综采工作面瓦斯治理设计会审单位技术科：安监处：调度所：机电运输管理一科：抽采通风区：综采一队：信息工区：通风副总工程师：矿总工程师：会审意见2341（3）综采工作面瓦斯治理设计一、工作面概况2341(3)工作面位于F5逆断层上盘东二下部采区，东部为F5逆断层，南部为13-1煤层实体；西部为东二下山采区系统巷道，北部为2341(3)收作面；对应下部2371（1）工作面已回采（2010年10月收作）。

工作面标高为-585～-638.8m，走向长1139.1～1121.1/1130.1m，倾斜宽174.5m，煤层倾角5 o～16 o /9o，煤层厚度4.23～6.7/5.78m，可采储量1506201.7吨；本面13-1煤层赋存稳定，13-1煤:黑色，以粉末状、片状为主，半亮型。

平均厚5.78m；工作面局部发育1～2层夹矸，厚0.44～0.75m。

我矿13-1煤层具有爆炸危险性和自然发火性，爆炸指数37～40%，自然发火期3～6个月。

二、瓦斯涌出量计算采用分源预测法计算2341（3）工作面的瓦斯涌出量。

根据公式：本邻q本1*K2*K3*K4*K5*（）*（X0—）q邻= K6* q本式中：q—回采工作面相对瓦斯涌出量（m3）q本—本煤层相对瓦斯涌出量（m3）q邻—邻近煤层相对瓦斯涌出量（m3）K1—围岩瓦斯涌出系数，全部垮落法取值=1.2K2—工作面残煤瓦斯涌出系数，取值=1/工作面回采率K3—掘进工作面预排瓦斯影响系数，取值=（），式中L为工作面长度，b 为巷道宽度，x为预排系数，3～4K4—不同通风方式的瓦斯涌出系数（U型通风取值=1.0，Y型通风取值=1.3～1.5。

）K5—本煤层抽采瓦斯影响系数，取值=1.1～1.5，具体：顺层孔抽采取值=1.05～1.1；老塘埋管取值=1.2～1.3；顶板或穿层钻孔取值=1.2～1.3；巷道抽采取值=1.2～1.4；综合抽采取值=1.3～1.5K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数，我矿13槽一般取0.15M、m—本煤层的煤层厚度与回采高度（m）X0、—本煤层的残存瓦斯含量（m3），一般取=0.15 X0根据资料分析，2341（3）底抽巷（标高-630m）对13-1煤层实测瓦斯压力4.7，含量9.6m3；因该面保护层2371（1）工作面已于2010年9月收作，截止2012年3月2日，被保护层工作面2341（3）工作面的预抽率为76.7%，残余瓦斯含量4.5m3，残余瓦斯压力0.28，该面抽采方式为综合抽放，因此计算得出：该面瓦斯涌出量为：q本=1.2×（1/0.95）×〔（174.5-（5.4+5.4）×4）/174.5〕×1.0×1.3×（5.78/5.78）×（4.5-0.15×4.5）=4.1m3根据分源法分析邻近块段的瓦斯涌出量;q邻=0.15×q本1.3=0.15×4.1=0.6 m3。

本邻=4.1+0.6=4.7 m3。

3、瓦斯涌出量预计结果①、瓦斯相对涌出量根据分源预测法计算结果，2341（3）工作面相对瓦斯涌出量为4.7 m3。

②、瓦斯绝对涌出量由于该面相对瓦斯涌出量为4.7 m3，其回采期间的日产量计划为7000吨，因此该面瓦斯绝对涌出量预计为4.7×7000÷1440=22.8m3。

三、通风系统1、2341（3）工作面通风路线：新鲜风流→东一大巷（东一皮-540m带机巷）→东二大巷（东二皮-540m带机巷）→东二东煤下山（东二西煤下山、东二新增轨道下山）→2341（3）顺槽→2341（3）工作面→2341（3）上风巷→东二岩石皮带机下山→东二13槽煤层回风上山（东二-500m2#回风石门）→东二-350m回风石门→新东风井。

2、工作面风量计算（1）、按瓦斯涌出量计算Q采=100×q采×K采通×（1抽放率）÷C=100×22.8×1.3×（1-70%）÷0.51=1743(m3)式中: Q采——工作面所需风量m3；q采——工作面回风流中绝对瓦斯涌出量，取22.8m3;K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数,取1.3;K抽放率——采煤工作面瓦斯抽采率,取70%计算;C——风流中瓦斯浓度,取0.51%。

（2）、按工作面风速计算风量Q采=60×V采×S采=60×1.8×10=1080（m3）式中：Q采——按工作面温度计算所需的风量，m3；V采——工作面风速，；S采——工作面有效通风断面，10㎡；综采工作面温度为26℃时，取风速V采=1.8，S采=10m2故Q采＝60×V采×S采＝60×1.8×10m2＝1080m3（3）、按人数计算风量Q采＝4×N＝4×75＝300m3式中：Q采——按工作面同时工作的最多人数计算所需的风量；N——工作面同时工作的最多人数，取75人计算。

根据上面的计算，初步选定工作面风量为：Q采=1743m3（4）、风速验算15×S采≤Q≤240×S采3150≤1743≤2400m3经过验算确定，该工作面回采期间风量定为1743m3。

四、工作面抽采设计2341（3）工作面初采期间, 预计工作面抽采瓦斯量为2.2 m3。

由于初采顶板未垮落，顶板走向钻孔不起作用，该面只能采用老塘埋管和顺层孔抽采的瓦斯治理措施。

通风区在此期间必须保证该面实际配风量不小于1900 m3，以使工作面回风流瓦斯浓度控制在0.8%以内。

2341（3）工作面正常回采时,计划配风1743 m3，预计风排瓦斯涌出量为6.84 m3，占总涌出量的30%,抽采瓦斯量为15.96 m3，抽采率为70%。

该面抽采方法采用老塘埋管、顶板走向钻孔、尾巷封闭墙压管瓦斯综合治理措施。

顶板走向钻孔瓦斯抽采量为12.36m3，老塘埋管瓦斯抽采量为2.2m3，尾巷抽采量为1.4 m3。

1、顶板走向钻孔瓦斯抽采(1)、顶板走向钻场位置的选择：根据该面地质构造发育情况，在2341(3)工作面上风巷距工作面开切眼130m、275m、420m、565m、710m、856m、905m、998m、1024m、1151m处分别施工1个钻场，共施工10个钻场。

（2）、钻孔的施工：根据2341(3)上风巷顶板岩性及冒落带、裂隙带的发育高度以及有关顶板走向钻孔抽采资料，为了提高钻孔的使用率，在2341(3)工作面上风巷顶板钻场内施工10～18个直径为133孔深在80～180m左右的顶板走向钻孔，钻孔终孔高度位于煤层顶板向上10～30m左右。

2、上隅角埋管瓦斯抽采在2341(3)上风巷安装一路300瓦斯抽采管路，管路接至工作面上隅角，管路末端安设S弯花眼铁管，S弯花眼铁管（抽采口）周围架设木垛保护。

上隅角埋管每隔25m 压一路φ300 的瓦斯抽采铁管，当新压管路埋入上隅角5m时，将原有的上隅角管路切换到新压管路上，老塘埋管抽采时，工作面上隅角必须连续进行充填，以确保抽采效果。

2341（3）工作面老塘埋管或采用在工作面端头支架上安装2根长度为4.5米的300瓦斯抽采铁管，铁管深入架后不小于4米，铁管采用管卡固定于端头支架位于上隅角的侧护板上，然后用直径350的伸缩风筒将端头支架上的300抽采铁管与上风巷老塘管路上的预留拨头连接（在端头支架与预留拨头之间的巷顶吊挂一根钢丝，并在钢丝上面穿上拉环，将伸缩风筒吊挂于拉环上，拉环间距不大于0.5米），当工作面推进到距正在抽采拨头5米左右时，将伸缩风筒切换到后面预留的拨头上进行抽采，并对这两个拨头之间的抽采管路进行回收。

工作面上隅角亦必须连续进行充填，以确保抽采效果。

3、尾巷瓦斯抽采为了加强抽采效果，决定利用2341(3)尾抽巷抽采，注浆队在2341（3）尾抽巷施工封闭墙前，提前敷设一路300抽采铁管，抽采管路进入墙体内部不少于5米，内部抽采管要架木垛保护。

4、抽采系统的建立根据我矿现有的瓦斯抽采系统状况，决定2341(3)工作面回采期间利用南井地面2#泵站23—720型瓦斯泵、中央地面3#泵站272型瓦斯泵进行抽采、2341（3）移动瓦斯泵站2台21-353型瓦斯泵进行抽采。

（1）老塘抽采管路的选型预计老塘埋管瓦斯抽采量为2.2m3。

抽采瓦斯浓度按6%计算，则抽采系统混合气体流量为33.3m3。

根据《淮南矿业集团矿井瓦斯抽采规定》要求工作面抽采系统要留有30%的富余量，故取混合气体流量为47.7m3，则管路直径D为：则管路直径D为：D = 0.1457 ()1/2= 0.1457 (47.7/12)1/2=0.29m式中：D——抽采管路内径，mQ——混合气体流量，m3V——气体流速，取12m根据以上计算，2341(3)上风巷老塘埋管选用一路12吋抽采管路。

（2）顶板走向钻孔抽采管路的选型预计顶板走向钻孔瓦斯抽采量为12.36m3。

抽采瓦斯浓度按30%计算，则抽采系统混合气体流量为41.2m3。

根据《淮南矿业集团矿井瓦斯抽采规定》要求工作面抽采系统要留有30%的富余量，故取混合气体流量为53.56m3，则管路直径D为：D = 0.1457 ()1/2= 0.1457 (53.56/12)1/2=0.3m式中：D——抽采管路内径，mQ——混合气体流量，m3V——气体流速，取12m根据以上计算，2341(3)顶板走向钻孔选用一路14吋的抽采管路。

（3）尾巷抽采管路的选型预计尾巷瓦斯抽采量为1.4m3。

抽采瓦斯浓度按4%计算，则抽采系统混合气体流量为35m3。

根据《淮南矿业集团矿井瓦斯抽采规定》要求工作面抽采系统要留有30%的富余量，故取混合气体流量为45.5m3，则管路直径D为：D = 0.1457 ()1/2= 0.1457 (45.5/12)1/2=0.24m式中：D——抽采管路内径，mQ——混合气体流量，m3V——气体流速，取12m根据以上计算，2341（3）尾巷选用一路10吋的抽采管路。

综上，决定2341(3)上风巷铺设一路12吋抽采管路，进行老塘埋管抽采瓦斯，采用南井2#泵站两台23-720型永久瓦斯抽采泵或移动泵进行抽采；一路14吋抽采管路进行顶板走向钻孔抽采，采用中央3#泵站两台272型永久瓦斯抽采泵或移动泵进行抽采；尾巷选用一路10吋抽采管路进行抽采，采用南井2#泵站两台23-720型永久瓦斯抽采泵或移动泵进行抽采。

5、抽采管路的铺设（1）在2341(3)工作面上风巷安设一路φ300的瓦斯管路和一路φ350的抽采管路，12吋抽采管路主要负责老塘抽采，管路经上风巷接至东二13槽西煤下山与2331（3）联巷原抽2331(3)上风巷12吋的管路合茬；14吋抽采管路主要负责上风巷顶板钻场抽采，管路接至上风巷至东二13槽西煤下山与2331(3)上风巷外口东二13槽东煤下山交叉口14吋瓦斯管路合茬。