【正文】 礦井瓦斯防治課程設(shè)計(jì)1工作面概況、地質(zhì)條件本煤采區(qū)開采某煤層（2號），煤層厚度為5m；賦存穩(wěn)定，傾角為15176。，頂板為砂質(zhì)泥巖，巖層不能致密，距離上覆1號煤層50m，煤厚3m。本區(qū)域有小斷層，對開采影響不大。工作面走向長度1500m、傾向長度120m，采區(qū)回風(fēng)上山長度1800m。 1號煤層瓦斯含量為12m3/t，%、灰分21%、揮發(fā)份15%；，%、灰分18%、揮發(fā)份17%。，具有突出危險(xiǎn)性。： 1號煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)，2號煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)。、采煤方法 采區(qū)采用抽出式，回風(fēng)由采區(qū)主要扇風(fēng)機(jī)排出地面，經(jīng)計(jì)算工作面供風(fēng)量為1500m3/min。 ： 采用走向長壁全部跨落頂板管理法，工作面后退式傾斜一次開采，巷道布置如圖所示。 附：工作面巷道布置范圍2瓦斯儲量計(jì)算、抽放瓦斯必要性論證本設(shè)計(jì)煤采區(qū)開采煤層（2號），煤層厚度為5m；賦存穩(wěn)定，傾角為15176。，頂板為砂質(zhì)泥巖，巖層不能致密，距離上覆1號煤層50m，煤厚3m。本區(qū)域有小斷層，對開采影響不大。工作面走向長度1500m、傾向長度120m，采區(qū)回風(fēng)上山長度1800m。1號煤層瓦斯含量為12m3/t，%、灰分21%、揮發(fā)份15%；，%、灰分18%、揮發(fā)份17%。，具有突出危險(xiǎn)性。根據(jù)《GB50471—2008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井瓦斯儲量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和?？砂聪率接?jì)算： 式中 —礦井瓦斯儲量，Mm3；W1——可采煤層的瓦斯儲量（Mm3）；W2——受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲量（Mm3）；W3——受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量（Mm3），；A1i——礦井可采煤層i的資源量（Mt）；X1i——礦井可采煤層i的瓦斯含量（m3/t）；A2i——受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層i的資源量（Mt）；X2i——受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層i的瓦斯含量（m3/t）；K——圍巖瓦斯儲量系數(shù)，～；當(dāng)圍巖瓦斯很小時(shí)，可取W3=0；若含瓦斯量較多時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)取值或?qū)崪y確定。因此， 1號煤層瓦斯儲量W11=1500m120m3m12m3/t=2號煤層瓦斯儲量W12=1500m120m5m。可采煤層瓦斯儲量：W1=W11+W12= Mm3不可采煤層的瓦斯儲量：W2=0圍巖瓦斯儲量：W3=（W1+W2）= Mm3 （）最后得到，煤層瓦斯總儲量W=W1+W2+W3= Mm3 瓦斯抽放的必要性抽放瓦斯的必要性論證應(yīng)對礦井、回采工作面及掘進(jìn)工作面分別進(jìn)行抽放瓦斯必要性分析。 規(guī)定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條及《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》~：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)：⑴1個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。⑵礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：①大于或等于40m3/min；②～，大于30m3/min；③～，大于25m3/min；④～，大于20m3/min；⑤，大于15m3/min。⑶開采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的。本設(shè)計(jì)中煤層具有突出危險(xiǎn)性，故必須進(jìn)行抽放，對于一個(gè)突出煤層工作面而言，開采前需要通過采前瓦斯抽采消除煤層的突出危險(xiǎn)性。開采期間需要通過采中瓦斯抽采保證工作面瓦斯?jié)舛炔怀?。開采結(jié)束后通過對采空區(qū)進(jìn)行采后瓦斯抽采提高礦井瓦斯抽采率。為了實(shí)現(xiàn)上述瓦斯抽采的目標(biāo)，就需要在采掘活動的各個(gè)時(shí)期、各個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行瓦斯的綜合抽采，因此為保證工作面及礦井的安全開采，對高瓦斯及突出煤層進(jìn)行綜合瓦斯抽采是非常必要的。 礦井瓦斯涌出量預(yù)測對于改（擴(kuò)）建礦井及生產(chǎn)礦井，礦井瓦斯涌出量可以實(shí)測；對于新建礦井，礦井瓦斯涌出量要進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測依據(jù)《AQ10182006礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》，采用分源預(yù)測法預(yù)測工作面瓦斯涌出量，論證是否需要抽放；薄及中厚煤層不分層開采時(shí)，開采層瓦斯涌出量可由式()計(jì)算?！　?式中：q1——開采層相對瓦斯涌出量，m／t；K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)；～；全部陷落法管理頂板，碳質(zhì)組分較多的圍巖，；；；砂質(zhì)泥巖等致密性圍巖K1取值可偏??；　K2——工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率90%的倒數(shù)來計(jì)算；　　 K3——采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，如無實(shí)測值可按參照《AQ10182006礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》附錄D選取，本設(shè)計(jì)取1；采用長壁后退式回采時(shí)，K3按式（）計(jì)算。K3=（L2h）/L…………（）式中：　 L——工作面長度，m；h——掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度，m；　　m——開采層厚度，5m；　　M——工作面采高，取5m；　　W0——煤層原始瓦斯含量，m3／t，參照附錄C選??；　 Wc——運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m3／t，如無實(shí)測值可參照《AQ10182006礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》附錄C選取，本設(shè)計(jì)取4m3／t。工作面日產(chǎn)量3000t；預(yù)抽期安排一年。1號煤層瓦斯含量為12m3/t，%、灰分21%、揮發(fā)份15%；，%、灰分18%、揮發(fā)份17%。，采區(qū)采用抽出式，回風(fēng)由采區(qū)主要扇風(fēng)機(jī)排出地面，經(jīng)計(jì)算工作面供風(fēng)量為1500m3/min。由此。根據(jù)供風(fēng)量為1500m3/min,％計(jì)算風(fēng)排瓦斯量Qp=QC=1500。不抽放瓦斯，則工作面的瓦斯?jié)舛葘⒊蕖?通風(fēng)處理瓦斯量核定當(dāng)一個(gè)礦井、采區(qū)或工作面的絕對瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能允許的瓦斯涌出量時(shí)，就要抽放瓦斯，即： （12）式中 q—礦井（采區(qū)或工作面）的瓦斯涌出量，m3/min；qf—通風(fēng)所能承擔(dān)的最大瓦斯涌出量，m3/min；v—通風(fēng)巷道（或工作面）允許的最大風(fēng)速，m/s；S—通風(fēng)巷道（或工作面）斷面積，m2；C—《煤礦安全規(guī)程》允許的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?；K—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，~。q﹥qf= 6m3/min故應(yīng)該對煤層進(jìn)行瓦斯抽放。尚需抽放瓦斯量＝qqf==％。 瓦斯抽放的可行性開采層瓦斯抽放的可行性是指在原始透氣性條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性，一般來說，其衡量指標(biāo)有兩個(gè)：一為煤層的透氣性系數(shù)λ；二為鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)α，按λ和α判定開采層瓦斯抽放可行性的標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。表1 煤層瓦斯抽放難易程度分類表 抽放難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（α）(d1)煤層透氣性系數(shù)（λ）(m2/)容易抽放10可以抽放～～10較難抽放本設(shè)計(jì)中1號煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)，屬于容易抽放；2號煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)，屬于可以抽放。 工作面可抽瓦斯量及可抽期根據(jù)《GB50471—2008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：設(shè)計(jì)瓦斯抽采率，可根據(jù)煤層瓦斯抽采難易程度、瓦斯涌出情況、采用的瓦斯抽采方法等因素綜合確定，也可按鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井?dāng)?shù)值選??；并應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》AQ 1027的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)應(yīng)滿足采、掘工作面的通風(fēng)要求。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：瓦斯抽出率：——預(yù)抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于20%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于25%；——鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于35%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于45%；——采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于30%；——煤與瓦斯突出礦井：預(yù)抽煤層瓦斯后， MPa以下。對于設(shè)計(jì)來說，瓦斯抽放率的確定應(yīng)符合以上標(biāo)準(zhǔn)的要求，也可以參照《AQ10262006煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》。⑴礦井（或采區(qū)）瓦斯抽放率的測定與計(jì)算：在瓦斯抽采站的抽采主管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，測定礦井每天的瓦斯抽采量。礦井瓦斯抽采量包括井田范圍內(nèi)地面鉆井抽采、井下抽采（含移動抽采）的瓦斯量。每月底按式（10）計(jì)算礦井月平均瓦斯抽采率。 （10）式中 —礦井月平均瓦斯抽采率，%；—礦井月平均瓦斯抽采量，m3/min；—礦井月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min