邻近煤层顶板瓦斯抽放系统工艺的优化设计

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1、第1期山西焦煤科技NO．12005年1月ShanxiCokingCoalScience＆．TechnologyJan．2005·试验研究·邻近煤层顶板瓦斯抽放系统工艺的优化设计代永禄①(西山煤矿总公司屯兰矿)摘要屯兰矿属于高瓦斯矿井，2003年瓦斯等级鉴定结果为：绝对瓦斯涌出量为142m。／min，相对瓦斯涌出量为18．6m。／t。通过不断改进瓦斯抽放系统和工艺，屯兰矿提高了瓦斯抽放率幅度降低了采掘工作面瓦斯，有力地保证了矿井的安全生产。关键词高瓦斯矿井；通风方式；邻近层顶板；瓦斯抽放系统和工艺；优化设计；

2、效果分析西山煤矿总公司屯兰矿属于高瓦斯矿井，2003抽放泵对12301、12306、12303回采工作面进行瓦斯年瓦斯等级鉴定结果为：绝对瓦斯涌出量为142抽放，工作面钻孔布置在尾巷内，钻孔孔深为45mITI。／min，相对瓦斯涌出量为18．6m／t。矿井目前开～50m，倾角为2O。～25。，钻孔垂高为20m左右，孔采的2、8煤层煤尘均具有爆炸倾向性。2、8煤间距为10m，孔径65mm，钻孔采用聚胺脂封孔，封层均为Ⅲ类自燃倾向煤层，属不易白燃煤层。孔器长度为3rn，封孔段为800mm～1000mm，在屯兰矿

3、采用分区抽出式通风，现有4个进风井：实际抽放时，矿井抽放纯瓦斯量为5m。／min～9主斜井、付斜井、付立井、后风坪岭进风立井；4个回m。／min，矿井抽放率为10~／6～12。风井：梁庄回风井、白草塔回风井、后风坪岭回风井、1．2地面瓦斯抽放泵站的运行和效果分析石家河回风井，分别负担南二、南三和北一盘区上、随着矿井生产规模的扩大和采掘向深部发展，下组煤的通风。矿井总回风量为35437m。／min。其矿井瓦斯涌出量逐年升高，利用移动式抽放泵不能中梁庄主扇型号为GAF25—17—1，电机功率为满足抽放的要求，经

4、公司、矿领导研究决定，在屯兰1250·kw，风叶角度为一6。，风量为8714ITI。／rain，负矿建立地面瓦斯抽放泵站，于2002年8月地面瓦斯压3040Pa；白草塔主扇型号为GAF25—17—1，电抽放泵站建成并对12303工作面正式进行抽放，矿机功率1250kw，风叶角度+3。，风量为8890m。／井抽放纯瓦斯量为13m。／min～22m。／min，矿井抽rain，负压3200Pa；后风坪岭主扇型号为放率为15～19。通过对12303工作面抽放效FBCDZNo26，电机功率2×400kw，风叶角度41

5、／果分析，发现钻孔布置存在以下问题：23，风量为8724m。／min，负压为2050Pa。石家河主1)钻孔倾角偏小，当工作面采过钻孔20m～扇型号为BDK一8一No27，电机功率2×450kW，3Om时，钻孔有断孔漏气现象。2)钻孔封孔不严，风叶角度37／29，风量为9109m。／min，负压为2700在实际抽放时，有2O9／5的钻孔因顶板压力导致钻孔Pa。屯兰矿回采工作面的通风系统采用“二进一回”出现不同程度的漏气现象。3)钻孔布置方式单一，(胶带顺槽、轨道顺槽进风，尾巷回风)的通风方式和钻孔孔径65mm

6、，钻孔长度为45m～50m，如果保“三进一回”(轨道顺槽、胶带顺槽、进风补巷进风，护煤柱宽度大于25m时，钻孔终孔位置伸人工作尾巷回风)的通风方式。面只有15m～18m，相当于工作面长度的1／10。1屯兰矿邻近层顶板瓦斯抽放发展历程1．3屯兰矿邻近层瓦斯抽放工艺的优化方案1．1井下移动式瓦斯抽放泵站的建立和运行针对12303工作面抽放钻孔存在的问题，经过屯兰矿从1999年开始利用YW一3O型移动式研究决定，在12305工作面对钻孔布置工艺采取针①作者简介：代永禄男1964年出生1989年毕业于淮南矿业学院工

7、程师古交030206山西焦煤科技2005年第1期对性的优化改造试验。b)钻孑L伸人工作面水平长度。根据国内许多矿邻近层抽放钻孔设计参数的优化方案：顶板抽井抽放经验，终孔位置应在工作面1／3处。结合屯兰放钻孔设计参数主要包括钻孑L终孑L位置、钻孑L倾角、矿实际工作面生产情况，在考虑到工作面上隅角位钻孔深度、钻孔直径等。在设计钻孔时，我们主要考置和工作面长度较长等因素，取工作面长度的1／4，虑了顶板岩性、上覆煤层条件、冒落带和裂隙带高加上保护煤柱宽度25m，将钻孔水平投影长度设计度、顶板节理裂隙分布规律、工作面

8、上隅角瓦斯位置为75m为宜。等因素。c)钻孔出煤柱高度。屯兰矿工作面巷道采用锚a)钻孔终孔高度。杆钢带支护方式，为解决工作面上隅角瓦斯问题，又根据工作面回采后顶板移动规律，垮落带最大采用了沿空留巷支护措施。根据现场观测，工作面顶高度(H)计算公式为：板基本沿运输巷靠工作面煤壁垮落，采空区冒落带H：100M／(4．7M+19)(1)高度6m左右。为了防止钻孑L垮孑L和钻孑L穿人冒落裂隙带最大高度(H)计算公式为：带