矿井和东一采区瓦斯综合治理、防灭火、防尘设计.doc

淮南矿业集团公司张集煤矿北区 矿井和东一采区 瓦斯综合治理、防灭火、防尘设计中国煤矿安全生 编制通风科 2006年5月日期日期2006产网 http//www.mkaq.org 张集矿北区矿井和东一采区 瓦斯综合治理、防灭火、防尘设计 第一章矿井主要概况 第一节矿井概况 张集矿北区位于凤台县城西约20公里处,西与谢桥矿毗邻,东北与顾桥井田接壤,南与张集矿中央区相接。设计生产能力年300万吨，系统能力年600万1回风石门，东翼2回风石门，西二采区1回风石门。井底车场水平标高为门相连，系统完善。其中南翼皮带机大巷和南翼7煤轨道大巷作为南翼的进风大巷，南翼8煤回风下山和南翼8煤第二回风下山作为南翼的回风大巷；其中北翼皮带机大巷和北翼7煤轨道大巷作为北翼的进风大巷，北翼8煤回风大巷和北翼8煤第二回风大巷作为北翼的回风大巷；形成“双进双回”的采区通风系统。开采范围内均采用下山开采。根据煤层赋存条件，东一采区采用倾斜长壁开采，西二、西三采区采用走向长壁开采。中分,北翼和南翼分别布置四条上、下山，上与采区总回风巷相通，下与采区石国煤－492m，目前生产的为矿井一水平东一采区，东一采区划分为北翼和南翼二部矿安全m西二采区2轨道石门，-512m～-380m胶带机下山；矿井主要回风大巷为东翼生产即东一、西二、西三三个采区，矿井主要进风大巷为-492m东翼轨道石门，-492网 h张集矿北区采用立井、主要大巷（或石门）开拓。共划分为3个石门采区， 2ttp//30平方公里，矿井占地面积1063亩，可采储量5.5亿吨。ww出煤300万吨。井田东西走向长7.6公里，南北倾斜宽3.0～6.0公里，面积约w.m吨；矿井于2005年7月1日试生产，2005年实际出煤153万吨，2006年计划kaq.org 第二节目前北区的采、掘工作面的布置概况 一个回采面11218综采工作面，一个收作面11418（W）收作面，三个煤巷掘进头11718轨顺、11718运顺、11718轨顺提料联巷，七个岩巷掘进头11718高抽巷、西二采区南翼2回风石门、东一采区南翼7煤胶带机大巷、11126皮带机巷联巷、11126回风巷联巷、西二采区2轨道石门、西二采区1回风石门南段。 11218采煤工作面概况一、一、11218 1工作面回采范围 算煤厚为3.25m；煤层倾角2゜～10゜，平均为4゜。 3工作面计划安排 11218采煤面于2006年3月5日试生产。该面计划8刀/日，每刀0.8m，日进度6.4m，日产量8000t。工作面月度计划进度为192m；预计2006年10月工作面收作。 4煤层及顶底板岩性 该面8煤顶板多为灰黑色泥岩～砂泥岩，伪顶为炭质泥岩，一般厚0～中国煤工作面可采储量情况18602403.251.3695％＝187.4万T。矿安全～3.93m，局部煤厚变化大，煤层一般结构为0.45（0.35）2.80，平均储量计生产该面为倾斜长壁工作面。工作面可采长度1860m，面长240m。该面煤厚3.2m网 h2工作面自然参数 3ttp//工作面可采范围的标高－480m～－620m。ww11218工作面深部切眼临近F216断层，浅部停采至8煤工广保护煤柱线，w.mkaq.org 0.4m。五2钻孔东有一近南北向的直接顶为灰～灰白色细～中粒砂岩老顶分布 区域。 直接顶板泥岩～砂泥岩厚0～6.4m，平均4.3m，临近工作面中东部的五2孔以东区域有直接顶为砂岩老顶区，厚度在10～18m之间。底板泥岩～砂泥岩厚度介于3.1～5.4m，平均3.7m。 8煤属于半暗型～半光亮型，煤岩组分以亮煤为主，含暗煤和镜煤条带。煤厚介于3.2～3.93m之间，煤层一般结构为0.45（0.35）2.80，平均储量计一瓦斯地质 中部的顾桥、张集矿井中央区均为突出矿井。综合分析淮南潘谢矿区各矿井的实际瓦斯含量，结合张集矿北区实际生产过程中的瓦斯涌出情况，并参考2005年张集矿北区的瓦斯鉴定结果全矿井最大绝对瓦斯涌出量55.96m3/min；最大相对瓦斯涌出量11.72m3/td；平均绝对瓦斯涌出量48.61m3/min；平均相对瓦斯涌出量10.18m/td。 由此可以看出，张集矿井北区属于高瓦斯矿井。3中的潘一、潘二、潘三以及西部的谢桥矿井均不同程度地发生过煤与瓦斯突出，国煤张集矿北区邻近矿井属高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井，其中北区东部矿安全第一节生产第二章矿井瓦斯涌出量预测瓦斯地质及煤层瓦斯含量网 h发育。 4ttp//层中含有2～3层夹矸。煤岩层临近断层附近裂隙较发育，其他区域一般不甚ww8煤层其结构复杂，8煤层一般上部含有一层夹矸，夹矸厚度0～0.8m，有时煤w.m算煤厚为3.25m。从8煤厚趋势看，11218工作面北部的煤厚比南部的稍好些。kaq.org 二煤层瓦斯含量 全矿井共计利用瓦斯测试成果97个，瓦斯采样测试的重点是主要可采煤层13-1、11-2、8、6、1煤层。2002年5月，安徽煤田地质局勘察研究院对本煤田的此前勘探作了汇编总结，对原始瓦斯测试成果进行了分析，得出13-1、11-2、8煤层瓦斯含量与标高的回归关系，绘制了瓦斯地质图。 各主采煤层瓦斯含量与埋藏深度回归关系见表1 表1主采煤层瓦斯含量与埋藏深度回归关系一览表表中13-1、11-2煤层数据仅适应中央区，8煤层适应全井田。 8煤层为张集矿北区初期主要可采煤层，北区8煤层共有10个瓦斯测样钻孔，瓦斯含量最大值见于五-六线1孔，标高-504.58m，其瓦斯含量为7.38m/t,五10孔测样含量值为4.59m/t,位于东一采区内，根据矿井提供的8煤层瓦斯含量等值线图可知北区8煤层有一局部瓦斯聚积区，其中大部份位于北区东一采区内，部份位于西一采区，西二采区8煤层瓦斯含量大都在4m/t以下。因此，北区东一采区煤层瓦斯含量较高，且首采8煤层还会引起上、下邻中/thm。国煤根据此回归关系，8煤层-585m处瓦斯含量达6.0m/t，含量梯度为2.93m矿安全814q-0.0293H-11.1340.8266生产11-28q-0.0204H-7.06240.9358网 h13-116q-0.0245H-8.04110.8401ttp//数q4.8032lnh-18.988q2.7966lnh-10.176q6.02582lnh-27.48w公式rw煤层点w公式.m瓦斯含量与埋藏标高（H）瓦斯含量与基岩面深度（h）r0.78310.93030.8347 5kaq.org 近层瓦斯向开采层大量涌出，其瓦斯治理难度较大。 由于东一采区回采工作面为倾斜条带布置，3～5条带处在瓦斯赋存富集区，其余条带瓦斯含量明显下降；各条带上、下端瓦斯有一定的差异，第五勘探线以东瓦斯明显下降。影响工作面瓦斯涌出的最大因素还在于采区内的瓦斯赋存聚积区，该聚积区位于采区中上部，倾斜长约1000m，平均含量为6m/t，高于区外约30～50。 北区6煤层共有10个瓦斯测样钻孔，含量最大值见于三线14孔，标高 孔数 00m～-500m-500m～ 5 -600m-600m～ 2 -700m-700m～ 2 -800m 全 项目瓦斯含量 生 产 8煤层 网 h 表2北区8、6、1煤层各水平瓦斯含量一览表 6煤层瓦斯含量 孔数 （m/t）1 2.07～ 8.86/5.332.54～ 1 7.43/4.993.83～ 1 6.29/5.06 2.26 4 10.66/6.00 6.32 13 16.55/6.212.17～ 6.44/3.961.672.14～ 4 8.22/5.431.31～ 数3 2.29/1.632.15～（m/t）0.55～ 孔 1煤层瓦斯含量 3 中 国 煤 矿安 （m/t）2.21～ 7.01/4.23 ttp // 表2 w w 张集矿北区8、6、1煤层共有瓦斯测试成果46个点，其各水平瓦斯含量见 w .m -645.69m，含量为9.36m/t。 kaq.org -800m以 1 下 瓦斯风化带东一、西二采区为基岩顶界面下200m；西三采区为基岩顶界面下110m。 第二节瓦斯涌出量预测 一矿井瓦斯涌出量预测 1采用分源预测法预测回采工作面的瓦斯涌出量 7.38 1 9.34 q邻K6∑i1ηi（Mi/m）X0iXciK7iX0i（3） 国煤 矿安 q本K1K2K3K4K5M/mX0XC（2） n 全 生 qq本q邻 产 层。 网 h 行计算；本区8煤层上部赋存有9-2、9-1煤层，下部赋存有7-2、7-1、6煤 式中q回采工作面相对瓦斯涌出量（m/t） 中 q本本煤层相对瓦斯涌出量（m/t）q邻邻近层相对瓦斯涌出量（m/t）K1围岩瓦斯涌出系数，取1.2K2工作面丢煤瓦斯涌出系数，取1.1K3掘进工作面预排瓦斯影响系数，取0.94K4不同通风方式的瓦斯涌出系数，取1.0K5本煤层抽采瓦斯影响系数，取1.3K6邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数，取1.2 3 ttp 33 // 等因素综合计算；邻近层涌向开采层的瓦斯根据其层位、含量、厚度等因素进 （1） w w 据煤层厚度、采高、产量、采场丢煤、采场所在位置的瓦斯含量掘进预排系数 w .m 回采工作面瓦斯主要来源于本煤层、围岩及邻近层。本煤层瓦斯涌出量根 kaq.org M、m本煤层的煤层厚度、回采高度（m） X0、XC本煤层的原始、残存瓦斯含量（m3/t）XC取2m3/tηi第i上邻近煤层或第i下邻近煤层的瓦斯排放率（） 据煤炭工业部出版矿井瓦斯综合治理技术第37页图222，不同层间距离邻近层瓦斯排放率曲线查得Mi第i邻近煤层的煤层厚度（m） X0i、Xci第i邻近煤层的原始、残存瓦斯含量（m/t） Xci（1ηi）（1K7i）X0iK7i为第i上或下邻近层的瓦斯预排率1.1采用分源预测法预测回采工作面的瓦斯涌出量结果 3 ttp 张集北区11218面本煤层瓦斯涌出量预测表 工作面区域 ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ 标高（m） 网 瓦斯含量（m/t）4.14.85.25.96.57 3 // w 相对瓦斯涌出量 （m/t）5.615.816.406.887.268.07 3 其基本参数代入式（2）计算，结果见下表 国 煤 中 矿安 -505～-530-530～-555-555～-580-580～-605-605～-620 全 -480～-505 生 产 h w w 一、本煤层瓦斯涌出量预测 .m kaq.org 二、邻近煤层瓦斯涌出量预测结果 由地质资料可看出,在8煤层回采时,上邻近煤层有9煤、下邻近煤层有7-2煤、7-1煤、6煤的瓦斯向工作面涌 煤层 煤厚m 与开采层间距m 瓦斯含量m 3/t Ⅰ2.352.42.362.36 Ⅱ2.583.12.722.72 Ⅲ2.583.13.083.08 Ⅳ3.044.45 Ⅴ3.24 Ⅵ η w.m kaq.org Ⅰ 出，其基本参数代入式（3）得下表。 相对瓦斯含量m 3/tⅡ Ⅲ0.610.270.130.151.16 Ⅳ0.660.310.140.171.28 Ⅴ0.700.350.160.181.39 Ⅵ0.750.400.170.191.51 726 1.233.92 18.6838.34 全 生 3.473.47 产 711.179.63 网 5.053.773.77 h ttp 91.0320.01 // 3.445.654.074.07 w 75403018 0.510.170.100.110.89 w 0.560.210.110.131.01 相对瓦斯涌出量m 3/t合计 中 国 煤矿 安 三、11218回采工作面相对瓦斯涌出量 将本煤层相对瓦斯涌出量、邻近煤层相对瓦斯涌出量代入式（1），计算结果如下工作面区域 ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ 标高（m）-480～-505-505～-530-530～-555-555～-580-580～-605-605～-620 相对瓦斯涌出量m3/t 6.506.827.568.16 ttp // 工作面回采期间日产量按7000吨计算，经计算绝对瓦斯涌出量，结果如下工作面区域 ⅠⅡⅢⅤⅥⅣ 标高（m） 绝对瓦斯涌出量m/min 31.6133.1736.7439.6942.0546.57 3 -530～-555 矿 安 3 利用分源预测法预测11218回采工作面绝对瓦斯涌出量为46.57m/min。 1.2采用类比法预测采煤面的瓦斯涌出量 11418（W）综采面工作面长240m，回采长度1320m，回采标高为-475～-550m，煤层厚度为2.5m～3.45m，平均3.2m，煤层倾角为2～5，平均3。 11218综采面工作面面长240m，回采长度1860m，回采标高为－480～－620m，煤层厚度为3.2～3.93m，平均煤厚3.25m，煤层倾角为2～10，平均 中 国 煤 全 -555～-580-580～-605-605～-620 生 产 -505～-530 网 -480～-505 h w w 四、11218回采工作面绝对瓦斯涌出量 w .m kaq.org 9.58 8.65 4。 因11218综采面与11418（W）综采面的煤层地质条件、采煤方法、煤层槽别等方面相类似，11418（W）综采面回采期间的瓦斯涌出量为瓦斯相对涌出量8.9m/t，瓦斯绝对涌出量53.57m/min。所以可以根据11418（W）综采面回采期间的瓦斯收集资料情况来预测11218综采面回采期间的瓦斯涌出情况。 3 3 1、11218综采面瓦斯相对涌出量10.9m/t。 3 3 h ttp 0.53 瓦斯涌出量，取其中的最大值做为预测结果即 产 网 1、11218综采面瓦斯相对涌出量10.9m/t。 全煤及半煤岩掘进巷道的瓦斯来源包括两部分，即从煤壁涌出和落煤涌出。 a、 煤壁瓦斯涌出量 q1nmVG0[2（L0/V）-1]，m/min； 3 式中 q1掘进巷道内煤壁的瓦斯涌出量，m/min； n巷道涌出瓦斯（暴露）煤壁个数，单孔送道时n2；m煤层厚度，m； 中 国煤 矿安 2采用分源预测法预测掘进工作面的瓦斯涌出量 全 生 2、11218综采面瓦斯绝对涌出量60.57m/min。 // 3 3 w 根据以上二种预测方法的预测结果，并结合11218综采面回采期间的实际 w w 2、11218综采面瓦斯绝对涌出量60.57m/min。 .m kaq.org 类比法预测结果为 V平均掘进速度，m/min； G0暴露煤壁瓦斯涌出初速度，m/（mmin）；采用下式进行计算 G00.0263*[0.0004Vr20.16]*WO,m/mmin； 式中 Vr煤中挥发份含量，； L0掘进巷道长度，m；其中最大长度的合理取值应按煤壁瓦斯极限排放3232 L0[（GO/0.00025）2-1]V，m； 产网式中 httpq2SVγＫ４Ｗ0，m/min；3 矿安S巷道见煤断面； γ煤的容重，t/m； c、掘进巷道瓦斯涌出量 q掘q1q2，m3/min； 式中 q掘掘进巷道掘进时平均瓦斯涌出量，m3/min。 8煤层煤巷综掘头月进度为230米，其瓦斯涌出量预计为0.75～2.03m/min，8煤层煤巷炮掘头月进度为100米，其瓦斯涌出量预计约为0.25～0.4m/min，岩巷瓦斯涌出量预计为0.12～0.28m/min。 12333中国煤全3生q2掘进巷道落煤时平均瓦斯涌出量，m/min；//3wb、掘进巷道落煤时瓦斯涌出量ww上式适用于低变质煤，煤层厚度为巷道的2倍。.mkaq.org时间取值， 3采用分源预测法预测收作面及采空区的瓦斯涌出量 根据收作面的回风风量和回风流中的瓦斯浓度，11418（W）收作面的瓦斯涌出量为3.4m/min，采空区的瓦斯涌出量估算为1.12m/min。 下顺槽 采区 序 工作面名称号 （m） 12345东 6一 7采 8区 9101112 11218综采面（综 采队）11418（W）收作面 11718轨顺11718运顺11718轨顺提料 联巷 西二采区2回风 石门11718高抽巷东一采区南翼7煤胶带机大巷11126皮带机巷 联巷11126回风巷 联巷 西二采区2轨道 石门 西二采区1回风 石门 （m/t） 3 3 3 煤层瓦 日产量 斯含量 （t） 瓦斯涌相对涌出量m/min 3 标高出量m/t10.9 3 -4752.4 .mw//w http产网全生 8531 w 矿安 国煤 中 采空区 北区矿井合计 kaq.org 3.41.661.130.80.760.230.20.120.160.130.151.1270.43 -6056.53800060.57 11.89 根据以上预测结果可知张集矿北区全矿井暨东一采区的瓦斯涌出量为 60.57＋5.34＋3.4＋1.12＝70.43m/min 4矿井瓦斯涌出量预测结果 综合利用分源预测法和类比法的矿井瓦斯涌出量的预测结果，并结合矿井的实际瓦斯涌出量，最终确定张集矿北区矿井暨东一采区的瓦斯涌出量为70.43m/min，11218综采面瓦斯绝对涌出量60.57m/min。333 第一节通风设计 一、矿井通风系统概况 -492m支架硐室、-512m～-380m胶带机下山；新鲜风流通过主要进风大巷进入东一采区南、北翼内的轨道大巷和皮带机大巷，再进入采区内的各个采、掘工作面，回风经过采区内南、北翼的8煤回风大巷和第二回风大巷进入矿井总回风道，在东一采区的南、北翼各形成“双进双回”的采区通风系统；后期开采西三采区时，需在其浅部增补一个回风井（即西风井），现安装二台型号为GAF37.522.41型轴流式抽风机，一台使用，一台备用，配套电机为TD32008同步电机、电机功率3200kw，总进风量18086m/min，总回风量18109m/min，工作负压3540Pa，等积孔6.4m,采用全负压抽出式机械通风。 二、矿井和东一采区的风量分配情况233中国煤矿安全生行了分区通风，北区矿井的主要进风大巷为东一采区-492m东翼轨道石门、产网井、副井，1个回风井，担负全矿井的回风；全矿井目前只有一个东一采区，实 h 14ttp和回风井（D6.0m），矿井初期的通风方式为中央并列式。其中2个进风井主//w目前张集矿北区工业场地内设3个井筒，主井（D5.5m）、副井（D6.8m）ww.mkaq.org第三章瓦斯治理设计 北区主要进风巷道的进风量如下东一采区-492m东翼轨道石门-492m支架硐室-380m胶带机下山 6496m/min5405m/min4352m/min 333 北区主要回风巷道的回风量和瓦斯浓度如下东一采区1回风石门东一采区2回风石门西二采区1回风石门 9885m/min，瓦斯浓度为0.29 3 864m/min，瓦斯浓度为0.04 3 h ttp产网全生 3 北翼8煤皮带机大巷南翼8煤皮带机大巷南翼7煤轨道大巷 2526m/min3188m/min1554m/min 33 矿安 采区内主要回风大巷风量分配和瓦斯浓度如下北翼8煤第一回风巷 4312m/min，瓦斯浓度为0.525033m/min，瓦斯浓度为0.492033m/min，瓦斯浓度为0.134033m/min，瓦斯浓度为0.26 3333 北翼8煤第二回风巷南翼8煤第一回风巷南翼8煤第二回风巷 11218工作面和11418（W）收作面采用运顺进风，轨顺回风，通风方式为“U”型独立通风。其中11218综采面风量为3419m/min，回风流中的瓦斯浓度约0.58；11418（W）收作面风量为1922m/min，回风流中的瓦斯浓度约0.16。由此可以看出矿井总风量较为富裕，采区回风巷道、矿井总回风道和采煤面回 3 中 国 煤 // 3 w 北翼7煤轨道大巷3264m/min w 3 w 采区内主要进风大巷风量分配如下 .m kaq.org 6690m/min，瓦斯浓度为0.16 3 风流中正常情况下的瓦斯浓度均较小。 矿井的风排瓦斯量为98850.29＋66900.16＋8640.04－5.13（井下移动抽采泵排放瓦斯量）＝28.67＋10.7＋0.35－5.13＝34.59m/min。 第二节抽采系统设计 一、矿井抽采系统设计 北区的抽采系统分为地面永久抽采系统和井下临时抽采系统，井下高瓦斯3m3，抽采率不低于50。 地面永久抽采系统 风井下口井底-492m水平与井下Φ630mmPE管合茬，一路从抽采钻孔下口至东一采区1回风石门管路采用Φ630mmPE管，再用Φ630mmPE管经北翼8煤回风大巷接至11218采煤面高抽巷，重点抽采11218高抽巷内的瓦斯；另一路从抽采钻孔（目前正在施工，预计06年8月份可以正式投入使用）下口至东一采区2回风石门管路采用Φ630mm螺纹焊管，再用Φ630mm螺纹焊管经南翼8煤第一、第二回风下山接至11718采煤面高抽巷，重点抽采11718高抽巷内的瓦斯。在东一采区8煤北翼第一回风大巷内安设一路Φ500mmPE管，在东一采区8煤南翼第一、第二回风下山内各安设一路Φ630mm螺纹焊管，在11218高抽巷内埋设一路Φ500mm螺纹焊管，在11718高抽巷内埋设二路Φ500mm螺纹焊管。中国煤矿安全生m3/min。地面抽采干管为Φ800mm螺纹焊管，利用抽采钻孔配Φ560mm工作管至产网月份可以投入使用，用于抽采11718采煤面的瓦斯）；单台抽采混合量可达300 h 16ttp目前已安装并使用了2台（用于抽采11218采煤面的瓦斯），2台在建（06年9//w矿井永久抽采系统总体设计采用4台2BEF-72型抽采泵，配560kw电机。ww.mkaq.org采煤工作面均按规定进行了瓦斯抽采，2006年北区年度计划抽采瓦斯1300万 地面永久抽采系统目前主要抽采11218高抽巷内的瓦斯；在以后回采11718采煤面时，在11718高抽巷内埋设二路Φ500mm螺纹焊管，抽采11718高抽巷内的瓦斯；正常抽采时（日产8000t）混合量为270m/min，抽采浓度可达11.23，抽采纯量平均为30.84m/min左右，抽采纯量最大可达43m/min。 井下临时抽采系统 井下临时抽采系统采用4台2BE1-353型抽采泵，配160Kw电机，其中2台333帮钻孔内的瓦斯,一台抽采11418（W）收作面尾抽巷、11218老塘埋管和上隅角 在以后回采11718采煤面时在17268回风巷掘进运煤联巷处安设一井下移动抽采泵站，安设3台2BE1-353型抽采泵，一台抽采11718运顺顺层钻孔、轨顺顺层钻孔、轨顺顶板钻孔和轨顺巷帮顶板高位钻场钻孔内的瓦斯,一台抽采11718老塘埋管、上隅角和尾抽巷内的瓦斯，一台备用。在东一采区南翼8煤第一回风大巷内安设二路Φ377mmPE管路，接至11718轨顺、运顺，在11718轨顺内安设一路Φ377mm螺纹焊管和一路Φ273mm溥壁铁管，在11718运顺内安设一路Φ273mm溥壁铁管。 抽采瓦斯总量为永久系统抽采量＋临时系统抽采量30.84＋5.13＝35.97 17中国煤矿安处风量10296m/min。3全生泵站设置在东一采区北翼8煤轨回一联巷处。出口设在风井下口北车场，出口产网采混合量可达60m/min，抽采浓度可达4.65，抽采纯量为5.13m/min。抽采3 http管路和一路Φ273mm溥壁铁管，在11218运顺内安设一路Φ273mm溥壁铁管，抽3//w管路，经11218风桥接至11218轨顺、运顺，在11218轨顺内安设一路Φ377mmPEww内的瓦斯，一台备用。在东一采区北翼8煤第一回风大巷内安设二路Φ400mmPE.mkaq.org并联运行，一台抽采11218运顺顺层钻孔、轨顺顺层钻孔、轨顺顶板钻孔和巷 矿井瓦斯涌出总量为风排瓦斯量＋抽采瓦斯量34.59＋35.97＝70.56矿井瓦斯风排率为34.59/70.5649.02 矿井瓦斯抽采率为35.97/70.5650.98 二、抽采方法设计 1地面钻井抽采 为了提高瓦斯抽采的力度，我矿采用地面钻井抽采方式，在地面施工钻孔层内的瓦斯。地面钻井及抽采泵的参数见瓦地院设计，利用地面野外抽采泵站抽采采煤面采空区内的瓦斯。预计抽采瓦斯量Q钻井10m3/min。 产20米处，高抽巷内错采煤面轨道顺槽平距为20米，利用地面永久抽采泵抽采高网 h置在瓦斯富集区，才能抽到尽可能多的瓦斯。将高抽巷布置在距8煤顶板15～ 在采煤面老塘内埋设一路Φ273mm溥壁铁管，埋入深度为10～20m，抽采采煤面采空区内的瓦斯，上隅角抽采管路选用一路10寸铁皮管，要求此路铁皮管抽采。 4轨道顺槽巷帮走向长钻孔抽采 在采煤面轨道顺槽巷帮每隔60m施工一组走向长钻孔，每二组钻孔之间的压茬距为30m，钻孔长为90m，孔径91mm，每组施工8个钻孔，第一个钻孔距离开切眼为60m，要求钻孔终孔见9煤，距8煤顶板约16m位置处，钻孔终孔内错轨道顺槽平距为5～20m，钻孔封孔长度为15m，与井下临时抽采系统合茬进中每30m拔一个三通，将10寸铁皮管埋入老塘内，与井下临时抽采系统合茬进行国煤矿安3上隅角埋管抽采全生抽巷内的瓦斯，预计抽采瓦斯量Q高抽巷20m/min。 18ttp3//采煤面采空区上端头冒落带上方的裂隙带为瓦斯富集区，将高位抽采巷布ww2高位抽采巷抽采w.mkaq.org至采煤面的采空区，并利用地面野外抽采泵站抽采11218、11718采空区及邻近 行抽采。 5轨道顺槽顶部倾向长钻孔抽采 在采煤面轨道巷每隔60m沿工作面倾向方向施工一组钻孔，每组施工钻孔3个，平行轨顺倾向中心线布置，每个钻孔孔径为91mm，中间钻孔布置在轨顺倾向中心线处，钻孔间距为0.8m，孔深为80m，钻孔与8煤层的倾角为120，中间钻孔方位角与轨道顺槽的方位角一致，左右两个钻孔的方位角分别与轨顺的方位角偏差正负6，终孔见9煤，距离8煤顶板为16m，前后两组钻孔的压茬距0 6轨道顺槽和运输顺槽顺层孔抽采 10个钻孔，孔深100～110米，钻孔终孔落在8煤顶板以上10米处。钻孔终孔 全生内错轨道顺槽的平距为5～20米。高位钻场施工参数为先沿着轨道巷煤层走 向施工一个长7米、宽4米、高2.2米，倾角向上25的斜巷，然后再沿着煤层倾向施工一个长7米、宽4米、高2.2米的钻场巷道，将钻场布置在8煤顶板中，距8煤底板高为3米，与井下临时抽采系统合茬进行抽采。0 在布置高抽巷有难度的地点，可以在采煤面工作面轨道顺槽外错5～10米的范围内施工采煤工作面的尾抽巷，尾抽巷施工完毕后在尾抽巷内预埋长为50～100米的抽采管路，并在尾抽巷的外口施工封闭墙进行封闭后进行抽采。利用地面永久抽采泵抽采采煤面尾抽巷和采空区内的瓦斯。 为了认真地落实集团公司“可保尽保、应抽尽抽”的瓦斯综合治理方针，中8尾抽巷抽采国煤矿安产网 h在采煤面轨道顺槽巷帮每隔80米施工一个顶板高位钻场，在钻场内布置8～ 19ttp//7轨道顺槽顶板高位钻场走向长钻孔抽采ww施工一个顺层钻孔，孔深110～130米，与井下临时抽采系统合茬进行抽采。w.m在采煤面轨道顺槽和运输顺槽内在8煤层中部沿着煤层走向每隔5～10米kaq.org为20m，钻孔封孔长度为15m，与井下临时抽采系统合茬进行抽采。 提高采煤工作面的瓦斯抽采量，在实际工作中我们根据煤层地质情况，选用多种瓦斯抽采方法最大限度地抽采采煤工作面的瓦斯。三、抽采泵的选型 地面永久抽采泵选型 选择地面永久抽采泵抽采负压最大的地点，即抽采11718高抽巷里口处的瓦斯。 地面永久抽采泵选型Q泵（QmaK）/（cη）Qma最大抽采瓦斯量15m/min 3 矿安 H直19.8（LQ2△）/（KoD15） 全 H总H直H局 国煤 9.8（40036000.915）/（0.7147）285.5PaH直29.8（100036000.915）/（0.7160）210.5Pa 2 5 2 生 产 H泵（H总H孔H正）K 网 h 抽采泵的泵压采用下式计算 ttp 55 经计算Q泵280m3/min。 中 H直39.8（53036000.915）/（0.7150）277.6PaH直49.8（619360020.915）/（0.71755）42.7PaH直H直1H直2H直3H直4285.5210.5277.642.7816.3PaH总H直H局1.15H直1.15816.3938.7 H泵（H总H孔H正）K（938.7150009200）1.230166.4Pa式中H泵抽采泵的压力（Pa） H总抽采管路总阻力损失（Pa）（包括直管阻力损失H直和局部阻力损失 2 // w 浓度取10。 w w η抽采泵的机械效率取75，K瓦斯抽采系数取1.4，C最小抽采瓦斯 .m ka q.org H局，局部阻力损失依据管路安装条件取经验值取H局15H直） H孔抽采孔口所需负压（取值不低于0.015Mpa,取H孔0.015Mpa） H正抽采泵出口正压（取9200pa） K抽采备用系数,取K1.2 其中H直9.8（LQΔ）/（K0D） 式中H直直管阻力损失（Pa）25 Q抽采管内瓦斯流量（m/h）,取Q3600m/h33 生 因此，抽采泵使用地面永久抽采泵，数量为2台，1台使用，1台备用。 选择井下移动抽采泵抽采负压最大的地点，即抽采11218采煤面老塘处的瓦斯。 抽采泵选型 Q泵（QmaK）/（cη） Qma最大抽采瓦斯量2m/min η抽采泵的机械效率取75，K瓦斯抽采系数取1.4，C抽采瓦斯浓度取5。 经计算Q泵74.7m3/min。 213中国煤井下移动抽采泵选型矿安全2BEF-72-240型抽采泵（Q泵450m/min，H泵30000～70000Pa）能满足要求，产根据Q泵280m/min，H泵30166.4Pa，查抽采泵曲线知，我矿地面安装的33网H局取15H直。 httpD抽采管道内径（cm）//wK0综合系数，取K00.71wwΔ含瓦斯混合气体对空气的相对密度，△取0.915.mkaq.orgL抽采直管长度（m）， 抽采泵的泵压采用下式计算 H泵（H总H孔H正）K H总H直H局 H直19.8（LQ2△）/（KoD15）9.8（850240020.915）/（0.71 355）1177.3Pa H直29.8（LQ△）/（KoD1）9.8（202024000.915）/（0.71 25）15047.4Pa5252 H总H直1H直2H局1.15H直1.1516224.718658.4Pa H孔抽采孔口所需负压（取值不低于0.013Mpa,取H孔0.013Mpa）K抽采备用系数,取K1.2 其中H直9.8（LQ2Δ）/（K0D5） 式中H直直管阻力损失（Pa） L抽采直管长度（m）， Q抽采管内瓦斯流量（m3/h）,取Q2400m3/hΔ含瓦斯混合气体对空气的相对密度，△取0.915K0综合系数，取K00.71 D抽采管道内径（35或25cm） H局取15H直。 22中国煤矿安全H正抽采泵出口正压（取800pa）生产网H局，局部阻力损失依据管路安装条件取经验值取H局15H直） httpH总抽采管路总阻力损失（Pa）（包括直管阻力损失H直和局部阻力损失//ww式中H泵抽采泵的压力（Pa）w.mH泵（H总H孔H正）K（18658.413000800）1.232458.4Pakaq.orgH直H直1H直21177.315047.416224.7 根据Q泵74.7m/min，H泵32458.4Pa，查抽采泵曲线知，2BE1-353型抽采 泵（Q泵85m/min，H泵33000Pa）能满足要求。33 第四章防灭火设计 第一节防灭火概况 北区主要可采煤层分别为13-1、11-2、8、6-1和1煤。可采煤层煤质稳定,煤类单一,属低中～中高灰、低～特低硫、中～特低磷、高灰发份、富油～高油、中等～高灰发热量的气煤和1/3焦煤。各煤层具有煤尘爆炸危险；煤的自燃倾 根据煤矿安全规程相关规定，张集矿北区建立了灌浆灭火系统。北区 全生产一、灌浆系统网 h第二节防灭火系统ttp// 部工作面的浆管为Φ108mm无缝钢管，全矿井主干管长为2000m，支管长5000m，深入到采区每个灌浆地点，防灭火系统完善。 灌浆系统地面灌浆站----灌浆钻孔管路（总管管径φ21910）----风井下口井底车场（管径φ1598）----－492m东翼1回风石门管路（管径φ1598）----－492m～－464m东翼回风上山管路（管径φ1598）----北翼－464m8煤层第一回风大巷管路（管径φ1598）----11218风桥（管径φ1088）接至w中Φ159mm无缝钢管，采区回风道内为Φ133mm或Φ159mm无缝钢管，进入采区内w3火是矿井“一通三防”工作的重点。国煤的灌浆池，配3台泥浆搅拌机，搅拌机制浆能力为132.8ｍ/ｈ。井下干管为矿安工业广场有一个地面灌浆站，地面灌浆站总容量120m，分为3个容量为40ｍ 23w.m向性介于很易自燃～不自燃之间，煤层的自燃发火期为3～6个月。因此，防灭kaq.org 11218轨道顺槽管路、运输顺槽（管径φ1088）以及11418（W）轨道顺槽和运输顺槽（管径φ1088）----11218和11418（W）采空区（管径φ1088）。 另一路从井下灌浆钻孔管路经东一采区2回风石门（管径φ1598）接至东一采区8煤南翼第一回风下山（管径φ1598）接至11718轨道顺槽和采空区处（管径φ1088）。 灌浆方法 根据需要随时对工作面采空区进行埋管灌浆，并随着工作面的向前推进，自燃发火实际情况，选择是否灌浆。并在采煤面收作后另行编制专项防火设计。 M煤层开采厚度，m Ls工作面宽度，m Kr煤炭回收率， 国煤矿安全生L灌浆区的倾向长度，m产网 h式中K灌浆系数，ttp//灌浆量QKMLLsKrw3则Q每天灌浆量0.043.26.42400.95186.8m黄土。 现张集矿北区工业广场有一个地面注氮站，位于北区回风井附近。采用北京瑞赛长城公司的PAS97-1000型制氮机组，制氮量1000Nm3