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1、八连城煤矿抽采达标工艺方案设计 二一六年一月前 言一、概况八连城煤矿位于吉林省珲春市三家子满族自治乡，行政区划隶属珲春市，生产能力为2.8Mt/a。主要开采19#、20# 、23#煤层，随着矿井西部采区开采，矿井开采强度的不断增加，矿井瓦斯涌出量也呈现逐渐增大的趋势，瓦斯问题已对安全生产构成威胁，仅靠通风无法解决回采工作面的瓦斯问题。针对八连城煤矿瓦斯问题，为确保矿井安全、高效生产，实现瓦斯抽采达标，特编制此抽采达标工艺方案设计。通过对回采煤层采前瓦斯预抽、对邻近层及采空区的瓦斯进行综合抽放，降低工作面回风流及上隅角中的瓦斯涌出量，确保矿井安全开采。二、任务来源根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规定第四
2、章第十八条，通过对矿井通风瓦斯资料的收集、现场调研、实地考察及对矿井生产实际情况进行分析和方案比较，编制抽采达标工艺方案设计。三、设计的主要依据1八连城煤矿初步设计说明书；2八连城煤矿勘探报告；3中华人民共和国国家标准煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）；4中华人民共和国安全生产行业标准煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ 1026-2006）；5中华人民共和国安全生产行业标准煤矿瓦斯抽放规范（AQ 1027-2006）；6中华人民共和国行业标准煤炭工业给水排水设计规范（MT/T 5014-96）；7中华人民共和国国家标准煤炭工业矿井设计规范（GB 50215-2005）；8煤矿安全规程
3、；9煤矿瓦斯抽采达标暂行规定10八连城煤矿提供的其它地质资料和实测资料。四、设计的指导思想1. 在符合有关规程、规范及设计标准且满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资；2. 尽量利用原有的巷道、已有的土地，不占用良田，不增加开拓费用；3. 设备、管材选型符合矿井生产能力相匹配，能满足矿井达到抽采达标设计能力时的抽放瓦斯量的需求；4. 采用的工艺技术具有先进性和可行性，且符合矿井实际。五、设计的主要内容设计的具体内容为：1八连城煤矿瓦斯赋存情况及抽放瓦斯方法的确定；2矿井井巷工程布局、抽采钻场与钻孔工程布局、瓦斯抽放管网布局、监测计量工程布局、管路管理工程布局；3各项抽采达标工程计划工程
4、量、接续关系及有效服务时间；4施工设备、主要器材、进度计划、资金计划；5矿井瓦斯抽采达标组织管理及安全措施；6预期抽采瓦斯量和效果； 目 录1 井田概况- 1 -1.1 交通位置- 1 -1.2 自然地理- 1 -1.3 井田境界及煤炭储量- 2 -1.4 矿井地质与煤层赋存- 2 -1.5 矿井生产情况- 4 -1.6 矿井通风方式及瓦斯情况- 6 -1.7 矿井瓦斯抽采情况- 7 -2 矿井煤层瓦斯- 10 -2.1煤层瓦斯基础参数- 10 -2.2矿井瓦斯储量及可抽量- 10 -3 矿井瓦斯抽采方案与工艺- 14 -3.1 抽放瓦斯方法选择的原则- 14 -3.2 “一矿一策”- 14
5、-4 抽采达标工程计划- 19 -4.1 2016年井巷工程布局- 19 -4.2抽采达标钻场钻孔工程计划及进度计划表- 23 -4.3 矿井管网工程- 24 -4.4 瓦斯抽放泵- 28 -5 瓦斯抽放管理- 40 -5.1组织管理- 40 -5.2 图纸和技术资料- 40 -5.3 管理与规章制度- 41 -6 安 全- 43 -6.1安全技术措施- 43 -6.2 抽放泵站安全技术措施- 44 -7 矿井瓦斯抽采预期目标及效果- 45 -1 井田概况1.1 交通位置八连城井田位于东经13013075至13020375，北纬424615至425345，吉林省珲春市郊区，距市区5km。珲春至
6、图们铁路已建成，但尚未通车，因此本区对外交通当前主要以公路至图们市，图们市有铁路与全国各地相通。交通位置见图1-1：图1-1 交通位置图1.2 自然地理1.2.1 地形与地貌特征八连城井田全部处于珲春河河图们江冲积平原地带，地面标高一般在+30+40m。1.2.2 水文井田西部有图们江流过，宽50100m左右，河岸为二级阶地，高10m左右，局部有修筑了防洪堤，因此洪水时期对井田影响不大。井田南部有珲春河，由东向西注入图们江，河谷最宽达4000m，因此形成了广阔的冲积平原。1962年沿珲春河两岸修筑了防洪堤，堤高2.0-3.8m，可防20年一遇的洪水。1.2.3 气象与地震历年最低气温-31，最
7、高气温34，历年平均气温5-6；历年最大降雨量842.6mm，最小为416.2mm；年最高蒸发量1535.4mm，最低为1100.1mm，冻结期为11月至翌年5月，冻结深度1.5m；主要风向为西风及北西风，一般5-6级。本区地震活动强度较小，频率低的弱震区。1.2.4 电源情况珲春矿区北部英安斜井附近有珲春发电厂，现发电能力66万kw。矿区供电系统按总体规划已基本形成，矿区主电源取自珲春电厂，备用电源取自石砚一次变，电压等级60kV。八连城变电所主电源取自珲春电厂，备用电源取自城西变电所。1.2.5 水源情况八连城供水由城西矿加压站引入管线。1.3 井田境界及煤炭储量1.3.1 井田境界八连城
8、煤矿井田位于东经13013075至13020375，北纬424615至425345，吉林省珲春市境内；珲春煤田河北区的西部。西以图们江为界，东邻城西立井井田；北及东北与英安矿井田相接，南止珲春河防洪堤。南北平均长8km，东西平均宽4.5km，面积36km2。1.3.2 煤炭储量 根据吉林省国土资源勘测规划研究院珲春矿业（集团）八连城煤业有限公司八连城煤矿矿产资源开发利用方案，矿井地质储量为20649.6万t，矿井可采储量为8903.3万t。1.4 矿井地质与煤层赋存1.4.1 矿井地层本井田含煤地层为第三系珲春组（E2-3H），基底为上侏罗统屯田营组（J3T）上覆第四系。现分述如下：1、上侏罗
9、纪屯田营组屯田营组为一套火山碎屑岩系，构成了含煤地层的基底，井田内95%以上钻孔均见到这套地层。主要有火山碎屑岩、灰绿色、暗紫色凝灰岩、安山岩、安山集块岩、凝灰集块岩等组成。2、下第三系珲春组珲春组为井田含煤地层，根据岩相、岩性及含煤特征可分为上、中、下三段。 上段：19煤层以上，以灰浅灰色粉砂岩、砂质泥岩为主，细砂岩次之，夹有45层细腻质纯的褐色泥岩和凝灰岩标志层。本段含有9、12、13、15、18、18-2等6个局部可采煤层和20余个薄煤层。13、17 煤层之上含有动物化石。本段厚度380800m ，一般厚度450600m。中段：19煤层至28下煤层为中段，是主要含煤段。以灰、浅灰色粉砂岩
10、、细砂岩为主，中粗砂岩、泥岩次之。夹有薄层钙质中粗砂岩和凝灰岩示志层。水平波状、镐状及混浊层理较发育。含有19、19-1、19-2、20、23、26等6层主要可采煤层和21、23-1、23-2、26下、28、28下等6层局部可采煤层。含丰富植物化石，20、21、28煤层之下含动物化石。本段厚度0130m。下段：28下煤层至基底，以深灰色粉砂岩、中粗砂岩为主，泥岩次之，局部见有砾岩，含煤层较多，但厚度及煤质变化大。含有30上、30、30下、32、32下、33、34 等7层局部可采煤层。本段特点是由上而下颜色逐渐加深，凝灰物质成分逐渐增多。本段厚度0280m左右。与屯田营组呈不整合接触。3、第四系
11、全井田被第四系覆盖，上部为腐植土、砂质粘土、亚粘土。中部为砂砾及中、细砂。底部为砂砾及含砂砾质粘土。厚度728m。1.4.2 地质构造本区构造比较复杂，与其东邻城西立井井田的构造特征基本一致。可以看作城西立井井田主体构造向西的延续。以断裂为主，褶皱宽缓起伏，略向西平缓倾伏，地层走向总体为近EWNEE ，倾角小于15。1、褶皱本区为一轴向近东西、向西倾伏的宽缓背斜。背斜轴位于城西立井区的F7F10之间略向南偏移至F13F21断层之间。背斜两翼平缓，并有一次一级波状起伏，组成一个宽缓复式背斜。2、断层本区断层发育，以近东西走向断层为主，伴有北东、北西向两组断层，均为正断层。近东西向走向断层（主干断
12、层）发生在复式背斜之上，由一系列倾向相反近似平行背斜轴的断层，如F7、F52、F13、F58、F55、F21等断层，构成与背斜轴向近平行的地堑和地垒及伴有阶状断层，为本区主要构造形迹和特征。区内探煤钻孔172个，共发现126个断点首采区地震勘探发现115个断点，经综合研究分析，组成53条落差大于15m以上的断层。其中落差大于100m的断层有6条，即：F7、F81、F68、F13、F22、F88，落差大于50m的断层有13条，其余断层均小于50m。3、火成岩本区火成岩仅在7线7422号孔、6线784号孔和5线504号孔见到辉绿岩岩脉，大体呈东西向分布，并顺层侵入于23号26号煤层之间，侵吞部分煤
13、层和使煤层受到强烈的烘烤现象，煤的变质程度显著增加。1.4.3 煤层及煤质 煤层 煤层可采性本井田可采煤层极不稳定，5个主要可采煤层可采性指数为0.5或接近0.5煤层本井田主要含煤地层位于第三系珲春组（E2-3H）。共有煤层25层，全区有5个主要可采煤层，为19#、19-2#、20#、23#、26#煤层，属大部分可采煤层；有20个局部可采煤层或小局部可采煤层，可采煤层厚度、结构及间距等见表1-1。 煤质特征本区所有煤层均为长焰煤，空气干燥基原煤水分平均为14.5%；原煤干燥基灰分平均31.78%，原煤干燥基弹筒发热量平均4774卡/克、主要可采层平均4830卡/克。1.5 矿井生产情况1.5.
14、1 矿井生产现状八连城煤矿于1992年开工建设， 1994年5月八连城立井建设停工， 2004年10月恢复建设，2007年1月正式投产，矿井设计生产能力0.9Mt/a，服务年限为74a，2013年核定生产能力为3.4M/a，2014年年产量为3.4M/a，2015年年产量为3.2M/a，2016年计划年产量为2.8M/a。表1-1 矿井可采煤层厚度、结构、间距表编号厚 度（m）间 距（m）计量面积（km2）结 构（分层）可采程度两极值一般两极值一般90-1.590.5-1.0104-190120-1503.01-2局部可采120-1.350.5-0.91.281-2局部可采11-2615-20
15、130-1.300.5-0.94.761-2局部可采20-6830-45150-1.250.4-0.82.701-2局部可采38-5340-50180-1.850.4-0.90.831局部可采2-175-1018-20-1.400.5-1.01.731-2局部可采3-185-12190.2-3.700.8-1.526.661-3大部可采1-195-1019-10-2.370.5-1.010.701-2局部可采1-124-1019-20-2.500.6-1.221.301-2大部可采3-225-12200.2-2.461.0-1.519.571-3大部可采1-145-10210-1.340.4-
16、0.810.131-2局部可采2-295-20230-2.940.8-1.520.601-3大部可采0.5-184-1023-10-1.860.5-0.94.931-2局部可采0.5-4.51-223-20-1.950.5-1.04.771-2局部可采3.5-287-15260-2.650.6-1.517.981-4大部可采0.5-132-726下0-1.880.5-1.06.811-2局部可采1.5-184-14280-1.680.6-1.09.421-3局部可采1-9.02-528下0-2.310.5-0.82.221-4局部可采8-3410-2030上0-2.070.5-0.91.981
17、-3局部可采0.4-101-4300-1.650.4-0.82.801-3局部可采4-248-1530下0-2.350.4-1.43.301-3局部可采6-2910-20320-2.180.4-1.04.441-3局部可采0.5-134-832下0-1.800.3-0.81.431-3局部可采5-3010-20330-1.780.4-1.51.771-4局部可采12-2715-20340-3.200.3-1.61.601-5局部可采表1-2 西部区可采煤层厚度、结构、间距表编号厚 度（m）间 距（m）计量面积（km2）结 构（分层）可采程度两极值一般两极值一般180.7-3.351.166.2
18、22局部可采6.1-35.8519.84190.7-4.401.6014.684全区可采1.55-228.0619-10.7-1.901.058.412大部可采2.15-15.858.0219-20.7-1.951.034.232局部可采1.75-40.322.40200.7-3.051.378.445大部可采5.45-31.916.48260.7-3.51.497.673大部可采5.50-26.6314.12280.7-4.451.517.175局部可采1.5.2 井田开拓方式、采区划分及采煤方法开拓方式矿井开拓方式立井单水平开采，现有一个主井、一个副井、两个专用回风井。新主井为提煤井兼入风
19、井，副井为辅助提升井兼入风井，西风井为专用回风井，中央风井为专用回风井。单一水平标高为-420m。 采区划分、采区储量及开采顺序把精查区7.2km的南北长分为北、中、南三个区，F13断层以北为北部区；F23断层以南为南部区；F13到F23断层之间为中部区，其中5个主要的可采煤层公布在中部采区。全井共划分18个采区。采区开采顺序按自近向远；在采区内回采工作面实行“跳采”。 采煤方法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，锚网支护。1.6 矿井通风方式及瓦斯情况本矿通风方式为混合式通风，副井、新主井入风，主井、西风井排风。在地质勘探阶段没有进行过煤层瓦斯含量测定，19
20、98年-2003年度瓦斯绝对涌出量（最大）为8.45m3/min，鉴定为低瓦斯矿井。2007年1月投产以来，矿井绝对瓦斯涌出量呈增大的趋势，2012年矿井瓦斯绝对涌出量为64.1m3/min，相对瓦斯涌出量为9.93m3/t，2013年矿井瓦斯绝对涌出量为84.71 m3/min，相对瓦斯涌出量为22.29m3/t。2014年矿井瓦斯绝对涌出量为82.15 m3/min，矿井瓦斯相对涌出量为21.61 m3/t。2015年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量为11.37m3/t, 瓦斯绝对涌出量为68.29m3/min。- 2 - 1.7 矿井瓦斯抽采情况矿井建立了地面固定式瓦斯抽放系
21、统和井下移动式瓦斯抽放系统对矿井瓦斯进行抽放。地面瓦斯抽放泵站设2台2BEC-80型水环真空泵，1台使用，1台备用；额定流量为560m3/min，压力为160hPa。抽放主管路为直径600mm的无缝钢管，沿西风井筒、西部总回风巷进行分支为400mm管路二趟300mm一趟。一趟400mm管路沿西二回风巷至21902上顺回风联巷，变为一趟300mm管路敷设到21902工作面对高位钻场钻孔进行抽采；另一趟400mm管路沿西三专用回风巷至西三回风下山到31903回风门口，400mm管路变为一趟300mm管路敷设至31903工作面对高位钻场和本煤层预抽钻孔进行抽采。井下移动式瓦斯抽放系统设在-420m北
22、翼运输巷，抽放泵站处设2台2BEC52型水环真空泵，1台使用，1台备用；额定流量为260 m3/min，功率为315KW。从瓦斯抽放泵站分出两趟300mm管路沿回风上山敷设至中央区专用回风巷，分别敷设到北12001回风联巷，通过控制蝶阀完成两趟管路并联系统，敷设一趟12寸抽采管路至北12008工作面高位钻场。瓦斯排放口至主井风硐内，在排瓦斯管路排放口的上风侧5m，设置有栅栏、悬挂警戒牌。西部区井下移动瓦斯抽放泵站设在西部区21901上顺，抽放泵站处设4台2BEC52型水环真空泵，额定流量为260 m3/min，功率为315KW，一台备用，三台使用。抽放管路为300mmPE管。第一趟300mmP
23、E管从西三专用回风巷至西三回风下山敷设至31903工作面，对31903工作面浮抽进行抽放；第二趟300mmPE管从西二回风上山至21902工作面，对21902工作面浮抽进行抽放；第三趟300mmPE管从西三回风下山至31906备用工作面，对31906工作面预抽进行抽放。瓦斯排放口在西部总回风巷，在排瓦斯管路排放口到上风侧5m、下风侧30m，设置有栅栏、悬挂警戒牌，回风侧设有甲烷传感器。北部区12001回风联巷处安设移动瓦斯抽放泵站，泵站内安设1台2BEC42、1台2BEC40、1台CFB380-2BG3型水环真空泵，额定流量分别为160 m3/min、145m3/min、150 m3/min，
24、功率分别为200KW、220KW、220KW。敷设两趟抽放管路为300mmPE管，从12001回风联巷处敷设至北12008工作面，分别抽放北12008工作面浮抽和北12008工作面预埋。瓦斯排放口在北部区专用回风巷，在排瓦斯管路排放口到上风侧5m、下风侧30m，设置有栅栏、悬挂警戒牌，回风侧设有甲烷传感器。西三区井下移动瓦斯抽放泵站设在西三区第三联巷，抽放泵站处设2台2BEC42型水环真空泵，额定流量为160 m3/min，功率为200KW，两台备用。瓦斯排放口在西三区专用回风巷，在排瓦斯管路排放口到上风侧5m、下风侧30m，设置有栅栏、悬挂警戒牌，回风侧设有甲烷传感器。地面泵的装机能力：-4
25、20m移动瓦斯泵的装机能力：北部区移动瓦斯泵的装机能力：西部区移动瓦斯泵的装机能力：预抽瓦斯钻孔的孔口负压不得低于13kPa，卸压瓦斯抽采钻孔的孔口负压不得低于5kPa。经过核算矿井瓦斯抽放泵站所有瓦斯抽放泵的装机能力均能满足煤矿瓦斯抽采达标暂行规定第十五条之规定。矿井瓦斯抽采设备表 名称序号永久抽放泵移动抽放泵型号额定流量（m3/min)功率（KW）数量（台）型号额定流量（m3/min)功率（KW）数量（台）合计-2-1112BEC8056063022BEC-40145200122BEC-42160220332BEC-5226031564CBF380-2BG31502001抽放管路铺设至各生
26、产采区，对各个采掘工作面进行采前预抽、边掘边抽、边采边抽、上隅角和采空区进行瓦斯抽放，能满足安全生产需要。 八连城煤矿成立了瓦斯抽采区，在册165人，负责瓦斯抽放钻孔施工、瓦斯抽放管道安装、回撤管理工作和煤体注水、探放水等工作，确保瓦斯抽采达标工作正常进行。2 矿井煤层瓦斯2.1煤层瓦斯基础参数煤层瓦斯赋存基础参数是矿井瓦斯防治和瓦斯抽放设计的依据，煤层瓦斯赋存基础参数主要包括：煤层原始瓦斯压力、煤层原始瓦斯含量、百米钻孔自然瓦斯涌出量及衰减系数、煤层透气性系数等。煤科总院沈阳研究院承担的“八连城煤矿抽放瓦斯可行性研究报告”项目开展期间，对本矿的瓦斯基础参数进行了测定，测定结果如下。2.1.1
27、 煤层瓦斯压力19#煤层的相对瓦斯压力在0.8-1.3MPa之间； 20#煤层相对瓦斯压力最大为0.4MPa；23#煤层的相对瓦斯压力最大为0.622MPa。2.1.2 煤层瓦斯含量19#煤层的瓦斯含量在6.2-8.18m3/t之间； 20#煤层的瓦斯含量在4.144.50m3/t；23#煤层的瓦斯含量最大2.49m3/t。2.1.3 百米钻孔自然瓦斯涌出量及衰减系数19#煤层的百米钻孔初始自然瓦斯涌出量在1.4210-32.20110-3m3/min之间，钻孔自然瓦斯流量衰减系数在0.01820.0235d-1之间；煤层的百米钻孔初始自然瓦斯涌出量2740.110-3m3/min，钻孔自然瓦
28、斯流量衰减系数为0.019d-1。2.1.4 煤层透气性系数19#煤层的透气性系数在0.1072.356m2/MPa2.d之间；20#煤层的透气性系数为0.336m2/MPa2.d；23#煤层的透气性系数为0.2291.192m2/MPa2.d之间。2.2矿井瓦斯储量及可抽量矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。瓦斯储量的大小标志着瓦斯资源多少，同时亦是衡量有无开发利用价值的重要指标，可按下式计算：Wk=Wl十W2十W3 式中：Wk矿井瓦斯储量，Mm3； Wl可采煤层的瓦斯储量，Mm3； Ali矿井可采煤层i的地质储量，Mt； X
29、1i矿井可采煤层i的瓦斯含量，m3t； W2受采动影响后能够向开采空间排放瓦斯的各不可采煤层的总瓦斯储量， （Mm3）A2i受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层的地质储量，Mt； X2i受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层的瓦斯含量，m3t； W3受采动影响后能够向开采空间排放的围岩瓦斯储量，Mm3,按下式计算： W3K(W1十W2) K围岩瓦斯储量系数，取K0.15。矿井可开发瓦斯量（或称可抽放量）是指在既定的开采技术条件下，按照目前的抽放技术水平所能抽出的最大瓦斯量。它反映着矿井瓦斯资源的开发程度，与其抽放工艺技术和抽放能力密切相关，一般采用下式计算：Wkc=kWk 式中：Wk
30、c矿井可抽瓦斯量，Mm3；k矿井瓦斯抽放率，按照我国目前的技术水平；Wk矿井瓦斯储量 Mm3；按上式计算得出煤层的瓦斯储量及可抽量，计算结果见表2-1所示。从表2-1可以看出，本矿的瓦斯资源相当丰富，这就为矿井的瓦斯开发利用提供了充足的资源条件，同时也对矿井的安全生产构成了严重的威胁。本矿的瓦斯资源相当丰富，其瓦斯储量和可抽量分别为109444Km3和17610Km3，这就为矿井的瓦斯开发利用提供了充足的资源条件，同时也对矿井的安全生产构成了严重的威胁。表2-1 八连城煤矿瓦斯储量及可抽量计算结果汇总表煤层工业储量(10kt)可采储量(10kt)瓦斯含量(m3/t)瓦斯储量 (10km3)可采
31、煤炭瓦斯储量 (10km3)抽放率（%）可开发瓦斯量(10km3)9262.3182.38.182146 1491 30 447 12127.488.58.181042 724 30 217 13206.2143.38.181687 1172 30 352 1870.5498.18577 401 30 120 18-227.218.98.18222 155 30 46 192349.51632.98.181921913357 30 4007 19-1949.1659.68.187764 5396 30 1619 19-21036.7720.58.188480 5894 30 1768 2019
32、34.71344.66.0411686 8121 30 2436 21314.5218.66.041900 1320 30 396 221822.11266.46.2611406 7928 30 2378 23-1514.1357.36.263218 2237 30 671 23-2176.1122.46.261102 766 30 230 261453.91010.56.269101 6326 30 1898 26下596.8414.86.263736 2597 30 779 28565.6393.16.263541 2461 30 738 28下276.6192.26.261732 120
33、3 30 361 30上207.21446.261297 901 30 270 30242168.26.261515 1053 30 316 30下323224.56.262022 1405 30 422 32411.7286.16.262577 1791 30 537 32下145.2100.96.26909 632 30 189 33197.5137.36.261236 859 30 258 34220.4153.26.261380 959 30 288 小计14430.39785.4 99494 69149 20743岩层9949 6915 2074 合计1094447606417610
34、3 矿井瓦斯抽采方案与工艺3.1 抽放瓦斯方法选择的原则抽放瓦斯方法主要有：开采层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放。选择具体抽放瓦斯方法时应遵循如下原则： 抽放瓦斯方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质和开采条件； 应根据瓦斯来源及构成进行，尽量采取综合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果； 有利于减少井巷工程量，实现抽放巷道与开采巷道相结合； 选择的抽放瓦斯方法应有利于抽放巷道布置与维修、提高瓦斯抽放效果和降低抽放成本； 所选择的抽放方法应有利于抽放工程施工、抽放管路敷设以及抽放时间增加。 工作面瓦斯来源构成我矿属煤层群开采，根据八连城煤矿煤层瓦斯参数测定报告对工作面瓦斯涌出量结果分
35、析，工作面涌出的瓦斯主要来源于采空区（含邻近层和围岩）涌出的瓦斯。其中开采层涌出的瓦斯由开采层的煤壁和落煤解吸瓦斯构成；采空区涌出的瓦斯由邻近层、采空区残煤和围岩涌出的瓦斯构成。3.2 “一矿一策”根据我矿工作面瓦斯涌出量统计数据和工作面的瓦斯涌出量预测，其回采工作面涌出的瓦斯有2834%来源于开采层，有6672%来源于采空区（含邻近层瓦斯）。根据我矿开采层较薄、煤层透气性系数低、煤层钻孔自然瓦斯涌出衰减较快，综合制定一套符合八连城煤矿瓦斯治理的政策：回采工作面应采取以采空区、邻近层瓦斯抽放为主，辅助治理开采煤层预抽，提出如下抽放方法。 方案一：瓦斯巷抽放瓦斯由于我矿是煤层群开采，由表4-1可
36、知其开采层上下邻近层和采空区瓦斯涌出较大，因此治理八连城煤矿开采层煤瓦斯的关键在于治理起邻近层和采空区瓦斯，根据以往在国内其它矿井治理邻近层和采空区瓦斯的成功经验，结合开采煤层的赋存条件和工作面巷道布置情况，分析研究拟采用旁侧瓦斯巷治理邻近层和采空区瓦斯。该方法是在综采工作面回风巷旁侧30m处，沿19#煤层或19-1#开掘一条瓦斯巷，在瓦斯巷内施工钻孔进行抽放，通过开采层的采动影响所形成裂隙在抽放负压作用下截流邻近层涌出的瓦斯，同时将工作面采空区内瓦斯抽走，降低采空区和邻近层向工作面瓦斯涌出，有效地解决上隅角瓦斯积聚和回风瓦斯超限问题。其抽放方法见图4-1。图4-1内错高位瓦斯巷引排采空区瓦斯
37、示意图方案二：高位钻孔抽放采空区瓦斯高位钻孔是增加钻孔在裂隙带的有效长度，利用穿层钻孔抽放采空区裂隙带的高浓度瓦斯，提高抽放效率，现将高位顺层钻孔施工方法叙述如下： 抽放方法：沿煤层顶板向采空区裂隙带方向呈上下内错扇形布置8个钻孔，钻孔终孔距工作面顶板的距离在825m（随采高而变化），封孔后抽放裂隙带及邻近层瓦斯。 钻场施工：在工作面回风巷，沿回风巷走向每隔24m开掘规格为4m4m，高为巷道高的钻场，钻场采用锚网支护。 钻孔布置：每个钻场内布置8个钻孔，呈上下内错扇形布置，详见图4-2。煤层走向没有变化的情况下，各钻孔参数见表4-2。图4-2高位钻孔抽放采空区瓦斯表4-2 仰角钻孔技术参数表钻
38、孔编号钻孔仰角与顺槽夹角孔长（m）终孔与工作面顶板距离（m）终孔与上顺槽距离（m）钻孔间距开孔位置钻孔直径1 5 2907.83.1钻场里布置钻孔：钻孔间距（上下、左右）不能低于300mm500mm之间；顺槽中时：钻孔间距按锚带间距布置(锚带带间800mm1000mm)开孔位置一般距顶板不超过500mm。（特殊情况特定）113mm2 7 99211.214.33 8 219813.634.84 10 3110718.654.35 6 4767.95.36 9 1477 12.018.47 11 258416.034.88 12 369519.854.6 封孔工艺：钻孔采用矿用树脂CF-9封孔剂
39、封孔，封孔深度4m，封孔段长度3.5m，封孔管为100mm的PE管（或抗静电塑料管），再用钢丝骨架胶管、气水分离器连接到DN300mm抽放管上，再连接到主管路上。 抽放管路管理：随着工作面的推进，靠近切眼的抽放钻孔不断报废，当钻孔距工作面切眼一定距离时，该钻孔进入卸压区，进行卸压抽放。随着抽放管路不断变短，靠近切眼的管路要逐段卸下来，端头用法兰盘密封。为了不影响工作面的正常回采，需提前拆除距切眼20m以内管路，这给瓦斯管路的管理造成一定困难，所以可以考虑在靠近工作面切眼30m内的钻孔用软胶管与抽放管未端相连，抽放管未端特制一段23m长的短管，短管上做几个变径三通，与靠近工作面的钻孔用软管相连，
40、钻孔报废后再向前移动短管，保持短管始终在抽放管路的未端，见图4-3。这样一来，工作面钻孔可以抽取大量的卸压瓦斯，来弥补难以抽放这一缺陷。图4-3抽放管路末端连接示意图方案三：开采煤层进行预抽抽放瓦斯根据河南煤层气公司与八连城煤业公司合作开展煤矿井下水力压裂技术在八连城煤矿的试验，确立了适合八连城煤矿瓦斯治理的水力压裂工艺。通过高压注水泵驱动水流压入煤层中受钻进影响产生的裂隙和高压压裂后出现的裂缝内，扩宽并伸展这些裂缝，进而在煤中产生更多的次生裂缝与裂隙，以便更好地形成大面积裂隙，增加煤层的透气性，转变瓦斯物理性质，同时增加煤体湿度，起到降尘作用。（1）钻孔布置：从首采工作面开切眼向回采方向前进
41、50m处布置第一个开采煤层注水钻孔，再向同方向前进20m布置第一个开采煤层预抽钻孔，采用单排平行沿层钻孔，钻孔平行煤层倾向，注水钻孔与预抽钻孔之间间距为20m，两个注水钻孔之间间距为40m，此后依次叠加进行布置，至采面停采线。（2）钻孔设计：L=L1-40L 注水钻孔、预抽钻孔长度L1首采工作面长度； 钻孔仰（俯）角与夹角：钻孔仰（俯）角与煤层倾角一致,；夹角与上顺成90注水钻孔、预抽钻孔参数设计表钻孔名称钻孔仰（俯）角（ ）与顺槽夹角（ ）钻孔孔长（ m ）终孔高度（ m ）注水钻孔顺煤层90L1.2预抽钻孔顺煤层90L1.2* 注：开采煤层注水、预抽钻孔参数随实际煤层变化及时进行调整。（3
42、）本煤层注水、预抽封孔工艺：采用 “两堵一注，带压封孔”器对压裂孔进行封孔。注浆泵FKQW-50/0.6，采用水泥和PD-为封孔注浆用材料，注浆压裂1.62MPa。图3-4 带压封孔流程图（4）注水泵选择：根据河南煤层气公司对注水泵泵压和流量计算，八连城煤矿选择注水泵泵压在1827MPa、泵注液量为456.96m的高压注水泵。（5） 抽放管路管理：同方案二。4 抽采达标工程计划 4.1 2016年井巷工程布局2016年生产部署方案2016年生产部署情况：西部区8 个工作面：西31903工作面、西31906工作面、西31912工作面、西219-201工作面、西21907工作面、西219-205工作面
