基于防突煤巷掘进瓦斯防治方案设计

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1、基于防突煤巷掘进瓦斯防治方案设计　　【摘要】针对保德煤矿目前三盘区81309顺槽掘进工作面瓦斯压力大，瓦斯涌出较为异常，瓦斯突出危险性相对较高的实际，按照国家相关规定制定了比较详细的煤巷掘进瓦斯治理和验证的方案设计。【关键词】瓦斯压力；防突；钻孔；方案；验证保德煤矿是神东煤炭集团所属的大型石炭二叠纪出口煤配煤基地，位于山西省保德县境内，晋北大型煤炭基地河保偏矿区，地处黄河东岸，河东煤田的北部。2012年矿井瓦斯等级鉴定为绝对涌出量129.03m3/min，相对涌出量11.07m3/t，属高瓦斯矿井。近年来，随着采掘作业逐步向深部区延伸，瓦斯压力

2、逐渐增大，瓦斯涌出较为异常，局部区域存在瓦斯突出的隐患。81309顺槽掘进工作面掘进900m后，实测原煤瓦斯压力最大1.72MPa（表压），实测掘进工作面100m巷道回风流瓦斯涌出不均衡系数2.8（平均瓦斯涌出量为2.1m3/min，最大为6m3/min），为确保矿井安全生产，依据防突规定必须采取瓦斯综合治理措施，制定切实可行的掘进工作面瓦斯防治技术方案。1掘进工作面技术特征1281309顺槽掘进工作面以东为81308工作面，北邻2#辅运大巷，南接主井田边界，西为未采动实煤体。工作面所掘煤层为二叠纪煤层，煤岩层总体近南北走向，呈向西倾斜的单斜构

3、造，煤层倾角为3?～7?，平均4?左右。掘进工作面采用局扇压入式通风方式，安设四台FBDY-NO7.1/2×45KW矿用防爆型对旋压入式局部通风机，其中两台使用，两台备用。利用风筒把新鲜风流送到掘进工作面，风筒选用柔性胶布风筒，风筒直径为800mm，长度为10m/节，风筒接口时使用风筒接口器并采用双反边接法。281309顺槽掘进工作面瓦斯防治技术方案2.1总体技术路线针对保德煤矿三盘区顺槽掘进工作面区域实测煤层瓦斯压力较大且煤巷掘进时瓦斯涌出出现了异常现象，说明此区域存在很大的突出危险倾向性。81309顺槽掘进瓦斯防治技术方案将按照双“四位一体

4、”的执行流程进行制定，将以81309顺槽掘进防突为基础进行相关预抽钻孔设计。2.2掌握工作面前方地质情况利用区域预抽长钻孔兼做地质探孔，若发现工作面前方有地质异常区域，则采用物探的手段探测异常区域构造发育情况。12工作面正常掘进时，每班画出工作面煤层赋存状况的素描图并配文字说明，素描图应包括工作面名称、进尺位置、时间班次、工作面顶底板情况、正头及巷道两帮煤层赋存状况、夹矸和软分层厚度及分布情况等等能反映工作面煤层及顶底板赋存状况的数据资料。通过上述手段、方法，观测分析工作面揭露的地质构造、掘进作业及钻孔等发生的各种现象，实现掘进工作面煤层赋存状

5、况和突出危险性的多元信息综合预测和判断，为工作面综合防突措施提供依据及参考。2.3区域综合防突措施2.3.1区域预测有鉴于区域预测工作的繁重，加之在81309顺槽掘进工作面附近已经测得瓦斯压力大于0.74MPa，可预测此区域具有突出危险性。另外，保德煤矿三盘区深部区域8号煤层按照突出管理的目的就是为了降低此区域的煤层瓦斯含量及瓦斯压力，杜绝采掘过程中瓦斯事故的发生。因此，可省去区域预测环节，认定此区域有危险，直接采取区域预抽的防突措施。2.3.2区域防突措施根据《防突规定》第四十九条，区域防突措施顺层预抽钻孔的控制范围为巷道轮廓线外两侧各不小于

6、15m，预抽条带沿工作面掘进方向长度不小于60m。针对保德煤矿81309巷道布置和抽采钻进装备实际情况，81309区域防突措施区域预抽钻孔布置分以下方式：（1）工作面停头至掘进前方300m施工区域预抽钻孔12在81309一号回顺施工2个千米钻孔预抽，钻孔长度800m，覆盖81309一号回顺下侧15m，钻孔间距10m，分别距81309一回巷道轮廓线5m和15m。在81309二回上侧施工3个千米钻孔，钻孔长度800m。钻孔间距10m，分别距81309二回巷道轮廓线10、20、30m。在81309一、二回正头分别施工9个常规钻孔，钻孔孔径Φ75mm，

7、孔口8m扩成Φ94mm，利用8m长的Φ63mm封孔管进行封孔，钻孔开孔距巷道底板1～2m，钻孔倾角3～5°。钻孔均匀布置于81309一、二回巷道最小控制范围之内，钻孔沿掘进方向长度300m呈扇形布置区域防突措施区域预抽钻孔布置示意图如图1所示：（2）从81308一号回顺向下施工区域防突措施针对三盘区81309一、二号回风顺槽掘进工作面，利用两台定向钻机在81308一号回顺向下施工顺层预抽钻孔，钻孔末端间距10m，每150-200m左右布置一个钻场，每个钻场布置钻孔覆盖81309一号回顺下侧20m，共计在81308一号回顺布置63个主孔，单个钻孔

8、（含2个分支）长度约640m，累计施工40320m。钻孔布置如图2所示。（3）钻孔与管路连接方案在81308胶运顺槽和81309一号回顺安设一趟Φ31