正利煤业二采区井下移动瓦斯抽采系统设计研究
2021-08-09谢一德
山东煤炭科技 2021年7期
谢一德
(山西焦煤集团岚县正利煤业有限公司,山西 岚县 033599)
瓦斯一直是威胁煤矿安全生产的“隐形杀手”,瓦斯爆炸、突出等事故时有发生。我国已经在该领域做出大量研究,目前常用的方法是瓦斯抽采[1-3]。
正利煤业瓦斯涌出量为11.02 m3/min,为高瓦斯矿井,仅仅通过风排瓦斯无法满足矿井安全生产要求。矿井延伸至二采区,开采深度增大,导致抽采管路铺设长度增加,原一采区抽采设备陈旧,抽采能力下降,无法满足二采区抽采要求。因此,须建设一套全新的抽采系统。本文通过计算二采区抽采需求,选定一套抽采泵站系统,并进行了抽采能力和管道阻力的核定。
1 矿井及二采区概况
正利煤业设计产能150万t/a,批准开采煤层为4-1、4、7、9煤层,目前在采煤层为4-1#煤层,向深部二采区延伸,开采深度越来越大。4-1#煤平均厚度3.01 m,顶板为泥岩,底板为砂岩,整体赋存稳。煤层原始瓦斯为6.33 m3/t,瓦斯压力为0.42 MPa,煤层硬度介于0.5~1.2。具体3#煤层瓦斯参数见表1。

表1 3#煤层瓦斯参数
二采区井下标高+566~ +647 m,第一个回采工作面为14-1201工作面。14-1201工作面走向长度1300 m,倾向长度280 m。工作面布置情况如图1。

图1 二采区工作面布置图
2 二采区移动抽采系统设计
为确保移动抽采系统设计可靠,首先需要确定抽采方法。根据煤层瓦斯情况,拟采用的技术有[4-7]:(1)本煤层预抽;(2)高位钻孔;(3)插管抽采。预计本煤层预抽量为40%。
2.1 抽采方法
2.1.1 本煤层预抽
本煤层预抽钻孔设计如图2。由图可知,抽采管路布置在胶带顺槽。钻孔设计深度265 m,由轨道顺槽向胶带顺槽施工,孔间距为3 m,孔径为Φ94 mm。……
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