14301前部综采工作面初采期间的措施解析

14301前部综采工作面初采期间的瓦斯治理措施会审：矿总工：、通风副总：、安监处：、生产技术科：、抽采公司：、防突科：、二采区：、通风科：、通风队：、监控队：、瓦斯一队：、编制：、14301前部综采工作面初采期间的瓦斯治理措施一、工作面简介14301工作面是南三采区首个4#煤综采工作面，走向长度平均1302.3m，可采走向长度1162m，面长220m。

4#煤层为Ⅲ类不易自燃煤层，外段平均厚度2.3m，。

鉴于4#煤与3#煤层间距在9.2～0.4m 之间，且由西向东层间距逐渐变小，为此工作面分两段回采，前部工作面可采走向长度652.1m，只采4#煤，采高2.6m。

二、通风系统1、通风方式：14301前部综采工作面采用沿空留巷“Y”型通风方式。

即在工作面回采过程中，14301胶带巷作为主要进风巷道，14301轨道巷作为辅助进风巷；14301轨道巷后部采用沿空留巷作为工作面回风巷，一部分回风经九横贯回风立眼、14301预抽巷，汇合南轨2#底抽巷风流后，共同回入南轨1#底抽巷；另一部分回风经沿空留巷、14302切眼、汇合13301轨道巷和14302轨道巷冲洗风后，经13302轨道巷回入南三集中回风巷。

2、通风系统：（1）、进风流：14301胶带巷→九横贯回风立眼工作面→沿空留巷14301轨道巷→沿空留巷（九横贯以里）（2）、回风流：2#底抽巷九横贯回风立眼→14301预抽巷→预抽巷联络巷→1#底抽巷13301轨道巷沿空留巷九横贯以里→14302切眼→14302轨道巷→13302轨道巷1#底抽巷→→南回大巷→白家坡回风立井13302轨道巷→南三回风巷3、初采期间的风量计算：⑴、按气象条件计算Q采=60×70%×V采×S采×K采高×K采面长=60×70%×1m/s×7.462m2×1.2×1.4=527m3/min 式中：V采---采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度选取，本工作面进风流温度小于20℃，选取风速为1m/s；S采---采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，选取9.54m2；K采高---采煤工作面采高调整系数，选取1.2；K采面长---采煤工作面长度调整系数，选取1.4；70%---有效通风断面系数；60---为单位换算产生的系数。

⑵、按照瓦斯涌出量计算Q采=125×q采×K CH4=125×7.7m3/min×1.7=1637m3/min式中：q采---采煤工作面回风巷风流中最大风排瓦斯量，m3/min；（抽采矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽采量进行计算；14301前部综采工作面瓦斯绝对涌出量为24.11m3/min，其中抽排16.41m3/min，因此风排瓦斯涌出量按7.7m3/min计算）；K CH4---采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.7；125---按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不超过0.8%的换算系数。

⑶、按照二氧化碳涌出量计算Q采=100×q CO2×K CO2=100×1.2×1.5=180m3/min式中：q CO2---采煤工作面回风巷风流中最大绝对二氧化碳涌出量，1.2m3/min；K CO2---采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取1.5；100---按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.0%的换算系数。

⑷、按工作人员数量计算：Q采≥4N=4m3/min×50=200 m3/min式中：N----采煤工作面最多人数取50人（交接班时，两班考虑）；4---每人需要风量，m3/min。

根据上述1-4条件计算的最大值做为采煤工作面的实际需要风量，所以14301前部综采工作面初采期间的配风量不小于1637m3/min，由于“Y”型通风系统存在主进风巷、辅助进风巷风量分配，原则上按照辅助进风巷风量满足《煤矿安全规程》中风速要求，且辅助巷进风量不超过主进风巷风量的1/3进行配风，所以14301前部综采工作面的配风量不小于1237m3/min，14301轨道巷的配风量不小于400m3/min（轨道八横贯以里），沿空留巷回风量不小于1637m3/min。

⑸、按风速进行验算a、验算最小风量S最大=L最大×h采高×70%=4.4m×2.6m×70%=8.008m2Q采≥60×0.25S最大=60×0.25×8.008=120m3/minb、验算最大风量S最小=L最小×h采高×70%=3.8m×2.6m×70%=6.916m2Q采≤60×4.0S最小=60×4.0×6.916=1660m3/minc、验算工作面沿空留巷风量60×0.25S沿空＜Q采回＜60×4.0S沿空60×0.25×12m2＜Q采回＜60×4.0×12m2180m3/min＜Q采回＜2880m3/min式中:S最大——采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；L最大——采煤工作面最大控顶距，m;h采高——采煤工作面实际采高，m;S最小——采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；L最小——采煤工作面最小控顶距，m;S沿空——采煤工作面沿空留巷平均净断面积，m2；0.25——采煤工作面允许的最小风速，m/s；70% ——有效通风断面系数；4.0 ——采煤工作面允许的最大风速，m/s；5.0 ——采煤工作面允许的最大风速，m/s；通过上述验算，14301前部综采工作面的实际需要风量的风速符合《煤矿安全规程》要求，取上述1-4 条件计算的最大值作为4#煤14301前部综采工作面的实际需要风量，所以确定4#煤14301前部综采工作面初采期间的实际需要风量为1637m3/min。

表1 采煤工作面进风流气温与对应风速三、抽采系统及钻孔布置根据我矿现有抽采系统状况，工作面顺层钻孔、顶板走向钻孔、上部3#煤层钻孔、下部5#煤层钻孔及沿空留巷埋管抽采利用南翼2#泵站的2台BEC-72型泵和南翼3#泵站的2台BEC-87型泵带抽。

（一）、抽采管路布置1、14301轨道巷铺设一趟DN320mm瓦斯抽采管路，管路每隔6m安设一个DN320mm变2寸三通，同时在钻场处加设DN320mm 变DN219三通并配有阀门和孔板，抽采管路经过14301轨道巷与南三集中回风DN320mm管路连接，建立轨道巷顺层钻孔瓦斯抽采系统。

2、14301胶带巷铺设一趟DN320mm瓦斯抽采管路，管路在每个钻场要留设一个DN320mm变DN219mm三通，同时每隔6m安设一个DN320mm变2寸三通，并配有阀门和孔板，抽采管路经过14301胶带巷与南三回风DN320mm管路连接，建立14301胶带巷顺层钻孔、顶板走向钻孔瓦斯抽采系统。

3、14301预抽巷铺设一趟DN320mm瓦斯抽采管路，每隔6m 留设一个DN320mm变2寸三通，每个三通并配有阀门和孔板，抽采管路经过预抽巷回风立眼与南三回风DN320mm管路连接，建立14301预抽巷顶板走向钻孔、3#煤钻孔、14301高抽巷钻孔瓦斯抽采系统。

4、14301沿空留巷铺设一趟DN320mm瓦斯抽采管路，与留巷段内4寸压埋管和DN2190mm压埋管连接。

14301沿空留巷压埋管时，在留巷墙体前30m内每间隔3m预留一根DN219mm 抽放管，之后每间隔9m预留一根4寸铁管（进入采空区时超出墙体0.5m）。

14301沿空留巷DN320mm抽采管路经过九横贯回风立眼、14301预抽巷与南三回风DN320mm管路连接，建立沿空留巷瓦斯抽采系统。

（二）、抽采钻孔布置1、4#煤顺层钻孔(1) 4#煤钻孔的布置根据该面瓦斯治理要求，14301前部工作面顺层钻孔采用VLD-1000型澳钻钻机在轨道巷钻场施工，孔深为300m。

澳钻钻孔未辐射区域采用国产钻机施工钻孔，钻孔布置在14301轨道巷和14301胶带巷两侧，开孔间距6m，倾角±4°，开孔时垂直煤壁钻进，覆盖工作面澳钻钻孔未覆盖区域，消除本煤层空白带。

(2)钻孔的封孔澳钻钻孔封孔采用水泥注浆封孔，封孔材料选择4寸PVC管，封孔长度12m；国产钻机封孔采用水泥带压封孔，封孔材料选择2寸PVC管，封孔长度12m。

2、上部3#煤层顺层钻孔（1）钻孔的布置14301前部工作面3#煤层瓦斯治理利用14301预抽巷80m-710m处之间平行布置，共布置钻孔106个，钻孔沿巷道左手帮垂直钻进，钻孔间距6m，倾角+4°，孔深100m。

（2）钻孔的封孔钻孔封孔采用水泥带压封孔，封孔材料选择2寸PVC管，封孔长度12m。

3、顶板走向钻孔（1）钻孔的布置①14301胶带巷裂隙带钻孔布置在145m-1270m处现有钻场内，共布置12组，其中14301前部综采面工作面布置4组（9组到12组），每组布置钻孔6个，钻孔孔径Φ94mm，具体的钻孔参数如下表：钻孔施工参数表②在14301预抽巷施工14301前部综采工作面倾向高位钻孔，共施工钻孔9组，其中第一组到第八组钻孔组间距为60m，第九组钻孔距第八组钻孔间距为120m，终孔点高度16～25m，终孔点间距15m，孔径为Φ192mm具体参数如下：（2）钻孔的封孔胶带巷和预抽巷裂所有顶板走向钻孔封孔均采用水泥封孔，封孔材料选择4寸PVC管，封孔长度12m。

4、下部5#煤层顺层钻孔（1）钻孔的设计①利用14301预抽巷700m处平台往里36m的左手帮钻场布置钻孔。

共布置14个钻孔,钻孔间距为30m。

②南三德钻钻场布置7个钻孔，钻孔终孔间距均为30m，目标方位角均为64.5°。

（2）钻孔的封孔封孔采用带法兰盘的PVC管，425#水泥封孔。

钻孔施工完毕后要安装孔板流量计、阀门，且主抽放管路必须安装放水器。

5、沿空留巷埋管抽采方法的实施根据工作面巷道布置情况，工作面采用沿空留巷Y型通风方式时采空区上部积聚大量高浓瓦斯，为保证较高的瓦斯抽采率，确保工作面本质安全型生产，14301前部工作面沿空留巷墙体前30m范围内每间隔3m在柔模袋上预留一根DN219mm抽放管，并用法兰盘、埋线管连接，抽放管伸出墙体0.5m。

DN219mm抽放管必须压设在沿空留巷注浆柔模袋上的专门压埋管孔内，严禁在柔模袋交接处和柔模袋顶部压设，否则不得注浆。

在留巷施工过程中，每个DN219mm 抽放管设置一个碟阀和观测孔与巷道非采煤帮的DN320mm抽放管连接。

四、初采期间的瓦斯治理安全技术措施（一）、通风安全技术措施：1、加强通风系统管理，测风员每10天对14301前部综采工作面进行一次全面测风（如有风量变化时,必须及时调整），由于初采期间工作面瓦斯涌出量不均匀，因此必须确保14301沿空留巷回风量不小于1637m3/min，其中14301前部综采工作面的配风量不小于1237m3/min，14301轨道巷的配风量不小于400m3/min（轨道八横贯以里）。