2272工作面綜合治災措施

2022-09-29 21:42:12 字數 5148 閱讀 1652

2272工作面瓦斯災害治理設計

一.設計主要依據

a.《煤礦安全規程》;

b.《煤礦瓦斯抽採基本指標》(aq1026—2006);

c.《保護層開採技術規範》(aq1050—2008);

d.《2272工作面作業規程》;

e.《防治煤與瓦斯突出規定》;

f、2272工作面掘進期間的瓦斯湧出資料、防突**預報資料;

二.設計的指導思想

整體設計思想:在符合規範要求的前提下,通過採用合理的抽採鑽孔布置與擇優的通風方式,將風排治理瓦斯與抽採治理瓦斯進行有效結合,充分滿足採面的瓦斯災害治理。

①、風排治理瓦斯方案

根據工作面掘進期間炮後煤層瓦斯湧出量(破碎煤層瓦斯解析率),初步分析計算工作面開採期間本煤層湧出的預計瓦斯量,再結合工作面開採期間預計下部鄰近煤層向本層開採空間湧出的瓦斯量,得到工作面開採期間採場湧出瓦斯總量;最後根據瓦斯湧出量確定工作面的最佳通風方式及配風方案。

②、抽採治理瓦斯方案

根據本工作面掘進期間煤層瓦斯湧出,防突**預報及地質構造變化情況,將工作面的突出危險性進行分級分帶(即劃分為嚴重突出危險區、一般突出危險區),最後再針對我們的嚴重突出危險區、一般突出危險區採取不同的抽採治理瓦斯方案,做到「重點」地段「特殊」治理。

三、工作面概況 :

1、工作面位置:

2272工作面位於22盤區東翼第四分段,北東(ne)為原2252工作面(已採);南西為(sw)為2292工作面(未布置);北西(nw)為2282工作面(已採),南東(se)為原2062工作面(已採)。

2、地理位置情況:

該工作面位於么店子、覽槽灣、木馬田灣、老屋基一帶。地表標高+984.2~+896.0m,二煤層埋深390~450m。

3、工作面布置

2272-1工作面走向長度510m,傾向長度120m;2272-2工作面走向長度207m,傾向長度118m。

4、煤層賦存情況:

二煤層(b4)為簡單結構,厚度為1.0~2.0m,平均厚度1.

2m;三煤層(b3),厚度為1.0~1.7m,平均厚度1.

4m;四煤層(b2),厚度為1.6~3.0m,平均厚度2.

0m。二、三煤層層間距1.2~3.

0m;三、四煤層層間距3.0~4.0m。

煤層走向:300~310°,傾向:210~220°,傾角:

5~10°,平均傾角8°。岩性綜合柱狀圖見附圖1。

5、地質概況

f1逆斷層:走向199°傾向109°傾角25°落差2.0m,位於2272工作面之內,對回採影響較嚴重。

f2正斷層:走向190°傾向280°傾角39°落差1.8-7.0m,對回採影響嚴重。

f3正斷層:走向192°傾向102°傾角36°落差1.2m,對回採有一定影響。

f4正斷層:走向224°傾向314°傾角38°落差1.2m,對回採有一定影響。

f5正斷層:走向202°傾向112°傾角33°落差1.5m,對回採有一定影響。

f6正斷層:走向254°傾向164°傾角50°落差3.0m,對回採有一定影響。

四、工作面巷道布置、採煤方法及支護方式

工作面巷道布置:工作面共布置機、風巷及切眼三條巷道,機、風巷沿煤層走向方向布置,切眼沿煤層傾斜方向布置,切眼與機、風巷聯通。

採煤方法:工作面採用走向長壁後退式採煤法。

支護方式:選用掩護式液壓支架、單體液壓支柱配工字鋼和鉸梁等支護材料支護工作面頂板。

開採時間:預計2023年6月全面形成工作面,2023年5月開採。

五、瓦斯儲量

1、2272工作面本煤層(b4)瓦斯儲量

1)2272-1工作面瓦斯儲量

w1b4=s×d×h×x=61200×1.55×12.3388×1.2

=1404550m3

式中:s—工作面面積;s=61200m2;

d—煤的容重,取1.55t/m3;

x—煤層瓦斯含量,12.3388m3/t

h—煤層厚度,煤層平均厚度為1.2m;

2)2272-2工作面瓦斯儲量

w2b4=s×d×h×x=24426×1.55×12.3388×1.2

=560580m3

式中:s—工作面面積;s=24426m2;

d—煤的容重,取1.55t/m3;

x—煤層瓦斯含量,12.3388m3/t

h—煤層厚度,煤層平均厚度為1.2m;

2、鄰近b3煤層瓦斯儲量

1)2272-1工作面對應區域鄰近b3煤層瓦斯儲量

2272-1工作面對應下部區域鄰近b3煤層的瓦斯儲量:根據《煤礦瓦斯抽採規範》(1027-2006)中規定,b4煤層對應下部區域鄰近b3煤層的瓦斯儲量w計算公式為:

w=a×x

式中:—下部對應區域鄰近b3煤層的煤炭儲量,t;

=面積×煤厚×容重=61200㎡×1.3m×1.55t/m3

—b3煤層的噸煤瓦斯含量,m3/t;為12.3388 m3/t

w1=a×x=61200㎡×1.3m×1.55t/m3×12.3388 m3/t

=1521596m3

2)2272-2工作面對應區域鄰近b3煤層瓦斯儲量

同上可計算出2272-2工作面對應區域鄰近b3煤層瓦斯儲量

w2=a×x=24426㎡×1.3m×1.55t/m3×12.3388 m3/t

=607296m3

3)工作面回採期間鄰近b3煤層瓦斯排放率計算

根據《礦井瓦斯湧出量**方法》(aq1018-2006)中規定,鄰近b3煤層受採動影響的瓦斯排放率為:

當煤層採高小於4.5m時,其計算公式為:

式中:—第i鄰近層與開採層垂直距離,m;b4、b3煤層平均間距為1.3m。

—受採動影響頂底板岩層形成貫穿裂隙,鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的岩層破壞範圍,m;參考《2182-2採煤工作面突出指標引數與頂板壓力考察》科研報告結論,該值取8m。

故有鄰近b3煤層受採動影響的瓦斯排放率值計算為:

4)回採期間鄰近b3煤層向本煤層湧出的卸壓瓦斯總量

2272-1工作面開採期間鄰近b3煤層向本煤層湧出的瓦斯總量為:

w1b3=w1×k1=1521596m3×0.84=1278140m3

2272-2工作面開採期間鄰近b3煤層向本煤層湧出的瓦斯總量為:

w2b3= w2×k1=607296m3×0.84=510128m3

3、鄰近b2煤層瓦斯儲量

1)2272-1工作面對應區域鄰近b2煤層瓦斯儲量

2272-1工作面對應下部區域鄰近b2煤層的瓦斯儲量:根據《煤礦瓦斯抽採規範》(1027-2006)中規定,b4煤層對應下部區域鄰近b2煤層的瓦斯儲量w計算公式為:

w=a×x

式中:—下部對應區域鄰近b2煤層的煤炭儲量,t;

=面積×煤厚×容重=61200㎡×2.0m×1.55t/m3

—b2煤層的噸煤瓦斯含量,m3/t;為15.2847 m3/t

w1=a×x=61200㎡×2.0m×1.55t/m3×15.2847 m3/t

=2899813m3

2)2272-2工作面對應區域鄰近b2煤層瓦斯儲量

同上可計算出2272-2工作面對應區域鄰近b3煤層瓦斯儲量

w2=a×x=24426㎡×2m×1.55t/m3×15.2847m3/t

=1157366m3

3)工作面回採期間鄰近b2煤層瓦斯排放率計算

根據《礦井瓦斯湧出量**方法》(aq1018-2006)中規定,鄰近b3煤層受採動影響的瓦斯排放率為:

當煤層採高小於4.5m時,其計算公式為:

式中:—第i鄰近層與開採層垂直距離,m;b2、b4煤層平均間距為5.5m。

—受採動影響頂底板岩層形成貫穿裂隙,鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的岩層破壞範圍,m;參考《2182-2採煤工作面突出指標引數與頂板壓力考察》科研報告結論,該值取12m。

故有鄰近b2煤層受採動影響的瓦斯排放率值計算為:

4)回採期間鄰近b2煤層向本煤層湧出的卸壓瓦斯總量

2272-1工作面開採期間鄰近b2煤層向本煤層湧出的瓦斯總量為:

w1b2=w1×k1=2899813m3×0.54=1565899m3

2272-2工作面開採期間鄰近b2煤層向本煤層湧出的瓦斯總量為:

w2b2=w2×k1=1157366m3×0.54=624977m3

4、工作面回採期間瓦斯總儲量

2272-1工作面回採期間瓦斯總儲量

2272-2工作面回採期間瓦斯總儲量

w2總=w2b4+w2b3+w2b2=560580+510128+624977=1695685m3

2272工作面回採期間瓦斯總儲量

w總= w1總+w2總=4248589m3+1695685m3=5944274m3

六、煤與瓦斯突出治理方案

1、煤與瓦斯突出分析

根據2272工作面掘進期間的炮後30min瓦斯量、鑽孔瓦斯湧出初速度、鑽粉量以及地質構造情況,依據《回採工作面突出危險分帶分級管理技術》科研專案,將工作面分為嚴重突出危險區域和一般突出危險區域。

2、防治煤與瓦斯突出方案:

227底板道目前已封閉,封閉前227底板道已垮嚴,目前方案為維修底板道,施工底板道穿層網格鑽孔預抽煤層瓦斯,配合本煤層順層鑽孔和機、風巷施工俯偽斜網格鑽孔預抽煤層瓦斯。

1)、本煤層順層鑽孔布置

根據工作面在掘進期間炮後瓦斯情況,將工作面劃分出的一般突出危險區和嚴重突出危險區,在一般突出危險區域本煤層順層鑽孔按每孔間隔5m布孔,嚴重突出危險區域按每孔間隔3m布孔。在機巷採用4000s型鑽機施工,順層鑽孔長度110m,傾角+7°,終孔點距風巷10m。鑽孔掛孔於巷道頂板以下0.

9m,鑽孔施工孔徑為120mm。共設計鑽孔182個,總工程量為20020m,其中2272-1工作面設計順層鑽孔134個,工程量為14740m,2272-2工作面設計順層鑽孔48個,工程量為5280m。

2)、機、風巷俯偽斜網格鑽孔布置(預抽

三、四煤層瓦斯)

沿2272機、風巷每間隔30m施工乙個抽採硐室,在硐室內施工穿層鑽孔,按10m×10m網格進行布孔,終孔於b2煤層底板以下0.2m,鑽孔施工孔徑為75mm。共設計穿層鑽孔605個,總工程量為25038m,其中機巷穿層孔353個,工程量為15515m,風巷穿層孔252個,工程量為9523m。

然後在一般突出危險帶每個鑽場中實施乙個深孔預裂爆破,在嚴重突出危險帶每個鑽場中施工兩個深孔預裂爆破。

3)、斷層切眼俯偽斜鑽孔(預抽2272-1工作面斷層區域內的瓦斯)

在2272-2斷層切眼東幫施工俯偽斜鑽孔,終孔於b4煤層頂板以上0.2m,鑽孔間距按10m/孔布置。鑽孔施工孔徑為75mm,共設計鑽孔42個,總工程量為1752m。

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