陽泉上社煤炭公司15號煤層本煤層瓦斯抽放設(shè)計

武風(fēng)元

(陽泉上社晉玉煤業(yè)公司，山西陽泉 045000)

1 工作面概況

地面位置:本工作面地表處于北上社村對面山坡，楊家溝村保安煤柱以西山坡、丘陵地帶，地面無建筑物。

井下位置:15103綜采工作面為15號煤層一區(qū)的第三個綜采工作面，北面為15101已采面;南面為規(guī)劃的15105工作面，未采動;西面為15號煤層一區(qū)的三條大巷，上部為9號煤層南大巷9203采空區(qū)，層間距75 m。

15號煤層為貧煤，硬度為1．5，屬穩(wěn)定性煤層，平均厚5．4 m，煤層總體走向NE40°，傾向為ES的單斜構(gòu)造形態(tài)，賦存穩(wěn)定。

直接頂為深灰色石灰?guī)r夾有2層～3層灰黑色泥巖，含有動物化石、方解石脈，俗稱四節(jié)石灰?guī)r，厚度為12．3 m。老頂為細(xì)粒砂巖，石英為主，性硬，不易冒落，厚度10．8 m。底板上部為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖，有時夾有細(xì)砂巖薄層，上部富含植物化石，距頂部1．7 m～4 m有一層小煤，有時呈煤線。下部為灰白色中細(xì)石英砂巖，含黑色礦物、云母，泥質(zhì)膠結(jié)，有時相變?yōu)榉凵百|(zhì)泥巖。煤層傾角6°～8°，構(gòu)造簡單，中部夾有一層黑灰色泥巖。

2 15103綜采工作面本煤預(yù)抽鉆孔設(shè)計

15號煤本煤層瓦斯涌出量較大，需要進行采前預(yù)抽，回采工作面本煤層抽放的方式采用兩順槽相對平行鉆孔方式，從進風(fēng)順槽口往里72 m(施工巷與進風(fēng)順槽第一貫眼往里17 m)開始每1．5 m布置一孔，距切巷20 m處停止布鉆孔。進風(fēng)順槽從一區(qū)回風(fēng)巷算起掘進1 228 m，計劃布置鉆孔738個，總工程量計劃73 800 m。

本設(shè)計采用迎向平行交錯鉆孔方式進行本煤層預(yù)抽，進風(fēng)順槽鉆孔傾角向下傾，回風(fēng)順槽鉆孔傾角向上傾，其優(yōu)點在于:既可保證瓦斯預(yù)抽的均衡性，還可充分利用工作面超前采動卸壓效應(yīng)，實行邊采邊抽，提高本煤層瓦斯抽放率，并保證施工時相對有利。1)15號煤工作面本煤層鉆孔參數(shù)。順槽鉆孔間距:1．50 m;開孔直徑:113 mm;終孔直徑:113 mm;鉆孔角度:按煤層傾角3°計算，進風(fēng)順槽下俯2．5°～3．5°，由于回風(fēng)順槽還未開口，所以暫不考慮，鉆孔下俯角度要根據(jù)煤層傾角變化進行調(diào)整，一般為煤層傾角的±0．5°;鉆孔夾角:平行布置;鉆孔位置:布置在煤層中;鉆孔長度:100 m以上;封孔方式:聚氨酯封孔;封孔長度:大于6 m。2)15號煤工作面鉆場位置。根據(jù)現(xiàn)場情況確定鉆機擺置位置，要有利于鉆機的移動、穩(wěn)鉆、鉆進，同時兼顧開拓隊的平行作業(yè)，盡量做到互不影響。

3 15103工作面預(yù)抽瓦斯鉆孔連接方式

1)封孔。設(shè)計選用聚氨酯封孔。封孔前要將玻璃鋼(直徑100 mm，管壁厚5 mm)的封孔管準(zhǔn)備好，根據(jù)封孔段長度確定好聚氨酯用量，然后將配制好的黑、白兩種聚氨酯藥液混合并快速攪拌均勻后，停止攪拌，將聚氨酯藥液均勻倒在編織袋上，分三處邊倒聚氨酯液邊向封孔管上卷纏編織袋，并將卷纏好的封孔管迅速插入鉆孔內(nèi)。5 min后藥液開始發(fā)泡膨脹，膨脹倍數(shù)可達20倍。封孔完畢后用木楔將封孔管楔緊，以免封孔管晃動影響封孔質(zhì)量。封孔長度不小于6 m。2)鉆孔與管路的連接。鉆孔與抽放瓦斯管連接時，應(yīng)設(shè)置孔板流量計、觀測嘴、閥門及放水器。封孔裝置與抽放管路之間用柔性埋線膠管連接，便于連接裝置的拆裝。

4 鉆機設(shè)備

鉆機選用的是CMS1-6200/80型煤礦用分體式深孔鉆車。該鉆機的主要參數(shù)為:鉆孔深度200 m;開孔直徑113 mm;終孔直徑113 mm;鉆孔傾角 －20°～20°;鉆桿直徑110 mm螺旋鉆桿;額定轉(zhuǎn)矩3 000 N·m;最大轉(zhuǎn)矩6 200 N·m。

5 預(yù)抽瓦斯設(shè)備

預(yù)抽瓦斯為地面瓦斯抽放泵。型號:2BEC80水環(huán)真空泵，功率:710 kW。預(yù)抽瓦斯的管路應(yīng)符合抗靜電、阻燃性、能滿足抽放負(fù)壓等條件。預(yù)抽瓦斯的管路采用φ350 mm的PE管。15號回風(fēng)巷中兩趟主管各出一趟φ350 mm抽放管路在15103施工回風(fēng)巷連通，兩趟管路中要安設(shè)閥門，往后并為一趟φ350 mm抽放管路，安裝孔板計量裝置(帶帝通)，拐彎至第一貫眼穿過閉墻進入15103進風(fēng)順槽，往進風(fēng)順槽里布置該抽放管。

6 安全措施

1)施工隊組的施工人員須經(jīng)過鉆眼工專業(yè)培訓(xùn)，考試合格，持證上崗。2)施工地點須安排專職安全員，瓦斯員，監(jiān)護安全及隨時檢查瓦斯超限情況。3)施工地點為15103工作面進風(fēng)順槽的鉆場內(nèi)，鉆場的施工距順槽掘進掌頭不少于80 m。4)施工前準(zhǔn)備工作:a．通風(fēng)區(qū)抽放隊負(fù)責(zé)把鉆機運輸?shù)?5103鉆場，并安裝完好。b．由通風(fēng)區(qū)確定鉆孔參數(shù)(鉆孔方位、角度等)。c．機電隊負(fù)責(zé)連接供水管路、線路等，保證打鉆時鉆機正常供水。d．機電隊負(fù)責(zé)鉆機在正常施工過程中的供水工作。e．通風(fēng)區(qū)抽放隊負(fù)責(zé)穩(wěn)固鉆機，打柱工作，并將打鉆地點附近10 m范圍內(nèi)頂板維護好，浮煤雜物清理干凈。f．通風(fēng)區(qū)抽放隊負(fù)責(zé)打鉆場。5)打鉆人員嚴(yán)格按鉆機工操作規(guī)程操作，上鉆桿時打鉆負(fù)責(zé)人必須檢查好鉆桿，嚴(yán)禁使用不牢固的鉆桿，以防發(fā)生掉桿事故。6)鉆機施工過程中任何人不得穿松散不緊的衣服靠近機器，尤其是旋轉(zhuǎn)部位。7)施工期間，如遇特殊情況，煤巖松動、鉆孔涌水異常，有害氣體涌出，瓦斯?jié)舛瘸^1%、一氧化碳濃度超過0．002 4%等情況時，要立即停止作業(yè)，切斷電源，撤出人員，匯報調(diào)度部門，采取相應(yīng)措施后，方可繼續(xù)施工。8)由通風(fēng)區(qū)指定專人記錄鉆孔施工參數(shù)、進度，做好施工記錄。9)施工地點要作好安全工作，運料車輛通過該地點時，要預(yù)先打招呼，相關(guān)人員要躲避。10)鉆場布置在全負(fù)壓通風(fēng)巷道中，施工完成的鉆孔要及時與抽放管連接，并及時進行抽放瓦斯。11)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》及公司“一通三防”管理制度和有關(guān)通風(fēng)、瓦斯方面的規(guī)定。12)瓦斯傳感器報警必須按要求設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，瓦斯員每班檢查不少于3次。

7 結(jié)語

通過15103綜采工作面瓦斯抽放孔很好的達到了煤層瓦斯抽放的效果，提高回采效率及安全，對礦以后的回采具有深遠的意義。