7113综采工作面回风隅角瓦斯治理专项安全技术措施.docx

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7113综采工作面回风隅角瓦斯治理专项安全技术措施

7113综采工作面回风隅角瓦斯

治理专项安全技术措施

编制单位：

通防工区

单位技术主管：

徐德林

单位负责人：

2013年元月20日

审批意见

通防科长：

年月日

调度室：

年月日

安监处长：

年月日

地测副总：

年月日

采煤副总：

年月日

掘进副总：

年月日

通防副总：

年月日

总工程师：

年月日

本措施学习人员签字

序号

姓名

序号

姓名

1

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7113综采工作面回风隅角瓦斯

治理专项安全技术措施

一、工作面概况

7113综采工作面布置于南一采区回风石门左翼7号煤层中，工作面埋深130m---230m，走向长度950m，倾斜长度120m，煤层均厚0.8～1.1m。

综合机械化开采，一次采高为1.2～1.3m，顶板管理为全部垮落法。

工作面上覆煤层为6下下、6下、6中煤层，工作面采用“U”型通风方式。

进风巷为锚杆+锚索支护，巷道净宽2.8m，净高2m，净断面积为5.6㎡，兼做工作面运输巷；回风巷为锚杆+锚索支护，巷道净宽2.8米，净高2.0m，净断面积为5.6㎡，兼做材料巷。

二、工作面瓦斯来源分析

7113工作面采用“U”型通风，因工作面部分风流经历切顶线较近的采空区，将采空区内的瓦斯带至回风隅角，造成回风隅角瓦斯积聚。

7113综采工作面回风隅角瓦斯涌出来源为上邻近煤层、本煤层和围岩裂隙三种，分析如下：

1、邻近层瓦斯涌出情况分析

7113综采工作面上覆6m左右为6下下煤层、煤厚平均为0.64m,上覆12m左右为6下煤层、煤厚平均为0.9m,上覆25m左右为6中煤层、平均厚度3m。

根据计算本区域开采后垮落带高度约6.5m，裂隙带按照顶板中硬岩性计算其高度为33m,按照顶板软弱岩性计算其高度为17m，本面选用裂隙带高度为25m。

由于6下下煤层在垮落带内造成全部垮落，瓦斯解吸后，赋存于垮落带内并向外涌出；6下、6中煤层处于裂隙带区域，瓦斯解析后处于裂隙带并向垮落带涌入。

根据煤炭勘探报告提供的资料，6下下、6下与6中煤层原始瓦斯含量分别为：

9.0m3/tr、8.4m3/tr、9.88m3/tr。

按照矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006），邻近层瓦斯涌出量计算方法以及现场实测数据进行计算瓦斯涌出量，目前瓦斯抽放管内经实测平均抽放浓度CH412%，两趟D280PE管高低负压同时抽放，其标况混合流量合计为Q150m3/min，邻近层瓦斯绝对涌出量计算得：

QCH4=QCH4=150×12%=18m3/min。

赋存采空区内造成回风隅角瓦斯积聚并向外涌出。

2、本煤层瓦斯涌出情况分析

7113综采工作面现开采煤层为7号煤层，由于该煤层平均厚度为0.8～1.1米，工作面采用一次采全高的方式进行开采，根据工作面实测生产过程中工作面最高风量为1000m³/min，回风流瓦斯浓度为0.3%，计算其绝对瓦斯涌出量为QCH4=QCH4=1000m³/min×0.3%=3.0m³/min。

该瓦斯通过风排大部分经回风巷排出，仅有少量瓦斯进入回风隅角。

3、围岩裂隙瓦斯涌出量情况分析

根据实际检测围岩内瓦斯含量极低，工作面顺槽瓦斯在掘进时已充分释放，7煤受采动影响有少量瓦斯溢出，可忽略不计。

综上所述7113综采工作面绝对瓦斯涌出量合计为：

18+3=21m3/min。

回风隅角瓦斯来源主要是上覆邻近层6下下、6下、6中煤层。

三、7113工作面回风隅角瓦斯治理综合方法

（一）采用低负压和高负压管路系统进行抽放隅角瓦斯

1、矿井瓦斯抽放系统：

（1）低负压抽放系统选用水环真空泵2BEC62型抽放泵两台，主管路选用D630管、支管选用D280PE管。

其主要参数为：

最大抽速为300m3/min，极限压力为160hPa，电机功率为355Kw。

（2）高负压抽放系统选用2BEC50型抽放泵、主管路选用D480管、支管选用D280PE管。

其主要参数为：

最大抽速为175m3/min，极限压力为160hPa，电机功率为220Kw。

2、当前瓦斯治理：

采用两路D280PE管伸进采空区7m位置敞口抽放，抽放管口使用立管加弯头连接0.5米筛孔管，且管口左右布置进行抽放。

撤除原有的挡风帘、导风帘和抽排风机，进行采空区瓦斯抽放和通风稀释瓦斯治理。

3、生产期间瓦斯治理：

（1）利用支管D200PE低负压管路在采空区内进行埋管抽放，每隔12米设置一个三通安置立管和筛孔管，立管高度为1.5米、筛孔管长度为0.5米，孔口距顶板向下0.3米，立管处架设木垛保护抽放口正常抽放。

随着工作面推进，埋进采空区进行连续抽放。

埋管抽放布置详见“7113工作面埋管布置图”。

（2）利用低负压支管D280PE管路在采空区隅角内进行敞口抽放。

抽放管伸进采空区长度为不少于7米，立管长度不少于1.0米，筛孔孔径不小于￠12mm，筛孔管小孔密度1个/5cm2。

4、采取高位钻场钻孔抽放采空区卸压带瓦斯。

在回风巷施工高位钻场和钻孔，高位钻场钻孔瓦斯抽放又称顶板裂隙带瓦斯抽放，主要作用是以工作面受采动压力形成的顶板裂隙作为通道，来抽采工作面采空区高浓度瓦斯，减少回风隅角区域瓦斯涌出量。

（二）、高位钻场及钻孔抽放设计

1、主要目的：

高位钻场钻孔直接进入采空区，高位钻场钻孔终孔位置距7煤顶板高度为20米，抽放采空区瓦斯，减少采空区卸压区域高浓度瓦斯向回风隅角的涌出，确保安全生产。

2、钻场设计：

在7113工作面回风巷内侧施工高位钻场，钻场位于7煤层顶板2米处。

钻场规格为：

长×宽×高﹦12m×3m×2.6m，第一钻场距工作面切眼70m，高位钻孔平距80m，进入采空区10m；第二钻场距第一钻场65m，第二钻场钻孔与第一钻场钻孔重合15m；其余钻场间距为65m。

详见高位钻场布置图（图1、图2、图3）。

3、钻孔布置：

每个钻场设计5个钻孔，孔径85mm，呈平面扇形布置，每孔水平夹角为4度，仰角13度。

水平孔深80m至82m，钻孔终孔垂高18.5m至18.9m，终孔相距5.0米。

钻孔设计参数详见“钻孔设计参数表”

钻孔设计参数表：

孔号

方位（°）

倾角（°）

孔深

（m）

斜长

（m）

垂高（m）

开孔位置

（底板上）

孔径

备注：

1

227°

13°

82

84

18.9

1.5m

￠85

2

223°

13°

81

83

18.7

1.5m

￠85

3

219°

13°

80

82

18.5

1.5m

￠85

4

215°

13°

81

83

18.7

1.5m

￠85

5

211°

13°

82

84

18.9

1.5m

￠85

图1

图2

图3

4、封孔工艺

钻孔经检验合格后，利用封孔机作动力进行水泥浆封孔，封孔深度5米，钻孔内抽放管使用1.5寸钢管，长8m，前段自制2.0米的筛孔管，钻孔口处套1.0m￠108孔径，利用麻布、海带等缠绕，然后在用快速锚固剂锚固。

5、联孔方式

封孔固定后、利用￠50钢筋骨架橡胶管与1.5寸钢管口用8号铁丝拧紧，另一端与集气器口用8号铁丝拧紧连接。

集气器与D280PE抽放支管连接进行抽放。

6、钻场保护方式

当钻场内钻孔与联管完毕后，在上部三叉门处用黄泥墙封口，黄泥墙宽度为1.0m，黄泥墙必须封实封严，防止钻孔向外泄露瓦斯，斜巷段用木垛支护，木垛必须使用扒钉固定牢固，保证回采安全。

7、钻场通风方式

钻场施工时安装气动风机（180m3/min），利用压风对钻场施工进行供风，斜巷段设2根￠50钢筋骨架橡胶管进行瓦斯抽放，防止瓦斯积聚。

该两根￠50钢筋骨架橡胶管与低负压支管连接，每班由瓦检员对斜巷段内瓦斯进行检查三次并做好记录，当检查发现巷道内瓦斯浓度超过1%应加大抽放量，当检查发现瓦斯浓度超过1.5%应停止采煤工作，对钻场斜巷内排放瓦斯处理或利用气动风机通风。

（三）、利用通风治理瓦斯

通风是防治工作面瓦斯的基本手段，科学合理的风量不仅可以降低其回风流的瓦斯浓度，而且可以适当降低回风隅角的瓦斯浓度。

经多次现场实践工作面配风量800m3/min—1000m3/min为宜，本工作面现确定配风量为900m3/min。

四、工作面防治火花措施

1、井下电气设备、照明灯具、通信、自动化装置和仪器、仪表的选择必须选用矿用防爆型（矿用增安型除外）。

生产中必须加强机械及电气设备的管理，按照《煤矿安全规程》第490条的规定周期进行各项检查、测定和调整，保持其各项性能完好，杜绝电气设备失爆。

同时按照作业规程进行操作，防止机械磨擦及碰撞引起火花及电火花引爆瓦斯。

2、巷道所用设施必须用不透气、抗静电、不延燃、耐撕裂的材料，以防静电引起火花引发瓦斯爆炸。

3、严禁区域内从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

4、加强矿灯的管理、使用和维修好每盏矿灯。

5、各类电气设备“三大保护”必须齐全可靠、防止电气设备故障事故产生火花。

6、供电系统采用中性点不接地系统，在采区变电所、配电点及机电硐室等处均设置局部接地极，通过接地线、电缆铠装外皮及接地芯线将上述接地极接成一完整接地网，该网的任一处接地电阻均不得大于2Ω。

7、井下高、低配电设备必须设有选择性漏电保护装置。

8、电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行。

采区电工，在特殊情况下，可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。

9、井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。

防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用并安排专人负责检查。

10、防爆电气设备入井前,应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发“防爆检查合格证”后，方准入井。

加强井下电气设备及机械设备的维护管理。

11、对因瓦斯浓度超过规定切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到0.8%以下时，才可通电启动。

12、工作面两巷前移支架时必须泄压前移，严禁带压推移支架，防止掩护板与顶板锚杆摩擦造成火花。

13、回风隅角处回柱时要经瓦检员检查瓦斯浓度，瓦斯浓度必须在1%以下时方可操作，生产单位必须对采空区洒水灭尘，保持采空区及回风隅角潮湿，回柱时严禁敲打、撞击、摩擦支柱及铁器等以防产生火花。

五、其它安全管理规定

瓦斯治理是一项综合性工作，采煤工区和通防工区要相互配合，安全监察员要紧盯现场发现隐患及时处理。

为便于更好的管理7113工作面瓦斯治理工作具体分工如下：

1、7113综采工作面及7113回风流中瓦斯达到0.8%时，回风隅角瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止生产。

2、回采工作面回风隅角必须安装T0瓦斯传感器，安设的位置距离风巷上帮、顶板、采空区切顶线各300mm。

T0瓦斯传感器的报警点、断电点、复电点、断电范围与工作面T1瓦斯传感器相同，并确保实现超限断电功能。

3.当班安全监察员是现场安全监察的第一责任者、负责当班所有安全监督监察工作，有权停止任何违章作业。

4、瓦检员要加强巡回检查有害气体浓度，每班至少3次、并将检查结果及时填写手册、牌板。

手册、牌板要有当班安全员、当班施工负责人的签字，同时，根据瓦斯浓度高低情况随时检查瓦斯，瓦斯超限时，随时有权停止现场任何工作。

根据检测报告7煤层属不易自燃煤层，但必须每班进行一次CO检查，如果CO浓度超限时，必须查明原因，采取有效措施进行处理，并及时汇报矿调度室及工区。

5、采煤工区负责回风隅角处杂物的清理、所有抽放管路埋设与后移，立管保护木垛架设等。

6、7113材料巷及高位钻孔抽放管路由通防工区全面负责管理，管路的加工、安装（包括短接、三通）等并要设专人负责巡查维护管理，抽放管路要实行统一编号管理（巡查维护负责人：

崔洪伟）。

7、管路安装要严密不漏风，接头处要加垫子，螺栓个个要吃劲，按照设计要求安装齐全应有的接地极、三通、放水器、出渣器、负压表、流量计等，如需拐弯变径等要尽量减少阻力。

管子在吊挂时尽量做到平直，该上挂的就用花篮螺丝上挂，上挂时要牢固，可利用原有锚杆外露丝紧固。

8、7113材料巷抽放管路在使用过程中，由于巷道倾角变化大，局部段会存有积水，在所有低洼处均应安装放水器，放水器各部件应齐全，闸阀应灵活好用。

9、放水器安装后交由三班瓦检员管理、当班瓦检员应全面负责放水器的日常放水工作，放水流程如下：

①先关闭压力平衡管与导水管的闸阀；②打开通气管闸阀；③打开放水管闸阀；④进行放水，待水放净后；⑤及时关闭放水管闸阀和通气管闸阀；⑥打开压力平衡管与导水管的闸阀；⑦最后在全面检查放水器的性能是否完好。

如出现问题及时汇报采取措施进行处理。

10、放水时间每班三次：

早班第一次为8点、第二次11点、第三次为交接班前；中班第一次为14点、第二次18点、第三次为交接班前；夜班班第一次为22点、第二次1点、第三次为交接班前。

11、在当班内必须将水放净，如当班三次不能将水放净时可不定时放水。

否则发现一次罚款200元按“三违”登记处理。

12、班班要有观察抽放管路内瓦斯浓度、负压等记录。