百里杜鵑風景名勝區玉龍煤礦
1302工作面預抽煤層瓦斯抽放設計
通防科2023年1月
1302工作面預抽煤層瓦斯抽放設計
一、工作面概況
1、工作面位置
1302工作面位於一採區西翼,東起主斜井下山30m保護煤柱線,西至井田邊界(切眼)。南為小煤窯破壞帶,北為1304回風巷,正準備掘進。上部為m8煤層(林山煤礦)老空區,已開採至+1700m。
下部為15-25m茅口組灰岩。本煤層西翼相鄰m3煤層無工作面,未回採。其地表位於大方縣百納鄉龍峰村西北,工作面位於礦區西南部山下,地面無建築物。
2、煤岩層結構情況
本工作面開採為二疊系上統龍潭組(p3l)煤層,煤層厚度較為穩定,一般在2.2公尺左右。在煤層中下部有2~3層夾矸,厚0.
2—0.4公尺。此處m3煤直接頂板為砂質頁岩,厚度5公尺;老頂為砂質頁岩,厚度40公尺。
直接底為砂質頁岩,厚度1.5公尺,老底為砂質頁岩厚度22.2公尺。
煤層傾角11°.
3、地質構造
本工作面煤層較穩定,所處位置地質構造簡單,無斷層。
4、水文地質
本工作面充水條件簡單。地表無河流,無老空積水及頂板裂隙水出現。
5、瓦斯
玉龍煤礦m3煤層在鑑定範圍(標高+1743m以上的m3煤層)內無突出危險性。1302工作面開採標高+1771-+1773m,在鑑定標高+1743m以上範圍,屬於沒有煤與瓦斯突出區。且上履m8煤層已經進行了大部開採,其開採範圍在+1700m標高以上。
因m3煤層上距m8煤層40m,在開採解放層的保護範圍,對現開採m3煤層已得到了一定程度的解放,因此,一採區在+1743m標高範圍內不需要開採解放層。為構建「通風可靠,抽採達標,監控有效,管理到位,隱患排除、綜合利用」的工作體系,按照「應抽盡抽、先抽後採、先抽後掘」的原則,根據《防治煤與瓦斯突出規定》和《煤礦瓦斯抽採達標暫行規定》要求,制定1302採煤面預抽煤層瓦斯的設計,防止煤與瓦斯突出事故的發生。
6、地質儲量
本工作面平均走向長510公尺,平均斜長為100公尺,平均厚度為2.2公尺,容重1.55噸/m3,其地質儲量為17.4萬噸
二、採區可採煤層工作面預抽煤層瓦斯技術
1、工作面預抽煤層瓦斯的目的
採用預抽煤層瓦斯防突技術以消除回採工作面的突出危險性。
預抽煤層瓦斯是一種區域性的防治煤與瓦斯突出的措施,即在突出危險煤層採掘工作之前,進行大面積的預先抽放瓦斯,以降低或消除突出危險。瓦斯壓力是造成突出的因素之一,當煤層瓦斯壓力降到0.74mpa以下時,就有減小和消除發生突出的可能。
鑽孔預抽煤層瓦斯就是預先抽放煤層中的瓦斯,卸除瓦斯壓力防治突出的一項基本措施。它主要用於單一煤層或無保護層可採的突出危險煤層。
2、預抽煤層瓦斯的作用原理
預抽煤層瓦斯,實質上就是在回採前預先抽放工作面煤層的瓦斯,主要是通過預先抽放瓦斯以減小或消除煤層的突出危險性,其次也可以減少採掘過程中的瓦斯湧出量。預抽煤層瓦斯作用,即是利用均勻布置在突出危險煤層中的大量鑽孔,經過一定時間的預先抽放瓦斯,以降低突出危險煤層中的瓦斯含量和瓦斯壓力,從而使煤層變形收縮,煤體應力下降,並相應地使煤體的強度增高,使被抽放煤層減小或消除突出危險性。
3、工作面預抽煤層瓦斯有效性指標
抽放瓦斯的效果如何,能否達到防突目的,要通過一定的指標和對礦井的實際考察結果來衡量。可先用下列指標之一來確定:
(1)、預抽煤層瓦斯後,突出煤層殘餘瓦斯含量w應小於該煤層在此突出區域始突深度的煤層原始瓦斯含量w始。
(2)、煤層瓦斯預抽率應大於30%。煤層瓦斯預抽率應按照鑽孔控制範圍內煤層瓦斯儲量、抽出瓦斯量(包括打鑽鑽孔自然排放量和抽放量)來計算,見下式:
η=×100≥30%
式中:q噴—打鑽過程中各個鑽孔噴出的瓦斯總量,m3
q湧—各個鑽孔在與抽放系統連線前自然湧出的瓦斯總量,m3
q抽—各個鑽孔在與抽放系統連線後抽放瓦斯的累計總量,m3
q儲—鑽孔控制範圍內煤層瓦斯儲量,m3
q噴、q湧可根據巷道風流瓦斯增加量來計算確定。
根據抽放效果檢驗結果,提出工作面突出危險性鑑定報告,當效果檢驗有效時(η≥30%),可以採取安全防護措施進行回採工作,當效果檢驗η<30%時,則應採取相應的其它安全技術措施,在回採過程中,對預抽效果應經常進複檢。
三、工作面瓦斯儲量及抽放瓦斯量計算
1、工作面瓦斯儲量
根據貴州華源礦山設計******資料,m3煤層瓦斯含量為8~40m3/t 。1302工作面埋深在29~179m,**的瓦斯含量為5~15m3/t,平均10m3/t。1302工作面平均走向長510公尺,傾斜寬100公尺,煤層平均厚度2.
2公尺,容重1.51噸/m3。因此該工作面瓦斯儲量為:
q儲=l×h×m×γ×x
=510×100×2.2×1.55×10
=173.91萬m3
式中:l—工作面走向長度;m
h—工作面傾斜寬度;m
m—煤層平均厚度;m
γ—煤的容重;噸/m3
x—煤層瓦斯含量;m3/噸
2、工作面巷道掘進及打鑽過程中瓦斯自然排放量
1302工作面自巷道掘進以來,通過採取邊抽邊掘、超前排放鑽孔及風排等措施,使工作面煤層中賦存的瓦斯得到一定的釋放,這不但保證了巷道掘進施工工作的順利進行,而且在一定程度上降低了工作面煤層中的瓦斯含量,對以後工作面回採工作非常有利。因此對工作面巷道掘進及打鑽過程中自然排放的瓦斯量進行統計。巷道掘進及打鑽過程中瓦斯自然排放量統計見下表:
巷道掘進及打鑽過程中瓦斯自然排放量統計結果
上表所統計的瓦斯量,既包括工作面儲量內的煤層瓦斯湧出量和工作面儲
量外的煤層瓦斯湧出量,要將它們嚴格分開非常困難,因此取湧出總量的1/2既48.34萬m3作為工作面儲量內的瓦斯湧出量。
3、邊抽邊掘鑽孔抽放量
1302回風巷和運輸巷掘進過程中共施工邊抽邊掘鑽場18個,左右兩側各9個,每個鑽場內布孔4個。抽放量見下表:
掘進期間所開鑽場為兩幫掛耳抽放鑽場,因此上表所統計的瓦斯抽放量只有1/2既27.26萬m3為工作面儲量內的瓦斯抽放量。
4、工作面需要抽放的瓦斯量
《煤礦安全規程》第190條規定煤層瓦斯預抽率應大於30%,根據該條規定和上述統計計算結果,1302工作面預抽應抽出的瓦斯量(qy)為:
qy≥0.30(q儲-q抽-q排)
式中:qy—工作面需要抽放的瓦斯量,萬m3;
q儲—工作面瓦斯儲量,173.91萬m3;
q抽—工作面邊抽邊掘鑽孔抽放量,27.26萬m3;
q排—掘進期間風排瓦斯量,48.34萬m3。
代入上式得1302工作面預抽率為30%時需要抽放的瓦斯量為29.493萬m3
5、1302運輸巷、回風巷掘進過程中在裡段每隔4公尺施工乙個順煤層鑽孔,共施工預抽鑽孔136個,運輸巷、回風巷各施工68個,抽放量見下表。
掘進期間所打的順煤層預抽鑽孔,上表統計的順煤層預抽瓦斯抽放量為21.54萬m3。
四、工作面瓦斯抽放鑽孔引數設計
1、抽放方案
目前玉龍煤礦地面永久抽放系統裝備瓦斯抽放幫浦4臺,低負壓抽放幫浦2臺2bec-40型抽放幫浦,電機功率110kw,額定抽放能力為95m3/ min。高負壓抽放幫浦2臺2bea-303型,電機功率75kw,額定抽放能力為50.3m3/min。
擬採用高負壓2bea-303型抽放幫浦進行抽放。
1201採煤工作面瓦斯抽放設計
編制 楊錫東 2013年4月 六 監控系統情況 10 第二章工作面瓦斯情況 10 三 瓦斯抽放的必要性11 第三章採煤工作面瓦斯抽放方案設計 11 一 瓦斯抽放方案設計 hyperlink file h 新建資料夾 20 2 新豐11111工作面消突報告 修改 最終.doc l toc2946258...
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104工作面瓦斯抽放資料分析
一 地質情況表 本工作面地表位於大樹堙村以南 洞上村 吳家岩村以北 莊子上村以東 南黃門村 長板坡以西的黃土塬 黃土峁及溝谷地帶。井下東鄰310105工作面 西鄰310103工作面 北鄰集中膠帶運輸大巷 集中輔助運輸大巷 東總回風巷。本面總體為一北高 南低的單斜構造形態,煤層傾角一般為2 10 平均...