搜索
西山煤电集团有限责任公司杜儿坪矿杜儿坪矿62511工作面采前自评报告杜儿坪矿2011年6月25日I-时间：2011年6月25日地点：通风区会议室参加自评人员名单姓名专业职务或职称刘安保通风总工程师邸江涛通风通风副总冯卫东采煤矿调度主任李卯玄采煤安监处工程师王建文机电机电科工程师韩景民地质地质科科长王俊虎采煤生产科工程师荣巨晋采煤一采区工程师白雪峰抽采抽采区工程师刘睿通风通风区工程师II-62511工作面采前自评报告审批：总工程师：通风副总：矿调度：安监处：机电科：地质科：生产科：一采区：抽采区：通风区：编制：162511工作面基本情况一、工作面概况：1、工作面概况工作面位于北五右翼盘区。北邻西铭矿界，南邻北五右翼皮带巷，东邻62509工作面，西邻62513工作面（未采）。该工作面采2#煤，煤层厚度稳定，煤厚1.60-2.40米，平均2.00米，结构简单。工作面倾向217米，走向1707米，可采储量883616吨。工作面属高瓦斯工作面，绝对瓦斯涌出量预计为25m3/min，其中预计抽采瓦斯量为15m3/min左右，风排瓦斯量为10m3/min，瓦斯预抽率为60%。工作面的机轨合一巷采用“锚杆+钢带”联合支护形式，副巷顶板采用“锚杆+钢带+锚索”联合支护形式，切眼顶板采用“锚杆+钢带+锚索+单体液压支柱”联合支护。附巷道断面特征表：巷道名称断面形式巷道尺寸宽度（m）高度（m）断面积（m2）机轨合一巷矩形52.713.5副巷矩形42.49.6切眼矩形5.5316.52、工作面本煤层及邻近层瓦斯参数根据重庆煤科院对杜儿坪矿瓦斯参数测定报告，2#煤开采时本煤层及邻近层瓦斯基本参数见下表：煤层层类型煤层层编号煤层参数容重煤层厚度（m）瓦斯含量（m3/t）不可解吸瓦斯含量（m3/t）距开采层距离hi（m）上邻近层10.65.781.818.391.43本煤层225.781.81/1.35下邻近层30.775.781.8117.621.4323、综合地质柱状图见附图二、通风系统：62511工作面采用“U”型的通风方式（即工作面采用机轨合一巷进风、副巷回风）。通风路线为：新鲜风流北石沟进风井62511机轨合一巷工作面62511副巷北五右翼回风巷北石沟回风井三、工作面配风计算1、按井下适宜的气候条件，瓦斯绝对涌出量、最多出勤人数计算配风，取其最大值。1）按井下适宜的气候条件配风Q1=60×L×M×V×K=60×4×2.0×1×0.7=336m3/min式中：L——平均控顶距（4.3+3.7）/2=4mM——工作面平均采高，2.0mV——工作面较适宜风速，取1m/sK——有效断面系数，取0.72）按瓦斯绝对涌出量计算配风Q2=Q采回=qCH4采×KCH4÷0.8%=10×1.5×125=1875m3/min式中：qCH4采——瓦斯绝对涌出量10m3/minKCH4——瓦斯涌出量不均衡系数，取1.53）按最高出勤人数计算3Q采=4N=4×30=120m3/min式中：4——每人每分钟供给的最低风量m3/minN——采煤工作面同时工作的最多人数，取30人。4）按炸药量计算配风：根据工作面过无炭柱或薄煤层段时最大炸药量，一次爆破最大的炸药量等于36kg。Q采=25×A=25×36=900m3/min式中：25——每千克煤矿许用炸药所需要稀释的风量，m3/minA——工作面一次爆炸的最大炸药量，取36kg根据上述计算，四者比较取其最大值，工作面配风量理论值为1875m3/min。2、对工作面配风进行验算1）按工作面实测瓦斯浓度验算工作面回风流瓦斯浓度不大于0.8%；工作面上隅角瓦斯浓度不大于0.8%；局部积聚瓦斯浓度小于2.0%。如实际回采过程中，瓦斯浓度不符合上述要求，则由通风部门及时调整风量达到要求。2）按风速进行验算最低风速验算：Q低=60V低·S副巷=60×0.25×9.6=144m3/minQ低=60V低·S切眼=60×0.25×12=1180m3/minQ低=60V低·S机轨合一巷=60×0.25×13.5=203m3/min最高风速验算：Q高=60V高·S副巷=60×4×9.6=2304m3/minQ高=60V高·S切眼=60×4×12=2880m3/min4Q高=60V高·S机轨合一巷=60×4×13.5=3240m3/min式中：S副巷—工作面副巷断面9.6m2S切眼—工作面切眼净断面12m2S机轨合一巷—工作面机轨合一巷断面13.5m2V低——允许最低风速0.25m/sV高——允许最高风速4m/s上述计算工作面配风为1875m3/min。在Q低与Q高之间，符合风速验算要求。3）按温度验算实际回采中，工作面最高温度不得高于26°，否则按温度与风速对应关系，由通风部门对风量进行调节。经验算，工作面配风的理论值取1875m3/min。四、抽采工程（一）抽采现状1、抽采工艺根据62511相邻工作面回采期间瓦斯涌出量和62511工作面瓦斯涌出来源公式计算分析得出：62511工作面在回采期间的瓦斯来源主要是上邻近1#煤层瓦斯涌出；2#煤本煤层瓦斯涌出；采空区冒落带及裂隙带积聚瓦斯。62511下邻近3#煤层因地质构造原因已被兼灭，煤厚约0.7m左右，瓦斯涌出量极小，故不采取下邻近层抽采措施。针对以上瓦斯涌出和积聚的特点，特在62511工作面施工了：（1）高位裂隙带顶板孔，降低上邻近层瓦斯涌出量和采空区裂5隙带瓦斯积聚量。（2）本煤层抽采钻孔，进行采前预抽和边采边抽。（3）低位冒落带顶板孔，抽采采空区冒落带积聚的瓦斯，防止上隅角瓦斯积聚超限。（4）移动泵横贯埋管进行采空区瓦斯抽采，降低采空区瓦斯积聚量，防止上隅角瓦斯积聚超限。除以上各项抽采措施外，62511相邻的62513工作面进行了本煤层瓦斯预抽，对相邻的62509工作面采空区进行了密闭埋管抽采，降低相邻工作面和采空区对62511工作面的瓦斯涌出量。2、钻孔及移动抽采系统施工情况（1）高位裂隙带顶板孔在工作面专用回风巷布置高、低度穿层斜交抽采钻孔，钻孔间距为5m，钻孔深度为60m，低度钻孔倾角在25°～29°之间，高度钻孔倾角在34°～37°之间，钻孔孔径为113mm，工作面切眼往外20m段，连续布置4个低度孔，抽采采空区初次冒落的瓦斯，间距为3m，钻孔深度为50m，钻孔倾角为25°～30°之间。62511专用回风巷共施工顶板孔568个，目前钻孔已全部施工完毕。（2）本煤层抽采钻孔在工作面副巷（回风巷）施工本煤层钻孔，间距为3m，倾角依照煤层倾向确定，孔径为113mm，钻孔深度为205m，对工作面进行回采前本煤层瓦斯预抽和回采时的边采边抽。62511工作面副巷（回风巷）共施工本煤层抽采钻孔570个，目前钻孔已全部施工完毕。6（3）低位冒落带顶板孔在62511工作面副巷（回风巷）施工低位顶板钻孔，抽采采空区冒落带积聚的瓦斯，防止上隅角瓦斯积聚超限。在回风巷每隔50米施工一组钻孔，每组4个钻孔，4个钻孔开孔间距为1m，钻孔终孔倾向水平投影位置分别为距回风巷30m、40m、30m、40m，钻孔终孔垂高分别为距顶板15m，15m、25m、25m。钻孔施工参数详见附图—62511回风巷低位顶板钻孔施工示意图。62511副巷（回风巷）共设计低位顶板孔32组共128个，目前钻孔正准备施工，预计在62511回采之前可施工完毕，满足回采工作面需要。（4）移动泵横贯埋管在62511工作面图示位置（附图：62511抽采系统示意图）设置移动抽放硐室，在硐室内安设两台ZWY260/315-G型移动抽放泵（一用一备），并在专用回风巷布置Φ315mm移动泵抽采管路，随工作面不断推进，在切眼过后第一个横贯内埋管进行采空区瓦斯抽采，降低采空区瓦斯积聚量，防止上隅角瓦斯积聚超限。62511工作面移动泵瓦斯抽采纯量预计为3m3/min，瓦斯浓度按5%计算，则混合流量为60m3/min。ZWY260/315-G型移动抽放泵单台额定抽放能力为260m3/min60m3/min，可以满足工作面横贯埋管抽放的需要。目前移动泵抽采管路已安装完毕，移动泵站沿用原62509工作面移动泵站，均已施工完毕。3、抽采效果预测7（1）工作面抽采量预计62511本煤层抽采量预计为2m3/min，回风巷低位顶板孔抽采量为2m3/min，专用回风巷顶板孔抽采量预计为8m3/min，移动抽采泵抽采量预计为3m3/min，总计，62511工作面瓦斯抽采总量为15m3/min。（2）工作面瓦斯抽采率的预计工作面抽采率可根据以下公式进行计算：公式：η=QC标量/（QC标量+Qf标量）η=工作面抽采率%QC标量=工作面标准状况抽采量m3/minQf标量=工作面标准状况风排量m3/min所以η=QC标量÷（QC标量+Qf标量）=15÷（15+10）=60%通过以上计算得62511工作面回采期间的瓦斯抽采率为60%。4、工作面抽采系统布置经过对各种抽采钻孔及移动泵抽采量、抽采浓度的预计，通过管路管径计算公式得出各趟管路管型选择，并对工作面抽采管路系统进行如下设计：（1）本煤层孔抽采管路（回风巷低度顶板孔抽采管路）：62511工作面回风巷Ø250mm瓦斯抽采管→北五右翼回风巷Ø315mm瓦斯抽采管→北一总回风巷Ø920mm瓦斯抽采管→北石沟地面瓦斯抽采站。（2）专用回风巷高位顶板孔抽采管路：62511工作面专用回风巷Ø315mm瓦斯抽采管→北五右翼回风巷Ø315mm瓦斯抽采管→北一总回风巷Ø920mm瓦斯抽采管→北石沟地面瓦斯抽采站。（3）移动泵抽采管路：62511工作面专用回风巷Ø315mm瓦斯抽采管→62511移动泵站→北五右翼回风巷Ø315mm瓦斯抽采管（风排）。85、抽采管路阻力计算以线路最长，阻力最大的管路阻力作为系统阻力，计算公式如下：H＝9.81×（LΔQ2）/KD5式中：H——沿程阻力Pa，L——管路长度m，Δ——瓦斯比重取0.8439，Q——管道内流量m3/h，D——瓦斯管直径cm，K——系数K＝0.62（4寸管），K＝0.71（6寸管以上），局部阻力按沿程阻力的15%计算，则总阻力为：H总＝H局＋H沿＝9425.14（Pa）因北石沟抽采泵站抽采负压为35000Pa，大于系统总阻力9425.14Pa，且克服系统总阻力后至最远本煤层孔口负压为35000Pa－9425.14Pa＝25574.86Pa＞13000Pa，抽采管路系统即能满足工作面抽采负压的需要，同时也能达到最远本煤层孔孔口负压大于13KPa的要求，故此设计抽采管路系统符合《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》《煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006》要求。（二）抽采分析1、工作面预抽时间62511工作面绝对瓦斯涌出量为25m3/min，从2010年6月开始对本煤层开始进行预抽，到2012年10月29日回采时，预抽时间可达16个月，满足《煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006》规定的预抽时间大于6个月的要求。2、工作面可解吸瓦斯含量962511工作面采前本煤层预抽量为1.2m3/min，抽采浓度为30%，因瓦斯抽采的不均衡性，取0.8的不均衡系数，预计瓦斯预抽总量为88.4万m3，工作面吨煤瓦斯含量由原来的5.78m3/t降低到5.04m3/t。62511工作面预计最大安全日产量为3716t，根据《煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006》规定，工作面可解吸瓦斯含量应≤6m3/t，因2#煤层残存瓦斯含量为1.81m3/t，所以62511工作面经过瓦斯预抽后实际可解吸瓦斯量为3.23m3/t≤6m3/t，满足《煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006》规定的工作面可解吸瓦斯含量应达到的指标。3、工作面抽采率根据国家《煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006》规定，62511工作面绝对瓦斯涌出量为25m3/min，瓦斯抽采率应≥40%。通过以上抽采率计算得62511工作面回采期间的瓦斯抽采率为60%40%，符合《煤矿安全规程》、《煤矿瓦斯抽采基本指标AQ1026-2006》及杜儿坪矿瓦斯综合治理“一面一策”的规定。（三）保障措施为了在62511工作面回采期间工作面本煤层、邻近层及采空