xxx采煤工作面瓦斯治理区域设计

贵 州 省xxx

xxx采煤工作面瓦斯治理设计

审 核：

时 间：2008年12月15日

1 目 录

1、工作面概况 ..................................................................................................... 2

2、工作面瓦斯情况 ............................................................................................. 2

3、掘进工作面瓦斯治理设计 ............................................................................. 3

4、采煤工作面瓦斯治理方案 ............................................................................. 5

（1）回采前施工本煤层瓦斯抽放措施 ...................................................... 5

(2) 回采前密集浅孔排放钻孔瓦斯 .......................................................... 5

（3）高位钻孔抽放顶板裂隙带瓦斯 .......................................................... 6

（4）通过插管抽放采空区上隅角瓦斯 ...................................................... 6

5、xxx瓦斯抽放管路布置方案 .......................................................................... 7

6、掘进工作面防突效果检验方案 ..................................................................... 7

7、采煤工作面防突效果检验方案 ..................................................................... 9

8、安全防护方案 ............................................................................................... 11

2 xxxxxx采煤工作面抽放设计

1、工作面概况

该工作面位于大威岭背斜轴部标高为+1150～+1160米，北邻近东翼轨道大巷，南部邻近9102已采工作面运输巷，工作面内断层较少，总体呈较稳定的单斜层状，缓倾斜。其构造属简单类型。

（1）、水文情况：据工作面揭露及临近钻孔情况，该工作面直接顶、底板为中粒砂岩和粉砂质粘土岩，老顶为灰岩。直接充水含水层为龙潭组层状裂隙含水层，其富水性自上而下由强到弱，总体可视为弱富水含水层；但深部断层破碎带胶结较好，透水性弱可起一定阻水作用，对安全生产不构成威胁。

（2）、断层：工作面内现出现两条小断层，其中在9102工作面切眼掘进过程中曾揭露一断层其产状不详；有待在以后的生产过程中边探边掘。以便掌握准确的地质资料指导安全生产。

（3）、煤层特征：煤厚、煤层结构、物理性质、煤层地质储量。

①煤厚、煤层结构：本工作面开采M9煤层，煤层结构简单，基本上为单一煤层，煤层倾角为2～6度，煤层厚度0.6～1.8米，平均厚度1.53米，②物理性质：该煤层以亮煤为主，次为暗煤，光亮型煤。煤层可采储量27.2万吨。

（4）、煤尘、自燃与地温

①煤尘爆炸性：经测试证明本矿井无煤尘爆炸危险。

②煤的自燃：精查地质报告提供的煤层自燃资料显示不易自然。③地温：临近矿井平均地温度为22°（轿子山矿井）；在160～250m处，地温为19～21°；推测该工作面地温正常，无高温热害。

2、工作面瓦斯情况

煤层透气性系数0.056553～0.11062m2/MPa2·d，瓦斯流量衰减系数为0.024～0.069d-1，百米钻孔瓦斯流量为13.8546L/min，预计工作面瓦斯含量约为20m3/t，所以瓦斯地质储量约为544万m3。

3 3、掘进工作面瓦斯治理设计

根据重庆煤科院2005年8月所做的瓦斯治理技术参数报告得知，钻孔预抽3个月时的抽放半径为2.5m，但是在煤层受放炮震动后，瓦斯解析量大，所以一是通过迈步挂耳钻场施工边掘边抽钻孔抽放掘进巷道瓦斯和探测前方地质构造，二是通过掘进前施工密集浅孔释放前方工作面应力和瓦斯。

（1）边掘边抽措施

在掘进工作面顺槽施工挂耳钻场布置抽放钻孔。钻场规格为3000×3000×2000mm，钻场间距60m，左右帮挂耳钻场间距为3m，钻场中对中5m，钻场施工时利用密集浅孔措施，孔径42mm，钻场排放超前距5m，钻场校检超前距2m。排放孔数量为8个。校检孔数量为3个。每组左右帮钻场和迎头共施工13个钻孔，钻孔参数如下表一,钻孔布置详见图1。

在xxx轨道顺槽掘进过程中，在巷道开口处设一组钻场，沿东翼轨道上山巷道施工一组钻孔，钻孔平行巷道布置，控制巷道巷帮15m，巷道前方60m，保留17m超前距。钻孔施工结束后封孔连接抽放，在巷道施工45m后在施工挂耳钻场。

表一 迈步钻场钻孔参数表

孔 号 孔 径（mm） 孔深（m） 与巷道夹角（○） 倾 角（○）

1 75 42 17 沿煤层施工

2 75 72 11 沿煤层施工

3 75 71 6 沿煤层施工

4 75 70 2 沿煤层施工

5 75 70 0 沿煤层施工

6 75 70 0 沿煤层施工

7 75 70 0 沿煤层施工

8 75 70 0 沿煤层施工

9 75 70 0 沿煤层施工

10 75 70 2 沿煤层施工

11 75 71 6 沿煤层施工

12 75 72 11 沿煤层施工

13 75 42 17 沿煤层施工

4 6000070000100003600600007000010000450045004500450045004500

图1 掘进工作面钻孔布置图

xxx运输顺槽由于沿9102采煤工作面采空区掘进，所以按突出威胁区域管理。工作面掘进过程中先对工作面进行突出危险性效果检验，如效果检验超标，则执行密集浅孔排放措施。排放孔布置详见图2 xxx运输顺槽掘进工作面排放钻孔布置图。

图2 xxx轨道顺槽掘进工作面排放钻孔布置图

图3 xxx采煤工作面排放钻孔布置图

xxx轨道顺槽掘进过程中未受采动影响所以按突出头面管理，执行防突措施，先抽放再排放，排放钻孔沿煤层中部布置，排放孔控制巷帮5m，巷

5 道前方5m，详见图3 xxx轨道顺槽掘进工作面排放孔布置图。

4、采煤工作面瓦斯治理方案

（1）回采前施工本煤层瓦斯抽放措施

钻孔沿工作面轨道顺槽和运输顺槽布置，孔深85m，孔径75mm，钻孔间距3m，xxx运输顺槽钻孔施工坡度约为2～5○，xxx轨道顺槽钻孔施工坡度约为2～5○，在施工过程中如遇地质构造带根据实际情况变更钻孔施工方案。但是施工过程中由于煤层厚度变化或与瓦斯大时，变更设计方案，采取加密钻孔措施。由于本区域煤层煤层比较薄，所以施工过程中，施工单位要根据实际情况变更钻孔坡度，本工作面共施工钻孔41480m。随着工作面向前推进，本煤层钻孔沿着巷道施工。施工一个钻孔封孔连接一个钻孔。

(2)回采前密集浅孔排放钻孔瓦斯

一是由于矿煤层地质条件简单，透气性系数较差，所以单一靠抽放解决不了瓦斯量的问题。二是由于根据xxx以前突出情况来看，关键是地质构造原因，所以密集浅孔有利于控制小型地质构造。所以每隔10m布置一个13m深钻孔探地质构造，工作面排放孔沿切眼垂直布置，孔深10m，钻孔间距2m，孔径42mm。每循环保证5m超前距，在工作面上下安全出口15m范围内不布置钻孔。钻孔布置在煤层中部，如遇地质构造或瓦斯涌出量大、打钻喷孔的地方，在此区域前后10m范围内加密钻孔，孔间距1m，孔深13m。工作面设计每循环推进3.6m，施工排放孔680m，工作面设计排放孔进尺116184m。详见图4 xxx采煤工作面排放钻孔布置图。

6 采 空 区工 作 面 切 眼

图4 xxx采煤工作面排放钻孔布置图

（3）高位钻孔抽放顶板裂隙带瓦斯

在工作面运料顺槽左帮每间隔30m施工一组高位钻孔，钻孔控制顶板垂高15～20m，控制工作面上隅角煤层走向顶板长度30m，钻孔孔径94mm，开孔6m范围内孔径为115mm，钻孔施工结束后封孔连接抽放。详见图5 xxx工作面高位钻孔布置图。设计工作面施工高位钻孔20组，单孔深度100m，所以设计施工高位钻孔10000m，预计单孔平均抽放瓦斯纯量1～1.5m3/min。钻孔施工结束后封孔连接抽放，连接矿井低负压抽放管路。

（4）通过插管抽放采空区上隅角瓦斯

在工作面回采推进过程中，每推进2.4m施工一组隔离墙（长度为3～5m左右），并且在隔离墙施工过程中通过伸缩骨架风筒连接低负压抽放管路对上隅角瓦斯进行半封闭式抽放。

图5 xxx工作面高位钻孔高位钻孔布置图