煤礦開采保護(hù)層方案設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-10-19 21:50本頁面
【導(dǎo)讀】隨著下沉，底部煤層向上發(fā)生膨脹變形，開采層頂?shù)装迕簩又谐惺艿牡貞?yīng)力減小，突出危險(xiǎn)性變?nèi)趸蛳?。時(shí)，優(yōu)先開采保護(hù)層是消除突出危險(xiǎn)性最有效的區(qū)域性技術(shù)措施。危險(xiǎn)性，必須對(duì)被保護(hù)層瓦斯進(jìn)行抽放。對(duì)沒有保護(hù)層開采條件時(shí)，在采掘作業(yè)?？梢酝ㄟ^巖巷工程或煤。一定程度時(shí)，是能夠消除煤層突出危險(xiǎn)性的。對(duì)永恒煤礦多煤層的開采，更有條。，煤層平均傾角平均18°，煤種為無煙煤。按開采方安設(shè)計(jì)，其煤炭利用儲(chǔ)量?？刹蓛?chǔ)量為萬噸。服務(wù)年限為年，礦井全員工效。，勞動(dòng)定員327人。Km，距仁懷市27Km，距金沙電廠35km，距鴨溪電廠60km，距209省道約2km，頂板為粉砂巖、底板泥巖、粉砂巖；有底鼓現(xiàn)象。其流向?yàn)橛赡舷虮绷?。巖，該組地層巖溶較發(fā)育。層距底部茅口灰?guī)r約15米的灰色粘土質(zhì)泥巖。下開采過程中，必須加大水災(zāi)的防治工作。組成，厚度約88～106m，平均94m。自上而下編號(hào)為C5、C7、C10、C12、可采煤層總厚。
【正文】 帶瓦斯11001采面11001 采面回風(fēng)巷605穿層鉆孔順層鉆孔鉆孔長 95m ，交叉15m25注：圖中單位為m圖例 圖 324 采面順層及頂板裂隙帶瓦斯抽放鉆孔布置示意圖 抽放負(fù)壓選用 。鉆場(chǎng)沿鉆孔方向長度為 5m，寬度 ，高度 。鉆場(chǎng)間距為 80m，前后鉆場(chǎng)內(nèi)鉆孔長度 95m，交叉 15m。在工作面超前布置頂板鉆場(chǎng)，鉆孔方向與工作面推進(jìn)方向相迎，鉆孔位于冒落帶以上的裂隙帶范圍內(nèi)，長度 80～ 100m，前在工作面推至鉆孔之下即可進(jìn)行采空區(qū)抽放，在工作面推過鉆場(chǎng)后，還可以將鉆場(chǎng)密閉接入管路進(jìn)行“巷抽”，其鉆場(chǎng)、鉆孔布置詳見圖451B。 （ 4）封孔方式、材料及工藝 鉆孔封孔可采用水泥砂漿人力進(jìn)行 封孔。封孔材料為水泥砂漿，其配比為：硅酸鹽水泥、砂子與水混合攪拌而成。水泥標(biāo)號(hào)為 525硅酸鹽水泥、砂子顆粒直徑為 ～ ，水砂比為 1： ～ 。 鉆場(chǎng)內(nèi)鉆孔與瓦斯管聯(lián)接見示意圖 325。 17 放水器鉆場(chǎng)集中聯(lián)接器順層鉆孔瓦斯管封堵材料膠管抽放瓦斯支管順層鉆孔穿層鉆孔穿層鉆孔 圖 325 鉆場(chǎng)內(nèi)鉆孔與瓦斯管聯(lián)接示意圖 封孔方法：封孔前用水或壓風(fēng)將孔內(nèi)殘存的煤、巖鉆屑清洗干凈，然后放入套管（孔內(nèi)抽放管）。套管直徑 25～ 108mm，封孔長度 3m 以上。往孔內(nèi)送泥可用專用工具或?qū)⑺嘧龀蓤A柱形狀分次送入，每送泥 ～ ，并用力搗實(shí)，直至封完鉆孔。套管頂端應(yīng) 鉆 5～ 10直徑為 10mm 的篩孔，以免煤、巖屑及雜物堵塞。擋采直徑要略小于鉆孔直徑 。 （二）掘進(jìn)工作面邊掘邊抽 根據(jù)永恒煤礦掘進(jìn)工作面瓦斯涌出實(shí)際情況，初期在掘進(jìn)工作面可采用邊掘邊抽方式。采用邊掘邊抽時(shí) , 抽放鉆孔布置方式如圖 326。 50m抽放鉆孔掘進(jìn)工作面鉆場(chǎng)20m 圖 326 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽瓦斯鉆孔布置示意圖 鉆孔布置參數(shù)如下： 鉆孔長度 43m； 鉆孔直徑 ∮ 75mm； 相鄰孔間夾角 3176?！?5176。； 鉆場(chǎng)間距 50m； 鉆場(chǎng)內(nèi)鉆孔數(shù) 3個(gè)； 封孔深度 5m； 封孔方式 聚胺脂封孔。 18 在煤巷掘進(jìn)工作面后 5m處的巷道兩幫各施工一個(gè)鉆場(chǎng)。鉆場(chǎng)的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求，選用鉆機(jī)的外形尺寸及鉆桿長度而定。根據(jù)該礦的具體情況， 每組鉆場(chǎng)在煤巷兩側(cè)錯(cuò)開布置， 其規(guī)格為： 4 42m，相鄰兩組鉆場(chǎng)之間的間距為 40～ 50m。在每一鉆場(chǎng)內(nèi)，沿走向布置 3 個(gè)邊掘邊抽鉆孔，即左、右鉆場(chǎng)各三個(gè)，孔深 50m左右。 （三）瓦斯抽放控制范圍必 須達(dá)到： 石門 (井筒 )揭煤工作面控制范圍應(yīng)根據(jù)煤層的實(shí)際突出危險(xiǎn)程度確定，但必須控制到巷道輪廓外 8m以上 (煤層傾角大于 8176。，底部或下幫 5m。鉆孔必須穿透煤層的頂 (底 )板 以上。若不能穿透煤層全厚，必須控制到工作面前方15m以上。 煤巷掘進(jìn)工作面控制范圍為巷道輪廓外 8m 以上 (煤層傾角大于 8176。，底部或下幫 5m)及工作面前方 10m 以上。 采煤工作面控制范圍為 :工作面前方 20m以上。 第四節(jié) 區(qū)域措施效果檢驗(yàn) 1)開采保護(hù)層的保護(hù)效果檢驗(yàn)主要采用殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量、頂?shù)装逦灰屏考捌?他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的指標(biāo)和方法，也可以結(jié)合煤層的透氣性系數(shù)變化率等輔助指標(biāo)；本礦若采用殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)測(cè)的最大殘余瓦斯壓力或者最大殘余瓦斯含量的方法對(duì)預(yù)計(jì)被保護(hù)區(qū)域的保護(hù)效果進(jìn)行判斷。若檢驗(yàn)結(jié)果仍為突出危險(xiǎn)區(qū)，保護(hù)效果為無效。見下表 331。 表 331 根據(jù)煤層瓦斯壓力或瓦斯含量進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)的臨界值 瓦斯壓力 P（ MPa) 瓦斯含量 W（ m3/t) 區(qū)域類別 P﹤ W﹤ 8 無突出危險(xiǎn)區(qū) 除上述情況以外的其他情況 突出危險(xiǎn)區(qū) 2)對(duì)預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí) ，應(yīng)當(dāng)根據(jù)經(jīng)試驗(yàn)考察確定的臨界值進(jìn)行評(píng)判。在確定前可以按照如下指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判：可采用殘余瓦斯壓力指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果沒有或者缺少殘余瓦斯壓力資料，也可根據(jù)殘余瓦斯含量進(jìn)行檢驗(yàn)，并且煤層殘余瓦斯壓力小于 或殘余瓦斯含量小于 8m3/t的預(yù)抽區(qū)域?yàn)闊o突出危險(xiǎn)區(qū)，否則，即為突出危險(xiǎn)區(qū)，預(yù)抽防突效果無效；也可以采用鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)對(duì)穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行檢驗(yàn)，如 19 果所有實(shí)測(cè)的指標(biāo)值均小于表 742的臨界值則為無突出危險(xiǎn)區(qū)，否則，即為突出危險(xiǎn)區(qū)，預(yù)抽防突效果無效。 但若檢驗(yàn)期間在煤層中 進(jìn)行鉆孔等作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)了噴孔、頂鉆及其他明顯突出預(yù)兆時(shí)，發(fā)生明顯突出預(yù)兆的位置周圍半徑 100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域判定為措施無效，所在區(qū)域煤層仍屬突出危險(xiǎn)區(qū)。 當(dāng)采用煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量的直接測(cè)定值進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，若任何一個(gè)檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)的指標(biāo)測(cè)定值達(dá)到或超過了有突出危險(xiǎn)的臨界值而判定為預(yù)抽防突效果無效時(shí)，則此檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)周圍半徑 100m內(nèi)的預(yù)抽區(qū)域均判定為預(yù)抽防突效果無效，即為突出危險(xiǎn)區(qū)。 表 332 鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性的參考臨界值 煤樣 Δ h2指標(biāo)臨界值 (Pa) K1指標(biāo)臨界值（ mL/g? 21min ) 干煤樣 200 濕煤樣 160 第五節(jié) 區(qū)域措施效果驗(yàn)證 經(jīng)區(qū)域措施效果檢驗(yàn)后為無突出危險(xiǎn)區(qū)的煤層進(jìn)行揭煤和采掘作業(yè)時(shí)，必須采用工作面預(yù)測(cè)方法進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證。對(duì)無突出危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照下列要求進(jìn)行： 1)在工作面進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，立即連續(xù)進(jìn)行至少兩次區(qū)域驗(yàn)證 2)工作面每推進(jìn) 10～ 50m（在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域或采取了預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施以及其他必要情況時(shí)宜取小值 )至少進(jìn)行兩次區(qū)域驗(yàn)證 3)在構(gòu)造破壞帶連續(xù)進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證 4)在煤巷掘進(jìn)工作面還應(yīng)當(dāng)至少打 1個(gè)超前距不小于 10m的超前鉆孔或者采取超前物探措施，探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造和觀察突出預(yù)兆。 當(dāng)區(qū)域驗(yàn)證為無突出危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取安全防護(hù)措施后進(jìn)行采掘作業(yè)。但若為采掘工作面在該區(qū)域進(jìn)行的首次區(qū)域驗(yàn)證時(shí)，采掘前還應(yīng)保留足夠的突出預(yù)測(cè)超前距。只要有一次區(qū)域驗(yàn)證為有突出危險(xiǎn)或超前鉆孔等發(fā)現(xiàn)了突出預(yù)兆，則該區(qū)域以后的采掘作業(yè)均應(yīng)當(dāng)執(zhí)行局部綜合防突措施。
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