新安矿瓦斯抽采设计

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1、矿井瓦斯抽采课程设计114151工作面概况1.1工作面位置范围14151工作面位于新安煤矿14采区下山东翼上部，上邻14采区运输大巷保护煤柱，下邻14171工作面，东邻14与12采区保护煤柱，西邻14采区皮带下山保护煤柱，地面无建筑物和水体。14151工作面走向长度655m，里段倾向长度80m，外段倾向长度120m，地面标高+520~+600m，工作面标高+21~+48m，回采面积76600m2。工作面地质储量50.83万吨，可采储量47.27万吨。该工作面于2007年3月掘进完毕，计划于2007年5月开始回采。回采时采用走向长壁采煤方法，顶板采用全部垮

2、落法管理。1.2煤层瓦斯情况14151工作面煤层厚度变化较大，厚度在0~14.5m之间，平均厚度4.5m，煤层倾角6~11°。煤层原生结构受构造作用，煤层破坏，层理不清，结构紊乱。煤层结构简单，偶见夹矸，含FeS2结核。煤质为贫瘦煤。表2-1新安矿14下山采区煤层瓦斯参数序号孔号埋深(m)瓦斯含量(m3/t)瓦斯压力(MPa)1瓦斯孔4478.479.840.862瓦斯孔5478.479.840.923瓦斯孔6516.3110.051.0041007554.149.230.8651107560.1910.481.19工作面煤层构造软煤普遍发育，绝大多数属

3、于典型的Ⅲ～Ⅴ类构造软煤。硬煤分布仅局部可见，根据现场取样测定结果，坚固性系数f为0.19~0.42，平均为0.25，瓦斯放散初速度ΔP为6.95~26.51，平均为13.27。根据河南理工大学2003年12月提交的《豫西－义煤集团新安煤矿二1煤瓦斯赋存规律及矿井瓦斯防治技术研究》，新安矿14下山采区煤层底板标高在+25m以深，实际控制的瓦斯参数测点有5个，瓦斯参数见表2-1。14下山采区为突出危险采区，14151工作面位于14下山采区内，为突出危险工作面。1.3工作面掘进过程中的防突措施1.3.1突出危险性预测（检验）根据对14151工作面巷道煤壁构造

4、软煤跟踪观测的结果，该工作面煤层构造软煤普遍发育，绝大多数属于典型的Ⅲ～Ⅴ类构造软煤，硬煤分布仅局部可见，据此判30矿井瓦斯抽采课程设计定14151工作面煤层全部为构造软煤，这些构造软煤分层在大多数情况下整层发育，软煤的瓦斯突出参数都大大超出《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》规定的临界值，说明该工作面煤层已经具备了发生煤与瓦斯突出的煤层条件。在14151工作面上、下巷及切眼掘进期间，突出危险性预测和防治突出措施的效果检验采用最大钻屑量指标(S)、瓦斯解吸指标(Δh2)和钻孔瓦斯涌出初速度(q)三项指标，各指标预测(效果检验)瓦斯突出危险性临界值如

5、表2-2所示。表2-2瓦斯突出危险性预测（效果检验）临界值最大钻屑量S(kg)瓦斯解吸指标Δh2(Pa)钻孔瓦斯涌出初速度q(L/min)突出危险性≥5≥180≥4有突出危险＜5＜180＜4无突出危险当上述三项指标有一个及一个以上指标超限时，预测（效验）工作面有突出危险性或防治突出措施无效；当上述三项指标均不超限时，预测（效验）工作面无突出危险性或防治突出措施有效。1.3.2防突措施14151上、下巷在掘进过程中，局部巷道上部掉碴，放炮瞬间瓦斯涌出量较大。此外，由于该工作面大部分煤层较厚，掘进过程中瓦斯涌出量较大。在掘进期间主要采取了掘进前先打瓦斯释放钻

6、孔和煤层注水的消突措施，采用放小炮处理上部伪顶碴，下部煤层采用手镐掘进，同时加强顶板和煤壁管理，防止片帮、冒顶造成瓦斯超限，并加强了通风系统的管理。14151上、下巷在掘进前先打9个孔深不小于10m的排放钻孔，经效果检验，指标小于临界值时方可掘进，预留措施孔超前距不小于5m。排放钻孔布置如图2-1所示。30矿井瓦斯抽采课程设计图2-1排放钻孔布置示意图此外，加强对掘进工作面迎头煤壁的注水工作，为防止煤体片落造成瓦斯超限，在注水时以煤壁渗水为宜。在打钻及注水期间，派专人观察正头瓦斯探头，发现瓦斯浓度达0.6%时，及时通知打钻或注水人员停止作业。1.4工作面

7、突出危险性分析（1）14151上巷14151上巷于2006年2月开始掘进，2006年12月掘进完毕。图2-2是根据上巷掘进过程中措施效果检验实测指标值绘制的最大钻屑量（S）、瓦斯解吸指标（Δh2）和钻孔瓦斯涌出初速度（q）沿巷道长度变化曲线。由图2-2中可以看出，在上巷掘进期间所统计的146次效果检验中，有29次指标超标，占预测和效果检验总数的19.9%，最大钻屑量S最大值为5.5kg，瓦斯解吸指标Δh2最大值为372Pa，钻孔瓦斯涌出初速度q最大值为25.54L/min。下巷在掘进到距皮带口132m处发生过一次瓦斯动力现象，压出煤量2t，瓦斯涌出量53

8、m3。图2-214151上巷预测检验指标随巷道长度的变化（2）14151下巷14