赵庄矿2012年瓦斯治理技术方案 初稿终稿m.doc

2012年赵庄煤业瓦斯治理技术方案第一章 矿井概况一、矿井位置赵庄煤业位于沁水煤田东南部，地处山西省晋城市北53km，高平市北12km，长子县南16km，行政区划为长治县、长子县、高平市所辖二、矿井煤层地质及瓦斯赋存情况1、地质特征矿区位于华北板块中部，介于秦岭构造带和阴山构造带两个巨型纬向构造带之间，处于太行山复式背斜隆起、霍山南北向背斜隆起之间的沁水复式向斜坳陷南端赵庄煤业位于沁水煤盆地的南翼东部，晋获断裂带以西沁水复向斜以东赵庄煤业区域地层由老至新有：奥陶系中统上马家沟组（O2s），奥陶系中统峰峰组（O2f），石炭系中统本溪组（C2b），石炭系上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s），二叠系下统下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组（P2s），二叠系上统石千峰组（P2sh），三叠系下统刘家沟组（T1l），第三系上新统（N2）和第四系（Q）2、地质构造总体构造形态为一走向北北东，倾向北西，倾角5～10º伴有少量的正断层和陷落柱的单斜构造，在此基础上发育了一系列北北东向的宽缓褶曲，形成了区内岩层的波状起伏致使局部地层倾角达10º以上区内主要断层和褶曲的走向多为北北东向伴生的次一级断层为北东和北东东向。

当两者交叉时，后者切割前者，如兴旺庄南、北正断层切割东坡向斜和郭村背斜南部褶曲和断裂因受后期构造运动的影响偏转成北东，如掘山北背斜，黑山断层等3、煤层特征井田内含煤地层主要为上石炭统太原组（C3t）和下二叠统山西组（P1s）两组总厚153.18m，含煤15层，煤层总厚12.80m，含煤系数8.33%自上而下山西组含1#、2#、3#共3层煤层；太原组含5#、6#、7#、8-1#、8-2#、9#、11#、12#、13#、14#、15#、16#共12层煤其中1#煤层是全区不可采的极不稳定煤层，2#煤层是局部可采的不稳定煤层，3#煤层是全区稳定的主要可采煤层之一，8-1#煤局部可采而不稳定，15#煤层是全区主要可采的煤层之一，14#、16#煤层局部可采，其余煤层虽见有零星可采点，但难以构成具有工业价值的盘区段 4、可采煤层井田内共含5层可采或局部可采煤层，自上而下为山西组的2#、3#煤层和太原组的8-1#、14#、15#煤层其中，3#煤层的控制程度及研究程度较高，而其它煤层相对较差，现在主采3#煤层赵庄煤业可采煤层特征表表1-1煤层编号煤层厚度(m)煤层间距(m)稳定性煤层结构煤层可采性煤的容重（t/m³）最小~最大最小~最大一般一般20~4.12　不稳定简单局部可采1.410.749.40~35.1330~6.3518.59稳定简单全区可采1.424.6924.03~65.428-10~2.5539.79不稳定简单局部可采1.410.8626.15~76.38140~1.5155.00较稳定简单局部可采1.400.681.12~6.78151.94~5.923.66不稳定简单复杂全区可采1.463.983.52~19.55160~3.1510.98极不稳定简单零星可采1.460.21　图1-1 赵庄煤业各煤层及顶底板岩性综合柱状图 5、瓦斯基础参数3#煤层：原始瓦斯含量为12.73m³/t；原始瓦斯压力测定值为0.71Mpa;煤层松软，坚固性系数为0.23～0.65；透气性差，透气性系数4.0076～7.9727m2/(MPa2·d) ［相当于渗透率0.1～0.199 毫达西］；钻孔瓦斯流量衰减快，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.1525～0.2830d-1；放散初速度快，ΔP为20～25mmHg。

其他煤层瓦斯基础参数暂无资料三、矿井瓦斯1、瓦斯赋存情况赵庄煤业瓦斯赋存明显存在区域性差异，整体上看煤层透气性普遍较差，衰减普遍较快，矿井瓦斯抽采的难度大瓦斯赋存极不均衡，瓦斯含量高的区域达到21m³/t，低的区域在4m³/t以下目前生产的一、三、五，三个盘区中瓦斯含量从高到低分布，一盘区瓦斯含量最高，瓦斯含量达到21m³/t，三盘区瓦斯含量在4～6 m³/t，五盘区瓦斯含量最低，瓦斯含量在4 m³/t以下，随着盘区的延伸，瓦斯含量将越来越高2、瓦斯涌出情况赵庄煤业为高瓦斯矿井赵庄煤业近年瓦斯鉴定情况表表1-2年度绝对瓦斯涌出量(m³/min）相对瓦斯涌出量(m³/t)鉴定结果200649.226.13高瓦斯矿井200761.687.84高瓦斯矿井200880.136.59高瓦斯矿井200974.5517.85高瓦斯矿井201098.949.82高瓦斯矿井2011139.1813.94高瓦斯矿井四、矿井煤尘爆炸及自然发火3#煤层为具有爆炸性危险的煤层3#煤层火焰长度为5～40mm，平均13.5mm，加岩粉量15～35%，平均20.3%3#煤层为不自燃煤据邻近矿山调查资料，邻区各矿山开采的3#煤层均未发生过自燃现象。

五、矿井生产基本情况矿井开拓方式为斜井、立井混合开拓工广内有6个井筒，即主斜井、副斜井、副立井、西范进风井、张店1#回风立井和张店2#回风立井主斜井担负全矿井的煤炭提升及零散人员的临时升降，副斜井担负升降大型设备（连续采煤机、液压支架等），副立井主要用于升降人员、井下一般材料及设备，西范进风井主要用于担负一盘区的进风，张店1#回风立井担负一盘区的回风，张店2#回风立井担负三、五盘区的回风矿井为单一水平开采，水平标高+560m，主采煤层为3#煤层，3#煤层为近水平煤层井田采用盘区布置方式，共分为五个盘区由主副井井底向北开拓三条大巷，分别为北翼进风大巷、北翼辅运大巷和北翼回风巷，与副立井井底车场相联通由主副井井底向西翼开拓五条大巷（分别为胶带巷、两条辅运巷、两条回风巷）为一、三盘区服务；由主副井井底向南翼开拓五条大巷为五盘区服务；二、四盘区正在建设一、三、五盘区为目前的生产盘区（生产的同时延伸盘区巷道）一盘区位于井田的中部北翼，二盘区位于井田的西部，三盘区位于井田的中部南翼，四盘区位于井田的西南部，五盘区位于井田的东南部采煤方法采用长壁大采高综采一次采全高，全部跨落法管理顶板综采工作面采、装、运、支工序全部机械化。

工作面均采用长壁后退式开采法，由盘区边界向大巷方向推进，不分层一次性回采，采用区段顺采方式现工作面长220m,工作面采用后退式开采，区段间采用顺采接续方式采掘工作面作业方式为“四六制”，三班生产，一班检修第二章 瓦斯治理现状我公司坚持把瓦斯抽放做为治理瓦斯的治本之策，认真落实各项瓦斯抽放措施根据集团公司三级瓦斯治理模式，遵循“多措并举、应抽尽抽”的原则，针对不同的瓦斯含量区域进行重点瓦斯治理在瓦斯含量高、有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面，我们坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则、坚决做到“不掘突出头，不采突出面”，严格执行“四位一体”综合防突措施同时始终把矿井通风能力建设当成瓦斯治理的重要工作来抓，根据“系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定”的通风可靠基本要求，不断提高矿井通风能力此外，我们还建立健全瓦斯灾害预测预报工作及相关制度，充分做到瓦斯灾害超前防治，杜绝瓦斯事故一、矿井通风系统赵庄矿井目前采用机械抽出式通风方法，中央并列式通风方式1、盘区通风系统盘区实行分区通风由井底车场向西、南、北分别布置有3组大巷开拓全井田西翼水平大巷有5条，采用“三进两回”通风方式2、采掘工作面通风系统采掘工作面采用独立通风。

综采面采用“三进两回”和“二进两回”通风方式，掘进工作面采用双巷或三巷布置，通风方式为全风压通风配合短距离的局部通风，根据瓦斯含量采用2×55KW风机或2×30KW风机3、硐室通风系统盘区变电所、井下爆炸材料库、胶轮车加油硐室、胶轮车维修硐室和井下消防材料库采用独立通风二、矿井风量1、矿井总风量1#回风立井安装两台AJN-3600/1型主要通风机，装备有微机自动监测系统，可以连续监测风机的运转情况，额定功率1700KW，现运行角度为45°角，负压为2410pa，等积孔为7.66 m2 ，矿井外部漏风率为0.36%2#回风立井安装两台GAF42-21.1型主要通风机，装备有微机自动监测系统，可以连续监测风机的运转情况，额定功率3400KW，现运行角度为-2.5°角，负压为2100pa，等积孔为11.76 m2 ，矿井外部漏风率为0.36%反风方式采用电机反转反风，两台主要通风机反风时间均小于5min，反风风量均达到正风供风量的45%以上矿井共4个进风井和2个回风井4个进风井分别为主斜井、副斜井、副立井和西范进风井，矿井总风量为45000 m³/min2、盘区分配风量一、三和五盘区配风量分别为18872 m³/min、11039 m³/min和14651 m³/min。

依据风量适当安排采掘头面3、采掘工作面配风量一、三、五盘区中瓦斯含量从高到低分布，一盘区瓦斯含量最高，瓦斯含量达到13m³/t，五盘区瓦斯含量最低，瓦斯含量在4 m³/t以下，三盘区瓦斯含量在4-8m³/t，对于瓦斯赋存不均衡状况分别给予配风一盘区采取综合抽放措施待瓦斯含量降至8m³/t以下后掘进，绝对瓦斯涌出量为3.9—4.7m³/min，全部采用2×55KW风机供风，风量为960m³/min三盘区掘进巷道绝对瓦斯涌出量为2.7—3.8 m3/min，全部采用2*55KW风机供风，风量为960m³/min五盘区掘进巷道绝对瓦斯涌出量为2.1—3.2 m³/min，全部采用2×30KW风机供风，风量为560 m³/min综采工作面绝对瓦斯涌出量为12.30—15.25 m³/min，切眼配风2500—3500 m³/min三、抽采模式赵庄煤业有限责任公司主要开采3#煤层，而3#煤层又是厚煤层，大量瓦斯来自开采层本身根据煤层赋存条件、瓦斯涌出构成和巷道布置形式，井下抽采采用以底抽巷、本煤层瓦斯抽采为主、采空区抽采为辅，预抽与边采边抽、边掘边抽相结合的综合抽采瓦斯方法1）掘进工作面瓦斯抽采工作面顺槽采用底板岩石巷道穿层钻孔抽采瓦斯。

在底板岩巷里每隔60米左右施工一个抽采单元，底抽巷距3号煤层约20-30m，底抽巷在施工时，每掘进30m探一次距3号煤层的距离，底抽巷钻孔覆盖巷道左右两帮轮廓线外各20m，钻孔终孔间距为5*5m穿层钻孔使用113mm钻头进行施工，在见煤段使用260mm钻头对钻孔进行扩孔钻孔布置方式如图所示在工作面顺槽掘进期间，在局部底抽巷钻孔抽采效果不佳的区域，在掘进工作面迎头施工左右耳朵钻场，按照100米×45米的抽采模块，布置大约28个抽采钻孔，覆盖到巷道轮廓线外20米范围瓦斯抽采并经过抽采评价合格后，方可掘进，掘进时严格留有20米超前距，掘进80米2）回采工作面瓦斯抽采采用工作面对打钻孔的方式抽采瓦斯，第一排钻孔距底1.4m，第二排距第一排1m，所有钻孔间距为2m，钻孔深度为120m左右，钻孔垂直于煤壁施工，倾角与煤层倾角一致钻孔布置方式如图所示3）采空区瓦斯抽采在赵庄生产工作面的采空区，采用高位钻孔抽采采空区冒落带瓦斯走向高位钻孔布置在回采工作面北侧的顺槽巷道的横贯处，每组8个钻孔，钻孔深度90-140米不等；倾向高位钻孔布置回采面南侧的顺槽巷道内，钻孔深度135米左右所有倾向、走向高位钻孔的终。