矿井瓦斯抽采工艺设计方案.doc

矿井瓦斯抽采方法及工艺

一、矿井瓦斯来源分析

根据对新丰煤矿瓦斯涌出量的预测，本矿井在生产时瓦斯来源由以下三局部组成：回采工作面的瓦斯涌出、掘进工作面的瓦斯涌出和采空区的瓦斯涌出。各瓦斯来源涌出的瓦斯占矿井瓦斯的涌出比例与矿井的开采深度和矿井的生产接续布局、采掘强度等有关。根据《新丰煤矿2011年矿井瓦斯等级鉴定和CO2鉴定报告》得出的结果说明本矿井瓦斯涌出构成为：回采工作面瓦斯占50～54%，掘进工作面瓦斯占15～20%，采空区瓦斯约占30%。

根据新丰煤矿煤层赋存情况、矿井开拓开采技术条件以及预测的瓦斯涌出情况，新丰煤矿采取本煤层抽放的瓦斯抽放方法。

二、抽放瓦斯方法选择

〔一〕、抽放瓦斯方法的选择原那么

抽放瓦斯方法主要有：开采层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和几种抽放方法综合应用的综合抽放方法，选择具体抽放瓦斯方法时应遵循如下原那么：

1、抽放瓦斯方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质和开采条件；

2、应根据瓦斯来源及涌出构成进行，尽量采取综合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果；

3、有利于减少井巷工程量，实现抽放巷道与开采巷道相结合；

4、选择的抽放瓦斯方法应有利于抽放巷道布置与维修、提高瓦斯抽放效果和降低抽放本钱；

5、所选择的抽放方法应有利于抽放工程施工、抽放管路敷设以及抽放时间增加。

〔二〕、瓦斯抽放方案确实定

表1-1瓦斯抽放方案选择

抽放方法

抽放方式

理由

备注

本煤层抽放

采煤工作面预抽

及边采边抽

煤层瓦斯含量大，提前预抽和边采边抽，降低瓦斯含量，从而降低工作面的瓦斯涌出量，消除突出危险

在二1煤层回采面上下顺槽内布置钻孔进行预抽，以解决开采时瓦斯超限的问题。

边掘边抽

掘进头内侧向前方打钻孔抽放

邻近层抽放

卸压穿层

钻孔抽放

穿层钻孔可提前预抽二1煤层瓦斯，同时当保护层一3煤层开采时，会造成二1煤层卸压，此时会有大量的卸压瓦斯被抽出，从而到达降低二1煤层瓦斯含量及压力的目的，降低在二1煤层中掘进煤巷难度，解决煤巷掘进瓦斯超限及瓦斯突出问题，尤其适用于二1煤层具有突出危险性且煤层较软，在本煤层不好施工钻孔，配合下保护层开采将会取得很好的效果

在二1煤层底板岩石巷向二1煤层打穿层孔进行抽放。岩石巷已经掘出，可以进行多台钻机进行施工，不受采掘速度的限制，打完钻孔后可水力冲孔，增加卸压范围。

另外，穿层钻孔抽放一定要超前于保护层开采，以防止大量的卸压瓦斯涌入保护层开采工作面，而造成瓦斯事故。

根据抽放方法的选择原那么，结合新丰煤矿将位于二1煤层下部的一3煤层作为保护层提前开采来解放二1煤层的措施，制定了新丰煤矿瓦斯抽放方案。

1、回采工作面预抽

对于矿井主采煤层二1煤层进行本煤层抽放。可供选择的本煤层瓦斯抽放方式包括钻场平面扇形钻孔、底板岩巷穿层钻孔、正向平行钻孔和迎面平行钻孔四种方式。结合工作面的巷道布置特点，并充分考虑预抽钻孔的边采边抽效率，选择迎面平行钻孔方式进行本煤层瓦斯抽放。迎面平行钻孔方式的优点在于：既可保证瓦斯预抽的均衡性，还可充分利用工作面超前采动卸压效应，实行边采边抽，提高本煤层瓦斯抽放率。

具体布孔方法：利用工作面上、下副巷，向回采工作面切眼方向打迎面平行钻孔，如图1-2所示。

图1-2回采工作面瓦斯预抽方式示意图

设计的本煤层预抽钻孔布置参数如下：

钻孔长度工作面倾斜长度的一半；

钻孔直径∮75mm；

钻孔与工作面夹角3°～4°；

钻孔间距2.4m；

封孔深度6～7m；

封孔长度2m；

封孔方式聚氨酯封孔。

〔1〕施工方法

由于受煤层赋存条件影响，施工长钻孔存在困难，迎面平行钻孔；由于钻孔的有效抽放半径为2ｍ，钻孔开孔水平间距根据经验值取２.４m，为了能使钻孔布置更加合理，我矿在预抽工作开始以后进行实际测量；工作面开采前进行瓦斯预抽，开采时进行边采边抽。

〔2〕封孔及连接工艺

钻孔采用聚氨脂封孔，封孔管为直径25mm的铁管，再用高压管或与之配套的埋线波纹管管连接到抽放支管上，再连接到干管上，最后到达地面泵房。

〔3〕预抽时间确定

考虑到本设计本煤层使用平行钻孔对煤层进行瓦斯进行预抽，因保护层开采引起煤体变形使煤层透气性有所增加，抽放时间可以适当延长，结合工作面巷道掘进速度综合考虑，本矿井二1煤层预抽时间应为１８０天以上，实际的有效抽放时间我矿应在实际抽放过程中进行考察确定。

〔4〕抽放管路管理

工作面开采后，随着工作面的推进，靠近切眼的抽放钻孔不断报废，当钻孔距工作面切眼60m时，预计抽放钻孔进入卸压区，进行卸压抽放，随着抽放管路