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1、 國投新集能源股份有限公司新集二礦 GUO TOU XIN JI NENG YUAN GU FEN YOU XIAN GONG SI XIN JI ER KUANG120803綜采工作面瓦斯綜合治理方案編號（NO：）編制單位：防突辦編制： 審核： 主任： 編制日期：2009年5月17日審批簽字表措施名稱：120803工作面瓦斯綜合治理方案收到時間：審批時間：單位名稱簽名日期生產辦通防公司駐礦安監處機運公司生產技術公司通風副總采煤副總安全主任工程師總工程師會審意見經會審，同意按本方案并補充如下意見，望一并貫徹執行。1、統計法預測瓦斯涌出量，工作面首月回采與收尾產量極不穩定的月份，不宜納入統計范圍2、。2、風量預測嚴格按公司下發的國投公司礦井風量計算細則執行。120803工作面瓦斯綜合治理方案一、 概況：（一）工作面概況概況煤層名稱8煤水平名稱550采區名稱西一采區工作面名 稱120803地面標高（m）+18.4+24.3（m）工作面標高（m）-432.3-470.9地面位置陳集窯場, 陳集養殖場,農田。井下位置及四鄰采掘情況西起1勘探線東20米，東至8煤西翼軌道上山，南至8煤80米防水煤柱線，北為120805工作面(2006年回采完)。西段可采走向長（m）553西段傾向長（m）150西段平面積（m2）82950東段可采走向長（m）552東段傾向長（m）126東段平面積（m2）69552走3、向長（m）1216切眼傾斜長內內（m）149.6可采平面積（m2）152502可采走向長（m）1105煤層情況煤層厚(m)1.5-4.4煤層結構（m）煤層傾角（度）0553.1簡單78煤，黑色、粉末狀、塊狀，厚度在1.4m4.4m；上部較硬，條帶狀，亮煤為主，暗煤次之,半亮型煤；煤層結構簡單，內生裂隙發育，裂隙面充填黃鐵礦薄膜，單向抗壓強度8.5mpa，普氏硬度系數為0.81.0。煤質情況MAVQFCSY工業牌號2.2715.9436.127.930.467QM據0002鉆孔原煤化驗成果。影響回采的其它地質情況瓦 斯含量2cm3/g可燃物，掘進時絕對涌出量一般1m3/min。煤 塵煤層具有爆炸4、危險性。煤 的 自 燃煤層有自燃發火的危險，自然發火期3-6個月。地 溫屬地溫異常區，平均地溫梯度3.4百米，工作面圍巖溫度3137，預計工作面溫度為23-25。地 壓斷層及褶曲附近，應力集中，地壓較大。普 氏 硬 度(f)煤 層夾 矸直 接 頂直 接 底0.94.54.5儲量計算塊段號可采走向長（m）傾向長（m）（內-內）平面積(m2)煤層厚(m)容重(t/m2)煤層傾角()回采率()可 采儲 量(萬t)西段553150829503.11.479534.5東段552126695523.11.479528.9合計110515250263.4 （二）工作面煤層頂底板煤層頂底板情況表煤 層頂 底板5、 情況頂底板名稱巖石名稱厚度（m）巖 性 特 征老 頂細砂巖1.7-4.2/3.2灰-灰白色、致密、堅硬、向西漸厚。直 接 頂砂質泥巖、砂泥巖互層5.9-12.02/8.96灰色，水平層理、致密、性脆，向西漸薄。直 接 底泥巖、砂質泥巖4.5-8.5/6.5西部為砂質泥巖，向東漸變為炭質泥巖。老 底泥巖4.5-7.5/6.0深灰色、局部含粉砂薄層,致密性脆（三）工作面綜合柱狀圖二、工作面瓦斯預測（一）煤與瓦斯突出狀況根據撫順媒科分院對8煤層區域突出危險性鑒定結果和國投新集公司對我礦煤層突出危險性區域劃分的批復，我礦8煤層550m以上（地質剖面1013勘探線之間），該區域為無突出危險區。（-556、0m以下、-750m以上）為突出危險區；120803工作面位于-550m以上水平西一采區，井下最低標高-471m，屬無突出危險區。（二）煤與瓦斯突出區域驗證：依據防治煤與瓦斯突出規定中的區域預測驗證要求，對于突出煤層的無突出危險區區域回采工作面必須進行區域預測驗證，依據我礦實際情況，區域預測驗證采用鉆屑指標法，測定鉆屑瓦斯解吸指標和鉆孔最大鉆屑量，同時按照下列要求進行：1、在工作面開始回采時，必須連續進行至少兩次區域預測驗證。2、工作面每推進50m至少進行兩次區域預測驗證。3、在構造破壞帶連續進行區域預測驗證。采用鉆屑指標法對采煤工作面進行預測驗證時，沿工作面傾向每隔10-15m布置一個預測鉆7、孔，工作面西段共布置預測鉆孔9個，東段布置預測鉆孔8個（依據工作面傾向長度，工作面西段沿工作面機巷向上每隔15m布置1個鉆孔，東段1-7鉆孔間距15m，7-8間距10m，8鉆孔距風巷煤壁11m），孔深810m，預測鉆孔方位與開采方位一致，鉆孔傾角與煤層走向傾角一致，鉆孔應盡可能布置在軟分層中，鉆孔每鉆進1m測定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標K1或h2值。鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的參考臨界值鉆屑瓦斯解吸指標h2Pa鉆屑瓦斯解吸指標K1（mL/g）鉆屑量 S（kg/m）（L/m）2000.565.4如果實測得到的S 、K1或h2的所有測定值均小于臨界值8、，并且未發現其他異常情況，則該工作面預測為無突出危險；否則，為具有突出危險。經驗證，如無突出危險時，工作面在采取安全防護措施前提下進行回采作業；如有一次驗證為有突出危險或施工預測鉆孔時出現噴孔、頂鉆等突出預兆，該區域立即定為突出危險區域，該工作面以后的回采作業均必須執行局部綜合防突措施（局部綜合防突措施另行編制）。三、瓦斯涌出量預測1、統計法預測工作面回采瓦斯涌出量通過處于同采區相同回采工藝的120802、120804、120805工作面在正常回采時瓦斯涌出量統計，推算120803工作面回采時期瓦斯涌出量：日期工作面風量日產量（t）絕對涌出量（m3/min）相對涌出量（m3/t）2004.109、120805119721803.462.292004.11120805118846226.532.032004.12120805123565126.161.362005.01120805118734818.213.402005.02120805121622398.95.722005.031208051207279513.296.852005.041208051159203314.1510.022005.051208051159233011.577.152005.061208051258309716.287.572005.071208051241236110.536.422005.081208010、5119025938.944.962005.091208059804905.6116.492005.02120804116618695.734.412005.03120804116642936.632.222005.04120804114845995.541.732005.0512080467220974.322.972008.111208027562341.338.182008.121208027735932.766.702009.011208027568022.544.562009.021208028068712.33.80平均5.44通過上述統計推算，120803工作面在正常回采時期工作11、面相對瓦斯涌出量5.44 m3/t，按照日產3000t原煤推算，120803工作面絕對瓦斯涌出量為11.33m3/min。2、根據瓦斯地質圖測算根據河南理工大學編制的瓦斯地質圖顯示，工作面所處區域瓦斯涌出量等值線為3.5m3/t，按照日產3000t原煤推算工作面絕對瓦斯涌出量為7.29m3/min。3、綜合上述兩種預測值，120803工作面回采期間最高瓦斯涌出量在7.2911.33m3/min。但工作面同時受產量、斷層和頂板巖性的差異，導致局部出現瓦斯涌出異常，其絕對瓦斯涌出量將有所增加，因此考慮1.3的瓦斯涌出不均衡系數，最終工作面瓦斯涌出量預測值為9.4814.73 m3/min。四、瓦斯12、治理方案（一）指導思想：嚴格落實“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的十六字方針，杜絕工作面瓦斯超限事故的發生，確保工作面安全回采。（二）方案制定依據：煤礦安全規程、煤礦瓦斯抽放規范相關條款（三）通風系統設計方案1、工作面通風系統進風路線共兩路:第一路：主、副井新鮮風流-550m進風石門-550m西大巷W8、9煤下部車場W8煤軌道上山120803機巷120803工作面；第二路：主、副井新鮮風流-550m進風石門8煤西翼集運巷W8煤出煤上山120803機巷120803工作面；回風路線：120803工作面120803風巷120803專用回風巷W8、9煤共用回風上山-450m西翼回風大巷-4513、0m西翼回風石門-450m風井南石門風井地面。2、工作面配風量計算A、按瓦斯涌出量計算Q采1= 100q瓦采(1-c)K采= 1105(m3/min)式中：q瓦采- 回采面瓦斯絕對涌出量，m3/min，本面取14.73m3/min K采- 回采面通風系數，取1.21.6，取1.5；c-回采面瓦斯抽放率 %（工作面將采用高位鉆場走向鉆孔及順層鉆孔抽放措施，根據我礦8煤工作面瓦斯抽放實踐，預計瓦斯抽放率為50%）。B、按工作面溫度計算Q采2=60V采M(L1+L2)/2= 1283(m3/min)式中：V采 -采面適宜風速，本面取1.6m/s；M-工作面平均采高，本面取2.8mL1-工作面最大控頂14、距，5.175mL2-工作面最小控頂距，4.375mC、按人數計算Q采3= 4N = 4 80=320(m3/min)式中： N - 工作面工作的最多人數，取320人；D、按炸藥量計算Q采4=25A=2517.25=431 m3/ minA-一次爆破的最大炸藥用量，取17.25kgE、按煤礦安全規程規定對風速進行驗算按最低風速驗算，回采面最低風量Q采15S采大=1514.48=217m3/min按最高風速驗算，回采面最高風量Q采240S采小=12.25240=2940m3/min217m3/min11051283m3/min2940m3/min綜合上述計算，當工作面配風量在11051283m315、/min時，能夠滿足工作面瓦斯治理、降溫、降塵及防滅火等措施要求，且符合煤礦安全規程的要求。（四）瓦斯抽采方案確定1、瓦斯抽放的必要性和可行性A、120803工作面最高瓦斯涌出量預測值為9.4814.73 m3/min。大于53/min 。根據煤礦安全規程、煤礦抽放瓦斯規范規定，必須實行瓦斯抽采措施。B、本煤層瓦斯儲量計算本煤層瓦斯儲量=本煤層地質儲量瓦斯含量 =63.42.8=177.5萬米3本煤層瓦斯儲量較大，具有的抽放利用價值，實行瓦斯抽采是可行的。2、根據煤礦抽放瓦斯規范和我礦已經回采8煤工作面的瓦斯治理經驗，工作面實施順層鉆孔和高位鉆孔邊采邊抽的綜合瓦斯抽放方法進行抽采瓦斯。A、 風16、巷順層鉆孔預抽風、機巷從工作面停采線向西沿煤層傾向逐個布置施工順層鉆孔，根據中國礦大新集二礦保護層開采方案優化和二水平瓦斯抽放技術研究結論，8煤順層鉆孔間距確定5米，風巷1-92鉆孔方位326，93-194鉆孔位為343；機巷1-88鉆孔方位為176，機巷89-186順層鉆孔方位為193，機巷鉆孔深65m，風巷鉆孔深60m，累計孔數380個（具體見設計圖）。根據我礦8煤工作面的順層孔抽放情況，預計回采期間工作面順層孔可抽瓦斯2m3/min。B、高位鉆孔邊采邊抽我礦高位鉆場走向鉆孔抽采瓦斯技術較為成熟，故該工作面采用高位走向鉆孔進行邊采邊抽。工作面高位走向鉆場布置及鉆孔布置：在120803工作面17、風巷布置高位走向鉆場15個，1鉆場距工作面切眼90m，2至8每隔70m布置一個高位鉆場，9至15每隔75m布置一個鉆場。鉆場與120803風巷中對中13.5m，垂高8m。每個鉆場內呈扇形布置8個鉆孔，鉆孔施工方位257277、孔徑127mm，鉆孔深度根據鉆場間距而定，但鉆孔壓茬長度不少于20m，鉆孔控制工作面上部30m范圍，終孔落點在煤層頂板1422m裂隙帶內，鉆孔終孔平距25m，鉆孔施工完成后采用人工聚胺酯封孔，封孔長度為5-8m。根據我礦回采工作面的瓦斯抽采情況，高位走向鉆孔的瓦斯抽采率將達到50，按照回采期間工作面的瓦斯涌出量計算，預計可抽采瓦斯為4.747.37m3/min。3、綜合上18、述兩種抽放量統計，120803工作面瓦斯抽采量可達6.749.37m3/min。（五）瓦斯治理方案驗證1、根據工作面配風量1105m3/min計算風排瓦斯量：Q=q1C8.84 m3/minQ風排瓦斯量m3/minq1配風量取1105m3/min ， C回風流允許最大瓦斯濃度0.8% ， 2、風排瓦斯量抽采瓦斯量8.846.749.3715.2217.859.4814.73 m3/min瓦斯治理方案滿足工作面瓦斯治理的需要。（六）安全監控系統設置1、監控系統路線：工作面、工作面上隅角、回風流探頭120803風巷西八煤軌道上山西八煤下車場-550m西大巷-550m進風石門-550m軌道石門-5519、0m副井地面監控中心2、在如下地點設置監測傳感器CO及溫度監控探頭的安設:地 點備 注120803風巷內在專用回風巷口向里10-15米處設置CO傳感器報警值：24PPm。120803上隅角設置CO傳感器報警值：24PPm。120803風巷內在專用回風巷口向里1015米處設置溫度傳感器120803風巷內在專用回風巷口向里巷道條件允許處設置風速傳感器4/S瓦斯傳感器安設：安設地點報警點斷電點復電點斷電范圍120803工作面上出口向外不大于10米處（T1）0.8%1.3%0.8%高位鉆場、工作面、進回風巷內所有非本質安全型電氣設備電源120803工作面上隅角距巷幫和擋墻均不大于0.8米；距頂板不大于20、0.3米處(T0)0.8%1.3%0.8%120803高位鉆場內(T1)0.8%1.3%0.8%120803風巷200米處(T2)0.8%0.8%0.8%120803風巷400米處(T2)0.8%0.8%0.8%120803風巷600米處(T2)0.8%0.8%0.8%120803風巷800米處(T2)0.8%0.8%0.8%120803風巷1000米處(T2)0.8%0.8%0.8%120803風巷內與120803專用回風巷三岔門向西10-15米處(T2)0.8%0.8%0.8%五、工作面抽采系統設計（一）抽采設備：地面瓦斯抽放泵站2BE3520-300型地面瓦斯抽放泵四臺，一臺運行，三臺備21、用；（二）抽采管道選擇根據礦井瓦斯抽放管理規范及礦井實際瓦斯抽采情況，瓦斯抽采管道按下式計算：D0.1457(Q/V) 1/2式中： D瓦斯管道內徑 Q混合抽放量。根據工作面抽采能力測算，管路抽出瓦斯純流量不小于8.05m3min，按抽采瓦斯濃度25測算，抽放混合流量不小于32 m3min，混合抽放量按32 m3min值計算；瓦斯抽放管道流速取15/D0.213通過計算，該面瓦斯抽放管徑不得低于213mm。目前管路系統除120803工作面風、機巷外全部為現有管道，工作面采用管路內徑為225mm，完全能夠滿足工作面抽采需要。（三）、瓦斯抽采管路敷設路線工作面所有抽采措施共用同一系統：12080322、風（機）巷(225；2250m) 120803專用回風巷(280；35 m)W8.9煤共用回風上山（280；600 m）-450m西翼回風大巷（325；1200 m）-450m西翼回風石門（325；560 m）460m風井南石門（280；80 m）風井（400；550m）地面泵站（四）抽采阻力計算： 1、按下式計算直管摩擦阻力9.8LrQ2/KD5式中：瓦斯管道的摩擦阻力PL管道的長度 D瓦斯管道內徑 cmQ混合抽放量1800m3/k與管徑有關的系數取0.71r混合瓦斯對空氣的相對密度取0.862經計算：120803工作面段 110803 PW8.9煤專用回風上山段 21551 P-450m西23、翼回風巷段32103 P風井段 4179 P2、瓦斯管道總阻力計算：H1.116100 P我礦現地面永久瓦斯抽放泵單泵運行吸入側總負壓為35KP左右，故120803工作面瓦斯抽放系統投入使用后，地面永久瓦斯抽放泵抽放能力完全滿足抽放需要。（五）、瓦斯抽采計量裝置：瓦斯抽采計量裝置點如下圖：安裝地點監控地點儀器名稱測定指標-450m西翼回風石門-450m西翼渦街流量計管路負壓、流量、瓦斯濃度、溫度120803風巷120803風巷V型錐流量計負壓、混合流量、純流量、瓦斯、溫度120803機巷120803機巷板孔流量計管路負壓、壓差、瓦斯（六）抽放系統安全措施1、為防止瓦斯管路銹蝕，安裝前應對管內外24、進行防腐處理。安裝后要進行漏氣試驗。2、管路低洼、拐彎、變坡或其它容易積水的地點，必須設置放水器。在120803工作面機、風巷設置控制閘閥、計量等裝置。3、瓦斯管路吊掛在巷道一側，每節瓦斯管路有二處吊掛點，其高度不低于1.8m。嚴禁同電纜鋪設在同側。4、管路必須設專人定期檢查維修。5、瓦斯抽放巷道應加強通風管理，設專用局扇進行通風，進入抽放巷道進行檢查及瓦斯抽放工作作業時，必須按有關規定檢查瓦斯情況，確認安全后方可作業。6、定期觀察瓦斯濃度、抽放負壓、流量等抽放參數，并認真做好記錄。7、當抽放管路出現CO時，采取措施控制抽放，當管路中CO達50PPm時必須停止抽放。六、避災路線1、施工中堅持四25、條災害處理基本原則：A、及時匯報B、積極穩妥地開展自救，安全的消除和控制事故。C、佩戴好隔離式自救器，安全撤離D、妥善避難，自救互救2、避煤塵、瓦斯、火災事故路線：工作面發生火、瓦斯、煤塵災害時，一定要鎮靜，不要驚惶失措，所有人員應迅速佩戴好隔離式自救器，按照就近進入新鮮風流側的原則迎風撤退；根據災害地點的災情狀況，就近事故點回風側人員，應盡可能避開事故點，進入新鮮風區域中，按照如下避災路線進行撤離：工作面回采時避災路線A、進風側人員: 事故點120803機巷W8煤軌道（出煤）上山W8煤下車場-550西大巷-550m進風石門-550m副井口地面。B、回風側人員：事故點120803風巷W8煤軌道26、（出煤）上山W8煤下車場-550西大巷-550m進風石門-550m副井口地面。3、避水災、頂板事故路線：工作面發生突水時，一定要鎮靜，不要驚惶失措，盡量避免進入突水地點附近及下方。撤退行進中，應靠近巷道一側，抓牢單體或其它固定物體，盡量避開出水口水頭、泄水主流和垮頂地段，并注意防止被水中滾動的矸石和其他物料撞傷。人員撤退時，堅持向高處撤離的原則。工作面回采時避災路線A、(出水頭上側人員)120803工作面120803風巷W8煤軌道上山W8、9煤共用回風上山-450西翼回風大巷-450西翼回風石門450m風井繞道450m副井口地面。B、（出水頭下側人員）120803工作面120803機巷W8煤軌道上山W8、9煤共用回風上山-450西翼回風大巷-450西翼回風石門450m風井繞道450m副井口地面。七、其它未盡事宜按煤炭安全規程及礦井瓦斯抽放設計規范、礦井瓦斯抽放管理規范等有關規定等執行。八、附：120803工作面通風系統及避災路線示意圖;120803工作面監控系統示意圖;120803工作面順層鉆孔布置圖;120803工作面高位走向鉆孔布置圖;120803工作面瓦斯抽采系統圖。 18