31006抽放设计1.docx

1、31006抽放设计1河东煤矿31006综采工作面瓦斯抽放设计说明书二一二年二月十五日目 录第一章 矿井概况 1第二章 31006工作面概况 4第三章 31006工作面抽放方案 8第四章 瓦斯抽放设备 16第五章 抽采参数考察 17第六章 抽采的安全技术管理措施 18第七章 抽放瓦斯管理 20第八章 避灾路线 26会审签字表时 间： 地 点：调度会议室会审单位：通 风 区安 监 处通风副总安全副总调 度 室安全矿长生 产 科机电矿长探 放 区生产矿长地 测 科总 工机 电 科矿 长监测监控会审签字表会审单位： 集团公司通风处集团公司机电处集团公司安监局集团公司总工程师河东煤矿31006综采工作面

2、瓦斯抽放设计 第一章 矿井概况1、地理位置山西汾西矿业(集团)有限责任公司河东煤矿河溪沟井位于山西省晋中市灵石县两渡镇境内，属霍西煤田灵石矿区北部，交通便利，南同蒲铁路和大运公路沿矿井工业广场北西侧通过，区内均有三级公路与其相连通。河溪沟井距两渡车站0.4km。两渡车站南距灵石车站10km，北距介休车站10km，经灵石站和介休站通往全国及全省各地。2、基本地质特征矿井现开采10号煤层，根据实际开采情况，10号煤层厚度1.206.70m，平均3.60m,顶底板均为泥岩和粉砂岩，属稳定全井田可采煤层。该矿为低瓦斯矿井，10号煤层自燃倾向性为类，属容易自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性。3、生产能力及建设

3、情况河东煤矿原有两套生产系统，即河溪沟井和崔家沟井，设计能力均为0.30Mt/a，2005年山西省煤炭工业局以晋煤规发2005256号文核定河溪沟井生产能力0.90Mt/a。目前河溪沟井主运输系统改造工程已基本完成，升级改造后开采河溪沟井田和崔家沟井田所有剩余上下组煤资源，生产规模将提升为1.20Mt/a。井田面积为48.35km2，拟采9号、10号、10下、11号煤层，矿井水文地质条件复杂，全井田内共获得煤炭资源/储量308.29Mt，其中9号煤层资源/储量44.03Mt，10号煤层资源/储量131.56Mt。4、矿井开拓方式矿井开拓方式为斜井开拓，井田内共有5个井筒，开采煤层为9号和10号

4、煤层。 主斜井：净宽4.16m，净断面10.95m2 ,倾角16，斜长633.00m。井筒中装备一条带宽1000mm的带式输送机，担负全矿井煤炭提升任务，兼作矿井的进风井筒和安全出口。沿井筒敷设有下井电缆、排水管、洒水管等。副立井：直径5.0m，净断面19.60m2，垂深81.00m。装备一对1T单层单车普通罐笼，担负矿井辅助提升任务，在井筒内装备行人梯子间兼作矿井的安全出口。材料斜井：净宽3.60m，净断面10.10m2，倾角25，斜长326.50m。井筒内铺设单轨，轨距600mm，轨型30kg/m，担负矿井矸石提升、大件设备下放，兼作矿井的安全出口，沿井筒敷设有洒水管。行人斜井：斜长541

5、.314m,倾角1850，为矿井专用的行人斜井，兼作矿井的安全出口，沿井筒敷设有洒水管。回风斜井：净宽4.50m，净断面12.90m2，斜长391.60m，为矿井专用的回风井筒，兼作矿井的安全出口，沿井筒敷设有排水管、洒水管、压风管路等。5、通风系统和瓦斯情况矿井通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式，主扇风机采用防爆抽出式对旋轴流通风机2台，其型号为FBSDZ-NO-27,一台工作，一台备用，电压6000V，功率：2450KW。主井、副井、行人斜井、材料大巷均为进风井，断面分别为10.7m2、9.8 m2、12 m2、14.1 m2；崔家沟新风井为总回风井，断面为13.5m2。现总进风量

6、8458 m3/min，矿井总回风量8980m3/min。6、提升运输情况主斜井提升选用B=1000mm型钢丝绳芯胶带输送机，配套有完善的保护系统。主斜井胶带输送机完善了“五项”保护措施。暗斜井提升设备电控选用TKD-NT-23-2386I/P型成套电控设备，全数字动力制动PLC控制。在井底煤仓选用了GLD800/5.5/S型甲带式给料机，该产品运行功率小，能量消耗低，运行经济性好；材料斜井提升机选用JK-2.5/30型双滚筒提升机，配用行星齿轮减速器，提高了传动效率运行费用降低；煤机采用MG300-BW型交流变频电牵引双滚筒采煤机，工作面刮板输送机采用SGD-630/180型。7、供电系统在

7、河溪沟工业场地建一座6kV变电所，两回6kV电源分别架空引自崔家沟35kV区域变电所6kV不同母线段。导线均选用LGJ240钢芯铝绞线，送电距离约2.1km，采用混凝土单杆架设，线路压降为2.23%，工作时两回电源线路一用一热备，任一回电源停止运行时，另一回电源仍能保证矿井工业场地全部负荷用电。8、排水系统新区水泵房安装有MD280437型355KW水泵3台，正常情况下一台运行，一台备用，井底水仓通过管径273mm双管路排往地面井下水处理站。回采工作面顺槽、掘进工作面一采区轨道上山集中轨道大巷中央水仓回风斜井排水管路地面井下水处理站。9、供水及综合防尘矿井地面建有4个蓄水量为1400m3的蓄水

8、池（旧区2个200m水池，新区2个500 m水池）作为矿井防尘和消防用水源，水源来自矿井地下水排至地面，经过净化水质达到防尘和消防用水要求。旧区水源由主皮带斜井轨道石门560运输大巷560延伸大巷新区水源由新风井集中回风巷四采区回风巷四采区各个采煤工作面、掘进工作面新区水源由新风井集中回风巷一采区、二采区各个采煤工作面、掘进工作面10、压风系统压风设备选用高效节能的螺杆式空气压缩机，空压机配套智能控制器，可根据现场用风量随时调节工作参数，使机器运行在最佳状态。1）压风管路敷设路径主管：由空压机站经回风斜井（10寸）至井下集中回风巷巷敷设4寸无缝钢管。支管：集中回风巷至顺槽掘进工作面敷设4寸无缝

9、钢管。设计选用3台GA250型地面固定螺杆式空气压缩机，其中1台工作，1台备用。11、监测监控系统本设计利用原有一套KJ65N-J型煤矿安全监测监控系统，另增补ASZ2型火灾预报束管监测系统，对采掘工作面的瓦斯进行连续监测，当瓦斯超限时，立即报警并切断相应范围内设备电源,并对井下各采区主要巷道的风速、负压、温度等安全参数及主要机电设备运行状态、风门的开闭状态、主要配电点的馈电状态进行监测。12、通讯系统设计利用已用的可扩展HRD-512C型矿用数字程控交换机，容量160门，行政、调度合一。第二章 工作面概况第一节 工作面概况、煤层赋存及储量一、 井上位置本工作面地面位于崔家沟沟谷北端的山坡地带

10、，庄子村（已搬迁）在其上部，崔S-3钻孔在工作面内部。地表大部分为第四系黄土层覆盖，沟坡处有部分上、下石盒子组地层出露。地面除农民的耕地外，无建筑保护物。地面标高为：9001020 m二、 井下位置31006工作面井下位于一采区轨道巷的东北方向，31006工作面材料巷东南侧为已回采完毕的31005工作面，31006运输巷西北侧为已回采完毕的31007工作面，31006切眼东北侧为两渡镇八一一煤矿。工作面标高为：584604m。三、 煤层特征1、煤层赋存本工作面开采煤层为石炭纪太原组10#煤。该煤层以亮煤为主，暗煤及镜煤次之，层状结构，硬度较大，属中强度煤层，断口不平整，性脆，条痕黑色。该煤层稳

11、定，煤（矿）层总厚度为3.98米。煤层结构：1.72（0.32）0.87（0.12）0.62，倾角23,容重1.45 t/m3，自然视密度为1450kg/ m3，普氏系数为0.8，单轴抗压强度平均为7.7 MPa，单轴抗拉强度平均为0.23 MPa，变异系数23.2 %。可采系数1。2、煤质31006工作面所采煤层属于中灰高硫贫瘦煤。项目水份Mad灰份Aad挥发份Vdaf发热量Qgr.vd硫份St.d胶结指数Y工业牌号指标4 %24.5 %18.5 %24.2MJ/Kg4 %5 mmPM、SM第二节 顶、底板情况及地质构造一、顶、底板情况31006工作面顶、底情况见表1-3。表1-3 3100

12、6工作面顶、底板情况表煤层顶底板情况名称岩石名称厚度(m)岩性特征老顶直接顶砂质页岩1.3灰色砂质页岩，层理和节理均很发育f=4.7伪顶直接底炭质页岩0.4灰黑色，层理发育f=4.3老底砂岩1.51灰色中粒砂岩，含方解石脉f=5.0二、地质构造与水文地质31006工作面为单斜构造，煤层稳定，构造发育，工作面高差达20 m，落差范围为0.67m。31006工作面的水文地质条件较简单，涌水量主要来自太原组石灰岩含水层，预计在回采期间正常涌水量为25m/h，最大涌水量可达68m/h。第四节 煤尘、瓦斯一、煤尘31006工作面为低瓦斯工作面，其爆炸指数为11.008 MPa*m/s；工作面煤层具有自燃

13、性，煤层自燃发火期为4-6个月。二、瓦斯31006工作面为低瓦斯工作面，瓦斯绝对涌出量为0.78m/min。第五节 巷道布置及工作面参数一、巷道布置一采区采用下山布置方式，主要巷道有：采区皮带巷、采区轨道巷，二条巷道相互平行。31006工作面西北侧为运输巷，东南侧为材料巷，东北侧为切眼，工作面由东北向西南推进，运输巷和切眼西北侧为两渡镇枣沟煤矿30 m保护煤柱。运输巷与一采回风巷相连通，材料巷与一采轨道巷相连通，运输巷与集中回风巷构成回风系统，采区回风巷与集中皮带巷交叉处为溜煤眼。附图1-2 31006工作面巷道布置示意图二、巷道断面特征附图1-4 31006材、运巷断面图 项目单位材料巷运输

14、巷断面形状矩形矩形断面积m2掘13.0213.64净11.211.76宽度mm掘42004400净40004200高mm掘31003100净28002800支护材料顶全锚树脂锚杆、金属网、钢带、锚索、槽钢托梁帮玻璃钢树脂锚杆、金属网、钢带 第六节 工作面通风方式与瓦斯来源 （1）工作面通风方式矿井采用抽出式负压通风方法，风井为分列式，本工作面采用一进一回（U型）通风方式，材料巷进风，运输巷回风。（2）瓦斯来源从现场检测和通风地质资料分析，工作面回采期间瓦斯来源主要包括本煤层、围岩和邻近层。第三章 31006工作面抽放方案1、抽放方案选择第1方案：上隅角插管抽放瓦斯上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工

15、作面上隅角形成一个负压区，使该区域内瓦斯由抽放管路抽走，避免因工作面上隅角处局部位置因风流不畅（或微风）引起的瓦斯超限，也可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。为操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用6m长的软管与主抽放管路连接，将软管插入上隅角，为保证软管吸入口处于上隅角的上部（上部瓦斯浓度较高），抽放软管与木棒绑在一起，用铁丝吊挂在上隅角顶板上，为提高抽放浓度，上隅角处应采用挡风帘或其他挡风设施，提高抽放效果。随着工作的推进，拆下前端一段主管路，移动抽放软管，如此反复。抽放工艺如下图所示。软管可采用6寸管。抽放管伸入上隅角长度及位置应根据实际抽放效果，不断调整，得到合理的参数

16、。如下图所示。为确保抽放点的合适位置（使吸入口瓦斯浓度较高），也可在抽放管路负压始端接一个带4-8个分支的一段管路，分出几个支管，支管出口接4寸或6寸胶皮软管，软管插入上隅角后呈发散排列，可提高抽放效果，如下图所示。上隅角分支插管抽放瓦斯示意图第二方案：采空区埋管抽放采取采空区埋管抽放的方式，随着工作面不断向前推进，沿回风巷将管路埋入采空区。采空区埋管抽放，见下图。采空区埋管抽放瓦斯示意图2、泵站管理采用井下移动瓦斯泵进行抽放（1）泵站位置抽放泵安放于31007材巷第一道风门附近，该处为全风压通风（2）泵站布置 泵站平面布置如下图： 抽放泵使用循环水，循环水池规格为（长宽高） m m m。采用

17、 kw潜水泵向瓦斯抽放泵供水。 泵站底板需进行硬化处理，设计水沟保证泵站的出水能顺利地流入水仓，需做一规格为 m m m（长宽高）的平台。（3）泵站供电移动泵供电实现“三专两闭锁”。移动抽放泵供电由下机电队负责。泵站附近20m范围内的风流中瓦斯浓度超过0.5%时，能自动切断移动泵站的全部电源，水量小于90L/min时能切断抽放泵的运行。另外，抽放泵安装开、停传感器。 3、瓦斯排放处的管理为保证将瓦斯浓度稀释到安全浓度以下，抽放泵站排放出的瓦斯排至集中回风巷道内。移动泵站抽出的瓦斯排放点应设栅栏、悬挂警戒牌。第一道栅栏设在抽放管末端内推15m处，第二道栅栏设在抽放管末端外推30m处，栅栏上锁管理

18、。两栅栏间禁止任何作业。在下风侧栅栏外必须设甲烷传感器，其报警和断电浓度为大于等于0.75%，断电范围是瓦斯抽放泵，巷道风流中瓦斯浓度超限时，实现报警、断电，并进行处理，采取降低抽放量或增加风量解决。4、管路铺设管路铺设路线为：31006上隅角31006运输巷31006运巷绕道一采区轨道巷一采区轨回联巷一采区回风巷集中回风巷抽放管路沿31006运巷煤柱侧帮铺设。经31006运巷绕道、一采轨道巷至31007材巷泵站处沟通，另外在一采回风巷轨道侧帮铺设一趟管路延伸进入集中回风巷30m将抽出的瓦斯排放至集中回风巷。在排放口附近设置两道铁制栅栏。31006运输巷内的风筒移设到皮带上方，抽放管路安装在“

19、三趟”管路侧，距底板1.8m；31006运联巷风门里的风筒根据实际情况适当降低高度，抽放管路安装到风筒上方。管路安装完毕后，投入运行前必须进行气密性试验，并写出书面报告，要求静压力大于30KPa时，千米漏气量不大于3m3/min方为合格。第四章 瓦斯抽放设备1、抽放设备的选择：抽放设备使用2BEC40型水环式真空泵二台，抽放泵电机功率160KW，最大抽气量110m3/min。抽放管路选用300mm复合管2、瓦斯抽采管路的附属装置：（1）阀门：瓦斯抽放泵站的进气侧和出气侧各需250mm或300mm（根据选用的泵站确定）的阀门各三个，主要用于倒泵及修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路。（2）三通：

20、铺在底板用于抽采采空区的管路每20米处留三通一个，吊在巷道顶角用于抽采上隅角的管路每隔6米留三通一个，未使用的三通必须用挡板封堵。3、瓦斯泵站附属设备1）气体监测系统瓦斯泵站内要安设瓦斯监测传感器，其报警浓度为0.5%。在回风巷300mm管路（负压侧距泵站20米范围内）安装一套抽放参数在线监测系统，用以监测管道内气体流量、温度、负压、CO等参数。2）防爆、防回火装置在瓦斯抽放泵吸气、出气两侧安设水封式阻火泄爆装置、防回火装置。3）自动喷粉抑爆装置采空区抽采管路安设的自动喷粉抑爆装置，其安设地点距离最近的抽采瓦斯管口的距离（沿管道轴向）应小于100m。4）电话瓦斯泵站必须安装电话，泵站司机每小时

21、观测汇报一次抽放泵运行情况和抽放参数。5）消防器材瓦斯泵站必须设有4只合格灭火器、0.5m3的黄砂及防火锹。第五章 抽采参数考察1、移动瓦斯抽放泵抽放总量和抽放纯瓦斯量及变化情况；抽放泵站必须配置检测瓦斯抽放参数的仪器仪表，对管道内的瓦斯浓度、温度、负压、流量和在大气压进行人工检测，测定数据要建立台帐记录。抽放泵站必须每小时对管路中的抽放参数和设备运行情况进行记录。2、抽采对工作面、上隅角的影响及程度。 第六章 抽采的安全技术管理措施1、打钻：（1）每一个打钻地点必须吊挂便携式瓦检仪，当作业地点瓦斯浓度超过0.8%时，立即切断钻机及巷道内其它非本安型电气设备的电源。（2）开始打钻时首先检查工作

22、地点巷道顶底板及煤帮情况，随时检测瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过0.8%时，立即停止打钻，并及时汇报有关领导，待处理后方可打钻。（3）钻机运输时，必须捆绑牢固，运输中严格遵守煤矿安全规程的规定。（4）装卸车时，现场人员相互协调，互相照应，由跟班领导统一指挥。（5）钻机移动时，禁止无关人员在钻机附近逗留。（6）打钻人员必须经过正规培训，考试合格持证上岗。（7）打钻供电线路保护装置，保证性能完好，杜绝失爆。（8）抽放钻孔定位、角度吊挂，必须由专业人员准确完成。（9）钻孔施工中如遇有水或瓦斯大量涌出，要立即停机，切断电源，撤出人员，汇报领导，听候指挥。（10）打钻附近必须安设电话，便于联系。（11）出现钻

23、孔封孔不严时，应采用水泥、砂浆等材料对封口进行封堵，保证钻孔不漏气。（12）钻孔验收制度钻孔施工完毕后，派专人对钻孔进行验收，严格按照设计的方位、角度、深度等参数进行考核，钻孔深度误差不得大于，角度误差不得大于。不得弄虚作假，虚报数据。2、管路安装：抽放管路必须严格按标准进行吊挂,由总工程师组织有关单位进行验收,合格后方可投入使用。（1）抽放管路要求每根至少吊挂两处。（2）管路按设计要求安装，做到平、直、稳、严密，统一高度。（3）管路跨过巷道或硐室时要设龙门。（4）管路不得与通讯、动力电缆敷设在一侧，以防管路带电。同时每隔100米进行管路的接地工作，以防杂散电流。（5）连接管路时必须将管内杂物

24、清理干净，胶垫要垫合适，法兰盘螺丝要上齐全，全部紧固，保证不漏气。（6）瓦斯管路铺设地段严禁施工，如确需施工时，必须做好管路保护措施，并与通风部门联系，待采取措施后，方可施工。在瓦斯管路醒目处，揭示警标，内容为“瓦斯管路，严禁碰撞”。3、抽放管路拆除注意事项：1）严禁在无风或风量不足的地点从事管路安装、拆除、维护、检查工作。2）拆除或更换瓦斯管路时，必须把计划拆除的管路与在使用的管路用闸阀或闸门隔开，瓦斯管路内的瓦斯排除后方可进行拆除工作。3）在通风不良地段拆除管路时，要制订安全措施，还要配有瓦斯检查人员，在检查瓦斯符合有关规定后方可工作。4）在工作面运输巷拆除管路应选定在检修班进行，拆除前要

25、切断施工地点的电源，并撤出人员。拆除工作结束后瓦斯检查员检查瓦斯符合有关规定后，方可通知送电。5）拆卸管子时，要两人托住管子，一人拧螺丝。拆卸时要杜绝敲砸。6）拆卸下的管子要轻拿轻放，及时运走或在指定地点堆放整齐，把三通、阀门、螺栓等附件全部回收，要保证其不受损伤。4、泵站观测：（1）瓦斯泵运行后，三班必须设泵站司机，司机必须持证上岗，严格按照抽放泵的操作规程进行操作，在泵运行过程中，若有异常情况，必须立即停止泵的运转，然后汇报矿有关单位和领导，若遇其它情况需停泵时，应先请示，征得同意后，方可停泵。发现安全隐患，及时汇报处理，确认无误后方可开泵，并严格执行现场交接班制度。（2）瓦斯泵站必须设一

26、部直通矿调度室的电话，并有检测瓦斯浓度、流量、压力、温度等必要的仪器仪表；泵站司机每一小时测定记录一次，所有记录本要记录齐全、清楚。（3）瓦斯泵前后10范围内不得有易燃易爆物品，且泵站必须设有只灭火器和0.5m3黄砂，所有工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法。（4）每天安排人员对抽放系统进行检查，发现漏气等现象及时汇报处理。（5）检修管路前，必须先检查瓦斯浓度，管路中瓦斯浓度降至1.0%以下时才准工作。（6）移动泵站供电实行“两闭锁”，即瓦斯电闭锁、水电闭锁。当泵站附近20米范围内的风流中瓦斯浓度超过0.5%时，能自动切断移动泵站的全部电源，水量小于泵站的额定消耗量时能切断抽放泵的运行。另外，抽

27、放泵安装开、停传感器。第七章 抽放瓦斯管理（一）队伍组织瓦斯抽放是一项较细致而又比较复杂的工作。随着生产的发展，需要经常不断地有组织、有计划地去完成大量的准备和施工任务，因此也就需要有一支专业队伍。只有建立一支由打钻、安装到观测、管理的专业队伍，才能保证抽放瓦斯工作正常有序地进行，并能不断总结和改进抽放瓦斯工作。1、必须配备12名专业技术人员，负责瓦斯抽放日常管理，总结分析抽放瓦斯效果，研究和改进抽放技术方案，组织新技术推广等；2、必须建立专门的抽放瓦斯施工队伍，负责钻孔施工、敷设管路、拆除管路等日常工程和日常瓦斯抽放参数测定工作。抽放瓦斯队需配备人员 人。编制人员配备详见表7-1-1。表7-

28、1-1 抽放瓦斯队伍人员配备表 （单位：人）序号工种名称出勤人数在籍系数在籍人数一班二班三班合计1正、副队长21.022技术员21.023钻探工（含管工）555151.1164井下观测工11131.345泵站值班人员41.046电气检修工11.017机械检修工11.018其它人员合计28303、建立健全有关管理制度，如：岗位责任制、钻孔钻场检查管理制度、抽放工程质量验收制度。（二）图纸和技术资料1、图纸1）抽放瓦斯系统图；2）泵站平面及管网（包括阀门、安全装备、检测仪表等）布置图；3）抽放钻场及钻孔布置图；4）泵站供电系统图。2、记录1）瓦斯抽放工程和钻孔施工记录；2）瓦斯抽放参数测定记录；3

29、）抽放泵站值班记录。3、报表1）瓦斯抽放工程年、季、月、旬报表；2）瓦斯抽放量年、季、月、旬、日报表。4、台帐1）抽放瓦斯设备台帐；2）瓦斯抽放工程台帐；3）瓦斯抽放量台帐。5、报告1）抽放工程设计文件及交工报告。2）瓦斯抽放效果总结与分析报告。（三）管理制度1、管理制度1）抽放瓦斯设备检修制度；2）抽放设备停、运联系制度；3）工程质量验收制度；4）抽放瓦斯基础参数定期检测制度；5）抽放瓦斯效果检验制度。2、常用记录和报表格式1）瓦斯抽放工程和钻孔施工记录表，见表7-2-1；2）瓦斯抽放参数测定记录表，见表7-2-2；3）抽放泵站值班记录表，见表7-2-3；4）抽放瓦斯工程月报表，见表7-2-4；5）斯抽放量旬（月、季、年）报表，见表7-2-5。以上报表格式，可根据实际运行情况进行取舍和添加。表7-2-1 瓦斯抽放工程和钻孔施工记录表 日期地点孔号孔径上班残尺班次岩性描述班进尺孔深本班残尺问题说明出勤人负责人