2214采煤工作面瓦斯抽采设计.doc

邯郸矿业集团陶二煤矿 2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计 邯郸矿业集团陶二煤矿 I 邯郸矿业集团陶二煤矿 2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计签名表 II 2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计 一、编制目的 ...................................................................................................................................... 1 二、编写依据 ...................................................................................................................................... 1 三、工作面煤层、瓦斯、地质构造等基本情况 ....................................................... 1 1、工作面布置情况 ............................................................................................................................... 1 2、工作面地质构造概况 ....................................................................................................................... 2 3、工作面煤层情况及顶底板岩性概况 ............................................................................................... 2 4、工作面瓦斯概况 ............................................................................................................................... 2 四、瓦斯抽采钻孔设计 ................................................................................................................ 3 1、高位钻孔 ........................................................................................................................................... 3 2、上隅角瓦斯抽放 ............................................................................................................................... 3 3、顺层钻孔 ........................................................................................................................................... 3 五、瓦斯抽采钻孔施工 ................................................................................................................ 4 1、施工设备 ........................................................................................................................................... 4 2、钻孔工程量 ....................................................................................................................................... 5 3、进度计划 ........................................................................................................................................... 5 4、施工要求 ........................................................................................................................................... 5 六、瓦斯抽采 ...................................................................................................................................... 6 1、瓦斯抽采系统 ................................................................................................................................... 6 2、封孔 ................................................................................................................................................... 6 3、抽放管 ............................................................................................................................................... 7 4、有效预抽时间 ................................................................................................................................... 7 七、抽放量及抽放效果预期 .................................................................................................... 7 1 1、瓦斯抽放量 ................................................................................................................... 7 2、预期效果 ....................................................................................................................... 7 八、组织管理 ...................................................................................................................................... 7 1、准备工作 ................................................................................................................... 8 2、钻进安全技术要求 ..................................................................................................... 10 3、机电管理 ..................................................................................................................... 11 4、安全防护措施 ............................................................................................................. 12 5、人员避灾路线 ......................................................................................................... 12 2 2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计 一、编制目的 为了贯彻煤矿瓦斯抽采达标暂行规定相关内容，结合矿井实际情况，编制了2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计。 二、编写依据 1、煤矿安全规程 2、防治煤与瓦斯突出规定 3、邯郸矿业集团有限公司陶二煤矿瓦斯地质研究规律报告 4、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 5、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006） 6、煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006） 7、邯矿办字[2011]231号文，冀中能源邯郸矿业集团有限公司关于陶二煤矿区域突出危险性预测及划分结果的批复 8、邯矿办字[2008]113号文，邯郸矿业集团有限公司关于陶二煤矿突出敏感指标和临界值及瓦斯抽放排放半径的批复 9、其他相关规定及标准 三、工作面煤层、瓦斯、地质构造等基本情况 1、工作面布置情况 2214工作面位于首采区皮带上山北翼，北邻12428采空区，以切眼为界；西邻2212工作面以上巷为界；东为未开采区，以下巷为界；南邻首采皮带上山，以停采线为界。以下导线点连接确定工作面范围（1）58281，30280（2）58758，30420（3）58926，30573（4）58860，30634（5）58157，30426工作面走向长932m，切眼至停采线走向长650m，倾斜长55～140ｍ，回采面积78755ｍ2，工作面标高-520～-591m；工作面位于北牛叫村东800～ 1 1500米，地表为梯田，地表标高＋123～＋146m，有少量基岩出露，地势西高东低,工作面中南部地面有一条沁水河自西向东与南部一座水库在本面西部汇流后再向东流过，本区有两条高压线自西向东在本面中南部通过，无建筑物保护。煤层埋深643～737m之间，本面与上覆1煤层间距8～22m，未开采。 2、工作面地质构造概况 本面为走向N15E的单斜构造，倾向E，∠15～37，平均18，局部受断层影响可达到37，本面在掘进过程中共揭露出7条断层，回采范围内5条，其中上巷2条、下巷2条、切眼1条，预计工作面在回采过程中还将揭露小落差的断层一般为正断层，对回采有一定影响，无岩浆侵入体。 3、工作面煤层情况及顶底板岩性概况 本面2煤基本稳定，煤层厚度2.8～3.5m，平均煤厚3.2m，为复杂结构煤层，煤层中下部距离底板0.6～1.1m处有一层厚约0.1m的粉砂岩夹矸，煤层无烟煤主要由亮煤和镜煤组成，其次为暗煤和丝碳、高发热易低磷、低硫。 本面北部2煤南部直接顶板为粉砂岩厚约5.5m，灰黑灰色，泥质胶结易破碎，薄－中厚层状，具水平纹理，断口平坦，含植物化石。北部直接顶为中砂岩厚度约10～21m，灰色中厚层状,中砂结构,石英为主,长石暗色矿物次之,次圆状,分选中等,接触式胶结,平行层理。 2煤直接底板为灰黑色粉砂岩，泥质胶结夹细砂岩薄层，薄层状,水平层理,厚度1～2m。 4、工作面瓦斯概况 2214采煤工作面平均煤层瓦斯含量为10m3/t，回采期间预计工作面绝 2 对瓦斯涌出量为11m3/min左右，工作面位于突出危险区。 四、瓦斯抽采钻孔设计 该工作面瓦斯涌出主要来源为本煤层的瓦斯涌出与开采后邻近层卸压瓦斯，根据以往工作面瓦斯治理经验，将对该面采用上隅角瓦斯抽放、高位钻孔抽放、煤层顺层钻孔相结合的综合治理方法。 1、高位钻孔 （1）上巷下帮，每隔80米布置1个钻场，钻场净长*净宽*净高6*4.5*2.8米。 （2）每个钻场布置16个钻孔，倾斜控制上巷向下35米，走向100米。垂直控制顶板向上20m-1煤层（见附图1）。 （（3）钻孔成2排布置，上排1、2、3、4、5、6、7、8距钻场顶板0.6米，1号孔距钻场口1.5米，孔与孔平距0.5米 ，下排9、10、11、12、13、14、15、16孔距钻场顶板1.1米，9号孔距钻场口1.5米，孔与孔平距0.5米。 钻孔参数见附表 （4）钻孔工程量共计11200米。 2、上隅角瓦斯抽放 采用直径为225mm抽放管抽放上隅角采空区内的瓦斯。 3、顺层钻孔 （1）在2214工作面下巷上帮采用Φ113mm钻孔时，钻孔间隔为5m，孔深70米。若采用￠94mm钻孔，钻孔间距间隔3m，孔深不小于70m；上巷下帮采用Φ94mm钻孔，钻孔间距3m，孔深不小于70m。钻孔参数见表1。见附图2。 3 表1 钻孔参数表 （2）钻孔工程量预计40000米。 五、瓦斯抽采钻孔施工 1、施工设备 （1）顺层钻孔选用设备 2台CMS1-6200/80型深孔钻车，配备89mm螺旋钻杆、Φ113mm螺旋钻头；2台杭钻300型钻机，89mm螺旋钻杆，配备Φ94mm复合片钻头。 （2）高位钻孔选用设备ZDY4000S型矿用全液压坑道钻机、Φ89mm*1m螺旋钻杆、Φ94mm复合片钻头。 4 2、钻孔工程量 高位钻孔工程量为11200m，顺层钻孔工程量为40000m，钻孔累计工程量为51200m。 3、进度计划 本煤层顺层钻孔施工时间定为2011年2月份至2011年10月，用时9个月，现已按计划竣工。高位抽放钻孔定为2012年5月1日至2012年12月1日结束，用时八个月，根据工作面生产情况的变化，施工时间可做适当调整。 4、施工要求 （1）施工人员必须严格按设计要求施工，如有特殊情况需改变设计时，必须经瓦斯治理科决定。 （2）施工人员必须熟悉钻孔设计要求和有关安全技术措施。 （3）打钻前首先必须检查施工地点的支架、顶板等情况，必须由班长或有经验的老工人负责找掉活煤活砟，以免片帮伤人。 （4）钻场所有电器设备必须上台挂牌管理，电缆吊挂整齐，物品码放整齐，确保电器设备完好、防爆。 （5）钻机工必须对所使用的各种设备性能进行全面了解、检查，按要求进行操作，严禁违章操作。 （6） 钻机工必须能处理施工过程中的临时故障，在施工和处理故障时，必须明确1人专门负责安全工作。 （7）钻机工在架设钻机之前，必须保证设备处于安全位置，钻机必须安设牢固，不具备安全生产条件，严禁施工。在安设过程中必须保证钻机及附属设备垫平、稳定、牢固、安全。 5 （8）必须执行现场交接班制度，交接时，必须把当班工作情况及发现的问题向下一班交代清楚。 （9）施工时当瓦斯浓度超过0.8时，停止作业；当瓦斯浓度超过1.5时，所有人员撤离至新鲜风流中，并及时汇报调度室。在瓦斯浓度低于0.8时才可继续作业。 六、瓦斯抽采 1、瓦斯抽采系统 （1）通过井下抽放管路接入矿井地面瓦斯永久抽采系统。 （2）地面抽放泵 根据瓦斯泵的流量等参数,地面泵站选用流量为流量150m3/min的 2BEY-42型水环式真空泵（2台）。 （3）线路 ①2214下巷→2214下车场→首采区回风上山→瓦斯抽放巷→井底大巷→地面瓦斯泵站。 ② 2214上巷→2214上车场→2214回风联巷→首采区回风上山→瓦斯抽放巷→井底大巷→地面瓦斯泵站。（见附图3） 各瓦斯管路连接均采用螺栓紧固法兰盘连接方式，中间夹橡胶垫圈，2214工作面采用高位抽放、本煤层抽放、上隅角瓦斯抽放，在上巷铺设一趟瓦斯管路，下巷铺设一趟抽放管路。 2、封孔 采用水泥砂浆及时封孔，下管长度不小于12m，封孔深度不小于8m。高位钻孔打好后下钢管，作为抽放瓦斯套管，套管打密集花眼。套管外露不得少于0.2m。钻孔封好后用弹簧管将钻孔内的套管与抽放主管路混合器 6 连接好，每个钻孔与混合器之间设流量计、测气嘴、闸门等，抽放管路沿途设放水器及放碴器，以免煤层内的水、碎煤等进入抽放管。 3、抽放管 采用直径225mm的矿用钢丝骨架聚乙烯瓦斯抽放管。 4、有效预抽时间 矿井瓦斯抽采钻孔按照“打一个、封一个、抽一个”的管理原则，一般情况下，采煤工作面预抽煤层瓦斯时间不少于3个月。 七、抽放量及抽放效果预期 1、瓦斯抽放量 根据临近面2212工作面的瓦斯抽采情况、风排瓦斯情况、综合瓦斯涌出情况，预计2214工作面的绝对瓦斯涌出量在11m/min左右，抽采瓦斯量在8 m/min左右，工作面风量1200m/min以上，平均瓦斯浓度0.3％左右。 2、预期效果 （1）工作面瓦斯抽采率在50％以上。 （2）工作面残余瓦斯量降到4.5m/t以下。 （3）工作面瓦斯浓度降低到0.35％以下。 八、组织管理 1、矿长对工作面瓦斯抽采负全面责任。 2、矿总工程师负责组织相关单位对抽采设计进行会审。 3、生产矿长与回采矿长负责组织落实瓦斯抽采工作。 4、安全矿长负责监督检查瓦斯抽采工作的执行落实情况 5、瓦斯治理科负责编制抽采设计，会审后报送生产单位、技术科、通 7 风区、调度室、安监科、防突区等相关单位和有关领导，并负责监督抽采设计的现场落实，根据现场条件及时修改抽采设计。瓦斯实验室负责落实测定煤层瓦斯含量及抽放后残存瓦斯含量。 6、调度室负责瓦斯抽采设计落实过程中的全面协调等。 7、安监科负责对瓦斯抽采设计的落实情况进行检查和监督。 8、防突区负责瓦斯抽采钻孔施工，瓦斯抽放管路维护、瓦斯抽采参数测定。 9、通风区负责对工作风量、瓦斯浓度等进行监测，计算风排瓦斯量。 10、单位技术员负责向本单位干部、职工贯彻抽采设计，贯彻后必须进行考核，合格者方可上岗。 11、区队跟班区管领导负责当班的安全工作，是监督检查瓦斯抽采施实情况的第一责任人。到岗后首先要查看工作面执行情况，在设计没有落实的情况下，不得擅自指挥生产。 九、施工安全技术措施 1、准备工作 （1）钻机运输及拆装 ①钻机在地面装运过程中，由钻机队人员用手葫芦，利用起重钢梁将钻机吊起装入罐车或平板车。然后用螺丝将钻机大件固定在平板车，并使用不小于6分的钢丝绳将钻机大件绑紧摽牢，经检查没有隐患时方可入井。 ②大巷运输过程中由运输区机车负责向里运送，在运送前，钻机人员应再一次检查平板车的捆绑钢丝绳是否牢固，确保安全。在运送过程中， 8 严禁任何人乘坐罐车或平板车。 ③在斜巷运输前，钻机人员必须首先检查绞车的固定，钢丝绳勾的安好状况，发现隐患及时处理；在斜巷运输过程中，要严格执行“行车不行人，行人不行车”定，钻机平板车两侧及下方严禁站人，并使用好“一坡三档”。 ④将钻机运送到安全地点，从平板车卸下之前，首先检查安装地点的顶板及两帮的不安全因素，必须进行处理；在起吊前必须检查起吊锚杆的牢固性及导链的可靠性，有无退扣，滑链现象，保证导链完好，严禁用其他物品代替起重梁；起吊过程中必须由专人统一指挥，除起吊人员外其他人应远离钻机，在落下过程中应缓慢下放，下放时严禁用手托；钻机在拆卸过程中，应拆卸成几个部分，钻机的大件用平板车运送，装车过程中，要使用手拉葫芦配合起重锚杆起吊，严禁人工硬抬硬扛。 （2）抽放管路的运输及安装 ① 软质管或较短管材、配件可装矿车运送；凡矿车装不下的管材均装叉车运送。管材的装载高度不准超出矿车或叉车两帮高度，并要捆绑牢固。 ②在电机车运输巷道运送时，应事先与运输区取得联系，并严格执行电机车运输有关规定。 ③斜巷运输时严格执行斜巷运输管理规定。 ④管材、物料运到现场后，应放在指定地点，堆放整齐、牢稳，不得妨碍行人、运输和通风。 9 ⑤安装管路前，应根据管路的安装用途和施工场所的条件要求，带齐所需用具；安装前应详细检查管材质量，有无堵塞物，管盘完好，配件齐全。 ⑥拆接管路时，施工人员要相互配合，两人托住管子，一人拆、紧螺丝。 ⑦管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。 ⑧敷设瓦斯抽放管路时，要严格按设计线路及要求施工，并按要求安齐人工或自动放水装置。 2、钻进安全技术要求 （1）钻孔施工中，班长为当班安全第一责任人，每班开工前必须进行安全三确认，发现异常情况及时处理并汇报。 （2）所有钻机工必须持证上岗，穿戴整齐利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧，施工进程中严格按井下钻探操作规程操作，坚守岗位。 （3）检查钻头旋转方向，经空载运转没有异常现象时，方可装上钻头开孔钻进。开孔时要缓慢钻进，要保护好钻头。 （4）在施工进程中，瓦斯检查员检查钻场现场风流中瓦斯浓度，同时班长将所带瓦斯便携仪悬挂在施工钻孔上方偏下风口0.5m位置，当瓦斯浓度达到0.8时，必须停止打钻作业，切断电源，采取有效措施处理。 10 （5）在钻进过程中若出现煤岩破碎、漏水、瓦斯涌出量突然增大或由于孔内瓦斯高而出现顶钻等现象，要立即停钻，汇报调度室查明原因，并积极采取有效措施，待现象解除后方可继续进尺，防止孔内事故的发生； （6）打钻人员要精力集中，认真操作，防止孔内、机械和人身事故的发生，每班开工前要检查机械设备是否正常，发现有螺丝松动或零件松动应及时处理，以免造成重大机械事故； （7）钻孔要按钻孔质量标准化要求施工，钻具摆放整齐，钻场环境清洁。 （8）接送钻杆人员必须站在钻机的两侧接送钻杆，以防发生顶钻伤人事故。 （9）在钻进过程中钻机班长要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时处理。 （10）现场交接班时，必须把当班工作情况及隐患交代清楚。 3、机电管理 （1）供电设备线路中，各种保护必须齐全、灵敏可靠，设备放置合理、平稳；电缆吊挂整齐，开关上架，电气设备实现“三无”，杜绝“失爆”；认真管理好各种机电设备，检修制度化，维护正常化。 （2）接地系统必须完善，接地极、接地线符合规定，严禁使用铝接头连接地线，严禁串联接地。 （3）处理机电设备、线路故障时，必须切断上级电源，开关打到停止 11 位置并加闭锁，悬挂“有人工作，严禁送电”的停电牌，用同电源电压相适应的验电笔验电，处理好后方可送电，必须坚持“谁停电，谁送电”的原则。 （4）对所有机电设备进行完好及防爆检查；大班电工每天检查一次。 4、安全防护措施 （1）所有施工人员必须随身佩戴隔离式自救器。 （2）钻场附近10m范围内必须有一组压风自救系统，且至少能满足58人同时使用。 （3）瓦斯浓度达到0.8％或二氧化碳浓度达到1.5时，必须停止打钻；电动机及其开关附近20米以内风流中瓦斯浓度达到0.8％时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理。 （4）钻场附近必须有电话。 5、人员避灾路线 （1）瓦斯、火灾避灾路线2215上巷→2214上车场→首采轨道上山→南大→东副井升井。 （2）水灾避灾2215上巷→2214上车场→2212皮带联巷→首采皮带暗斜井→副井升井。 其它严格按钻探操作规程、煤矿安全规程、防治水规定、防治煤与瓦斯突出规定及有关规定执行。 12 附表 高位钻孔参数表 13 附图1 2214采煤工作面高位抽放钻孔布置图 14 附图2 2214采煤工作面顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯钻孔设计图 15 16 附图4 2214工作面高位钻孔布置断面图 17