西南地区综采工作面瓦斯治理方案终极版

1151综采工作面瓦斯治理方案编制部门：通风科编制人：部门负责人：编制时间：2019.8目录第一章概况...................................................3一、工作面概况....................................................3二、矿井和工作面通风情况..........................................5三、矿井安全监测监控系统..........................................5四、瓦斯抽放系统..................................................6第二章工作面瓦斯涌出量预计.....................................6一、开采层瓦斯涌出量..............................................6二、邻近层瓦斯涌出量..............................................8三、采空区（含围岩）瓦斯涌出量...................................24四、1151工作面瓦斯预测...........................................24第三章1151综采工作面瓦斯综合治理方案..........................25一、基本情况：...................................................25二、瓦斯综合治理方案：...........................................25三、瓦斯综合治理.................................................33四、综采工作面风量计算...........................................37五、瓦斯抽放管路敷设.............................................39六、工作面回采结束后瓦斯治理.....................................41第四章综采工作面“一通三防”管理安全措施.......................42一、1151综采工作面防尘措施.......................................42二、1151综采工作面火灾防治安全措施...............................42三、1151综采工作面防爆措施.......................................43四、瓦斯管理安全措施.............................................44第五章综采工作面瓦斯治理工程计划...............................47一、瓦斯治理工程计划.............................................47第六章组织管理.................................................48一、成立1151工作面瓦斯治理领导小组..............................48二、建立瓦斯治理工作责任制.......................................49三、建立完善各类瓦斯抽放技术资料和图纸...........................49四、加强抽放瓦斯管理提高瓦斯抽放效果.............................50第七章保障措施.................................................51一、瓦斯治理装备及其人员保障.....................................51二、资金投入.....................................................51三、管理措施.....................................................51编制依据.........................................................53附图：.........................................................541151综采工作面瓦斯治理方案第一章概况一、工作面概况概煤层名称M5水平名称一水平采区名称一采区工作面名称1151综采工作面地面标高（m）1600～1396工作面煤层底板标高（m）1280～1380况地面位置对应地面为陡坡荒山地形，无重要建筑物和保护物，无水库、池塘、河流等水体。井下位置及四邻关系工作面布置在M5煤层中，对应上覆煤层M2部分被采，周围M5煤未开采回采对地面设施的影响工作面上方与地面的相对高差约320m，工作面回采对上方区域无影响，但在回采过程中要加强对地面进行检查，预防出现塌陷区。走向长（m）540倾斜长（m）176面积（m2）95040煤层情况煤层厚度（m）1.7煤层结构煤层倾角（°）15～22简单结构可采指数1.00变异系数(%)13.21稳定程度稳定1、位于龙潭组上部，上距M3-1煤层约30m，为黑色，块状、粒状，亮煤。2、煤层厚度为1.18-1.95m，结构简单，顶板为泥质粉砂岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全区可采。煤质情况水分Mad(%)灰分Ad(%)挥发分Vdaf(%)高位发热量Qgr·dMj/kg碳含量C·daf(%)全硫St·d(%)Y(mm)工业牌号19.1216.0329.4972.21煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称稳定性评价岩性特征顶板泥质粉砂岩较稳定底板泥岩较稳定工瓦斯地质情况1、工作面M5煤层根据实测瓦斯含量，工作面瓦斯含量自上而下方向含量逐渐增高。因此M5煤的瓦斯含量大小受煤层埋深影响较大。2、回采过程中绝对瓦斯涌出量的大小受煤层的破坏性程度影响较大。3、在回采工作面切眼往后0-40米段有小构造、小褶皱附近煤层挤压破碎，回采过程中遇该构造带时，应加强局部防突措施。4、该工作面为M5首工作面，根据掘进运输巷、回风巷时的瓦斯涌出情况，运输巷绝对瓦斯涌出量相对较大，在回采过程仍然应加强瓦斯治理工作。5、工作面内煤层的无软分层发育的情况。影响回采的其它地质因素煤尘实测煤尘有爆炸危险自燃倾向实测煤层为三类不易自然煤层突出情况根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2012年5月14日对朝阳煤矿《+1321水平以上M2、M3、M5、M6号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，M5煤层具有突出危险，按突出煤层进行管理。煤质无烟煤地温地温正常地压大地静力场型，无冲击地压。储量计算走向长（m）倾斜长（m）面积（m2）煤厚(m)容重（t/m3）准备煤量（万t）回采率（%）可采储量（万t）540176950401.71.523.09523.0计算方法煤层厚度变化较小，采用块段法计算。二、矿井和工作面通风情况矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。在风井安设两台主扇，其型号为：FBCDZNO17型，2×110KW对旋风机，对旋风机承担矿井通风任务。工作面通风状况：1151综采工作面采用U型通风，工作面进风通风线路：主斜井（副斜井）→1280运输石门→1151运输巷→1151工作面。回风线路为：1151工作面→1151回风巷→1151回风巷回风绕道→总回风斜井→地面。三、矿井安全监测监控系统矿井安全监测监控系统采用煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90NB型矿用综合安全监测监控系统，该系统有煤安MA标志，采用时分制分布式结构，由地面中心站、服务器、井上下分站、电源箱、各种智能传感器、断电器、传输电缆和系统软件组成，具有甲烷超限断电和风电、瓦斯闭锁功能；具备屏幕显示监测、存储数据、打印报表功能；系统主机或电缆发生故障时，系统中使用的分站能保证甲烷断电仪和风电闭锁的功能；能实现多屏显示和超限断电与远程控制断电。井上、下装有甲烷、温度、风速、设备开停、负压、风门开关等传感器，监测监控范围覆盖所有采掘工作面、主要硐室、主要进回风巷等地点，采掘工作面等区域实现了风电闭锁和瓦斯电闭锁。四、瓦斯抽放系统矿井在采区地面建有永久瓦斯抽采站，每个采区有封闭式和开放式抽采系统各一套，共有2BEC-52型高负压抽采泵2台（一台运行、一台备用），配套电机功率为280kW,最大排气量235m3/min；2BEC-52型低负压抽采泵2台（一台运行、一台备用），配套电机功率为280kW,最大排气量235m3/min。两套抽采系统主管均为DN500mm的煤矿用PVC管，干管均为直径315mm的双抗聚乙烯管。管径、管材符合安全设施设计要求。高、低负压瓦斯管路均采用法兰和内插式连接的方式。第二章工作面瓦斯涌出量预计1151工作面瓦斯来源主要有本煤层、邻近煤层（M5）、采空区（含围岩）的瓦斯。1151工作面瓦斯涌出量预测方法采取分源预测法。1151工作面瓦斯涌出量：根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h为一个预测圆班，其计算公式为：q采=q1+q2+q3式中：q采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m³/t；q1——开采层相对瓦斯涌出量，m³/t；q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t;q3——采空区（含围岩）相对瓦斯涌出量，m³/t;一、开采层瓦斯涌出量根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）,中厚煤层不分层开采时，开采层瓦斯涌出量，其计算公式为:式中：q1——开采层相对瓦斯涌出量，m³/t；K1——围岩瓦斯涌出系数；K1值选取范围为1.1～1.3；全部垮落法管理顶板，碳质组分较多的围岩，K1取1.3；局部充填法管理顶板K1取1.2；全部充填法管理顶板K1取1.3；K2——工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算,开采M5煤层的平均厚度达1.7m，回采率取95%；K2=1.05K3——采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，参照AQ1018-2006标准附录D选取，采用长壁后退式回采时计算公式如下：K3=(L-2h)/L式中：L——工作面长度：176m；h——掘进巷道预排等值宽度m,按表D-1取值11.0；b——巷道宽度：4m。K3=(L-2h)/L=(176-2×11)/176=0.875m——开采层厚度，取1.7m；M——工作面采高，取1.7m；W0——煤层原始瓦斯含量，10.81m³/t（在1151运输巷与回风巷掘进期间经过预测的最大值（最深处））；Wc——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m³/t；参照AQ1018-2006标准附录C选取。表D-1.巷道预排瓦斯带宽度值巷道煤壁暴露时间T/d不同煤种巷道预排瓦斯带宽度h/m无烟煤瘦煤或焦煤肥煤、气煤及长焰煤256.59.011.5507.410.513.01009.012.416.015010.514.218.020011.015.419.725012.016.921.530013.018.023.0H值亦可采用下式计算：低变质煤：h=0.808T高变质煤：h=（10.81×0.01183T）/(1+0.0183T)根据本矿煤质情况，设计选7m3/t.r,换算成原煤瓦斯含量经计算为3.68m³/t。q1=1.3×1.05×0.86×1×（10.81-3.68）=8.37m³/t二、邻近层瓦斯涌出量邻近层瓦斯涌出有M6，根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006），邻近层瓦斯涌出量计算公式为：式中：q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t；mi——第i个邻近层煤层厚