1201作面掘进、回采期间瓦斯抽放设计.doc
《1201作面掘进、回采期间瓦斯抽放设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1201作面掘进、回采期间瓦斯抽放设计.doc(17页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、优能(集团)矿业有限公司拉苏煤矿1201 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计二零一三年四月十九日会 审 意 见会审单位及人员签字技术科: 年 月 日检查科: 年 月 日施工队: 年 月 日运输队: 年 月 日通风队: 年 月 日防突队: 年 月 日调度室: 年 月 日通防副总: 年 月 日生产矿长: 年 月 日安全矿长: 年 月 日机电矿长: 年 月 日总工程师: 年 月 日 矿 长: 年 月 日目 录第一章 工作面地质概况. .4一 1201工作面地质概况. .4二 掘进方式、采煤方法 .4三 瓦斯来源和通风方式.4四 瓦斯抽采的可行性和必要性.5第二章 1201工作面抽放设计. . 5一 1
2、201回风巷、运巷掘进期间抽采设计 . .5二 1201工作面回采期间抽采设计. .7三 抽采方法及管路敷设.8 四 抽采负压计算.8五 抽采钻孔封孔设计.10第三章 瓦斯抽采设备.11一 抽采设备的选择.11二 1201工作面掘进、回采期间钻探设备 .11三 1201工作面区域预抽期间钻探设备. 12四 瓦斯抽采管路的附属装置.12 第四章 抽采参数考察.13一 监测掘进工作面瓦斯浓度及单孔抽采瓦斯浓度变化情况.13 二、抽采对掘进工作面瓦斯涌出量的有效影响范围及程度.13 三、钻孔抽采总量考察.13四 确定单孔抽采瓦斯量及合理的钻孔施工参数.13五 考察单孔瓦斯流量的增减规律.13六 考察
3、不同抽采负压下瓦斯流量和浓度变化规律.13 七 考察单孔的有效抽采半径随抽采负压变化的关系.13八 考察区域预抽钻孔的抽采效果.13第五章 抽采的安全技术管理措施.13 一 打钻. .13二 管路安装.14三 泵站和钻孔观测. 15第六章 避灾路线.16 第一章 工作面地质概况一、1201 工作面地质概况1201工作面位于一采区前进方向的西翼,东侧1202工作面尚未采掘,工作面设计走向长度 230 米, 可采长度 220 米,倾斜长度为 120 米。 该工作面所采的K2煤层,煤层厚度为0.851.51,煤层平均真厚度1.03m,区内煤层稳定,结构简,煤层倾角 0-15,平均 10。1201工作
4、面顶板为砂岩、粉砂岩、粘土岩及细沙岩,较稳定。底板一般为粘土岩、泥岩,遇水膨胀,易出现底鼓或底滑。二、掘进方式、采煤方法 1、工作面采用炮掘,运输巷和回风巷采用双巷掘进。 2、工作面开采方法采用走向长壁式开采,采煤方法为高档普采,全部垮落法管理顶板。 三、瓦斯来源和通风方式: 1、1201工作面掘进期间瓦斯来源: 现1201工作面运输巷、回风巷正在掘进过程中,工作面瓦斯来源主要为本煤层瓦斯。1201工作面在掘进过程中, 工作面瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘进落煤中的瓦斯涌出两部分。根据煤与瓦斯突出鉴定结果1201运输巷和1201回风巷的瓦斯涌出量约为3m3 /min, 所以按照 煤矿安全规程
5、 规定, 必须进行瓦斯抽放。 2、 工作面回采期间瓦斯来源包括本煤层、 1201围岩和邻近层: (1)、本煤层瓦斯涌出: 本煤层瓦斯涌出量约占工作面总涌出量的 40%左右, 是主要瓦斯涌出之一,根据治理瓦斯的分源治理原则,需进行瓦斯抽采工作。 (2)、围岩瓦斯涌出:因我矿煤层顶底板多为砂质泥岩,孔隙、裂隙相当发育,成煤时期储存较多,在回采过程中,随着老顶周期来压,其中瓦斯一部分升至裂隙带,一部分随采空区漏风带到工作面及尾巷,直接影响工作面和上隅角瓦斯浓度,约占总涌出量的 60%,为主要瓦斯涌出量。 (3)、 邻近层瓦斯涌出: 下邻近煤层离本开采层距离较小 (约 25 余米) ,对本开采层瓦斯涌
6、出有影响,上邻近 K1煤层距本煤层 814m,开采后随顶板垮落,应力重新分配后主要涌向采空区,经排瓦斯横贯进入尾巷,影响尾巷内的瓦斯浓度,对工作面无太大影响,一并计入采空区瓦斯涌出量中。 3、通风方式:1201工作面采用“ 一进一回”的通风方式,运巷进风,回风巷回风。 4、工作面瓦斯含量、瓦斯储量、预抽时间、抽采瓦斯量、抽采率、抽采达标情况。根据贵州省能源局测定的数据,矿井现开采的K2煤瓦斯含量为 13.77m3/t。 1201工作面预计,在正常生产过程中绝对瓦斯涌出量可达 16.3m3/min,相对瓦斯涌出量26.26m3/t。1201工作面煤炭储量约3.3166万吨,其瓦斯总储量约为 45
7、.669582万立方米。 根据矿井生产安排,工作面从4月份开始掘进到工作面形成1201系统,预计工作面预抽时间约1个月以上。1201工作面预计布置 58个本煤层孔,根据实际情况,按照高负压抽放10m3 /min 计 算,预计1个月可以抽放瓦斯 45.669582 万立方米。 根据相邻的三条上山抽采情况, 工作面掘进期间瓦斯抽采率预计可达到 30%以上,回采期间瓦斯抽采率预计可达到 40%以上,从而保证回采工作面的抽采达标生产。 四、 瓦斯抽采的可行性和必要性。1、煤矿实测瓦斯可抽性指标:百米钻孔瓦斯流量衰减系数 a=10d 煤层透气性系数=0.003 m /Mpa 百米钻孔瓦斯流量自然流量拉苏
8、煤矿所开采的K2煤层从钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性系数来判断属于容易抽采煤层,根据矿井生产过程中的实际情况判定,拉苏煤矿所开采的 K2煤层属于可以抽采煤层,具有本煤层抽采的条件。 2、 贵州省能源局对我矿瓦斯危险程度预测,本矿井内 K2煤层大部分地区位于瓦斯带内,瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增加而增加的趋势。根据回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出量预测结果,本矿井前期开采煤层具备瓦斯抽放条件。 3、根据防治煤与瓦斯突出的要求,本着“抽采为主,风排与管理并重”的综合治理原则,第一步搞好边采(掘)边抽,解决瓦斯异常涌出和超限,第二步开展区域预抽,实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下开采。第二章 1201工作面
9、抽放设计一、1201回风巷、运巷掘进期间抽采设计 1、1201回风巷掘进期间瓦斯抽采设计,1201回风巷采用边掘边抽的方法进行瓦斯抽采。1201回风巷正在掘进过程中,故根据工作面实际掘进情况进行钻孔参数的设计。 抽采钻孔布置在1201回风巷前进方向左、右帮,钻孔从工作面开口 20米处依次往里(沿煤层倾向)布置,钻孔随着工作面的向前掘进交替逐步施工,且工作面迎头与临近的钻孔终间距不得小于30米。钻孔终间距为 5 米, 钻孔开孔使用89mm 的钻头, 8 米后换用73mm 钻头, 孔径75mm。 抽采瓦斯管路布置在 1201回风巷前进方向左帮,吊挂在距顶第一排锚杆上,瓦斯管路高度保持在 1.8m2
10、m 之间。 现将1201回风巷钻场内钻孔参数列出如下,在施工过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整:钻孔编号 :1#、2# 、3#、4# 、5#、 方位角 () 右邦:184、188、202、206、210; 左邦:176、172、168、164、160, 倾角 ()0。 钻孔终间距:5m钻孔口间距:0.33孔深度深 (m):1#60、2#60.72、3#61.61、4#62.83、5#64.37。2、1201运巷掘进期间瓦斯抽采设计,,1201运巷采用边掘边抽的方法进行瓦斯抽采。1201运巷正在掘进过程中,故根据工作面实际掘进情况进行钻孔参数的设计。 抽采钻孔布置在1201运巷前进方向
11、的左、右帮,钻孔从巷道口开口20米依次往里(沿煤层走向)布置,钻孔随着工作面的向前掘进交替逐步施工,且工作面迎头与相近的钻孔终间距不得小于30米。钻孔终间距为5米,钻孔开孔使用89mm 的钻头,打 8 米后换用 73mm 钻头, 孔径 75mm。 抽采瓦斯管路布置在 1201运巷前进左帮, 瓦斯管路高度为 1.1 米。 现将 1201运运输巷钻场内钻孔参数列出如下,在施工过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整:钻孔编号 :1#、2# 、3#、4# 、5#方位角 () 右邦:184、188、202、206、210; 左邦:176、172、168、164、160, 倾角 ()0。 钻孔终间距
12、:5m钻孔口间距:0.33孔深度深 (m):1#60、2#60.72、3#61.61、4#62.83、5#64.37。3、1201运巷掘进期间,如果巷道内瓦斯涌出量增大,采用本煤层抽采无法解决瓦斯问题时,增加煤体钻场钻孔抽采方法,提 高工作面抽采率。 4、采空区瓦斯抽放,提前在回风巷安设瓦斯管路至采面上隅角附近,并由里向外每间隔25-30m安装一个三通,以便工作面上隅角推进到三通位置时安装条形抽放咀,当工作面上隅角推进到三通位置时,便打开三通堵板,利用抽放咀抽放工作面上隅角和采空区的瓦斯。 煤体钻场抽采设计方案如下:(1) 、钻场布置: 1) 、采用矩形钻场,钻场的规格为长宽高=42.72.1
13、m。 2) 、钻场沿煤层顶底板布置。 3) 、钻场采用锚杆支护,根据实际情况必要时加锚索支护。 4) 、钻场位置:从巷道开口位置20米处施工第一个钻场,左右邦每隔20米布置一个钻场依次交替迈步布置。钻场的具体位置根据顶板情况技术科会同通风区可以做适当调整,钻场位置选择在顶板完好的地段。 (2) 、在钻场施工前,施工单位负责人要与地测科及时联系, 现场观察,准确定位钻孔的方位角、倾角,防止出现误差。钻机施工采用 ZDY-750 防突钻机和73mm 钻杆。 (3) 、钻场及钻孔的施工滞后工作面不得超过 5 米。 (4) 、本设计主要解决掘进期间的瓦斯问题,只做为 1201运输巷和回风巷掘进期间瓦斯
14、抽采补充设计,其它本煤层、顶板裂隙孔的设计及钻孔施工、抽放等安全措施执行1201工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计 。 (5) 、附:1201工作面钻场钻孔布置示意图。 二、1201工作面回采期间抽采设计 1、1201工作面回采期间采用本煤层顺层钻孔进行抽采。 2、工作面顶板钻场抽采空区裂隙带瓦斯 K2煤层其本层及上部不可采煤层卸压瓦斯将涌入到K2层开采后的顶板裂隙带中,因此设计采用顶板穿层钻孔抽放裂隙带中的卸压瓦斯。 3、运输巷本煤层顺层抽采钻孔设计, 1201运输巷本煤层顺层钻孔布置在 1201 运输巷前进方向的右帮,从1201运输巷停采线依次往里(沿煤层倾向)布置。本煤层顺层钻孔开孔8米用
15、89mm 钻头施工,后换用73mm 钻头,孔径 75mm,钻孔间距4米,钻孔长度为105m。 4、附:1201工作面顺层抽放钻孔和裂隙带瓦斯抽放钻孔布置示意图。 三、抽采方法及管路敷设 1201工作面瓦斯抽采由两台 2BEP40型水环真空泵及配套设施构成。 1201运输巷抽采管路敷设为:地面抽放泵回风斜井回风大巷回风上山1201运输巷1201回风巷抽采管路敷设为: 地面抽放泵回风斜井回风大巷回风上山1201回风绕道11201回风巷1201工作面掘进期间先布置一趟DN2005无缝钢管,负责煤层钻孔的抽采工作(同时进行区域预抽钻孔的抽采工作) ,1201回风巷掘进完毕后再铺设一趟DN2506无缝钢
16、管。进行回采期间顶板裂隙带钻孔的抽采工作;四、 抽采负压计算 1、1201工作面本煤层钻孔抽采负压计算(掘进期间) (1)摩擦阻力计算=169Pa式中:hf管路的摩擦阻力,Pa;L管路长度,m;管路最长时为620m;混合瓦斯对空气的相对密度;Q管内的混合瓦斯流量,m/h;K0系数,经查表取K0=0.67;d管路内径,cm 。d=(273-62)/10=26.1cm;kg/m式中:1瓦斯密度,取0.715kg/m;n1混合瓦斯中瓦斯浓度;2空气密度,取1.293kg/m;n2混合瓦斯中空气浓度。 1)、局部阻力计算h1=16915%=26Pa,按摩擦阻力的15%计算2)、掘进面支管总阻力h总=1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1201 掘进 回采 期间 瓦斯 设计
链接地址:https://www.31ppt.com/p-3889894.html