12528工作面瓦斯綜合治理設計正式版

2022-05-28 23:00:06 字數 5094 閱讀 6488

第一章、採煤工作面概況

1、回採範圍

12528工作面為西一採區8煤層綜採工作面,工作面標高-650公尺~-740公尺。該面設計走向長1254公尺,傾向長度為210公尺。工作面內煤層角度5~15度,平均為9度。

煤層瓦斯含量為4m3/t。工作面預計收作線距離軌運聯巷為70公尺。

2、鄰近採掘情況

井下位於西

一、西二採區上山之間,-650西二運輸大巷以北,西一~西二新增回風巷以南。東部的12318已於2023年5月23日收作,12418運順正在掘進,上部的13-1煤1212(3)、1242(3)和1431(3)工作面分別已於2023年3月16日、2023年2月28日和1999.10.

18收作;11-2煤的1431(1)工作面於2023年4月30日收作。

3、工作面引數

工作面走向長度為1254公尺,傾向長度為210公尺。預計可採儲量為103.2萬噸。煤層厚度平均為2.8公尺,工作面平均採厚為2.8公尺。工作面煤層角度為9度。

4、生產安排

工作面預計平均推進度為6.4公尺,平均日產5300噸。工作面預計開始回採時間為2023年8月1日,預計收作日期為2023年2月28日。

5、岩性描述

工作面內8煤層厚度為2.06~3.4公尺,平均厚度為2.

8公尺。8煤層直接頂板為0~2.0公尺厚的泥岩,老頂為粉細砂巖,平均厚度為3.

8公尺。底板為平均厚度為1.5公尺的砂質泥岩。

6、構造特徵

1、12528工作面三維**勘探情況:

工作面無三維**勘探控制,僅外段(東段)處於三維**勘探邊緣,構造控制程度差。

2、12528工作面地質構造情況分析:

該面煤層呈單斜狀,地質條件較複雜,斷層較發育,煤(巖)層產狀180~230°∠5~15°。

根據上部13-1煤、11-2煤工作面回採和鄰近巷道掘進揭露資料分析,該面內發育斷層有f20∠55~70°h=5~11m(逆)、f1409∠45~60°h=6~10m(13-1煤下延)和f1220∠50~70°h=5~15m直接影響工作面布置,另外上部的13-1煤揭露的斷層fw3 275°∠70°h=2.0m、f1410∠30~50°h=1~5m、fw1∠60°h=5m和11-2煤揭露的斷層fn6 345°∠50~55°h=3~4m、fn2 350°∠50~70°h=1.8m、fn3 233°∠45~50°h=1.

5m(逆)、fn4 h=1.8~2.2m也有可能下延至該面內,對該面施工產生一定影響。

根據12318工作面採掘資料分析,①該面頂板砂岩裂隙區域性較發育,特別是大斷層附近(f20、f1409、f1220、f1410、fw1、fw3、fw4、fn6 、fn2、fn3、 fn4等斷層附近)。②該面煤層賦存平緩,受大正斷層及其派生構造影響,煤岩層一般較破碎,煤厚及產狀變化較大。③該面外段(東段)煤厚在3.

0m左右,向西煤厚逐漸變小,十三勘探線7號孔煤厚僅2.06m。④12318工作面掘進及回採過程中,在頂板裂隙發育處或斷層附近出現滴淋水現象,因此8煤頂板砂岩裂隙水較豐富。

該面掘進過程可能在頂板裂隙發育處或斷層附近出現滴淋水,甚至出現長期滴淋水現象,將對該面施工也將產生一定影響。

總之,12528工作面構造地質條件較複雜,斷層較發育,且構造控制程度差,頂板裂隙區域性較發育,區域性煤層變薄,將對工作面布置和安全生產影響較大。

7、水文地質

(1)、第四系下部含水層直接覆蓋於煤系地層之上,通過構造露頭和砂岩裂隙補給煤系砂岩裂隙含水層。該面8煤底板標高-650~-740m,基岩面標高-396~-407m,因此第四系下含水對巷道掘進不會產生直接影響。

(2)、8煤直接頂板為泥岩和煤線組成的復合頂板(僅在工作面中、西部發育),均厚2.3m,老頂為粉細砂巖,均厚3.8m,區域性裂隙較發育,連通性及富水性弱,以靜貯量為主,頂板砂岩裂隙水為該面主要充水因素,主要以短期滴淋水形式進入工作面,特別是構造附近,區域性頂板砂岩裂隙發育處,預計對生產影響不大。

(3)、該面附近的十三線7孔、十三線東743孔和十二~十三3鑽孔封孔均合格。

(4)、運順外段沿f1220斷層斷層布置,f1220正斷層附近派生構造及裂隙較發育,斷層及裂隙導水性弱。

總之,該面水文地質條件較複雜,其水文地質條件與12318工作面相似,運用比擬法預計該面正常湧水量6.8 m3/h。

第二章瓦斯湧出量預計

分源**法:根據工作面的瓦斯湧出條件,該面回採時向採空區湧出瓦斯的主要煤層有8、7-1、7-1、6、11-2煤層,工作面內煤層瓦斯含量 4.0 m3/t.

燃。回採期間進行瓦斯湧出量**時煤層的瓦斯含量應用分源**法進行**,瓦斯湧出量**情況見下表。

因此,工作面正常回採時,其相對瓦斯湧出量最大為4.95m3/t,當工作面日產量達到5300噸時,其最大絕對瓦斯湧出量為18m3/min。

第三章瓦斯綜合治理設計

一、通風設計

(一)、區域性通風系統

1、運輸順槽通風系統

進風:西一8煤軌道下山→12528運順提料巷→區域性通風機及風筒→12528運順→工作面

乏風:工作面→12528運順→西一8煤煤層回風下山→西一8槽石門→西一石門→**風井

2、軌道順槽通風系統

進風:西一8煤軌道下山→區域性通風機及風筒→12528軌順提料巷→12528軌順→工作面

乏風:工作面→12528軌順→12528軌順提料巷→西一8槽石門→西一與西二石門→**風井

區域性通風機選型

掘進工作面所需風量的計算

(1)按工作面人數計算風量:

q軌順=4n=4×40=160m3/min

q運順=4n=4×40=160m3/min

式中:n—掘進工作面同時工作的最多人數,取40人。

3按瓦斯湧出量計算風量:

12318軌順掘進期間,其平均絕對瓦斯湧出量為0.8m3/min,12318運順掘進期間,其平均絕對瓦斯湧出量為1.6m3/min,12528和12318為鄰近工作面,預計掘進期間其絕對瓦斯湧出量軌道順槽為1.

5m3/min,運輸順槽為1.8 m3/min。

故q軌順=100qk=100×1.5×2.0/0.8=375m3/min

q運順=100qk=100×1.8×2.0/0.8=450m3/min

k—掘進頭瓦斯湧出不均勻係數。

(3)按風速驗算

240s軌順>q=375>15s軌順

240s運順>q=450>15s運順

s—工作面斷面積,取14 m2

所以:q運順=450 m3/min;

q軌順=375m3/min。

區域性通風機選型,根椐上述計算結果,則軌順需風量為375 m3/min,運順需風量為450 m3/min,巷道通風最大長度為1600公尺,百公尺漏風率按2%計算,則軌順最大吸風量為518 m3/min,運順最大吸風量為622m3/min。根椐《淮南礦業集團採煤工作面設計管理標準(試行)》中局扇需供風量規定,選擇二台2×30kw區域性通風機(每台2×30kw區域性通風機吸風量為600 m3/min,配備二路¢800mm的膠質阻燃風筒),並配備二台同型號的2×30kw區域性通風機搭接不同電源,用切換三通與供風區域性通風機風筒合茬備用。

(二)、工作面通風系統

1、工作面採用「u」型通風方式,運輸順槽進風,軌道順槽回風的一進一回通風系統。

2、工作面回採時需風量計算

(1)、按人數計算:

q=4n=4×100=400 m3/min

n—工作面同時工作的人數,取100人

(2)、工作面溫度計算

q=60vs=60×2.0×14=1680m3/min

v—對應於工作面溫度應具備的風速,取2.0 m/s。

s—綜採面平均斷面,m2

3、瓦斯湧出量計算

根據工作面分源**法結果,工作面日產5300噸時,則絕對瓦斯湧出量為18m3/min。

q=qk/c=100×9×1.3/0.6=2000m3/min

q--工作面平均瓦斯絕對湧出量為18m3/min,其中抽採9m3/min,風排9m3/min。

k--瓦斯湧出不均衡係數,該面取1.3

c--工作面回風流允許的最大瓦斯濃度,取0.6%

4、按風速進行驗算:

q取上述三者的最大值,則回採時配風量為2000m3/min,則:

v面=q/60s=2000/(60×14)=2.38m/s

0.25m/s 則回採時配風量為2000m3/min,符合《煤礦安全規程》的規定。

4、回採時的通風系統

(1)、進風:

西一-773m皮帶機巷→西一8煤皮帶機石門→西一8槽軌道下山→12528運順進料巷→12528運順

(2)、乏風:

工作面→12528軌道順槽→12528軌順提料巷→西一8煤軌道石門→西一至西二石門→**風井

二、抽採設計

(一)、瓦斯抽採方法

1、抽採型別:

該面掘進期間絕對瓦斯湧出量不大於3m3/min,且該面屬無突出危險區域,掘進期間不採取抽採措施。工作面回採期間,本煤層瓦斯是該工作面瓦斯湧出的主要**,其次是鄰近層瓦斯湧出,8、7-1、7-1、6、11-2煤層煤的卸壓瓦斯進入工作面及其後方採空區。為了治理該部分瓦斯,工作面主要採用尾巷、頂板走向鑽孔及上隅角埋管抽採治理瓦斯。

2、尾巷抽採:

尾巷從12528軌順切眼沿煤層走向向後施工80m,在迎頭施工6個直徑153mm穿層鑽孔打透西二-650~480新增回風上山,全孔下鐵套管,從西二五號岔布置一路12寸瓦斯管接至透孔處合茬抽採。尾巷預計抽採瓦斯純量為: 2m3/min。

3、頂板走向孔抽採

鑽場頂板走向孔布置:

回採過程中,採用軌、運順鑽場及巷幫頂板走向鑽孔抽採,軌順第乙個高位鑽場距切眼80m,第二個高位鑽場距切眼230m,同時在運順掘進時期預留巷幫鑽場施工頂板走向孔,軌運順每個鑽場布置8-10個頂板走向鑽孔,孔徑113mm, 軌運順第乙個鑽場孔深超前切眼5m位置,第二個鑽場孔深超前前方鑽場30m位置,鑽孔控制範圍距煤層頂板垂直20-40m。

巷幫頂板走向孔布置:

初採期間在軌順距切眼40公尺至70公尺範圍每5~10m施工乙個巷幫頂板走向鑽孔,鑽場向後10公尺、15公尺、20公尺、各施工乙個巷幫頂板走向鑽孔,確保過鑽場期間瓦斯抽採。其中在軌順鑽場向後10公尺處打乙個透鑽場的孔,抽採過鑽場期間鑽場內積聚瓦斯。軌、運順其它區域根據瓦斯湧出情況再決定每5~10公尺施工乙個巷幫頂板走向鑽孔,鑽孔孔徑113mm,孔深以打透採空區為準,鑽孔終孔控制範圍為距煤層頂板15-30m,鑽孔採用3」鐵管進封孔, 軌順頂板孔、邊孔採用一路12」瓦斯管路合至地面永久系統進行抽採,運順頂板孔、邊孔採用一路10」 瓦斯管路合至地面永久系統進行抽採,頂板孔抽採同時具備與臨時系統切換抽採。

頂板走向孔預計抽採瓦斯純量為:6m3/min。

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