1、桐梓县强博煤矿有限责任公司10504 工作面瓦斯治理作业规程强博煤矿2012 年 4 月 15 日10504 工作面瓦斯治理作业规程会审意见表地点： 贯彻人： 贯彻时间：生产副矿长安全副矿长机电副矿长技术负责人矿 长总 经 理10504 工作面瓦斯治理作业规程贯彻学习签字栏工种 姓名 工种 姓名 工种 姓名编制依据1、 煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ102 62006）2、 煤矿瓦斯抽采规范 （AQ102 72006）3、 矿井抽采瓦斯工程设计规范 （MT501896）4、 煤矿安全规程2010 版5、 防治煤与瓦斯突出规定2009 6、 桐梓县水坝塘镇强博煤矿防治煤与瓦斯突出措施设计说明书20
2、10 年 6 月贵州永风矿山科技服务有限公司编制7、 强博煤矿开采方案设计8、强博煤矿采掘工程平面图10504 工作面瓦斯治理说明书一、编制说明及采面概述1、10504 工作面位置:该工作面位于本矿西翼+926+900m 水平之间，属 5#煤层工作面。该工作面设计走向长 340m，平均倾角 16,倾斜长 90m,根据实际井巷揭露情况判断，区内煤层平均厚度 1.02m。2、地质情况：从本区 5#层的开采情况和已揭露资料分析，本区地质情况简单。3、煤层结构及顶底板岩性：煤层厚度为 0.801.24m，平均厚约 1.02m，顶板岩性为粉砂岩，底板岩性为泥岩。4、水文情况：本区水文简单，但在采掘施工中
3、亦应采取相应的探放水措施。5、煤层瓦斯、自然发火倾向性及煤尘爆炸性：本矿为高瓦斯矿井；5 号煤层有爆炸性；煤层自燃倾向均为类不易自燃煤层。在开采过程中应采取相应措施，避免事故的发生。由于巷道沿煤掘进，且煤体较破碎，根据防治煤与瓦斯突出规定相关规定，视钻屑瓦斯解吸指标检测情况，制定相应瓦斯治理措施，特制定本设计。二、采煤方法该面采用走向长壁采煤法回采，炮采一次采全高，全部跨落法管理顶板。三、通风状况该面采用 U 型通风方式，上行通风，工作面设计风量400m3/min。四、瓦斯地质该面在上、下巷掘进期间瓦斯涌出量较大，煤尘有爆炸危险性，不易自燃煤层。瓦斯是影响该面安全生产的主要因素，仅用通风方式无
4、法有效解决瓦斯问题。由于该面瓦斯主要来源是本煤层瓦斯释放，根据以往工作面瓦斯治理成功经验，将对该面采用本煤层钻孔预瓦斯、半煤巷掘进预抽条带瓦斯的综合治理方法，保障矿井正常生产。五、瓦斯防治该矿根据河南理工大学所做突出鉴定：5 号煤层 F1 断层上盘+550m 标高以上范围内，距离 F1 断层垂距 50m 以上不具有突出危险性。所以只要做开拓后区域验证即可。在 10504 回采工作面，10504 运输、回风巷，10504 采煤工作面，只要进行区域验证，瓦斯解吸指标超标，再采取防突措施，进行瓦斯预抽等措施。（一）10504 运输、回风巷、开切眼区域验证1、在进入 10504 运输巷、回风巷时，立即
5、连续进行 2 次区域验证，其中首次验证施工时，施工 3 个钻孔，其中 2 个钻孔深10m，1 个居中钻孔孔深 16m，保留 6m 超前安全距离，第二次区域验证时施工 3 个钻孔，2 个钻孔深 10m，其中 1 个钻孔 20m，保留10m 的超前距，以后工作面保持 10m 的超前钻孔验证。经连续两次区域验证后，指标不超限，则为无突出危险性；若指标超限，则采取局部防突措施，采取瓦斯预抽措施。2、经首次连续 2 次区域验证，瓦斯解吸指标不超标后，工作面每推进 50m 时，进行两次区域验证，可不连续。在工作面施工 1 个超前距 10m 的超前钻孔，时刻保证施工安全。3、在构造破坏带应严格连续进行区域验
6、证。4、区域验证时，钻孔孔径42mm ，每钻进 1m 测定 K1 值，其临界指标为 0.5。5、验证过程中发现一次 K1 超标，则该工作面有突出危险性，需进行局部防突措施，进行瓦斯预抽等措施。（二）10504 采煤工作面区域验证1、在进入 10504 工作面时，立即沿工作面倾向每隔 10m 布置钻孔，连续进行 2 次区域验证，其中首次验证时，工作面首个钻孔10m，第二个钻孔 16m，第三个钻孔 10m，依次布置，保留 6m 超前安全距离，第二次区域验证时沿倾向每隔 15m 布置钻孔，深度为10m，10，20m，依次布置。2、经首次连续 2 次区域验证，瓦斯解吸指标不超标后，工作面每推进 50m
7、 时，进行两次区域验证，可不连续。但是工作面保留10m 的超前安全距离。3、在构造破坏带应严格连续进行区域验证。4、区域验证时，钻孔每钻进 1m 测定 K1 值，其临界指标为0.5。5、验证过程中发现一次 K1 超标，则该工作面有突出危险性，需进行局部防突措施，进行瓦斯预抽等措施。六、瓦斯抽采(一) 根据该矿实际条件，主要在煤巷进行治理瓦斯的措施。根据 2011 年强博煤矿瓦斯等级鉴定和矿井瓦斯涌出量预测方法 （AQ1018-2006）预测 10504 工作面瓦斯涌出量及矿井瓦斯涌出量，在不考虑瓦斯抽采的情况下本矿井后期相对瓦斯涌出量为21m3/t，绝对瓦斯涌出量为 6.84m3/ min。1
8、、首先计算 10504 工作面可以供给的最大风量Q m=SV60式中：Q工作面可以供给的最大风量 m3/minS有效通风断面取 S=4m2V规程气体最高风速 4m/S则：Q m=4460=960m3/min2、计算通风可以稀释排走的瓦斯量q=CQ m/100K式中：q风排瓦斯量 m3/minC回风流中瓦斯浓度，%，为了确保该面安全回采，C 取0.5。K瓦斯涌出不均衡系数，取 1.45则：q=0.5 400/1001.45=2.9m3/min3、从前面瓦斯涌出预测可以看出，10504 工作面回采时瓦斯绝对涌出量为 6.84m3/min 左右，而在极限风速情况下，风排瓦斯量为2.9m3/min 时
9、，而剩余的 3.94m3/min 瓦斯无法排出。根据 规程规定“一个采煤工作面的瓦斯涌出量”大于 5m3/min 或一个掘进工作面涌出量大于 3m3/min,采用通风方法不合理时，应采用抽采瓦斯措施。因此对 10504 工作面采取瓦斯抽采措施是必要的。(二) 抽采方法的选择1、回采工作面预抽1)、抽采巷道：工作面运输巷2)、抽采煤层：本煤层3)、钻孔布置：在采面运输巷中设置上向钻孔。钻孔向工作面方向平行布置呈 90的倾角，孔长约 70m，距离上巷 15m。钻孔直径75mm，钻孔抽采半径控制在 1m 左右，抽采钻孔随采面的推进逐一报废，钻孔布置见本煤层先抽后采图。钻孔参数如下：（1）钻孔直径：7
10、5mm ；（2）钻场长度：70m；（3）钻孔间距：2m；（4）封孔材料及长度：膨胀泡沫型材料，封孔深度 9m。2、回采工作面采空区埋管抽采在回采工作面回风巷埋留抽采管，抽采管每隔 30m 设置一个三通接头及 T 型头。3、掘进工作面抽采10504 工作面上下顺槽，采用先抽后采方式。在煤层掘进工作面向前方煤层施工扇形钻孔，每隔循环施工 6 个钻孔，控制巷道倾斜上方 20.8m，下方 10.6m。钻孔长度 61m，每轮施工 50m，保留11m 超前距，采用膨胀泡沫型材料封孔，封孔长度为 9m，进行瓦斯预抽。回采面瓦斯抽采主要是在采面回、进风巷沿煤层倾向顺层钻孔，其施工长度选择主要由工作面倾斜长度决
11、定。由于本矿井条件，选择倾斜钻孔抽采，钻孔施工长度定为：在进风巷钻孔长 70m,孔间距2m。4、钻孔使用钻机施工。配备能力 ZY-750 型钻机 12 台，并配备水泥沙浆封孔泵 1 台，上向孔采用水泥砂浆封孔，下向孔采用膨胀泡沫材料封孔。(三) 瓦斯抽采效果预计10504 工作面在回采过程中，如果单纯靠通风的方法排除瓦斯，则工作面上巷回风流中的瓦斯浓度常处于超限状态，采用瓦斯抽采后，有 30%以上的瓦斯通过抽采管路直接排至采区主要回风流中，使工作面回风流中的瓦斯浓度保持在 0.5%以下，能够完全保证工作面的安全回采。 (四) 抽采率计算根据瓦斯抽采公式，1、高负压抽釆 6 个月，瓦斯抽采率 3
12、0%，抽采量为 2.05 m3/min，则工作面瓦斯抽采率为 38.2%。V= （Q 1+ Q2）/（Q 1+ Q2+ Q3）式中：V工作面瓦斯抽采率，%Q1 预抽瓦斯量Q2 残抽瓦斯量Q3 风排瓦斯量其中 10504 工作面瓦斯涌出量为 6.84m3/min，预抽 30%后为4.79 m3/min，风排 2m3/min 后为 2.79m3/min,采空区残抽考虑 20%，则为 0.56m3/min。则 V= (2.05+0.56)/6.84=38.2%七、局部防突效果检验经瓦斯抽采后，对 10504 运输巷、回风巷、开切眼工作面、10504 采煤工作面进行效果检验，并保留一定超前距，检验指标
13、为K1，临界值为 0.5（具体措施，根据瓦斯抽采情况，具体制订） 。（一）10504 半煤巷、开切眼效果检验1、 采 用 42mm 的 电 煤 钻 进 行 连 续 预 测 ， 超 标 后 采 用 87mm的 孔 排 放 。2、 预 测 （ 效 果 检 验 ） 方 法 及 其 临 界 指 标工 作 面 突 出 危 险 性 预 测 、 措 施 效 果 检 验 方 法 均 采 用 瓦 斯 解 吸 特征 钻 屑 指 标 法 ， 预 测 （ 效 果 检 验 ） 临 界 指 标 值 为 ：K1=0.50、 S=6kg/m；喷 孔 、 卡 钻 等 异 常 现 象 视 为 超 标 。3、 钻 孔 布 置 参
14、数采用电煤钻进行连续预测，施工 45 个 42mm 预测孔，控制巷道煤层倾斜上方 7m，下方 3m，测定指标不超标，保留 7m 超前距进行掘进。42mm 电煤钻预测超标，则先用钻机将超标孔扩为 87mm 作为排放钻孔，然后再施工 87mm 排放兼检验孔，若不超标，则保留 6m 超前距进行掘进，如 果 检 验 超 标 ， 停 头 研 究 补 充 措 施 。 预测超标，补孔排放（兼效 果 检 验 ） ，如果预测有 12 个孔超标，则施工超标孔上、下的排放孔，若预测有 3 个及以上超标，则按设计施工全部排放孔。4、指标测定方法采 用 WTC 瓦 斯 突 出 参 数 预 测 仪 测 试 K1 值 ，
15、采 用 弹 簧 秤 测 定 钻屑 量 S 值 ， 钻 孔 每 钻 进 1m 交 错 进 行 测 定 1 个 K1 值 或 S 值 。5、 施 钻 工 具 及 排 粉 方 式 、 打 孔 顺 序（ 1） 施 钻 工 具 及 排 粉 方 式采 用 电煤钻螺旋排粉， 施 工 42mm 的预测钻孔。采用钻机施工时，采用压风排粉，孔 径 87mm。（ 2） 打 孔 顺 序必 须 先 打 边 孔 ， 最 后 打 中 间 孔 ， 相 邻 钻 孔 间 隔 施 工 。开切斜巷防突技术措施1、 采 用 42mm 电 煤 钻 进 行 连 续 预 测 ， 超 标 后 补 70mm 钻 孔排 放 。2、 预 测 （ 效
16、 果 检 验 ） 方 法 及 其 临 界 指 标工 作 面 突 出 危 险 性 预 测 、 措 施 效 果 检 验 方 法 均 采 用 瓦 斯 解 吸 特 征钻 屑 指 标 法 。3、 钻 孔 布 置 参 数采 用 电 煤 钻 施 工 预 测 孔 5 个 ， 孔 径 42mm， 孔 深 12m， 控 制 巷道 煤 层 倾 斜 上 方 为 5m， 下 方 3m， 测 定 指 标 不 超 标 ， 则 保 留 5m 超 前距 掘 进 。 预 测 超 标 ， 补 孔 排 放 （ 兼 效 果 检 验 ） ， 如 果 预 测 有 12 个 孔超 标 ， 则 施 工 超 标 孔 上 、 下 的 排 放 孔
17、， 若 预 测 有 3 个 及 以 上 超 标 ， 则按 设 计 施 工 全 部 排 放 孔 。 不 超 标 则 保 留 7m 超 前 距 掘 进 。 如 果 检 验 超标 ， 停 头 研 究 补 充 措 施 。4、 指 标 测 定 方 法采 用 WTC 瓦 斯 突 出 参 数 预 测 仪 测 试 K1 值 ， 采 用 弹 簧 秤 测 定 钻屑 量 S 值 ， 钻 孔 每 钻 进 1m 交 错 进 行 测 定 1 个 K1 值 或 S 值 。必 须 先 打 边 孔 ， 最 后 打 中 间 孔 ， 相 邻 钻 孔 间 隔 施 工 。 在 开 切 斜巷 贯 穿 上 部 巷 道 前 ， 穿 口 前
18、方 必 须 有 5m 以 上 安 全 屏 障 。（ 二 ） 采 煤 工 作 面 效 果 检 验1、 采 用 的 防 突 措 施在 突 出 危 险 区 、 突 出 威 胁 区 采 用 电 煤 钻 施 工 42mm 钻 孔 ， 进 行预 测 ， 超 标 后 补 65mm 钻 孔 进 行 排 放 。2、 预 测 （ 效 果 检 验 ） 方 法 及 其 临 界 指 标工 作 面 突 出 危 险 性 预 测 、 措 施 效 果 检 验 方 均 采 用 “两 指 标 一 现 象 ”。 3、 钻 孔 布 置 参 数第 一 轮 施 工 钻 孔 时 ， 从 工 作 面 下 口 伪 斜 向 上 5m 施 工 第
19、1 个 钻 孔 ，以 后 每 伪 斜 10m 施 工 1 个 钻 孔 ， 预 测 钻 孔 孔 径 42mm（ 或 65mm） ，孔 深 12m。 并 按 规 定 测 定 S、 T（ 钻 屑 温 度 ） 、 K1 指 标 （ 其 中 K1 值不 作 突 出 危 险 性 判 定 依 据 ， 只 作 防 突 基 础 资 料 收 集 ） ， 预 测 不 超 标 ，保 留 5m 超 前 距 ， 即 允 许 沿 工 作 面 走 向 推 进 7m， 若 超 标 ， 则 沿 工 作面 伪 斜 方 向 由 近 向 远 施 工 排 放 兼 检 验 孔 ， 孔 间 距 0.5m， 钻 孔 参 数 同预 测 孔 ，
20、检 验 不 超 标 ， 保 留 5m 超 前 距 回 采 ， 如 果 检 验 超 标 ， 停 止 作业 研 究 补 充 措 施 。 第 二 轮 施 工 钻 孔 时 ， 从 工 作 面 下 口 伪 斜 向 上 10m开 始 施 工 第 一 个 钻 孔 ， 以 后 每 伪 斜 10m 施 工 1 个 钻 孔 （ 钻 孔 参 数 同上 ） ， 相 邻 两 轮 钻 孔 错 开 布 置 。3、指标测定方法：S 、 K1 值 。4、 施 钻 工 具 及 排 粉 方 式预 测 孔 采 用 电煤钻施 工 ， 螺旋排粉， 孔径 42mm，检验孔采风煤钻施工，螺旋排粉， 孔径 65mm。八、施钻安全措施1、实施瓦
21、斯监测监控。在各施工钻场回风侧安设瓦斯监测探头，并按规定安设瓦斯电闭锁装置，一旦瓦斯超限，确保能立刻切断施工钻场中的钻机电源。2、监测工必须每 3 天进行调校和断电试验，确保瓦斯超限能够准确、及时、可靠的报警和断电。3、瓦斯监测分站和监测探头随着施工钻场的前移而依次前移，分别监控施工钻场回风流中的瓦斯浓度，控制前面一个钻场的钻机电源。4、施工每个钻场进入安装钻机时，首先钻机的电机必须处于进风侧，若施钻时出现喷孔时，喷出的煤粉不得冲击到钻机的电机和油箱。5、每班施钻前，钻场内装卸钻杆进出人员侧的管线及钻杆要理顺，确保因喷孔时人员撤退路线的畅通。6、每班施钻前，打钻人员必须认真检查钻场内顶部和两帮
22、的岩石、开关、钻机、框架、操作台、泵站、瓦斯情况，只有在各项工作符合规定情况下才能施钻，严禁违章蛮干和瓦斯超限作业。7、施钻人员必须携带便携式瓦检仪，施钻时必须将便携式瓦检仪吊挂在施钻处回风侧后方巷道顶部，监控钻场瓦斯状况，一旦瓦斯超限，必须停止施钻，待瓦斯浓度降到 1%以下时，方可作业。8、每班施钻时，钻场内安撤每根钻杆后，打板钳人员必须撤到大巷进风侧后，才能施钻。操作人员不准正对施钻的钻孔，防止喷出的煤粉冲伤人员。9、操作钻机人员和上钻杆人员必须按操作规程作业，搞好协调和配合，严禁违章蛮干。工作时精力必须高度集中，发现异常现象，必须立即停止作业，将人员撤至新鲜风流中，并向矿调度室汇报。10
23、、施钻时，必须注意过往运行的车辆，搞好自主保安和互助保安工作，确保人身安全。11、机电部门每天必须派专人对施钻电器设备进行防爆检查，作好专项检查记录，并向矿调度室汇报，杜绝电器设备失爆。12、每个新开工的钻场开工前，必须形成临时抽采的汇流管，并与抽采系统连通，通过抽采闸门控制抽采。钻场内每施工一个成孔后，必须及时用棉纱和黄泥进行临时封堵，并用 1.5 寸的 PVC管与临时抽采汇流管进行联接抽采。13、凡是各区正在施工钻孔的钻场，必须安装局扇进行通风, 风筒必须接入钻场，局扇严禁停运，一旦发现局扇停止运行, 必须立即开启；若因停电等原因造成局扇停运，必须及时断电撤人。钻场局扇运行，若有施钻人员，则由施钻人员负责；其余时间由瓦斯检查员负责，瓦检员每班对施工钻场的瓦斯和局扇运行情况巡视检查不少于三次，确保钻场施钻工作的安全进行。14、通风队对各施工钻场设点挂牌检查瓦斯，检查瓦斯次数不少于三次。15、施钻时，安撤钻杆的操作人员不准正对施钻的钻孔，若钻孔出现喷孔、卡钻或其它异常现象，必须立即停止作业，将人员撤至新鲜风流中，并向矿调度室汇报；待钻场瓦斯浓度降到 1%以下并稳定，经现场观察 30 分钟后无异常现象，才能重新作业。16、施工时必须严格按照打钻操作规程作业，实行间隙式打钻，钻机钻进速度不能过快，严禁强进和强退钻杆。
