贵州正华矿业有限公司水城县化乐乡朝阳煤矿1151综采工作面瓦斯治理方案编制部门：通风科编制人：廖应开部门负责人：胡晓珠编制时间： 2017年12月20日目录第一章概况 (5)一、工作面概况 (5)二、矿井和工作面通风情况 (6)三、矿井安全监测监控系统 (7)四、瓦斯抽放系统 (7)第二章工作面瓦斯涌出量预计 (8)一、开采层瓦斯涌出量 (9)二、邻近层瓦斯涌出量 (11)三、采空区（含围岩）瓦斯涌出量 (13)四、1151工作面瓦斯预测 (13)第三章 1151综采工作面瓦斯综合治理方案 (14)一、基本情况： (14)二、瓦斯综合治理方案： (14)三、瓦斯综合治理 (27)四、综采工作面风量计算 (34)五、瓦斯抽放管路敷设 (38)六、工作面回采结束后瓦斯治理 (42)第四章综采工作面“一通三防”管理安全措施 (42)一、1151综采工作面防尘措施 (42)二、1151综采工作面火灾防治安全措施 (43)三、1151综采工作面防爆措施 (45)四、瓦斯管理安全措施 (46)第五章综采工作面瓦斯治理工程计划 (51)一、瓦斯治理工程计划 (51)第六章组织管理 (52)一、成立1151工作面瓦斯治理领导小组 (52)二、建立瓦斯治理工作责任制 (54)三、建立完善各类瓦斯抽放技术资料和图纸 (55)四、加强抽放瓦斯管理提高瓦斯抽放效果 (57)第七章保障措施 (59)一、瓦斯治理装备及其人员保障 (59)二、资金投入 (59)三、管理措施 (60)编制依据 (64)附图： (65)1151综采工作面瓦斯治理方案第一章概况一、工作面概况二、矿井和工作面通风情况矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。
在风井安设两台主扇，其型号为：FBCDZNO17型，2×110KW对旋风机，对旋风机承担矿井通风任务。
工作面通风状况：1151综采工作面采用U型通风，工作面进风通风线路：主斜井（副斜井）→1280运输石门→1151运输巷→1151工作面。
回风线路为：1151工作面→1151回风巷→1151回风巷回风绕道→总回风斜井→地面。
三、矿井安全监测监控系统矿井安全监测监控系统采用煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90NB 型矿用综合安全监测监控系统，该系统有煤安MA标志，采用时分制分布式结构，由地面中心站、服务器、井上下分站、电源箱、各种智能传感器、断电器、传输电缆和系统软件组成，具有甲烷超限断电和风电、瓦斯闭锁功能；具备屏幕显示监测、存储数据、打印报表功能；系统主机或电缆发生故障时，系统中使用的分站能保证甲烷断电仪和风电闭锁的功能；能实现多屏显示和超限断电与远程控制断电。
井上、下装有甲烷、温度、风速、设备开停、负压、风门开关等传感器，监测监控范围覆盖所有采掘工作面、主要硐室、主要进回风巷等地点，采掘工作面等区域实现了风电闭锁和瓦斯电闭锁。
四、瓦斯抽放系统矿井在采区地面建有永久瓦斯抽采站，每个采区有封闭式和开放式抽采系统各一套，共有2BEC-52型高负压抽采泵2台（一台运行、一台备用），配套电机功率为280kW,最大排气量235m3/min；2BEC-52型低负压抽采泵2台（一台运行、一台备用），配套电机功率为280kW,最大排气量235m3/min。
两套抽采系统主管均为DN500mm的煤矿用PVC 管，干管均为直径315mm的双抗聚乙烯管。
管径、管材符合安全设施设计要求。
高、低负压瓦斯管路均采用法兰和内插式连接的方式。
第二章工作面瓦斯涌出量预计1151工作面瓦斯来源主要有本煤层、邻近煤层（M5）、采空区（含围岩）的瓦斯。
1151工作面瓦斯涌出量预测方法采取分源预测法。
1151工作面瓦斯涌出量：根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以24h为一个预测圆班，其计算公式为：q采=q1+q2+q3式中：q采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m³/t；q1——开采层相对瓦斯涌出量，m³/t；q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t;q3——采空区（含围岩）相对瓦斯涌出量，m³/t;一、开采层瓦斯涌出量根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）,中厚煤层不分层开采时，开采层瓦斯涌出量，其计算公式为:式中：q1——开采层相对瓦斯涌出量，m³/t；K1——围岩瓦斯涌出系数；K1值选取范围为1.1～1.3；全部垮落法管理顶板，碳质组分较多的围岩，K1取1.3；局部充填法管理顶板K1取1.2；全部充填法管理顶板K1取1.3；K2——工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算,开采M5煤层的平均厚度达1.7m，回采率取95%；K2=1.05K3——采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，参照AQ1018-2006标准附录D选取，采用长壁后退式回采时计算公式如下：K3=(L-2h)/L式中：L——工作面长度：176m；h——掘进巷道预排等值宽度m,按表D-1取值11.0；b——巷道宽度：4m。
K3=(L-2h)/L=(176-2×11)/176=0.875m——开采层厚度，取1.7m；M——工作面采高，取1.7m；W0——煤层原始瓦斯含量，10.81m³/t（在1151运输巷与回风巷掘进期间经过预测的最大值（最深处））；Wc——运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m³/t；参照AQ1018-2006标准附录C选取。
表D-1. 巷道预排瓦斯带宽度值250 12.0 16.9 21.5300 13.0 18.0 23.0H值亦可采用下式计算：低变质煤：h=0.808T高变质煤：h=（10.81×0.01183T）/(1+0.0183T)根据本矿煤质情况，设计选7m3/t.r,换算成原煤瓦斯含量经计算为3.68m³/t。
q1=1.3×1.05×0.86×1×（10.81-3.68）=8.37m³/t二、邻近层瓦斯涌出量邻近层瓦斯涌出有M6，根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006），邻近层瓦斯涌出量计算公式为：式中：q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t；mi——第i个邻近层煤层厚度 m；M——工作面采高 m；ηi——第i个邻近层瓦斯排放率，%，本矿采高小于4.5m参照AQ1018标准附录D.1选取；W0i——第i个邻近层煤层原始瓦斯含量m³/t；W ci——第i个邻近层煤层残存瓦斯含量m³/t，参照开采层选取。
因此邻近层M6煤层瓦斯涌出量为：Q M1——M6煤层相对瓦斯涌出量，m³/t；M6——M6煤层厚度，取2.27m；M——M5煤层工作面采高，取1.7m；η1——M6煤层瓦斯排放率(M5和M6的层间距为20m)，按图D.1选取25%；W06——M6煤层原始瓦斯含量，16.08m³/t；Wc6——M6煤层残存瓦斯含量选取3.68m³/t。
M6=（16.08-3.68）×1×25%=3.1m³/t同理 q M3=（11.47-3.68）×1×25%=1.95m³/t1－上邻近层；2－缓倾斜煤层下邻近层；3－倾斜煤层下邻近层。
邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线三、采空区（含围岩）瓦斯涌出量根据经验，工作面正常回采时采空区相对瓦斯涌出量占开采层、围岩与临近层总和的10-20%，取15%，则1151工作面正常回采时采空区相对瓦斯涌出量为m³/t。
q k=0.15×（10.81+3.68）=2.17（m³/t)四、1151工作面瓦斯预测根据上述分析，预测1151工作面正常回采时的相对瓦斯涌出量为10.81m³/t。
见表2。
表2 1151采面瓦斯来源预测表按正常日产量2000t,最大日产量3000t计算，1151工作面正常回采时的绝对瓦斯涌出量为36.79m³/min，最大绝对瓦斯涌出量55.19m³/min。
见表3。
表3 1151采面回采时的绝对瓦斯涌出量预测表第三章 1151综采工作面瓦斯综合治理方案一、基本情况：1151采面走向长540m，倾向长176m，开采面积:95040 m2（留有20m保护煤柱除外）煤层厚度:1.7m, 煤的容重1.5t/m3,煤炭储量24.2万t、回采率95%、可采煤量23万t,M5煤层瓦斯含量10.81m³/t，从表3可以看出，M5煤层和邻近层瓦斯含量都比较大，所以必须加大瓦斯治理力度，从根本解决1151采面瓦斯问题。
二、瓦斯综合治理方案：（一）通风1151采面采用“U”型上行通风方式，工作面配风根据《煤矿安全规程》第一百零一条规定，井巷中的允许风流速度进行配风，采煤工作面、掘进巷道中的煤巷和半煤岩允许风速为0.25-4m/s，因此该工作面取允许风速最大值4 m/s进行计算，巷道断面为10㎡，即最小、最大配风量为：0.25×10×60=150m³/min、4×10×60=2400m³/min。
所以配分量在150m³/min到2400m³/min之间。
（二）防突1、区域综合防突措施1）区域预测根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2012年5月14日对朝阳煤矿《+1321水平以上M2、M3、M5、M6号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，M5煤层具有突出危险，按突出煤层进行管理。
综上可知，1151综采工作面回采区域具有突出危险性，需采取区域防突措施进行消突。
2）区域防突措施1151综采工作面采取本煤层顺层钻孔抽放瓦斯的区域防突措施，在1151运输巷和回风巷向煤层倾向施工抽放钻孔。
设计1151本层钻孔间距3m,1151运输巷从里程516米处开始遇到构造，缩短了开孔间距，间距为2米。
孔径为75mm，封孔长度10m，钻孔长度在1151运输为100m，1151回风巷为80m。
钻孔倾角与煤层倾角一致，根据现场施工情况进行调整。
附1151综采工作面顺层抽放钻孔设计图1。
根据煤矿瓦斯抽采基本指标要求：工作面瓦斯涌出量在30≤Q＜60 m³/min，抽采率应大于50%。
Q顺层=Q×η=60×50%=30m³/min图1：1151综采工作面本层抽放钻孔设计示意图3）区域措施效果检验对顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应在回采工作面推进方向每间隔50m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。
应布置于所在部位钻孔密度小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。