煤巷掘進工作面瓦斯抽采設計編制指引

1、XX公司XX煤礦XX煤巷掘進工作面抽采設計（網(wǎng)上征求意見稿）編制單位：編制人：審 核：單位負責人：X年X月X日1會審意見會審時間：年 月 日 主持人：（必須是總工程師或礦長） 會審意見：1.會審意見共條會審人員簽字單位姓名職務單位姓名職務會審人員必須包括通防副總、地質副總、安全副總，通風、技術、安監(jiān)、 地測、調度室、施工單位部門負責人或技術負責人（必須有助理以上職稱） 參加。審批意見：（必須經(jīng)總工程師和礦長審批）審批人簽字:第一章編制依據(jù)4第二章概況5一、礦井（采區(qū)）基本情況 5二、掘進工作面情況5第三章安全系統(tǒng)7一、通風系統(tǒng)7二、抽采系統(tǒng)7三、監(jiān)控系統(tǒng)7四、供電系統(tǒng)7五、人員定位系統(tǒng)7六、通

2、信聯(lián)絡系統(tǒng)7七、礦井壓風系統(tǒng)8八、緊急避險系統(tǒng)8九、供水施救8第四章 XX煤巷掘進工作面瓦斯涌出情況 9一、XX煤巷掘進工作面瓦斯含量情況 9二、XX煤巷掘進工作面瓦斯涌出量預計 9第五章XX煤巷掘進工作面瓦斯綜合治理措施 10一、掘進工作面瓦斯綜合抽采治理 10二、瓦斯抽采管路選型 14三、掘進工作面需風量計算 14第六章抽采工程計劃17一、鉆孔施工計劃 17二、瓦斯管路施工計劃 17三、有效預抽時間及預抽效果 17XX煤巷掘進工作面抽采設計第一章編制依據(jù)一、煤礦安全規(guī)程（2016版）；二、防治煤與瓦斯突出細則（2019年版）；三、煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定；四、煤礦瓦斯抽采規(guī)范（AQ1027

3、-2006）;五、煤層瓦斯含量井下直接測定方法（GB/T2325。；六、煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法（ AQ/T1047-2007）;七、煤礦瓦斯抽采工程設計標準（GB50471-2018 ;八、煤礦礦井風量計算方法（MT/T634-2019）;九、XX工作面地質預測預報資料；十、貴州省相關規(guī)定及要求。（相關規(guī)定如有變化，以最新版本為準）第二章概況一、礦井（采區(qū)）基本情況1 .開采煤層賦存情況簡述礦井（采區(qū)）開采范圍內的各煤層厚度、間距及可采煤層。包含煤層自燃發(fā)火傾向性、煤塵爆炸危險性情況。2 .突出危險性鑒定情況井田范圍內采掘工程揭露的所有平均厚度在 0.3m及以上的煤層突出危險性鑒定

4、情 況，及相鄰礦井開采的同一煤層鑒定或者認定情況。3 .礦井（采區(qū)）采取的瓦斯抽采措施簡述礦井（采區(qū)）是否開采保護層、采掘工作面采取的哪種預抽煤層瓦斯措施。4 .礦井打鉆抽采隊伍建設情況簡述打鉆抽采隊伍建設情況。二、掘進工作面情況1 .掘進目的、掘進工藝與施工組織及巷道用途2 .巷道設計長度、標高范圍、開門位置及服務年限3 .相關巷道采掘關系說明與上、下鄰近工作面關系（如煤巷掘進工作面在保護范圍內，需明確說明范圍）說明與同層位鄰近工作面關系。對煤巷掘進工作面應力情況進行分析。4 . XX工作面巷道布置及巷道支護方式5附圖1 : XX工作面施工平、剖面圖巷道支護方式進行說明。5 .煤層賦存概況說

5、明工作面掘進煤層（包含與掘進煤層層間距小于 5m的所有煤層，下同）產(chǎn)狀、 煤的結構類型、破壞程度，平均煤厚、傾角、埋深（最大埋深位置）、夾什（軟分層） 分布等內容（附綜合柱狀圖說明）。說明掘進工作面頂?shù)装鍘r性。6 .區(qū)域煤層瓦斯地質情況包含煤層鑒定情況、瓦斯參數(shù)測定情況等7 .地質構造情況說明掘進工作面（包括工作面鄰近區(qū)域）構造發(fā)育情況。（地質部門應根據(jù)鉆孔資 料分析構造情況，并說明構造對掘進工作面的影響范圍）如有構造，說明構造的落差、 產(chǎn)狀、發(fā)育情況，并在附圖1 XX掘進工作面布置平、剖面圖中標明構造與掘進工作面 的位置關系及相關參數(shù)。第三章安全系統(tǒng)、通風系統(tǒng)礦井通風方式、主通風機主要運行參

6、數(shù)（型號、電機功率、葉片運行角度）、礦井（采區(qū)）總進風、回風量，有效風量率等。XX工作面局部通風情況，局部通風機安裝地點、局部通風機運行型號。附圖2: XX工作面通風系統(tǒng)圖二、抽采系統(tǒng)抽采泵主要運行參數(shù)（型號、電機功率、目前主要抽采參數(shù)）、礦井抽采率、礦井 主要抽采管路布置情況等。簡述XX工作面局部抽采系統(tǒng)布置情況，抽采自動計量裝置安設情況。三、監(jiān)控系統(tǒng)簡述礦井監(jiān)控系統(tǒng)主要情況介紹XX工作面（及鉆孔施工巷道）監(jiān)控系統(tǒng)布置情況（傳感器安裝位置、報警濃度、斷 電濃度、復電濃度、控制區(qū)域）四、供電系統(tǒng)簡述XX工作面（及鉆孔施工巷道）供電系統(tǒng)。五、人員定位系統(tǒng)簡述礦井人員定位系統(tǒng)及XX工作面（及鉆孔施

7、工巷道）射頻卡信號接收器安裝情 況。六、通信聯(lián)絡系統(tǒng)簡述礦井通信聯(lián)絡系統(tǒng)及 XX工作面（及鉆孔施工巷道）通信聯(lián)絡電話安裝情況。七、礦井壓風系統(tǒng)簡述礦井壓風系統(tǒng)及XX工作面壓風系統(tǒng)安裝情況。八、緊急避險系統(tǒng)簡述礦井井下永久避難碉室及 XX工作面（及鉆孔施工巷道）臨時避難碉室布置情九、供水施救簡述礦井供水施救及XX工作面供水施救安裝布置情況第四章 XX煤巷掘進工作面瓦斯涌出情況一、XX煤巷掘進工作面瓦斯含量情況說明煤巷掘進工作面區(qū)域原始煤體瓦斯含量（本地質單元的實測瓦斯參數(shù)和地勘或 瓦斯地質圖數(shù)據(jù)）。二、XX煤巷掘進工作面瓦斯涌出量預計設計根據(jù)礦井瓦斯涌出量預測方法（AQ1018-200R

8、87;標準，采用分源預測法對 煤巷掘進工作面瓦斯涌出量進行預測。q 掘=0乂 vXqoX（24上8-1）+SXvX 丫 X （Wo-W）式中：q «掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min ；D巷道斷面內暴露煤壁面的周邊長度，（對于薄及中厚煤層D取2m） ; V-一巷道平均掘進速度，m/min；L巷道長度，m；qo 煤壁瓦斯涌出強度，m/ （m2.min） , qo= 0.0260.0004（Vr）2+0.16XW。；Vr煤中揮發(fā)分含量，%;S掘進巷道斷面積，m2;W煤層瓦斯原始含量，m/t ;W煤層殘存瓦斯含量，m/t;煤白密度，t/m3。預抽前掘進工作面瓦斯涌出量計算見表1。表1預

9、抽前各掘進面瓦斯涌出量計算表煤層Vr(%)Y(t/m 3)s(m2)煤厚D(m)V(m/min)L(m)q0(m3/m2)3W (m3/t)3W (m3/t)一3Q(m/min)礦井可采煤層按具有煤與瓦斯突出危險性進行設計和管理，煤層在進行掘進作業(yè)之 前必須抽采達標。礦井瓦斯抽采后煤層瓦斯含量必須8.0m3/t以下，本次設計取XXm3/t進行有關計算。預抽后各煤層掘進工作面瓦斯涌出見下表2 o表2預抽后掘進面瓦斯涌出量計算表煤層Vr(%)Y3(t/m )，2、s(m )煤厚D(m)V(m/min)L(m)32q0(m /m )W殘余3(m /t)3W (m /t)-3Q(m/min)第五章XX

10、煤巷掘進工作面瓦斯綜合治理措施按照國家“以風定產(chǎn)、先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控”的瓦斯治理方針，本著“抽采為主、 風排為輔”的瓦斯治理原則，采取“高精準、大孔徑、嚴封閉、高效抽”實施瓦斯綜合治 理。一、掘進工作面瓦斯綜合抽采治理1.遞進式掩護抽采采煤工作面及下順槽煤層瓦斯采用遞進式掩護方式在順槽內布置長距離順層鉆孔抽采采煤工作面及下順槽瓦斯， 鉆孔應當控制區(qū)段內整個區(qū)域、兩側回采巷道及其外側如下范圍內的煤層：傾斜、急傾 斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m,下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側輪廓線外至少各 15m （按照防治煤與瓦斯突出細則第四十七條要求測定鉆孔軌跡，確?？刂品秶?合要求），抽采半徑（相應

11、抽采時間xx個月，）Xm孔直徑為xxmm封孔長度xxm 鉆孔設計長度XXm鉆孔傾角與煤層傾角一致，根據(jù)現(xiàn)場施工情況進行調整。預計抽采 濃度XX% 抽采純量XXm/min 。日M 一 一 1 1 If.回票工件面附圖3 : XX工作面遞進式掩護抽采采煤工作面及下順槽煤層瓦斯鉆孔設計圖2.穿層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯XX煤巷掘進工作面采用穿層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應當 控制整條煤層巷道及其兩側一定范圍內的煤層（傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至 少20m下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側輪廓線外至少各15m）,抽采半徑（相應抽10采時間XX個月）Xm孔直徑為XXmm封孔長度XX

12、m預計抽采濃度XX%抽采純量XX吊min附圖4 : XX煤巷工作面穿層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔設計圖3.順層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯XX煤巷掘進工作面采用順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應當控 制整條煤層巷道及其兩側一定范圍內的煤層（傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少 20m下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側輪廓線外至少各 15m）,抽采半徑（相應抽采 時間XX個月）Xm孔直徑為XXmm封孔長度XXm預計抽采濃度XX%抽采純量XXrr/min 。>10m11 附圖5 : XX煤巷工作面順層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔設計圖4.定向長鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯XX煤巷掘進

13、工作面采用定向鉆孔施工定向長鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措 施的鉆孔應當控制整條煤層巷道及其兩側一定范圍內的煤層（傾斜、急傾斜煤層巷道上幫 輪廓線外至少20m,下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側輪廓線外至少各15nrj）,抽采半徑 （相應抽采時間XX個月）Xm孔直徑為XXmm封孔長度XXm預計抽采濃度XX% 抽采 純量 XXnVmin。附圖6: XX煤巷工作面定向長鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔設計圖采用順層鉆孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施時，鉆孔預抽煤層瓦斯的有 效抽采時間不得少于20天；如果在鉆孔施工過程中發(fā)現(xiàn)有噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象的， 有效抽采時間不得少于60天。5.穿層鉆孔抽

14、采煤巷條帶法向距離小于 5m的鄰近煤層瓦斯針對距本煤層法向距離小于5m的平均厚度大于0.3m的鄰近突出煤層，預抽鉆孔控 制范圍與本煤層相同。XX煤巷掘進工作面在順槽兩幫鉆場（底抽巷）內采用普通（定向）鉆孔施工穿層鉆 孔預抽煤巷條帶法向距離小于5m的鄰近煤層瓦斯，抽采半徑（相應抽采時間XX個月） Xm孔直徑為XXmm封孔長度XXm預計抽采濃度XX%抽采純量XXnVmin 。12附圖7: XX煤巷工作面穿層鉆孔（在順槽內）抽采煤巷條帶法向距離小于5m的鄰近 煤層瓦斯鉆孔設計圖附圖8: XX煤巷工作面穿層鉆孔（在底抽巷內）抽采煤巷條帶法向距離小于5m的鄰 近煤層瓦斯鉆孔設計圖13IH,附圖9: XX

15、煤巷工作面定向長鉆孔（在順槽內）抽采煤巷條帶法向距離小于5m的鄰 近煤層瓦斯鉆孔設計圖要求：根據(jù)礦井瓦斯防治工作的實際需要，將預抽煤層瓦斯的整個煤巷條帶劃分為若 干個評價單元，針對每一個評價單元在其抽采管網(wǎng)安裝在線計量裝置。二、瓦斯抽采管路選型XX順槽（底抽巷）抽采管路選擇（1） XX鉆孔抽采混合量計算：Q«=Q / C= （X2 XX） x XX%=XX 吊/min ）式中：Q混一抽采混合流量，mVmin ；Q XX抽采鉆孔瓦斯量，nVmin ；C XX抽采鉆孔抽采濃度，取XX%（2） XX順槽（底抽巷）抽采管路管徑計算：D=0.1457（Q 混/ V）1/2=XX 乂 （XX+X

16、X + 12 1/2=XX （ m式中：Q混一抽采總混合流量，m/min ；d 一抽采管直徑，mV 一管路內的瓦斯流速，一般取12m/s。通過計算可知需在XX軌順（底抽巷）安裝一 XXmm的抽采管即可。三、掘進工作面需風量計算（。 按瓦斯涌出量計算Q掘= 100X qgdX Kgd式中：Q掘一掘進工作面實際需要的風量，m/s ;qgd一掘進工作面經(jīng)瓦斯抽采以后的瓦斯涌出量，nVmin ；14&一掘進工作面瓦斯涌出不均衡的備用風量系數(shù)，通常，綜掘工作面取kgdi= 1.52.0。炮掘工作面取 必=1.82.5。當有其它有害氣體時，應根據(jù)煤礦安全 規(guī)程規(guī)定的允許濃度按上式計算的原則計算所需

17、風量。設計取 2.0。(2 按炸藥使用量計算 . 3每千克一級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風量最小為25m /min按下式計算：Q采=25A每千克二、三級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風量最小為10m3/min按下式 計算：Q采=10AA一采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，單位為千克(kg) o 按工作人員數(shù)量計算Q 掘=4N=XX ms式中：N掘進工作面同時工作的最多人數(shù)。按局部通風機吸風量計算根據(jù)煤礦礦井風量計算方法(MT/T634-2019),安裝局部通風機巷道按巖巷、 煤巷和半煤巷掘進計算需要風量，巖巷掘進時：Qi = QI+9S煤巷及半煤巖巷掘進時：Q = QI+15

18、S式中Qs掘進工作面局部通風機的實際吸風量，安設局部通風機的巷道中的風 量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應保證局部通風機吸入口至掘進工作面之間的風 速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s ,以防止局部通風機吸入循環(huán)風 和這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚；設計掘進工作面均選用XX型對旋式局部通風機，具額定風量XX-XXn3/min ,實際吸風量取XXn3/ min 計算；I 掘進工作面同時運轉的局部通風機臺數(shù)；s局部通風機安裝地點至回風口間的巷道凈斷面面積,m。(5»掘進工作面需風量根據(jù)以上計算取其最大值作為設計，即掘進工作面需風量為XXnVs。(6»按風速驗算15根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定煤巷掘進工作面的風量應滿足:0.25 XS0Q 掘0240XSj式中：S 掘進工作面巷道過風斷面;經(jīng)驗算滿足要求。16第六章抽采工程計劃、鉆孔施工計劃地點鉆孔鉆孔數(shù)量XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月個數(shù)米數(shù)抽采純量（萬m）鉆機型號鉆機臺數(shù)備注：鉆孔總工程量、巖孔單進量、煤孔單進量等參數(shù)。、瓦斯管路施工計劃地點管徑米數(shù)（m）XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月、有效預抽時間及預抽效果煤巷掘進工作面分為XX個抽采評價單元（預抽區(qū)段、穿層條帶每個評價長度不得 小