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31901工作面抽采达标评判报告

八连城煤矿

31901工作面抽采达标评判报告

编制单位：

八连城煤矿

通风科

2012年2月20日

31901工作面抽采达标评判报告

为进一步落实各项规章制度，扎实推进“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”瓦斯综合治理体系的建设，全面提升矿井瓦斯治理水平，有效防范和遏制瓦斯事故。

为保证31901工作面安全生产，科学有效治理矿井瓦斯，根据《煤矿瓦斯抽采基本指标》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求，依据31901工作面瓦斯抽放设计和瓦斯各项参数资料，特编制31901工作面瓦斯抽采达标评判报告。

一、31901工作面概况

1、工作面范围及开采技术条件

31901回采工作面位于西三回风下山西侧，西邻F78x号断层，东至西三回风下山，南邻FD116号断层和FD113号断层,，北部为采区边界。

31901回采工作面相对地面为部分民宅及水田、旱田，并有一条公路从中穿过，地面标高+24.2m～+33.5m。

31901回采工作面所采煤层为19号煤层，煤层厚度1.20~4.00m，平均厚度3.50m。

局部有两层夹石，不稳定，厚度0.10~1.50m，煤层总体走向北东、南西，煤层倾角平均4°该煤层煤质较好，为半亮-半暗型，煤层灰分29.31%，发热量20.5MJ/Kg，煤层底板标高-489.1m～-563.2m。

2、工作面巷道布置方式

（1）运输顺槽为运输（入风）巷，沿煤层顶板掘送，用于运煤和入风。

该巷长1677m，巷道坡度为：

0°～4°。

（2）回风顺槽沿煤层顶板掘送，用于辅助运输及回风，该巷长1640m，巷道坡度为：

0°～4°。

（3）该开切眼沿煤层顶板掘送，与回风顺槽夹角为111°，与运输顺槽夹角为90°，开切眼长：

104m，坡度平均2°。

3、工作面回采工艺

该面为走向长壁后退式综合机械化采煤：

设计采高为2.10m～3.70m，沿煤层顶板割煤。

开切眼初期安装71部ZY6000/16.5/38D掩护式液压支架，随着工作面推进工作面逐渐延长，待推进68m后工作面共安装85部ZY6000/16.5/38D掩护式液压支架。

下端头采用ZTZ18300/18/38中置式端头液压支架（一组）支护。

工作面选用MG450/1040-WD双滚筒采煤机落煤，滚筒直径2.0m，截深0.70m。

工作面选用SGZ764/630刮板运输机运输。

回风顺槽选用1台JWB-75J型无极绳绞车和1台SDJ-28型多用双速绞车联合辅助运输。

运输顺槽选用2台DSJ100/63/2×75型可伸缩胶带运输机，工作面与运输顺槽采用1台SZZ764/200型桥式转载机（转载机后布置ZT18300/18/38中置式端头液压支架一组推移桥式转载机）实现下顺煤流外运。

工艺过程为：

采煤机斜切进刀→割三角煤→采煤机下（上）行割煤、装货→追机顺序移架、推刮板运输机→清货

片帮严重或顶板破碎时要伸出伸缩梁（或超前移架），其工艺过程为：

伸出伸缩梁（或超前移架）进行超前维护→采煤机下（上）行割煤、装货→顺序推刮板运输机→清货

4、“一通三防”与安全监控

1）通风系统

①风量计算与选择表

按瓦斯涌出量计算：

Q=100qK=100×8.23×1.2=987.6m3/min

式中：

Q—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

100—单位瓦斯量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值，取100；

q—采煤工作面的平均绝对瓦斯涌出量，m3/min，参照21901工作面正常回采期间绝对瓦斯涌出量29.4m3/min，其中管路排放占72％，风排占28％，29.4m3/min×28％=8.23m3/min，风量计算取8.23m3/min

K—采煤工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数（正常生产时连续观测一个月，最大绝对瓦斯涌出量和平均绝对瓦斯涌出量的比值），计算结果为1.2

按工作面温度计算：

Q=60VS=60×1.2×13.3=957.6m3/min

式中：

Q—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

V—工作面风速，m/s，取1.2m/s；

S—工作面平均断面面积，取13.3m2；

工作面空气温度t（℃）

工作面风速v（m/s）

煤层厚度<1.5m

煤层厚度1.5～3.5m

<15

0.3～0.4

0.3～0.5

15～18

0.5～0.7

0.5～0.8

18～20

0.8～0.9

0.8～1.0

20～23

1.0～1.2

1.0～1.3

23～26

1.5～1.7

1.5～1.8

26～28

2.0～2.2

2.0～2.5

按工作面最多人数计算：

Q=4N=4×46=184m3/min

式中：

Q—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

4—每人每分钟不低于4m3/min的配风量；

N—采煤工作面同时工作的最多人数，取46人；

按风速进行验算：

按最低风速验算，采煤工作面最低风量：

Q≥60×0.25S=15S=15×13.3=199.5m3/min

式中：

S—采煤工作面平均有效断面面积，㎡，取13.3㎡；

按最高风速验算，采煤工作面最高风量：

Q≤60×4S=240S=240×13.3=3192m3/min

式中：

S—采煤工作面平均有效断面面积，㎡，取13.3㎡；

根据上述计算结果，确定采煤工作面实际需要风量为1000m3/min

②通风路线

地面新鲜风流→副井→井底车场→西部轨道巷→21901运输顺槽→西三皮带下山→31901运输顺槽→31901工作面

地面新鲜风流→副井→井底车场→皮带机上山→南翼集中运输顺槽→西部皮带巷→21901运输顺槽→西三皮带下山→31901运输顺槽→31901工作面

清洗工作面乏风→31901回风顺槽→西三回风下山→西三回风巷→西二回风上山→西部总回风巷→经西风井排至地面

2）瓦斯防治

①瓦斯抽放系统

采取顶板穿层打钻抽放

在31901工作面回风顺槽每隔24m有一个钻场，用ZDY1200S（MK-4）钻机打抽瓦斯钻孔，用瓦斯泵对空区顶部裂隙带及上尾巷的高浓度瓦斯进行抽放。

采取尾巷浮抽

采用软笼与抽放管路连接，软笼的一端接到工作面回风顺槽的抽放管路上，另一端伸到工作面的上隅角对上尾巷以里空区高浓度瓦斯进行抽放。

巷道施工天井尾巷埋管抽放

在工作面回风顺槽每隔8m向顶板方向施工一个与水平面呈90°夹角的圆形天井。

在采空区埋设一趟6寸管路，在天井内设置立管，站柱立管规格为6寸钢管1.5m高，顶部0.3m花孔，底部用法兰盘接到12寸瓦斯抽放管路系统，对上尾巷以里空区高浓度瓦斯进行抽放。

天井规格为：

直径1.5m，高度为3m，天井支护形式为裸体。

用2寸软笼接到回风顺槽压风管路上对天井进行通风。

并安装阀门对其进行控制。

②瓦斯检查

工作面设专职瓦斯检查员。

瓦斯检查员要对本区域的抽放设施进行认真检查，发现管路漏气、积水要及时处理，以防影响抽放效果。

运输顺槽、回风顺槽、机电设备处、抽放钻场分别设瓦斯检查牌板。

检查地点：

①运输顺槽距工作面煤壁10m；②工作面内距运输顺槽10m；③机组附近；④工作面距回风顺槽门口10m～15m范围内；⑤工作面上隅角；⑥回风顺槽距工作面煤壁10m范围内；⑦抽放瓦斯钻场。

上述地点每班至少检查3次，机电设备和瓦斯抽放钻场（分别测抽放孔）每班至少检测2次，如实填写瓦斯牌板，同时汇报调度室，瓦斯浓度变化地点要随时检查。

重点检查区域：

工作面上头20m范围内、上隅角、上隅角至回风顺槽出口外10m范围内、工作面最高点两侧各10m范围内。

区队长、班长、放炮员、机组司机、电钳工要佩戴便携式甲烷自动检测报警仪。

③瓦斯监控

在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪及甲烷传感器；在工作面回风顺槽距工作面上出口不大于10m范围内设置甲烷传感器；在回风顺槽820m处（回风顺槽中部）设置甲烷传感器；在回风顺槽打钻钻场门子口设置甲烷传感器；在回风顺槽门子口以里10m～15m设置甲烷传感器、温度传感器、一氧化碳传感器和风速传感器各一台。

传感器应垂直顶板悬挂，距顶板（顶梁）不大于300mm，距巷道上帮不得小于200mm，维护方便，不影响行人和行车。

瓦斯监控分站设置在21901工作面移动变电站处，监控分站型号为：

BFDZ-Z2A（N），分站号84。

甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度及断电范围，见工作面监控系统示意图。

④瓦斯防治

为防止瓦斯积聚，使尾巷充分冒落，超前工作面煤壁2个循环（1.4m）将顶锚杆及工作面侧帮锚杆螺丝卸下。

超前工作面煤壁5.0m用液压退锚器将锚索盘卸下。

卸不下来的要在回柱放顶前用铁剪子将其周围的锚网、锚带剪断，尾巷不能自行垮落时，每循环上尾巷回柱放顶前，用装袋钻泥（或浮货），从最上头液压支架大柱开始向上帮成弧形码放土袋，挡矸柱沿弧形砌体墙打设，消除上隅角，不给上隅角瓦斯留有积存空间，保证回柱放顶后尾巷充填严实。

设置风障排出上隅角瓦斯。

施工天井配合上尾巷埋管抽放瓦斯。

二、工作面抽放钻孔施工情况

1）31901工作面初采防扇钻孔

31901回采工作面1号钻场施工钻孔参数表

孔号

与工作面顶板夹角

与工作面上顺

夹角

孔长

（m）

终孔与工作面顶板距离（m）

终孔与上顺槽距离（m）

1

13°

0°

18（+5）

4

0

2

15°

15°

20（+5）

5

5

3

16.5°

30°

25（+5）

7

12.5

4

19°

38°

31（+5）

10

25

5

17.5°

46°

40（+5）

12

35

6

11°

55°

64（+5）

12

60

31901回采工作面2号钻场钻孔参数表

孔号

与工作面顶板夹角

与工作面上顺

夹角

孔长

（m）

终孔与工作面顶板距离（m）

终孔与上顺槽距离（m）

1

7°

7°

45

6

5

2

10°

12°

47

8

10

3

11.5°

19°

52

10

18

4

12°

27°

60

12

28

5

11.5°

9.5°

41

8

7

6

15.5°

17.5°

45

12

14

7

17°

28°

55

16

26

8

18°

36.5°

66

20

40

2）31901工作面瓦斯抽放钻孔

第3号钻场钻孔参数表

孔号

钻孔仰角（与顺槽顶板夹角）

与顺槽夹角

孔长（m）

终孔与工作面顶板距离（m）

终孔与上顺槽距离（m）

1

9°

0°

51

8.0

0

2

13°

16°

54

12.1

14.5

3

16°

31°

64

17.6

31.7

4

17°

39°

78

22.8

46.9

5

11°

7°

41

7.8

4.9

6

15°

20°

44

11.4

14.5

7

18°

35°

56

17.3

30.5

8

19°

41°

72

23.4

44.7

第4号钻场钻孔参数表

孔号

钻孔仰角（与顺槽顶板夹角）

与顺槽夹角

孔长（m）

终孔与工作面顶板距离（m）

终孔与上顺槽距离（m）

1

9°

0°

53

8.3

0

2

12°

16°

55

11.4

14.8

3

14°

34°

65

15.7

35.3

4

15°

46°

79

20.4

54.9

5

10°

7°

43

7.5

5.2

6

14°

20°

46

11.1

15.3

7

16°

40°

58

16.0

35.8

8

16°

52°

73

20.1

55.3

第5#～20#号钻场钻孔参数表

孔号

钻孔仰角（与顺槽顶板夹角）

与顺槽夹角

孔长（m）

终孔与工作面顶板距离（m）

终孔与上顺槽距离（m）

1

9°

0°

61

9.5

0

2

14°

14°

64

15.5

15.0

3

17°

30°

73

21.3

34.9

4

18°

42°

86

26.6

54.7

5

11°

6°

51

9.7

5.2

6

17°

17°

55

16.1

15.4

7

19°

35°

65

21.2

35.3

8

20°

47°

79

27.0

54.3

第21#～最后一个钻场钻孔参数表

孔号

钻孔仰角（与顺槽顶板夹角）

与顺槽夹角

孔长（m）

终孔与工作面顶板距离（m）

终孔与上顺槽距离（m）

1

9°

0°

61

9.5

0

2

13°

14°

63

14.2

14.9

3

16°

26°

70

19.3

29.5

4

18°

37°

79

24.4

45.2

5

11°

6°

51

9.7

5.2

6

15°

17°

54

14.0

15.3

7

18°

31°

62

19.2

30.4

8

20°

42°

72

24.6

45.3

注：

设计钻孔参数在现场实际作业中会出现误差、发生变化，钻孔参数根据现场实际情况进行修改。

目前31901工作面回风顺槽正在施工21#、23#抽放钻场，前期共施工抽放钻孔185个，钻孔平均长度约70m，施工抽放钻孔总长度12950m。

3）工作面抽放情况

31901工作面自2011年11月开始打钻抽放，抽放至今合计抽放量87.36万m3。

三、31901工作面预抽瓦斯效果评判

1）采煤工作面抽采率计算

m=Qmc/（Qmc+Qmf）

式中：

m—工作面瓦斯抽采率，%

Qmc—回采期间，当月工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min。

其测定和计算方法为：

在工作面范围内包括地面钻井、井下抽采（含移动抽采）各瓦斯抽采干管上安装瓦斯抽采检测、监测装置，每周至少测定3次，按月取各测定值的平均值之和为当月工作面平均瓦斯抽采量（标准状态下纯瓦斯量）；

Qmf─当月工作面风排瓦斯量，m3/min。

其测定和计算方法为：

工作面所有回风流排出瓦斯量减去所有进风流带入的瓦斯量，按天取平均值为当天回采工作面风排瓦斯量（标准状态下纯瓦斯量），取一月中最大一天的风排瓦斯量为当月回采工作面风排瓦斯量（标准状态下纯瓦斯量）。

经测算Qmf=10.76m3/min，Qmc=2.97m3/min，所以可计算出工作面抽采率

m=78.36%

2）矿井瓦斯抽采率计算

k=QKC/（QKC+QKF）

式中：

k─矿井瓦斯抽采率，%；

QKC─当月矿井平均瓦斯抽采量，m3/min。

其测定、计算方法为：

在井田范围内地面钻井抽采、井下抽采（含移动抽采）各瓦斯抽采站的抽采主管上安装瓦斯抽采检测、监测装置，每天测定不少于12次，按月取各测定值的平均值之和为当月矿井平均瓦斯抽采量（标准状态力下纯瓦斯量）；

QKF─当月矿井风排瓦斯量，m3/min。

其测定、计算方法为：

按天取各回风井回风瓦斯平均值之和为当天矿井风排瓦斯量,取一月中最大一天的风排瓦斯量为当月矿井风排瓦斯量。

经测算QKF=20.29m3/min，QKC=12.74m3/min，经计算全矿井的抽采率

k=61.43%。

四、抽采达标评判

经过瓦斯抽放综合治理瓦斯，满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》和《抽采达标暂行规定》第二十八条、二十九条、三十条的要求。

1）根据《抽采达标暂行规定》第二十八条：

对瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面，计算的瓦斯抽采率满足下表规定时，其瓦斯抽采效果判定为达标。

由于采煤工作面瓦斯抽采率为78.36%，符合下表。

采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标

工作面绝对瓦斯涌出量Q/m3/min

工作面瓦斯抽采率（%）

5≤Q＜10

≥20

10≤Q＜20

≥30

20≤Q＜40

≥40

40≤Q＜70

≥50

70≤Q＜100

≥60

100≤Q

≥70

2）根据《抽采达标暂行规定》第二十九条：

采掘工作面同时满足风速不超过4m/s、回风流中瓦斯浓度低于1%时，判定采掘工作面瓦斯抽采效果达标。

采煤工作面风速为1.8m/s，瓦斯浓度0.3%。

3）根据《抽采达标暂行规定》第三十条：

矿井瓦斯抽采率满足下表规定时，判定矿井瓦斯抽采率达标。

矿井瓦斯抽采率为61.43%。

符合下表。

矿井瓦斯抽采率应达到的指标

矿井绝对瓦斯涌出量Q/m3/min

矿井瓦斯抽采率（%）

Q＜20

≥25

20≤Q＜40

≥35

40≤Q＜80

≥40

80≤Q＜160

≥45

160≤Q＜300

≥50

300≤Q＜500

≥55

500≤Q

≥60

4）综上所述：

工作面瓦斯抽采率、工作面风速、回风流瓦斯浓度、矿井瓦斯抽采率等都满足要求，所以判定该工作面瓦斯预抽效果达标。