2102工作面抽采设计及措施

山西美锦集团锦富煤业有限公司2102综采面瓦斯综合治理设计锦富煤业抽采队2016年5月10日-1-2102综采面瓦斯综合治理设计会审签字表编制人：年月日调度室：年月日安检科：年月日生产技术科：年月日地质测量科：年月日机电科：年月日通风科：年月日抽采队：年月日监控室：年月日综采队：年月日通风副总：年月日总工程师：年月日22102综采面瓦斯综合治理设计目录第一章采煤工作面概况................................................................第一节回采范围........................................................................第二节邻近采掘情况................................................................第三节工作面参数......................................................................第四节生产安排..........................................................................第五节岩性描述..........................................................................第六节构造特征........................................................................第七节水文地质........................................................................第二章瓦斯涌出量预测..................................................................第一节瓦斯参数..........................................................................第二节瓦斯涌出量预测...............................................................一、瓦斯来源分析.....................................................................二、工作面瓦斯涌出量预测.....................................................第三章瓦斯综合治理设计..............................................................第一节2102工作面瓦斯治理方法的选择...................................一、回采工作面本煤层瓦斯抽采方法...................................二、回采工作面邻近层瓦斯抽采方法...................................三、回采过程中采空区抽采方法...........................................第二节瓦斯抽采工艺参数........................................................一、回采工作面本煤层抽采钻孔布置参数..........................3二、下邻近层卸压抽采钻孔布置参数....................................................................................................................................第三节回采工作面瓦斯抽采量预计........................................第四节抽采系统设计...................................................................一、抽采管路选择：.................................................................二、抽采管路敷设路线：.........................................................第五节抽采计量设计...................................................................第四章通风设计................................................................................一、通风方式及通风系统.........................................................二、风量计算：........................................................................第五章监控设计................................................................................附图：.............................................................................................42102综采面瓦斯综合治理设计第一章采煤工作面概况第一节回采面基本概况一、位置2102回采工作面位于一采区西侧，该工作面周围均为未采动区域。工作面地表为山地，无建筑物，东侧是2101采区。为863.996m，下限标高为768.366m。地表为山间林地和零星田地及植被。采动对地表会产生有一定影响。二、采煤方法2102工作面采用综合机械化采煤，一次采全高采煤方法,回采工作面沿走向布置，后退式开采，全部垮落法管理顶板。三、煤尘及自然倾向性2号煤尘具有爆炸性；2号煤不易自然，该煤未发生过自燃现象。四、通风方式采面通风方式为“U”型通风。五、生产安排目前工作面已经安装完毕。工作面预计平均推进度为4.8米，平均日产3204吨。第二节邻近采掘情况2102回采面南部为未采动区，北部为2104预掘进回风顺槽，东部为采区大巷，西部为井田边界。上部03#煤层、下5#煤层均未采区。第三节工作面参数工作面走向长度为1540米，倾向长度为215米，面积为331.1k5㎡，预计可采储量为100.9万吨。该煤层平均煤厚2.3米，煤层上部有平均在0.3米厚的夹矸，多为泥岩，煤层最大倾角8°，最小4°平均倾角6°。第四节岩性描述煤层顶底板情况：2号煤直接顶板为泥岩,厚3.5—4.0米，层理发育，局部存在裂隙发育区域，较破碎。2号煤层上面是03#煤层，煤层间距平均为6m，根据地质报告，底板多为泥岩与3#煤层间距为2.9m，煤层厚0.5m。第五节抽采系统地面瓦斯抽采泵站安装4台2BEC60型水环式真空泵，分为高、低压抽采系统。高压抽采系统安装2台水环式真空泵，一用一备，配套250KW电机。自地面至井下永久抽采主管为Ф530mm螺纹焊管，主管沿回风立井布设，与井下永久管路连接。井下永久抽采管路为Ф426mm螺纹焊管。低压抽采系统安装2台水环式真空泵，一用一备，配套315KW电机。自地面至井下永久抽采主管为Ф530mm螺纹焊管，主管沿回风立井布设，与井下永久管路连接。井下永久抽采管路为Ф530mm、Ф426mm螺纹焊管。第六节构造特征构造情况：该工作面构造较多。实见正断层3条，F1断层倾向80°，倾角48°，落差1.4m。F2断层倾向140°，倾角50°，落差2.6m,F3断层。倾向180°，倾角45°，落差1.1m.实见陷落柱3个，X1-X3。X1预测陷落柱范围29m,X2预测陷落柱范围16m,X3预测陷落6柱范围33m.该工作面陷落柱充填。较密实，无含水，导水性差。回采至陷落柱时，将会影响生产造成很大影响。第七节水文地质1）本矿井2号煤属山西组，煤层顶板砂岩裂隙含水层及灰岩岩溶裂隙含水层富水性弱。2）根据已掘工作面分析,在局部井巷顶板岩性裂隙发育地点，存在不同程度的滴水现象，正常涌水量为0--0.1m³/h，最大用水量为0--0.3m³/h。3）该煤层属于带压开采，需严格按照带压开采专项设计和安全措施执行。根据带压安全措施划分为相对安全区。4）根据地面瞬变电磁仪报告，该工作面在运输顺槽X15顶板富水区，在回采时应加强顶板钻探验证，并提交验证成果。5）工作面配备排水能力和最大涌水量相配套的排水设备，同时配备同能力的备用排水设备，保证正常运转。第二章瓦斯涌出量预测第一节瓦斯参数根据《山西美锦集团锦富煤业有限公司03#、2#、5#煤层瓦斯基础参数测定》测定报告，03#煤层瓦斯压力0.35MPa、2#煤层瓦斯压力0.48MPa、5#煤层瓦斯压力0.43MPa。第二节瓦斯涌出量预测一、瓦斯来源分析2102工作面开采时周围未进行开采，上邻近层03#和下邻近层5#7煤均未进行采动。2102工作面回采期间的瓦斯主要来源为：本煤层开采过程中煤体释放的瓦斯、上邻近层03#煤层和下邻近层5#煤层释放的瓦斯及围岩、煤线释放的瓦斯。二、工作面瓦斯涌出量预测回采工作面瓦斯来源包括开采层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出两部分。q回＝q开+q邻式中：q回—回采工作面瓦斯涌出量，m3/t；q开—开采层瓦斯涌出量，m3/t；q邻—邻近层瓦斯涌出量，m3/t。（1）开采层瓦斯涌出量（包括围岩）)(K0321cWWMmKKq开式中：q开—开采煤层（包括围岩）相对瓦斯涌出量，m3/t；K1—围岩瓦斯涌出系数。其值取决于回采工作面顶板管理方法：03#、2#煤层均取k1=1.30；K2—工作面丢煤瓦斯涌出系数，其值为工作面回采率的倒数，03#、2#煤层均取k2=1.05；K3—准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数。利用长壁后退式回采时，系数K3按下式确定：LhL2K3L—工作面长度，m；2102采面取L=215m；h—巷道瓦斯预排等值宽度，m；2#煤层均取h=15m；8m—煤层厚度，m；03#煤层取m=1.30m，2102采面取m=2.3m；M—煤层采高，m；03#煤层取M=1.30m，2#煤层取M=2.11m；W0—煤层原始瓦斯含量，m3/t；根据首采区和矿井范围内03#、2#煤层回采工作面预测最大瓦斯涌出量位置在03#、2#煤层瓦斯含量等值线图上查取；首采区03#煤层取W0=7.00m3/t，2#煤层取W0=8.00m3/t，矿井范围内03#煤层取W0=7.50m3/t，2#煤层取W0=8.57m3/t，5#煤层取W0=8.35m3/t；Wc—煤的残存瓦斯含量，m3/t；03#煤层取Wc=2.65m3/t，2#煤层取Wc=2.44m3/t，5#煤层取Wc=2.17m3/t（取锦富煤业03#、2#和5#煤层残存瓦斯含量实测最小值）。经计算：回采工作面本层的相对瓦斯涌出量为：)(K0321cWWMmKKq开=1.3×1.05×0.86×2.3÷2.5×(8.57-2.44)=6.62m3/t。按日进4.8米，产量3204.36吨/日进行计算回采工作面绝对瓦斯涌出量为Q=6.62×3204.36÷1440=14.73m3/min。2102回采面开采时取值参数表类别煤层瓦斯含量（m3/t）残存瓦斯含量（m3/t）煤层厚度（m）日进（m）工作面长（m）开采层28.572.442.34.82152102瓦斯涌出