****煤礦
一、概況:
****綜採工作面傾斜長度150公尺,走向長度700公尺,預計2023年3月份開始推採。回採產量按日計畫2000t,預計本煤層和臨近層的瓦斯絕對湧出量為39m3/min,其中1號煤為2.90m3/min、2號本煤層為14.
72m3/min、3號煤為7.65m3/min、4號煤為7.77m3/min、其他為5.
96m3/min(依據****煤科院「****抽採設計」)。工作面回風流的瓦斯濃度最高計畫按0.5%進行管理,配風量計畫1000m3/min,風排瓦斯為5m3/min,所以要對採空區的大量瓦斯及工作面上隅角可能積聚的瓦斯制定詳細的抽採方案。
二、具體方案:2號本煤層預計瓦斯絕對湧出量為14.72m3/min,風排瓦斯預計5m3/min,需要本煤層提前預抽9.72m3/min。
方案一: 工作面採用「u」形通風方式,即:運輸順槽進風、回風順槽回風。瓦斯治理方法:
1)、本煤層瓦斯治理:
①瓦斯抽採:在工作面上下順槽打本煤層順層鑽孔,提前預抽整個工作面煤體瓦斯。上下順槽預抽瓦斯管直徑φ350mm,鑽孔直徑φ89mm,鑽孔間距3公尺,鑽孔深80公尺,兩巷鑽孔重疊長度為10公尺。
預計抽採瓦斯9.72m3/min。
②風排瓦斯:工作面回風流的瓦斯濃度最高計畫按0.5%進行管理,配風量計畫1000m3/min,風排瓦斯為5m3/min。
2)、臨近層瓦斯抽放:①高位鑽孔抽放:在頂抽巷超前向回風順槽施工高位鑽孔,鑽孔達到頂板裂隙帶,抽1#煤層和頂板裂隙積聚的高濃度瓦斯,攔截瓦斯進入上隅角。
高位鑽孔布置方式為分組布置,控制在回風順槽以下30公尺範圍內,一組5個鑽孔高低交錯布置,鑽孔直徑為φ94mm,終孔投影間距為6公尺(鑽孔終孔點位置高度應根據頂板冒落裂隙情況進行確定),每15公尺布置一組。兩組鑽孔投影相交為13公尺,鑽孔施工完後進行插管、封孔。超前工作面不少於90公尺。
②採空區瓦斯抽放:2#煤上、下臨近層瓦斯受採動影響,經裂隙湧入採空區。由於****採面為仰採,為提高採空區瓦斯抽採效果,在****頂抽巷與****回風順槽之間,每隔80m左右布置一條瓦斯抽採聯絡巷(可根據實際抽採效果而調整間距)。
採空區瓦斯通過頂抽巷抽採聯絡巷埋管抽採,即在抽採聯絡巷口構築密閉,埋設450 mm抽採管路(管路穿過密閉500 mm即可)。
3)上隅角瓦斯抽放:在回風順槽增加一趟直徑φ450mm低負壓抽放管路,將管預留在排頭架以里5公尺內,吊掛在巷道上幫靠頂部,對上隅角可能積聚的瓦斯進行抽放,抽放時要對上隅角進行臨時密封,每當採面推進5公尺時**一根管路。
方案二:工作面採用「y」形通風方式,即:工作面回風順槽留巷,採面上下兩巷進風、頂抽巷回風。
利用運輸順槽風量稀釋工作面的瓦斯,利用回風順槽風量稀釋上隅角的瓦斯。工作面上隅角的瓦斯通過運輸順槽和回風順槽進風而壓入工作面採空區和留巷內。進入留巷內的瓦斯直接隨頂抽巷回風流排出。
抽採方式:
1)上、下順槽本煤層預抽瓦斯和在頂抽巷布置高位鑽孔方式同「u」型通風。
2)在回風順槽留巷充填時每隔一段距離預埋管路,對後部採空區瓦斯進行抽放,預埋管路直徑為φ250mm,主管路直徑為φ450m,埋管間距可根據實際抽採效果而定(初定30~50公尺)。
三、方案比較:
1、優缺點比較:
①方案一的優點是通風系統簡單,不需要留巷;缺點是上隅角容易瓦斯積聚。如果高位鑽孔利用率低、上隅角瓦斯抽放效果不好,將難以對上隅角積聚的瓦斯進行治理,有可能影響工作面推進速度。
②方案二的優點是有利於上隅角瓦斯排放,不易造成積聚,有可能不需要施工高位抽放鑽孔;缺點是需要將回風順槽留巷,工序多,如果留巷牆體密閉不嚴、有漏風,將不利於採空區防止煤層自燃。一旦留巷不成功,還需要視情況進行掘進聯巷。同時頂抽巷作為回風巷如果瓦斯濃度過高將不利於裝置安全管理,並影響施工高位鑽孔。
2、費用比較:
①方案一需要每隔80公尺做一聯巷,掘進乙個聯巷的費用為:23m×0.8560萬元/公尺=19.688萬元。
②方案二留巷費用:留巷80公尺需費用為:0.4728萬元/公尺×80公尺=37.9萬元。
不施工高位抽放鑽孔降低費用為:工作面推進90m需施工高位抽放鑽孔1718.5m,所需費用為1718.5m×200元/m=34.37萬元。
③方案一較方案二節省或增加費用情況:
a、節省:37.9-19.7=18.2萬元。
b、增加:19.7-(37.9-34.37)=16.17萬元。
四、工作面開採所具備的條件:該工作面開採既要考慮瓦斯治理,又要兼顧採空區煤層自然發火,因此必須在治瓦斯與防發火兩方面安全技術措施和設施齊全完善的條件下才可開採。
1、黃泥灌漿系統管路鋪到工作面回風順槽內,具備灌漿條件,並制定詳細的防滅火方案和co監測監控手段。
2、永久瓦斯抽放系統管路根據工作面瓦斯抽採方案確定後進行及時鋪設或預埋到位,具備抽採條件。
3、工作面回採之前要對抽採效果進行驗證,確保防突措施有效,採面無突出危險。
4、工作面回採之前要合理調整通風系統,確保有獨立的通風系統,不能與其他掘進工作面進行串風。
5、工作面要確保老頂初次來壓前對下部3號、4號煤層瓦斯進行有效釋放。
6、採面在開採以前要在規定位置安設齊壓風自救裝置、供水施救設施、隔爆水棚以及避難峒室等系統。
7、制定在正常回採過程中遇斷層或地質異常帶的防治煤與瓦斯突出安全技術措施。
二零一三年一元八日
附:1、掘聯巷費用:
附:2、留巷費用:
2.1、高水材料(zkd型高水速凝充填材料)費用:
需充填約2553.6m3,(1公尺3.648 m3)。
取1 m3充填0.5噸材料,則2553.6m3應充填1276.
8噸材料。充填材料單價是900元/噸,所充填材料共計費用115.0萬元。
2.2、充填幫浦選用江蘇鎮江產的型號為2zbysb-200-50/5-15-37的煤礦液壓雙液注漿幫浦,兩台四桶,單價5萬元。共計10萬元。
2.3、充填袋:0.5個/公尺,800元/個,400元/公尺。共計:400元/公尺×700公尺=28萬元。
2.4、錨栓:2個/公尺,110元/個,220元/公尺。共計:220元×700公尺=15.4萬元。
2.5、靜態膨脹爆破材料費用:(0.04m÷2)2×3.14×(5m÷0.3m)×10kg/m3÷5m×700m×2.5元/kg=0.00747萬元。
2.6、人工費用:共計19人,按每人每月平均5000元,則5000÷30÷5.0×700×19=45.0萬元。
2.7、電費:37kw×2.1小時×0.7÷5.6公尺×0.7元×700公尺=0.4760萬元。
2.8、液壓點柱的規格及**;使用3.5長的dw型(柱塞懸浮式)液壓點柱費用共約900根×1300元/根=117萬元。
2.9、留巷700公尺共計費用為330.9萬元。平均每公尺費用為330.9÷700=0.4727萬元。
所以留巷80公尺需要:0.4727萬元/公尺×80公尺=37.9萬元。
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