xx煤矿瓦斯抽采工艺方案设计

瓦 斯 抽 采 达 标 工 艺 方 案 设 计

为了贯彻落实《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关要求，编制了煤矿瓦斯抽采达标工艺方案设计。

一、编制依据

1、《煤矿安全规程》 ； 2、《防治煤与瓦斯突出规定》； 3、《煤矿瓦斯地质研究规律》； 4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》；

5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）； 6、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）； 7、《煤矿区域突出危险性预测及划分结果的批复》； 8、《煤矿突出敏感指标和临界值及瓦斯抽放排放半径的批复》；

9、其他相关规定及标准。

二、矿井概况

1、井上下条件

煤矿矿井1975年5月建井，1982年5月投产，设计生产能力90万t/a，经技术改造，矿井核定生产能力为125万t/a。

本区地表水系不发育，仅有海河流域子牙河水系滏阳河的支

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流沁河流经；属半干旱暖温带大陆性季风气候，夏热冬寒，四季分明；位于太平洋地震构造带，因而地震频繁且震级较高。

井下煤层DF44断层以北属瓦斯风化带；DF44断层以南，F12断层和F8断层连线以浅，位于煤层的浅部，已回采结束，在采掘期间，没有发生瓦斯动力现象；DF44断层以南，F12断层和F8断层连线以深，煤层瓦斯含量较高，具有瓦斯动力现象。

2、煤层赋存

井田范围内含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组，总厚度174～267 m，平均厚度207 m（不包括岩浆岩厚度），其中山西组平均厚度67 m，太原组平均厚度120 m，本溪组平均厚度20 m。共含煤23层，其中可采煤层和局部可采煤层5层，分别为1、2、6、8、9煤层，平均可采厚度9.09 m。煤层平均总厚度18.95 m.，含煤系数9.1%。

山西组含煤8层，分布在煤系地层最上部，煤层平均厚度7.80 m，含煤系数11.6%。其中可采煤层2层，为1煤层和2煤层，平均可采厚度4.78 m，可采含煤系数7.1%。

太原组含煤14层，煤层平均厚度10.76m，含煤系数为9.0%。其中可采和局部可采煤层3层，为6、8、9煤层，平均厚度4.31 m，可采含煤系数3.6%，均匀分布在本组中、下部。

本溪组含煤0～1层，为10煤层，不稳定，不可采，煤厚0.36～0.42m，平均厚度0.39m。

矿井煤系地层赋存可采和局部可采煤层共5层，其中可采和

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大部可采煤层为1、2、9煤层，6、8煤层为局部可采煤层，其余18层煤为不可采煤层。

现将主要煤层特征分述如下：

1煤层：位于山西组地层中部，是含煤地层中最上一层可采煤层，距离下石盒子组底界平均25m，距离2煤层13～33m，平均20m。煤层厚度0.30～3.32m，平均厚度1.25m，纯煤厚度0.30～2.12m，平均厚度1.17m，为薄煤层。煤层结构简单，大部不含夹矸，在43个正常见煤点中有7点含一层夹矸，厚0.15～0.64m，夹矸为泥岩，分布在10线以北。煤层较稳定，大部可采。

2煤层：为矿井主要可采煤层，位于山西组下部，下距北岔沟砂岩10～20m，平均15m左右。煤层厚度0.80～7.71m，平均厚度3.53m，为中厚~厚煤层，纯煤厚度0.80～7.56m。煤层结构简单，普遍含一层夹矸，在49个正常见煤点中，有40点见一层夹矸，厚度0.09～0.62m，一般0.29m，夹矸多分布在煤层下部，岩性为粉砂岩、泥岩，偶见炭质泥岩，个别钻孔夹矸为岩浆岩。

各煤层均变质为无烟煤，均呈黑色、灰黑色，条痕为灰黑色及灰色，具玻璃光泽、沥青光泽及似金属光泽，贝壳状、眼球状及参差状断口，半松软～半坚硬，呈块状及粉状，外生裂隙发育，性脆，煤岩组分多由亮煤组成，镜煤及暗煤次之，属半亮型和半暗型煤，条带状结构。由于受岩浆热变质的影响，局部煤层变质程度增高。

目前主采1#、2#煤层，两层煤平均间距20m，均为突出煤层。

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3、地质构造

矿区地处山西断隆Ⅱ级构造单元，太行拱断束Ⅲ级构造单元，武安凹断束Ⅳ级构造单元的东部，矿位于邯郸矿区的东部，地处半个山至紫山东倾单斜构造的东部。

区内构造以断裂为主，并伴有轴向近东西的呈“W”型的简单宽缓褶皱构造。在24勘探线附近，有一明显的“马鞍型”构造，由店子背斜、史村向斜及史村东北部的向斜组合而成，虽被断裂构造破坏的支离破碎，但其马鞍型轮廓依然清晰。地层倾角在轴部都很平缓为6°左右，在两翼较陡。

对本区起主导作用的断裂带，大致可划分两个断裂束，由南向北是：由井田的南部至12勘探线间的F1、F32断层束，其间断层走向以北东及北北东向且断距大为其特征；12勘探线以北的断裂束，走向以北西及北北西向且断距较小为特征。断层间形成地垒或地堑，这两束断裂构造破坏了井田内褶皱构造线的连续性和本井田的完整性。

根据地质填图、地震勘探和钻孔揭露，目前已发现大小断层共29条，其中落差大于100m的断层有4条，落差50～100m有7条，落差30～50m有4条，落差小于30m有14条，其中影响到煤系地层的断层有17条。断层的性质均为高角度正断层，断层倾角一般60°～70°；断层走向多为北东及北北东向，少数北西及北北西向。多数较小断层在非煤系地层延伸一段距离即尖灭。本井田总体构造形态为向东及南东倾斜的单斜构造，依本井

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田的构造发育程度和条件分析，其构造类型中等。

井田范围内大的褶皱共有4条。分别为北牛叫～葛岩嵛向斜、南牛叫背斜、店子背斜、史村向斜。其中北牛叫～葛岩嵛向斜由井田延伸到扩大区中北部，轴向近东西，两翼产状大致对称，倾角15°～25°，在本区轴长1900 m，并被F1、F20断层切割。南牛叫背斜由井田延伸到扩大区，轴部位于13与15勘探线之间，轴向近东西，1302孔处于轴部附近，与北牛叫～葛岩嵛向斜对应，两翼产状大致对称，倾角15°～25°，在本区轴线长2800 m，并被F1、F20、F25断层切割，为一宽缓的简单背斜构造。店子背斜由半个山井田向东延伸入本区，西店子村以西轴向为北东向，进入店子村以东，轴向转为北西向，向南至24勘探线轴向转变为近南北向，轴部位于22勘探线以南，并分别被F1、F20、F37断层切割，在本区轴线长2700 m。史村向斜位于24勘探线与史村之间，轴向近南北，在本区轴线长1900 m。

4、开拓开采部署

矿井采用立井开拓、平巷布置，其中主井、副井、东副井作为进风井，承担运煤、运料、运人；中央风井、北风井作为专用回风井；分两个生产水平－258m和－711m，主采－85m以下的1号、2号煤层。 主要生产采区为四下采区、北二采区和-711m水平首采区。采煤方法为走向长壁后退式全部垮落法综合机械化采煤，掘进工作面采用爆破掘进工艺及综合机械化掘进工艺，煤巷采用锚网梁联合锚索支护，岩巷支护采用锚网喷联合锚索支护。

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5、瓦斯来源与涌出特征

xx煤矿投产时设计为高瓦斯矿井，1983年经中国煤炭科学研究总院重庆分院鉴定为低沼气、低二氧化碳矿井，1994年鉴定为高瓦斯矿井，2007年经中国矿业大学（北京）鉴定为煤与瓦斯突出矿井。1997--2011年瓦斯涌出情况见表1，瓦斯涌出主要来源为采掘工作面，同水平北部瓦斯涌出量低于南部区域。

表1 xx矿各年度瓦斯等级鉴定结果

绝对涌出量 年度 m/min 3相对涌出量 m/t 3矿井等级 CH4 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年

CO2 3.26 5.72 5.83 5.99 5.39 5.22 8.66 8.73 9.28 7.19 7.58 4.06 9.28 10.79 10.83 CH4 12.1 10.17 10.24 13.81 10.44 11.82 10.34 10.39 11.14 10.43 10.56 12.95 9.68 12.9 13.25 6

CO2 1.87 4.85 3.69 3.79 3.76 3.91 4.66 4.87 3.95 3.38 4.03 2.59 3.06 4.82 4.55 CH4 高 高 高 高 高 高 高 高 高 高 CO2 低 低 低 低 低 低 低 低 低 低 10.6 11.98 16.17 21.81 14.98 14.61 19.23 18.64 26.2 22.2 19.88 20.31 26.20 28.89 31.05 煤与瓦斯突出矿井 煤与瓦斯突出矿井 煤与瓦斯突出矿井 煤与瓦斯突出矿井 煤与瓦斯突出矿井 煤与瓦斯突出矿井

三、煤层瓦斯基层参数测定

经中国矿业大学（北京）、河南理工大学鉴定，矿井2号、1号煤层被鉴定为突出煤层。

经沈阳煤科院实际测定：矿井开拓深度内2号煤层最大瓦斯含量13.102m3t、最大瓦斯压力1.51Mpa ，钻孔瓦斯流量衰减

系数0.0591d，瓦斯放散初速度在19.07～26.94mmHg，坚固性

?1系数1.47～2.22，瓦斯吸附常数a值为41.4331.591

Mpa?1m3t、b值为

，煤层破坏类型为Ⅰ、Ⅱ类，属三类不易自燃煤层，

煤尘无爆炸性。矿井开拓深度内1号煤层最大瓦斯含量10.195

m3t，最大瓦斯压力1.86Mpa，钻孔瓦斯流量衰减系数

0.0925d，瓦斯放散初速度在22.37～22.94mmHg，煤层坚固性

?1系数2，瓦斯吸附常数a值48.14m3t、b值为1.02Mpa，煤层

?1破坏类型为Ⅰ、Ⅱ类，属三类不易自燃煤层，煤尘无爆炸性。

经中国矿业大学考察，矿井2#煤层瓦斯抽放半径为10m，76mm钻孔排放半径为0.3m，确定工作面突出危险性预测采用钻屑瓦斯解吸指标法，2#煤层瓦斯解析指标?h、钻屑量S临界值

2为182pa、4.5kg，1#煤层工作面突出危险性预测指标临界值194pa、4.5kg。

矿井建立有煤层瓦斯参数测定实验室，具备对煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤层坚固性系数、煤层密度、煤层瓦斯极限吸附常数测定能力。

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四、瓦斯抽采方法选择

1、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯

采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯消除工作面突出危险性，钻孔布置参数：在工作面上巷、下巷沿煤层倾斜方向每隔3m布置1个直径不小于94mm的顺层钻孔，钻孔深度视工作面切眼长度决定，但上下巷钻孔覆盖整个回采区域，钻孔交叉不小于10m。按照“打一个、封一个，抽一个”原则，施工完毕后，采用水泥砂浆封孔，顺层钻孔封孔深度不小于8m，并接入瓦斯抽采系统。2215工作面、2217工作面、12430工作面、2216工作面采用该方式预抽煤巷条带瓦斯。见图1

2215上巷上山停采A线23A2217上巷 图1 2215工作面顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯钻孔设计图 2、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯 采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯消除工作面突出危险

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性。控制煤巷条带长度70m，控制巷道两侧轮廓线外18m，孔底间距5m，钻孔直径不小于75mm。按照“打一个、封一个，抽一个”原则，施工完毕后，采用水泥砂浆封孔，顺层钻孔封孔深度不小于8m，并接入瓦斯抽采系统。12430上巷、12430下巷、2216下巷（内）采用该方式预抽煤巷条带瓦斯。见图2

图2、 12430上巷顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯钻孔设计图

3、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯

采用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯消除工作面突出危险性。在底板岩巷每隔5m施工一组共7个钻孔，孔底间距5m，控制巷道两侧轮廓线外15m，钻孔直径不小于75mm。按照“打一个、封一个，抽一个”原则，施工完毕后，采用水泥砂浆封孔，顺层钻孔封孔深度不小于8m，并接入瓦斯抽采系统。2217上巷、2217

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下巷采用该方式预抽煤巷条带瓦斯。见图3 2217上巷1715000000150002217上底板瓦斯抽放巷24600 4、顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯 采用顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯消除工作面突出危险性，钻孔布置参数：在工作面上巷、下巷沿煤层倾斜方向每隔3m布置1个直径不小于113mm的顺层钻孔，钻孔深度60m，但钻孔控制整个区段。按照“打一个、封一个，抽一个”原则，施工完毕后，采用水泥砂浆封孔，顺层钻孔封孔深度不小于8m，并接入瓦斯

4抽采系统。2216下巷采用该方式预抽区段煤层瓦斯。见图4 0°440-547.9H.=18 ∠S5442-552.1C32214下巷4282216下巷

图4 2216下巷顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯钻孔设计图

5、穿层钻孔抽采邻近层卸压瓦斯

采用高位钻孔抽采邻近层卸压瓦斯治理工作面上隅角瓦斯，

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即在工作面上巷每隔60m左右布置1个高位钻场，在钻场内布置4排共计16个钻孔直径为94mm的高位钻孔，控制煤层走向长度80m，倾向长度20m，钻孔穿过1#煤层，具体钻孔布置参数根据工作面实际情况决定(见图5)。钻孔参数见表1

停采线2214工作面图5 2214采煤工作面高位抽放钻孔布置图

五、瓦斯抽采工艺选择

钻孔施工---钻孔封孔---瓦斯抽采管路连接---瓦斯抽采参数测定---钻孔孔口牌板吊挂---接入瓦斯抽采分管路—抽采主管路—瓦斯抽采泵站—排入地面大气或专用回风巷中。

六、各项工程布局、工程量及进度计划

1、井巷工程

2013年计划施工的瓦斯治理巷为2217上底板瓦斯抽放巷和2217下底板瓦斯抽放巷。具体方案：在2217上巷、2217下巷西侧平距24.6m、24.65m（帮—帮），2#煤层底板17m以下布置一条底板岩巷，底板岩巷净断面为4.2m×3.4m（宽×高）。均布置至距工作面切眼北侧20m位置处用联巷进行联通，联巷同底板岩

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巷，始终位于2#煤层底板17m以下，再分别与2217顶板绕道贯通，实现底板岩巷全负压通风。

2、抽采钻场

矿井抽采钻场为高位钻场，主要分布于2214上巷，主要为2214采煤工作面施工高位钻孔服务。钻场布置参数：在2214上巷每隔60m左右布置1个高位钻场，钻场长6m、深4.5m、高2.8m。

3、抽采钻孔

1）邻近层瓦斯抽采工程

沿2214工作面上巷每隔60m布置1个高位钻场，钻长规格为长（6m）×宽（4.5m）×高（2.8m），在每个钻场中施工4排共计16个高位钻孔，每排4个钻孔，钻孔孔径不小于94mm，抽采1#煤层卸压瓦斯。

2013年2214工作面需施工4个高位钻场，按每个钻场16个钻孔，每个钻场钻孔工程量为986m，共计钻孔工程量3944m。

2）煤巷掘进工作面

12430上巷及联巷：工作面采用迈步式巷帮钻场连续抽采瓦斯钻孔+迎头卸压抽采瓦斯钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯方式，①在巷道两帮施工2个钻场（上巷第一循环除外），共施工钻孔18个，其中15个区域防突钻孔，3个效果检验孔，其中左钻场、右钻场、巷道迎头各施工5个区域防突钻孔及1个效果检验钻孔，抽采钻孔控制工作面前方70m、巷道两侧轮廓线外15m范围的煤层，每循环总进尺1135m；②上巷第一循环：在巷道迎头施工钻

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孔18个，其中15个区域防突钻孔，3个效果检验孔，抽采钻孔控制工作面前方70m、巷道两侧轮廓线外15m范围的煤层，每循环总进尺987m；钻孔孔径为75mm，采用水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至四下临时瓦斯抽采系统。每循环进尺为50m，共7个循环，需施工12个钻场，钻孔工程量为7797m。

12430下巷及联巷：工作面采用迈步式巷帮钻场连续抽采瓦斯钻孔+迎头卸压抽采瓦斯钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯方式，①在巷道两帮施工2个钻场（联巷第一循环、上巷第一循环除外），共施工钻孔18个，其中15个区域防突钻孔，3个效果检验孔，其中左钻场、右钻场、巷道迎头各施工5个区域防突钻孔及1个效果检验钻孔，抽采钻孔控制工作面前方70m、巷道两侧轮廓线外15m范围的煤层，每循环总进尺1135m；②联巷第一循环：在巷道迎头施工钻孔20个，其中17个区域防突钻孔，3个效果检验孔，抽采钻孔控制工作面前方70m、巷道两侧轮廓线外15m范围的煤层，每循环总进尺1024m；③下巷第一循环：在巷道迎头施工钻孔18个，其中15个区域防突钻孔，3个效果检验孔，抽采钻孔控制工作面前方70m、巷道两侧轮廓线外15m范围的煤层，每循环总进尺987m；钻孔孔径为75mm，采用水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至四下临时瓦斯抽采系统。每循环进尺为50m，共9个循环，施工14个钻场，钻孔工程量为9956m。

2216下巷：工作面采用顺层预抽区段煤层瓦斯方式，在2214下巷每3m施工顺层钻孔，钻孔深度为60m，孔径为113mm, 采用

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水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至地面永久瓦斯抽采系统，需施工220个钻孔,钻孔工程量为13200m。

2216下联巷：工作面采用顺层预抽煤巷条带煤层瓦斯方式，在巷道迎头施工钻孔20个，其中17个区域防突钻孔，3个效果检验孔，钻孔直径75mm，抽采钻孔控制工作面前方70m、巷道两侧轮廓线外15m范围的煤层。采用水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至地面永久瓦斯抽采系统，每循环总进尺1024m。每循环进尺为50m，共1个循环，钻孔工程量为1024m。

3）采煤工作面

12430工作面：工作面突出危险区域采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯方式。分别在工作面上、下巷每5m施工一个孔深80m、孔径为113mm的顺层钻孔（钻孔压茬距10m），共需施工钻孔360个，控制整个突出危险区，采用水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至地面永久瓦斯抽采系统，钻孔工程量为28800m。

2217工作面：采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯方式，即2217下巷、2217上巷每隔3m施工1个直径94mm的顺煤层钻孔，上巷平均孔深60m、下巷平均孔深60m。采用水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至地面永久瓦斯抽采系统。分别需在2217下巷、2217上巷各自施工钻孔53个、60个，钻孔工程量为6780m。

2215工作面：采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯方式，

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即2215上巷、2217上巷每隔3m施工1个直径94mm的顺煤层钻孔，2215上巷平均孔深60m、2217上巷平均孔深45m。采用水泥砂浆或其他封孔，封孔深度不小于8m，连接至地面永久瓦斯抽采系统分别需在2215上巷、2217上巷各自施工钻孔90个、53个，钻孔工程量为7785m。

4）石门揭煤工作面

-711北大巷回风巷：采用预抽瓦斯工作面防突措施，钻孔孔径113mm,依次揭露1#上、1#、2#煤，钻孔工程量8520m。

2013年，矿井瓦斯抽采钻孔工程量大约为87806m。 4、管网工程

1）2012年7月矿井完成了地面瓦斯抽采系统升级改造，矿井共有3套瓦斯抽采系统，其中1套地面高浓度瓦斯抽放管路、额定抽放能力260 m3/min， 1套地面低浓度瓦斯抽放管路、额定抽放能力260 m3/min，主管路为直径450mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管，分管路为直径350mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管。1套井下临时抽采系统，额定抽放能力为60 m3/min，主管路和分管路为直径225mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管。

（1）地面高浓度瓦斯抽采系统管网布局

东副井工业园区的地面瓦斯抽采泵站—瓦斯抽采地面1#钻孔—瓦斯抽采巷—-711m水平北大巷回风巷—首采皮带上山—分叉至2214下巷、2217下巷、2217上巷、2215上巷。

（2）地面低浓度瓦斯抽采系统管网布局

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东副井工业园区的地面瓦斯抽采泵站—瓦斯抽采地面2#钻孔—瓦斯抽采巷—-711m水平北大巷回风巷—首采回风上山—分叉至2214上巷等地点。

（3）四下临时抽采系统管网布局

瓦斯抽采管安装线路：四下临时瓦斯抽采泵站—428车场—采掘面。抽采地点： 12430下巷预抽煤巷条带煤层瓦斯。

2）在掘进工作面安装瓦斯抽采管路，随工作面延长加长。 3）在采煤工作面回收瓦斯抽采管路，随工作面推进拆卸。 5、监测计量工程

矿井安装了1套瓦斯抽采监控系统，其中地面永久瓦斯抽采泵站安装2组瓦斯抽采监测点，2214上巷安装2组瓦斯抽采监测点，2214下巷安装1组瓦斯抽采监测点，2215上巷至少安装1组瓦斯抽采监测点，2217上巷至少安装1组瓦斯抽采监测点，2217下巷至少安装1组瓦斯抽采监测点，2216下巷至少安装1组瓦斯抽采监测点，12430上巷至少安装1组瓦斯抽采监测点，在12430下巷上巷至少安装1组瓦斯抽采监测点。

6、抽采管路管理工程

矿井将在地面瓦斯永久抽放泵站安装4个放水器，其中2个正压放水器、2个负压放水器，在井下瓦斯抽放巷口安装2个负压放水器，在各采掘工作面最低洼处至少安装1个负压放水器；在各采掘工作面至少安装1个测量口、1个排渣装置；在每个高位钻场处至少安装1个放水器、1个测量口等。在各钻孔施工地

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点至少安设1个除尘装置。

2013年瓦斯抽采工程见表2

七、施工设备

矿井钻孔施工设备较为先进、型号搭配合理。2009年引进SGZ-ⅡA型杭州坑道钻孔5台；2010年引进SGZ-ⅢA型杭州坑道钻机5台，3200型钻机（西安煤科院）4台，江苏中煤矿山设备有限公司生产的“6200/80煤矿用深孔履带钻车”1台，2011年引进“6200/80煤矿用深孔履带钻车”2台，引进凸轮钻杆1000m。2012年矿井推广使用“6200/80煤矿用深孔履带钻车”施工大直径螺旋钻孔与3200型钻机搭配凸轮钻杆快速施工钻孔。

八、主要器材

1、瓦斯抽采系统

2012年7月矿井完成了地面瓦斯抽采系统升级改造，矿井共有3套瓦斯抽采系统，其中1套地面高浓度瓦斯抽放管路、额定抽放能力260 m3/min， 1套地面低浓度瓦斯抽放管路、额定抽放能力260 m3/min，1套井下临时抽采系统，额定抽放能力为60 m3/min。具体如下：

（1）地面高浓度瓦斯抽采系统

抽采泵站：安装在东副井工业园区地面；共安装2台（1台备用）额定抽采能力260 m3/min、功率355KW的2BEC—60型水

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环式真空泵。

瓦斯抽采管安装线路：东副井工业园区的地面瓦斯抽采泵站—瓦斯抽采地面1#钻孔—瓦斯抽采巷—-711m水平北大巷回风巷—首采皮带上山—分叉至2214下巷、2217下巷、2217上巷、2215上巷。

抽采管路：主管路为直径450mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管，分管路为直径350mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管。安设1套多功能泵站控制器及相关计量传感器，并接入矿井安全监控系统。

抽采地点：抽采-711m水平首采区小流量、高浓度瓦斯。 （2）地面低浓度瓦斯抽采系统

抽采泵站：安装在东副井工业园区地面，共安装2台（1台备用）额定抽采能力260 m3/min、功率300KW的2BEC—60型水环式真空泵。

瓦斯抽采管安装线路：东副井工业园区的地面瓦斯抽采泵站—瓦斯抽采地面2#钻孔—瓦斯抽采巷—-711m水平北大巷回风巷—首采回风上山—分叉至2214上巷等地点。

抽采管路：主管路为直径450mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管，分管路为直径350mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管。安设1套多功能泵站控制器及相关计量传感器，并接入矿井安全监控系统。

抽采地点： 抽采-711m水平首采区大流量、低浓度瓦斯。 （3）四下临时抽采系统。

抽采泵站：安装在四下采区428车场内；共安装2台（1台

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备用）ZYW-62/100，功率110KW的水环式真空泵，额定抽采能力60 m3/min。

瓦斯抽采管安装线路：四下临时瓦斯抽采泵站—428车场—采掘面。

抽采管路：直径为225mm的矿用聚乙烯瓦斯抽放管。安设1套ZKC200-Z多功能泵站控制器及相关计量传感器，并接入矿安全监控系统。

抽采地点： 12430上、下巷预抽煤巷条带煤层瓦斯。 2、瓦斯实验室

实验室配备了煤层瓦斯含量测定仪3台，其中沈阳煤科院生产的2台，重庆煤科院生产的1台；测定煤层ab值的WY-98A型吸附常数测定1台；瓦斯放散初速度测定仪1台；密度测定仪1台；SP3420A型气相色谱1台；煤层坚固性测定仪2台。具备了煤层瓦斯基础参数测定能力。

3、瓦斯抽采监控系统

安装了一套瓦斯抽采监控系统，能实现对瓦斯抽采管路中的瓦斯浓度、压差、流量、温度、设备开停等参数的实时监测。

4、瓦斯抽采参数测定仪

引进了4台多功能瓦斯抽采参数测定仪，具有对孔口、管路实施抽采负压、瓦斯浓度、抽采流量测定的能力。

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九、资金计划

2013年，矿井用于瓦斯抽采资金达5258.53万元，其中用于购买主要设备占1773.78万元，用于瓦斯抽采工程占3484.75万元。2013年瓦斯抽采资金计划见表3。

以后每年瓦斯抽采资金均列入当年安全资金、国债资金项目，确保瓦斯抽采资金充足。

十、接续关系

1、井巷工程接续

2217上底板瓦斯抽放巷和2217下底板瓦斯抽放巷同时施工，2215工作面、2213工作面依次为2217工作面的接替工作面，2217上、下底板瓦斯抽放巷施工完毕后，将施工2215上巷底板瓦斯抽放巷和2213上巷底板瓦斯抽放巷。

2、抽采钻场接续

2214上巷抽采钻场按每隔60m施工1个，随工作面推进速度施工抽采钻场，确保抽采钻场超前工作面切眼100m左右。

3、抽采钻孔接续 见表2

4、管网工程接续

管网接续工程为先实施地面瓦斯抽采系统升级改造，再随采掘工作面推进度安装、拆卸瓦斯抽采管路。

（1）2012年2月至2012年5月完成地面抽放泵站安装、

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瓦斯抽放专用巷掘进、抽采管路安装等，实现地面高低浓瓦斯分源抽采。

（2）随掘进工作面推进度安装瓦斯抽采管路。 （3）随采煤工作面推进度回收瓦斯抽采管路。 5、监测计量工程接续

先安装地面瓦斯永久抽采系统的瓦斯监控装置，再随采掘工作面布置增加、删减瓦斯抽采监测点。

6、抽采管路管理工程接续

先安装瓦斯抽采主管路处的放水器、排渣口、测量口，然后随采掘工作面的布置增加、删减放水器、排渣口、测量口。

十一、有效服务时间

1、井巷工程

（1）2217上底板瓦斯抽放巷和2217下底板瓦斯抽放巷服务2217采煤工作面直至回采结束，服务时间不少于3年

2、抽采钻场

抽采钻场有效服务时间较短，一般在1-3个月，具体时间随工作面推采速度决定。

3、抽采钻孔

（1）顺煤层预抽条带钻孔服务时间较短，一般在15-30天。 （2）采煤工作面高位钻孔服务时间1-3个月，具体时间随工作面推采速度决定。

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（3）顺层预抽回采区域钻孔和顺层预抽回采区段钻孔服务时间较长，一般在3-12个月，甚至在12个月以上。

4、管网工程

（1）根据矿井服务年限以及矿井开掘进度计划安排，地面永久抽放泵站将为矿井﹣711水平服务，结合抽放泵抽放能力及维护的因数，预计地面永久抽放泵站的服务年限为15年。

（2）目前矿井抽放管路将为矿井﹣711水平首采区服务，服务年限为15年。

（3）采掘工作面瓦斯抽采支管路服务年限根据各采掘工作面生产部署情况而定。

5、监测计量工程

瓦斯抽采监控系统一般服务时间不少于5年。 6、抽采管路管理工程

一般服务时间6—12个月，随时安装、随时更新、随时维护。

十二、组织管理

1、矿长对瓦斯抽采达标工艺方案（简称达标方案）负全面责任。

2、矿总工程师负责组织制定达标方案，并组织相关单位对方案进行会审；负责根据实际条件变化安排修改方案。

3、生产矿长负责落实达标方案。

4、安全矿长及安监科负责监督检查达标方案。

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5、瓦斯治理科负责编制达标方案，根据实际条件及时修改方案。

6、防突区负责落实达标方案中的相关内容，是瓦斯抽采中钻孔施工、封孔、抽放管路维护、瓦斯参数测定等工作的主要执行者。

7、掘进区负责落实达标方案中的相关内容，是瓦斯抽采中高位钻场等工作的主要执行者。

8、各单位技术员负责向本单位干部、职工贯彻本达标方案。

十三、安全技术措施

1、开工准备

（1）施工人员必须学习并掌握钻孔设计要求和施工安全技术措施。

（2）打钻前首先必须检查施工地点的支架、顶板、等情况，以免片帮伤人。

（3）钻场所有电器设备必须上台挂牌管理，电缆吊挂整齐，物品码放整齐，确保电器设备完好、防爆。并进行安全确认工作，该工作由当班班长负责，并列表填写清楚。

（4）钻机工必须对所使用的各种设备性能进行全面了解、检查，按要求进行操作，严禁违章操作。

（5）钻机司机必须经过专门培训，掌握机器的一般性保养、维护和故障处理知识，经考试合格并取得上岗证，否则不准操作，

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严禁非司机人员驾驶和操作。

（6）机器要保持整洁，各运动件间不得残留矸石、煤粉等杂物，接班司机要认真检查机器和部件工作情况。机器应每天清理（冲洗）。

（7）钻机工作运转时，司机要注意周围情况，注意安全，钻机运转范围内不许站人或放置任何设备、工具。

（8）每班开工前必须检查各油管、操作手柄、电缆、接头、履带行走部、转盘、推进架、滑架、钻杆、钻头、螺栓、螺帽是否紧固，各运转部件有无卡碰、杂物等。

（9）打钻前，要保证钻场的风量充足，水路畅通，安全防护措施到位。

2、钻进安全技术要求

（1）钻孔施工进程中，班长为当班安全第一责任人，每班开工前必须进行安全三确认，发现异常情况及时处理并汇报。

（2）所有钻机工必须持证上岗，穿戴整齐利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧，施工进程中严格按《井下钻探操作规程》操作，坚守岗位。

（3）在钻进过程中若出现煤岩破碎、漏水、瓦斯涌出量突然增大或由于孔内瓦斯高而出现顶钻等现象，要立即停钻，汇报调度室查明原因，并积极采取有效措施，待现象解除后方可继续进尺，防止孔内事故的发生；

（4）打钻人员要精力集中，认真操作，防止孔内、机械和

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人身事故的发生，每班干活前要检查机械设备是否正常，发现有螺丝松动或零件松动应及时处理，以免造成重大机械事故，钻进过程中随时检查巷道顶板情况防止掉矸石伤人；

（5）起钻前，要丈量机上余尺，认真检查升降机的制动装置，离合装置，以及拧卸装置是否安全完好，发现问题要及时更换和处理，防止造成意外事故；

（6）钻孔施工进程中要按钻孔质量标准化施工，钻具要摆放整齐，钻场环境要整洁。

（7）检查钻头旋转方向，经空载运转没有异常现象时，方可装上钻头开孔钻进。开孔时要缓慢钻进，要保护好钻头。

（8）钻孔卡住钻杆时，必须采取安全可靠的方法取出卡住的钻杆,防止钻杆断杆。

（9）接送钻杆人员必须站在钻机的两侧接送钻杆，以防止发生顶钻伤人事故。

（10）孔内有钻具，除按规定程序卸钻杆外，绝不允许马达反转。

（11）在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及进处理。

（12）现场交接班时，必须把当班工作情况及隐患交代清楚。 3、机电管理

（1）供电设备线路中，各种保护必须齐全、灵敏可靠，设备放置合理、清洁、整齐、平稳。电缆吊挂整齐，开关上架，电

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气设备实现“三无”，杜绝“失爆”。认真管理好各种机电设备，检修制度化，维护正常化。

（2）接地系统必须完善，接地极、接地线符合规定，严禁使用铝接头连接地线，严禁串联接地。

（3）处理机电设备、线路故障时，必须切断上级电源，开关打到停止位置并加闭锁，用同电源电压相适应的验电笔验电，悬挂“有人工作，严禁送电”的停电牌，处理好后方可送电，必须坚持“谁停电，谁送电”的原则。

（4）对所有机电设备进行完好及防爆检查；大班电工每天检查一次。

4、安全防护措施

（1）所有施工人员必须随身佩戴隔离式自救器。 （2）钻场附近10m范围内必须有一组压风自救系统，且至少能满足5人同时使用。

（3）瓦斯浓度达到0.8％或二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止打钻；电动机及其开关附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.8％时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理。

（4）钻场附近必须有电话。

十四、预期抽瓦斯量

2013年，矿井在首采区进行抽采的地区有：2216下巷、2214工作面、2215上巷、2217下巷、2217下巷、2211采空区，但2214工

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作面4月将回采结束，2215上巷、2217下巷、2217下巷不再掘进，只进行回采区域预抽，同时四下地区布置的12430上巷、12430下巷需要进行瓦斯抽采，预计矿井瓦斯抽采量会有小幅增加，全年矿井瓦斯抽采量约640万m3，矿井瓦斯抽采率37%。瓦斯抽采计划见表4。

十五、预期抽瓦斯效果

根据矿井煤层瓦斯赋存条件结合采掘工作面瓦斯抽采效果实际考察，预计回采工作面抽采后煤层瓦斯含量一般小于4m3/t以下，回风巷瓦斯浓度小于0.35%以下，上隅角瓦斯浓度低于0.8%；煤巷掘进工作面残余瓦斯含量小于4.5m3/t以下，回风流瓦斯浓度低于0.4%以下。

瓦斯抽采效果较好，实现了煤层瓦斯抽采达标。

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表1 高位钻孔参数表

孔号 方位（°） 倾角（°） 深度（m） 孔径（mm） 钻孔间距 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 12# 13# 14# 15# 16# 0 3 6 9 0 -4 -7 -11 0 -5 -9 -14 0 -6 -12 -18 10 9 8 6 12 11 9 7 15 13 11 9 20 17 15 12 91.4 91.2 91.3 91.7 76.7 76.4 76.5 77 62.1 61.8 61.9 62.5 47.8 47.4 47.5 48.3 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 孔底间距6m 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 75mm 见附图4 开孔位置 28

表2 2013年瓦斯抽采工程表

项目 起止时间 主要工程量 备注 瓦斯抽采管路 瓦斯抽采系统工程 高位钻场 本煤层抽采钻场 12430上巷及联巷 煤巷掘进 工作面 12430下巷及联巷 2216下巷 2216下联巷 煤层瓦斯预抽工程 12430工作面 回采工作面 2217工作面 2215工作面 石门揭煤 邻近层瓦斯抽采工程 北大巷回风巷 2013.1—2013.2 2013.1——2013.4 2013.4——2013.8 2013.4——2013.8 2013.4——2013.9 2013.1——2013.12 2013.12 2013.6——2013.12 2013.1——2013.4 2013.1——2013.4 2013.1——2013.9 2013.1——2013.4 2013.4——2013.12 2013.4——2013.12 四下铺设瓦斯管路830m 2214上巷做2个高位钻场 12430上、下巷及联巷做26个 7797m 9956m 13200m 1024m 28800m 6780m 7785m 8520m 3944m 540m 570m 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯 顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯 顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯 顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯 顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯 石门揭煤预抽钻孔 高位钻孔抽放邻近层卸压瓦斯 2214工作面高位钻孔 2217上巷底板岩巷 瓦斯抽放巷 2217下巷底板岩巷 29

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表3 2013年瓦斯抽采资金计划表

序号 一、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

项目名称 抽采设备 φ377mm瓦斯抽采管路及配套设施 φ273mm瓦斯抽放管 Φ75mm瓦斯抽放管 Φ51mm瓦斯抽放管 煤层注水泵 CJZ70瓦斯抽放综合参数测定仪 注浆泵 Φ73mm*1000mm圆弧型凸棱钻杆 Φ86mm*1000mm圆弧型凸棱钻杆 Φ73mm*1500mm圆柱型光杆 Φ80mm*1000mm螺旋钻杆 Φ42mm*750mm圆柱型光杆 HZM-4胶囊瓦斯压力快速测定仪 DGC煤层瓦斯含量煤样罐 负压自动排渣放水器 ZDY-4000S型全液压坑道钻机 CMS1-8000s煤矿用液压深孔钻车及配套凸棱钻杆 CMS1-4000/55煤矿用液压深孔钻车及配套肋骨钻杆 MD-2煤钻屑瓦斯解吸仪 KCS-32Y矿用湿式压气引射孔口除尘放喷器 ZK-300型压注式高效封孔机 设备规格 型号及工程描述 φ377mm φ273mm Φ75mm Φ51mm CJZ70 Φ73mm*1000mm Φ86mm*1000mm Φ73mm*1500mm Φ80mm*1000mm Φ42mm*750mm HZM-4 DGC ZDY-4000S CMS1-8000s CMS1-4000/55 MD-2 KCS-32Y ZK-300 31

单位 m m m m 台 台 台 m m m m m 台 个 台 台 台 台 台 台 台 单价（元） 750 750 80 60 250000 36000 30000 680 760 500 500 300 35000 4000 20000 800000 1580000 1350000 3700 65000 20000 数量 2000 2000 5000 3000 4 3 6 1500 1500 1200 1000 1000 2 5 15 5 1 1 4 5 5 总价 （万元） 150 150 40 18 100 10.8 18 102 114 60 50 30 7 2 30 400 158 135 1.48 32.5 10

22 23 合计 专用双组分聚氨酯封孔材料 风动防突手持钻机 套 台 500 30000 2500 10 125 30 1773.78

续表3 2013年瓦斯抽采资金计划表

序号 二、 瓦斯抽采工程 1） 2214面 ≥Φ94mm Φ75mm Φ75mm Φ113mm Φ113mm Φ113mm Φ94mm Φ94mm Φ113mm 32

工程名称 技术特征 数量 4 3.944 7.797 9.956 13.2 1.024 28.8 6.78 7.785 8.52 540 单位 个 km km km km km km km km km m 单价（万） 5 22.3 17 17 17 17 17 17 17 22.3 1.6 总价 （万） 108 20 88 132.5 169.25 224.4 17.4 489.6 115.3 132.3 190 864 （1） 2214高位抽放钻场 （2） 高位抽放钻孔 2） 3） 4） 5） 6） 7） 8） 9） 12430上巷及联巷预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突钻孔 12430下巷及联巷预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突钻孔 2216下巷预抽区段区域煤层瓦斯防突钻孔 2216下巷预抽煤巷条带煤层瓦斯防突钻孔 12430工作面预抽回采区域煤层瓦斯区域防突钻孔 2217工作面预抽回采区域煤层瓦斯区域防突钻孔 2215工作面预抽回采区域煤层瓦斯区域防突钻孔 北大巷回风巷预抽瓦斯工作面防突措施钻孔 10） 2217上巷底板岩巷

11) 2217下巷底板岩巷 570 26 m 个 1.6 5 912 130 12） 本煤层抽采钻场 合计 3484.75

表4 2013年瓦斯抽采量计划表

地面永久系统计划抽采量 抽采地点 抽采方法 抽采类型 抽采起止日期 >30% 2214工作面 2211采空区 2214采空区 2215工作面 2217工作面 卸压抽采 卸压抽采 卸压抽采 非卸压抽采 非卸压抽采 边采边抽 采空区抽采 采空区抽采 预抽回采区域 预抽回采区域 预抽区段 预抽煤巷条带 预抽煤巷条带 预抽回采区域 2013.1.1—5.30 2013.1.1-12.31 2013.6.1—12.31 2013.1.1-12.31 2013.1.1-12.31 2013.4.30-12.31 2013.1.1-11.22 2013.5.1-12.31 2013.5.1-12.31 33

井下移动系统计划抽采量 >30% 7～30% 33.7 25.9 42.9 <7% 合计 抽放量 其中 预抽 瓦斯量 0.0 0.0 0.0 115.6 131.4 69.1 33.7 25.9 42.9 可利用瓦斯量 备注 7～30% 115.6 131.4 69.1 <7% 67 68.3 46.4 67 68.3 46.4 115.6 131.4 69.1 33.7 25.9 42.9 2216下巷及联巷 非卸压抽采 12430下巷及联巷、切眼 12430上巷及联巷 12430下巷

非卸压抽采 非卸压抽采 非卸压抽采

12430上巷 -711北大巷回风巷 合计 非卸压抽采 非卸压抽采 预抽回采区域 预抽瓦斯工作面防突措施 2013.7.1-12.31 2013.3.20-9.30 34.6 5 34.6 5 640 34.6 5 458.2

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