XX煤礦瓦斯抽放鑽孔設計及安全技術措施

2021-08-13 22:54:36 字數 4171 閱讀 2401

xx煤礦瓦斯抽放鑽孔設計及

安全技術措施

編制人總工程師

主管礦長

xx煤礦瓦斯抽放鑽孔設計及

安全技術措施

(會審意見)

時間:2023年月日

地點:主持人:

參加人員:

會審意見:

總工程師意見:

學習貫徹情況表

xx煤礦瓦斯抽放鑽孔設計及

安全技術措施

一、概況

根據貴州省六盤水市鍾山區xx煤礦2008、2009、2023年度瓦斯等級結果見表1,本礦井為煤與瓦斯突出礦井。2023年瓦斯鑑定結果表明全礦井瓦斯絕對湧出量為6.21m/min,相對瓦斯湧出量為50.

24m/t。根據貴州省能源局檔案(黔能源煤炭[2011]603號檔案)「關於對《關於對六盤水市鍾山區汪家鎮xx煤礦c504煤層煤與瓦斯突出危險性鑑定報告的批覆》:六盤水市鍾山區xx煤礦c504煤層在鑑定範圍 (標高+1532m以上的c504煤層)內沒有突出危險性,現開採的一採區位於突出鑑定無突出危險區。

表1 礦井2008、2009、2023年瓦斯等級鑑定結果

本礦現施工的工作面有15041採煤工作面、15042回風巷掘進工作面、15042運輸巷掘進工作面。

二、瓦斯**

1504採區煤層瓦斯的主要**為c504煤層本煤層瓦斯,另外還有一定數量的圍岩瓦斯。

三、通風方式

15041回採工作面採用u形負壓通風,新鮮從材料上山進入15041運輸巷,經過採面工作面後進入15041回風巷,最後經過15041專用回風巷匯入回風斜井排出地面。

15042回風巷採用在材料上山內安設區域性通風機向掘進迎頭供風,清洗工作面後沿15042回風巷、1504回風繞道匯入回風斜井。

15042運輸巷採用在材料上山內安設區域性通風機向掘進迎頭供風。

四、礦井瓦斯抽放的必要性與可行性

根據國家煤礦安全監察局2023年頒布的《煤礦安全規程》第145條規定, 如果礦井絕對瓦斯湧出量超過40.0m3/min, 無論井型大小, 也不管煤層有無煤與瓦斯突出危險性, 必須建立地面永久抽放瓦斯系統或井下臨時抽放瓦斯系統。雖然xx煤礦的絕對瓦斯湧出量還沒有達到40.

0m3/min, 但現有的通風系統無法排放回採工作面及掘進工作面所產生的瓦斯。

根據《煤礦安全規程》、《礦井瓦斯抽放管理規範》以及《煤炭工業設計規範》有關條款規定: 當乙個回採工作面的絕對瓦斯湧出量大於5m3/min或乙個掘進工作面的瓦斯湧出量大於3m3/min, 採用通風方法解決瓦斯問題不可能或不合理時應採用瓦斯抽放措施。

為貫徹****生產監督管理局」先抽後採, 以風定產, 監測監控」的安全生產方針, xx煤礦已經在工業場地建立了乙個抽放瓦斯幫浦站,安裝了2bec-40高負壓抽放幫浦兩台(一台執行,一台備用),兩台2bea-303低負壓抽放幫浦兩台(一台執行,一台備用)為15041工作面及15042回風巷、運輸巷抽放瓦斯服務。

五、礦井瓦斯抽放

1、抽放方法選擇的原則

選擇礦井瓦斯抽放方法應根據礦井煤層賦存條件, 瓦斯基本引數, 瓦斯**, 巷道布置, 抽放瓦斯的目的及瓦斯利用等因素來確定, 並應遵守以下原則:

(1)、抽放方法應適合煤層賦存狀況, 巷道布置,地質條件和開採技術條件。

(2)、應根據礦井瓦斯湧出**及湧出量構成分析, 有針對性地選擇抽放瓦斯方法, 以提高瓦斯抽放效果。

(3)、在滿足瓦斯抽放的前提下, 應盡可能地利用生產巷道, 以減少抽放工程量。

(4)、選擇的抽放方法應有利於抽放巷道的布置和維護。

(5)、選擇的抽放方法應有利於提高瓦斯抽放效果, 降低瓦斯抽放成本。

(6)、瓦斯抽放應有利於鑽場, 鑽孔的施工和抽放系統管網的設計, 有利於增加鑽孔的抽放時間。

2、抽放瓦斯方法

。因c504煤層的上覆c601煤層已開採完畢形成採空區,區域防突措施為開採保護層。因此, 確定回採工作面抽放瓦斯的方法為本煤層順層抽放及採空區埋管和上隅角瓦斯抽放;掘進工作面採取區域性綜合防突措施。

(1) 回採工作面順層抽放

工作面由運輸巷順煤層打抽放鑽孔(直接與回風巷貫穿)並封孔埋管進行預抽瓦斯,隨著回採面的推進,可起到預抽及採動卸壓抽的作用。預抽開採煤層瓦斯,並通過抽放瓦斯管路將抽出的瓦斯排放到瓦斯抽放站,為了確保抽放效果,鑽孔直徑75-100mm,鑽孔間距取3m,鑽孔長度85m,封孔採用水泥砂漿作為封孔材料,長度5-8m。見:

圖1圖1 15041工作面順層抽放鑽孔布置示意圖

(2)、採空區埋管及上隅角瓦斯抽放

隨著採煤工作面推進,形成採空區後,在回風順槽敷設抽放管路經上隅角伸入採空區,在管路上每隔30~40m安設乙個三通、三通上加閘閥,閘閥上連線乙個「t」型邁步網管,必要時可施工高位窩子,將「t」型邁步管伸進高位窩子內抽放上隅角及採空區瓦斯,在三通位置另接一段5~8m管子至上隅角,不用時先用堵板堵好,當採面推到三通位置時,在三通周邊架設木垛將三通短節護住,以防止頂板垮落時壓壞三通短節,待採面推到三通位置時,再將堵板取掉,堵上原抽放管,這樣在瓦斯抽放幫浦的作用下就可以直接抽放上隅角的瓦斯。

沿巷道敷設管路、在地面建立抽放幫浦站、抽放瓦斯排空的瓦斯抽放系統。見圖2。

圖2 採空區埋管抽放示意圖

(3)掘進區域性綜合防突措施

①、工作面突出危險性**: 若**的指標均小於突出危險性臨界值時,則該掘進工作面可在採取安全防護措施的情況下掘進;否則,則該工作面認定為突出危險

性工作面,必須採取工作面防突措施,在經效果檢驗有效後,採取安

全防護措施的條件下進行作業。

i、方法:

採用鑽屑指標法**工作面的突出危險性。

ii、指標:k1值、△h2 smax。

鑽屑解吸指標臨界值表

iii、**裝置:

使用qhfz型手持式風動鑽機施工**鑽孔,鑽機採用壓風供風; 使用md-2測定△h2,wtc測定k1值,彈簧秤測定smax值。

iv、**鑽孔設計

在掘進工作面迎頭施工3個鑽孔,鑽孔孔徑42mm,孔深10m,鑽

孔布置如圖

**鑽孔布置

**鑽孔引數

v、**鑽孔要求:

⑴、**鑽孔施工前,掘進單位要清底,貨出盡,壓風管路接到

位,後路必須保持暢通。

⑵、鑽孔每施工1m測定該段的全部鑽屑量s,每隔2m測定一次鑽屑解吸指標。根據每個鑽孔的最大鑽屑量smax和鑽屑解吸指標k1、△h2與表1臨界值相比較,**工作面的突出危險性。

⑶、**鑽孔必須按設計施工,不得隨意改動,鑽孔必須施工到位。

vi、情況判定

如掘進中煤層遇到構造破壞帶,包括斷層、劇烈褶曲、火成岩侵

入、煤層賦存條件急劇變化或採掘應力疊加,除已經實施工作面防突措施以外,該工作面認定為突出危險工作面並實施相關措施。

如**指標等於或大於臨界值或工作面出現明顯的突出預兆或打鑽過程中出現鑽孔噴孔、頂鑽等動力現象,則該工作面認定為突出危險工作面,執行防突措施。

vii、防治煤與瓦斯突出措施

經上述工作面**第6條情況判定為突出危險工作面時,則採取施工超前排放鑽孔防突措施。

巷道兩側輪廓線外鑽孔最小控制範圍:上幫距離5m、下幫距離5m,鑽孔深度15m,孔徑:φ70-100mm。

迎頭抽放鑽孔布置見下圖

迎頭抽放鑽孔布置

迎頭抽放孔引數:

坡度0:表示與煤層巷道掘進方向平行。水平角:表示與巷道掘進方向之間的夾角。

viii、效果檢驗

超前排放鑽孔施工結束,經過一定的排放時間後,施工效果檢驗

孔,檢驗防突解突效果。檢驗方法仍採用鑽屑指標法,檢驗孔孔深應小於或等於措施孔孔深,並應布置在兩個措施孔之間。如果測定的指標都在突出臨界值以下,則認為措施有效。

反之,措施無效。當措施無效時,不論措施孔還留有多少超前距,都必須採取防治突出的補充措施。並經措施效果檢驗後,方可在留有足夠措施超前距(正常5m地質構造複雜常為7m)並同時保留至少2m檢驗孔,投影孔深超前距的條件下採取安全措施施工

3、封孔

鑽孔封孔可採用膨脹水泥人力進行封孔。封孔材料為膨脹水泥,其配比為:76%矽酸鹽水泥,12%礬土水泥,12%石膏粉與水混合攪拌而成。

封孔方法:封孔前用水或壓風將孔內殘存的煤、巖鑽屑清洗乾淨,然後放入套管(孔內抽採管)。套管直徑25~108mm,封孔長度3m以上。

往孔內送泥可用專用工具或將水泥做成圓柱形狀分次送入,每送泥0.3~1.0m放入乙個木塞,並用力搗實,直至封完鑽孔。

套管頂端應鑽5~10直徑為10mm的篩孔,以免煤、岩屑及雜物堵塞。擋盤直徑要略小於鑽孔直徑。

4、安全防護措施

i、壓風自救系統

①掘進巷道內壓風管距每50m安設一組壓風自救系統,其安裝、維護、看管由掘進單位自己負責,確保完好。巷道長度超過500m時,必須施工一處避難硐室。

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