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71504工作面瓦斯抽放设计
及施工安全技术措施
一、工作面概况
1、工作面位置:
71504工作面位于560水平二南翼3#煤15采区。工作面东为已掘出的71506工作面,南部夹石增厚不可采,西临已回采的71502工作面,北临15采区下山。
2、赋存情况:
71504工作面走向长1110米,倾斜长214米,工作面尾巷长1110米,尾巷与工作面间保护煤柱宽为30米,工作面所采煤层为3#煤,平均厚度2.15米。
3、地质构造及工作面顶底板情况:
71504工作面地质构造整体形态为开阔的背、向斜构造,其上发育次一级的褶曲构造,地层倾角1~9度,平均5度。工作面断裂构造较发育,掘进过程中揭露落差大于0.5米的断层4条,推测工作面内隐伏有北向东的正断层,落差不超过1米。
该面直接顶为砂质泥岩,平均厚度为4.45米
老顶为中、粗粒砂岩,平均厚度10.5米
直接底为砂质泥岩,平均厚度为14.4米
4、工作面瓦斯涌出量预计:
根据该煤层掘进时的瓦斯涌出量及邻近的3#煤71502、71503工作面瓦斯涌出量分析,预计该回采面日产量在2500——4000吨时瓦斯涌出量为45~60m3/min。其中本煤层瓦斯涌出量8~10m3/min,底板瓦斯涌出量为2m3/min,上邻近层瓦斯涌出量为35~50m3/min。根据上邻近层赋存情况及正回采的71503工作面抽放效果分析,预计瓦斯抽放量在25~40m3/min之间。本煤层瓦斯预计抽放量2——3m3/min。
二、邻近层瓦斯抽放钻孔设计:
(一)设计原则:
1、本设计钻孔伸入工作面长度按20——25米设计。
2、出煤柱高度按采高的5倍设计。
(二)、瓦斯抽放钻孔设计:
1、钻孔布置:
该面所有的钻孔全部布置在71504尾巷,为了加强初采期间瓦斯抽放,在工作面开采初期距腰巷10、20米开始布两对高低孔,以提高工作面初采时的瓦斯抽放;减少风排瓦斯量,保证工作面初采期间的正常生产。本工作面共布置钻孔58个,钻孔进尺为3524米(按一次成孔计算),详见钻孔布置图。
2、钻孔间距:
该面钻孔根据邻近工作面煤层开采情况布置, 初采2对高低孔,分别距腰巷10米、20米、其它孔间距为20米,见钻孔布置图。
3、钻孔角度:
该面钻孔角度可用下式计算:
Tg(α±β)=H/(D+N)
式中:
α——钻孔角度 度
β——煤层倾角 度
H——出煤柱高度 米
D——设计抽放点伸出煤柱的距离 米
N——煤柱宽度 米
根据以上公式钻孔的长度、角度等各种参数均可得出。
该工作面所有的钻孔方位角均平行与工作面腰巷,垂直与尾巷中心线。
注:由于钻杆自重,钻孔所成斜长有一定的弧度(最后施工的终孔高度比设计的终孔高度偏低),为此考虑,将每孔施工角度加1度。钻孔斜长加2米。
(三)、抽放管路
该面上临近层抽放量为25——40m3/min。本工作面尾巷采用一趟∮380mm铁瓦斯管与采区内安装的∮380mm管路连接由地面泵站负担抽放(或井下移动泵负担)。
整个管路必须设置绝缘管、气门、每个钻孔设置流量计,管路低洼处必须安设放水装置。
抽放管路每1000米处和尾巷口处加设接地装置。
(四)、钻孔施工与封孔
71504工作面尾巷钻孔全部采用ZDY—4000S型坑道全液压钻机施工,采用∮192mm钻头钻进(或者采用∮153mm钻头钻进后用∮198mm进行扩孔)。
钻孔开孔部分要求圆而光滑,以便于封孔,钻孔施工中不得采用三角孔、偏孔、台阶等变形孔,确保钻孔质量达到设计要求。
钻孔封孔采用聚安脂封孔,封孔长度不得小于2米,保证封孔不漏气,严禁采用黄泥封孔。
三、本煤层钻孔设计:
(一)设计原则:
1、所有本煤层钻孔均沿煤层施工顺层钻孔
(二)、瓦斯抽放钻孔设计:
1、钻孔布置:
该面所有的钻孔全部布置在71504工作面的进风巷、回风巷中。本工作面共布置钻孔740个,进风巷、回风巷每侧布置钻孔370个,要求每个钻孔长度在120米,钻孔总进尺88800米。
2、钻孔间距:
该面回风巷钻孔从腰巷3米开始每间隔3米施工一个钻孔、进风巷钻孔从距腰巷4.5米开始每间隔3米施工一个钻孔。开孔位置距离巷道底板1.5米,钻孔垂直于进风巷、回风巷顺槽沿煤层施工。
(三)、抽放管路
该面本煤层抽放量预计2m3/min---3 m3/min、采用∮226mm 铁瓦斯管与3#煤15区移动泵站连接负担抽放。
整个管路必须设置气门、10套钻孔设置一套流量计,管路低洼处必须安设放水装置。
(四)、钻孔施工与封孔
71504工作面本煤层
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