浅谈瓦斯治理和通风设计在工程中的应用.doc

浅谈瓦斯治理和通风设计在工程中的应用 摘要根据该矿工作面的实际工程概况，影响采掘的一些地质情况，对瓦斯的涌出量进行预计，设计出满足该工作面的瓦斯治理设计和抽采设计，希望可以有一定的借鉴作用。 关键词工作面 瓦斯治理 通风 设计 0 引言 采煤工作面概况 本工作面煤层呈块状及粉末状，煤层产状变化较大，煤层产状为倾向20～43∠9～42，煤厚2.0～6.0m，平均煤厚4.0m。煤有1～2层夹矸，上层夹矸厚0.3～1.2m，夹矸岩性为泥岩。下层夹矸厚0.1～0.4m平均厚0.2m。 该工作面为一单斜构造，煤层产状为20～43∠9～42，根据以前的两道及切眼掘进资料及三维资料分析，工作面共揭露9条落差2.5米以上的断层。工作面中部发育宽缓的褶曲。 1 影响采掘的其它地质情况 1.1 煤尘有煤尘爆炸危险性，水份3.28％，灰份43.26％，挥发份Vdaf45.88％，火焰长度60mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量50％。 1.2 煤的自燃发火有自燃发火危险，自然发火期3～6个月，属Ⅱ类自燃。 1.3 地温情况本矿井恒温带深度为30m，温度16.8℃，地温梯度2.3℃/100m。工作面实际温度在26～30℃。 1.4 地压情况本工作面周边及上下部煤层均未有采动，压力不大。在断层附近，可能有压力增大，顶板抽冒现象。 2 瓦斯涌出量预计 瓦斯参数根据精查地质报告，本煤层瓦斯风化带标高平均为-426m，因该工作面上风巷（标高平均为-400m）在瓦斯风化带内，下顺槽标高平均为-490m。本工作面内在勘探时有472孔、470孔和18孔3个钻孔进行了瓦斯取样工作，瓦斯含量分别为2.78 m3/t、3.88m3/t和2.67m3/t。根据煤层测压值计算得出瓦斯含量为6.24 m3/t。掘进期间下顺槽配风量1100m3/min，回风流瓦斯浓度为0.15％～0.30％；上顺槽配风量950m3/min，回风流瓦斯浓度为0.07％～0.20％。 3 瓦斯治理设计 3.1 综采面瓦斯治理方法的选择 瓦斯治理设计分为风排和抽采两种方式，其中抽采采用以顶板走向钻孔为主，辅以顺层孔、上隅角老塘埋管抽采。根据邻近矿井回采工作面的抽采经验，预计综采面上隅角埋（插）管抽采的抽采率约为3，顺层孔的抽采率约为7％，顶板走向钻孔的抽采率约为30，共可抽采40的瓦斯，则本工作面风排瓦斯量为绝对涌出量的60％。 3.2 通风设计 3.2.1 通风方式综采工作面采用后退式U型通风方式。新鲜风分两路进入一路由主井；另一路由副井。 3.2.2 风量选择范围根据计算，工作面风量选择范围为1764～3360m3/min，本工作面回采时配风量选定为2400m3/min。 3.3 抽采设计 3.3.1 顶板走向钻孔抽采设计 ①钻场设计 顶板钻场在上顺槽内侧拨门按35向上施工10m，施工长度为5m的“T”型顶板钻场。钻场斜巷段巷道净宽为3.0m，净高为3.0m（U型）；钻场净高3.2m，净宽为4m。顶板钻场和斜巷采用锚网支护或架棚支护。 预计布置钻场17个钻场，已施工3个钻场，第1个钻场位于工作面切眼向后100m，第2个钻场距第1个钻场距离为76m，第3个钻场距第2个钻场距离为64m，以后平均每80m间距布置一个钻场。可根据现场揭露的断层、岩性和上下坡情况钻场间距进行适时调整。 钻场施工期间采取风动风机供风。施工结束后采用风幛向钻场内供风，结合在上顺槽内向钻场施工2～3个孔径不小于200mm通风钻孔供风。 ②钻场钻孔设计每钻场施工不少于6个瓦斯抽放钻孔，孔径为直径108mm，其中2个低位孔内下注浆套管，抽放瓦斯后进行灌浆。第1个钻场内钻孔深度为100m，以后钻场内的钻孔深度以确保钻孔压茬距不少于30m进行施工（即第2个钻场的钻孔深度不少于106m，第3个钻场的钻孔深度不少于94m，以后钻孔深度平均约为110m）。 顶板走向钻孔的层位布置在距13-1煤层顶板15～20m的裂隙带内，倾向方向控制到上风巷向下15～20m。终孔平距控制和高度控制范围视抽放效果进行考察。工作面试生产前，前两个钻场钻孔必须全部施工完毕。以后按一个钻场钻孔有效抽放，次一个钻场钻孔接替，第三个钻场钻孔施工的顺序安排钻孔施工。 ③顺槽边孔设计为保证钻场顺利接替，沿两钻场间顺槽开孔，开孔间距大于1m，两