板石煤矿瓦斯综合治理技术方案

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1、 目 录一、板石煤矿概况2交通位置2地质概况2煤层赋存情况3生产情况4通风情况4瓦斯抽采及利用情况4矿井开拓方式5二、板石煤矿现生产区11910采面瓦斯综合治理技术方案5采区概况511910综采工作面通风瓦斯情况611910综采工作面瓦斯涌出来源分析711910综采工作面瓦斯综合治理技术方案8三、板石矿接续采区21902面回采期间瓦斯综合治理方案11板石矿接续采区21902接续采区概况11回采期间瓦斯涌出量预测1121902回采工作面瓦斯涌出采取方法11四、现生产准备区掘进期间瓦斯综合治理技术方案14板石矿22006准备区概况14掘进工作面通风瓦斯情况1522006掘进工作面瓦斯涌出来源分析治

2、理15五、准备区22006综采工作面回采期间瓦斯综合治理技术方案17瓦斯来源分析17瓦斯治理技术方案的提出17瓦斯抽采方法的确定18六、成立板石煤矿瓦斯综合治理领导小组24七、板石煤矿瓦斯综合治理管理措施24板石煤矿瓦斯综合治理技术方案一、板石煤矿概况(一)交通位置板石一井井田位于吉林省东部延边朝鲜族自治州珲春市境内，行政区隶属珲春市板石镇。其地理座标为东经：1301556至13020 42，北纬424555至424933。井田北距珲春市约12Km，距图们市约65 Km，井田东部有珲春至敬信中俄边境国防公路，井田东北部边界有珲春到中俄边境长岭子口岸公路。井田中部有板石至河口的砼公路。珲春至图们

3、的铁路于1996年6月份正式通车。矿区铁路专用线与国铁图珲线的七户洞车站接轨，矿区专用线全长14.45Km，己建成通车，交通条件十分便利。交通位置见下图。本井田的交通十分便利，也为该井田开工建设创造了十分便利的运输条件，从大型设备到施工的设备、设施、原材料等进入现场，运输条件均已具备。（二）地质概况板石煤矿井田位于珲春盆地西南部边缘地带，井田南部边界为石炭二迭系及海西期花岗岩组成的低山，西与西北被图们江和珲春河围绕，区内大面积为冲积平原，该井田位于珲春断陷地的西南端，地层走向大体是北东向展布，倾向北西，为一单斜构造。地质构造属中等复杂型。主要构造为断层。主采煤层有19#、19b#、20#、20

4、a、21#五个煤层。伪顶、直接顶主要为黑褐色砂质页岩层或块状泥质胶结，遇水易泥化，老顶为灰白细砂岩或中粒砂岩，为复合型顶板，同时由于地质构造复杂，煤层赋存极不稳定，导致瓦斯赋存亦不稳定。经沈阳煤科分院测定：煤层的瓦斯压力为0.2-1.9MPa、煤层瓦斯含量为3.73-5.58m3/t、钻孔瓦斯涌出量衰减系数为0.0182-0.00357d-1、透气性系数为0.03-0.05m2/MPa2.d，鉴定的两个煤层均可以抽采煤层。 板石煤矿位置示意图截至2010年末工业储量为89.23Mt，可采储量为71.79 Mt，可采煤层瓦斯储量74837.88万m3，可开发瓦斯量16373.88万m3。（三）煤

5、层赋存情况本井田煤层赋存状态，为缓倾斜近距离薄及中厚煤层群，倾角为5-15，平均为8左右。煤系地层含煤4-110层，但主要计量煤层均集中于下含煤段（Eh），可采煤层11层，煤层总厚度14.34m，平均厚度6.97m，单层厚度0.8-3.98m，平均厚度1.34m，由南向北变薄，上部煤层比下煤层相对稳定，各煤层可采范围，由下至上逐渐增大，结构亦相对简单，灰份是上部煤层比下部煤层低。（四）生产情况板石矿于2008年1月正式投产，截止到2010年末，工业储量为89.23Mt，可采储量为71.79 Mt，煤层埋藏标高为 -200 -700m，深度为600 m。矿井设计生产能力为0.90 Mt /a，2

6、008年核定能力为2.40 Mt /a，2011年产量为2.40 Mt，2012年计划产量为3.0 Mt，现有3个采煤工作面和12个掘进工作面。（五）通风情况1、矿井通风方式为中央并列式，方法为抽出式，有2台FBCDZ-30型主扇，电机型号为YBF630M1-10，功率为2450kW，1台运转，1台备用。三条斜井入风，立风井排风。矿井总入风量为10200m3/min,总排风量为10680m3/min，矿井负压为2800Pa,通风最大流程为7600m,等积孔为3.56m2。2、2011年矿井瓦斯等级鉴定结果为：矿井绝对瓦斯涌出量为36.14m3/min，相对涌出量为8.07m3/t，属低瓦斯矿井

7、，但根据新下发煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法的要求，板石矿也将变成高瓦斯矿井。3、已安装KJ406R煤矿安全监控系统，已实现联网。（六）瓦斯抽采及利用情况板石矿现有一座地面永久瓦斯抽采泵站和发电站，泵的型号为2BEC-60型，流量为267m3/min，5台400kW发电机组，今年4月份安装了1台2BEC-80型560 m3/min(450kW)抽采泵，已运行，2台267m3/min泵作为备用；井下有1个移动抽采泵站，位于-460水平，有5台抽采泵（3台150m3/min，2台160m3/min），地面泵抽采11910采面瓦斯，其它采面瓦斯由移动抽采泵抽采。瓦斯发电站已于2011年4月开始并网发电，现

8、已利用瓦斯374万m3,发电935万度。地面泵站的主管路分别为600mmPE管1200m、600mm500m钢管，分管路分别为400mm1000和12PE4800m管，支管路分别为123600m或10PE4700m管，管路总长已达15800m。采取的抽采方法为高位钻场、尾巷预埋和浮抽方法，今年一季度，共抽采瓦斯327.33万m3，矿井瓦斯抽采率为48.86%,11910采面瓦斯抽采率为79.2%。（七）采煤方法、回采工艺及掘进方式该矿井为三条斜井开拓，-480m、-548m水平上下山开采的开拓方式。采用单一长壁综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板。掘进采用综掘和炮掘，锚网、锚索支护。（八）采煤

9、方法、回采工艺根据煤层赋存条件和矿井生产实际情况，确定采煤方法为走向长壁全部陷落法。采煤工作面支护使用掩护式自移支架，自然冒落管理顶板。二、板石煤矿现生产区11910采面瓦斯综合治理技术方案（一）采区概况板石煤矿11910综采工作面设计走向长1485m，倾斜长200m，开采煤层为19号煤层，工作面煤层走向北东转南北转北东、倾向东南转正西转北西，倾角5-0/3。煤层厚度1.90-1.00/1.56m。工作面北东端煤层较厚，西南端煤层变薄。该煤层煤质较好，为半亮-半暗型，煤层灰分29.31%，发热量24.73MJ/Kg，该工作面井下标高：-533.04m，地面标高：22.30m，。采用走向长壁后退

10、式采煤方法，综合机械化回采工艺，采用全部垮落法管理顶板。11910综采工作面沿走向已经开采885m、剩余600m，现开采位置19层和20层间距4.5m-30m，并且由现开采位置向外120m以内，两煤层厚度分别为6m-4.5m，120m以外两煤层厚度同时逐渐变厚，最最厚可达25m。（二）11910综采工作面通风瓦斯情况11910综采工作面绝对瓦斯涌出量为20.56m3/min，其中：顶板高位钻孔抽采瓦斯量为12.82m3/min，上隅角浮抽采瓦斯量为3.5m3/min，风排瓦斯量为4.24m3/min。工作面风流中瓦斯含量0.1%，回风流中瓦斯含量0.4%，工作面风量为1060m3/min，工作

11、面瓦斯抽采率为84.59%。在工作面开采过程中，从45m开始至110m,19层与下覆煤层20层的间距逐渐变簿，由6m变至4.5m,下覆煤层卸压瓦斯通过底板裂隙向采面涌出，瓦斯最大涌出量达到28.16 m3/min，老顶周期来压期间下临近层卸压瓦斯涌出量变化显著，经过测算达到30m3/min左右，造成工作面运输机人行道底部、综采架子底部、架子间底部出现集中涌出，遇有积水时呈现冒泡现象，出现瓦斯积聚，对工作面的安全生产构成威胁。随着开采速度的加快，工作面从110m以后，19层与20层的层间距逐渐加大，经过现场考察分析，19层与20层的层间距大于15m时，下临近层卸压瓦斯向开采层工作面涌出大幅度的减

12、少，19层综采工作面及回风流和底板瓦斯超限问题得到解决，未再超限，目前该面已开采885m，与20层的层间距为18.7m，底板瓦斯涌出现象已经很小。（三）11910综采工作面瓦斯涌出来源分析综采采场范围内涌出瓦斯的地点称为瓦斯源，瓦斯源的多少、各源涌出瓦斯量的大小直接影响着采场的瓦斯涌出量。工作面瓦斯涌出来源可划分为落煤瓦斯涌出、煤壁瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出三大部分。落煤瓦斯涌出是指回采工作面采落煤炭解吸出的瓦斯；煤壁瓦斯涌出又可分为工作面煤壁瓦斯涌出和顺槽煤壁瓦斯涌出；采空区瓦斯涌出可分为三部分，即围岩瓦斯涌出、回采丢煤瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出。前两部分的瓦斯直接涌入到采场内，而采空区涌出的瓦

13、斯是随着采场内煤层、岩层的变形或垮落而卸压，按各自的规律涌入回采工作面的采空区，混合在一起，构成采空区瓦斯涌出。回采工作面各源瓦斯涌出构成与煤层赋存条件（单一煤层或煤层群）、开采方式(一次采全厚、水平分层或倾斜分层)、煤层开采顺序等因素有关。根据对11910工作面瓦斯涌出情况的分析，确定回采工作面本煤层瓦斯涌出来源底板占2%，本煤层占35%、采空区瓦斯涌出占63 %，回采工作面瓦斯主要来源于采空区（包括下邻近层、采空区丢煤和围岩），这是由于：回采工作面采用综合机械化采煤方法，因采煤机割煤期间落煤强度高，导致割煤期间瓦斯涌出量较大，特别是在老顶来压期间，邻近层的大量卸压瓦斯涌入回采工作面和采空区

14、，容易引起工作面回风、上隅角、工作面底部、架子间瓦斯积聚。（四）11910综采工作面瓦斯综合治理技术方案1、瓦斯综合治理技术方案的制定原则瓦斯综合治理技术方案主要是根据矿井、采区、工作面瓦斯来源及构成、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。目前的瓦斯治理方法主要有以下五种：一是改进通风方式增加工作面的通风能力；二是进行瓦斯抽采，降低工作面的风排瓦斯量，实现瓦斯抽采达标；三是局部瓦斯积聚的处理；四是防止采空区瓦斯突然压出；五是综合治理方法。2、瓦斯抽采技术方案的提出煤矿抽采瓦斯是降低依靠通风排放瓦斯量的根本措施，是减少矿井和采区瓦斯涌出量的有效途径，通过对回采工作面

15、瓦斯涌出来源及构成分析可知，工作面瓦斯涌出量的很大一部分来源于采空区，属顶板卸压导致的邻近煤层瓦斯涌出，综采工作面的瓦斯治理应在加强通风的基础上，大力开展以采空区边采边抽、本煤层预抽相结合的瓦斯综合抽采技术方案。3、瓦斯抽采方法治理瓦斯（1）瓦斯抽采方法的确定根据对11910综采工作面来源分析，实施分源抽采，即采取采空区边采边抽、本煤层预抽相结合瓦斯综合抽采方法，针对开采煤层瓦斯预抽效果不佳，需要采用高压注水强化抽采措施，提高预抽效果。（2）边采边抽尾巷埋管抽采一是立管安设在上隅角处3m高天井内，其余每间隔8m处打一3m高天井安设站柱立管，按照8m迈步向外布置；站柱立管规格为6吋钢管5m高，顶

16、部0.5m花孔，底部用法兰盘接入6瓦斯抽采管路系统。在上顺铺设2趟6瓦斯抽采管路，形成间距8m的站柱立管抽采尾巷瓦斯。二是高位尾巷留管抽采。沿上顺槽自开切眼位置向里侧掘送高位尾巷，垂高15m左右，在尾巷内打木垛预留瓦斯抽采管，并在尾巷门口进行封闭，对接上风道瓦斯抽采管路，进行采后抽采采空区瓦斯。 尾巷浮抽管抽采在上顺250mmPE管尾部接六通，六通上接6根4软管，6根软管前接6根4PE管，将其中4PE管插入上尾巷瓦斯浓度较高地点，对上尾巷进行抽采，剩余2根进行辅助抽采。浮抽软管插入位置距切顶线0.5m2.5m范围内。高位钻孔抽采高位钻孔是在工作面回风巷内向煤层顶板裂隙带施工的钻孔，高位钻孔瓦斯

17、抽采又称顶板裂隙带抽采，主要作用是利用工作面回采采动压力所形成的顶板裂隙带作为通道来抽采邻近层及采空区内的瓦斯。随着工作面回采，在工作面周围形成一个采动压力场，采动压力场及其影响范围在工作面后方的采空区沿垂直方向形成三个带，即冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。在水平方向上形成三个区，即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。在这个采动压力场中形成的裂隙空间，便成为瓦斯流动的通道，通过钻孔内的抽采负压，加速了瓦斯的流动，使得高位钻孔能够抽出采空区高部积聚的高浓度瓦斯。11910综采工作面高位钻孔具体参数为：1）抽采方法：在工作面回风巷布置的钻场内向采空区冒落拱上方呈扇形打8个孔深为50-89m的高位钻孔，

18、钻孔终孔点距回风巷距离在0-55m左右，距煤层顶板垂直距离在8-27m左右，封孔后抽采采空区及裂隙带瓦斯。2）钻场施工：在工作面回风巷内，每隔24m布置一个钻场。3）封孔工艺：顶板穿层钻孔按钻孔参数施工到位后，下34m插管用聚铵脂封孔3.5m，通过4软管接入气水分离器，然后再接入12瓦斯抽采管路系统，如顶板破碎时需要将插管适当加长，（在4m插管前加32m插管，直至钻孔不漏气为止）。采用随抽随采的方法进行抽采瓦斯。由于11910综采工作面还剩600m将开采完毕，19#与20#两个煤层间距18.5m，大于15m，19层综采工作面开采后，底板卸压膨胀形成裂隙发育不完全，下临近层卸压瓦斯自底板向开采层

19、工作面采空区涌出量很小，未对19层综采工作面的安全开采构成威胁，因此，该采面仍采取上述有效的抽采方法。三、板石矿接续采区21902综采工作面瓦斯综合治理技术方案（一）板石矿接续采区21902接续采区概况21902采煤工作面走向长度747m，倾斜长度193m，工作面煤层走向北东、倾向北西，倾角5-0/3，煤层厚度2.5-1.0/1.56m，工作面中部至北东端煤层较厚，西南端煤层变薄，开切眼附近煤层遭遇古河流冲蚀。工作面位置位于19层材料巷及-548皮带大巷西南侧。四邻关系：北东部为19层材料巷及-548皮带大巷；北西部为未采区；西南部为未采区；东南部为11910回采工作面。井下标高-586.24

20、529.34m。地面为湖龙村及柳亭村水、旱田地。工作面西南地表为珲春河南河堤及珲春河河床。地面标高：27.4-20.5m。（二）回采期间瓦斯涌出量预测根据开采11910面瓦斯涌出量分析，预测21902回采工作面瓦斯涌出为22-30m3/min之间。（三）21902回采工作面瓦斯抽采方法21902采面与11910采面相距30m，属同一煤层，在原11910抽采方法的基础上，针对21902面进行采取以下补充措施：1、本煤层预抽及高压注水本煤层预抽及高压注水提高预抽效果1）21902工作面本煤层瓦斯预抽，利用ZDY3200S型钻机施工本煤层瓦斯抽采钻孔，在21902上顺距工作面位置30m开始往外施工本

21、煤层顺层抽采钻孔、顺层高压注水钻孔，在本煤层预抽钻孔间距10m，在预抽钻孔之间施工高压注水钻孔，高压注水钻孔通过高压泵向钻孔内注入高压水将煤体压裂，产生局部卸压区，增加煤层的透气性，提高瓦斯抽采率，同时降低了工作面回采期间的产尘量；在距注水钻孔5m位置，平行注水孔施工一个抽采钻孔，通过21902上顺瓦斯抽采管路连接至瓦斯抽采泵，采用高负压、低流量瓦斯抽采泵抽采本煤层瓦斯。注水孔、抽采钻孔每隔5m施工1个，以此类推，至21902工作面停采线。本工作面长度为200m，考虑到一侧施工钻孔达不到控制范围，可考虑在上、下顺槽巷道同时布孔，根据钻孔倾角和钻机能力确定上、下顺槽钻孔施工长度，通过上、下顺槽巷

22、道同时布置本煤层瓦斯抽采钻孔、注水钻孔，使抽采钻孔、注水钻孔控制整个回采区域。2）预抽煤层瓦斯抽采钻孔孔口抽采负压达到13KPa以上、煤层预抽钻孔封孔深度大于8m。3）钻孔施工结束后要立即对钻孔进行封孔，封孔前要对钻孔内的积水进行排放，以免孔内积水过多影响抽采效果。煤层高压注水钻孔1）钻孔布置：钻孔布置自21902上顺工作面往外35m开始，采用单排平行沿层钻孔，钻孔平行煤层倾向，注水钻孔间距10m，钻孔俯角与煤层倾角一致。终孔长度距下顺同20m；由于整个采面长度为200m，如果用小型钻机打不到理想长度，可在21902面下顺槽进行施工钻孔，利用其他小型钻机施工钻孔，终孔距离为与上顺终孔距离相距2

23、0m，与上顺钻孔呈交叉状布置，对上顺未覆盖区域进行注水卸压，煤层注水钻孔封孔长度为12m。2）高压注水钻孔参数：上顺钻孔长度120m、仰角沿煤层、夹角与上顺槽成90夹角；下顺钻孔长度为60m、仰角沿煤层、夹角与下顺槽成90夹角。3）注水量：以钻孔周围煤壁渗水后作为高压注水结束的标志，而后改为静压注水，每个钻孔注水量为4-5m3。4）注水压力：为12-16MPa。正常注水压力应控制在8MPa以上。如果泵的注水压力低于煤体上覆岩层的压力，必须调高泵的注水压5）注水时间：每孔一般不小于12h，注水时间以工作面煤壁压裂出水为原则。高压注水结束后改为静压注水，保持煤体湿润至开采结束。2、下邻近层瓦斯抽采

24、由于21902面开切眼上出口至回风巷105m，上隅角以下60m范围，下覆煤层间距小于15m，在21902面开采前需对这个块段下覆煤层进行预抽，21902开采后需要对其下邻近层瓦斯卸压进行抽采，减少下覆煤层向开采煤层的瓦斯涌出。下邻近层卸压瓦斯抽采21902综采工作面随着向前推进，工作面及后方采空区煤层底板因为卸压，膨胀变形形成裂隙，下临近层等卸压瓦斯开始向工作面及采空区大量涌出，需要抽采下临近层卸压瓦斯，解决综采工作面底板、架子间、采空区瓦斯积聚问题。下临近层卸压瓦斯抽采利用ZDY3200S型钻机施工下临近层卸压瓦斯抽采钻孔，在工作面回风巷向外30m掘钻场，钻场间距30m，每个钻场内施工5-6

25、个扇形下斜穿层钻孔进入20煤层底板0.2m，控制范围回风顺槽以下50m范围，预抽20煤层瓦斯，在上层工作面开采后抽采卸压瓦斯。依次往外布置钻场施工。根据顶板周期来压规律，超前在综采工作面周期来压区段施工密集预抽、卸压抽采瓦斯钻孔，提高卸压瓦斯抽采效果。由于11910下顺与21902上顺相距30m，为了防止21902采空区冒落与11910面采空区连通，将11910采空区瓦斯导入21902面采空区，因此，在21902面上顺每隔一段距离向11910面采空区顶板冒落带施工一个高位瓦斯抽采钻孔抽采11910面采空区瓦斯。如果上述措施效果不佳，在综采工作面运输顺槽沿煤层倾向掘钻场，钻场间距50m，依次向外

26、布置钻场。利用ZDY3200S钻机在钻场内沿19煤层倾向向工作面推进方向上部施工半扇形穿层钻孔至20煤层底板0.2-0.5m，进行预抽和抽采20煤层卸压瓦斯，终孔间距5m。（5）四、现生产准备区掘进期间瓦斯综合治理技术方案(一)板石矿22006准备区概况22006准备区上顺在-548皮带运输大巷内A119点前14m位置为中心，按方位角N23942拉门子，沿20煤层顶板施工22006工作面回风顺槽，施工637m，变方位，按N1849方位角，沿20号煤层顶板继续往前施工，施工1143m至设计位置。工程量1780m。22006准备区下运输巷顺在-548皮带运输巷内A117点前0.7m处为中心，按N2

27、3942方位角拉门子，沿20煤层顶板施工22006运输顺槽，施工约537m变方位，按N1849方位角沿20煤层顶板施工，施工约1163m至设计位置。工程量1700m。22006准备区开切眼长度为150m。（二）掘进工作面通风瓦斯情况在掘送板石矿22006准备区期间预计瓦斯涌出量最大为1.06m3/min，22006面煤尘爆炸指数为50.8%，自然发火期12个月。（三）22006掘进工作面瓦斯涌出来源分析治理加强瓦斯地质工作，强化地质构造的探测和瓦斯参数的预测工作，根据指标的预测结果采取针对性的治理措施，预防地质构造带附近或瓦斯富集区出现瓦斯涌出异常。当掘进工作面瓦斯遇见地质构造瓦斯参数指标预测

28、超标或瓦斯涌出明显增长、绝对量达到3m3/min时，则在加强局部通风、提高工作面风量的基础上，在巷旁迈步开钻场实施边抽边掘、工作面浅孔注水、超前卸压钻孔相结合的综合治理技术方案，其工艺流程如下：瓦斯涌出异常预测（有瓦斯涌出异常）治理措施（无瓦斯涌出异常） （有瓦斯涌出异常）安全防护措施 治理措施的效果检验工作面正常工作瓦斯涌出异常预测采用钻屑瓦斯解吸指标法预测掘进工作面瓦斯涌出异常，在22006面煤巷掘进工作面打3个42mm,孔深8-10m的预测钻孔，一个孔位于巷道工作面中部，并平行于掘进方向，其它两个钻孔位于巷道轮廓线4m处，钻孔每打1m，预测钻屑量一次，每隔2m测定钻屑解吸指标h2、k1值

29、。（钻孔尽可能布置在软分层中）当预测为无涌出异常危险时，每预测循环应留有不小于2m的预测超前距，此工作面掘进时，可不采取防治措施，必须采取安全防护措施；当预测为有涌出异常危险时，必须采取治理措施，经过措施效果检验有效后，方可采取防护措施，进行工作。采用复合指标法预测瓦斯涌出异常在掘进工作面前方煤体施工3个直径42mm、孔深8-10m的钻孔，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔开孔靠近巷道两帮0.5m处，终孔位于巷道断面两侧轮廓线外2-4m，钻孔尽量布置在软分层中，钻孔每钻进1m测定该段的全部钻屑量，并在暂停钻进后2min内测到钻孔瓦斯涌出初速度，测量室的长度为1m。当预测为

30、无涌出异常危险时，每预测循环应留有不小于2m的预测超前距，此工作面掘进时，可不采取防治措施，必须采取安全防护措施；当预测为有涌出异常危险时，必须采取治理措施，经过措施效果检验有效后，方可采取防护措施，进行工作。预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值h2 pa最大钻屑量S，kgmK1mLg.minqmLmin有无异常20060.55异常 20060.55正常瓦斯涌出异常措施效果检验：采用钻屑解吸指标法，进行防治瓦斯涌出异常措施的效果检验，检验孔布置在措施孔之间，检验孔距措施孔不小于0.4m，效果检验孔布置3个，布置方法同预测孔，检验孔距措施孔不能相通，检验孔深8-10m；当效果检验无效时，则必

31、须采取补充治理措施，直至有效。治理措施效果检验有效时，允许的进尺必须保证在巷道轴线方向留有不小于5m的措施超前距和不小于2m的检验孔超前距的前提下，工作面方可继续作业。当治理措施效果检验无效时，必须再次采取治理措施，只有经效果检验有效时，方可在采取安全防护措施的前提下进行施工作业。掘进队队长，必须掌握进度，严格按给定的允许进尺数进尺，严禁超掘。抽采区预测人员必须按要求认真操作，填写预测牌版及进尺情况，及时汇报给矿调度，认真填写预测记录，严禁弄虚作假。五、准备区22006综采工作面回采期间瓦斯综合治理技术方案（一）瓦斯来源分析根据对已采综采工作面瓦斯涌出情况的分析，依据已经测定的瓦斯参数，经过计

32、算，预测22006综采工作面瓦斯涌出量为5.7m3/min，其中：瓦斯涌出来源本煤层占35%、底板占2%，采空区瓦斯涌出63占%，回采工作面瓦斯主要来源于采空区。（二）瓦斯治理技术方案的提出根据煤层赋存状况和已采工作面的瓦斯涌出规律，该区为煤层群开采，在20#煤层开采期间，下临近层层间距大于20m，对20#煤层开采无影响，对上邻近层瓦斯来源可采用本煤层高位钻孔边采边抽解决，所以需要采取本煤层预抽、采空区边采边抽等综合瓦斯抽采方法。一是应用瓦斯抽采先进适用装备，提高瓦斯治理的装备水平和治理能力。既采用ZDY3500L型千米定向钻机和ZDY3200S型钻机，进一步提高瓦斯抽采钻孔的成孔深度、施工效

33、率，瓦斯抽采钻孔是瓦斯治理的基础；二是与科研院所合作，开展瓦斯治理技术研究，解决瓦斯治理工作当中存在的疑难问题，提升瓦斯综合治理的科技含量及治理效果；三是从综采工作面开始设计、准备掘进期间，统筹考虑回采期间的瓦斯治理工程，做到超前施工、超前治理，为煤层瓦斯预抽留足时间，实现抽采达标。（三）瓦斯抽采方法的确定22006综采工作面采取边采边抽、本煤层预抽相结合综合瓦斯抽采方法，沿20层煤上部施工注水孔实施高压注水，既提高预抽效果，又对开采层顶板起到弱化作用，控制周期压老顶来压期间的压力显现和瓦斯涌出量。1、应用ZDY3500L千米定向钻机施工煤层瓦斯预抽钻孔和顶板走向近水平长钻孔边采边抽，进一步提

34、高瓦斯抽采钻孔的施工能力和装备水平，进一步提高打钻效率、成孔率、成孔深度，进一步提高瓦斯抽采钻孔在回采区域的覆盖率和抽采率。22006综采工作面设计走向长1580m，在综采工作面走向中部750m位置施工钻机设备道，利用工作面边界道和钻机设备道安装ZDY-3500L千米定向钻机，根据综采工作面掘进施工的时间和ZDY-3500L千米定向钻机到货时间，确定安装顺序、开钻时间。利用ZDY3500L型千米定向钻机施工顶板走向长钻孔1）通过钻机设备道，采用ZDY-3500L千米定向钻机，沿22006综采工作面顶板走向方向施工树状近水平长距离钻孔3-4个孔，孔深为750m，终孔位置打在综采工作面采空区上部的

35、裂隙带，钻孔终孔点距回风巷水平距离在0-55m左右，距煤层顶板距离在15-27m左右，封孔后抽采上邻近层卸压瓦斯和工作面采空区裂隙带高浓度瓦斯；2）顶板水平走向长钻孔施工到位后，下34m插管用聚铵脂封孔3.5m，通过4软管接入气水分离器，然后再接入12瓦斯抽采管路系统，如顶板破碎时需要将插管适当加长，（在4m插管前加32m插管，直至钻孔不漏气为止）。采用随抽随采的方法进行抽采瓦斯。利用ZDY3500L型千米定向钻机施工本煤层预抽钻孔1）采用ZDY3500L型千米定向钻机沿20煤层中部施工走向顺层水平长钻孔，并形成树状钻孔分支，覆盖综采工作面开采区段，进行本煤层瓦斯预抽、高压注水，实现先抽后采。

36、2）ZDY3500L型千米定向钻机施工的预抽钻孔覆盖不到的盲区，利用ZDY3200S钻机在31902上顺工作面位置开始往外补充顺层钻孔进行预抽。2、应用ZDY3200S钻机施工瓦斯抽采钻孔本煤层预抽1）22006工作面本煤层瓦斯预抽。利用ZDY3200S型钻机施工本煤层瓦斯预抽钻孔，在22006上顺距工作面位置30m开始往外施工本煤层顺层抽采钻孔、顺层高压注水钻孔，预抽钻孔间距16m，在本煤层预抽钻孔之间施工高压注水钻孔，高压注水钻孔通过高压泵向钻孔内注入高压水将煤体压裂，产生局部卸压区，增加煤层的透气性，提高瓦斯抽采率，同时降低了工作面回采期间的产尘量；通过22006上顺瓦斯抽采管路连接至瓦

37、斯抽采泵，采用高负压、低流量瓦斯抽采泵抽采本煤层瓦斯。注水孔、抽采钻孔每隔8m施工1个，以此类推，至22006工作面停采线；当回采工作面开切眼长度不大于120m时，可利用现有钻机ZDY3200S在回采面上顺槽布置钻孔，钻孔长度不得小于工作面开切眼长度的80%。当回采工作面开切眼长度大于120m时，考虑到一侧施工钻孔达不到控制范围，可考虑在上、下顺槽巷道同时布孔，根据钻孔倾角和钻机能力确定上、下顺槽钻孔施工长度，布置本煤层瓦斯抽采钻孔、注水钻孔，使抽采钻孔控制整个回采区域。2）预抽煤层瓦斯抽采钻孔孔口负压达到13KPa以上、煤层预抽钻孔封孔深度大于8m、岩石钻孔封孔深度大于5m。3）钻孔施工结束

38、后要立即对钻孔进行封孔，封孔前要对钻孔内的积水进行排放，以免孔内积水过多影响抽采效果。煤层高压注水钻孔1）钻孔布置：钻孔布置自22006上顺工作面往外38m开始，采用单排平行沿层钻孔，钻孔平行煤层倾向，注水钻孔间距16m，钻孔俯角与煤层倾角一致。终孔长度距下顺20m；由于整个采面长度为150m，如果用小型钻机，需在22006面下顺槽进行施工钻孔，利用其他小型钻机施工钻孔，终孔长度与上顺终孔长度间距为20m，与上顺钻孔呈交叉状布置，对上顺未覆盖区域进行注水卸压，煤层注水钻孔封孔长度为12m。2）高压注水钻孔参数：上顺钻孔长度120m、仰角沿煤层、夹角与上顺槽成90夹角；下顺钻孔长度为30m、仰角

39、沿煤层、夹角与下顺槽成90夹角。3）注水量：以钻孔周围煤壁渗水后作为高压注水结束的标志，而后改为静压注水，每个钻孔注水量为4-5m3。4）注水压力：为12-16MPa。正常注水压力应控制在8MPa以上。如果泵的注水压力低于煤体上覆岩层的压力，必须调高泵的注水压5）注水时间：每孔一般不小于12h，注水时间以工作面煤壁压裂出水为原则。高压注水结束后改为静压注水，保持煤体湿润至开采结束。边采边抽尾巷埋管抽采一是立管安设在上隅角处3m高天井内，其余每间隔8m处打一3m高天井安设站柱立管，按照8m迈步向外布置；站柱立管规格为6吋钢管5m高，顶部0.5m花孔，底部用法兰盘接入6瓦斯抽采管路系统。在上顺铺设

40、2趟6瓦斯抽采管路，形成间距8m的站柱立管抽采尾巷瓦斯。二是高位尾巷留管抽采。沿上顺槽自开切眼位置向里侧掘送高位尾巷，垂高15m左右，在尾巷内打木垛预留瓦斯抽采管，并在尾巷门口进行封闭，对接上风道瓦斯抽采管路，进行采后抽采采空区瓦斯。 尾巷浮抽管抽采在上顺250mmPE管尾部接六通，六通上接6根4软管，6根软管前接6根4PE管，将其中4PE管插入上尾巷瓦斯浓度较高地点，对上尾巷进行抽采，剩余2根进行辅助抽采。浮抽软管插入位置距切顶线0.5m2.5m范围内。高位钻孔抽采高位钻孔是在工作面回风巷内向煤层顶板裂隙带施工的钻孔，高位钻孔瓦斯抽采又称顶板裂隙带抽采，主要作用是利用工作面回采采动压力所形成

41、的顶板裂隙带作为通道来抽采邻近层及采空区内的瓦斯。随着工作面回采，在工作面周围形成一个采动压力场，采动压力场及其影响范围在工作面后方的采空区沿垂直方向形成三个带，即冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。在水平方向上形成三个区，即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。在这个采动压力场中形成的裂隙空间，便成为瓦斯流动的通道，通过钻孔内的抽采负压，加速了瓦斯的流动，使得高位钻孔能够抽出采空区高部积聚的高浓度瓦斯。22006综采工作面高位钻孔具体参数为：1）抽采方法：在工作面回风巷布置的钻场内向采空区冒落拱上方呈扇形打8个孔深为50-89m的高位钻孔，钻孔终孔点距回风巷距离在0-55m左右，距煤层顶板垂直距离在8

42、-27m左右，封孔后抽采采空区及裂隙带瓦斯。2）钻场施工：在工作面回风巷内，从第一个钻场距工作面为17m，为防扇钻场，防扇钻终孔高度根据矿井采面顶板岩性及冒落带高度自行设计，终孔高度应在5-12m之间，抽采初次来压期间采空区瓦斯，此后每隔24m布置一个钻场。3）封孔工艺：顶板穿层钻孔按钻孔参数施工到位后，下34m插管用聚铵脂封孔3.5m，通过4软管接入气水分离器，然后再接入12瓦斯抽采管路系统，如顶板破碎时需要将插管适当加长，（在4m插管前加32m插管，直至钻孔不漏气为止）。采用随抽随采的方法进行抽采瓦斯。（4）下邻近层卸压抽采22006综采工作面随着向前推进，工作面前方0-50m范围为应力集

43、中区域，一般为5-20m范围为应力集中带，靠近工作面向采空区方向0.25-0.8倍层间距为卸压点位置，充分卸压带为0.8-2.75倍层间距，一般为20-130m范围，综采工作面向采空区方向卸压带范围内采空区煤层底板因为卸压，膨胀变形形成裂隙，当下临近层层间距大于15m时，下临近层卸压瓦斯向开采层采空区涌出量很小，因此需要加强矿井地质工作，及时探明地质情况，当下临近层层间距小于15m，及时抽采下临近层卸压瓦斯，解决下临近层卸压瓦斯涌出对综采工作面安全生产的威胁。利用ZDY3200S型钻机施工下临近层卸压瓦斯抽采钻孔，在工作面回风巷向外30m掘钻场，钻场间距30m，每个钻场内施工5-6个扇形下斜穿

44、层钻孔进入21煤层底板0.2m，控制范围回风顺槽以下50m范围，预抽21煤层瓦斯，在上层工作面开采后抽采卸压瓦斯。依次往外布置钻场施工。根据顶板周期来压规律，超前在综采工作面周期来压区段施工密集预抽、卸压抽采瓦斯钻孔，提高卸压瓦斯抽采效果。其它方法参考集团公司总体方案制定的方法。（六）通风方法治理瓦斯。加大综采工作面配风量，提高综采工作面风流速度，提升工作面风排瓦斯能力，特别是提高工作面底部风排瓦斯能力，综采工作面风量配到1500m3/min,力争达到2000 m3/min。六、成立板石煤矿瓦斯综合治理领导小组组 长：矿长 副组长：总工程师 安全矿长 生产矿长成 员：机电矿长 开拓矿长 副总（

45、助理） 驻矿安监处长 安管科长 通风科长 机电科长 抽采区长 通风区长 采掘区长 机电区长七、板石煤矿瓦斯综合治理管理措施1、健全完善瓦斯抽采机构，成立瓦斯抽采区，负责煤层瓦斯抽采、高压注水、打钻等瓦斯治理工程的施工，配足人员，开展钻工的技术培训，提高钻工的操作技能，提高打钻效率，保证本煤层预抽和临近煤层卸压抽采与边采边抽、高压注水等工作的顺利开展。2、采掘机喷雾系统完好，作业时喷雾系统必须运行，防止煤尘飞扬或产生火花引发事故。机组割煤时，除保证机组内、外喷雾灵敏可靠外，架间喷雾必须正常使用。并且必须用高压水管向采煤机滚筒进行喷雾洒水。发现割顶、割底出现火花时，必须用高压水管浇水处理。3、加强

46、采空区注氮管理，实施尾巷埋管注氮，每隔15m一迈步，注氮管路一律为4，保证24h不间断， 800m3注氮机安装后，将注氮管路改到下顺槽，由下顺槽注氮。4、遇坚硬夹石超过0.5m时，工作面可以放震动炮，炮眼深度1.5m，装药量不超过200g，但必须使用水泡泥，填满黄泥封孔消焰，用皮带遮挡矸石和防止火焰窜入采空区、损坏设备。5、与中国煤炭科工集团沈阳研究院、重庆研究院等科研院所合作，开展瓦斯综合治理技术研究，解决瓦斯综合治理工作当中的疑难问题，进一步提升瓦斯综合治理的科技含量和瓦斯防治能力。6、应用矿压观测系统，进行矿压实时监测，研究掌握顶板岩性和周期来压规律。切实掌握周期来压规律，实现准确预测预

47、报，为矿井应对采面周期来压期间瓦斯涌出异常提供依据。工作面发生周期来压要立即停止作业，及时上报集团公司调度室，现场相应采取架间向底板打钻加快释放，加大高位抽和浮抽力度，并经集团公司顶板压力监测领导小组鉴定后方可恢复生产。7、工作面原班生产八个正规循环作业，保证本煤层及下部临近煤层瓦斯缓慢均匀释放。8、加强瓦斯地质工作，进一步查清采区地质构造，研究地质构造与瓦斯涌出的规律。与河南理工大学合作编制切合实际的瓦斯地质图，掌握区域内瓦斯变化规律，用于指导矿井、采区、工作面的瓦斯综合治理工作。根据瓦斯地质图分析预测的高瓦斯区的首采层，在采区设计时，考虑瓦斯抽采巷和U+L通风系统，经过技术、经济、安全效果

48、等方面进行方案对比，优化采区设计方案，超前施工，为瓦斯治理提供充足的时间，保证治理效果达标。9、应用千米定向钻机，实施工作面顶板走向水平高位钻孔、本煤层走向水平长钻孔进行预抽、边采边抽，提高瓦斯治理的装备水平、科技含量和防治能力。10、研究下行卸压抽采钻孔的封孔技术，应用新型D7封孔材料，解决下向钻孔难于封严的困难，提高下行钻孔的封孔质量，解决下行钻孔孔内积水现象，提高本煤层预抽钻孔及下行钻孔抽采负压，达到13KPa以上，满足瓦斯抽采需要。11、应用矿用矸石充填系统，对综采工作面上隅角实施远距离充填、采区结束施工隔爆墙等。12、 设专职瓦检员跟机检测重点区域（上隅角、综采支架、采煤机附近）的瓦

49、斯情况，发现瓦斯涌出异常、超限或积聚应及时处理。13、 提高全员的瓦斯安全意识，真正实现全员、全方位、全过程治理瓦斯。要求在该区域内作业的人员必须经安监部门进行专门的“一通三防”专业知识培训。14、加强监测系统的维护管理工作。由专业人员负责监测系统的保养、维护，保证矿井瓦斯监测系统全天侯运行，实现矿井瓦斯连续监测，使瓦斯防治工作做到“人制”和“机制”有效结合。15、应用瓦斯治理综合预警系统，对采掘工作面瓦斯涌出趋势做到超前预警、超前采取治理措施。16、加强瓦斯抽采系统的管理，保证瓦斯抽采系统的正常运行。注水钻孔尽量靠近煤层上部，达到既提高煤层瓦斯预抽效果，又对煤层顶板起到弱化作用的效果。17、

50、加强自燃发火的预测及预防工作。加强利用束管监测采空区自然发火工作，定期对高位钻孔、尾巷、预埋管、尾巷浮抽管进行取样分析，发现问题及时采取措施进行处理。18、加强底板瓦斯涌出明显区段喷雾设施的管理，保证支架升降、推移和采煤机工作时自动喷雾，防止产生火花。19、每个生产采区及准备采区在编制采区设计的同时，同时编制瓦斯抽采设计，瓦斯抽采工程做到超前设计、超前施工，对回采工作面抽采达标情况进行评判，报集团公司审批，保证预抽钻孔封孔长度达标，其中：穿层钻孔的封孔长度不得小于5m、顺层钻孔的封孔长度不得小于8m。设置流量、浓度检测装置，每班进行检测分析，通过不断的总结、完善、优化，逐步确定适合本矿井实际情

51、况的最佳瓦斯抽采设计参数。20、加强通风管理，维护好通风设施及通风系统，保证工作面风量稳定。21、加强机电设备管理，严禁电器设备失爆。22、采掘工作面严禁使用火电焊等明火作业，认真执行集团公司下发的关于严格加强井下明火管理的规定。23、加强现场管理，开采保护层的重点采面，要在封闭采面的位置掏好槽、砌上密闭口，或在要砌筑密闭的地点备足料石、沙子等材料，以备急用。24、要加强综采工作面尾巷管理，及时退锚，退锚时必须用退锚机，严禁炮崩，防止产生火花引发事故。25、在施工综采工作面上、下顺槽时，开采侧采用高强度玻璃钢锚杆，避免由于采煤机割煤时与锚杆磨擦产生火花而造成事故。26、坚持使用断链器、挤孔机等

52、设备，严禁在井下使用火焊割链子、给铁道割眼，用无齿锯割铁道、割螺栓等，杜绝产生火花。27、瓦斯涌出异常区、高瓦斯采区必须实施“先抽后采”，坚持“密钻孔、强增透、高负压、严密封、长期抽”原则，实行分源立体抽采，顶板高位钻孔边采边抽采用低负压大流量抽采系统，煤层瓦斯预抽、下临近层卸压瓦斯抽采采用高负压低流量抽采系统，努力实现瓦斯抽采最大化，应用低透气性煤层水力压裂、深孔卸压爆破、高压注水等增透措施，努力增强抽采效果，保证抽采效果达标。28、研究应用弱化顶板的工艺方法，待取得成效后推广应用，有效控制老顶周期压的显现、来压步距，控制周期压期间瓦斯涌出量。 29、加强矿井、采区地质工作，查清开采煤层与上下邻近层的层间距的详实参数，及时制定相应的邻近层卸压瓦斯抽采技术方案，提高瓦斯抽采效果，保证综采工作面的安全顺利开采。29