1、2305工作面回采瓦斯抽采設計2305工作面正在安裝，預計2018年8月開始正式回采。根據(jù)2303工作面回采期間瓦斯涌出量統(tǒng)計，瓦斯絕對涌出量1.69m3/min16.86m3/min,相對涌出量1.40m3/t3.28m3/t（見2303工作面回采瓦斯情況分析圖。2305工作面按平均日產(chǎn)10000噸每日均產(chǎn)噸，富裕系數(shù)1.2）計算，回采期間瓦斯絕對涌出量在2.72m3/min15.97m3/min,平均瓦斯絕對瓦斯量9.35m3/min。因此工作面回采需要投入瓦斯抽采系統(tǒng)，采取瓦斯抽采措施，保證工作面安全生產(chǎn)。一、2305工作面概括2305工作面開采煤層為下二迭統(tǒng)山西組下部的3歌.1、地質(zhì)情

2、況2305工作面東高西低，東西高差85m煤層展布基本呈單斜構(gòu)造，單斜產(chǎn)狀為傾向225255°、彳角2-8o另外，2303運卷揭露兩條小型正斷層，可能會延伸到2305工作面內(nèi)，影響工作面掘進和回采。F1正斷層西距23排水進風巷130m產(chǎn)狀為：傾向120°、彳角60°、落差H=0.7m;F2正斷層西距23排水進風巷525m產(chǎn)狀為：傾向319°、彳角60°、落差H=0.2ni施工前需作好過斷層準備并且施工中加強支護。根據(jù)三維地震勘探結(jié)果顯示：工作面西部發(fā)育一陷落柱X8,長軸方向為南北向，長約116m東西向長約98nl掘進中需要進一步探明X8陷落柱準確

3、邊界。老頂：灰色，以石英為主，含云母，夾泥巖，平均厚度2.8直接頂：黑色，質(zhì)均，含植物化石，斷口不平坦，泥巖，平均厚度3.7m。底板：泥巖，黑色塊狀，致密質(zhì)均。平均厚度6.4m。2、工作面位置及四鄰關(guān)系2305工作面位于23采區(qū)南部，東面為23采區(qū)大巷，西面為我礦與常村礦井田邊界，北面為正在回采的2303工作面，南面為未采區(qū)。23排水進回）風巷延伸段：位于23采區(qū)西部，東面為2305工作面未采），西面為常村礦井田邊界。3、工作面參數(shù)及儲量2305工作面走向長度181.7m,傾向長度1466m停采線距23皮帶巷中53m理論可采長度1413m,煤層平均厚度為6.2m,可采儲量210萬t。設計可采長

4、度891M設計可采儲量1302891噸。4、工作面通風系統(tǒng)2305工作面采用“U+L'型通風系統(tǒng)，即新鮮風流從地面一新進風井723皮帶巷-2305運巷2305工作面72305風巷2305瓦斯巷）-23集中回風巷一新回風巷5、工作面瓦斯、煤塵情況2009年礦井瓦斯等級鑒定表明：23采區(qū)瓦斯絕對涌出量為10.34 m3/min,相對涌出量為2.4m3/t,瓦斯涌出相對較高；煤塵具有爆炸性，火焰長度20mm煤層自燃傾向性等級為田級，自燃傾向性為不易自燃。6、其它開采技術(shù)條件煤塵具有爆炸性，火焰長度20mm煤層自燃傾向性等級為田級，自燃傾向性為不易自燃。二、2305工作面回采瓦斯抽采設計1、瓦

5、斯抽采的必要性根據(jù)2303工作面回采時瓦斯涌出絕對量在1.69m3/min16.86 m3/min,相對涌出量1.40m3/t3.28m3/t。預計2305工作面按平均日產(chǎn)10000噸<每日均產(chǎn)噸，富裕系數(shù)1.2）計算，回采期間瓦斯絕對涌出量在2.72m3/min15.97m3/min,平均瓦斯絕對瓦斯量9.35m3/min。按規(guī)定“1個采面工作面瓦斯涌出量大于5m3/min,通風方法解決不合理”的情況下，需要進行瓦斯抽采。2、瓦斯抽采的可行性根據(jù)2303工作面采空區(qū)瓦斯抽采情況，一般抽采瓦斯?jié)舛仍?%選用DN275瓦斯管道，抽采瓦斯量在2m3/min,抽采率達20%,2303工作面回采

6、過程中不間斷抽采瓦斯，保證了工作面瓦斯治理。3、2305工作面回采瓦斯抽采方案根據(jù)臨近2303面回采瓦斯涌出，預計2305面回采瓦斯涌出平均9.35m3/min,2305工作面瓦斯抽采選用分段處理：工作面前300M采用延空留巷方式留設瓦斯尾巷的方法治理瓦斯；在2305瓦斯巷1橫貫到2橫貫之間從風巷向上打設鉆孔，采用裂隙帶抽放；工作面推進600M后，在風巷本煤層中布置鉆場，施工頂板走向高位鉆孔，抽采工作面回風隅角采空區(qū)瓦斯的抽采方法。<1）尾巷法2305工作面前300M采用延空留巷方式留設瓦斯尾巷的方法治理瓦斯，即在工作面回采過程中，在風巷上隅角處架設U型鋼支護好風巷的一部分斷面作為瓦斯尾

7、巷，保證尾巷的通風斷面，具體支護方式參照2103尾巷支護方式見尾巷支護示意圖）。回采期間，抽放管路延接至工作面上隅角，若巷道壓力過大，造成后尾巷斷面無法保證，尾巷排放瓦斯效果不明顯，造成上隅角瓦斯高，則上隅角埋管抽放的方法解決瓦斯大問題。2）頂板鉆孔法工作面推進300M后，在2305瓦斯巷1橫貫開始斜向上打設4個鉆孔，在1橫貫到2橫貫之間從風巷向上打設鉆孔，采用裂隙帶抽放，抽取裂隙帶的瓦斯，即在2305工作面風巷從瓦斯巷1橫貫到2橫貫之間每隔20M向工作面上方打設4個鉆孔，1橢占孔終孔打到2305風巷邊緣，4#鉆孔終孔打設打到2305瓦斯巷上方距風巷南幫25M,2#、3轆孔平均布置在1腳4轆孔

8、之間，鉆孔斜向上打設，鉆孔長度水平長度取80M,用于抽取裂隙帶的瓦斯具體布置見2305工作面抽采鉆孔布置圖）。為了驗證鉆孔布置的合理性，每排設計了四個鉆孔，在施工第一排鉆孔時，先施工2#和3#鉆孔，其次，優(yōu)先施工1#鉆孔。根據(jù)第一排的抽放情況，確定之后各排鉆孔施工數(shù)量和參數(shù)。頂板鉆孔參數(shù)表與風巷夾角偏北為正，偏南為負）序鉆場號、鉆孔鉆孔鉆孔鉆孔鉆孔鉆孔傾與風巷鉆孔長號號起點底板標高(m>起點標高(m>末點底板標高(m>末點標高(m>角(度>夾角<度)度M11#W貫1橢占孔537.5542.553657622.7233.86286.92821#黃貫2橢占孑L5

9、37.5542.553657622.723-3.29186.87431#黃貫3橢占孑L537.554253657623.027-9.64988.17241函貫4橢占孑L537.554253657623.027-15.77690.3275第一排1轆孔538.5543.553757722.7230.71686.7386第一排2轆孔538.5543.553757722.723-7.12687.4067第一排3轆孔538.554353757723.027-14.03789.6018第一排4轆孔538.554353757723.027-20.55892.8369第二排1轆孔54054553857822.

10、4180.71686.54610第二排2轆孔54054553857822.418-7.12687.21211第二排3轆孔540544.553857822.723-14.03789.40012第二排4轆孔540544.553857822.723-20.55892.62913第三排1轆孔541.5546.553957922.1110.71686.35614第三排2橢占孔541.5546.553957922.111-7.12687.02215第三排3橢占孔541.554653957922.418-14.03789.20216第三排4橢占孔541.554653957922.418-20.55892.4

11、2417第四排1橢占孔543548539.5579.521.4940.71685.98518第四排2轆孔543548539.5579.521.494-7.12686.64719第四排3轆孔543547.5539.5579.521.803-14.03788.81420第四排4橢占孔543547.5539.5579.521.803-20.55892.02221第五排1橢占孔544.5549.554058020.8710.71685.62422第五排2橢占孔544.5549.554058020.871-7.12686.28323第五排3橢占孔544.554954058021.183-14.03788

12、.43724第五排4橢占孔544.554954058021.183一20.55891.63025第六排1橢占孔54655154258221.1830.71685.80326第六用F2橢占孔54655154258221.183-7.12686.46427第六由F3橢占孔546550.554258221.494-14.03788.62428第六由F4橢占孔546550.554258221.494-20.55891.82529第七排1轆孔54855354358320.5580.71685.44730第七排2橢占孔54855354358320.558-7.12686.10531第七排3橢占孔54855

13、2.554358320.871-14.03788.25232第七排4橢占孔548552.554358320.871-20.55891.43933第八排1轆孔55055554558520.5580.71685.44734第八排2轆孔55055554558520.558-7.12686.10535第八排3轆孔550554.554558520.871-14.03788.25236第八排4橢占孔550554.554558520.871-20.55891.43937第九排1橢占孔55255754658619.9270.71685.10138第九排2橢占孔55255754658619.927-7.1268

14、5.75639第九排3橢占孔552556.554658620.243-14.03787.89040第九排4橢占孔552556.554658620.243-20.55891.06441第十排1轆孔55355854858820.5580.71685.44742第十排2轆孔55355854858820.558-7.12686.10543第十排3轆孔553557.554858820.871-14.03788.25244第十排4轆孔553557.554858820.871-20.55891.43945第十一排1#鉆孔55455955059021.1830.71685.80346第十一排2#鉆孔55455

15、955059021.183-7.12686.46447第十一排3#鉆554558.555059021.494-88.624孔14.03748第十一排4#鉆孔554558.555059021.494一20.55891.82549第十二排1#鉆孔55556055259221.8030.71686.16950第十二排2#鉆孔55556055259221.803-7.12686.83351第十二排3#鉆孔555559.555259222.111-14.03789.00752第十二排4#鉆孔555559.555259222.111-20.55892.22153第十三排1#鉆孔55656155359321

16、.8030.71686.16954第十三排2#鉆孔55656155359321.803-7.12686.83355第十三排3#鉆孔556560.555359322.111-14.03789.00756第十三排4#鉆孔556560.555359322.111-20.55892.22157第十四排1#鉆孔55756255559522.4180.71686.54658第十四排2#鉆孔55756255559522.418-7.12687.21259第十四排3#鉆孔557561.555559522.723-14.03789.40060第十四排4#鉆孔557561.555559522.723-20.558

17、92.629<3）低位鉆場穿層鉆孔法工作面推進600M后采用低位鉆場向裂隙帶打設鉆孔進行抽放，從2305瓦斯巷2橫貫開始共布置有7個鉆場，從2305瓦斯巷二橫貫開始，斜向工作面上方打設4個鉆孔，之后每個鉆場布置4個鉆孔，鉆孔長度110-120M,鉆孔重疊40M向工作面方向打設。由于各鉆場之間鉆孔有接替抽放情況，可能會造成接替期間瓦斯管理不穩(wěn)定，使用低位鉆場鉆孔抽放法時，必須結(jié)合上隅角埋管抽放法。低位鉆場鉆孔參數(shù)表<與風巷夾角偏北為正，偏南為負)序號鉆場號、鉆孔號鉆孔起點底板標高(m>鉆孔起點標高(m>鉆孔末點底板標高(m>鉆孔末點標高(m>鉆孔傾角(度>

18、;與風巷夾角<度)鉆孔長度<M1一橫貫1#鉆孔55856355659616.7003.862115.1052一橫貫2#鉆孔55856355659616.700-3.291115.0333一橫貫3#鉆孔558562.555659616.939-9.649116.6384一橫貫4#鉆孔558562.555659616.939-15.776119.48851#鉆場1#鉆孔56056555759716.2213.862114.82161#鉆場2#鉆孔56056555759716.221-3.291114.74971#鉆場3#鉆孔560564.555759716.461-9.649116.3

19、4681#鉆場4#鉆孔560564.555759716.461-15.776119.19092#鉆場1#鉆孔56256755859815.7403.862114.545102#鉆場2#鉆孔56256755859815.740-3.291114.474112#鉆場3#鉆孔562566.555859815.981-9.649116.063122#鉆場4#鉆562566.555859815.981-118.900孔15.776133#鉆場1#鉆孔56456956060015.7403.862114.545143#鉆場2#鉆孔56456956060015.740-3.291114.474153#鉆場3

20、#鉆孔564568.556060015.981-9.649116.063163#鉆場4#鉆孔564568.556060015.981-15.776118.900174#鉆場1#鉆孔56657156260215.7403.862114.545183#鉆場2#鉆孔56657156260215.740-3.291114.474194#鉆場3#鉆孔566570.556260215.981-9.649116.063204#鉆場4#鉆孔566570.556260215.981-15.776118.900215#鉆場1#鉆孔570575563.5603.514.5263.862113.891225#鉆場2#

21、鉆孔570575563.5603.514.526-3.291113.820235#鉆場3#鉆孔570574.5563.5603.514.770-9.649115.391245#鉆場4#鉆孔570574.5563.5603.514.770-15.776118.211256#鉆場1#鉆孔57357856560513.7923.862113.523266#鉆場2#鉆孔57357856560513.792-3.291113.452276#鉆場3#鉆孔573577.556560514.037-9.649115.012286#鉆場4#鉆孔573577.556560514.037-15.776117.823

22、297#鉆場1#鉆孔57658156860813.7923.862113.523307#鉆場2#鉆孔57658156860813.792-3.291113.452317#鉆場3#鉆孔576580.556860814.037-9.649115.012327#鉆場4#鉆孔576580.556860814.037-15.776117.8234、瓦斯抽采系統(tǒng)布置2305工作面采用臨時抽采系統(tǒng)：23抽放碉室、管道<DN325_-_-_-a-&-q-<<DN300規(guī)格）-42305風巷<DN27覦格）-4抽采鉆場、鉆孔、采空區(qū)埋管。5、瓦斯抽采參數(shù)確定< 1）抽采流量

23、的確定根據(jù)“瓦斯抽采基本指標”，工作面瓦斯涌出量在510m3/min,瓦斯抽采率要達到20%實際取25%則最高瓦斯抽采量需要達到2.5m3/min;根據(jù)2303工作面抽采情況，預計2305工作面高位抽采鉆孔管內(nèi)濃度可達815%則需要抽采混合流量最大為31.25m3/min,為保證瓦斯抽采有一定的可調(diào)范圍，最大混合流量取30m3/min。< 2）瓦斯抽采管路選擇根據(jù)2303抽采經(jīng)驗，2305工作面鉆孔<鉆場）通過50mm豈裝高壓管與2305風巷主管相連，2305風巷支管1510M為273螺旋焊管，主管550M為325聚乙烯管，<可部分利用2303工作面抽放主管）。主管路從23抽

24、放碉室接到2305風巷口，吊掛在23皮帶巷距頂200mm風風巷支管采用直徑273聚乙烯管路，管路吊掛在風巷北幫，距頂500mm貼幫吊掛，在風巷有鉆場的地方設置三通甩頭，過了瓦斯巷2橫貫每隔20M設置一個三通甩頭，一直布置到工作面切眼。在風巷口上安設孔板流量計、放水器。三、瓦斯泵能力核定1、瓦斯抽采管路阻力計算< 1)管道系統(tǒng)阻力計算Hf=9.81Q2XAXL/<K*D5)式中：Hf-管道摩擦阻力Q-管內(nèi)氣體流量，m3/min-瓦斯?jié)舛热?5%混合瓦斯對空氣的相對比重0.933L-管道長度，該線路共有？273管道1510ml?325管道550mK-系數(shù)，取0.71D管道內(nèi)徑，分別為2

25、5cm30cni將有關(guān)數(shù)據(jù)代入Hf=9.81Q2XzxL/<KXD5)Hf=9.81X<30X30)2X0.933x1510/<0.71X255)+550/<0.71X305)弋8241.7<Pa)<2)管道局部阻力一般按管道摩擦損失的10%20%算，取15%<3)管道總阻力1.15X8241.7=9477.96<Pa)2、瓦斯抽采系統(tǒng)所需負壓瓦斯泵的壓力除了克服管道摩擦阻力與局部阻力損失外，還必須有一部分做為抽采處的負壓，所以瓦斯抽采需要的負壓為：H=1.2EHf+Hd式中：1.2為瓦斯泵備用系數(shù)H抽米瓦斯泵的負壓，PaEHf-管道阻力和，Pa

26、Hd-要求鉆孔口的負壓，取5000Pa將有關(guān)數(shù)據(jù)代入H=1.2<EHf+Hd)H=1.2X<9477.96+5000)=17373<pa)3、在用瓦斯泵能力目前，我礦正在使用的瓦斯抽放泵為ZWY85/110型井下移動式抽放泵，該泵能力參數(shù)為:型號最大抽氣量<m3/min)極限真空度<Kpa)耗水量<m3/min)電機功率<kvy供電電壓<V)ZWY85/11085-81200110660選用ZWY85/110型瓦斯抽采泵，其正常可提供抽采負壓為81kPa,能滿足抽采需要。四、封孔鉆孔成空后立即進行封孔，瓦斯每個鉆孔采用埋設聚乙烯管進行封孔，封孔材

27、料為聚胺脂或水泥砂漿，下置？73套管6ml封孔深不小于8m;鉆場在斷層附近，孔口易塌孔等可以適當增加孔口管長度、封孔深度，注意套管及封孔質(zhì)量，確保鉆孔不漏氣。從孔口引出高壓管路，每個鉆孔安設一個孔板流量計，每四個鉆孔一組安設一個放水器，之后連接到風巷支管。五、瓦斯抽采系統(tǒng)安裝技術(shù)要求管道、放水器等入井前必須進行防腐，先對管道除銹，刷瀝青漆一遍；鋪設完后，再刷瀝青漆一遍；在井下長期使用的所有抽放管道每年進行一次防腐，避免管道銹蝕；管道每50m和巷道岔口需刷白漆注紅字，作為瓦斯管道標志。管道吊掛在巷道幫、頂部，管道必須距巷道頂板以下不大于0.5m;要求每根管道均勻吊掛兩處。管道之間用法蘭盤連接，3mm厚的石棉墊做密封，確保管道系統(tǒng)嚴密不漏氣。抽采管道嚴禁與帶電導體（電纜、信號線等布置在巷道同側(cè)，管道與電纜交叉時必需相距0.3m以上。抽采管道延接時，需在設計風巷口加設三通并安裝閘閥，已便分期抽采管道延接及合茬。管道要求鋪設平直，連接避免拐死彎，彎頭大于90°。放水器必須在每個巷道低洼處、易積水點安設，距離較長、平直的巷道不大于500m需安裝一處放水器，確保每段巷道的積水有效排除。臨時泵站進氣側(cè)安設一除污器，永久系統(tǒng)需在工作面管道進入主干系統(tǒng)前安設一除污器。抽采鉆場