11015风巷专项防突设计1
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六枝工矿(集团)玉舍公司11015风巷掘进工作面专项防突设计总经理:安全副经理:总工程师:通防区长:审核:编制:贵州玉舍煤业有限公司二〇一五年三月八日11015风巷掘进工作面专项防突设计会审意见表目录一、编制依据 (4)二、工作面概况 (4)三、防治煤与瓦斯突出措施 (6)一)区域综合防突措施 (6)(一)区域突出危险性预测 (6)(二)区域防突措施 (6)(三)区域防突措施效果检验 (8)(四)区域验证 (9)二)局部综合防突措施 (9)(一)工作面突出危险性预测 (11)(二)工作面防突措施 (11)(三)工作面措施效果检验 (13)四、安全防护措施 (13)(一)六大系统情况 (13)(二)安全防护措施 (16)五、组织管理措施 (17)六、其他 (17)七、附件 (17)11015风巷掘进工作面专项防突设计为了贯彻落实“安全第一,预防为主”的安全生产方针,认真执行《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》,预防瓦斯突出及各种瓦斯事故的发生,针对11015风巷掘进工作面安全生产现状,特编制以下专项防突设计。
一、编制依据1、《防治煤与瓦斯突出规定》;2、六枝工矿(集团)公司《防治煤与瓦斯突出规定》实施细则(试行);3、《煤矿安全规程》(2011版);4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》;5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1025-2006);6、《煤矿瓦斯预测方法》(AQ1018-2006)。
7、《11015采面施工设计图》8、煤炭科学研究总院重庆分院所作的《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》报告。
二、工作面概况(一)工作面概况及邻近区域巷道布置的基本情况11015风巷设计从11013机巷A4-9#测点往东79.8米开口,按115°方位沿施工,属沿空掘巷,与11013机巷的平距为3米,巷道掘进高度3.5米,净高度3.2米。
巷道掘进宽度4.6米,净宽度4.2米。
掘进方式为炮掘,采用锚网、钢带(或钢筋梯)、锚索联合支护,顶板破碎时采用25#U型可缩性钢拱架进行支护。
11015风巷掘进工作面设计沿K1#煤层定向进行掘进,在本掘进区域内井下标高为+1679m~+1680m,对应地表标高+1995m~+2210m,平均埋深423m,该巷道作为11015采面回风用。
(二)煤层及地质构造情况根据原地质报告资料,及巷道揭露情况看,11015风巷受断层影响。
在A4-21′#测点往东4米,受F断层影响,断层参数为F:230°,∠68°,H=0.8,;在A4-27#测点往东4.3米,受断层影响,断层参数为:F逆断层:262°,∠29°,H=1.7;F1正断层:255°,∠45°,H=0.3;F正断层:230°,∠49°,H=?。
(三)瓦斯情况根据煤炭科学研究总院重庆分院所作的《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》报告,K1煤层在埋深271米处时瓦斯含量为13.887 m3/t,瓦斯含量梯度为0.0533m3/m.t; 瓦斯压力为1.55 Mpa,瓦斯压力梯度为0.0055 Mpa/m。
经工作面埋深情况及K1煤层瓦斯含量梯度推算出11015风巷掘进工作面原始瓦斯含量为21.9886m3/t,原始瓦斯压力为2.386Mpa。
K1煤层瓦斯参数测定成果表(四)通风方式工作面通风方式为局扇压入式通风,采用两台55KW*2对旋式局扇供风,具有独立可靠的通风系统。
进风路线:主斜井(副斜井)→11区段轨道石门→局部通风机→风筒→工作面回风路线:工作面→11013回风上山→11013回风平巷→12区段回风石门→回风斜井→地面。
三、防治煤与瓦斯突出措施一)区域综合防突措施(一)区域突出危险性预测根据煤炭科学研究总院重庆分院所作的《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》报告,K1煤层在埋深271米处时瓦斯含量为13.887 m3/t,瓦斯含量梯度为0.0533m3/m.t; 瓦斯压力为1.55 Mpa,瓦斯压力梯度为0.0055 Mpa/m。
经工作面埋深情况及K1煤层瓦斯含量梯度推算出11015风巷掘进工作面原始瓦斯含量为21.9886m3/t,原始瓦斯压力2.386Mpa。
原始瓦斯含量和压力均超过了《防治煤与瓦斯突出规定》临界值,所以该工作面预测为突出危险工作面。
(二)区域防突措施1)11015风巷上部为本煤层11013采面采空区(11013采面于2015年1月回采结束),与11013采面机巷净煤柱为3米,属于沿空掘巷,按照《防治煤与瓦斯突出规定》,即突出煤层上区段回采后对应的下区段约15m斜长范围内为瓦斯卸压区,故11015风巷处于11013采面应力释放区和瓦斯解放范围内。
2)顺层钻孔补充预抽煤巷条带瓦斯措施区域防突措施采取从11013机巷施工下行顺层预抽钻孔对11015风巷掘进工作面瓦斯进行超前预抽,钻孔设计325个,抽放半径为1.5米,孔深为70米,控制11015风巷下部62米。
(区域防突措施设计详见附图)a、抽放半径的确定:根据重庆煤科院编制的玉舍矿瓦斯抽放方案设计说明书,K1煤层抽放半径可取1.5米到2.5米之间,本次设计取抽放半径为1.5米。
b、预抽钻孔设计要求:钻孔设计控制掘进巷道下部不低于15m范围,所有钻孔均匀布置,钻孔控制范围内无空白带。
c、封孔要求:预抽钻孔封孔深度不低于8m,封孔期间必须有管理人员现场监督落实,对达不到要求的不准接抽。
d、抽放参数要求:单孔抽放负压不小于13KPa。
e、预抽时间的确定:1)掘进条带区域内煤层储量V=S·h·d=(975×70)×2.5×1.45=247406t式中V—储量,单位:万t。
S—面积,单位:m2。
H—煤厚,单位。
D—视相对密度(容重):单位t/m3 取1.45。
2)掘进条带区域内瓦斯储量Q气= V×W×K=247406×21.9886×1.15=5440111.6m3式中Q气—煤层气资源量(m3)V—煤层资源储量(t)W—煤层气含量(m3/t)k—围岩瓦斯涌出系数,取1.15。
3)达到消突时所需指标残余瓦斯含量确定根据六盘水市“双六”规定,吨煤瓦斯含量低于6m3/t,残余瓦斯含量小于0.6Mp,则按照吨煤瓦斯含量低于6m3/t预计瓦斯抽放量。
Q需=Q气- V×6=(21.9886-6)×247406×1.15=3955675.6m34)瓦斯抽采率根据计算所需预抽瓦斯总量可计算瓦斯抽采率如下:η抽采率= Q需÷Q气×100%=3955675.6÷5440111.6×100%=72.7% 5)瓦斯抽放系统我公司地面建有永久瓦斯抽放站,有三套瓦斯抽放系统:一套高负压抽放系统、两套低负压抽放系统。
高负压抽放系统抽放泵型号为两台2BE4720-2BY4型水环式真空泵(一台进行一台备用),其最大抽速为600 m3/min,泵的吸气管径为700mm,主管管径700㎜、干管管径为500mm,支管管径300㎜、200㎜。
低负压抽放系统为:2BEC-67型水环式真空泵两台,最大抽412m3/min, 2BEC-52型(备用)水环式真空泵两台,利用高负压抽放系统对本工作面进行抽放。
现11013机巷抽采主管管径为500mm,支管管径200mm,抽采负压为13kPa,支管抽采浓度6.7%。
6)日瓦斯抽放纯量为:根据玉舍煤业公司预抽经验单孔每分钟纯流量在0.008~0.016之间,11013机巷下行顺层预抽钻孔单孔抽放纯流量取0.01m3/min,测:q日=抽放流量(纯)×总孔数×24×60=0.01×325×24×60=4680m3/天7)预抽瓦斯天数T=Q需÷q日=3955675.6÷4680=845天式中T—预抽瓦斯天数(天)Q需—应抽出瓦斯量(立方米)q日—日瓦斯抽放纯量(m3/日)(三)区域防突措施效果检验1、预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验(1)确定措施效果检验指标及临界值11015风巷掘进工作面区域防突措施效果检验采用抽放后实测煤层残余瓦斯含量方法进行,区域效果检验孔必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十五条第三款的规定布置,且检验钻孔的布置必须按照预抽钻孔竣工图资料分析,尽量布置在预抽时间短及钻孔密度较稀的地方。
实测残余瓦斯含量按六盘水“双六”规定进行判断,即预抽后残余瓦斯含量低于6m3/t,残余瓦斯压力低于0.6MP,若仍大于临界值则区域防突措施无效,需重新采取补充措施。
(2)措施效果检验钻孔的布置及设计根据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,此次检验孔每个循环按3个孔进行布置,分别布置在钻孔间距较大,接近预抽钻孔边缘线,抽放时间较短的位置上,在实际施工过程中,严格按照预抽钻孔竣工图及抽放情况进行分析设计。
(3)措施效果检验钻孔的施工及相关要求检验钻孔由通防工区技术员现场给定方位和倾角,跟班队长,瓦斯测试工、安检员及瓦检员现场监督钻孔施工及取样,施工过程中,要注意是否出现喷孔、卡钻、顶钻或煤炮声等现象,并做好记录。
施工结束后由瓦斯测试工及时对所取煤样解析。
解析过程严格按照DGC瓦斯含量直接测定装置操作规程进行。
2、验证过程中的操作工艺规范及要求效果检验采用DGC瓦斯含量直接测定装置测定煤层残余瓦斯含量,严格按照DGC瓦斯含量系统操作规程进行。
(四)区域验证1、验证指标的选择及临界指标确定采用钻屑瓦斯解析指标法进行区域验证:1)、钻孔瓦斯解析指标K1值;2)、钻孔煤屑量指标;3)、钻屑温差2、采用钻屑瓦斯解析指标法对掘进工作面的突出危险性进行区域验证时,按照下列规定进行:1)每推进10~50米(在地质构造带连续进行区域验证)至少进行2次区域验证,在掘进工作面断面上布置2个检验孔,分别布置在掘进工作面断面两侧及中部。
(区域验证设计详见附图)2)如断面上布置有其它钻孔,则验证孔应尽量远离这些钻孔。
3)工作面验证措施效果检验①在掘进工作面断面上至少布置2个直径45mm的检验孔,孔深为10米,控制巷道轮廓线外3米,分别布置在断面的中部及矮帮。
②如断面上布置有其它钻孔,则检验孔应尽量远离这些钻孔。
每打孔2m 测一组数据,检验完第一个孔再检验第二个孔,逐个进行检验。
4)区域验证的操作工艺规范及要求。
①用瓦斯解吸指标K1值进行区域验证时,每钻进2米采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤钻屑,测定其瓦斯解析指标。
②从第二米开始用专用工具收集每米段排粉量(量其体积或重量)。