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1、陕西省高瓦斯矿井瓦斯治理“顶层设计”方案（编制模版）单位日期1.前言1. 1瓦斯治理顶层设计必要性及意义根据国家、行业和上级单位等政策要求，依据安全生产的法律法规、行业标准中牵涉瓦斯治理的相关内容，结合矿井瓦斯治理现状,提出瓦斯治理顶层设计的必要性及意义。1 .2瓦斯治理顶层设计指导思想认真贯彻落实国家、行业和上级单位各项方针、政策、规范，汲取国内外先进瓦斯治理经舱，结合矿井实际情况，坚持重大灾害“超前探查，超前治理、系统治理、综合治理”的工作思路，以“工程先行、管理创新、持续改进”为工作主线，以“抽采前沿技术攻关、抽采先进装备升级、降低劳动强度和提升抽采瓦斯浓度、提升抽采施工效率、提升瓦斯治
2、理能力”为目标，统筹瓦斯治理和采掘接续关系，实施区域瓦斯超前治理工程，积极应用先进装备，优化施工工艺，攻关制约瓦斯抽采效果提升的关键技术和薄弱环节，全面推进瓦斯精准高效治理，促进矿井瓦斯治理能力檐步提升，确保矿井安全高效开采。1.3瓦斯治理顶层设计依据2 .煤矿安全规程3 .煤矿瓦斯抽采达标暂行规定4 .煤矿瓦斯抽采工程设计标准5 .陕西省煤矿瓦斯防治规定（试行）6 .各矿相关资料7 .其它相关标准及规程规范等。2.矿井基本情况2. 1矿井概况简述矿井位置、开采历史沿革、开拓方式、生产能力、堞层赋存、主要灾害等级以及四邻关系。2. 2煤层赋存情况2.1.1 含煤地层及地层的含煤性介绍井田含煤地
3、层及煤层（组）特征2.1.2 可采煤层将征根据矿井可采煤层赋存特征进行描述，并附表格及图形。2. 3地质构造依据井田地质资料进行文字描述，并附表格及附图。2. 3.1褶皱文字描述、表格及附图。3. 3.2断层根据井田开采过程中三维地震等方式勘探断层情况以及实际生产过程中揭露断层情况。4. 3.3岩浆岩与岩溶陷落柱根据煤田地质填图、钻探和采掘工程揭露资料进行描述。5. 3.4地质构造对煤层开采的影响分析根据矿井生产实际进行描述。2.4矿井瓦斯基本情况2.6.1瓦斯赋存情况简述矿井瓦斯等级鉴定情况，并附近五年矿井瓦斯等级鉴定结果表。2.6.2煤层瓦斯参数测定情况矿井采（盘）区及工作面煤层瓦斯压力、
4、含量、透气性系数、百米钻孔流量衰减系数、瓦斯抽采钻孔影响半径、有效抽采半径等测定情况。2. 5矿井瓦斯防治现状2. 5.1瓦斯防治系统简述矿井瓦斯抽采系统、瓦斯抽采钻机等装备型号、数量及使用情况。介绍矿井瓦斯基本参数测定实验室设备及使用情况。3. 5.2防治瓦斯制度简述矿井“一通三防”管理规定制定情况及包含内容。4. 5.3防治瓦斯机构和人员简述矿井瓦斯防治机构设置及人员组成情况（含基层“一通三防”区队人员配备情况）。5. 5.4瓦斯技术防治及现状简述矿井瓦斯治理主要技术路线及实施效果。3.矿井瓦斯治理现状评价3. 1矿井生产布局合理性3.1.1 矿井生产布局及接替合理性评价依照煤矿安全规程防
5、治煤矿冲击地压细则等规定，综合井田开拓部署、生产规模、工作面接续开采顺序、工作面推进长度、煤层厚度变化情况、工作面装备水平、瓦斯赋存参数等因素，从利于瓦斯超前治理、充分保障瓦斯治理时间和空间条件方面，分析当前矿井生产布局及接续的合理性。3.1.2 矿井“三量”合理性评价简述矿井“三量”情况，以满足防范煤矿采掘接续紧张暂行办法规定，开拓煤量不小于4年、准备煤量不小于12个月、回采煤量不小于5个月的规定，按照采掘接替较为宽松为标准进行评估。3. 2矿井通风系统合理性评价通过对矿井采用的通风方式、各回风井担负的生产用风、矿井总风量、有效风量、风压、等积孔、通风难易程度、在用通风设施、采规工作面通风方
6、式等方面进行论述，评估矿井通风系统合理性，分析矿井通风存在的主要问题，提出优化方案。3. 3矿井瓦斯抽采系统能力评价根据矿井瓦斯抽采系统建设及其分布使用情况，对当前矿井瓦斯抽采泵和管网的能力能否满足采区（盘区）生产能力方面进行分析评价，对存在的主要问题，制定解决方案。3. 4矿井防治瓦斯现状评价对矿井瓦斯防治机构设置、规章制度、人员配置、瓦斯治理装备、技术、资金投入、瓦斯治理效果等方面是否满足瓦斯治理需要进行综合评价，对存在的主要问题，提出解决方案。4.矿井瓦斯治理顶层设计技术路径4. 1瓦斯治理顶层设计总体技术路径根据矿井瓦斯治理战略、瓦斯治理模式，深化矿弁采掘和灾害治理接续调整，以瓦斯超前
7、探查和准确地质预报为基础，构建实施规划区、准备区、生产区“三区联动瓦斯治理模式，强化区域预抽、定向长钻孔抽采和立体网格化预抽，构建全方位、立体式、多元化抽采模式，促使矿井瓦斯治理逐步走向精准化、系统化和智能化发展方向。各矿井积极构建实施“三区联动”瓦斯治理模式。即加采掘接续优化调整进度，通过超前谋划，全面构建规划区、准备区、生产区“三区联动”的多元化瓦斯抽采格局，实现瓦斯治理由“局部治理”向“区域治理”、由“生产过程治理”向“区域超前治理”的转变。矿井要科学规划布置采掘工作面，在系统合理、保障安全的前提下，依次启动接续采面和备用采面的瓦斯治理工程和巷道施工，全面形成“一个工作面回采、一个工作面
8、预抽、一个工作面掘进”的生产接续和瓦斯治理格局。4.2 区域瓦斯超前治理技术路径各矿井应按照从采掘区域抽采治理向未采区超前区域预抽治理转变的思路，对规划区内的瓦斯富集区超前25年进行区域预抽治理。地面具备进行区域预抽可行性的，优先选择采用地面瓦斯抽采井组进行区域预抽。不具备地面抽采条件的，可以采用定向钻机，通过井下瓦斯抽采专用巷道、果区巷道和形成的回果巷道以及其他可利用巷道，对区段和邻近区段实施大范围、大面积的预抽煤层瓦斯。4.3 掘进工作面瓦斯治理技术路径掘进工作面按照瓦斯涌出量大小分级治理。掘进工作面绝对瓦斯涌出量N3m%in,必须进行掘进预抽。掘进预抽钻孔应在钻场施工，钻孔方向尽可能平行
9、巷道掘进方向，钻孔控制范围覆盖松动图。掘进巷道钻场一般采用单侧布置方式，瓦斯涌出量较大时采用双侧迈步式布置。小煤柱开采时临空侧避免布置抽采钻场。掘前预抽宜使用定向长钻孔，定向长钻孔深度应综合施工难易程度、封孔方式、抽采负压等因素合理设计。4.4 采煤工作面瓦斯治理技术路径采煤工作面瓦斯治理模式应根据煤层瓦斯含量和绝对瓦斯涌出量的大小确定，按照一面一策、”一单元一策”的瓦斯精准高效设计原则，可选取本煤层顺层钻孔采前预抽、顶板高位走向钻孔卸压抽采、上隅角埋（插）管瓦斯抽采等瓦斯治理技术的组合。4.4.1 本煤层顺层钻孔采前预抽采煤工作面回采区域实测煤层原始瓦斯含量大于3n?/t时，必须实施采前预抽
10、，并确保抽采达标。本煤层采前预抽钻孔应结合回采区域煤层厚度、煤层倾角、工作面倾向长度、瓦斯含量、瓦斯抽采半径、抽采时间等因素进行科学设计。1 .倾向平行钻孔覆抽采用倾向平行钻孔预抽本煤层瓦斯时，若工作面面宽、地质条件、钻机施工能力等因素满足单侧布置平行预抽钻孔条件，应优先选取单侧布置方式，以简化瓦斯抽采管路系统。不具备单侧布置条件时，可采用两顺槽同时施工钻孔，确保不留抽采空白带。燥层厚度大于钻孔抽采半径时，还需要合理设计钻孔参数，相邻钻孔宜高低布置，保证钻孔抽采范围能够控制全煤厚。2 .走向定向长钻孔颈抽工作面地质条件和煤层成孔条件较好时，宜采用定向钻机施工走向长钻孔进行本煤层预抽，走向定向钻
11、孔应平行工作面顺槽布置，布孔均匀，钻孔间距满足有效抽采半径要求。定向钻孔深度应综合施工难易程度、封孔方式、抽采负压等因素合理设计。3 .立体网格化预抽工作面煤层厚度大于钻孔抽采半径时，宜采用网格化预抽模式。网格化预抽优先采用煤层中下部施工倾向平行钻孔与煤层中上部施工走向定向长钻孔联合抽采模式。不具备施工条件或者施工难度较大时，也可以采用两顺槽立体斜交钻孔网格化抽采模式。4 .4.2顶板高位走向钻孔卸压抽采顶板高位走向钻孔卸压抽采应优先采用大直径定向长钻孔抽采，因地质条件等因素影响高位钻孔成孔时，可采用常规钻孔进行卸压抽采作为补充措施。5 .4.3上隔角埋管（插管）抽采设计埋管方式、埋管管径、插
12、接管理等内容5.矿井瓦斯灾害治理接续规划5.1 矿井采掘接续五年规划根据矿井实际情况，详细规划安排五年矿井采（盘）区、采煤工作面采掘接续计划。采煤工作面接续安排必须确定接续顺序、工作面采高、面长、储量、回采周期及可采期等主要参数，具体设计工作面掘进巷道工程量、巷道煤岩性质、开工掘进时间、计划贯通时间、计划接续生产时间等内容，充分预留工作面采前灾害治理时间。5.2 “一面一策”瓦斯治理技术方案依据矿井采掘接续五年规划，按照“一面一策”、“一单元一策”瓦斯精准高效抽采设计原则，依据工作面煤层瓦斯含量和预测绝对瓦斯涌出量,合理选择科学有效的瓦斯治理技术方法，确定规划期内各工作面“一面一策”瓦斯治理技
13、术方案（分工作面编制掘进、回采各阶段瓦斯治理方案）。6 .2.1*工作面“一面一策”瓦斯治理技术方案1. 工作面梃况简述工作面基本参数、块层厚度、煤层倾角、煤层结构和节理发育情况、埋藏深度；顶底板围岩性质，工作面邻近区域开采情况等。2. 工作面瓦斯情况简述工作面范围内地质构造、瓦斯地质和瓦斯赋存参数实测情况和等，综合分源预测、数据分析、矿山统计等预测方法，分别预测工作面掘进期间和回采期间瓦斯涌出量。3. 工作面瓦斯治理技术方案根据预测工作面掘进期间和回采期间瓦斯涌出量。依据瓦斯治理技术路径，确定瓦斯治理技术方案。（1）掘进期间瓦斯治理方案*工作面运捡（回风）顺槽设计走向长度为*m（其中：煤卷*
14、岩巷*m）,设计断面*11预测工作面掘进期间绝对瓦斯瓦斯涌出量为*11?/min,拟采用压入式局部通风方式治理瓦斯或者采用“局部通风+单侧（双侧迈步）钻场掘进抽采”方式进行瓦斯治理。(2)回采期间瓦斯治理方案*工作面煤层瓦斯含量为*n?t,预测工作面回采期间绝对瓦斯瓦斯涌出量为*的/min,依据工作面煤层瓦斯含量，结合地质构造和煤层厚度情况，将工作面划分为*抽采单元。第一抽采单元(*m*m)煤层瓦斯含量为*W八，预测回采期间绝对瓦斯瓦斯涌出量为*113min,设计采用“网格化本煤钻孔预抽+高位钻孔本压抽采+风排+*”的瓦斯治理措施；第二抽采单元(*m*m)煤层瓦斯含量为*t,预测回采期间绝对瓦
15、斯瓦斯涌出量为*杭3min,设计采用“平行钻孔本煤层预抽+上犒余埋管+风排+*”的瓦斯治理措施等。4. 工作面瓦斯达标治理工程量(1)掘进期间瓦斯达标治理工程量*工作面运揄(回风)顺槽掘进设计掘进瓦斯抽采钻场*个，钻场间距为*m,钻场规格为*mX*mX*m0每个钻场布置钻孔*个，钻孔孔径*mm,平均钻孔深度*共设计施工钻孔*个，总进尺*11(2)回采期间瓦斯达标治理工程量采前预抽：*工作面共设计采前预抽钻孔*个，总进尺*米，其中：第一抽采单元(*m*m)设计施工采前预抽钻孔*个，钻孔孔径*mm,钻孔果用*布置方式，钻孔间距为*m,抽采单元预抽效果达标抽采瓦斯量为*113；第二抽采单元(*m*m
16、)设计施工采前预抽。高位钻孔：*工作面回风顺槽共设计高位抽采钻场*个，钻场间距为*m,钻场规格为*mX*mX*m0每个钻场布置钻孔*个,钻孔孔径*11un,钻孔采用*布置方式，平均钻孔深度*m,共设计施工钻孔*个，总进尺*m0附设计图上隅角埋管：*工作面敷设上隅角埋管（插管）抽采管路*趟，管径为*mm,埋管（插管）方式为*,埋管步距为*m0附设计图5. 3瓦斯治理达标接续规划依据矿井采掘接续五年规划和“一面一策”瓦斯治理技术方案，按照“规划五年、细排三年、精排一年”原则，分年度制定瓦斯达标治理接续规划，详细安排每年瓦斯治理工程量和瓦斯治理目标。瓦斯治理工程应包含瓦斯抽采量、瓦斯抽采钻孔量（区域
17、预抽、掘进预抽、采前预抽、高位钻孔）、瓦斯治理巷道量和瓦斯抽采系统管路安装等工程量。矿井五年枭煤工作向揍痔瓦斯治理安排表工作面名称切眼贯通时间回果时向设计钻孔量（m）钻孔竣工时间秘抽采时间时间（月）瓦斯(m3t)tOi量(万通率(%)*工作面矿井五年瓦斯治理保合治理指标汇总表类别2024年2025年2026年2027年度2028年度瓦斯抽采量（万11）矿井瓦斯抽采率（%）抽采钻孔量（万m）可治理巷道n）抽采管路安装m）抽采管路拆除（m）5. 3.12024年度瓦斯治理实施计划（精排一年示例）1 .瓦斯站孔、瓦斯治理巷道2024年，计划施工瓦斯钻孔性*万m,其中：顶板走向钻孔*万m,高位裂隙定向
18、钻孔*万m,边掘边抽钻孔*万m,本煤层钻孔*万m,区域预抽钻孔*万m,详见附表。2024年抽枭枯孔龙工计划表序号施工地点孔径(t1111)煤岩备注1枭前颈抽23掘进预抽45高位钻孔62024年瓦斯治理卷道计划表序号巷道名称岩所面支护年度计进尺jtr止时间计划月进尺综掘/炮掘支护单价.酶材料资金12342 .瓦斯抽采量、抽采管路安装2024年,计划抽采量*万m“，详见附表；2024年，安排安装抽采管路*其中300325mm管路*叽400426mn管路*m、610630mm管路*m、820nun管路*详见附表。2024年瓦斯抽果量计划表序号抽采地点抽采类型抽采是止日期抽采量（m3）备注12024年
19、瓦斯抽果管路计划表序号安装地点年度计划工程量（In）管径（m）材质需用总量Gn）备注12343 .瓦斯治理设备及资金2024年，需要新增*型号钻机*台。详见附表。2024年瓦斯薛合治理设备计划表编号设备名称主要设备规格型号单价（万元）金额（万元）备注124 .瓦斯治理指标月度分解2024年，全矿瓦斯治理综合治理指标月度分解，详见附表。2024年瓦斯治理保合治理指标汇总表类别全年计划量月度分解计划&注1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月瓦斯抽采量（万m3）抽果钻孔量（万G瓦斯治理巷道（m）抽采管路安装（In）抽采管路拆除（m）6 .瓦斯治理顶层设计实施保障6. 1制度保障围绕保
20、障瓦斯治理顶层设计实施，建立健全瓦斯综合治理奖励激励、过程管理、考核问效等规章制度和保障措施。7. 2机构保障矿井成立瓦斯治理顶层设计实施领导小组，明确矿长是顶层设计实施第一责任人，并说明领导小组人员构成及职责。8. 3资金保障明确资金保障职责，优先保障瓦斯治理资金的措施。9. 4地质保障明确矿井瓦斯地质管理和加强瓦斯赋存规律探查的责任单位和责任人，结合实际，提出强化物探、钻探、钻孔窥视等地质保障技术和手段，用以指导矿井规划设计和瓦斯综合治理。10. 5管理保障从抽采工程化、施工规范化、计量精细化、过程视频化等方面提出保障措施。11. 6施工安全保障瓦斯防治施工过程中的安全保障及应急处置措施，
21、如瓦斯超限、瓦斯喷孔等。12. 科技保障攻关制约瓦斯治理效果提升的关键技术，通过与科研院所、瓦斯治理科研单位的技术合作，引进更加先进、更有效的瓦斯治理新技术、新工艺，不断提升矿井瓦斯治理科技水平。13. 队伍保障提出瓦斯治理人才引进与培养、职工队伍操作技能与应急处置能力提升，实现“一通三防”队伍专业化等保障措施。7 .顶层设计实施效果评估7.1 年度矿井瓦斯治理顶层设计实施情况评估矿井每年对瓦斯治理顶层设计实施情况进行评估，主要评估规划工程完成情况、矿井和采掘工作面瓦斯治理效果以及顶层设计与实际情况的一致性，重点分析顶层设计方案的合理性和先进性，提出实施过程中需注意的事项，指导改进顶层设计方案。7.2 工作面瓦斯治理顶层设计实施效果后评估工作面瓦斯治理顶层设计实施效果后评估，主要是在工作面回采结束后，对工作面掘前、掘进、回采各过程中的瓦斯治理工作及治理效果进行总结评估。瓦斯治理效果评估应对照煤矿安全规程、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定、陕西煤业煤矿瓦斯预防治理规定及铜川矿业公司矿井瓦斯抽采达标评判实施细则等有关规定进行评判。通过后评价检查瓦斯治理全过程是否合理，瓦斯治理各环节是否做到精准高效，指导优化完善瓦斯治理顶层设计和下一工作面瓦斯精准抽采。
