平山礦井抽采達(dá)標(biāo)工藝方案

1、山西保利平山煤業(yè)股份有限公司礦井瓦斯抽采達(dá)標(biāo)工藝方案防突科二一四年六月第一章 礦井概況平山煤礦位于沁水縣東約45 km，東南距晉城市28 km，行政上隸屬沁水縣鄭村鎮(zhèn)管轄。平山公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬(wàn)噸/年，井田面積4.4平方公里，地質(zhì)儲(chǔ)量5085萬(wàn)噸，開(kāi)采3號(hào)、9號(hào)、15號(hào)煤層,其中主采煤層3號(hào)，平均厚度5.22米，瓦斯含量10.5415.75 ml/g，瓦斯壓力1.15MPa，透氣性系數(shù)為1.269m2/Mpa2·d，鉆孔衰減系數(shù)為=0.0195d-1,煤層堅(jiān)固性系數(shù)f=1.211.43，瓦斯放散初速度P2226，屬煤與瓦斯突出礦井，煤層無(wú)爆炸性，煤層自燃傾向性為不易自燃，水文地

2、質(zhì)類型劃分為中等。礦井設(shè)計(jì)采用立井開(kāi)拓方式，共設(shè)四個(gè)井筒，即：主井、副井、新副井和風(fēng)井。首采區(qū)三條主要大巷和一條輔助巷道已形成。軌道大巷、膠帶大巷和回風(fēng)大巷向北在煤層底板下10m 穩(wěn)定巖石中，作為11 采區(qū)開(kāi)采的主要運(yùn)輸和進(jìn)回風(fēng)大巷，為減少揭煤次數(shù)，在膠帶大巷東側(cè)增加一條煤層回風(fēng)大巷，沿3號(hào)煤層頂板布置。第二章 礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)（1）礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。副立井、主立井、新副立井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方法為抽出式。（2）現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)主要通風(fēng)機(jī)為FBCDZ-8-NO27B型軸流對(duì)旋風(fēng)機(jī)2臺(tái)，每臺(tái)配YBF560S1-8型專用防爆電機(jī)，功率2×315kW，電壓10kV，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)

3、數(shù)740r/min，額定風(fēng)量8800 m3/min。礦井總進(jìn)風(fēng)量7071 m3/min，總回風(fēng)量7179 m3/min，礦井負(fù)壓1010Pa。（3）通風(fēng)系統(tǒng)為“三進(jìn)一回”，即：軌道大巷、膠帶大巷、煤層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)大巷回風(fēng)；井下各掘進(jìn)工作面、硐室系統(tǒng)合理，全部實(shí)現(xiàn)分區(qū)獨(dú)立通風(fēng)，無(wú)串聯(lián)風(fēng)、角聯(lián)通風(fēng)、微風(fēng)及風(fēng)速超限現(xiàn)象。（4）井下現(xiàn)有掘進(jìn)工作面4個(gè)，均采用壓入式通風(fēng)，選用2×30KW和2×45KW局部通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)最大額定風(fēng)量分別為625 m3/min和839 m3/min，風(fēng)筒直徑0.8m。井下所有掘進(jìn)工作面，局部通風(fēng)機(jī)均實(shí)行了“三專兩閉鎖”、實(shí)現(xiàn)了“雙風(fēng)機(jī)、雙電源”，主備局

4、部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換。2、瓦斯抽采系統(tǒng)目前，礦井用于煤層瓦斯預(yù)抽的高負(fù)壓抽放系統(tǒng)，安裝了兩臺(tái)2BE3-62型水環(huán)式真空泵，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用。抽放主干管路由地面530mm無(wú)縫鋼管與風(fēng)井兩路377m無(wú)縫鋼管相連送到井下，井下主管暫為一路377m無(wú)縫鋼管，在礦井聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)前，更換為530mm無(wú)縫鋼管。用于采空區(qū)瓦斯抽放的低負(fù)壓抽放系統(tǒng)，采用兩臺(tái)2BE3-62型水環(huán)式真空泵，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用。抽放主干管路由地面530mm無(wú)縫鋼管經(jīng)管道井送到井下總回風(fēng)大巷，井下主管仍為一路530mm鋼管，目前抽放泵已安裝到位，瓦斯管道井正在施工。抽放泵額定抽放量350m3/min，抽放負(fù)壓最大80KPa。抽放泵轉(zhuǎn)速32

5、0r/min。電機(jī)功率400Kw，供電電壓10Kv。3、礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)（1）礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為KJ70N。與縣局已聯(lián)網(wǎng)。（2）井下共設(shè)置了15臺(tái)監(jiān)測(cè)分站，34臺(tái)甲烷傳感器，風(fēng)門開(kāi)閉傳感器10臺(tái)，2臺(tái)風(fēng)速傳感器， 7臺(tái)CO傳感器，8臺(tái)風(fēng)筒傳感器，2臺(tái)溫度傳感器。實(shí)現(xiàn)了對(duì)井上、下相關(guān)地點(diǎn)瓦斯和其它參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)瓦斯超限時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷相應(yīng)范圍的電氣設(shè)備的電源。主要通風(fēng)機(jī)、地面瓦斯抽放泵站安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)已實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，各傳感器安設(shè)符合煤礦安全規(guī)程及中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范。（3）礦井主要通風(fēng)機(jī)裝備了不停風(fēng)自動(dòng)倒機(jī)系統(tǒng)和在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)

6、了主要通風(fēng)機(jī)不停風(fēng)自動(dòng)切換，主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行各類參數(shù)及風(fēng)量、負(fù)壓時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。4、排水系統(tǒng)新副井安裝二趟159×7mm主排水管路。由新副井底+389m水平主排水泵房，將礦井涌水直接排到地面。3臺(tái)MD85-67×8型耐磨多級(jí)離心泵，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，1臺(tái)檢修，配防爆電動(dòng)機(jī)YB2 4502-2型，功率250kW，電壓10kV，轉(zhuǎn)數(shù)2985r/min。5、壓風(fēng)系統(tǒng)礦井三臺(tái)空氣壓縮機(jī)安裝在地面工業(yè)場(chǎng)地空壓機(jī)房?jī)?nèi)，其中二臺(tái)GA110-7.5型螺桿壓縮機(jī)，排氣量20m3/min，排氣壓力0.75MPa，配套電機(jī)功率110kW；另一臺(tái)KPS-250型活塞式壓縮機(jī)，排氣量40m3/min，排氣

7、壓力0.8MPa，配套電機(jī)功率250kW。壓風(fēng)管路通過(guò)新副井送至井下，新副井主干管選用159×4.5mm型無(wú)縫鋼管，大巷內(nèi)干管選用108×4mm型無(wú)縫鋼管，掘進(jìn)和回采工作面支管選取89×4的無(wú)縫鋼管。6、運(yùn)輸系統(tǒng)（1）運(yùn)煤系統(tǒng)煤巷掘進(jìn)工作面和采煤工作面的煤炭通過(guò)刮板運(yùn)輸機(jī)、帶式輸送機(jī)運(yùn)至運(yùn)輸大巷帶式輸送機(jī)上，經(jīng)轉(zhuǎn)載上倉(cāng)斜巷帶式輸送機(jī)送入主井井底煤倉(cāng)，由一對(duì)6t多繩箕斗將煤提到地面篩選車間。（2）排矸系統(tǒng)巖巷掘進(jìn)工作面的矸石裝入1.0t固定箱式礦車，經(jīng)由調(diào)度絞車進(jìn)入軌道大巷，軌道大巷采用無(wú)極繩絞車牽引礦車方式到井底車場(chǎng)，經(jīng)新副井提到地面，由環(huán)形車場(chǎng)到排矸場(chǎng)。第三章

8、礦井瓦斯、煤塵、自燃及地溫情況1、煤層瓦斯（1）礦井瓦斯測(cè)量根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院2005年11月井下測(cè)定數(shù)據(jù)及編制完成的匯海實(shí)業(yè)有限公司野馬煤礦瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定報(bào)告（現(xiàn)野馬煤礦已更名為山西保利平山煤礦），3號(hào)煤層瓦斯含量10.5415.75ml/g，瓦斯壓力1.15MPa，透氣性系數(shù)為1.269m2/Mpa2·d，回風(fēng)大巷煤層順層瓦斯鉆孔衰減系數(shù)為=0.0195d-1,百米鉆孔極限瓦斯流量為Qj=19569.230m3,煤層堅(jiān)固性系數(shù)f=1.211.43，瓦斯放散初速度P2226，吸附性常數(shù)a39.84m3/t、b0.966MPa-1。因平山煤礦曾于2006年7月28日在3201進(jìn)風(fēng)

9、巷掘進(jìn)中，發(fā)生了一次壓出類型的煤與瓦斯突出，突出煤量22t，涌出瓦斯1755 m3，根據(jù)煤礦安全規(guī)程第176條及國(guó)家煤監(jiān)局煤安監(jiān)辦字【2005】11號(hào)文的規(guī)定，經(jīng)煤炭科學(xué)總院重慶分院鑒定，認(rèn)定該礦井瓦斯異常涌出和礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象屬于煤與瓦斯突出。煤礦于2007年在礦井內(nèi)進(jìn)行了瓦斯測(cè)定工作，3號(hào)煤層最大絕對(duì)涌出量4.72m3/min；平山礦目前處于開(kāi)拓期間，礦井總回風(fēng)量4620m3/min，CH4濃度0.1%,瓦斯涌出量為4.624.72m3/min。（2）煤芯樣瓦斯鑒定2006年2月5月補(bǔ)充勘探期間，在鉆孔中采集煤層瓦斯樣，委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行了化驗(yàn)測(cè)試。3號(hào)煤層：CH4含量8

10、.7212.8 ml/g，占49.1895.53%，平均93.7%；CO2含量0.290.75 ml/g，占2.434.35%，平均3.74%；可燃質(zhì)平均占88.23%。 9號(hào)煤層：CH4含量10.50 ml/g，占82.87%；CO2含量0.45 ml/g， 占3.45%；可燃質(zhì)占84.8%。 15煤層：CH4含量15.3916.61ml/g，占93.2797.77%，平均95.42%；CO2含量0.230.32ml/g，占1.662.37%，平均2.00%；可燃質(zhì)含量占88.74%。井田3號(hào)和15號(hào)煤層全部為甲烷帶。根據(jù)鉆孔瓦斯樣品測(cè)試結(jié)果、井田構(gòu)造和煤層賦存特征，推測(cè)3號(hào)煤層在全井田范圍

11、內(nèi)均存在突出可能。井田3號(hào)、15號(hào)煤層瓦斯含量一般表現(xiàn)為縱向上向深部變高，平面上表現(xiàn)為井田西部高于東部。由于井田內(nèi)3號(hào)煤層埋深大于450m，根據(jù)煤層賦存條件推斷，不存在瓦斯逸散帶，故依據(jù)平3、平4兩個(gè)鉆孔及其沼氣含量，大致估算井田瓦斯變化梯度為79.56 m/(ml/g)。2、煤塵補(bǔ)充勘查期間，選擇部分鉆孔煤芯煤樣委托山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行了煤塵爆炸性測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)論，各煤層均無(wú)爆炸性。3、煤的自燃根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心測(cè)試結(jié)論，3號(hào)、9號(hào)煤層自燃傾向性為不易自燃，15號(hào)煤層為容易自燃。4、地溫根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，在622m深度范圍內(nèi)，地溫梯度加權(quán)平均值為1.68/100m，地

12、溫梯度正常，總體變化規(guī)律是由淺到深溫度逐漸增高。第四章 抽采范圍和鉆孔布孔均勻程度目標(biāo)1、礦井抽采范圍目標(biāo)：整個(gè)礦井區(qū)域3#煤層。2、礦井鉆場(chǎng)鉆孔均勻程度目標(biāo)：3#煤層11011回采工作面預(yù)抽鉆孔終孔間距為：2.5m米，雙排布置，單排孔間距為5米，鉆孔長(zhǎng)度為：85米。11013、11015回采工作面預(yù)抽鉆孔終孔間距為：2.5m米，雙排布置，單排孔間距為5米，鉆孔長(zhǎng)度為：135米。掘進(jìn)工作面迎頭及兩幫鉆場(chǎng)抽放鉆孔，每循環(huán)消突范圍為巷道前方120米，巷道左側(cè)15米，右側(cè)15米，效檢合格后可掘進(jìn)100米，同側(cè)鉆場(chǎng)間距：100米；相鄰鉆場(chǎng)間距：5米；每個(gè)鉆場(chǎng)鉆孔數(shù)量：14個(gè)，迎頭設(shè)計(jì)鉆孔4個(gè)，聯(lián)巷設(shè)計(jì)

13、鉆孔21個(gè)。雙排布置，鉆場(chǎng)布孔上排孔距頂板0.7米，下排孔距頂板1.1米，終孔間距3米，開(kāi)孔間距為0.6米，三花布置。迎頭鉆孔布置位于巷道掘進(jìn)方向中線兩邊各1米。聯(lián)巷布置鉆孔21個(gè)，采取雙排布孔，單排孔間距為2米。3、瓦斯含量及瓦斯壓力目標(biāo)根據(jù)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定要求，所以各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)，見(jiàn)表1表1瓦斯含量及壓力目標(biāo)參數(shù)可解析瓦斯含量（m3/t）煤層瓦斯壓力（MPa）煤層瓦斯含量（m3/t）臨界值60.748第五章 礦井抽采達(dá)標(biāo)工藝方案根據(jù)礦井地質(zhì)、瓦斯和抽放目標(biāo)等情況特制訂下述方案。一、抽采達(dá)標(biāo)工程1）井巷工程根據(jù)礦井3#煤層回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)布置情況，設(shè)計(jì)回風(fēng)順槽內(nèi)敷設(shè)瓦斯抽放管路

14、，將3#煤層回采工作面后部橫貫封閉，插入瓦斯抽放管路，進(jìn)行插管抽放。2）鉆孔工程1、回采工作面本煤層瓦斯抽采鉆孔參數(shù)鉆孔位置：布置在回風(fēng)巷煤層中鉆孔角度：垂直巷道中線、平行于工作面、水平傾角-1°1°； （根據(jù)煤層賦存實(shí)際情況調(diào)整）開(kāi)孔直徑：113mm鉆孔長(zhǎng)度：85135mm 鉆孔間距：?jiǎn)闻砰g距5m，雙排布置，投影間距2.5m 封孔方式：聚胺脂封孔 封孔長(zhǎng)度：下6根4米pe雙抗管，從距孔口8米處開(kāi)始注入聚胺脂，共注8m。 2、回采工作面采空區(qū)抽放參數(shù) 高位鉆孔：上覆巖層垮落并處于穩(wěn)定時(shí)抽放聚集在冒落帶以及上方破壞裂隙帶中瓦斯，并同時(shí)在采空區(qū)埋管抽放。 鉆孔長(zhǎng)度：110米-1

15、35米。 3、掘進(jìn)工作面瓦斯抽采鉆孔布置參數(shù)及工程量 （1）掘進(jìn)頭瓦斯預(yù)抽鉆孔布置參數(shù)鉆孔數(shù)量：4個(gè)鉆孔間夾角：與巷道中線夾角0°開(kāi)孔直徑：113mm鉆孔傾角：平行于煤層鉆孔位置：布置在煤層上部，距頂板0.7米和1.1米鉆孔長(zhǎng)度：120m封孔長(zhǎng)度：下6根4米pe雙抗管，從距孔口8米處開(kāi)始注入聚胺脂，共注8m封孔方式：聚胺脂封孔（2）掘進(jìn)工作面兩幫鉆場(chǎng)鉆孔布置參數(shù)同側(cè)鉆場(chǎng)間距：100m每個(gè)鉆場(chǎng)鉆孔數(shù)量：14個(gè)鉆孔與巷道中線夾角：0-35°開(kāi)孔直徑：113mm鉆孔長(zhǎng)度：40120m封孔長(zhǎng)度：下6根4米pe雙抗管，從距孔口8米處開(kāi)始注入聚胺脂，共注8m封孔方式：聚胺脂封孔4、鉆孔

16、工程量掘進(jìn)工作面每120米為一個(gè)循環(huán)，每循環(huán)約鉆孔進(jìn)尺5400米。根據(jù)工作面鉆孔布置要求，11011工作面長(zhǎng)度為500米，寬度為100米，需布置抽放鉆孔500/2.5*85=17000米；11013工作面長(zhǎng)度為530米，寬度為150米，需布置抽放鉆孔530/2.5*135=28620米；11015工作面長(zhǎng)度為570米，寬度為150米，需布置抽放鉆孔570/2.5*135=30780米。二、管網(wǎng)工程按照管路選擇原則，平山煤礦抽采瓦斯泵站選擇在原泵房處，高負(fù)壓抽采管路由回風(fēng)立井進(jìn)入井下；低負(fù)壓管路由地面鉆孔敷設(shè)管路然后進(jìn)入回風(fēng)巷。為了方便說(shuō)明，將本煤層預(yù)抽及邊掘邊抽稱為高負(fù)壓瓦斯抽采，采空區(qū)瓦斯抽

17、采稱為低負(fù)壓瓦斯抽采。平山煤礦高負(fù)壓瓦斯抽采管網(wǎng)敷設(shè)路線為：掘 進(jìn) 工 作 面回采工作面回風(fēng)順槽采區(qū)回風(fēng)下山+397m水平回風(fēng)大巷井底回風(fēng)巷 回風(fēng)立井地面抽采瓦斯管路抽采泵站。平山煤礦低負(fù)壓瓦斯抽采瓦斯管網(wǎng)敷設(shè)路線為：老 采 空 區(qū) 現(xiàn)采空區(qū)回采工作面回風(fēng)順槽采區(qū)回風(fēng)下山+397m水平回風(fēng)大巷地面鉆孔管路地面抽采瓦斯管路抽采泵站。三、監(jiān)測(cè)計(jì)量及放水出渣工程在瓦斯抽放主管、支管和鉆孔連接裝置上設(shè)置測(cè)壓嘴，在瓦斯主管、支管、工作面抽放支管，瓦斯抽放鉆場(chǎng)、瓦斯抽放鉆孔、采空區(qū)抽放管以及其他必要的地點(diǎn)，安裝瓦斯抽放計(jì)量裝置（孔板流量計(jì)），每個(gè)鉆場(chǎng)及主管路主要地點(diǎn)安裝除渣放水器。四、施工設(shè)備及器材 主要

18、施工設(shè)備和器材見(jiàn)表2 表2主要施工設(shè)備和器材序號(hào)名 稱型 號(hào)單位數(shù)量1鉆 機(jī)ZL-100臺(tái)1ZDL-3200S臺(tái)7ZDL-6000臺(tái)12孔板流量計(jì)219mm個(gè)12377mm個(gè)23管路530mm米700377mm米30004U型水銀計(jì)個(gè)45光干涉式甲烷測(cè)定器（100%）個(gè)46除渣放水器個(gè)15五、進(jìn)度計(jì)劃及服務(wù)時(shí)間 表3工程施工計(jì)劃及服務(wù)時(shí)間工程名稱開(kāi)始時(shí)間竣工時(shí)間服務(wù)時(shí)間11011工作面2013年2月2014年8月至2015年6月11013工作面2012年4月2015年1月至2016年7月六、資金計(jì)劃 抽采工程名稱規(guī)格型號(hào)工程量工作量（萬(wàn)元）抽采鉆孔113mm117940m1376主要瓦斯管路5

19、30、4804200m450輕型防突鉆4臺(tái)6鉆機(jī)配件及封孔材料130合計(jì)1962七、接續(xù)計(jì)劃 11011工作面于2014年8月份正式形成，11013工作面于2015年1月份正式形成，根據(jù)儲(chǔ)存煤量及回采進(jìn)度預(yù)計(jì)11011工作面2015年6月底結(jié)束生產(chǎn)，11013工作面于2016年7月底結(jié)束生產(chǎn)。八、組織管理、安全技術(shù)措施 1、安全技術(shù)措施 （1）所有進(jìn)入工作面工作的單位，必須對(duì)職工進(jìn)行知識(shí)培訓(xùn)，使職工熟悉本區(qū)域的避災(zāi)路線。（2）進(jìn)入工作面的所有人員必須隨身佩帶自救器，并能正確熟練使用。（3）工作面割煤時(shí)，必須設(shè)有專人進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常立即停止工作、斷電、撤人。（4）跟班領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)監(jiān)督，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，在鉆孔施工完畢后，鉆孔驗(yàn)收，內(nèi)容必須如實(shí)進(jìn)行填寫，包括孔深度、傾角、偏角、煤巖情況打鉆時(shí)的異常情況等。（5）井下瓦斯發(fā)生超限現(xiàn)象，必須按規(guī)定程序逐級(jí)匯報(bào)，保證能及時(shí)得到處理；有關(guān)部門及責(zé)任人無(wú)及時(shí)匯報(bào)或無(wú)及時(shí)采取措施處理，追究部門有關(guān)人員責(zé)任。（6）嚴(yán)格落實(shí)瓦斯超限分析制度，瓦斯超限就是事故，就要按“四不放過(guò)”原則進(jìn)行分析，查明原因，拿出防范措施，根據(jù)責(zé)任劃分結(jié)果追究有關(guān)人員責(zé)任。（7）嚴(yán)格落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)跟班制度，綜采隊(duì)每班都要安排領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)帶班，帶班人員必須熟悉安全技術(shù)措施及本區(qū)域的避災(zāi)線路。（8）地質(zhì)科加強(qiáng)工作面地質(zhì)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)及時(shí)通知相關(guān)部門。其它未盡事宜