综采工作面瓦斯综合治理方案(终稿).doc

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1、采煤工作面瓦斯综合治理方案一、采煤工作面概况1、工作面情况采煤工作面为Ⅲ52采区左翼第四个工作面，左至Ⅲ54采区5煤层火成岩侵蚀边界，右至FⅢ02断层，上阶段Ⅲ526工作面已收作，下阶段尚未施工。里段上覆4煤层已回采完毕。该工作面走向长760m，倾斜宽200m，工作面标高为-346m～-406m。工作面计划于2014年1月中下旬开始回采，采高2.8米，开采储量56.6万吨，平均日产3000吨，最高4000吨。2、地质构造及煤层赋存情况该工作面煤层为5煤层，层位属二叠系下统下石盒子组，根据钻孔及巷道揭露的煤层资料分析，该面煤层结构简单，煤层赋存较稳定，煤层厚度在2.1～3

2、.1m，平均2.8m，煤层倾角3°～12°。其煤种牌号属瘦煤，其宏观煤岩类型为半亮型。采煤工作面综合地层柱状图（1：200）绘制如下：采煤工作面综合地层柱状图该面5煤层直接顶板为深灰色泥岩厚1.1m～3.7m，往上为4煤层（已回采完毕），厚2.3m，4煤层与上覆3煤层间距6m～8m，岩性为深灰色泥岩或砂质泥岩，其上为3煤层岩浆岩和残留天然焦，厚度为9m～11m。5煤层直接底板为泥岩，灰黑色含植物根茎化石，厚度3.1m～4.8m，含有少量砂质。其下为灰白色细～中粒砂岩，厚度2.9-6.5m。附顶、底板岩石力学性质表如下：顶底板岩石力学性质表　　单位：Kg/cm2岩石名称抗

3、压强度抗拉强度普氏系数砂岩700～900307～9砂质泥岩520284～5泥岩324243～4二、工作面瓦斯涌出情况及来源分析采煤工作面瓦斯涌出主要来源于上覆未开采的四煤层、采空区、煤壁和采落煤。根据现场实测和监控系统显示数据，采煤机巷、切眼、风巷掘进期间，机巷、切眼平均瓦斯涌出量为0.6m3/min，最大绝对瓦斯涌出量为1.2m3/min，风巷平均瓦斯涌出量为0.3m3/min，最大绝对瓦斯涌出量为0.6m3/min。由于工作面外段450米上覆四煤受岩浆侵蚀没有回采，工作面回采的过程中由于采动压力影响，上覆四煤可能跨落，导致四煤·方法来保证工作面的安全回采。1、工作面

4、相对瓦斯涌出量预测⑴计算各煤层煤的瓦斯含量四煤：根据《朱庄煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，该地质单元内四煤的瓦斯含量随埋深的回归方程是：X=-0.0177H-1.316（H取-362米）∴X0=-0.0177×（-362）-1.316=5.091m3/t五煤：根据《朱庄煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，该地质单元内五煤的瓦斯含量随埋深的回归方程是：X=-0.0058H+2.8272（H取-372米）∴X0=-0.0058×（-372）+2.8272=4.985m3/t⑵本煤层瓦斯涌出量计算q本=k1k2k3m/M(X0-Xc)q本——本煤层相对瓦斯涌出量，m3/t；m

5、——开采层厚度，m，取2.8m；M——工作面采高，m；取2.8m；k1——围岩瓦斯涌出系数，一般取1.2；k2——工作面丢煤瓦斯涌出系数，取回采率的倒数,即1/工作面回采率；k3——工作面预排瓦斯影响系数，k3=（L-xb）/L；式中L工作面长度，200m；b巷道宽度，3.4m；x预排系数，x=3～4。X0、Xc——本煤层的原始、残存瓦斯含量，m3/t。⑶临近层瓦斯涌出量计算式中：mi——上、下邻近层第i层煤的厚度，四煤煤层均厚为2.3m；M——开采层采高，2.8m；X0i——第i邻近层原始瓦斯含量，m3/t；Xci——第i邻近层残存瓦斯含量，m3/t；ηi——上、下邻

6、近层第i煤层瓦斯排放率，五煤层与四煤层平均间距10m，取40%。⑷围岩瓦斯涌出量计算根据回采经验，工作面围岩无瓦斯涌出现象。⑸计算煤的残余瓦斯含量四煤残余瓦斯含量：式中：XC——煤在标准状态大气压下的残存瓦斯含量；m3/ta,b——吸附常数；a=33.22ml/g,b=1.7706MPa-1P——标准大气压，0.1Mpa；Ad——煤的灰分，%；（15.73）Mad——煤的水分，%；（2.43）π——煤的孔隙率,m3/m3;(0.1042)γ——煤的容重，t/m3(1.4)代入式中得：=4.9971×0.8184×0.5704+0.0731=2.41m3/t五煤残余瓦斯含

7、量：式中：XC——煤在标准状态大气压下的残存瓦斯含量，m3/t；a,b——吸附常数，a=29.67ml/g、b=1.5896MPa-1；P——标准大气压，0.1Mpa；Ad——煤的灰分，%；（11.35）Mad——煤的水分，%；（1.18）π——煤的孔隙率,m3/m3;(0.1185)γ——煤的容重，t/m3。(1.4)代入式中得：=2.867×0.8747×0.7322+0.085=1.99m3/t2、工作面瓦斯涌出量预计（1）工作面相对瓦斯涌出量预计根据公式q=q本+q邻q——回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；q本——本煤层相对瓦斯