【文章內容簡介】 層開采后，即便不抽放 B3 煤層瓦斯，也位于有效層間垂距內。 表 4— 1 保護層的有效層間垂距 煤層傾斜 未抽放瓦斯 (m ) 結合抽放瓦斯 (m) 下保護層 上保護層 下保護層 上保護層 急傾斜 50 40 80 60 緩傾斜和傾斜 80 30 100 50 沿走向的保護范圍 對停采的保護層工作面，停采時間超過 3 個月，且卸壓比較充分，該工作面的始采線、停采線及所留煤柱對被保護層沿走向的保護范圍，在沒有實測資料時，可暫按卸壓角 56176?！?60176。劃定。本設計按 60176。劃定沿走向的保護范圍。 某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 16 沿傾斜的保護范圍 保護層沿傾斜的保護范圍，可按卸壓角劃定，卸壓角的數值同煤層傾角、開采深度、地層巖性等因素有關。 各種條件下的卸壓角，最好通過實地考察確定。在沒有實測資料時，可按《細則》表 17 中選取。 某 煤礦 B3 煤層傾角 12176?！?14176。本設計按煤層傾角 14176。考慮 ，則沿傾斜上、下方向的卸壓角 δ δ3 均為 75176。， 保護范圍示意圖 見圖 3— 1 所示。 保護層回采工作面超前被保護層掘進工作面的距離 為了保證被保護層掘進工作面的安全，保護層回采工作面必須超前被保護層的掘進工作面。根據《細則》的規(guī)定，其最小超前距離不得小于保護層與被保護層層間垂距的兩倍，并不得小于 30m。 某 煤礦開采近距離煤層群， B4 煤層下距 B3 煤層 ~，平均間距為， 建議 采用扒皮式開采，上下層不同采 。 三 、 礦井 瓦斯抽放 對于 B3 煤層的已解放區(qū)域，可不再采取區(qū)域防突措施，即不再進行底板網 格抽放，但必須邊采邊進行順層條帶抽放。 （一）工程計劃安排 根據該礦目前 工作面基本情況（表 3— 1）、 抽放實際情況（表 2— 4）和瓦斯綜合治理的基礎條件， 該礦 09 年瓦斯抽放的具體工程計劃安排如下： +460m～ +490m 水平 外 段 ， 在 +460B1 底板巷采用 底 板 網格抽放， 鉆孔按 10 10m 網格布孔施工，終孔于 B4 煤層頂板 ，鉆孔某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 17 總數約 120 個 ； +400～ 430m 區(qū)段內段 ，該區(qū)段上部保護層 B4 煤層已經開采結束，按照防突細則相關要求， 對于已 解放區(qū)域，可不再采取區(qū)域防突措施，即不再進行底板網格抽放， 但建 議 :采取 邊采邊 抽 或順層預抽 ， 把鉆孔布置在 4003— 3 風巷 或 4304— 3 機巷 ，對該工作面 B3 煤層 按 3m 間距 順層布孔施工， 對周邊的保護煤柱采用 俯偽斜穿層鉆孔施工， 鉆孔數約 60 個 。 （二 ） 抽放時間確定 由于本礦未進行煤層瓦斯基本參數測定工作，缺乏煤層瓦斯壓力 、瓦斯含量、透氣性系數 及衰減系數 等煤層瓦斯基本參數。 參照鄰近礦區(qū)芙蓉礦區(qū)同一煤層的瓦斯基本參數 ： B3 煤層 煤瓦斯含量 18m3/t， B4 煤層 噸煤瓦斯含量 14m3/t； 煤層瓦斯壓力梯度：～ ；最大 瓦斯壓力 約 ；煤層透氣 性系數為（ ～ ） 102m2/（ ） ，屬于可抽煤層 。 根據 礦方提供資料表示， 預抽煤體瓦斯單孔流量為 。 具體抽放時間如下： 4304— 1 工作面： 根據該 礦工作面基本情況（表 3— 1）、抽放實際情況（表 2— 4） 和瓦斯治理基本條件 分析 ， 該區(qū)段 B3 和 B4 煤層于 08 年 12 底已經預抽達標，該區(qū)段已經消突， 所以該工作面可以作為年度首采面 。 4003— 3 工作面： 根據該礦工作面基本情況（表 3— 1）、抽放實際情況（表 2— 4）和瓦斯治理基本條件分析。 這個區(qū)段的保護層某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 18 開采完了，理論 上可以在保護層保護范圍內直接回采 B3 煤層，但從安全角度考慮，建議回采該工作面時，采用順層預抽或 邊采邊抽進行防治煤與瓦斯突出。 預計 2021 年 1 月 中旬 形成順層預抽 4003—3 工作面 B3 煤體瓦斯 ， 建議：把鉆孔布置在 4003— 3 風巷 或 4304— 3 機巷 ，對該工作面B3 煤層 按 3m 間距 順層布孔施工， 對周邊的保護煤柱采用 俯偽斜穿層鉆孔 ， 預計需布置 鉆孔 60 個，預抽時間須保證 B3 煤層瓦斯含量降至 8m3/t 以下。 4003—3 區(qū)段 B3 煤層儲量約為 萬噸，則預抽時間為： 41 . 6 1 0 (1 8 8 . 0 ) 1100 . 0 1 6 8 6 0 1 4 4 0T ? ? ?????天 故采用 順 層 預抽 4003—3工作面 B3 煤體瓦斯 時間約為 3個 半 月 ，09 年 1 月 中旬 形成順層預抽 4003—3 工作面 B3 煤體瓦斯 。所以 可以計劃在 09 年 4 月開始回采 。 4304— 3 工作面： 根據 該礦工作面基本情況（表 3— 1）、抽放實際情況（表 2— 4） 和瓦斯治理基本條件 分析 ， 截止到 09 年 1 月，該工作面 B4 煤層瓦斯已經預抽達標， 預抽 下部 B3 煤層 瓦斯含量降至 8m3/t 以下 還需 預抽 的 時間為： 43 4 1 0 2100 .0 1 6 8 7 0 1 4 4 0T ?????天 故 4304—3 工作面 下部 B3 煤體瓦斯 還需 預抽 時間約為 7 個 月 。所以該工作面可以計劃在 09 年 8 月開 始回采 。 （ 三 ） 礦井“抽、掘、采“的 關系 某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 19 按上述計劃安排 ， 根據 該礦 09 年主要掘進和回采工作面的具體情況， 并 結合 “ 抽、掘、采 ” 平衡要求 ， 該礦 具體 “抽、掘、采“的關系 調整方案圖 見附圖： 09 年 抽、掘、采 接替時間安排 。 （四） 打鉆抽放投資概算 該礦經過采掘部署調整后所需增加的抽放鉆孔和打鉆抽放投資（抽放鉆孔按 5 元 /米進行估算） 概算如下表： 表 4— 2 打鉆抽放投資概算表 抽放巷名稱 鉆孔類型 鉆孔數（個） 鉆孔總長（ m） 資金概算（萬元） +460B1 底板巷 底板網格抽 120 7200 4003— 3 風 巷 順層抽 60 3600 合計 180 10800 結合井巷工程投資概算，該礦經采掘部署調整后在防止煤與瓦斯突出方面總投資約為 萬元。 （ 五 ）下年度主要回采 計劃 4303— 1 工作面： 該工作面于 08 年 1 月 中旬 開始進行了預抽，目前基本已經達到消突要求， 上部 B4 煤層 09 年 4 月開采結束后，再布置該工作面的回采巷道。 所以該工作面可以作為 2021 的首采面 ，可采期約 6 個月 ； +460— +490 區(qū)段外段： 該區(qū)段專用底板巷預計 09 年 4 月形成和投抽， 鉆孔按 10 10m 網格布孔施工，終孔于 B4 煤層頂板 ，鉆孔數約為 120 個。 該區(qū)段 B3 煤層 預抽時間須保證 B3 煤層瓦斯含量降至 8m3/t 以下。 該 區(qū)段 B3 煤層儲量約為 4 萬噸，則預抽時間為： 44 1 0 (1 8 8 .0 ) 1380 .0 1 6 8 1 2 0 1 4 4 0T ? ? ?????天 預抽時間約 4 個半月，故該區(qū)段可以在 09 年 9 月對該區(qū)段工作某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 20 面回采巷道進行施工，預計在 2021 年 2 月可以對該區(qū)段的 B4 煤層進行回采，可采期約 5 個月； 4303— 3 工作面： 該工作面預計 09 年 7 月可以達到消突要求，上部 B4 煤層預計 2021 年 6 月可以回采結束，再布置該工作面的回采巷道。 預計 2021 年 9 可以投產 ，可采期約 12 個月 。 三、 礦井 瓦斯 抽放 與利用 系統(tǒng)調整 根據對 某 煤礦的主要災害因素的分析，該礦在瓦斯治理上需要開展的主要工作有 ： 煤層瓦斯基本參數測定、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)的 完善 、煤層石門揭煤綜合防突技術研究 、 保護層開采區(qū)域防突技術研究等。 煤層瓦斯基本參數測定及瓦斯賦存規(guī)律研究 某 煤礦的 煤層瓦斯基本參數相對來說比較欠缺，因此為了 摸清礦井各煤層的瓦斯賦存情況，首先應對煤層的瓦斯基本參數進行測定。利用礦井現(xiàn)有巷道，在不同采區(qū)、標高分別設點對不同煤層的瓦斯基本參數進行測定。從而為突出防治措施的制定、瓦斯綜合治理方案的確定， 以及為瓦斯抽放設計提供依據和基礎。 根據礦井不同標高、不同地點的瓦斯參數，結合礦井地質構造、煤層賦存等具體條件，對煤層的瓦斯賦存規(guī)律進行研究，并編制礦井瓦斯地質圖。 石門揭穿煤綜合防突技術 在石門揭穿煤的過程中，對煤層的突出預測方法、突出敏感指標及臨界值、石門揭煤突出防治技術措施、安全防護措施等進行研究，形成一套快速揭穿煤層的綜合技術措施。 某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 21 保護層開采技術研究 在工作面開采之前，在對應的工作面的煤底板布置巖石抽放巷，在抽放巷道中向施工穿層鉆孔，利用開采形成的采動卸壓進行卸壓瓦斯抽放。 此項工作需要作的 主要內容有： ⑴ 底板抽放巷道合理層位確定； ⑵ 穿層鉆孔抽放參數研究； ⑶ 開采保護效果及保護范圍研究 。 礦井瓦斯抽放系統(tǒng)的 完善 某 煤礦被定為突出礦井，現(xiàn)已 建立地面永久抽放系統(tǒng)。 針對該礦瓦斯抽采量偏小、前期布置的穿層鉆孔抽放效果不理想、 沒有充分發(fā)揮瓦斯抽采系統(tǒng)的作用 等問題， 主要進行如下調整進行瓦斯抽放系統(tǒng)完善： 1)大力開展瓦斯預抽各項參數的考察工作，總結出最適合于本礦的抽采方法，不斷提高礦井的瓦斯抽采率。 掌握開采水平和回采區(qū)域瓦斯含量達到或超過 （區(qū)域）應預抽煤層瓦斯 ； 2)利用采動煤巖 移動卸壓技術抽采煤層瓦斯。具備開采煤層群條件的必須先開采瓦斯含量低、突出危險性小的煤層，并抽采受采動影響的高瓦斯、突出煤層中的卸壓瓦斯。 3)、 掘進面要采用先抽后掘、邊抽邊掘技術。突出危險掘進工作面和瓦斯絕對涌出量大于 3m3/min、放炮后瓦斯經常超限、有瓦斯異常涌出現(xiàn)象、預測突出指標超限的掘進工作面，以及石門揭穿突出煤層工作面，必須實施巷幫鉆場深孔連續(xù)抽采措施，并確保掘進工作面某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 22 鉆孔每平方米不少于 2 個 ； 4)、 多措并舉，采用煤巷掘進前的穿層條帶預抽和大面積本煤層順層預抽相結合的立體抽放方式治理煤層瓦斯，防治 煤與瓦斯突出； 5)、建立礦井瓦斯發(fā)電站， 節(jié)能減排 、減少瓦斯排放 對環(huán)境的污染 ，同時達到以用促抽的目的； 6)、加快礦井采掘調整步伐，進行掘前、采前的大面積預抽，并逐步實現(xiàn) “可保盡保、應抽盡抽” 。 合理布置抽放系統(tǒng)工程計劃安排，調整好“抽、掘、采”的關系。 第 二 節(jié) 防治煤與瓦斯突出 某 煤礦 2021 年曾發(fā)生突出，由于地質勘探程度較低，礦井瓦斯地質掌握程度較底；煤層突出危險的區(qū)域性分布規(guī)律也不清楚。因此，目前應首先加強礦井區(qū)域突出危險性預測工作。 礦井可采兩煤層中 B B4 煤層為突出煤層，因此礦井開采 B3煤層 時，應采取綜合防突措施，而采取綜合防突措施，必須優(yōu)化巷道布置與采掘布署，采取合理的開采工藝，建立包括突出危險性預測、防治突出措施、防突措施的效果檢驗、安全防護措施等“四位一體”的綜合措施體系。 礦井在進行區(qū)域突出危險性預測前，所有采掘區(qū)域都必須按突出危險區(qū)進行管理。在突出危險區(qū)內進行采掘作業(yè)時，必須執(zhí)行“四位某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 23 一體”的綜合防突措施，進行正規(guī)的日常預測循環(huán)作業(yè)，每個預測和措施循環(huán)都要進行措施效果檢驗（在嚴重突出危險區(qū)可以不進行預測，直接采取防突措施，但必須進行措施效果檢驗），只有當預測或措施效果檢驗結果指標不超 標時，方可在執(zhí)行安全防護措施的前提下進行采掘作業(yè)。 在采取防治突出措施時，優(yōu)先采用煤層瓦斯預抽及開采近距離保護層開采的區(qū)域性防突措施。礦井應 在已經進行了區(qū)域性突出危險性預測的基礎上采取區(qū)域性防治突出措施， 具體 綜合防突工藝流程 見下圖 ： 否是無有是否消突是否有危險有工作面預測區(qū)域防突措施無效果檢驗經常性檢驗局部消突措施安全防護措施預抽煤層瓦斯開采保護層是否消突保護效果考察 預抽效果評價安全防護措施采掘30 ～10 0驗證性工作面預測有是否有突出危險無無突出危險區(qū)突出威脅區(qū)突出危險區(qū)區(qū)域預測合理采掘部署突出煤層采掘作業(yè) 圖 4— 1 綜合防突工藝流程圖 一、區(qū)域性的 預測 預報 某 煤礦采掘部署調整與瓦斯治理 方 案 四川礦山安全技術培訓中心 24 突出危險性區(qū)域預測的任務是確定井田、煤層和煤層區(qū)域的危險性，是在地質勘探、新井建設和新水平開拓時進行的。 建議對礦井新區(qū)＋ 4