【《瓦斯灾害防治》课程设计--韩宗建】.doc

第 0 页 共 46 页 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建瓦斯灾害防治瓦斯灾害防治课程设计课程设计义安矿 YX001 工作面 姓姓 名：名： 韩宗建韩宗建 专专 业：业： 安全工程安全工程 班班 级：级： 安全安全 08-2 班班 学学 号：号： 310801010209指导老师：指导老师： 魏风清魏风清 贾智伟贾智伟 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 1 页 共 46 页1前前 言言义煤集团洛阳义安矿业有限公司（以下简称义安矿）位于河南省洛阳市新安县正村乡，南距新安县城 15km义安矿是义马集团所属的大型煤矿之一，设计年生产能力为 120 万 t义安矿 2007 年被鉴定为突出矿井，可采的二1、二2煤层均为突出煤层根据防治煤与瓦斯突出规定第五条，区域综合防突措施包括：区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证YX001 采煤工作面位于突出危险区内，采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯作为区域防突措施为了判定 YX001 采煤工作面区域预抽煤层瓦斯效果，义安矿委托河南理工大学对 YX001 采煤工作面区域预抽措施效果进行检验区域预抽措施效果检验依据主要有：（1）国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定.北京:煤炭工业出版社，2009；（2）国家安全生产监督管理总局.煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）.北京:煤炭工业出版社，2006。

根据防治煤与瓦斯突出规定区域预抽措施效果检验的有关规定，经合理布点测定，YX001 采煤工作面经区域预抽后，残余瓦斯含量为 3.057.51m3/t，低于8m3/t，且未出现喷孔、顶钻等异常现象，判定 YX001 采煤工作面为无突出危险区，区域预抽措施有效第 0 页 共 46 页 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 0 页 共 46 页一一 、课程设计的目的意义、课程设计的目的意义 矿井瓦斯防治技术课程设计是学生学习该课程理论学习结束后进行的一项实践教学环节，是课程体系的主要组成部分其目的是通过课程设计加深对矿井瓦斯防治技术和其它课程所学专业理论知识的理解综合应用理论解决实际问题，培养学生计算、绘图和设计的能力为毕业设计奠定基础二、二、 课程设计的对象和设计内容课程设计的对象和设计内容(1) 本课程设计的对象是义安矿 YX001 工作面义安矿位于河南省洛阳市新安县正村乡，南距新安县城 15km义安矿是义马集团所属的大型煤矿之一，设计年生产能力为 120 万 t义安矿 2007 年被鉴定为突出矿井，可采的二1、二2煤层均为突出煤层YX001 采煤工作面位于突出危险区内，故采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯作为区域防突措施。

2） 设计内容：采煤工作面区域综合防突措施和局部综合防突措施，采煤工作面回采过程中瓦斯综合抽放技术措施三、三、 设计依据设计依据（1） 防治煤与瓦斯突出规定 （2009） ；（2） 煤矿安全规程 （2010） ；（3） 煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ1026-2006） ；（4） 煤矿瓦斯抽放工程设计规范 （GB50471-2008） ；（5） 煤矿瓦斯抽放规范 （AQ1027-2006） 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 1 页 共 46 页1前 言.1一 、课程设计的目的意义.0二、 课程设计的对象和设计内容.0三、 设计依据.0一一. .矿井概况矿井概况.31.1 井田位置与范围.31.2 矿井开拓与生产.41.3 煤层与煤质.41.4 井田地质构造.51.5 矿井通风.51.6 矿井瓦斯情况.61.7 矿井煤与瓦斯突出情况.8二二 工作面概况工作面概况.- 9 -2.1 工作面位置范围.- 9 -2.2 工作面煤层赋存情况.- 9 -2.3 工作面瓦斯地质情况.- 11 -三、掘进工作面区域综合防突三、掘进工作面区域综合防突.- 11 -3.1 掘进工作面突出危险性预测.- 11 -3.2 掘进工作面区域综合防突措施及效果检验.- 12 -3.2.1 机巷区域措施效果检验.- 12 -3.2.2 风巷区域措施效果检验.- 13 -四、掘进工作面局部综合防突四、掘进工作面局部综合防突.- 15 -4.1 掘进工作面突出危险性预测（区域验证）.- 15 -4.2 掘进工作面防突措施.- 16 -4.3 掘进工作面措施效果检验.- 16 -4.4 掘进工作面安全防护措施.- 17 -五、采煤工作面区域综合防突措施五、采煤工作面区域综合防突措施.- 18 -5.1 采煤工作面区域防突措施.- 18 -5.2 采煤工作面区域措施效果检验.- 19 -六、采煤工作面局部综合防突措施六、采煤工作面局部综合防突措施.- 19 -6.1 采煤工作面突出危险性预测（区域验证）.- 19 -6.2 采煤工作面防突措施.- 20 -6.3 采煤工作面措施效果检验.- 21 -6.4 采煤工作面安全防护措施.- 22 -七、采煤工作面瓦斯综合抽放措施七、采煤工作面瓦斯综合抽放措施.- 22 - 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 2 页 共 46 页27.1 抽放方法选择:依据当前“不掘突出头，不采突出面”的区域性瓦斯治理要求.- 22 -7.2 抽采钻孔施工要求.- 25 -7.3 抽采负压要求.- 26 -八、掘进工作面瓦斯综合抽放方法八、掘进工作面瓦斯综合抽放方法.- 26 -8.1 底板巷水力冲孔卸压增透预抽煤层瓦斯.- 26 -8.2 边掘边抽.- 29 -8.3 回采工作面抽放方法.- 30 -8.3.1回采工作面高位抽放.- 30 -8.3.2扇形布孔预抽煤层瓦斯.- 30 -8.3.3平行钻孔预抽煤层瓦斯.- 31 -8.3.4回采工作面高位抽放.- 31 -8.3.5采面浅孔抽放.- 32 -8.3.6采空区埋管抽放.- 32 -8.4 封孔方法.- 33 -8.5 瓦斯抽采管路敷设及抽采能力验算.- 34 -8.5.1 瓦斯抽采管路的敷设原则.- 34 -8.5.2 抽采管路的连接.- 35 -8.5.3 管路敷设路线.- 36 -8.5.4 瓦斯抽采能力验算.- 36 -8.5.5 管路阻力验算：.- 37 -8.5.6 瓦斯泵流量计算.- 39 -参考文献.- 40 - 一一、矿井概况矿井概况义煤集团洛阳义安矿业有限公司（以下简称义安矿）位于河南省洛阳市新安县正村乡，南距新安县城 15km。

义安矿是义马集团所属的大型煤矿之一，设计年生产能力为 120 万 t义安矿 2007 年被鉴定为突出矿井，可采的二1、二2煤层均为突出煤层根据防治煤与瓦斯突出规定第五条，区域综合防突措施包括：区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证YX001 采煤工作面位于突出危险区内，采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯作为区域防突措施1.11.1 井田位置与范围井田位置与范围 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 3 页 共 46 页3义安矿位于河南省洛阳市新安县正村乡，南距新安县城 15km，东距洛阳市40km义安矿原称正村煤矿，是义马煤业集团所属的大型煤矿之一，设计年生产能力 120 万 t井田交通便利陇海铁路在井田以南 15km 处通过，郑州潼关公路也在井田以南 15km 处通过新安煤矿铁路专用线距本井田约 5km由新安县城至正村乡往北至北冶的公路由井田内通过，正村乡至石寺、仓头的乡级公路从井田西北部通过具体交通位置如图 1-1 所示图图 1-1 义安矿交通位置示意图义安矿交通位置示意图义安矿北西以新安县石寺公司子崖煤矿、正村石泉煤矿、二道桥煤矿及新安煤矿深部边界（即二1煤层底板等高线-300m-200m）为界；北东以31 勘探线为界，南东以二1煤层等高线-600m 标高为界；南西以 19 勘探线为界；走向长约 6.3km，倾向宽 5.5km，面积约 28.744km2。

井田地理坐标为东经：11209431121445，北纬：3447303451411.21.2 矿井开拓与生产矿井开拓与生产义安井田位于新安煤田深部，二1煤层埋藏深度在 550m950m，采用立井开拓方式井田开拓方式为一对立井两个水平上下山开拓全井田，一水平标高-318m，二水平标高-500m，井底车场位于二1煤层顶板初期投产采区为 11、12两个采区，一个炮采、一个综采两个工作面保证矿井设计生产能力318m 水平东西两翼布置胶带运输大巷、轨道运输大巷、回风大巷三条，义安井田 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 4 页 共 46 页4层位位于二1煤层顶板 10m 左右的大占砂岩中，其中一条为专用回风大巷采煤方法采用倾斜长壁采煤法，全部陷落法管理顶板1.31.3 煤层与煤质煤层与煤质 本区含煤地层由老至新依次为太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组、地层总厚度 582.25m；共划分 8 个煤段，含煤 13 层区内可采煤层为二1、二2煤层二1煤层全区可采，二2煤层为局部可采煤层，其它属不可采或偶尔可采煤层1）煤层）煤层二1煤层赋存于下二迭统山西组（P1s）下部，位于大占砂岩和二1煤层底板砂泥岩之间，上距砂锅窑砂岩约 88.99m，下距 L7灰岩 12.60m。

二1煤层层位稳定，井田内竣工的 44 个钻孔，其中见煤点 42 个，尖灭点 1 个，断失点 1个，所穿见的见煤点中可采点 41 个，不可采点 1 个，煤层厚度 014.30m，平均 4.15m，属较稳定煤层煤层结构较简单，一般夹矸 12 层井田内二1煤层，层位稳定，结构较简单，顶底板条件较好，倾角 610，一般多在 5左右二2煤层位于山西组中下部，上距砂锅窑砂岩 64.30m，下距二1煤层24.69m，煤层稳定井田内竣工的 44 个钻孔，全部穿过二2煤层层位其中见煤点 32 个，尖灭点 12 个所穿见的见煤点中可采点 15 个，不可采点 17 个煤层厚度 02.63m，平均厚度 0.69m煤层结构简单，一般含夹矸 1 层，属不稳定煤层二2煤层属局部可采煤层，煤厚变化规律不明显，可采区域主要位于井田中东部2）煤质）煤质二1煤为灰黑色、具玻璃光泽，多呈粉状产品，组织疏松煤芯中含大量黄铁矿结核，但分布不均宏观煤岩类型属半亮型煤二1煤层原煤灰分大部分属于低中灰中灰分煤，个别点灰分大于 30%，属于中高灰分煤，全层平均灰分为 21.42%二2煤层灰黑色，粉末状产出，组织疏松，呈粉状产出，属半亮型煤。

二2煤层全层平均灰分为 23.12%二2煤的视密度为 1.43t/m3，真密度为 1.51t/m3原煤全硫含量平均为 2.23%，属中高硫煤原煤经 1.5 比重液洗选后，浮煤全硫为 1.23%原煤磷含量为 0.0040.02%，属特低磷低磷煤原煤干燥基高位发 瓦斯灾害防治课程设计 韩宗建第 5 页 共 46 页5热量平均为 27.912MJ/kg（6668 大卡/kg） 综上所述，二1、二2煤层为低中灰、中高硫、特低磷、高发热量、粉状贫煤，一般以动力用煤和民用煤为主1.41.4 井田地质构造井田地质构造义安井田位于新安向斜北翼，构造简单，总体上为一单斜构造，褶皱宽缓，仅 F29断层附近有较大起伏地层倾向南东，倾角 515二1煤层倾向100155，一般 135；倾角 315，一般 47F29断层为井田内发育的一条落差较大断层，断层位于井田中部，为一正断层，走向近南北，倾向西，倾角 6570，落差 530m（北大南小） 根据三维地震及瞬变电磁勘探资料，F29断层为强导（含）水，且 F29断层存在分叉现象根据三维地震勘探成果资料：勘探面积 5.41km2，新发现 37 条断层（含 F29断层分叉 3 条断层） ，首采区域内断裂构造发育密度为 6.8 条/km2，平均落差4m（F29断层除外） 。

该矿大褶曲宽缓，小褶曲较为发育，煤层存在起伏现象综上所述，该矿构造复杂程度应属简单1.51.5 矿井通风矿井通风义安矿通风方式为抽出式，目前为中央并列式通风系统，主、副井进风，中央风井回风后期拟在井田深部边界附近，布置南风。