礦井采掘工作面瓦斯治理方案

1、礦井采掘工作面瓦斯治理方案礦井采掘工作面瓦斯治理方案 編制人：編制人： 通風助理：通風助理： 總工程師：總工程師：目目 錄錄一、礦井通風瓦斯現(xiàn)狀一、礦井通風瓦斯現(xiàn)狀.1 1（一）通風系統(tǒng).1（二）瓦斯抽采系統(tǒng).1（三）采掘工作面瓦斯情況.1（四）安全監(jiān)控系統(tǒng).1二、掘進工作面瓦斯治理方案二、掘進工作面瓦斯治理方案.2 2（一）瓦斯含量8M/T的掘進面.2（二）瓦斯含量 8M/T-10M/T的掘進面.3（三）瓦斯含量 10M/T-13M/T的掘進面.3（四）瓦斯含量13M/T的掘進面.3三、回采工作面瓦斯治理方案三、回采工作面瓦斯治理方案.4 4（一）瓦斯抽采.4（二）工作面瓦斯治理措施.81礦

2、井采掘工作面瓦斯治理方案礦井采掘工作面瓦斯治理方案一、礦井通風瓦斯現(xiàn)狀一、礦井通風瓦斯現(xiàn)狀（一）通風系統(tǒng)（一）通風系統(tǒng)一、礦井通風系統(tǒng)概況1、礦井為高瓦斯礦井，通風方式為中央并列式，通風方法為機械抽出式。布置有主井、副井、回風井三個立井井筒，其中主井、副井進風，回風井回風。井下大巷采用三進兩回布置，其中主運大巷、東輔運大巷、西輔運大巷進風，東回風大巷、西回風大巷回風。通風系統(tǒng)圖，見附圖一2、回風立井安裝有兩臺 FBCDZ-10-No34（2800KW）對旋軸流式主要通風機，電動機型號 YBF560M2-10，電機功率 2800kW，額定轉速 580r/min。風機額定風量為 15000-210

3、00 m3/min，負壓范圍1800-5200Pa，目前礦井負壓 3380Pa。礦井通風阻力要求煤礦井工開采通風技術條件（AQ1028-2006）礦井通風系統(tǒng)風量 m3/min系統(tǒng)的通風阻力 Pa300015003000-500020005000-1000025001000-20000294020000392023、目前礦井 2 號風機正常運行，風機運行頻率 49Hz，風機葉片角度為 53，礦井總進風量為 17210m3/min，總回風量為17390m3/min，有效風量 16580m3/min，礦井有效風量率為 96.34%。4、礦井等積孔 5.87，公式 A=1.19QhA礦井等積孔，Q主

4、扇風量，m3/sh主扇負壓，Pa二、 礦井通風系統(tǒng)存在主要問題1、3202 工作面通風系統(tǒng)與原設計不一致。2、3603 運輸順槽、3605 運輸順槽掘進工作面與 3607 運輸順槽工作面、主運大巷工作面、2#采區(qū)變電所串聯(lián)。3、3607 運輸順槽掘進工作面與主運大巷工作面串聯(lián)。4、3601 工作面與 3603 各掘進面共用進回風。5、3202 輔回配風巷與 3202 工作面共用進回風。6、3202 工作面回風串入 3601 工作面及 3603 掘進工作面。7、采區(qū)進回風巷“一段進風，一段回風”問題：3103 工作面運輸巷。三、風量分配計劃現(xiàn)階段回采工作面共 3 個，分別為 3202 工作面、3

5、601 工作面、3103 工作面，掘進工作面共 9 個，分別為主運大巷掘進面、3603 運輸順槽、3605 運輸順槽、3603 回風措施巷、3603 運輸措施巷、3607 運輸順槽、3603 回風順槽東、3603 回風順槽西、3202 輔回配3風巷。根據(jù)以上采掘面，計算礦井用風量，計算結果如下：一、回采面需風量計算1、3202 工作面風量計算根據(jù)目前回采工作面情況，3202 工作面計劃配風量為1500m3/min，外 U 巷道配風量為 500m3/min。則 3202 工作面計劃配風為 2000m3/min。2、3601 工作面需風量計算根據(jù)通風區(qū)實測，3601 工作面回采地點煤層瓦斯含量約為

6、7.47m/t，落煤殘余瓦斯含量為 4.5m/t。日產(chǎn)量為 7100t，工作面每天工作時間為 17 小時。則工作面風排瓦斯量為：q=7100（7.47-4.5）1760=20.6m3/min則工作面配風量為：Q=q0.8%1.5=3860m3/min則 3601 回采工作面計劃配風為 3860 m3/min。（3）3103 工作面需風量計算根據(jù)通風區(qū)實測，3103 工作面回采地點煤層瓦斯含量約為7.28m/t，落煤殘余瓦斯含量為 4.55m/t。日產(chǎn)量為 5700t，工作面每天工作時間為 17 小時。則工作面風排瓦斯量為：q=5700（7.28-4.55）1760=15.2m3/min則工作面

7、配風量為：4Q=q0.8%1.5=2850m3/min則 3103 回采工作面計劃配風為 2850 m3/min。二、掘進工作面需風量計算主運大巷工作面選用 255KW 風機供風，風機前配風為1300m3/min。順槽掘進，選用 237KW 風機供風，實測該風機雙級供風吸風量為 710m3/min 左右，風機開啟單級運行實際吸風量約為420m3/min。三、其它巷道及硐室配風1#采區(qū)變電所需風量 200m3/min,2#采區(qū)變電所需風量200m3/min，爆破材料庫需風量為 200m3/min；硐室（采區(qū)變電所、爆炸材料庫、配電點）、其他巷道以及風門漏風計劃配風量 2900m3/min。四、風

8、量分配計劃（一）3601 工作面、3103 工作面 2 個回采面同時回采,3202 工作面 1 個工作面為停產(chǎn)階段，掘進工作面共計 9 個(風機雙級供風)，風量分配如下：用風地點計劃風量（m3/min）局扇功率及數(shù)量備注3601 工作面38603103 工作面2850回采面（3 個）3202 工作面20005主運大巷1300255KW，2 臺雙級3603 運輸順槽237KW，2 臺雙級3605 運輸順槽1700237KW，2 臺雙級3603 運輸措施巷237KW，2 臺雙級3603 回風措施巷237KW，2 臺雙級3603 回風順槽東2400237KW，2 臺雙級3603 回風順槽西10002

9、37KW，2 臺雙級3607 運輸順槽1000237KW，2 臺雙級掘進面（9 個）3202 輔回配風巷1000237KW，2 臺雙級其它硐室、巷道配風及風門漏風2700合計18510目前礦井風量為 17210m3/min，由上表可知，在滿足 9 個掘進面同時掘進（風機雙級供風）、2 個回采面同時回采、1 個回采面?zhèn)溆玫那闆r下，礦井風量無法滿足生產(chǎn)要求。風量旬報表、分量分配表，見附表一、附表二風速超限明細、角聯(lián)巷道明細，見附表三、附表四（二）瓦斯抽采系統(tǒng)（二）瓦斯抽采系統(tǒng)（三）采掘工作面瓦斯情況（三）采掘工作面瓦斯情況各采掘工作面瓦斯涌出量統(tǒng)計表，見附表五（四）安全監(jiān)控系統(tǒng)（四）安全監(jiān)控系統(tǒng)礦

10、井采掘工作面瓦斯傳感器報警值、斷電值、復電值均下調(diào) 20%，斷電范圍因部分工作面未上傳，斷電范圍未按通風區(qū)規(guī)定執(zhí)行。1、北部大巷區(qū)域6北部大巷區(qū)域掘進工作面瓦斯傳感器已上傳，東回風大巷起底處瓦斯傳感器未上傳。北部大巷區(qū)域掘進工作面范圍內(nèi)，任一瓦斯傳感器達到斷電值，均能將該區(qū)域范圍內(nèi)所有掘進面及回風流電氣設備斷電（東回風大巷起底除外）。東回風大巷起底處范圍內(nèi)瓦斯傳感器未上傳，因此該地點瓦斯傳感器只能對該范圍內(nèi)（東回風大巷）電氣設備斷電。2、3601 工作面、3603 工作面區(qū)域3601 工作面瓦斯傳感器已上傳，3603 工作面瓦斯傳感器未上傳。3601 工作面任一瓦斯傳感器達到斷電值，均能將 3

11、601 區(qū)域范圍內(nèi)所有電氣設備斷電。3603 工作面任一瓦斯傳感器達到斷電值，均能將 3603 區(qū)域范圍內(nèi)掘進巷道及回風流巷道內(nèi)所有電氣設備斷電。3、3202 工作面區(qū)域3202 回采面瓦斯傳感器已上傳，3202 輔回措施巷工作面瓦斯傳感器未上傳。3202 工作面任一瓦斯傳感器達到斷電值，均能將該工作面、回風順槽所有電氣設備斷電。3202 輔回措施巷工作面任一瓦斯傳感器達到斷電值，均能該工作面范圍內(nèi)掘進巷道及回風流巷道內(nèi)、3202 輔助回風巷巷道內(nèi)所有電氣設備斷電。74、3103 工作面區(qū)域3103 回采面瓦斯傳感器已上傳，3207 輔助進風巷水倉瓦斯傳感器未上傳。3103 工作面任一瓦斯傳感

12、器達到斷電值，均能將該工作面及回風流巷道內(nèi)所有電氣設備斷電。3207 輔助進風巷水倉瓦斯傳感器達到斷電值，只能斷水倉電泵電源。二、掘進工作面瓦斯治理方案二、掘進工作面瓦斯治理方案（一）瓦斯含量（一）瓦斯含量8m/t8m/t 的掘進面的掘進面根據(jù)以往經(jīng)驗，瓦斯含量8m/t 的掘進面，工作面瓦斯涌出量約為 2.4m/min，選用 237KW 風機，風機開單級，工作面風量為 410m/min，回風流瓦斯?jié)舛茸畲笾导s為 0.6%。因此，瓦斯含量8m/t 的掘進面，選用 237KW 風機，風機開單級，基本能解決工作面瓦斯問題。（二）瓦斯含量（二）瓦斯含量 8m/t-10m/t8m/t-10m/t 的掘進

13、面的掘進面根據(jù)以往經(jīng)驗，瓦斯含量 8m/t-10m/t 的掘進面，工作面瓦斯涌出量約為 3-4.9m/min，選用 237KW 風機，風機開雙級，工作面風量為 710m/min，回風流瓦斯?jié)舛茸畲笾导s為 0.7%。因此，瓦斯含量 8m/t-10m/t 的掘進面，選用 237KW 風機，風機開雙級，基本能解決工作面瓦斯問題。（三）瓦斯含量（三）瓦斯含量 10m/t-13m/t10m/t-13m/t 的掘進面的掘進面工作面迎頭布置扇形鉆孔進行預抽，掘進巷道兩幫布置鉆場進8行邊掘邊抽，如圖所示。巷道掘進方向11瓦斯含量瓦斯含量 10m/t-13m/t10m/t-13m/t 的掘進工作面瓦斯治理措施示

14、意圖的掘進工作面瓦斯治理措施示意圖（四）瓦斯含量（四）瓦斯含量13m/t13m/t 的掘進面的掘進面煤層瓦斯含量13m/t 的掘進工作面，采用千米鉆機長鉆孔遞進式預抽，解決掘進條帶瓦斯超限危險性。該區(qū)域瓦斯抽采方案如圖所示。模塊3模塊2模塊1600m千米鉆孔模塊3模塊2模塊1600m回風巷進風巷頂板裂隙帶鉆孔5510m煤層瓦斯含量煤層瓦斯含量13m/t13m/t 區(qū)域瓦斯治理措施示意圖區(qū)域瓦斯治理措施示意圖三、回采工作面瓦斯治理方案三、回采工作面瓦斯治理方案（一）瓦斯抽采（一）瓦斯抽采1 1、預抽、預抽9一盤區(qū)主運巷一盤區(qū)回風巷3103運輸順槽3103回風順槽停采線90m（立體交叉，鉆孔間距2

15、m）（1）抽采設計瓦斯含量9m/t 的回采面在回風順槽和運輸順槽雙面施工鉆孔，孔徑為 113mm，鉆孔間距 3m。如圖所示。瓦斯含量 9m/t-12m/t 的回采面在回風順槽和運輸順槽雙面施工鉆孔，孔徑為 113mm，鉆孔間距 1.5m，兩側鉆孔呈立體交錯布置。如圖所示。瓦斯含量12m/t 的回采面10模塊3模塊2模塊1600m千米鉆孔模塊3模塊2模塊1600m回風巷進風巷頂板裂隙帶鉆孔5510m回采工作面采用千米鉆機施工長鉆孔模塊進行本煤層預抽。如圖所示。（2）確保抽采效果的措施及時施工本煤層預抽鉆孔，確保抽采時間。回采工作面順槽掘進期間，預抽鉆孔滯后工作面不得超過200m，及時施工鉆孔，及

16、時并入抽采系統(tǒng)，確保本煤層鉆孔抽采時間?；夭晒ぷ髅骖A抽鉆孔實現(xiàn)雙側布孔，工作面不得留有空白帶。預抽鉆孔達不到設計要求的，必須在鉆孔周邊補打鉆孔，工作面不得留有空白帶。確保工作面卸壓區(qū)域抽采效果工作面回采期間，卸壓帶鉆孔距工作面距離不得超過 5m，確保卸壓區(qū)域抽采效果。及時放水，確保抽采效果。11一盤區(qū)主運巷一盤區(qū)回風巷3103運輸順槽3103回風順槽3103工作面切眼1#2#3#4#5#壓茬25m高位鉆場鉆場通道頂板鉆孔停采線50mAABB1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#60m壓茬25m壓茬25m3.15.0回風巷高位鉆場2.05.65煤層工作面?zhèn)认飵?.04.51.11#2#3#4

17、#5#1.81.0鉆場通道0.8挑頂0.8mA-A剖面底板實體煤回風巷側幫3.15.65B-B剖面高位鉆場0.8鉆場通道回風巷側幫5.01.12.0頂板砂質(zhì)泥巖1#2#3#4#5#頂板鉆孔預抽鉆孔投抽后，鉆孔連孔管及放水器應及時放水，避免堵塞抽采管，影響抽采效果。2 2、采空區(qū)抽采、采空區(qū)抽采（1）鉆孔終孔位置根據(jù)初次頂板跨落和跨落高度，距切眼 40m 范圍內(nèi)，采空區(qū)鉆孔終孔位置距巷道頂板 10-20m，距切眼 40m 范圍外，采空區(qū)鉆孔終孔位置距巷道頂板 30m。（2）單 U 鉆場采空區(qū)鉆孔布置在回采工作面回風順槽布置鉆場，鉆場抬高 1.1m（距回風巷底板），尺寸 5m5m2m，鉆場內(nèi)挑頂

18、0.8m，鉆場間距 50-70m，每個鉆場施工 5 個鉆孔，鉆孔開口高度距鉆場底板 1.8m，鉆孔間距0.8m，迎工作面放向打頂板走向長鉆孔，鉆孔終孔點位于煤層頂板5-30m。見下圖。123202工作面停采線45單單“U”“U”型工作面采空區(qū)抽采示意圖型工作面采空區(qū)抽采示意圖（3）雙 U 巷道采空區(qū)鉆孔布置在工作面輔助回風巷施工采空區(qū)鉆孔，采用平行鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯，鉆孔間距 3-5m，鉆孔開孔高度 2m，鉆孔長度 124m，鉆孔與巷道夾角為 45，終孔距離煤層頂板 30m。采用“兩堵一注”囊?guī)椒饪追绞?。見下圖。雙雙“U”“U”型工作面采空區(qū)抽采示意圖型工作面采空區(qū)抽采示意圖3 3、瓦斯參數(shù)

19、測定、瓦斯參數(shù)測定（1）煤體參數(shù)測定掘進工作面每掘進 70m，采用 SDQ 快速測定裝置，測定 1 次煤層瓦斯含量；針對瓦斯涌出量4.5m/min 的區(qū)域，根據(jù)實際情況及時測定。（SDQ 快速測定裝置需要 5-9 臺，專職測定人員 2 人）回采工作面工作面回采前，在運輸順槽、回風順槽每 50m 測定 1 次每次瓦斯含量，測定鉆孔深度不得小于 60m。工作面生產(chǎn)期間，每 100m 需測定落煤的殘余瓦斯含量。13（2）主管、支管及鉆孔瓦斯參數(shù)參數(shù)測定每周對主管、支管及鉆孔測定 1 次瓦斯參數(shù)，包括瓦斯?jié)舛取⒊椴苫炝?、抽采純量、負壓、溫度等參?shù)，并形成報表。（二）工作面瓦斯治理措施（二）工作面瓦斯治理措施1、合理調(diào)配風量，確保采掘工作面用風（1）減小風門漏風。根據(jù)通風區(qū)風門漏風測算結果，礦井風門漏風為 2380m/min，漏風較大，礦井目前總風量不足，需嚴格控制漏風，方能保證采掘工作面用風。（2）減小密閉漏風。根據(jù)現(xiàn)場觀察