工作面瓦斯抽采设计方案说明

杜儿坪矿北二68205工作面瓦斯抽采设计说明

一、工作面简况

1、工作面地面及井下位置

地面位置：地面标高为1350—1454m，工作面标高为1042—1067m，该工作面北邻地表27#钻孔，南邻59-5和60-10钻孔，东邻太古公路，西侧有麻皮沟通过，盖山厚度305—395M，平均为354M。

井下位置：北邻68200工作面<已采），南邻68406工作面<已采），东邻北翼十五尺材料斜坡，西邻北二十五尺轨道巷。上部为3#煤43406、43407工作面采空区，层间距为56—72M，平均为64M。

2、工作面基本情况

工作面走向长度为684m，倾向长为153/98m，面积为89850㎡。煤层厚度基本稳定，煤层平均厚度为4.46m。煤层倾角在1°—8°之间，平均为3°；煤层结构复杂，夹石厚0.3—0.6m，平均0.4m。夹石上部煤为光亮—半亮型煤，夹石下部煤为暗—半暗型煤。

3、煤质情况

4、煤层顶底板情况

<1）老顶，毛儿沟灰岩，厚度为7.4—8.59m，平均8.16m，深灰色，微结晶质胶结，含黄铁矿和动物化石。

<2）直接顶，庙沟灰岩，厚度为 1.5—1.77m，平均 1.59m，灰黑色，质不纯，有腕足类海百合茎化石。

<3）伪顶，钙质页岩，厚度为0.1—0.3m，平均0.2m，黑色，易冒落。

<4）直接底，细砂岩/砂质泥岩，厚度为 1.5—3.8m，平均 2.45m，灰黑色细砂岩和灰褐色砂质泥岩。

<5）老底，砂质泥岩，厚度为 2.43—5.4m，平均3.67m，灰黑色，在27号钻孔附近变为炭质泥岩。

5、工作面地质构造情况

<1）褶曲：正巷6#点处为一向斜构造，轴向北西向，两翼倾角1—6度，平均3度；付巷5#点处为一背斜构造，轴向北东向，两翼倾角3—8度，平均6度；付巷7#点处为一向斜构造，轴向正北，两翼倾角4—6度，平均5度。

<2）断层：正、付巷、切眼掘进过程中共揭露14条断层，全为正断层，落差为0.4—2.2M，其中F4、F5、F9三条断层落差在1.5M 以上，预计向工作面延伸30—50M，将会对回采造成较大影响，另外，工作面内预计会揭露10—20条隐伏断层。

<3）陷落柱：依据上组3#煤实践和工作面巷道揭露，工作面内共有2个陷落柱，分别为364#<43*22M）和365#<62*52M）。

<4）顶板裂隙、节理发育，主节理方向为北东向，易片帮。<5）断层情况

<6）陷落柱情况

6、水文地质情况

68205工作面为8#煤，其直接顶为庙沟灰岩

7、影响回采的其它地质情况

68205工作面属于高瓦斯工作面，绝对瓦斯涌出量为32m³/min；煤尘爆炸指数为14.77%；煤的自然倾向等级为Ⅲ级，为不易自然煤层；顶板为Ⅲ类顶板，难冒落型。

8、储量计算

二、工作面瓦斯抽采的必要性

1、工作面瓦斯涌出来源分析

根据相邻68200工作面和68406工作面的回采情况分析，68205工作面回采时瓦斯涌出量主要来源于8#煤本煤层瓦斯和回采时受采动泄压影响上邻近层涌出瓦斯及采空区裂隙带瓦斯， 8#煤层瓦斯可以通过本煤层瓦斯预抽降低回采期间的瓦斯涌出量，上邻近层涌出瓦斯和裂隙带积聚瓦斯可施工板孔进行边采边抽。

根据相邻已采工作面绝对瓦斯涌出量及瓦斯抽采钻孔抽采量进

行分析，预计68205工作面回采期间绝对瓦斯涌出量为32m/min。

2、工作面通风方式

68205工作面采用“U”型通风方式<即副巷进风、正巷回风），付巷配风2625 m/min，工作面总需配风量为2625 m/min

3、工作面最大风排瓦斯量

根据相邻工作面通风方式和风量计算，工作面回风巷瓦斯浓度以报警浓度8%为界限，最大风排瓦斯量为：15m/min。

相关计算因为：Q最大风排×1.4=2625m/min×0.8%

所以：Q最大风排=2625m/min×0.8%/1.4=15 m/min Q最大风排——最大风排瓦斯量 m3/min

2625——风量 m/min

0.8%——瓦斯报警浓度

1.4 ——瓦斯涌出量不均衡系数

4、工作面采用瓦斯抽采的必要性

根据《规程》规定，“一个采煤工作面的瓦斯涌出量每分钟大

于5m,采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应采取抽采瓦斯措施”，68205工作面回采期间的工作面瓦斯涌出量预计为32m/min,

工作面最大风排瓦斯量为15m/min，为了确保工作面回采期间的安全生产，在68205工作面进行瓦斯抽采是非常必要的。

三、工作面瓦斯抽采可行性论证

根据68205工作面的巷道形成时间和回采时间，结合我矿目前打钻人员和设备的配备情况，以及钻孔施工衔接安排，在北二68205工作面进行瓦斯抽采是可行的，可以保证该工作面14个月的

预抽时间。

四、工作面瓦斯抽采方案

1、工作面抽采工艺

根据工作面瓦斯赋存情况，决定68205工作面瓦斯抽采工艺为：

<1）在工作面的专用回风巷布置顶板孔进行裂隙带瓦斯抽采；

<2）在工作面的正巷布置本煤层孔进行采前预抽和边采边抽。

<3）在工作面的正巷布置小角度长距离，朝向工作面切眼方向的低位顶板孔，抽采裂隙带和冒落带的瓦斯。

<4）在专用回风巷布置Φ315mm移动泵抽采管路，在每个横贯内埋管抽采采空区瓦斯。

2、瓦斯抽采钻孔设计原则

<1）本煤层孔参数<钻孔间距、孔深、倾角）的设计原则：

①钻孔间距——根据孔径、孔深、流量及钻孔有效排放半径等因素，钻孔间距设计为3m。

②孔深——根据《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》确定本煤层钻孔倾向水平长度应小于工作面倾向长度15-20m。

③倾角——随煤层高程变化趋势确定。

<2）顶板孔参数<钻孔间距、孔深、倾角）的设计原则：

①钻孔间距——根据孔径、孔深、流量及钻孔有效排放半径等因素，钻孔间距设计为3m。

②孔深、倾角——根据顶板孔布置的巷道位置，确定钻孔方位