘进过程中,施工的排放钻孔多次发生喷孔等瓦斯涌出异常现象,虽采取了预抽和排放钻孔措施,但掘进时最大瓦斯涌出量仍高达9m3/min。
矿井原设计为高沼气矿井,但经煤炭科学研究总院重庆分院(简称重庆分院,以下同)鉴定(评价),玉舍西井为突出矿井;开采的K18煤层为突出煤层;其它可采煤层中,K1、K9、K13、K16煤层评价为具有煤与瓦斯突出危险性,K3煤层在埋深小于114m、K10煤层在埋深小于158m、K26煤层在埋深小于295m开采范围内不足以评价为具有煤与瓦斯突出危险。
为了保证矿井安全生产,尽快达到矿井设计生产能力,就必须建立永久性瓦斯抽放系统,进行大规模的瓦斯抽放,才能防止煤与瓦斯突出,降低工作面的瓦斯涌出量,确保矿井安全生产长治久安,实现矿井可持续发展。
受贵州玉舍煤业有限公司委托,煤炭科学研究总院重庆分院承担了“玉舍煤矿防治煤与瓦斯突出设计”项目。
该项目的内容之一要求进行矿井瓦斯抽放设计,经与矿方研究,决定矿井瓦斯抽放设计分两步实施:
第一步,根据地质勘探资料、参照K18煤层实测瓦斯基本参数及其它现有瓦斯资料,进行矿井瓦斯抽放可行性论证及方案设计,初步确定瓦斯泵的选型、瓦斯管路的选择等。
该项工作已于2004年9月完成,并将矿井瓦斯抽放可行性研究报告、方案设计(代初步设计)初稿交与矿方;
第二步,待各可采煤层瓦斯基本参数测定完成,确定合理的开拓开采程序及方式
后,再进行矿井瓦斯抽放可行性论证及方案设计修订。
目前,玉舍西井各可采煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性、可抽性评价已完成,开采程序及保护层层位已确定,可以开展第二步工作,即进行矿井瓦斯抽放可行性研究报告和方案设计。
其修订后的抽放可行性研究报告于2006年10月完成。
根据建设单位的意见,在可行性研究报告的基础上进行方案设计(要求达到初步设计的深度)。
一、编制本设计的依据
1、贵州玉舍煤业有限公司2004年10月提供的《玉舍煤矿西井瓦斯抽放方案设计(代初步设计)委托书》(以下简称《抽放设计委托书》)。
2、贵州玉舍煤业有限公司2004年8月提供的其他设计资料和基础数据。
3、重庆分院2006年3月提交的《贵州玉舍煤业有限公司可采煤层瓦斯基本参数测定及突出危险性、可抽性评价》
4、重庆分院2006年8月提交的《贵州玉舍煤业有限公司西井防治煤与瓦斯突出设计说明书》及其附件(以下简称《防突设计》)。
5、重庆分院2006年10月提交的《贵州玉舍煤业有限公司玉舍煤矿西井瓦斯抽放可行性研究报告》(以下简称《抽放可研报告》)。
二、设计的主要技术经济指标
1.矿井相对瓦斯涌出量:48.751m3/t
2.设计矿井瓦斯抽放量:90m3/min
3.瓦斯抽放站占地面积:0.2022 ha
4.抽放工程总投资:总投资5741.22万元。
其中前期投资3111.32万元,后期投资2629.90万元。
其中:
土建工程: 164.20万元。
设备及工具购置费: 1304.01万元。
其中前期607.20万元,后期696.81万元。
安装工程:3986.30万元。
其中前期2185.85万元,后期1800.44万元。
其他费用:286.71万元。
其中前期154.07万元,后期132.64万元。
5.测算抽放系统服务年限:28.4年。
第一章矿井概况
第一节井田概况
一、位置与交通
玉舍西井位于贵州省六盘水市水城县南部玉舍乡,属待开发的发耳矿区格目底片区的玉舍矿井,规划能力300万t/a,它由西井120万t/a、中井60万t/a和东井120万t/a组成。
玉舍西井位于S217省道边,由南向北从矿井工业场地西部通过,西井北至六盘水市中心区22km,至拟建的发耳电厂51.5km。
水柏铁路由北向南从本区东部通过,该铁路为沿线格目底、发耳、松河三大煤田的开发提供了极为有利的外部运输条件。
矿井工业场地至水柏铁路的玉舍车站的距离仅6.0km,交通非常方便。
二、井田范围和煤炭储量
(1) 井田范围
玉舍煤矿西井位于贵州省六盘水市水城县南部格目底向斜东段南西翼,井田范围东起铜厂沟之F40断层,西至德格河,南(浅部)以+1850m标高为界,北(深部)以煤层底板等高线+1450m标高为界,东西长7.5Km,南北宽2.8Km,面积21.0Km2。
(2) 煤炭储量
根据地质勘探资料,井田的地质储量16590万t,其中A+B+C级储量14888万t。
本井田低硫煤储量为7777万t,占总地质储量46.9%,占上中煤组储量的61.1%。
扣除各种煤柱损失后,井田可采储量为8218万t,其中:上中煤组为5520万t,下煤组为2698万t 。
三、矿井设计生产能力和服务年限
西井设计生产能力为120万t/a,经初步计算矿井服务年限为49年,其中上中煤组的服务年限为33年,矿井计划仅开采上中煤组。
第二节煤层赋存情况
本区含煤地层为二迭系龙潭煤组,其上覆地层为三迭系飞仙关组第一段,下伏地层为二迭系峨眉山玄武岩。
井田内龙潭煤组厚400~485m,平均452m,由西向东厚度有一定变化,西段厚400~410m,中段厚470~485m,东段厚440~460m,该地层主要由细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、粘土岩及煤层组成。
含煤40~60层,煤层总厚度28~36m,平均厚度32m,其中可采及局部可采煤层11层(全区可采3层、大部可采6层、局部可采2层),可采总厚度18.21m,含煤系数7%。
可采及局部可采煤层主要分布在含煤地层的第四段、第三段及第一段,即上、下煤组中,上煤组含可采及局部可采煤层8层(全区可采均分布在该组中),下煤组含可采及局部可采煤层3层。
可采煤层特征见表1-1。
表1-1可采煤层特征表
第三节地质构造情况
一、褶曲
玉舍西井位于贵州省六盘水市水城县南部格目底向斜东段南西翼西部玉舍勘探区,为一单斜构造,走向近北西——南东,仅在A4线以西转为近正东西向,西段倾向近于正北,中段及南东段则逐渐转为北东10°~20°,西段倾角40°~45°,中段倾角30°~40°,南东段(首采区位置)倾角25°~27°。
井田内次一级褶曲不发育,对矿井开采无影响。
二、断层
井田内共发现断层19条,其中落差大于30m的断层1条(F40正断层),该断层在区内延展长度3km,落差50~210m,切割整个煤系地层,为井田南东边界断层,对矿井开采影响不大。
其余断层规模较小,走向延展长度一般500m左右,落差均小于30m,且多数在10m 以内,对矿井开采有一定影响。
根据资料分析,区内断层发育有以下特点:
从断层的延伸方向及性质看,区内断层可分为两组,即走向北东东——南西西的正断层组和走向北西西——南东东的逆断层组。
正断层组有F20、F23、F25、F27、F28、F29、F40七条断层,除F40落差大于30m外,其余均在15m以内;逆断层组有F13、F14、F15、F17、F19、F21、F22、F26、F30等,除F22落差为20~30m外,其余均小于20m。
区内各断层的破碎带宽度一般为0.3~0.5m,仅个别为1m。
从断层在井田内平面上的分布看,密度较小。
第四节矿井开拓与开采
一、开拓方式
根据矿井初步设计,矿井采用片盘斜井开拓方式,主、副斜井井筒均沿K26号煤层伪斜布置,井筒倾角均为21°,井口标高+1866m,井底车场标高+1570m,主斜井井筒斜长826m,井筒落底至+1570m水平后沿K18号煤层底板岩层,向西掘进运输大巷至12采区,井筒内装备大倾角胶带输送机作主运输;副斜井井筒斜长826m,副斜井装备串车作辅助提升。
另沿K18煤层掘进采区总回风上山。
井田划分为一个水平上、下山开采,水平标高为+1570m。
矿井共划分为四个采区,其中:+1570m水平以上两个采区,+1570m水平以下为两个采区。
根据重庆分院提交的《防突设计》,煤层开采顺序为:采用由上而下的“剥皮式”开采顺序。
即首采K1煤层,然后按由上向下顺序依次开采其它可采煤层。
+1570m水平以上采区内布置4个区段,水平以下采区布置2个区段,区段垂高60m,区段之间留设4~6m的区段小煤柱。
采区内双翼布置回采工作面,采面走向长1500~2000m,倾斜长140~150m。
以2个采区各1个工作面同时生产,来达到矿井设计年产量1200Kt/a。
预计矿井采掘布置最困难的情况下将可能存在2个K1煤层采煤工作面同时生产,且有4个K1煤层掘进工作面,2个K9煤层掘进工作面。
据此,重庆分院提交的《抽放可研报告》测算出矿井最大瓦斯涌出量和最大可抽量,并以此确定矿井瓦斯抽放规模。
二、采煤方法与顶板管理
矿井采用走向长壁采煤法,落煤工艺为综合机械化,全部冒落法管理顶板。
掘进工作面采用综合机械化掘进,钢带锚网支护。
第五节矿井通风与瓦斯
一、通风方式
矿井前期采用中央并列抽出式,即主、副斜井进风,回风斜井回风;后期采用分区抽出式通风方式,即多井进风,采区回风上山回风。
在矿井初步设计中,设计单位按高沼气矿井计算出矿井总需风量为84(容易时期)~118m3/s(困难时期)。
矿井采用矿用防爆对旋式主扇,型号为BDK54-8№26,风量80~175m3/s,风压1000~3610Pa,困难时期的风量达150 m3/s。
根据重庆分院提交的《抽放可研报告》,矿井在深部水平瓦斯绝对涌出量将达到155m3/min,如果不进行矿井瓦斯抽放,则现有主扇的通风能力难以将瓦斯浓度降至规定值以下。
因此,矿井必须加强瓦斯抽采力度,确保矿井安全生产。
二、矿井瓦斯涌出情况
根据矿井2006年瓦斯等级鉴定资料:矿井总回风量为3612m3/min,矿井绝对瓦斯涌出量为28.50m3/min(其中风排量为13.1 m3/min),相对瓦斯涌出量146m3/t.d,二氧化碳绝对涌出量为2.00m3/min。
其中K18煤层1118W回采工作面瓦斯涌出量为9.79m3/min(其中风排量为2.34 m3/min),相对瓦斯涌出量55.5m3/t.d;K1煤层绝对瓦斯涌出量为8.03m3/min(其中风排量为4.43 m3/min),相对瓦斯涌出量428m3/t.d。
三、矿井可采煤层瓦斯基本参数及突出危险性、可抽性
经重庆分院井下现场和实验室测定,玉舍西井可采煤层瓦斯基本参数如下表1-2所示。
(1)突出危险性评价结果为:
K1、K9、K13、K16煤层评价为具有煤与瓦斯突出危险性;
K3、K10、K26煤层经综合分析判断,K3煤层在埋深小于114m、K10煤层在埋深小于158m、K26煤层在埋深小于295m开采范围内不足以评价为具有煤与瓦斯突出危险。
(2)可抽性评价结果为:
以透气性系数为主要指标、瓦斯流量衰减系数为辅助指标并结合将来抽采技术的发展来综合评价煤层可抽性,则玉舍西井K1、K3、K9、K10、K16、K26煤层属于可以抽放煤层;K13煤层属于容易抽放煤层。
四、煤与瓦斯突出情况
矿井共发生了5次煤与瓦斯突出,且均发生在掘进K18煤层1118W工作面机巷期间。
突出最大强度1423t,最小强度62.5t,平均422.3t;突出涌出瓦斯最大39万m3,最小0.6390万m3,平均9.3302万m3。
经重庆分院鉴定,玉舍西井为煤与瓦斯突出矿井;开采的K18煤层为突出煤层。
五、瓦斯抽采情况
矿井于2003年初建立了地面临时瓦斯抽放站,安设了SKA-42型和SZ-4型水环式真空泵各1台,抽放主管直径12″,支管8//,主要抽放首采1118W工作面穿层预抽和该煤层顺层预抽钻孔瓦斯,抽放孔数125个,瓦斯抽放浓度10~15%,抽放量为3m3/min左右。
2006年初,矿井根据重庆分院提供的有关参数,购置了2BEC67、2BEC52型水环式真空泵各2台,初步建立了高、低负压抽放系统,瓦斯抽放量得以大幅度提高。
据统计,矿井瓦斯抽放纯量已达15m3/min以上,其中采空区抽放混合量达200 m3/min左右,浓度5%左右;本煤层预抽混
合量达50 m3/min左右,浓度10%左右。
目前,矿井已建成低浓度瓦斯发电站,并有2台机组于2006年8月投入运行。
六、其它
根据现场刻槽取样,重庆分院实验室实验结果表明:本井田可采煤层均具有煤尘爆炸危险性。
除K10煤层煤炭自燃倾向鉴定为第二类(自燃)外,其它煤层鉴定为第三类:不易自燃。
区内未发现地温异常区,地温正常。
在本井田范围内,煤的牌号为贫煤、无烟煤,以贫煤为主。
由东向西、从上到下煤的变质程度逐渐增高。
贫煤分布在K40号煤层以上,K40号煤层以下为无烟煤。
第二章 抽放瓦斯规模及设计范围
第一节 抽放瓦斯规模
一、抽放规模的确定
根据煤炭科学研究总院重庆分院编制的玉舍西井《抽放可研报告》和玉舍煤业有限公司提供的《抽放设计委托书》,确定西井的最终抽放规模为90m 3/min 。
其中高负压抽放系统为80 m 3/min ;低负压抽放系统为10 m 3/min 。
并按此规模进行矿井瓦斯抽放方案设计(代初步设计)。
考虑到玉舍西井为新建矿井,矿井瓦斯抽放量不可能在浅部就达到设计规模。
因此,矿井高负压抽放规模分两步建设完成,初期规模为40 m 3/min ,后期规模定为80 m 3/min ;低负压抽放系统规模则一次性到位。
二、矿井年抽放量计算
为了既保证矿井安全生产,又能使抽放量保持长期稳定,瓦斯抽放规模按90m 3/min 设计,则年抽放量为:
年抽W =365×1440×90÷10000 =4730.4万m 3
三、矿井抽放服务年限计算
抽放服务年限=年抽可抽W W =134141.3÷4730.4=28.4 a
矿井设计服务年限为33a (上中煤组),符合抽放设计规范要求。
第二节 设计范围
根据双方签定的技术咨询合同和《设计委托书》的要求,本设计为方案设计,但设计深度要达到初步设计。
本设计的设计范围为抽放系统地面泵站、井下主要管道设计(至12采区),具体设计内容如下:
1、抽放泵设备选型及抽放泵房总体安装布置设计。
2、泵房位置选择及泵房方案设计,包括土建、配电、给排水、泵房管路及辅助设施的设计。
3、地面及井下主要管路系统及附属设施设计,含管路布置、管径选择、管路安装及辅助设施设计。
4、瓦斯抽放监测系统设计,含泵站抽放计量、设备运行状态及工况、主要管路计量。
5、瓦斯抽放工程环保及消防设计。
第三章抽放方法设计
第一节瓦斯来源分析
玉舍煤矿西井在开采K1时,瓦斯主要来源于开采层和邻近层卸压瓦斯,根据重庆分院提供的《抽放可研报告》预测资料:矿井最大相对瓦斯涌出量为48.751m3/t.d,绝对瓦斯涌出量为152.584m3/min。
其中回采工作面相对瓦斯涌出量为27.168m3/t.d,占矿井涌出总量的56%;掘进工作面相对瓦斯涌出量为8.944m3/t.d,占矿井涌出总量的18%;采空区相对瓦斯涌出量为12.639 m3/t.d,占矿井涌出总量的26%。
在回采工作面瓦斯涌出中,开采层瓦斯涌出占其中的68%,邻近层、采空区及围岩瓦斯涌出占32%。
由此可以看出,玉舍煤矿西井采K1煤层时,瓦斯涌出主要以本煤层瓦斯涌出为主。
第二节抽放瓦斯方法及钻孔布置
一、选择抽放瓦斯方法的原则
选择矿井瓦斯抽放方法应根据矿井煤层赋存条件、瓦斯基础参数、瓦斯来源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素确定,并遵循以下原则:
1.选择的抽放瓦斯方法应适合煤层赋存状况、巷道布置、地质条件和开采技术条件。
2.应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析,有针对性地选择抽放瓦斯方法,以提高瓦斯抽放效果。
3.抽放方法在满足矿井安全开采的前提下,还需满足开发、利用瓦斯的需要。
4.巷道布置在满足瓦斯抽放的前提下,应尽可能利用生产巷道,以减少抽放工程量。
5.选择的抽放方法应有利于抽放巷道的布置和维护。
6.选择的抽放方法应有利于提高瓦斯抽放效果,降低瓦斯抽放成本。
7.抽放方法应有利于钻场、钻孔的施工和抽放系统管网的设计,有利于增加钻孔的抽放时间。
二、抽放瓦斯方法选择及钻孔布置
根据预测的K1煤层回采工作面瓦斯瓦斯涌出量构成来看,其瓦斯来源主要为本层瓦斯涌出。
结合上述原则,矿井抽放瓦斯的目的是为了降低煤层瓦斯含量,为煤炭开采提供安全生产环境,同时开发利用瓦斯资源。
根据玉舍煤矿西井煤层赋存条件、瓦斯涌出构成和巷道布置形式,开采K1煤层时采用以K1本煤层瓦斯抽放为主、邻近层卸压抽放和采空区抽
放为辅,预抽与边采边抽、边掘边抽相结合的综合抽放瓦斯方法。
根据重庆分院提交的《防突设计》资料,若矿井开采顺序按由上向下逐层开采,则除K1煤层外,其余可采煤层可以做到逐层得以保护,因此,除K1煤层需采用预抽方式外,其余煤层以卸压抽放为主。
专用抽放巷布置在K10、K26煤层中。
1.K1煤层瓦斯抽放
采用穿层钻孔与顺层钻孔相结合布置方式。
即掘进工作面采用穿层条带钻孔预抽,回采工作面采用本煤层顺层钻孔预抽。
(1)掘进工作面
结合K1煤层机械化掘进的特点,建议主要采用穿层条带预抽方法。
即各区段运输石门揭穿K10煤层并进入煤层顶板2m后停止石门掘进,然后掘进K10煤层专用抽采巷道,在抽采巷道内每隔50m向巷道顶板侧掘进钻场,钻场钻场规格为:宽度×深度×高=2.5m×5.0m ×2.5m。
在钻场内向K1煤层待掘巷道施工预抽钻孔,钻孔控制K1煤层待掘巷道上帮至少10m,下帮5m。
经评价预抽达到防突效果后,方可进行K1煤层掘进工作。
其钻孔布置详见图3-1。
图3-1穿层条带预抽K1煤层钻孔布置示意图
(2)回采工作面
K1煤层作为保护层先行开采,本身又是具有煤与瓦斯突出危险煤层,必须进行先抽后采。
其抽放方法可采用穿层预抽和本煤层预抽,但由于其底板抽放巷(K10煤层)距K1煤层较远(法向距离为47m),若采用穿层网格式预抽,则岩孔工程量太大,钻孔有效利用率较低,经济上不划算。
因此,可以考虑在本煤层布置顺层钻孔进行大面积预抽煤层瓦斯。
根据玉舍西井K1煤层的赋存情况和瓦斯赋存情况,以及已施工过的煤层顺层钻孔情况分析,顺层钻孔在施工过程中,往往因煤层赋存或地质构造影响、钻孔喷孔、卡钻等不利因素,而达不到理想长度,一般只能达到60~80m,因此,稳妥的办法是从工作面机、风巷向采面同时打钻,方能使预抽钻孔覆盖全采煤工作面而不留“空白带”。
为了提高预抽瓦斯效果,抽放钻孔采用交叉钻孔布置形式,即一部分钻孔与工作面平行,另一部分钻孔与工作面呈10°夹角,两者相互交替布置。
钻孔间距根据预计的抽采时间,按照下表5-1所列参数取值。
钻孔布置见下图3-2。
若采煤工作面存在中部上山,可以在中部上山向两帮施工顺层长钻孔。
如矿井引进定向钻机,则由采煤工作面机巷施工顺层长钻孔,覆盖全采煤工作面而不留“空白带”。
1
A、大面积本层预抽钻孔间距:
钻孔间距1-=
n L R 其中:t y
Q kQ n =
L ——工作面走向长度,m ;
K ——备用系数,取1.2;
y Q ——工作面需要抽放的瓦斯量,m 3
; t Q ——1个钻孔在有效抽放时间tx 内累积瓦斯抽放量,m 3
; K 1煤层瓦斯基本参数取值:
钻孔平均瓦斯涌出初速度q 0:3.0L/min.m ;
钻孔平均瓦斯流量衰减系数α:0.06d -1;
抽排率β:30%;
煤层平均瓦斯含量Q :平均15 m 3/t ;
计算结果如下表3-1所示:
表3-1 K 1煤层本层预抽钻孔间距与抽采时间关系表
玉舍西井需根据预计的抽采时间来确定预抽钻孔孔间距。
2.邻近层卸压瓦斯抽放
玉舍煤矿西井为煤层群开采,当某一层煤开采后,其相邻一定范围内的煤层将不同程度向开采层释放瓦斯,如果不抽放这部分瓦斯,将导致工作面配风增大,甚至造成工作面瓦斯超限,因此,必须进行邻近层卸压瓦斯抽放。
根据矿井《防突设计》,矿井沿突出危险性相对较小的K 10、K 26煤层掘进专用瓦斯抽采巷,在抽采巷内掘进钻场,在钻场内向邻近层施工抽采钻孔,抽采邻近层卸压瓦斯。
抽采钻孔具体布置是:
(1)当开采K 1煤层时,提前在其底板K 10煤层布置专用抽放巷,抽放巷内布置穿层钻孔,抽取K 3、K 9煤层卸压瓦斯;布置顺层钻孔,抽取K 10煤层的卸压瓦斯。
(2)当开采K 9煤层时,在K 10煤层抽放巷施工穿层钻孔,抽取K 13、K 16煤层的卸压瓦
斯。
(3)当开采K 13煤层前,在其底板K 26煤层布置专用抽放巷,抽放巷内打穿层钻孔抽取K 18煤层卸压瓦斯;布置顺层钻孔,抽取K 26煤层的卸压瓦斯。
(4)被保护煤层顺层钻孔成平行布置。
(5)穿层钻孔主要控制被保护层卸压范围,同一区段内的未保护范围(指煤柱影响带,以下同),在掘进该煤层采面回风巷时,施工顺层下向钻孔解决。
(6)钻孔在工作面初次来压段要加密。
卸压钻孔布置见图3-3。
运
输
石
门
平面图
A----A 剖面图
预计K 9煤层3.采空区瓦斯抽放
随着矿井开采面积的逐步增大,采空区面积也愈来愈大。
由于巷道煤柱、工作面丢煤以及邻近层、围岩、裂隙等可能赋存瓦斯的地点,卸压或破坏后向采空区和采面回风巷涌出瓦斯。
虽然大部分采空区用永久密闭墙封闭,但由于岩层裂隙、墙体压缝以及通风负压等原因,仍向回风系统涌出大量瓦斯,并有可能造成回风瓦斯浓度超限,因此,有必要采。