400水平轨道石门掘进面瓦斯抽放设计

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1、11+400水平轨道石门掘进面瓦斯抽放设计乌东煤矿+400水平轨道石门掘进面目前掘至510米，根据地质资料显示距工作面50米处工作面揭穿42#煤层。+400水平主石门掘进期间，经煤炭科学研究总院沈阳研究院测定，该煤层的相对瓦斯涌出量3.37m3/t，钻孔瓦斯最大压力0.75MPa。为降低+400水平轨道石门掘进面的瓦斯含量，达到安全掘进和开采的要求。矿领导确定针对+400水平轨道石门掘进面瓦斯治理采用掘前预抽的方案，为此特编制本设计报公司、矿领导审批。二、煤层底顶板特征顶底板岩石类别厚度岩性顶板细砂岩11m灰白色粉沙岩、泥质胶结底板粉沙岩26m灰色、泥质胶结三、地质构造本区段地质构造简

2、单，设计走向1800米范围内，根据地质资料表明，该区段无断层及小煤窑。六、水文地质条件1191工作面充水因素较为简单，水源来自裂隙水、预计+400水平轨道石门工作面涌水量在10-15m3/h。七、通风方式及通风设备目前+400水平轨道石门掘进面采用压入式局部通风，风机11选用型号FBD2*30千瓦的局部通风机两台，一用一备，两处风机均实现了风电闭锁及“双风机、双电源”自动切换功能。八、瓦斯相关参数依据+400水平轨道石门掘进期间风排瓦斯的测定数据，计算出掘进面的最大瓦斯绝对涌出量5.0m3/min，有断层地质构造地点瓦斯涌出量可能有异常变化。沈阳研究院测算的43#号煤层的瓦斯相对涌出量

3、3.37m3/t、煤层瓦斯压力最大0.75MPa。九、抽放瓦斯的必要性及可行性根据掘进中的瓦斯含量和沈阳研究院测定的结果，按照《煤矿安全规程》的要求，必须对+400水平轨道石门进行掘前预抽。依据沈阳研究院测算的43号煤层透气性系数为0.46（m2/Mpa2*d），钻孔瓦斯流量衰减系数0.0335d-1，对照瓦斯抽放难易程度评价结果，确定本煤层瓦斯可以抽放。十、瓦斯抽放基础参数测算1、月抽放量：瓦斯浓度×混合流量×抽放时间＝30％×33m3/min×（60min×24h×30d）＝427680m3（按每天抽放24小时，抽放泵效率按60%计算）2、抽放达到的标准：瓦斯相对涌出量降到0.9m

4、3/t，绝对量降到3.0m3/min。十二、瓦斯抽放方案本煤层瓦斯抽放方法按抽放顺序依次为掘前预抽。111、掘前预抽1）钻场布置掘进期间，回风流的瓦斯浓度接近1%时，工作面停止施工，距工作面1.0米-6.0米间施工钻场，规格4.5米×5.0米×3.0米（宽×深×高），每个钻场间距90米，每个钻场沿走向施工6个钻孔，钻孔长度110米.+400水平轨道石门钻场及钻孔布置示意图+903M9顺槽上帮钻场及钻孔布置示意图112）钻孔布置钻孔尽量布置在巷道两侧卸压带内，使巷道周围煤体内的游离瓦斯全部进入抽放钻孔，减少涌入巷道内的瓦斯量。钻孔直径113毫米。+400水平轨道石门掘前预抽钻孔布置图11

5、+400水平轨道石门掘前预抽钻孔布置图掘前预抽钻孔参数表钻孔编号长度开孔位置钻孔角度终孔位置1#110米（搭接长度20米）距钻场顶板0.8米，距巷帮4米。沿走向施工仰角4度9煤顶板2#110米（搭接长度20米）距钻场顶板1.3米，距巷帮4.5米沿走向施工仰角1度10煤顶板3#110米（搭接长度20米）距钻场顶板0.8米距巷帮4米。沿走向施工仰角9度9煤顶板4#110米（搭接长度20米）距钻场顶板1.3米，4.5米偏角0度仰角3度10煤顶板备注：奇数孔为高位孔，偶数孔为低位孔3）钻孔与抽放管的连接及封孔每个钻孔打完后立即封孔，孔口以里下直径110毫米PE套管，封孔长度5.0米，封孔材料为

6、马丽散。钻孔套管下完后用直径110毫米骨架胶管将套管接在汇合器上，再用直径15911毫米骨架胶管将汇合器接在抽放管子上。套管上安装负压表、流量表、截止阀门。4）抽放效果的检验从开始抽放瓦斯起，每天观察记录钻孔内的瓦斯压力、流量、浓度，当流量、压力停止衰减和回风流瓦斯浓度小于0.5%时开始进尺。从开始抽放瓦斯起，每周至少2次对抽放支管、钻场钻孔的参数进行检测，经常对抽放支管、钻孔内的瓦斯涌出规律进行分析总结，掌握瓦斯抽出总量和抽出率，为修改钻孔参数提供可靠的依据。上述施工方案中的具体参数在实际工作中，根据瓦斯抽放效果及时调整变更，以达到适合我矿的瓦斯抽放措施。十三、抽放设备及材料1、管路

7、的材质及管径的选择管径选择一般采用下式计算：D=0.1457=0.1457=0.374米。所以选择直径400毫米以上管子完全满足抽放系统的要求。式中：D----瓦斯抽放管路内径,mQ----------抽放管内混合瓦斯流量，取66m3/minV----------抽放管内瓦斯平均流速，取V=10m/s根据沈阳煤炭研究院的设计计算，主管路直径500mm，支管路直径400mm。管路材质选择树脂骨架管，具有重量轻、连接容易、抗负压优点。2、瓦斯抽放泵