煤与瓦斯突出煤层综采放顶煤设计

2006年第1期中州煤炭总第139期煤与瓦斯突出煤层综采放顶煤设计白文峰焦煤集团公司设计院河南焦作454002)摘要介绍了通过对采区合理设计解除回采工作面煤与瓦斯突岀危险的方法以保证煤与瓦斯突岀煤层综采放顶煤设计能够安全实施。关键词揲与瓦斯突岀煤层綜采放顶煤巷道布置防突措施中图分类号TD822.1文献标识码文章编号003-0506200601-0054-02采区概况方式。下山巷道采用三岩一煤”布置方式辅助回风下山沿煤层顶板布置其余3条下山均为煤层顶焦煤集团公司中马村矿属煤与瓦斯突岀危险矿板岩巷与煤层留δ保护岩柱。根据煤层条件、综井矿井设计生产能力0.6Mt/a2005年3月采掘采设备性能及中马村矿生产管理水平工作面采用失调工作面接替紧张急需开拓二水平三九下山采瓦斯突出频率最低的走向长壁布置走向长420区。三九采区内无大断层可采煤层二煤分布稳885m倾向长度为122m。投产时准备出一个综采定储量丰富地质构造简单煤尘无爆炸危险煤层放顶煤工作面,一个瓦斯抽放工作面。不易自燃,平均煤厚6.7m,平均倾角11°,呈单斜状煤质为无烟煤,硬度为3.5。煤层伪顶、直接顶为炭质泥岩、泥岩基本顶为砂岩底板为泥岩、粉砂250m流水巷岩。二煤瓦斯含量为14~21m3/t平均17.5m3助回风下山回风巷t属于煤与瓦斯突岀煤层,从建井到2004年底全三皮带下山39011首三九回区下山矿井共发生煤与瓦斯突出27次。辛果工作面根据煤层赋存条件、地质构造情况采区生产能39041抽故回风联络巷力按0.6Mt/a考虑,设计采用走向长壁综采放顶煤采煤法全部陷落法控制顶板。三九采区使用综采沉淀浊放顶煤的先决条件是工作面实施综合防突措施后,经预测视为无突出危险工作面。初步设计中从巷道布置及通风系统、解除回采工作面煤与瓦斯突出危险2个方面保证综采放顶煤设计顺利安全实施图1三九采区开拓平面示意2巷道布置及通风系统3解除回采工作面煤与瓦斯突岀危险措施三九采区利用-250m流水巷开拓采区下山巷道图1)由于煤层瓦斯含量高考虑采煤工作面3.1瓦斯预抽放设计30%瓦斯抽放率吨煤瓦斯残存含量5mt采煤工钻孔预抽可使周围煤体瓦斯得到排放,瓦斯压作面风量仍达1493m3/min采区总风量5023m3力降低瓦斯含量减少释放了瓦斯潜能。随着瓦斯in。一条回风下山不能满足风量要求没计采用两的不断排出煤体发生收缩变形透气性大幅提高进两回通风系统,即轨道下山、皮带下山进风除回使得钻孔抽放影响范围扩大因此可以取得削弱和风下山外增加一条辅助回风下山,分区抽出式通风消月中国煤化工采区采用顺层钻孔沿工作CNMHG孔抽放瓦斯钻机选用收稿日期:2005-08-26MYZ-150型打孔孔径为89mm抽放钻孔长度:上作者简介:白文峰1906-)男河南西华人工程师1988年毕业向孔70m,下向孔57m,上向孔与下向孔重合交叉于焦作矿业学院现从事煤矿设计工作。5m采用聚氨酯封孔封孔段长度为1.0m封孔深542006年第1期白文峰煤与瓦斯突岀煤层综采放顶煤设计总第139期度5~6m并在孔口用水泥砂浆固孔。瓦斯抽出率期间工作面前方有不小于5m的超前距。工作面每按30%、百米钻孔瓦斯抽放流量按0.02m3/(hm:4个循环重新打排放孔。min)计算出首采工作面钻孔总长度37385m抽放3.4采空区瓦斯抽放工作面钻孔总长度48387m钻孔间距2.4m首采综采放顶煤工作面瓦斯绝对涌出量较大即使工作面和抽放工作面预抽期209d。采区瓦斯抽放在低瓦斯矿井也会出现工作面上隅角局部瓦斯超压力81.67kPa流量为50m3/min干管350mm,限因而在高瓦斯矿井工作面需采取多通道瓦斯排支管⑧150mm瓦斯泵利用矿原有设备。在回采时放系统。尤其顶煤或直接顶难冒落煤层,会在放煤辅以边采边抽措施。口上方空洞积聚大量瓦斯,设计中采用高位抽放和3.2工作面短孔煤壁注水和长孔中高压注水设计采空区插管抽放作为解决工作面上隅角或回风流瓦预先注水湿润使煤的力学性质发生显著变化,斯超限措施即煤的强度减小塑性增大并使巷道前方的应力分3.5防突措施效果检验布发生质的变化集中应力区向煤体深部推移集中防突措施效果检验用于判断是否已消除了突出应力系数减小。同时使煤中瓦斯涌岀量和涌岀速度危险。回采前必须进行效果检验如果检验指标超明显降低。这标志着不仅改变了突岀危险煤层的性限必须采取补救措施并进行重复效果检验直到质并且改变了突出的发生和发展条件从而有利于指标不超限方可进行回采。效果检验参数指标鈷防止突岀。如阳泉局煤层注水后粉尘降低突岀次孔瓦斯涌岀初速度和钻孔钻屑瓦斯解吸强度。沿工数减少92.3%,工作面瓦斯涌出量降低28.18%。作面倾斜每隔8~10m用煤电钻打一。42mm、深长孔中高压注水孔沿回采巷道距工作面开切眼604.4m的检验孔检验孔应留有2m检验超前距。80m开始给煤层注水,一次注水孔数为2个用ⅨXU-75型探水钻机钻孔注水孔长度上向孔为604结语m下向孔为48m孔径50mm,孔间距为11m左2004年4月中马村矿29061工作面使用上述右封孔长度2m注水泵为5D-2/150活塞泵注水措施后采用综放采煤经过半年多的回采未发生煤某压力8MPa注水速度1.0m3/h在注水过程中可与瓦斯突出事故在回采速度慢、工作面涌水大时存观察煤壁潮湿″程度做为控制注水时间的依据。在煤壁片帮现象。这说明在煤与瓦斯突岀煤层中采工作面短孔煤壁注水采用单排孔注水沿工作取一系列综合防突措施后解除了工作面煤与瓦斯面每隔2.5m距底板1.0m布置一个注水孔相邻突出危险采区巷道布置及通风系统设计合理没计2个循环的注水孔相间布置注水压力在5~8MPa,采用走向长壁综采放顶煤能够保证工作面回采安封孔深度不小于1.5m注水时超前距不得小于3.全。m若发现煤壁或相邻注水孔出水即可停止注水。综采放顶煤的顶煤基本是利用地压破煤、依靠3.3工作面超前排放钻孔自重放煤的动力消耗小与一般综采相比采煤成超前排放钻孔可使工作面前方煤体泄压、排放本明显降低且比分层综采巷道掘进率低约60%瓦斯可以減弱和防止突岀。超前排放钻孔有效影单位进度采煤能力加大工作面搬家次数相对减少响半径按0.5m计利用手持式煤电钻沿工作面每可以缓解中马村矿工作面接替紧张局面并能带来隔1m打一∞90mm、深10m的钻孔,并保持回采良好的经济效益责任编辑溱爱新0《第3收3算求033333《3《算(算算飞算算0《第3收3上接第51页)果和其他有关信息定期组织对计量检测体系进行(5)强化计量检测体系內审、评审。企业应定管理评审评审每年不少于1次以保证计量检测体期组织对计量检测体系运行情况进行內部审核保系的适应性、充分性和有效性。证计量检测体系的持续有效。计量检测体系内部审中国煤化工、经营管理重要的技术核每半年不少于1次对内审中发现的不符合项要基础CNMHG也开展企业计量合格确下达整改通知单限期整改落实。审核应保存审核认工作不仅促进了企业计量工作的顺利开展同时记录和审核报告计量审核可单独进行也可和质量也为提高企业经济效益降低消耗提高产品质量确体系审核同时进行。企业最高管理者应根据审核结保安全生产起到了积极作用。(责任编辑郭海霞)