金沙县新化乡贵源煤矿五号井2092综采工作面瓦斯抽采专项设计
2013年毕节市地方煤矿勘测设计队为我矿所作的《开采方案设计》、《安全专篇》内瓦斯推测情况,我矿开采二采区首采面最低标高时(埋深为800m),C9煤层瓦斯含量为21.53m3/t;2014年10月23日实测2092运输巷掘进工作面原始煤层瓦斯数据(巷道标高+836米),实测C9煤层瓦斯含量分别为19.7085m3/t。
五、地质构造情况
根据2092采煤工作面运输巷和回风巷的煤层揭露情况,2092采煤工作面圈定区域内有两条落差小于1米的断层,对回采无影响影响。
六、煤尘与自燃
1)煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室2003年11月25日出具的金沙县贵源煤矿五号井C9煤层煤尘爆炸性鉴定报告:C9煤层无爆炸危险性。
2)自燃倾向性:根据煤炭科学研究总院重庆分院2006年8月10日出具的金沙县贵源煤矿五号井C9煤层煤炭自燃倾向性鉴定报告:C9煤层为Ⅲ类(不易自燃煤层)。
第二节 矿井通风情况
矿井采用抽出式通风,矿井通风方式为中央并列式,矿井主扇为FBCDZ-№21/2×185型对旋扇风机,一用一备,电机功率2×185KW,矿井总进风量4550 m3/min,总回风量为3710m3/min。
2092采面通风方式采用“U”型上行通风即2092运输巷进风,2092回风巷回风。
通风路线
副井→井底车场→暗斜井(运输、材料斜井)→2092运输巷→
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2092综采工作面→2092回风巷→2092综采面回风绕道→回风斜井→回风井→地面。
第三节 瓦斯抽放系统
矿井建立了地面瓦斯抽放泵房,泵房内安装高、低负压抽放系统各一套。2092综采面预抽利用地面抽放系统(高负压抽放系统)。
高负压抽放系统:泵型号2BEC-52,瓦斯抽放泵参数:极限真空绝压160Kpa ,转速340 r/min ,最大吸气量235m3/min ,配用电机功率280kw;抽放主管管径为DN400mm,分支管DN200mm。
2092运输巷抽放路线:2092运输巷及瓦斯抽放钻场→2092运输回风联络巷→暗回风井→回风井→地面瓦斯抽放泵房。
2092回风巷抽放路线:2092回风巷及瓦斯抽放钻场→2092回风巷绕道→暗回风井→回风井→地面瓦斯抽放泵房。
每个低洼处及每个钻场安设抽放放水器,提高抽放效果。
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第二章 瓦斯抽采
根据《防治煤与瓦斯突出规定》的相关条款,结合《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1025~2006)要求,2092综采面回采前必须落实瓦斯抽采措施,降低开采煤层残余瓦斯含量。
第一节 高负压瓦斯抽放
一、顺层钻孔预抽本煤层瓦斯
由于开采煤层C9煤层瓦斯含量达到19.7085m3/t,如不采取瓦斯抽放措施,煤机割煤时大量的瓦斯将会涌出,造成风流中瓦斯浓度超限,影响生产正常进行。
根据矿井已开采的2091炮采面、1907炮采面等瓦斯治理做法,2092综采工作面高负压瓦斯抽放将采取顺层瓦斯抽放。顺层瓦斯抽放将在2092回风巷、2092运输巷向2092综采面分别施工顺层瓦斯抽放钻孔进行抽放。
1、钻孔孔径:
根据矿井现有机械设备,2092综采面瓦斯抽放钻孔将采用ZY-2300型钻机;瓦斯抽放钻孔孔径为75㎜。
2、钻孔间距:
按《金沙县新化乡贵源煤矿五号井瓦斯抽采设计》,结合2091、1908等采面的瓦斯抽放钻孔的布置,2092综采面瓦斯抽放半径按1.0m,钻孔间距按2米。见图2-1。
3、钻孔倾角见表2-1。
4、钻孔深度:2092综采面瓦斯抽放钻孔由两巷同时向工作面施工,故两巷瓦斯抽放钻孔施工长度必须大于工作面面长,并采面中部交叉交错5~10米,故运输巷、回风巷钻孔施工的瓦斯抽放钻孔单孔深度必须达到125m以上。
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表2-1 2092综采工作面区域预抽钻孔参数及工程量表 巷道名称 2092回风巷 2092运输巷 合 计 钻孔巷道钻孔钻孔钻孔钻孔钻孔长钻孔进方位长度 倾角 直径 间距数量 度 尺 角 (m) (°) (㎜) (m) (m) (m) (m) (°) 780 780 224 224 -8 +8 75 75 3 3 390 390 780 125 125 48750 48750 97500 5、排渣方式采用风排相结合。
图2-1 2092采面顺层抽放钻孔布置示意图
二、穿层钻孔预抽邻近煤层(C5煤层)瓦斯
根据矿井综合柱状图,C9煤层上部为C5煤层,下部为C15煤层。C9煤层开采时,C5煤层的瓦斯将会不同程度地涌出回采空间(采空区),特别C5煤层,煤层厚度0~5.15m米以上,距离C9煤层层间距仅为8~12m,处于C9煤层开采的冒落带中, 如不及时采取瓦斯
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抽放措施,降低C5煤层瓦斯含量,将会严重制约C9煤开采,故必须采取穿层预抽的方法进行防治。
穿层钻孔预抽邻近层的瓦斯主要在2092回风巷施工,每隔20m施工一组,每组施工15个钻孔,前组预抽钻孔与后组预抽钻孔压茬距离不小于30米,钻孔沿C9煤层顶板开孔,终孔结束于C5煤层顶板上0.5m以上,钻孔终孔间距为5m,控制范围为工作面从回风隅角向70m。钻孔布置方式见图2-2,钻孔参数见表2-2。
图2-2 2092综采工作面回风巷穿层钻孔布置示意图 表2-2 2092采煤工作面回风巷穿层钻孔工程量表(第一钻场)
巷道名称 钻孔编号 钻孔方位角 (°) 钻孔倾角 (°) 钻孔直径 (㎜) 钻孔间距 (m) 钻场数量 (m) 钻孔数量 (个) 钻孔长度 (m) 钻孔进尺 (m) 1# 2# 2092回风巷 90 101 112 121 129 11 11 11 11 11 75 0.3 1 15 30 31 32 35 38 30 31 32 35 38 3# 4# 5# 9