河坪煤矿瓦斯抽放方法及工艺选择

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1、河坪煤矿瓦斯抽放方法及工艺选择摘要：随着矿井深度逐渐加深，瓦斯灾害已成为制约煤炭企业安全生产的最重要因素。文章根据河坪煤矿开拓开采技术条件、通风能力，瓦斯涌出来源构成、煤层赋存条件，确定了河坪煤矿瓦斯抽采方法，对实现煤矿安全生产意义重大。关键词：抽放方法；工艺设计；瓦斯；系统中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）17-0168-03随着矿井深度逐渐加深，瓦斯灾害已成为制约煤炭企业安全生产的最重要因素。我国工业抽放瓦斯始于1938年的抚顺龙凤矿，系统连续的抽放瓦斯是1952年在龙凤矿建立抽放瓦斯泵站开

2、始的。经过几十年的发展，无论瓦斯抽放方法，还是抽放瓦斯装备等均具有较先进的水平。瓦斯抽采技术受到煤层瓦斯含量、压力、透气性、煤层赋存状况、围岩性质、采动影响程度以及地质构造等多种因素的影响，合理选择抽采方法是提高抽采效果的关键。为了实现高产高效工作面的安全生产，本文根据河坪煤矿瓦斯涌出来源构成、地质条件，确定了河坪煤矿瓦斯抽采方法，对实现煤矿安全、高效生产意义重大。16工程概况荥经县凰仪乡河坪煤矿位于荥经县凰仪乡，矿井平均走向长710m，平均倾斜宽1170m，开采面积0.8323km2，矿井法定开采双龙、上下连煤层。矿井为斜井开拓方式，

3、布置四个井筒。双龙煤层掘进工作面瓦斯浓度0.06%～0.15%，上下连煤层掘进工作面瓦斯浓度0.2%～0.5%；双龙煤层采煤工作面绝对瓦斯涌出量0.4～0.5m3/min，上下连煤层采煤工作面瓦斯涌出在2.0m3/min左右。矿井未进行过煤层瓦斯基本参数的测定工作，参照邻近花溪煤矿（煤层瓦斯含量12.6～20.9m3/t）资料及根据矿井采掘生产中的实际经验，推定矿井双龙、上下连煤层瓦斯含量分别为14.5m3/t、20.9m3/t。根据近年来的现场收集资料及年度瓦斯等级鉴定报告，正常生产时矿井绝对瓦斯涌出量7.21m3/min，相对瓦斯涌

4、出量54.93m3/t，属高瓦斯矿井根据《四川省煤矿瓦斯抽采技术暂行规定》的要求，突出矿井或高瓦斯矿井属符合抽放条件的矿井，必须建立地面固定瓦斯抽采系统。因此本矿井必须建立矿井瓦斯抽采系统，真正从源头上起到防治瓦斯灾害的目的。2抽采方法与工艺设计2.1瓦斯来源分析6通过该矿提供的瓦斯资料分析，由于该矿所采上下连煤层瓦斯含量较高，矿井瓦斯主要来源于上下连本煤层瓦斯。双龙煤层瓦斯含量相对于上下连煤层较低，据矿井提供资料得出，双龙煤层采煤工作面一般瓦斯涌出量0.4～0.5m3/min，上下连煤层采煤工作面瓦斯涌出在2.0m3/min，两层法定

5、开采煤层层间距平均28m，但双龙煤层开采后，采用局部充填法管理采空区顶板，对上下连煤层的卸压作用有限，造成上下连煤层开采时瓦斯涌出量较大，因此上下连煤层瓦斯涌出是本矿井瓦斯的主要来源。双龙煤层采面瓦斯涌出量是矿井瓦斯的次要来源。据矿井提供资料，掘进瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的17.19%，其中双龙仅占3.3%，上下连煤层占13.89%,采煤工作面瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的39.1%，其它巷瓦斯涌出量占5%，已采封闭区瓦斯占全矿井瓦斯涌出量的38.7%，因此，上下连煤层为本矿井瓦斯的主要来源，已采空区瓦斯涌出及上下连采空区为矿井瓦斯的重

6、要来源，双龙采区瓦斯涌出是该矿瓦斯次要来源。2.2瓦斯抽采方法选择本矿井瓦斯抽采的目的主要是防止采掘工作面瓦斯超限，根据河坪煤厂的瓦斯涌出来源的实际情况，矿井瓦斯抽采方法确定为：石门揭煤时采用穿层钻孔网格预抽被揭煤层瓦斯；上下连煤层回采工作面预抽和随采随抽；上下连煤层掘进工作面顺层预抽和边掘边抽方法；双龙、上下连开采层的采空区高位顶板孔和采空区抽采。2.2.1穿层钻孔抽采方法6为了有效消除煤层采掘工作面生产过程中瓦斯超限，设计考虑在煤层底板或顶板布置岩石巷，向工作面区域施工网格穿层钻孔预抽掘进条带瓦斯或非掘进条带区域内瓦斯。①底板穿层抽

7、采钻孔的布置。底板穿导抽放钻孔的抽放半径应根据煤层的透气强弱来确定，根据邻近抽放矿井的实际经验，可选择抽放半径为3～7.5m（其中顺层抽采半径1.5～3m，底板穿层抽采钻孔半径3～7.5m）。当底板运输巷内直接施工抽放钻孔可能影响运输时，必须施工抽放钻场，钻场规格：长×宽×高=2×2×2.3m。上下帮钻场交替施工，两钻孔之间15～20m左右。非掘进条带区域的钻孔终孔间距按10～15m布置钻孔。掘进条带内钻孔终孔点间距按5～8m布置钻孔，掘进条带有效控制范围：掘进巷道轮廓线外不小于10m。②顶板岩石穿层钻孔的布置。当采用顶板岩石巷时，穿层

8、孔必须有效控制掘进煤层巷道轮廓线外不小于8m范围，抽放半径按1.5～2.5m，当顶板岩石运输巷道较宽，施工钻孔后不影响运输时，则可不布置抽放钻场，否则必须施工抽放钻场，抽放钻场规格：2×2×2m。2.2.2