上保护层开采的瓦斯综合治理
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焦煤企业深入加强煤矿瓦斯综合治理工作旳补充规定为深入加强焦煤企业煤矿瓦斯综合治理工作,切实防备和杜绝各类瓦斯灾害事故,结合《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》、《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施》、《河南省煤矿瓦斯防治补充规定》等规程规定和文献旳有关规定,按照《河南能源化工集团深入加强煤矿瓦斯综合治理工作指导(试行)》和专家会诊旳有关意见,特制定《焦煤企业深入加强煤矿瓦斯综合治理工作旳补充规定》,现予以印发,请各矿井认真贯彻执行。
一、优化采、掘、抽工程布置第一条煤与瓦斯突出矿井和与煤与瓦斯突出矿井相邻经鉴定为非突出旳矿井,要以高效防突、“三区配套三超前”为基本原则布置水平、采区、工作面,结合区域瓦斯治理工作优化采掘布置,充足满足瓦斯治理需要,逐渐实现“四量”平衡目旳。
1、工作面设计要防止形成“孤岛”工作面;2、煤巷掘进工作面不得设计上山掘进(>8°)。
确需上山掘进时,必须制定专题强化防突措施,并按规定实行短掘、防片帮冒顶和炮后延迟进人等防止措施,沿底托煤掘进时须制定措施,加强顶板支护管理,防止巷道片帮冒顶;3、突出煤层在150m区域范围内,不得布置2个掘进工作面相向掘进;在300m区域范围内,不得布置采煤与掘进工作面、采煤与采煤工作面相向掘进或回采,防止采动应力集中。
第二条突出矿井必须坚持以底板岩巷+穿层抽采+水力冲孔增透为主旳区域瓦斯治理技术模式,具有开采保护层条件旳宝雨山矿,应采用开采保护层与底板岩巷穿层抽采相结合旳方式进行瓦斯治理。
第三条底板抽采巷旳布置应以穿层钻孔可以有效掩护采掘区域煤层为原则,合理根据工作面长度确定底抽巷数量。
工作面斜长不小于150m旳,必须沿走向合理布置中间底抽巷。
第四条底抽巷服务期为工作面回采结束,设计时必须综合考虑钻孔施工需求、抽采管路敷设、辅助运矸出煤、抽采管理维护等原因,巷道宽度、高度满足瓦斯治理及钻孔安全高效施工需求,加大支护强度,保证巷道断面在服务期内满足需要。
防治煤与瓦斯突出措施
1)、关于保护层的开采
开采保护层是目前防治煤与瓦斯突出最有效的措施之一。
根据《煤矿安全规程》第193条在突出矿井开采煤层群时,应优先选择开采保护层防治突出措施。
本矿井为煤层群开采,主要开采3、5、7、9、12、17、19、26煤层,所有煤层均按突出煤层设计。
煤矿对煤层进行煤与瓦斯突出鉴定,设计首先开采最上面的3号层,然后开采依次5、7、9、12、17、19、26号煤层,矿井设计开采顺序由上至下较有利于瓦斯的释放和对下部主采煤层的保护。
2、瓦斯预抽放
根据瓦斯涌出来源和涌出量构成,设计采用综合瓦斯抽放方法,具体为:
(1)利用低负压瓦斯抽放系统,在工作面的回风顺槽埋管抽放采空区的瓦斯。
(2)对掘进工作面的瓦斯抽放
掘进工作面的瓦斯涌出主要依靠加强通风来解决,但当瓦斯涌出量每分大于3立方米时,特别是根据防突的需要,应采取“四位一体”、“先抽后掘”的瓦斯防治措施,打超前钻孔预抽掘进工作面前方煤体内的瓦斯,接高负压瓦斯抽放系统进行预抽。
(二)局部防突措施
1、石门揭煤时防止煤与瓦斯突出的措施
1032石门揭煤地点,其瓦斯压力,应力都处于原始状态,且揭穿煤层时,工作面由坚硬是岩层突然进入较松软的煤层,工作面前方是集中应力容易发生突变。
上述条件,都为发生突出提供了必要的有利条件,在掘进过程中,对于石门揭煤,必须严格按《煤矿安全规程》、《煤矿建设安全规定》、《揭煤施工技术安全措施》等有关规程、规范的规定执行,编制专门的安全措施,以确保安全。
采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计第一条总则瓦斯绝对涌出量大于5m3/min、或者用通风方法解决瓦斯问题不合理的采煤工作面,必须编制瓦斯综合治理设计。
第二条采煤工作面瓦斯抽采率规定第三条采煤工作面概况(一)采煤工作面参数采煤面上、下顺槽标高,始采、收作位置,采煤面走向长度、工作面长度、煤层厚度、采厚、煤层倾角,可采储量。
(二)邻近采掘状况本煤层周边采掘活动现状,邻近煤层采掘活动现状。
(三)生产安排采面投产、收作日期,采煤工艺及预计日产量。
第四条采煤工作面瓦斯涌出量预计(一)瓦斯参数地质勘探和本块段或相邻块段实测的瓦斯参数,包括测定点标高,煤层原始瓦斯含量,瓦斯压力,吸附常数等;本煤层邻近已采块段的瓦斯涌出量,涌出量梯度,涌含比。
(二)瓦斯涌出量预测分析瓦斯来源,预测方法有模拟法和分源预测法,一般要求采用分源预测法,瓦斯涌出量预测具体方法见附件一。
(三)预测结果相对瓦斯涌出量,绝对瓦斯涌出量。
第五条瓦斯综合治理设计(一)类似块段情况本矿本煤层邻近已采典型类似块段的瓦斯治理情况。
(二)瓦斯治理方法选择根据预测的采煤工作面相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量,并结合矿井瓦斯治理实际效果,选择相适应的瓦斯治理方法。
工作面瓦斯涌出量大且现场具备条件的,选择Y型通风治理瓦斯。
工作面瓦斯绝对涌出量Q10m3/min的,采用顶板走向钻孔抽采。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为:10~20m3/min的,采用顶板走向钻孔为主,倾向钻孔、上隅角埋管等为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为:20~50m3/min的,采用以高抽巷、底抽巷(穿层钻孔)、上下顺槽倾向穿层钻孔、顺层钻孔等为主,上隅角埋管为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q50m3/min的,除采用以上抽采技术措施外,还应考虑采用地面钻孔进行抽采。
(三)通风设计通风方式(Y型通风必须明确充填工艺、材料,钻孔布置参数等),巷道断面,风量计算(按集团公司已下发的风量计算方法计算),进回风路线。
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:q=q本+q邻q本=K1*K2*K3*K4*K5*(M/m)*(X0—X c)q邻= K6* q本式中:q—回采工作面相对瓦斯涌出量(m3/t)q本—本煤层相对瓦斯涌出量(m3/t)q邻—邻近煤层相对瓦斯涌出量(m3/t)K1—围岩瓦斯涌出系数,全部垮落法取值=1.2K2—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=(L-xb)/L,式中L为工作面长度,b 为巷道宽度,x为预排系数,x=3~4K4—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=1.3~1.5K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数,我矿13槽一般取0.15M、m—本煤层的煤层厚度与回采高度(m)X0、Xc—本煤层的残存瓦斯含量(m3/t),一般取Xc =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4.7Mpa,含量9.6m3/t;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/t,残余瓦斯压力0.28Mpa,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/t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/t。