煤與瓦斯突出煤層綜采放頂煤設計

2006年第1期中州煤炭總第139期煤與瓦斯突出煤層綜采放頂煤設計白文峰焦煤集團公司設計院河南焦作454002)摘要介紹了通過(guò)對采區合理設計解除回采工作面煤與瓦斯突岀危險的方法以保證煤與瓦斯突岀煤層綜采放頂煤設計能夠安全實(shí)施。關(guān)鍵詞揲與瓦斯突岀煤層綜采放頂煤巷道布置防突措施中圖分類(lèi)號TD822.1文獻標識碼文章編號003-0506200601-0054-02采區概況方式。下山巷道采用三巖一煤”布置方式輔助回風(fēng)下山沿煤層頂板布置其余3條下山均為煤層頂焦煤集團公司中馬村礦屬煤與瓦斯突岀危險礦板巖巷與煤層留δ保護巖柱。根據煤層條件、綜井礦井設計生產(chǎn)能力0.6Mt/a2005年3月采掘采設備性能及中馬村礦生產(chǎn)管理水平工作面采用失調工作面接替緊張急需開(kāi)拓二水平三九下山采瓦斯突出頻率最低的走向長(cháng)壁布置走向長(cháng)420區。三九采區內無(wú)大斷層可采煤層二煤分布穩885m傾向長(cháng)度為122m。投產(chǎn)時(shí)準備出一個(gè)綜采定儲量豐富地質(zhì)構造簡(jiǎn)單煤塵無(wú)爆炸危險煤層放頂煤工作面,一個(gè)瓦斯抽放工作面。不易自燃,平均煤厚6.7m,平均傾角11°,呈單斜狀煤質(zhì)為無(wú)煙煤,硬度為3.5。煤層偽頂、直接頂為炭質(zhì)泥巖、泥巖基本頂為砂巖底板為泥巖、粉砂250m流水巷巖。二煤瓦斯含量為14~21m3/t平均17.5m3助回風(fēng)下山回風(fēng)巷t屬于煤與瓦斯突岀煤層,從建井到2004年底全三皮帶下山39011首三九回區下山礦井共發(fā)生煤與瓦斯突出27次。辛果工作面根據煤層賦存條件、地質(zhì)構造情況采區生產(chǎn)能39041抽故回風(fēng)聯(lián)絡(luò )巷力按0.6Mt/a考慮,設計采用走向長(cháng)壁綜采放頂煤采煤法全部陷落法控制頂板。三九采區使用綜采沉淀濁放頂煤的先決條件是工作面實(shí)施綜合防突措施后,經(jīng)預測視為無(wú)突出危險工作面。初步設計中從巷道布置及通風(fēng)系統、解除回采工作面煤與瓦斯突出危險2個(gè)方面保證綜采放頂煤設計順利安全實(shí)施圖1三九采區開(kāi)拓平面示意2巷道布置及通風(fēng)系統3解除回采工作面煤與瓦斯突岀危險措施三九采區利用-250m流水巷開(kāi)拓采區下山巷道圖1)由于煤層瓦斯含量高考慮采煤工作面3.1瓦斯預抽放設計30%瓦斯抽放率噸煤瓦斯殘存含量5mt采煤工鉆孔預抽可使周?chē)后w瓦斯得到排放,瓦斯壓作面風(fēng)量仍達1493m3/min采區總風(fēng)量5023m3力降低瓦斯含量減少釋放了瓦斯潛能。隨著(zhù)瓦斯in。一條回風(fēng)下山不能滿(mǎn)足風(fēng)量要求沒(méi)計采用兩的不斷排出煤體發(fā)生收縮變形透氣性大幅提高進(jìn)兩回通風(fēng)系統,即軌道下山、皮帶下山進(jìn)風(fēng)除回使得鉆孔抽放影響范圍擴大因此可以取得削弱和風(fēng)下山外增加一條輔助回風(fēng)下山,分區抽出式通風(fēng)消月中國煤化工采區采用順層鉆孔沿工作CNMHG孔抽放瓦斯鉆機選用收稿日期:2005-08-26MYZ-150型打孔孔徑為89mm抽放鉆孔長(cháng)度:上作者簡(jiǎn)介:白文峰1906-)男河南西華人工程師1988年畢業(yè)向孔70m,下向孔57m,上向孔與下向孔重合交叉于焦作礦業(yè)學(xué)院現從事煤礦設計工作。5m采用聚氨酯封孔封孔段長(cháng)度為1.0m封孔深542006年第1期白文峰煤與瓦斯突岀煤層綜采放頂煤設計總第139期度5~6m并在孔口用水泥砂漿固孔。瓦斯抽出率期間工作面前方有不小于5m的超前距。工作面每按30%、百米鉆孔瓦斯抽放流量按0.02m3/(hm:4個(gè)循環(huán)重新打排放孔。min)計算出首采工作面鉆孔總長(cháng)度37385m抽放3.4采空區瓦斯抽放工作面鉆孔總長(cháng)度48387m鉆孔間距2.4m首采綜采放頂煤工作面瓦斯絕對涌出量較大即使工作面和抽放工作面預抽期209d。采區瓦斯抽放在低瓦斯礦井也會(huì )出現工作面上隅角局部瓦斯超壓力81.67kPa流量為50m3/min干管350mm,限因而在高瓦斯礦井工作面需采取多通道瓦斯排支管⑧150mm瓦斯泵利用礦原有設備。在回采時(shí)放系統。尤其頂煤或直接頂難冒落煤層,會(huì )在放煤輔以邊采邊抽措施?？谏戏娇斩捶e聚大量瓦斯,設計中采用高位抽放和3.2工作面短孔煤壁注水和長(cháng)孔中高壓注水設計采空區插管抽放作為解決工作面上隅角或回風(fēng)流瓦預先注水濕潤使煤的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著(zhù)變化,斯超限措施即煤的強度減小塑性增大并使巷道前方的應力分3.5防突措施效果檢驗布發(fā)生質(zhì)的變化集中應力區向煤體深部推移集中防突措施效果檢驗用于判斷是否已消除了突出應力系數減小。同時(shí)使煤中瓦斯涌岀量和涌岀速度危險?；夭汕氨仨氝M(jìn)行效果檢驗如果檢驗指標超明顯降低。這標志著(zhù)不僅改變了突岀危險煤層的性限必須采取補救措施并進(jìn)行重復效果檢驗直到質(zhì)并且改變了突出的發(fā)生和發(fā)展條件從而有利于指標不超限方可進(jìn)行回采。效果檢驗參數指標鈷防止突岀。如陽(yáng)泉局煤層注水后粉塵降低突岀次孔瓦斯涌岀初速度和鉆孔鉆屑瓦斯解吸強度。沿工數減少92.3%,工作面瓦斯涌出量降低28.18%。作面傾斜每隔8~10m用煤電鉆打一。42mm、深長(cháng)孔中高壓注水孔沿回采巷道距工作面開(kāi)切眼604.4m的檢驗孔檢驗孔應留有2m檢驗超前距。80m開(kāi)始給煤層注水,一次注水孔數為2個(gè)用ⅨXU-75型探水鉆機鉆孔注水孔長(cháng)度上向孔為604結語(yǔ)m下向孔為48m孔徑50mm,孔間距為11m左2004年4月中馬村礦29061工作面使用上述右封孔長(cháng)度2m注水泵為5D-2/150活塞泵注水措施后采用綜放采煤經(jīng)過(guò)半年多的回采未發(fā)生煤某壓力8MPa注水速度1.0m3/h在注水過(guò)程中可與瓦斯突出事故在回采速度慢、工作面涌水大時(shí)存觀(guān)察煤壁潮濕″程度做為控制注水時(shí)間的依據。在煤壁片幫現象。這說(shuō)明在煤與瓦斯突岀煤層中采工作面短孔煤壁注水采用單排孔注水沿工作取一系列綜合防突措施后解除了工作面煤與瓦斯面每隔2.5m距底板1.0m布置一個(gè)注水孔相鄰突出危險采區巷道布置及通風(fēng)系統設計合理沒(méi)計2個(gè)循環(huán)的注水孔相間布置注水壓力在5~8MPa,采用走向長(cháng)壁綜采放頂煤能夠保證工作面回采安封孔深度不小于1.5m注水時(shí)超前距不得小于3.全。m若發(fā)現煤壁或相鄰注水孔出水即可停止注水。綜采放頂煤的頂煤基本是利用地壓破煤、依靠3.3工作面超前排放鉆孔自重放煤的動(dòng)力消耗小與一般綜采相比采煤成超前排放鉆孔可使工作面前方煤體泄壓、排放本明顯降低且比分層綜采巷道掘進(jìn)率低約60%瓦斯可以減弱和防止突岀。超前排放鉆孔有效影單位進(jìn)度采煤能力加大工作面搬家次數相對減少響半徑按0.5m計利用手持式煤電鉆沿工作面每可以緩解中馬村礦工作面接替緊張局面并能帶來(lái)隔1m打一∞90mm、深10m的鉆孔,并保持回采良好的經(jīng)濟效益責任編輯溱愛(ài)新0《第3收3算求033333《3《算(算算飛算算0《第3收3上接第51頁(yè))果和其他有關(guān)信息定期組織對計量檢測體系進(jìn)行(5)強化計量檢測體系內審、評審。企業(yè)應定管理評審評審每年不少于1次以保證計量檢測體期組織對計量檢測體系運行情況進(jìn)行內部審核保系的適應性、充分性和有效性。證計量檢測體系的持續有效。計量檢測體系內部審中國煤化工、經(jīng)營(yíng)管理重要的技術(shù)核每半年不少于1次對內審中發(fā)現的不符合項要基礎CNMHG也開(kāi)展企業(yè)計量合格確下達整改通知單限期整改落實(shí)。審核應保存審核認工作不僅促進(jìn)了企業(yè)計量工作的順利開(kāi)展同時(shí)記錄和審核報告計量審核可單獨進(jìn)行也可和質(zhì)量也為提高企業(yè)經(jīng)濟效益降低消耗提高產(chǎn)品質(zhì)量確體系審核同時(shí)進(jìn)行。企業(yè)最高管理者應根據審核結保安全生產(chǎn)起到了積極作用。(責任編輯郭海霞)