10803回采工作面瓦斯抽采施工设计.doc

10803回采工作面瓦斯抽采安全技术措施
该矿于2011年6月请中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室做了8号煤层的突出鉴定，鉴定结果为：标高1890m以上浅部鉴定范围内的8号煤层无突出危险性，根据黔能源煤炭【2013】176好文件瓦斯等级鉴定的通知，该矿属于高瓦斯矿井，我矿现开采10803采煤工作面标高在1892.0米以上，为了防止该回采工作面瓦斯突然涌出，保障矿井安全生产，特制定以下10803回采工作面瓦斯抽采安全技术措施。
一、工作面概况
10803回采工作面西部为风井井筒保护煤柱，东部是矿井边界，上部是10801回采工作面阶段煤柱，下部是未开采煤柱，工作面走向长度240米，切眼长度102m，煤层平均厚度1.8m，本工作面上部6#煤层外部大部分已开采，平均开采厚度1.6m。
二、地质及水文情况
本区域位于贵州高原的西部，百兴向斜的南西翼，乌江上游支流六冲河与三岔河的分水岭地带。属中中山至低中山地形，以侵蚀溶蚀地貌为主，广泛发育岩溶峰丛—洼地地貌，部分发育脊状中山与峡谷地貌。地表水主要有流量较大的三岔河及支流水公河，属乌江水系。
区内地下水主要分为碳酸盐岩溶水、裂隙水、部分为滑坡水。碳酸
盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大；裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小。
矿区龙潭组含煤地层多被第四系坡积物所覆盖，地形比较平缓。矿区内地势总体为南部高，北部低，最高点位于矿区中部环岭岗大山，海拔标高+2176.5m，最低点位于矿区北部一冲沟沟底，海拔标高1925m，为矿区最低排泄基准面，相对高差251.5m。属低中山地形，发育冲沟地貌。
矿区中部有条流量小的冲沟水外，无大的地表水。
三、通风系统情况：
采取抽出式通风方式，中央并列式通风系统，即以主、副平硐进风，回风斜井回风。主、备通风机型号：FBCDZ.54№16轴流通风机，风量为1690—3760m3∕min，风压：1020—2650Pa，电机型号：YBFe315-6，额定功率：2×75KW，转速：980rpm，电流：141.7/81.8A,电压：380/660V，摩擦火花安全证号：20115093,防爆合格证号：32007646，煤安标志编号：070167，出场编号：20130505：生产日期：2013.5，生产厂家：山西安昇风机有限公司。
10803回采工作面新鲜风流由主机进入8#层皮带下山，然后进入采面运输巷至工作面，回风由10803回采工作面上巷回风道外部回风石门直通回风井，控制风流的设施全设置在进风侧。
四、瓦斯抽放方法
1、掘进期间布置顺层钻孔进行抽放（采前预抽）
在10803回采工作面运输巷、回风巷掘进过程中和工作面待采期间，回风道布置高负压Ф315和低负压Ф219二趟瓦斯抽放管路，运输巷布置高负压Ф315一趟瓦斯抽放管路。地面抽放通过回风井二趟抽放管路至10803工作面运输巷、回风巷对10803回采工作面煤体实施瓦斯抽放（钻孔布置如下图所示）。预抽钻孔孔径75mm，孔间距6m，孔深170m，封孔材料为聚氨酯，封孔深度不小于8m，钻孔角度与煤层倾角一致，抽放负压38kpa。
10803回采工作面瓦斯抽放钻孔布置示意图
10803回采工作面钻孔设计参数表
钻孔布置地点
钻孔直径
钻孔间距
开孔位置
钻孔
方位
钻孔倾角
钻孔设计
深度
10803运输巷
75mm
6m
距底板1m
向北
+12°
65m
10803回风巷
75mm
6m
距底板1m
向南
-12°
45m
2、半封闭采空区瓦斯抽采
由于我矿10803回采工作面上隅角瓦斯量较高，设计布置一趟Ф219瓦斯抽放管抽采上隅角瓦斯。如图：
3、全封闭采空区插管抽采
当10803回采工作面回采结束后，为防止采空区向外涌出瓦斯，构筑回风巷密闭墙时，向采空区密闭墙内插入Ф219瓦斯抽放管，进行瓦斯抽采。如图：
10803回采工作面全封闭采空区瓦斯抽采示意

4、地面瓦斯抽放泵：
地面瓦斯抽放泵房设在风井井口门东侧，共有四台水环式真空泵，二台工作泵二台备用泵，同时工作的是一台高负压抽放泵和一台低负压抽放泵。
高负压瓦斯抽放泵型号：2BEC-400水环式真空泵，极限压力：16000帕，最大抽速：80m3/分，转速：323转/分，功率：90千瓦，编号：1385，生产日期：2011.5，安全标志号：NBBO40048，生产厂家：山东博山真空泵厂有限公司。
低负压瓦斯抽放泵型号：2BEA-303水环式真空泵，极限压力：3300帕，最大抽速：52m3/分，转速：590转/分，功率：75千瓦，编号：1673，生产日期：2011.5，安全标志号：NBBO40049，生产厂家：山东博山真空泵厂有限公司；

五、施工要求
1、井下管路
井下巷道高低不平，坡度大小不一，巷道局部受压变形，空气湿润易锈蚀等，为此对煤矿井下抽放瓦斯管路的敷设有如下要求：
(1)瓦斯管路应采取防腐、防锈蚀措施；
(2)管路离底板高度不低于30cm，以防止底鼓损坏管路；
(3)倾斜巷道的瓦斯管路，应用卡子将管道固定在巷道支护上，以免下滑；
(4)管路敷设要求平直，尽量避免急弯；
(5)管路敷设时，要考虑流水坡度，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处必需安装放水器；
2、附属装置
(1)阀门：在瓦斯抽放管路上安设阀门，主要用于调节与控制各个独立抽放地点的抽放负压、瓦斯浓度、抽放量等，同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路。
设计选用的阀门为截止阀或球阀。
(2)在抽放管路上设置测压嘴，以便经常观测抽放管内的压力。测压孔设计选用内径6mm的气管，在安装管路之前预先焊上，平时用螺丝封闭以防漏气。
测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。
3、计量装置
瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一个重要参数，较准确的测定瓦斯流量才能真实地反映瓦斯抽放效果。应用条件也各不相同。本设计选用孔板流量计作为计量装备，安装与使用要求如下：
(1)安装孔板时，孔板的孔口必须与管道同心，其端面与管道轴线垂直；
(2)孔板前后预先焊接两个测压嘴，直径6mm，平时用细胶管套紧，以防漏气，测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。；
(3)安装孔板的管道内壁，在孔板前边不应有凸凹不平、焊缝和垫片等；
(4) 要经常清洗孔板前后的积水和污物，孔板锈蚀要及时更换；
(5))抽放瓦斯量有较大变化时，应根据流量大小更换相应的孔板。
4、放水装置
放水装置的种类很多，根据我矿抽放瓦斯实际情况，抽放管路内涌水量小的特点，设计的放水装置选用人工放水器。必须在管路低洼处设置放水装置，防止水堵塞管路增大抽放阻力。
六、瓦斯抽采达标钻孔工程量
10803回采工作面采用回风道、运输道钻孔预抽区段煤层瓦斯的方法进行采前预抽，具体钻孔施工工程量见下表：
33071回采工作面顺槽钻孔工程量汇总表
钻孔施工地点
钻孔施工数量(个)
钻孔施工进尺（米）
备 注
10803回风道
40
1800
利用巷帮为钻场对工作面布置钻孔进行预抽
10803运输道
40
26000
利用巷帮为钻场对工作面布置钻孔进行预抽
合计
180
4400

七、施工设备
根据10803回采工作面施工的钻孔参数，对照我矿现有各钻机性能指标，选择钻机型号及数量见下表：
10803回采工作面施工设备表
设备名称
设备型号
设备数量
煤矿用坑道钻机
ZY-150/5.5Q
2台
泥浆泵
2NB/1.5-2.2
2台
钻杆
42mm
200根
钻头
75mm
10个
八、钻孔施工进度计划及有效抽放时间
10803回采工作面钻孔施工进度计划及有效抽放时间表
施工地点
开始时间
竣工时间
有效抽放时间
10803运输巷
2012年12月
2013年5月
至10803回采工作面结束
10803回风巷
2012年12月
2013年5月
至10803回采工作面结束
九、瓦斯抽采预期效果
根据《山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司矿井瓦斯抽采工程改造设计》中回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为35.36m3/min，根据我矿《井下瓦斯抽放参数测定记录》中10803回采工作面瓦斯抽放量为19.37 m3/min，因此，10803回采工作面抽放率为19.37÷35.36×100%=54.8%，满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》中采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标。通过预抽10803回采工作面采前的可解吸瓦斯量满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》中瓦斯抽采率达到的指标（工作面绝对瓦斯涌出量20 m3/min≦Q≦40 m3/min，工作面瓦斯抽采率≧40%）。同时10803回采工作面风速不超过4m/s,回风流中瓦斯浓度低于1%，均满足瓦斯抽采效果达标的相关规定，
十、组织管理
抽放瓦斯过程中，井下、井上各种各样的情况都有可能发生，如管路漏气、堵塞、积水、钻孔失效，泵轴温升高等现象。因此，通风队必须有专职人员定期检查，发现问题及时处理，确保抽放系统不间断工作。
瓦斯抽放管理组织机构
组 长：尚经彭
副组长：杨其秀 李文武
成 员：李成文 邸福祥 王 东 王鹏飞 高建波 龙 林 姜志敏 向国福 王 平
十一、安全技术措施
（一）瓦斯防治：
1、打钻时在钻机上方挂一台甲烷便携式报警仪，以便掌握钻机周围瓦斯变化情况。
2、距钻机迎风侧5m处，要安装一台甲烷探头，当风流中瓦斯浓度达到0.4%时，自动报警断电，撤出工作人员进行处理。
3、在打钻期间必须有一名瓦斯检查员在现场，负责在钻机周围检查瓦斯，发现瓦斯浓度超过《规程》规定时，要及时采取措施进行处理，待瓦斯浓度降到《规程》规定浓度以下时，方可开始工作。
4、所有打钻人员必须经过专业培训，掌握煤与瓦斯突出预兆，熟悉避灾路线，并随身携带自救器，严禁穿化纤衣服。
5、在钻进中，如发现有瓦斯异常、顶钻、喷孔等煤与瓦斯突出预光时，应立即停止工作，切断电源，所有工作人员必须撤到安全地点。
（二）施工安全措施：
1、钻机投入使用前，必须将各部件仔细检查一遍，发现问题及时处理。严禁钻机带病工作。
2、搬运钻机时，钻机要牢固固定在平板车上，严格按照运输规定执行。
3、在稳钻机前，首先要敲帮问顶，将钻场附近顶板加强支护，然后把钻场周围的杂物清理干净。
4、在稳钻时，钻机底座要固定在两根专用底木梁上，上部四根顶柱与顶板顶牢，机尾下部加戗柱一根，确保钻进时机身牢固可靠。
5、要严格按设计要求开孔，没有负责人的同意，不得随便改变钻孔位置，钻孔角度。否则，要追查责任。
6、开孔前要检查钻机的油是否充足，钻头、钻杆、工具是否齐全。如发现不齐全，应立即补齐。钻机的保护装置要齐全，电缆线要吊挂整齐，按钮要放在合适位置，一切准备工作做好后，方可开始。
7、在钻进过程中，钻机前方、后方和钻机转动部位严禁站人，以防钻机转动部分绞伤和钻杆打伤人，人员应站到安全地点。
8、钻工操作时，必须衣着整齐、利索。打钻时不准围毛巾、戴手套，以免机械绞伤人。特别是切换钻杆时，动作要协调，操作要稳、准。
9、每次开钻前，应先送水后开钻。停钻时，应先停钻后停水。严禁无水钻进，以防把钻卡死或将钻杆丢到孔内，在接换钻杆时，必须把钻机停稳后再进行，所接的钻杆必须经过仔细检查，严禁使用不合格的钻杆。
10、打钻结束后，应把孔号、孔深、孔径、等参数填写在原始记录上，升井后上图以便指导工作和备查。
11、要求打一孔，封一个孔。钻孔按要求封严密，不准出现漏气现象，否则要追查封孔人员的责任。
12、打钻结束后，要把钻场周围的煤粉清理干净，钻杆丝口要涂黄油用棉布包扎，并摆放整齐，钻头、工具设专人管理。
（三）机电设备管理安全技术措施
1、钻机及电气设备，必须有专人负责维护、保养。
2、钻机上的电气设备必须达到完好标准。
3、移动钻机和电气设备时，严禁带电移动。
4、在检修和维修电气设备时，要严格执行机电维护和维修规定。严禁违章作业。
（四）其它
1、打钻时的巷道中，要保持畅通无阻，不准有大面积杂物堆积。
2、打钻期间，钻机后的方回风流中，严禁有人敲击硬质物，以防引起火花。
3、打钻期间如遇瓦斯喷孔等异常现象，应切断电源，撤出人员至安全地点，报告矿调度室进行处理。
4、钻场内如调整钻机高度时，必须用木材敲打，严禁用铁质物件敲打。
5、钻场附近要准备灭火器材，备用于消防。
（五）避灾路线
所有打钻人员要熟悉本矿井下避灾路线，掌握自救、互救常识。当井下发生灾情时，根据实际情况组织现场人员，利用消防器材、水管等设施进行扑救，当灾情严重时，能保持思想镇定，头脑清醒，正确选择避灾路线，迅速安全撤退，并报告矿调度室。

纳雍县富民煤矿
10803回采工作面瓦斯抽采安全技术措施

编 制 人：王 东
编制时间：2013-8-22