高家莊煤礦2101采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)

150×24×60×26×0.15=842400 m3.

三、瓦斯抽放系統(tǒng)和抽放方法的選擇

1、抽放系統(tǒng)

根據(jù)礦井實(shí)際情況，由于地面瓦斯抽放泵房九月中旬方可試運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，9月15日之前只能利用井下臨時(shí)抽放泵站進(jìn)行。現(xiàn)井下臨時(shí)抽放泵站安裝在西翼總回風(fēng)巷聯(lián)巷內(nèi)，安裝2BE1 252型井下移動(dòng)抽放泵2臺(tái)（備用1臺(tái)），抽排量為30m3/min。抽出瓦斯排入總回風(fēng)巷內(nèi)。

9月15日后采用礦井地面永久集中抽放系統(tǒng)，安裝高負(fù)壓2BEC72型水環(huán)真空泵兩臺(tái)（一臺(tái)備用），安裝低負(fù)壓2BEC72型水環(huán)真空泵四臺(tái)（二臺(tái)備用），單臺(tái)抽排量為366m3/min。

瓦斯抽放管路系統(tǒng)布置如下：

9月15日前臨時(shí)抽放系統(tǒng)：2101軌道順槽鉆孔→鎧裝膠管→2101軌道順槽支管→主管路→臨時(shí)抽放站→西翼總回大巷總回風(fēng)巷大氣。

9月15日后，高壓抽放系統(tǒng)：2101軌道順槽鉆孔鎧裝膠管工作面回風(fēng)巷支管主管路西翼總回大巷井下移動(dòng)抽放站西風(fēng)井

低壓抽放系統(tǒng)：2101工作面采空區(qū)工作面回風(fēng)巷2103通道上煤組回風(fēng)大巷西翼總回大巷 西風(fēng)井地面抽放站

2、抽放方法

根據(jù)以上計(jì)算，上煤組瓦斯涌出量中本煤層約占58.15%，鄰近層約占41.85%，因此設(shè)計(jì)采用以工作面本層瓦斯抽放為主，預(yù)抽與邊采邊抽抽放瓦斯方法。

工作面瓦斯抽放采用順層鉆孔抽放方法，利用工作面巷道沿工作面走向方向每隔5～10m施工順層鉆孔，預(yù)抽工作面煤體內(nèi)的瓦斯。順層鉆孔采用平行布置。該預(yù)抽鉆孔還可以邊采邊抽煤層瓦斯，從而提高瓦斯抽放率，減少開采層的瓦斯涌出量。

四、抽放參數(shù)

1、首采面煤層瓦斯含量按河南理工大學(xué)提供資料為9.38 m3/t，煤層相對(duì)瓦斯涌出量為12.01 m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量26.65m3/min。設(shè)計(jì)對(duì)2101工作面進(jìn)行瓦斯預(yù)抽，根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》(AQ 1026-2006)的規(guī)定，必須將工作面的采煤工作面前方20m以上范圍內(nèi)煤的可解析瓦斯量降到7m3/t以下。

2、抽放負(fù)壓

根據(jù)周邊地區(qū)礦井的瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)，回采工作面預(yù)抽的孔口負(fù)壓為15hPa，采空區(qū)瓦斯抽放的孔口負(fù)壓為5hPa。我礦井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站極限真空度為33hpa，抽放能力符合規(guī)定；

3、管路選擇

根據(jù)鄰近礦井抽放管徑經(jīng)驗(yàn)，選擇φ219鋼管進(jìn)行抽放瓦斯。

五、抽放工程設(shè)計(jì)

1、抽放鉆孔參數(shù)確定

⑴ 鉆孔直徑

常規(guī)的瓦斯抽放鉆孔的直徑一般為φ75mm,由于本礦井基本為本煤層抽放，為提高抽放效果，需增大鉆孔直徑，設(shè)計(jì)回采工作面抽放鉆孔直徑為φ113mm。

⑵ 鉆孔長(zhǎng)度

回采工作面的順層抽放鉆孔長(zhǎng)度為150m。

 ⑶ 鉆孔間距

設(shè)計(jì)確定首采工作面抽放鉆孔間距為5～10m，（實(shí)際抽放中，可根據(jù)首采效果作相應(yīng)調(diào)整）。

2、抽放鉆孔布置

⑴、 工作面順層抽放鉆孔布置

根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ1021-2006）中對(duì)煤層鉆孔量的要求，設(shè)計(jì)為孔間距5～10米。鉆孔長(zhǎng)度設(shè)計(jì)150米。方位角為垂直走向，角度為平行煤層傾向的順層鉆孔布置。順層鉆孔在工作面回采到鉆孔前預(yù)抽煤體內(nèi)瓦斯，在工作面回采至鉆孔時(shí)實(shí)現(xiàn)邊采邊抽。附圖

2101軌道順槽

2101工作面抽放鉆孔布置示

⑵、工作面鉆孔施工方式

鉆孔施工采用ZY-3200s型全液壓鉆機(jī)施工，施工開孔點(diǎn)要選擇在煤壁完好，無(wú)裂隙處開孔，孔口應(yīng)圓滑，無(wú)三角孔、偏空、臺(tái)階孔等。煤層封孔采用聚氨酯封孔，封孔管采用抗靜電工程塑料管，長(zhǎng)度8米，封孔長(zhǎng)度7米。

⑶、抽放管路敷設(shè)

① 管路敷設(shè)

前期采用2BE1252型移動(dòng)抽放瓦斯泵站，通過(guò)φ219鋼管對(duì)2101軌道巷鉆孔進(jìn)行抽放。

后期井下東西翼總回風(fēng)大巷高負(fù)壓管路采用DN630PE管，低負(fù)壓管路采用DN820PE管,吊掛或墊墩敷設(shè)，主、干管連接方式為法蘭連接，高負(fù)壓支管采用DN200PE管，低負(fù)壓支管采用DN300PE管。連接方式為法蘭連接（2101軌道巷快速接頭連接）。每隔6～8米設(shè)一個(gè)三通閥門。安裝完畢后，投入運(yùn)行前進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，必須符合：壓力達(dá)到30Kpa，千米漏氣量小于3M3/min。

②附屬裝置

為了便于管路系統(tǒng)負(fù)壓的調(diào)節(jié)，掌握各抽放地點(diǎn)瓦斯抽出量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r以及保證管網(wǎng)系統(tǒng)的正常抽放，設(shè)計(jì)時(shí)在各主、干、支管路上已考慮分別安設(shè)閥門、流量計(jì)和放水器。

六、 安全措施  

（一）  一般規(guī)定

1、所有工作人員都必須牢固樹立安全第一、預(yù)防為主的思想，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦安全技術(shù)操作規(guī)程》和《2101工作面瓦斯抽放技術(shù)作業(yè)規(guī)程》。嚴(yán)禁違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律。

2、所有上崗人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)本作業(yè)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，學(xué)習(xí)經(jīng)考試合格后人人簽字，并熟識(shí)自救器的使用方法。

3、特殊工種必須持證上崗。

4、下井前要休息好,下井時(shí)佩戴好礦燈、自救器、膠殼帽,穿礦用膠靴。

5、嚴(yán)禁酒后下井，嚴(yán)禁攜帶煙草及易燃物品和火種下井，嚴(yán)禁穿化纖衣服下井。

6、上下罐要聽從點(diǎn)鉤人員的指揮，不許擁擠打鬧。

7、井下行走要精力集中，注意安全；大巷行走要注意礦車，不準(zhǔn)走道襠；不準(zhǔn)扒、蹬、跳車，嚴(yán)禁坐礦車、溜子或運(yùn)輸皮帶。

8、在大巷中人攜帶千不拉時(shí)，要用麻袋或木箱盛裝。不準(zhǔn)進(jìn)入沒有通風(fēng)條件的獨(dú)頭巷道及有警標(biāo)、柵欄的巷道和峒室。

9、井下不準(zhǔn)打盹睡覺，不準(zhǔn)打架斗毆。

10、保護(hù)好通風(fēng)設(shè)施，過(guò)風(fēng)門要注意運(yùn)行車輛，過(guò)后隨手關(guān)好風(fēng)門，嚴(yán)格加強(qiáng)兩道風(fēng)門的管理，嚴(yán)禁兩道風(fēng)門同時(shí)敞開。

11、上下山嚴(yán)格執(zhí)行"行車不行人、行人不行車"制度，行人時(shí)需用信號(hào)上下聯(lián)系，得到許可后方準(zhǔn)行走。

12、用千不拉起吊或回料時(shí)，生根要牢固且避開甩勾方向，起吊棚的受力側(cè)要打上兩棵戧柱；起吊時(shí)，要與重物重心一致，不準(zhǔn)斜吊；所用千不拉起吊能力必須大于重物重量，否則，不準(zhǔn)起吊。

14、嚴(yán)格執(zhí)行敲邦問頂制度，在開工前安監(jiān)員必須對(duì)工作面進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無(wú)隱患后方準(zhǔn)進(jìn)入，

16、為防止重大事故的發(fā)生，工作地點(diǎn)各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)，應(yīng)時(shí)時(shí)保持完好，并堅(jiān)持正常使用。

17、當(dāng)工作地點(diǎn)因故停風(fēng)或有害氣體超限時(shí)，要立即停止工作，將人員撤至安全地點(diǎn)，清點(diǎn)人數(shù)，并匯報(bào)調(diào)度室及時(shí)處理，不經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)瓦檢檢查符合規(guī)定不得入內(nèi)。

18、若施工地點(diǎn)壓力增大，有冒頂垮面預(yù)兆時(shí)，要將人員撤到安全地點(diǎn)，待維護(hù)好后，再重新工作。

19、若工作地點(diǎn)發(fā)生災(zāi)害時(shí)，必須迅速組織所有人員按該種災(zāi)害的避災(zāi)路線撤離，并清點(diǎn)人數(shù)。避火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸時(shí)，回風(fēng)流側(cè)人員必須配戴好自救器。

20、嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制，設(shè)備維修包機(jī)制，工程質(zhì)量驗(yàn)收制和事故分析制。

（二）、鉆機(jī)施工安全措施：

1、抽放鉆孔施工前，必須編制專門作業(yè)規(guī)程，制定施工安全措施，

2、操作人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，取得上崗資格證后方可上機(jī)操作，并需嚴(yán)格遵循鉆機(jī)的操作規(guī)程和安全注意事項(xiàng)。

3、操作人員不能靠近旋轉(zhuǎn)部件和滑動(dòng)部件站立；

4、不能把手放在架盤和夾持器之間；

5、不能穿太寬松的衣服，和使用手動(dòng)工具；

6、在馬達(dá)和水泵周圍須安設(shè)保護(hù)裝置；

7、操作者要密切注意鉆桿的運(yùn)動(dòng)和位置，防止卡鉆；

8、助手不要站在鉆桿后面。

9、打鉆時(shí)，必須配備專業(yè)瓦斯檢查員，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，杜絕瓦斯超限作業(yè)；

10、打鉆之前，鉆機(jī)要固定牢靠，使用固定螺栓或單體液壓支柱，必要時(shí)要加固定支撐；

11、杜絕無(wú)水鉆進(jìn)，在打鉆過(guò)程中如有噴孔，必須立即停止作業(yè)，采取措施進(jìn)行處理，并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)；

12、打鉆地點(diǎn)須安設(shè)甲烷監(jiān)測(cè)儀，一旦瓦斯超限，立即切斷電源，并發(fā)出警報(bào)，打鉆人員要及時(shí)撤出施工地點(diǎn)；

13、打鉆過(guò)程中，如遇到鉆孔瓦斯壓力和涌出量較大時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)并采取防瓦斯噴出措施，以保證施工人員安全；

14、開孔點(diǎn)要選擇在煤壁完好，無(wú)裂隙處開孔，孔口應(yīng)圓滑，無(wú)三角孔、偏空、臺(tái)階孔等；

15、抽放鉆孔施工完畢后，應(yīng)及時(shí)封孔并接入抽放，孔口處要用聚氨酯、防靜電的塑料管豐實(shí)，嚴(yán)密不漏氣，封口長(zhǎng)度要大于7米防止巷道瓦斯超限；并每班填寫《鉆孔施工、驗(yàn)收記錄表》。

（三）瓦斯抽放系統(tǒng)安全措施：

1、管路布置敷設(shè)的安全措施：

（1）井底車場(chǎng)、總回風(fēng)巷的固定部分抽放主管，應(yīng)懸掛或墊起在巷道巷幫，采用支撐架懸掛；高度距地板0.3～0.6米，每四米設(shè)一個(gè)固定點(diǎn)，固定牢固無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象；確需落地敷設(shè)的，要用墩垛墊起，高度不小于0.3米；

（2）工作面順槽的抽放支管，用墊墩墊起，高度不小于0.3米，每根管路要有至少兩個(gè)支點(diǎn)；每50米要有一防滾動(dòng)固定裝置，用半圓形管卡固定在巷幫或支撐物上，支撐物要臥底安置；

（3）斜巷敷設(shè)管路時(shí)，要安設(shè)管路止推裝置，用半圓形管卡固定在巷幫或支撐物上，支撐物要臥底安置，每50米設(shè)置一處；

（4）管路敷設(shè)要平直，盡量減少?gòu)濐^，拐彎處要加彎頭，杜絕急轉(zhuǎn)彎。管路要根據(jù)巷道坡度保持一定的坡度，坡度不小于1‰，能使管路中的水順向流動(dòng)；在鉆場(chǎng)、拐彎、低洼、處要設(shè)置放水器，直向段每隔300米設(shè)置一個(gè)放水器；分岔處要加同徑閥門；

（5）抽放管路不得與電線、電纜敷設(shè)在同一側(cè)；

（6）管路的突出部位距巷幫不得小于0.1米，距軌道不得小于0.5米；

(7)連接處要加密封，厚度不小于5mm，敷設(shè)完成后要進(jìn)行漏氣檢驗(yàn)，確保嚴(yán)密不漏氣；

(8)抽放管路要采取防腐、防砸、防凍、防靜電措施，每200米必須安裝接地裝置。使用金屬管件時(shí)，在安裝前要提前涂抹防腐劑。

(9)抽放管路要刷醒目的紅漆，進(jìn)行警示和區(qū)別，每100米懸掛一禁止碰撞的警示牌和管標(biāo)，標(biāo)明尺寸、流向、維護(hù)責(zé)任人；

(10)抽放主管、干管、支管要安設(shè)瓦斯量測(cè)量裝置和測(cè)壓裝置；拐彎處要設(shè)除渣裝置；

(11)抽放管路每天要有專人巡查，讀取瓦斯含量、流量、壓力數(shù)據(jù)，填寫《抽放瓦斯抽放參數(shù)測(cè)定記錄表》。

抽放泵站：

1、井下臨時(shí)抽放泵站安全措施：

2101工作面井下臨時(shí)抽放泵站安設(shè)在西翼總回聯(lián)巷內(nèi)，抽出瓦斯直接排入西翼總回風(fēng)巷。

⑴、瓦斯抽放泵司機(jī)必須持證上崗，熟知操作要領(lǐng)；進(jìn)行三班交接班，嚴(yán)禁空崗、脫崗、睡崗，隨時(shí)控制排出瓦斯稀釋后的濃度符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定；

⑵、泵站處有足夠的新鮮風(fēng)流，泵站附近20米范圍內(nèi)，瓦斯含量小于0.5%；風(fēng)速符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，無(wú)煤塵堆積；

⑶、必須在泵站的管路出口處進(jìn)風(fēng)測(cè)5米設(shè)置全斷面的柵欄，在泵站出口處回風(fēng)側(cè)30米處設(shè)置一全斷面柵欄，在西翼回風(fēng)大巷于聯(lián)巷交匯處5米外設(shè)置一全斷面柵欄，并懸掛警示牌；兩柵欄間禁止任何作業(yè)；

⑷、在下風(fēng)側(cè)柵欄外必須設(shè)便攜式甲烷斷電報(bào)警儀，巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸迗?bào)警時(shí)，應(yīng)自動(dòng)斷電、停止抽放瓦斯，進(jìn)行處理；

⑸、在西翼總回風(fēng)巷，排出瓦斯?jié)舛缺仨毞稀睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定；

⑹、抽放泵站必須使用“三專”供電，要有三班專人管理，突然停電要立即匯報(bào)礦調(diào)度室；

⑺、司機(jī)每30分鐘讀取一遍CH4、CO、負(fù)壓、溫度、流量等監(jiān)測(cè)儀表數(shù)據(jù)，并記錄入記錄簿，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)聯(lián)系工區(qū)值班人員和瓦斯抽放工進(jìn)行檢查、處理；

⑻、臨時(shí)瓦斯抽放泵站要有直通礦調(diào)度室的電話，嚴(yán)禁分接。

2、地面永久抽放泵站安全措施：

抽放泵站內(nèi)安裝高負(fù)壓2BEC72型水環(huán)真空泵兩臺(tái)（一臺(tái)備用），安裝低負(fù)壓2BEC72型水環(huán)真空泵四臺(tái)（二臺(tái)備用）。 

⑴、瓦斯抽放泵司機(jī)必須持證上崗，熟知操作要領(lǐng)；進(jìn)行三班交接班，嚴(yán)禁空崗、脫崗、睡崗，；

⑵、泵站及泵站周圍嚴(yán)禁有明火和建筑物，50米內(nèi)要用柵欄或圍墻隔離；

⑶、放空管設(shè)置在泵的進(jìn)、出口，管徑要大于泵的進(jìn)、出口直徑，高度要高出房頂3米以上；

⑷、泵站內(nèi)的電器設(shè)備檢測(cè)儀表等必須使用礦用防爆型；

⑸、泵站內(nèi)必須有直通調(diào)度室的電話，嚴(yán)禁分接；

⑹、瓦斯抽放站內(nèi)要有供水系統(tǒng)，進(jìn)行冷卻，消防；

⑺、抽放泵必須有前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電、防雷電、防火災(zāi)、防澇、防凍措施；設(shè)置干粉滅火器和沙箱等滅火器材；

⑻、泵房?jī)?nèi)要有自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，一旦出現(xiàn)異常，自動(dòng)切斷電源；

⑼、泵房?jī)?nèi)瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)0.5%,機(jī)體附近0.3米處瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)1%，否則必須停泵查明原因進(jìn)行處理；

⑽、瓦斯抽放站必須建立設(shè)備檢修制度，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；

⑾、抽放泵站必須使用“雙回路”供電，要三班專人管理，突然停電要立即匯報(bào)礦調(diào)度室；

    ⑿、瓦斯抽放泵未經(jīng)有關(guān)部門及領(lǐng)導(dǎo)研究，任何人不得私自調(diào)整抽放負(fù)壓、停開設(shè)備； 

    ⒀、建立抽放監(jiān)測(cè)檢查制度，每三天必須進(jìn)行一次全面觀測(cè)，并及時(shí)填寫抽放日?qǐng)?bào)；泵房?jī)?nèi)的瓦斯?jié)舛?、正壓、?fù)壓、流量、水溫每30分鐘觀測(cè)、記錄一次；每天填寫泵房值班記錄表；日?qǐng)?bào)表送交相關(guān)單位；

    ⒁、瓦斯抽放站每班有人值班，不得空崗，實(shí)行交接班制度；

    ⒂、抽放泵站要配備檢修、搶修工具，并放置整齊。

七、避災(zāi)路線

當(dāng)工作面發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸事故、礦井火災(zāi)時(shí)要根據(jù)避災(zāi)路線，迅速撤離到安全地點(diǎn)。

避災(zāi)路線為：

1、2101工作面→2101運(yùn)輸順槽→西翼膠帶大巷→進(jìn)風(fēng)斜巷→井底車場(chǎng)→混合井→地面

2、2101工作面→2101軌道順槽→軌道順槽聯(lián)巷→井底車場(chǎng)→混合井→地面

3、回風(fēng)巷→2101軌道順槽→軌道順槽聯(lián)巷→井底車場(chǎng)→混合井→地面

                                                  2010 年3月16日