3312工作面瓦斯治理方案.docx

3312工作面瓦斯治理方案 一、工作面概况 3312工作面走向长度1150m，切眼长度218m，工作面储量97万t，回采时间2017年2月--2017年12月，工作面沿东西走向布置，自南向北推进。工作面煤层底板等高线460--500m，工作面位于郭庄背斜东翼，根据瓦斯地质图及掘进期间实测工作面总体瓦斯含量为7-9m3/t，掘进期间工作面实测瓦斯含量最大为8.47m3/t，煤层残存瓦斯含量为2.3 m3/t。 图1 3312工作面瓦斯地质图 二、工作面瓦斯抽采现状 根据工作面钻孔布置特征，工作面钻孔采用高、低负压分源抽采，在3312皮顺布置一趟Ф325抽采管路抽采3312本煤层，轨顺布置一趟Ф325抽采管路抽采轨顺抽采3312裂隙带，由地面高负压抽采系统带抽。 3312皮顺工作面钻孔全部施工完成，轨顺工作面施工本煤层钻孔25个，迈步钻场钻孔（裂隙带钻孔）36个。根据生产衔接工作面回采时间为2017年8月，回采前工作面钻孔总抽采时间在24个月左右。 根据3312工作面瓦斯抽采数据统计，截止2016年4月底3312工作面抽采瓦斯量为191.33万m3，加上工作面钻孔数量较少时未记录的约70万m3，总抽采瓦斯量为191.3370261.33万m3。工作面钻孔控制煤量为135万t，吨煤瓦斯降低量为261.33/1351.94m3/t。 图2 3312工作面钻孔布置情况图 三、工作面瓦斯抽采分析 根据瓦斯抽采日报表中3312抽采统计数据，作出3312工作面抽采参数时间变化图。 图3 3312工作面混流（纯流）/时间变化图 从图3可以看出，3312工作面抽采混流量随抽采钻孔数增加逐步增加，上升到最大值42 m3/min，随后逐渐趋于稳定。抽采纯流量与混流变化情况相似，先上升后趋于稳定。 图4 3312工作面纯流（浓度）时间变化图 从图4可以看出，抽采纯流量总体上随浓度变化而变化，浓度上升，纯流量上升；浓度下降，抽采纯流量下降。抽采浓度最大值为34，纯流最大值为7.2 m3/min。 图5 3312工作面抽采纯流/时间变化图 从图5可以看出，由于3312工作面钻孔抽采时间较短，目前3312工作面抽采纯流量逐渐趋于稳定，但抽采纯流量依然较大（4.5 m3/min），煤层瓦斯含量较大，为了保证矿井正常的采掘抽衔接，需要加大3312工作面瓦斯抽采强度。 四、回采前工作面瓦斯抽采情况预测 根据同采区3316工作面钻孔抽采数据曲线，拟合出矿井钻孔抽采瓦斯衰减系数为0.0056d-1，参照3312抽采统计实测数据，拟合出3312工作面抽采瓦斯量变换式为 运用变换式计算3312工作面钻孔到回采前（总抽采时间为700天）总抽采瓦斯量为 y皮顺377.59万m3 预计3312轨顺钻孔在今年9月份布置完成，到2017年8月份，总抽采时间为预计抽采瓦斯量为11个月（330天），用3312皮顺抽采瓦斯量变换式计算得出 y轨顺130.62万m3 工作面瓦斯抽采总量为377.59130.62508.21万m3，钻孔控制煤量为135万t，吨煤瓦斯降低量为508.21/1353.76 m3/t，煤层瓦斯含量为8.47-3.764.71 m3/t，可解吸瓦斯含量为4.71-2.32.41 m3/t，预计3312工作面在2017年8月份回采时抽采达标。 五、回采期间瓦斯治理方案 3312工作面回采期间配风量按2000m3/min，煤层瓦斯含量按4.71 m3/t计算，残余瓦斯含量为2.3m3/t，则可解吸瓦斯含量为4.71-2.32.41 m3/t。 根据公式q1k1*k2*k3*m/M（w0-wc 式中参数意义k1围岩瓦斯涌出系数，全部陷落法管理顶板k1取1.3 k2工作面丢煤系数，为回采率的倒数，工作面回采率取95，k2取1/0.951.05 k3采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，取K3（L-2h/L218-2*15/2180.86 m开采层厚度，取6米 M工作面采高，取3米 W0煤层原始瓦斯含量，取4.72m3/t W运出矿井后煤的残存瓦斯含量，取2.3m3/t 工作面相对瓦斯涌出量为 1.3*1.05*（218-15*2）/218*6/2*2.415.66 m3/t 预计本煤层钻孔抽采瓦斯量在2.57 m3/min左右，裂隙带钻孔抽采量按0.7 m3/min，上隅角埋管抽采按0.5 m3/min计算，回采期间总的瓦斯抽采量为2.570.70.53.77 m3/min。 回风流瓦斯浓度按0.4计算，风排瓦斯量为8 m3/min，回采期间通风、抽采治理的瓦斯涌出量为83.7711.77 m3/min。 预计工作面日产量不超过11.77*1440/5.663000t。 六、回采前强化抽采治理瓦斯方案 根据矿井抽采系统实际情况，结合3312回采期间各参数预测，日产量不超过3000t，无法满足矿井生产需求。如果在2016年6月份，南翼PE管路更换完毕之后，将矿井两条抽采系统均投入使用，增加3312工作面抽采负压，对3312工作面进行强化抽采。 预计到回采前工作面总抽采瓦斯含量为 26115（120130）*1.5650万m3 吨煤瓦斯降低量为650/1354.8m3/t 煤层瓦斯含量为8.47-4.83.67 m3/t 煤层可解吸瓦斯量为3.67-2.31.37 m3/t 工作面相对瓦斯涌出量为1.3*1.05*0.86*2*1.373.2 m3/t 工作面回采期间配风量按2000 m3/min，回风流瓦斯浓度按0.4日产量不超过11.77*1440/3.25296t，预计日产量可以达到5000t左右。 七、总结 1、为了保证3312工作面在2017年8月份回采时抽采达标，必须尽快补充3312轨顺、切眼空白带钻孔（轨顺205个、切眼15个），提高工作面瓦斯抽采总量。 2、根据3316工作面抽采钻孔数据分析，如果在工作面钻孔抽采10个月之后，对钻孔进行一次透孔，可以有效提高钻孔抽采瓦斯量。建议在2016年9月对3312皮顺抽采钻孔进行一次透孔，提高工作面钻孔抽采瓦斯量。 3、如果在2016年7月份，南翼PE管路更换完毕之后，将矿井两条抽采系统均投入使用，增加3312工作面抽采负压，对3312工作面进行强化抽采，到工作面回采时，瓦斯含量降低到3.67 m3/t，,有助于提高工作面产量。