贵州国源矿业集团赫章县顺安煤矿1507采煤工作面瓦斯抽采施工设计赫章县顺安煤矿二零一五年八月五日1507采煤工作面瓦斯抽采施工设计一、编制目的为了贯彻《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关内容，结合矿井实际情况，编制了1507采煤工作面瓦斯抽采施工设计。
二、编写依据1、《煤矿安全规程》2、《防治煤与瓦斯突出规定》3、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》4、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）5、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）6、其他相关规定及标准三、工作面煤层、瓦斯、地质构造等基本情况1、工作面布置情况①1507回采工作面位于矿井三条下山（运输下山、皮带下山、回风下山的）北东方向；东边以切眼为界（矿井东部井田边界）；北部以原1505回采工作面与现1507回采工作面之间巷煤柱为界（煤柱宽为16米）；南为未开采区；西部以停采线为界。
②以下导线点连接确定工作面范围：（1）21837.159，84772.244（2）21907.513，84666.442（3）22025.972，84843.339（4）21903.120，84843.339，工作面回风巷走向长213m，运输巷走向长97米，切眼长123m，回采工作面斜面积17230ｍ2。
③工作面标高+1478～+1501m；工作面对应无村庄、河流、公路、房屋、梯田等设施，地表标高＋2020～＋1990m，地势西高东低,煤层平均埋深516米，对地表无影响，本面开采煤层位于长兴组段内，对应上覆无其它可采煤层。
下距C409煤层间距约为10米，C409煤层距其下覆C407煤层层间距约25米。
2、工作面地质构造概况本面为走向N55°E的单斜构造，倾向N，煤层平均倾角12°，本工作面在掘进过程中只揭露出一条断层，断层要素为：N29W/45EW,落差为1.5米，断层性质为逆断层，对回采有一定影响。
3、工作面煤层情况及顶底板岩性概况①本工作面所采煤层为C504煤层，全区基本稳定。
煤层厚度在1.6～1.9m，平均煤厚度为1.75m。
煤层有分岔现象，分岔时最大夹矸厚度达0.7米左右，煤质属无烟煤主要由亮煤和镜煤组成，其次为暗煤和丝碳、高发热值、低磷、低硫煤种。
②本工作面煤层直接顶板为砂质页岩，厚度约0.3m以上不等，灰黑灰色，薄－中厚层状，水平纹理，断口平坦；老顶为中粗至细砂岩。
直接底为铝泥岩，含植物根部化石，遇水易膨胀，老底为粉砂岩。
4、工作面瓦斯概况（1）1507采煤工作面煤层原始瓦斯含量经公司瓦斯室工作人员井下现场取煤芯后做DGC实验测定为14.00 m3/t，采用被动法测定其瓦斯压力最大值为0.35 Mpa,工作面属于突出危险区。
（2）根据赫章县哲庄顺安煤矿2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复为矿井绝对瓦斯涌出量为CH4:8.15m3/min，CO2:1.28m3/min;相对瓦斯涌出量为CH4:39.13m3/t,CO2:6.2m3/t。
属高瓦斯矿井。
四、瓦斯抽采钻孔设计该工作面瓦斯涌出主要来源为本煤层的瓦斯涌出与开采后邻近层卸压瓦斯，根据以往工作面瓦斯治理经验，将对该面采用上隅角瓦斯抽放、高位钻孔抽放、煤层顺层钻孔抽放相结合的综合治理方法。
1、高位钻孔（1）上巷（1507采煤工作面回风巷）下帮，每隔40米依次布置1个钻场，钻场净长*净宽*净高=3*3*2.2米，累计布置4个钻场。
（2）每个钻场布置7个钻孔，倾斜控制和预抽上巷向下30米，走向60米。
工作面冒落带为5米，裂隙带高度为7米，钻孔有效长度为40米，钻孔有效长度全部布置在裂隙带当中。
（见附图）。
（3）钻孔成1排布置，钻场顶板处孔口平距0.43米，孔底间距为4.3米。
(钻孔参数见附表)（4）钻孔总工程量为1848米。
附表高位钻孔参数表2、上隅角瓦斯抽放采用直径为159mm抽放管抽放上隅角采空区内的瓦斯。
3、顺层钻孔（1）在1507工作面下巷（1507采煤工作面运输巷）上帮施工152个上行钻孔，孔径为Φ75mm，开孔间距为0.7m，终孔间距为0.7米，孔深70米，工程量为10640米。
（2）1507采煤工作面“三角带”处施工上行钻孔45个，最长钻孔长度为53.25米，按每个钻孔依次减少0.76米，直到第45个钻孔长度为：19.81米，累计“三角带”处需施工钻孔总工程量为1643.85米。
（3）在1507工作面上巷（1507采煤工作面回风巷）下帮施工205个下行钻孔，孔径为Φ75mm，开孔间距为0.7m，终孔间距为0.7米，孔深50米，工程量为10250米。
（4）1507采煤工作面“三角带”处施工下行钻孔50个，最长钻孔长度为53.25米，按每个钻孔依次减少0.76米，直到第50个钻孔长度为：16.01米，累计“三角带”处需施工钻孔总工程量为1731.5米。
综上所述：1507采煤工作面顺层钻孔总工程量为24265.35米。
（见附图）五、瓦斯抽采钻孔施工1、施工设备（1）顺层钻孔选用设备： 2台ZY-780型钻机，钻杆为Φ50mm，钻头为Φ75mm，1507采煤工作面上、下巷各一台平行施工。
（2）高位钻孔选用设备：一台ZY-780型钻机，钻杆为Φ50mm，钻头为Φ75mm。
2、钻孔工程量高位钻孔工程量为1848m，顺层钻孔工程量为24265m，钻孔累计工程量为26113m。
3、进度计划本煤层顺层钻孔施工时间定为2015年7月份至2015年10月，用时三个月，现已按计划竣工。
高位抽放钻孔定为2015年9月初至2015年9月底结束，具体根据工作面生产情况的变化，施工时间可做适当调整。
4、施工要求（1）施工人员必须严格按设计要求施工，如有特殊情况需改变设计时，必须经通防科决定。
（2）施工人员必须熟悉钻孔设计要求和有关安全技术措施。
（3）打钻前首先必须检查施工地点的支护、顶板等情况，必须由班长或有经验的老工人负责找掉活煤活矸，以免片帮伤人。
（4）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。
（5）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。
（6）钻机工必须能处理施工过程中的临时故障，在施工和处理故障时，必须明确1人专门负责安全工作。
（7）钻机工在架设钻机之前，必须保证设备处于安全位置，钻机必须安设牢固，不具备安全生产条件，严禁施工。
在安设过程中必须保证钻机及附属设备垫平、稳定、牢固、安全。
（8）必须执行现场交接班制度，交接时，必须把当班工作情况及发现的问题向下一班交代清楚。
（9）施工时当瓦斯浓度超过1%时，停止作业；当瓦斯浓度超过1.5%时，所有人员撤离至新鲜风流中，并及时汇报调度室。
在瓦斯浓度低于1%时才可继续作业。
六、瓦斯抽采1、矿井瓦斯抽采系统（1）地面建立永久瓦斯抽放系统，其中高负压一套抽放泵型号为2BEC-42型，抽采量110m3/min、电机功率132千瓦，(一套工作，一套备用）；低负压一台套其型号2BEC-42型，抽采量110m3/min、电机功率132千瓦，(一套工作一套备用)；高负压负担矿井本煤层瓦斯抽放及高位钻孔与其它穿层钻孔的瓦斯抽放工作，低负压负担矿井采空区上隅角瓦斯抽放工作。
（2）矿井瓦斯抽放主管路布置情况高负压管路：地面瓦斯抽放泵房→回风斜井→回风下山落脚水平（+1475m），管径为¢219mm，材质为PVC注塑管。
低负压管路：地面瓦斯抽放泵房→回风斜井→回风下山落脚水平（+1475m），管径为¢219mm，材质为PVC注塑管。
（3）1507采煤工作面瓦斯抽放支管路辅设情况①1507采煤工作面上、下巷抽放支管均使用¢159mmPVC管道，在其下巷的入口及上巷的出处均安装一套瓦斯抽放计量装置，计量组件型号为G100型，可监测浓度、负压、流量及温度四个参数，可独立监测计量迎头瓦斯抽放量并与监控主机联网。
每个抽放孔抽放管与集流器连接前设有闸阀，可据单孔瓦斯浓度而调节其流量，以保证最佳抽放效果。
抽采管路安装的放水器齐全，保持干管不被堵。
②1507下巷瓦斯抽放管路辅设1507下巷→1507下巷专用回风通道→回风下山→回风斜井→地面瓦斯泵站。
③1507上巷瓦斯抽放管路辅设1507上巷→1507上巷专用回风通道→回风下山→回风斜井→地面瓦斯泵站。
（见附图3）各瓦斯管路连接均采用螺栓紧固法兰盘连接方式，中间夹橡胶垫圈，1507工作面采用高位抽放、本煤层抽放、上隅角瓦斯抽放，在上巷铺设一趟瓦斯管路，下巷铺设一趟抽放管路。
2、封孔（1）本煤层长顺层钻孔，采用“二次封孔”工艺，抽放钻孔封孔深度不低于8米；封孔材料为马林散、抽放管、膨胀粉料、PVC管及封孔麻布或棉纱，采用卷缠药液法进行第一次封孔，封孔长度3~4m，同时在3~4m到孔口预留一根PCV管，为第二次封孔做准备；抽放一段时间后，待孔内抽放瓦斯浓度衰减至20%或低于30%后，用麻布或棉纱堵住孔口，联接设备，注入膨胀粉料进行第二次封孔。
保证封孔严密、不漏气，单孔抽放负压不小于13KPa。
（2）高位钻孔打好后下钢管，作为抽放瓦斯套管，套管打密集花眼。
套管外露不得少于0.2m。
钻孔封好后用弹簧管将钻孔内的套管与抽放主管路混合器连接好，每个钻孔与混合器之间必须设导流管、闸门等，抽放管路沿途设放水器及放碴器，以免煤层内的水、碎煤等进入抽放管。
3、有效预抽时间矿井瓦斯抽采钻孔按照“打一个、封一个、抽一个”的管理原则，一般情况下，采煤工作面预抽煤层瓦斯时间不少于3个月。
七、抽放量及抽放效果预期1、瓦斯抽放量参考2012年顺安煤矿瓦斯等级鉴定报告批复数据：矿井绝对瓦斯涌出量为8.15m³/min，结合邻近1505回采工作面回采过程中瓦斯涌出量及风排瓦斯浓度情况，预计1507工作面的绝对瓦斯涌出量在10m³/min左右，抽采瓦斯量在7 m³/min左右，工作面风量900m³/min以上，平均瓦斯浓度0.33％左右。
2、预期效果（1）工作面瓦斯抽采率在50％以上。
（2）工作面残余瓦斯量降到4.5m³/t以下。
（3）工作面瓦斯浓度降低到0.35％以下。
八、组织管理1、矿长对工作面瓦斯抽采负全面责任。
2、矿总工程师负责组织相关单位对抽采设计进行会审。
3、生产矿长负责生产安排与瓦斯抽采工作的统一与调配。
4、安全矿长负责监督检查瓦斯抽采工作的执行落实情况5、通防科长负责组织落实瓦斯抽采工作。
6、通防科负责编制抽采设计，会审后报送生产单位、技术科、通风队、调度室、安监科、防突队等相关单位和有关领导，并负责监督抽采设计的现场落实，根据现场条件及时修改抽采设计。
公司瓦斯实验室负责落实测定煤层瓦斯含量及抽放后残存瓦斯含量。
7、调度室负责瓦斯抽采设计落实过程中的全面协调等。