瓦斯抽采设计工作面概况.doc

1. 工作面概况 1.1煤层基本赋存特性 7354工作面位于II水平，为综采放顶煤工作面，采用单一走向长壁采煤、采空区处理方法为全部垮落法。7354工作面上部为7352采空区，7354工作面走向长度541m，倾向长度145m，斜面积89000m2，标高-609.487-693.9米之间，平均煤厚5米，设计采高2.3米，平均倾角28°。工作面工业储量83.6万T，可采储量60万T，预计回采煤量51万T，回采率85％，服务年限为7个月。煤层灰分12.4％,挥发分37.0％，容重1.35 t/m3，该工作面瓦斯相对涌出量为6m3/t，煤尘具有强爆性。 1.2采煤方法和工艺 7354工作面采用走向长壁采煤、放顶煤一次采全高，采用顶板全部垮落法管理顶板。利用液压支架推溜千斤顶推前溜。工作面采用轻型放顶煤工艺，一刀一放、专职放煤工单轮间隔放煤，煤机割煤一刀，放煤一次。工艺过程为煤机割煤→移架→返刀扫底→推前溜→放煤→拉后溜→清理。 工作面采用“三八”工作制，中半和夜班为生产班，两割两放；早班检修，一割一放。每日回采工作面循环5次，每次循环进度0.6m，工作面平均日进度3m，平均每个循环时间为288min，工作面平均推进速度0.002083m/min。平均割煤高度2.3m，放煤高度2.7m，工作面采放比确定为1：1.17。工作面镏子道和材料道预排宽度取18m，煤的密度1.35t/m3,工作面回采率85％，工作面前、后部刮板输送机的速度均为1.3m/s(即78m/min)。考虑工作面初采和收尾工作时间，则该工作面的服务年限为7个月。八煤厚度3.16m，煤的密度1.35t/m3,八煤与七煤的平均间距8.8m。 1.3 地质特征 煤层顶板岩性为砂质泥岩，灰黑色，层状，含砂质条带，底部含植物化石，裂隙发育，层理较乱。煤层底板岩性为泥岩，深灰色成分由泥岩组成，结构致密，层理不发育，顶部见少量的化石。该工作面内共揭露断层13条，工作面内无岩浆岩侵入现象。煤系地层综合柱状图见图1所示。 图1 煤系地层综合柱状图 1.4工作面巷道布置 7354工作面采用上行通风方式布置，溜子道为进风巷，位于工作面下侧，沿煤层底板布置，靠上帮铺设轨道，巷道下帮为皮带输送机。巷道采用梯形断面，净宽4.2m；净高2.5m，断面积11.31 m2，主要用于该工作面的进风和运煤。溜子道内布置有直径3寸的供水、压风、排水三路管路及电缆、开关车、转载机、破碎机、皮带输送机等设备。 7354工作面材料道为回风巷，沿煤层底板布置，采用梯形断面，净宽4.2m，净高2.4m，断面积11.31 m2，主要用于该工作面的回风和运料；材料道内布置有直径3寸压风、供水、排水（注浆）三路管路、电缆、监测线等管线等设备。 工作面沿煤层底板布置，初采时为矩形断面，切眼安装ZF2800-16/26型轻型放顶煤支架131台，下端头安装ZFSB4400A/16-28A型端头支架2台。 工作面通风路线如下。新鲜风流：地面→主、副井→-375车场→二号皮带下山→-785大巷→Ⅲ3轨道→Ⅲ3轨道二甩道→7354溜子道（皮带机巷）→7354工作面。乏风流：7354工作面→7354材料道→Ⅱ3下口→Ⅱ3人行上山→Ⅱ3集中回风巷→-160总回风巷→南风井→地面。 1.5工作面瓦斯涌出源及涌出形式分析 7354工作面采用自然垮落法管理顶板，轻放支架支护，最大控顶距4240mm；最小控顶距3640mm。正常回采期间支架顶部则是充分卸压、呈酥松状态的顶煤，并通过放煤口放出上部顶煤。依据瓦斯流动理论，结合本工作面实际布置方式，7354综采放顶煤工作面瓦斯涌出源主要来自以下几个部分：工作面煤壁瓦斯涌出，采落煤瓦斯涌出、放落煤块瓦斯涌出，采空区遗煤瓦斯涌出、支架上方压裂顶煤的煤壁瓦斯涌出、围岩及临近层瓦斯涌出等几个方面。其中工作面煤壁、采落煤和放落煤的涌出瓦斯直接与工作面风流混合；而采空区遗煤、支架上方压裂顶煤、围岩及临近层涌出的瓦斯汇聚于采空区，一部分随工作面推进永久性积存于采空区冒落带和裂隙带区域内，一部分随采空区漏风由工作面回风隅角涌出，7354综采放顶煤工作面瓦斯涌出源及涌出模式详见图2所示。 图2 7354综采放顶煤工作面瓦斯涌出源及涌出模式关系图 1.6 工作面瓦斯涌出特性 对7354综放工作面进行实测和数据整理后可得：煤壁初始瓦斯涌出强度为0.0641m3/ (m2.min1), 煤壁瓦斯涌出衰减系数为0.826771 min－1.落煤初始瓦斯涌出强度为0.04142m3/ (t. min1), 落煤瓦斯涌出衰减系数n为1.1315min－1.临近层八煤的走向卸压长度为530.8m，倾向卸压长度为160m，吨煤瓦斯涌出量为1.077 m3/t。在此基础上，分别对工作面煤壁瓦斯涌出量、落煤瓦斯涌出量、采空区