提高瓦斯抽采量及浓度的方案报公司模板.doc

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山西金晖万峰煤矿有限公司
审批意见:
矿长: 年 月 日
总工程师: 年 月 日
安全矿长: 年 月 日
机电矿长: 年 月 日
通风矿长: 年 月 日
安监站长: 年 月 日
通风副总: 年 月 日
调度室: 年 月 日
安监科: 年 月 日
机运区: 年 月 日
通风区: 年 月 日
钻机队: 年 月 日
采空区瓦斯抽采, 本煤层交叉钻孔施工
提高瓦斯抽采量试验方案
一、 采空区瓦斯抽采的可行性
( 一) 、 1号煤和1号上煤煤层爆炸性和自燃倾向性鉴定结果
4月经山西煤矿设备安全技术检测中心对1号上煤: 煤尘有爆炸性; 自燃倾向性等级为Ⅰ类, 自燃倾向性为容易自燃。 9月经山西省煤炭工业厅综合测试中心对1号煤: 煤尘有爆炸性; 自燃倾向性等级为Ⅱ类, 自燃倾向性为自燃。
( 二) 、 矿井自然发火史
万峰煤矿自 开始施工建设, 井筒揭露1号煤层至今已回采完五个工作面( 其中1105( 上) 回采1号上煤) , 当前有三个生产工作面。工作面均为走向长壁后退式综合机械化采煤法, 全部跨落法管理采空区。矿井没有自然发火史。
( 1) 、 已回采完五个工作面生产期间如下:
1102工作面: 7月～ 7月
1103工作面: 8月～ 10月
1105( 上) 工作面: 12月～ 3月
1203工作面: 4月～ 10月
1109工作面: 1月～ 4月
( 2) 、 正在回采的三个工作面生产期间如下:
1207工作面: 4月～今
1113工作面: 4月～今
1105工作面: 8月～今
( 3) 、 已回采完工作面的抽采情况
1203工作面密闭墙施工时间为 12月, 1103工作面密闭墙施工时间为 10月, 1109密闭墙施工时间为 6月, 以上密闭墙施工完成后均及时接入矿抽采系统进行抽采。经过束管监测系统或人工定期取样分析, 至今未发现一氧化碳、 氧气、 温度等有任何异常。
9月开始施工1105回风顺槽、 6月开始施工1105进风顺槽, 在施工期间为了减少采空区瓦斯向工作面涌出, 曾先后向1103采空区施工了6个顶板孔、 在1105( 1号上煤) 顺槽密闭墙处抽采采空区瓦斯, 抽采至今未发现一氧化碳、 氧气、 温度等有任何异常。
9月20日在1205进风顺槽500米处向1203采空区施工了三个顶板孔, 人工取样后, 送到宣东实验室进行了气相色谱分析结果如下表, 经矿分析认为其一氧化碳为整合前工作面灭火封闭积存, 非正常情况下采空区煤炭氧化产生。
孔号
甲烷( %)
氧气
氮气
乙烯
乙烷
乙炔
CO
CO2

1
40.0057
7.1401
50.3886
0.0000
0.0067
0.0000
0.0012
2.0090

2
2.0356
18.2524
79.0977
0.0000
0.0004
0.0000
0.0001
0.3548

综上所述我矿采空区自然发火概率较低; 如遇自然发火, 可直接利用注氮系统有效的灭火。对采空区瓦斯进行抽采, 有较好的可行性和安全性。
二、 1109采空区瓦斯抽采方案
( 一) 、 1109高位钻场及钻孔。
1109回采期间距停采线50米处施工有12号高位钻场, 回采期间未施工钻孔。本方案共设计施工8个钻孔, 分两组排列, 先期施工孔径94㎜, 终孔后套孔至孔径113㎜。终孔位置位于停采时工作面1号煤层顶板上8～10米处, 平距18～39米, 伸入采空区20米。打钻过程如遇塌孔现象时, 则此孔下筛管。

施工期间每打成一个钻孔必须及时封孔, 并与315主管路连接上进行抽采(未连接上时必须封堵严密, 不漏气), 上孔板对其流量、 瓦斯浓度进行观测和分析, 为下一个钻孔提供改进依据。
( 二) 、 每个钻孔采用¢89软管接入顺槽¢315抽放管, 在钻场口建密闭墙封闭钻场。最后恢复回风顺槽片口密闭墙。钻机队在吊挂两个密闭墙间的¢315抽放管时必须向片口处倾斜, 在墙外设大容量放水器, 保证¢315管不得积水。先期利用现低负压进行抽采, 上孔板以观测瓦斯浓度、 混量和纯量的变化情况, 掌握采空区瓦斯大规模抽采数据。后期视情况改入现高负压或加入3、 4号泵之高负压。¢315管与¢560管间可采用¢89软管连接, 但不得少于6根。
( 三) 、 预计抽采参数
瓦斯浓度30%, 混合流量为7m3/min, 纯瓦斯流量为2.1m3/min。
( 四) 、 1109回风顺槽靠近停采线的密闭墙也必须同时进行抽采。

三、 采空区深部埋管抽采
在原采空区回风隅角埋管低负压抽采方式不变的情况, 在回风隅角埋一根¢200㎜抽放管, 伸入采空区30～60m, 利用高负压系统抽采采空区深部高浓度瓦斯。以迈步方式布置抽放管, 每深入采空区30～60m后, 拆除此管, 以另一根接续抽采。此方法同时也对解决回风隅角瓦斯超限有一定的效果。
¢200㎜管端头安设铁网或筛管, 防止抽入杂物; 端头要适当垫高, 距顶板控制在0.5m左右, 防止进水且有利于抽采高瓦斯; 端头处打设木垛对端头进行保护; 整个管路的法兰盘有上齐螺丝, 防止漏气或断管;
预计抽采瓦斯浓度30%, 混合流量为20m3/min, 纯瓦斯流量为6m3/min。
此方法我们正在1113工作面进行试验, 如能有效的提高瓦斯抽采量, 我矿将在1105、 1209回采工作面进行推广。

四、 顺槽本煤层交叉钻孔
针对我矿1号煤层透气性低、 多层夹矸的情况, 在保持原顺槽本煤层平行钻孔间距不变的情况下, 将一个钻孔方位角保持0℃, 下一个调整为15℃, 再下一个0℃, 以此类推, 用以增加煤层裂隙、 提高煤层透气性。
当前正在1205进风顺槽进行试验。预计本煤层交叉钻孔瓦斯抽采放提高40%。

五、 利用1105回风顺槽和1205进风顺槽分别对1103、 1203采空区瓦斯进行抽采
在1105回风顺槽向1103采空区顶部裂隙带打钻孔, 利用高负压系统进行抽采。
在1205进风顺槽向1203采空区顶部裂隙带打钻孔, 利用高负压系统进行抽采。
当前已经在1105回风顺槽施工有7个钻孔对1103采空区瓦斯进行抽采, 已经在1205进风顺槽施工有5个钻孔对1203采空区瓦斯进行抽采。
预计两个采空区纯瓦斯抽采量均在0.6m3/min左右。
六、 1207回采工作面即将结束, 结束后。利用原施工的顶板裂隙钻孔和第25联眼对采空区瓦斯进行抽采, 并接入高负压系统。
1207回采工作面结束后, 一方面利用原在四叉口施工的顶板裂隙钻孔进行抽采, 并入高负压抽采系统; 另一方面封闭第25联眼, 利用现有第25联眼的¢315管接入1209回风顺槽高负压抽采系统, 进行抽采; 第三方面, 当前已将尾巷与1209回风顺槽间的密闭墙上的抽采孔并入1209回风顺槽高负压抽采系统。

七、 在1209进、 回风顺槽距切眼60m左右各施工一小型高位钻场, 针对1号上煤, 打扇形孔进行预抽。如效果理想时, 我矿将在其它工作面也开展预抽工作。
预计每个钻场抽采纯瓦斯量在1.5m3/min左右。
综上各方法, 预计高负压系统抽采总量增加量为:
三、 安全技术措施
1、 使用好束管监测系统。通风区每周对密闭墙内气体的气体成份进行气相色谱分析, 每两天至少进行一次人工取样分析。抽放监测人员每天要对采空区抽放管中的一氧化碳、 甲烷进行监测。通风区瓦斯员每天要对密闭墙观测孔内的甲烷、 温度、 一氧化碳等进行检测。所有检测结果在第二天报矿通风副总、 通风副矿长和总工程师审批, 通风区负责收集存档。
2、 钻机队要对监测人员、 通风区要对瓦斯员进行防灭火专项培训, 重点对二氧化碳、 一氧化碳、 氧气、 甲烷等气体的性质、 危害及取样监测方法进行培训。
3、 通风区要在密闭墙处设立自然发火观测点。观测内容为: 一氧化碳、 二氧化碳、 甲烷、 氧气等气体成份, 气温、 水温、 风量以及防火墙内外压力差和自燃征兆。
4、 通风区要及时整理和分析束管监测、 人工取样、 人工监测的数据, 并绘制变化曲线, 一旦发现某项数据超标或有异常变化时要迅速作出预报, 并向调度室及通风副矿长、 总工程师报告结果。
5、 1109进回风顺槽、 1207进风顺槽处密闭墙要接通消防管路和注氮管路, 与密闭墙上预留的管路接口连通, 平时关闭阀门。其它工作面进风顺槽注氮管路在保持紧跟工作面。
6、 通风区要加强对密闭墙墙体和墙体附近5米范围内的支护情况进行观察, 发现墙体有裂缝时要立即进行封堵, 发现支护有片冒迹象时, 要立即向矿调度室汇报, 采取措施进行处理, 确保密闭墙严密不漏风。
7、 机运区要保养好注氮机, 要对其司机进行专业培训, 确保注氮机能及时启动和正常运转。
8、 通风区要对束管监测系统和注氮管路加强检查, 发现问题要及时解决, 确保束管监测系统正常运行, 确保注氮管路不漏气。
9、 采面发现有自然发火迹象时, 要采取的措施:
1) 任何人发现有自然发火迹象时, 要立即向矿调度室报告。矿调度室接到报告后除向有关领导汇报外还要立即通知钻机队关闭其地点的抽放管路。
2) 通风区负责向密闭墙内注入氮气。
3) 通风区负责整个灭火期间的观测及工作。
10、 向采空区施工钻孔时送、 拔钻杆及钻进期间必须加大水量, 严禁干打眼, 防止产生高温或火花。
11、 钻机队必须加强机电设备管理, 严禁带电检修电气设备。严禁失爆。
12、 向采空区施工钻孔时钻场处设瓦斯探头, 瓦斯浓度超过0.8%时必须立即切断电源, 将所有人员撤到新鲜风流中去, 并及时向矿调度室汇报。
13、 钻机队按规定在抽采管路上安装喷粉抑爆装置、 接地极和V锥流量计、 防回火、 水封泄爆器。V锥流量计连接入矿井瓦斯监控系统。
14、 向采空区施工钻孔时钻机队钻孔施工人员必须携带多功能气体监测仪, 发现氧气、 瓦斯、 一氧化碳超限时或嗅到异样气味( 例如臭鸡蛋味) 必须必须切断电源, 并将所有人员撤到一采轨道上山进风风流中去, 并及时向矿调度室汇报。

采空区瓦斯抽采, 水平交叉钻孔施工
提高瓦斯抽采量试验方案

万峰煤矿有限公司
1月18日