14092采面瓦斯抽采施工设计Word文档格式.docx
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第一章采煤工作面概况
第一节采煤工作面位置及相邻情况
14092采煤工作面及井上下关系表
水平名称
一水平（+1533m）
采区名称
一采区
地面标高
+1685m-+1730m
井下标高
+1533m～+1579m
地面相对位置
此工作面对应地表范围为山林，无建筑物，距离地表垂高150m。
回采对地面设施的影响
工作面相对应地面范围内无村庄、地面主要以山林为主,因此开采时对地面设施无影响。
井下位置及与相邻关系
14092采面位于矿井一采区14092石门以东走向100m、回采标高为+1533m～+1579m的区域。
东部为14092复采工作面采空区，西、北面为C409煤层采空区（已全部完成回采），南面至+1370m水平在本煤层均进行了一次回采。
该面上部为C601煤层16012采空区。
14092采煤工作面的开采对井下其他区域无影响。
走向长度（m）
100
倾向长度（m）
82/56（69）
面积㎡
6900
第二节储量及服务年限
一、工作面储量：
Q=6900m2×
2.3×
1.4=22218t；
可采储量：
本工作面的回采率≥95%，可采储量21107吨。
二、采煤工作面服务年限
工作面的服务年限=可采储量/设计日产量=21107吨/500吨=42天，即一个半月。
第三节煤层赋存及顶底板情况
一、煤层赋存
14092采面区域回采的煤层为C409煤层，C409煤层厚度4.67～7.31m，平均厚6.10m，第一次回采已于2013年以前完成，现属于复采。
根据14092运输巷、回风巷揭露情况看，14092采面正常厚度在2.2-2.4m，平均2.3m，煤层走向281°
、倾向191°
、倾角34°
，属倾斜煤层。
二、煤层顶板
顶板多数以泥质粉砂岩为主,底板以泥岩为主。
均易风化崩解，遇水易膨胀、软化。
第四节地质构造
一、地层
本矿区位于大河边向斜的西翼，矿区内由二叠系下统茅口组（P2m）、二叠系上统鹅眉山玄武岩组（P2ß
）、龙潭组（P3l）、三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（Y1yn）及第四系（Q）等地层组成，总体为一单斜构造。
区内有稀疏小断层，构造属简单类型。
二、构造及断层
C409煤层位于上二叠统龙潭组第三段中上部，煤平均厚6.1m，岩性为灰色泥岩、棕灰色高岭石泥岩。
地质构造较简单，根据14092工作面运、回两掘进情况来看，回采区域内无断层，地质条件简单。
顶板岩性为粉砂质泥岩、稳定。
底板岩性为粘土岩、粉砂岩，有膨胀、底鼓现象。
在采面回采过程中可能不会受褶皱的影响。
煤层厚度及倾角会有一定变化，但对回采影响不大。
煤层赋存情况表
煤层厚度（m）
2.2-2.4m
煤层结构
简单
煤层倾角（°
）
开采煤层
C409
硬度
0.5
煤种
焦煤
稳定程度
较稳定
煤层情况描述
该工作面未掲露地质构造，没有发现断层及褶曲。
14092回风维修、14092运输维修、14092釆面切眼维修、煤层厚度变化不大,。
第五节水文地质
一、矿井水文地质情况
矿井水文地质类型为简单～中等，矿井涌水量：
矿井最大涌水量为120m3/h，矿井正常涌水量为60m3/h。
二、采面水文地质情况
据区域水文地质特征分析，矿井充水因素主要有以下几个方面：
地表雨水补给顶板裂隙水、孔隙水。
顶板裂隙水、孔隙水：
主要是矿井回釆活动中，以顶板孔隙水和裂隙水渗入矿井采掘活动范围的水。
大气降水、地表水是矿床充水的主要因素，一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会增大。
第六节煤层自燃倾向性
该工作面所回采的C409煤层，经鉴定，矿井C409煤自燃倾向性为Ⅲ类（既不易自燃煤层），煤尘无爆炸危险性；
但实际回采过程中，必须加强防火和防尘的管理工作。
第七节煤尘爆炸危险性
根据贵州省煤田地质局实验室2011年的《钟山区镇艺煤矿煤尘爆炸危险性鉴定报告》，区内C4094煤层的煤尘爆炸危险性鉴定，C409煤层无煤尘爆炸危险性，因此，C409煤层按无煤尘爆炸危险性进行设计和管理。
第八节采煤方法和回采工艺
一、采煤方法
14092采煤工作面采用走向长避后退式采煤法。
二、采高和循环进度
采高：
2.3m。
循环进度：
1.2m。
三、落煤、装煤、运煤及顶板控制
1、落煤：
手镐落煤。
2、装煤：
人工攉煤。
3、运煤：
工作面下段20米采用刮板运输机运煤，工作面上段采用塘瓷溜槽溜煤（当倾角变缓至270以下时，工作面内全部采用刮板运输机运输煤）。
工作面刮板机→14092运输巷刮板机→14092石门运输巷皮带机→1533大巷皮带机（1、2号）→煤仓→主斜井运输机→地面煤坪。
4、顶板控制
工作面采用单体液压支柱配合“π”型钢梁组合成支架进行支护，最大控顶距3.6米（采煤过程中），最小控顶距2.4米（采煤结束）。
5、采空区管理
全部垮落法处理采空区。
四、工作流程
安全检查→人工手镐落煤（掏前探梁窝1.2米）→移副梁前探护顶（背顶升柱）→人工手镐落煤（攉煤）→打副梁第一排支柱（正规支护）→移主梁支护（形成双梁齐柱）→采空区处理→背护帮板→清理浮煤→移刮板机（溜槽）→交接班。
五、落煤：
人工手镐落煤，每组从落煤起点由下向上由顶向底的顺利进行落煤工作。
工作面采用分组作业、每组间距为15米，3人一组。
手镐落煤要求：
1、进入工作面，采用手镐落煤时，必须首先由跟队长、班长、安全员检查顶板及支护情况，发现问题必须立即处理，消除安全隐患，确保安全后方可安全工人进行下一步工作。
2、手镐落煤时，操作人员在落煤点用木板搭设平台，作业人员站在平台进行作业，必须站稳并确保退路畅通，方可进行落煤作业，防止滑到并做好搞帮问顶工作。
3、使用手镐落煤时，要观察攉煤人员及其他人员所在位置，防止出现误伤事故。
六、支护：
1、工作面支护流程
第一步:
落煤前,工作面的π型梁主副梁都是齐梁齐柱支护到煤壁;
第二步:
掏前探梁窝,待前探梁窝位置掏出来后，将副梁的第三排支柱取至煤壁则进行临时支护（用完好的枕木进行前探戴帽），再将副梁移至煤壁前方进行（端面距为0）进行前探支护;
第三步:
落煤，落煤由顶向底的顺序进行。
落煤过程中要边落边攉煤，及时将基本柱窝掏出并进行支护。
并将临时支柱撤出进行正式支护;
第四步：
落、出煤完成后,将切顶柱撤出并在靠副梁第三排支柱处用完好枕木戴帽的方式进行临时支护（为回撤主梁第三排支柱做准备），将主梁的第三排支柱回出,撤出主梁的第三排支柱后将临时支柱撤出并在切顶线处打设好切顶柱,背好木板防止窜矸。
再将主梁向前移进行正式支护，形成一梁三柱。
并打好戗柱;
第五步:
以此类推。
2、工作面支护形式及支护规格
单体支柱加“π”型钢梁齐梁齐柱进行支护，采用单体液压支柱配合“π”型钢梁组合成支架。
齐梁齐柱主副梁成对布置为一组，工作面内双梁六柱“三排”管理（主副梁各3颗，双梁齐向前迈进），上下端头为双梁八柱“四排”管理，对梁净间距净≯500mm，对梁内部间距≯100mm（每组支架靠运输巷则的梁为主梁、靠回风巷则的梁为副梁），每两组支架间主梁到主梁的间距为800mm。
回采过程中对棚分主副梁交替迈步，回采结束时主副梁形成双梁齐柱，移梁步距1200mm，循环标志为落煤前的齐梁齐柱。
主副梁移完后，跟班质量验收员要对工程质量上尺上线进行验收。
第二章瓦斯情况
第一节矿井瓦斯等级
根据“贵州省能源局文件（黔能源发［2012］484号）《关于六盘水市能源局〈关于上报我市六支、水城、钟山2012年度地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告〉的批复》”，六盘水市钟山区镇艺煤矿，矿井绝对瓦斯涌出量为3.41m3/mim，相对瓦斯涌出量20.46m3/t，二氧化碳绝对涌出量为1.75m3/mim，相对涌出量10.5m3/t，测定数据及矿井瓦斯等级鉴定结果，矿井为突出矿井。
第二节突出危险性鉴定
根据贵州省能源局文件（黔能源煤炭[2011]603号）《关于对六盘水市钟山区汪家镇镇艺煤矿C504煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的批复》，六盘水市钟山区镇艺煤矿C504煤层在鉴定范围ABCDEFG（标高+1532m以上的C504煤层）没有突出危险性，根据鉴定报告，C504煤层在+1532m标高瓦斯压力为0.14MPa，煤的坚固性系数最小为0.789，瓦斯放散初速度最大为11.2mmHg。
矿井其他煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定，按照煤与瓦斯突出煤层进行管理，所以矿井C409煤层必须严格按照突出煤层进行管理，严格执行《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》。
第三节区域综合防突措施执行情况
一、区域突出危险性预测：
矿井属于突出矿井，C409煤层具有煤与瓦斯突出危险性，严格执行《防突规定》。
二、区域防突措施：
矿井采取保护层开采的方式作为区域防突措施。
1、矿井C409煤层厚度4.67～7.31m，平均厚6.10m，该煤层采区分层开采的方式进行回采，第一次（上分层）回采，已于2013年以前完成，现准备回采的14092采面为下分层开采，属于“复采”工作面。
2、上分层开采后，C409煤层瓦斯等到了充分的泄压和释放，同时分层开采后留有足够的稳定时间后才对下分层进行回采，
三、区域防突措施效果检验：
严格按照《防突规定》及《煤矿安全规程》进行区域防突措施效果检验，测定瓦斯含量、瓦斯压力。
经测定区域残余瓦斯含量最大值为5.1210m³
/min，小于防突规定临界指标，区域突出危险性已消除。
四、区域验证：
区域验证采区“钻屑指标法”，钻孔布置符合《防突规定》及《煤矿安全规程》要求。
五、区域防突措施到位后，再采取“局部综合防突措施”补充，确认消突后，在按照批示进行回采作业。
第四节工作面瓦斯来源分析
根据采面的开采工艺和煤层赋存情况分析，本采煤工作面在开采过程中的瓦斯来源主要有以下几个方面：
1、采煤工作面的煤壁；
2、爆落下来的煤；
3、采空区中残煤；
4、在开采过程中，吸附在煤层内的瓦斯因卸压后被释放出来涌入采空区冒落后形成的裂隙带；
5、采空区内的瓦斯；
6、开采煤层顶部薄煤层（C407煤层，与C409煤层层间距6m），受采动影响而产生的泄压瓦斯。
第三章14092采面瓦斯抽采设计
第一节14092采面瓦斯抽采方法确定
一、区域基本情况
根据区域C409煤层开采的情况来看，14092采面属于“复采”工作面，所回采的C409煤层瓦斯得到了充分的释放、泄压和稳定，瓦斯含量大大降低；
为防止上隅角瓦斯集聚、超限，同时解决上覆C407煤层泄压瓦斯的问题，计划采取采空区埋管抽采。
二、抽采方法确定
矿井可采各煤层鉴定均为不易自燃煤层。
采空区瓦斯不仅在开采过程中向工作面涌出，而且在工作面采完密闭后也仍有瓦斯涌出。
为有效地降低矿井瓦斯涌出量，所以在14092采面回采过程中采用采空区埋管抽采。
第二节采空区埋管抽采法
一、技术要求
1、抽放方式：
采空区低负压埋管抽放。
2、抽采巷道：
14092采煤工作面回风巷；
3、布置：
（1）在采煤工作面上隅角先预埋瓦斯抽放管路，然后在靠采空区一侧用实心砖或沙袋（用黄泥抹面封闭严实，防治漏气）构筑密闭，使预埋抽放管与采空区形成一个相对封闭的空间，提高抽放效果。
（2）采煤工作面在回采前，提前在回风巷安设瓦斯管路至采面上隅角附近，并在上隅角附近安装一个三通，当工作面上隅角推进到三通位置时，便打开三通堵板，安设抽放嘴，利用抽采嘴抽采工作面上隅角和采空区的瓦斯。
抽采嘴20～30m安装一个。
采空区抽采瓦斯布置方式，详见附图1。
二、“抽采嘴”安设
1、“抽采嘴”间隔20-30m设置一个。
2、“抽采嘴”采用三通配合抽放管制成，“抽采嘴”必须用铁丝网设置滤渣隔层，防治煤矸进入抽放管路系统。
3、抽采嘴应安设至巷道最高处，且离底板高度不得小于1.5m。
4、为防治“抽放嘴”被矸石砸坏影响抽放效果，必须用方木已架设井字架木垛的方式对“抽放嘴”进行加固。
三、密闭构筑要求
1、该密闭暂时设计不掏槽，但必须将四周的松动煤矸清理干净，以保证密闭效果；
2、密闭用实心砖或沙袋构成，抹面必须严实，防治漏风。
2、所构筑的密闭迎风面必须与采煤工作面放顶排支柱成钝角布置，以便风流带走风障表面附近的瓦斯，减少上隅角瓦斯超限概率。
四、抽放设备
我矿瓦斯抽采系统已经建成并正常运转，安装有低负压抽放泵2BEC-40型瓦斯抽放泵2台，额定流量105m³
/min，极限吸入绝压160hPa，真空泵配套电机为YB2-315L-4，功率为132kW，转速1480r/min，380/660V；
高负压抽放泵2BE1-353型瓦斯抽放泵2台，额定流量52.5m³
/min，极限吸入绝压33hPa，真空泵配套电机为YB2-280M-4，功率为90kW，转速1480r/min，380/660V。
运行一台备用一台。
五、抽放管径选择
根据该采面实际情况及以前采空区瓦斯抽采的情况来看，该面采空区低负压埋管抽放，采用直径Φ150mm聚氯乙烯管
六、抽采管路铺设
1、抽采管路与电缆分挂在巷道两侧并且要吊高或垫高，若吊挂必须吊挂平直，距地高度不小于0.3m；
2、运输巷道内抽采管路与矿车最外缘的间隙必须大于0.7m；
3、倾斜巷道的管路，应用卡子将管路固定在巷道支护上，以免下滑；
4、管路敷设要求平直，避免急弯，如有转弯必须设置“弯头”。
5、如瓦斯抽放管路瓦斯管路架设不得小于1.8m。
6、管路敷设时，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处需安装放水器；
7、敷设的管路要求进行气密性检查。
8、瓦斯管路不得与带电物体接触并有防止砸坏管路的措施。
9、抽采管路应保持一定的坡度，一般不小于1‰。
1、抽采管路选用Φ150mm抽放管材质
七、附属设施
1、放水器：
根据14092采面区域巷道及瓦斯管设置情况共设置放水器2个，一个安设在14092回风巷太高斜坡下口处，1个安设在+1570m回风巷斜坡下下口处（详见附图2）.
2、瓦斯抽采计量装置
为真确的掌握瓦斯抽放量及相关参数情况，在+1570m回风联络巷处安设瓦斯计量装置。
八、日常检查维护
1、14092采面采用在采空区留管抽采瓦斯的过程中，必须对煤炭自燃发火情况进行监测，若发现煤炭有自燃倾向时，应立即停止采空区留管抽采瓦斯作业，改用其它采空区瓦斯治理措施。
2、监测采区实时监测和定期监测两种方式，实时监测为在采面上隅角处设置一氧化碳传感器，定期监测为人工监测利用温度计和比长式一氧化碳检定管对温度和一氧化碳情况进行测定。
3、每天由早班瓦检员对该采面抽采系统进行巡查和放水，通防科人员每周对抽放系统进行一次全面的巡查。
九、安装安全技术措施
1、管路安装通风及瓦斯管路
（1）通风：
管理安装区域为全风压通风。
（2）瓦斯：
管理安装期间，值班长必须在安装地点悬挂便携式瓦检仪随时观察瓦斯情况，发现问题立即撤人，并汇报矿调进行处理。
2、管路安装措施
（1）安装人员所携带的刀、斧、锯等工具必须合理运输，严禁随意挥舞、嬉戏防止误伤自己或他人。
（2）管路安装采用铁丝将管路捆绑在巷道干帮边的工字钢支护上，离地高度0.3m，捆绑的间隔为2-4m，并且每根抽放管的捆绑点不少两处。
（3）管路连接采用直接头和法兰连接，直接头连接是，必须先将接头及管道连接处用砂纸砂磨干净，再涂抹上专用胶水后立即进行连接；
采用法兰连接是，必须使用配套的胶垫，所有螺栓必须拧紧、上好，防治漏气。
（4）人员在斜坡上安装瓦斯抽放管道是，必须站稳、扶好，同时必须用绳索先将瓦斯关固定，再进行安装，防治管理下滑，造成危险。
（5）管路运输时两人抬运一根，必须相互配合、步调一致，防治滑倒和摔伤。
3、顶板管理措施
（1）安装及运输人员必须随时观察安装地点和运输线路顶板情况，发现问题立即处理，加强敲帮问顶，将顶帮的活石悬矸清理干净，确认安装后方可进行下一步工作。
（2）敲帮问顶时，必须两人共同进行，其中1人找顶、一人照看安全并确保退路畅通。
（3）敲帮问顶工作必须严格执行“由外向里、先顶部后两帮”的找顶顺序。
（4）找顶时，找顶区域20m范围内严禁有其他人员，并且找顶其余禁止通行，只有在找顶工作结束，去人安全后方可恢复管路安装工作。
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