备案,才可进行巷道的施工。
本矿采用高低负压相结合的方法预抽瓦斯,回采工作面在工作面的运输巷中安设高负压管路对工作面进行抽放,在施工备采面运输巷的过程中安设高负压管路对备采面进行抽放,在上区段回风巷布置钻孔控制本区段及下区段回风巷抽采范围。同理,在22800回风巷安设高负压管路对22800工作面进行抽放,两个掘进工作面分别安设一趟高负压管路进行瓦斯预抽。若打抽放钻孔时出现卡钻、顶钻、喷孔等现象时,则必须布置底板抽放进行穿层抽放。
本矿在开采一采区煤层时,通过本煤层抽放,布置一个回采工作面和两个掘进工作面即可保证抽、掘、采接替平衡,因此,暂不考虑布置专用瓦斯抽放巷治理瓦斯;若开采煤层时瓦斯涌出量增大,通过本煤层抽放无法保证抽、掘、采接替平衡,则可考虑布置专用瓦斯抽放巷预抽瓦斯,布置专用瓦斯抽放巷预抽瓦斯时必须另作设计。本次设计采用本煤层顺层抽放和掘进头超前抽放进行矿井瓦斯抽放。(详见瓦斯抽采剖面图)。
(2)本煤层顺层钻孔预抽回采工作面瓦斯
本矿井三采区28号煤在开采三采区煤层时,矿井二采区28号煤层已经采完,对三采区28号煤层一区段回风巷瓦斯得到一定程度的释放,暂不考虑布置专用瓦斯抽放巷预抽措施治理瓦斯。回采工作面在工作面的运输巷中安设高负压管路对工作面进行抽放,在施工备采面运输巷的过程中安设高负压管路对备采面进行抽放,在上区段回风巷布置钻孔控制本区段的抽采范围。同理,在22800回风巷安设高负
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压管路对22800工作面进行抽放,两个掘进工作面分别安设一趟高负压管路进行瓦斯预抽。
同时,本设计采用先抽后掘和边抽边掘治理掘进工作面瓦斯;工作面回风巷设高位钻场抽放采空区瓦斯。
2、瓦斯来源分析
瓦斯来源主要有本煤层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌入。 邻近层受采动影响瓦斯排放率?i按如下情况考虑: 当邻近层位于冒落带中时,?i=1;
当采高小于4.5时,?i按AQ1018-2006标准附录D.3计算或按图D.1选取。
?i=1-hi/hp (D.3) 式中:hi——第i邻近层与开采层垂直距离,m;
hp——受采动影响顶板岩层形成贯穿裂隙,邻近层向工作面释放卸压瓦斯的岩层破坏范围,m。
开采层顶、底板的破坏影响范围hp按《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中附录六的方法计算。
当采高大于4.5时,?i按AQ1018-2006标准附录D.4计算。
?i=100-0.47hi/M-84.04hi/L (D.4)
式中:
hi——第i邻近层与开采层垂直距离,m;
hp——受采动影响顶板岩层形成贯穿裂隙,邻近层向工作面释放卸压瓦斯的岩层破坏范围,m。
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L——工作面长度。
本矿可采煤层为28、31、32和34号煤层,邻近层瓦斯涌出量考虑在28煤层开采时,31、32、34号煤层向28号煤层的涌出量。
煤层开采顺序为由上至下开采煤层,28号煤层与31号煤层间距为11m,31号煤层与32号煤层间距为20m,32号煤层与34号煤层间距为20m。
28号煤层开采时,邻近层31号的排放率为50%、邻近层32号的排放率为35%、邻近层34号的排放率为5%。
1— 上邻近层; 2— 缓倾斜煤层邻近层; 3— 倾斜、急倾斜煤层邻近层。
3、抽采效果
本煤层抽放设计回采工作面在运输巷沿煤层倾向向上打钻孔抽放,接替工作面利用已形成的回风巷沿煤层倾向向下打钻孔进行瓦斯抽放。经分析,在22800运输巷布置钻孔能控制整个22800工作面的
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瓦斯抽采范围.
4、瓦斯抽采巷层位布置分析
经计算,矿井三采区28号煤层一区段回风巷标高处(+1710m)煤层瓦斯压力为1.2Mpa,大于0.74 Mpa;但是,矿井28号煤层二采区、三采区已经采完,对一采区28号煤层一区段回风巷瓦斯得到一定程度的释放,暂不考虑布置专用瓦斯抽放巷预抽措施治理瓦斯。但是,在施工过程中必须先抽后掘,并经检测达到消突(瓦斯含量小于8m3/t或瓦斯压力低于0.74MPa)效果后,并做消突报告报行业主管部门审查备案,才可进行巷道的施工。
本矿采用高低负压相结合的方法预抽瓦斯,回采工作面在工作面的运输巷中安设高负压管路对工作面进行抽放,在施工备采面的运输巷的过程中安设高负压管路对备采面进行抽放,在上区段回风巷布置钻孔控制本区段及下区段回风巷抽采范围。两个掘进工作面分别安设一趟高负压管路进行瓦斯预抽。若打抽放钻孔时出现卡钻、顶钻、喷孔等现象时,则必须布置底板抽放进行穿层抽放。(详见瓦斯抽采剖面图)。
5、抽采达标加强措施分析
当采用上述抽放方案经验证抽采效果不理想时,则可采取松动爆破、水力冲孔、水力疏松等加强措施,保证突出煤层在采掘作业前必须将煤层原始瓦斯含量降到8 m3/t以下,或将煤层瓦斯压力降到0.74Mpa(表压)以下。
(四)抽放方法
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矿井在地面建立集中抽采站,采用高低负压2套抽采系统,其中高负压抽采采掘工作面煤体中的瓦斯,低负压抽采采空区瓦斯。瓦斯抽采泵房内分别安装2台高负压抽采泵和2台低负压抽采泵。
1、掘进巷道采用边掘边抽采方法
边抽边掘瓦斯抽采,每组钻场在煤巷两侧错开布置,其规格为:长×高×宽=4 ×掘进巷道高度×3m,相邻两组钻场之间的间距为20m。在每一钻场内, 沿走向布置3个钻孔, 即左、右钻场各三个,孔深不小于60m。抽放钻孔布置方式如下图,推荐的钻孔布置参数见下表。
3#2#1#4#5#6#4020mBB60m图: 掘进工作面边掘边抽瓦斯钻孔布置示意图
表3-3-3 推荐的钻孔布置参数
钻孔长度 相邻孔间夹角 钻场内钻孔数 封孔方式
60~65m 3°~5° 3个 膨胀水泥封孔 钻孔直径 钻场间距 封孔深度 75mm 20m 5m 在煤巷掘进工作面后5m处的巷道两帮各施工一个钻场。钻场的规格应根据巷帮瓦斯抽放钻孔布置的要求, 选用钻机的外形尺寸及钻杆长度而定。根据该矿的具体情况,每组钻场在煤巷两侧错开布置,
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