【正文】 mi— 鄰近煤層厚度 ， m； bi— 鄰近煤層 瓦斯涌出程度系數(shù)， 其計(jì)算公式： bi=LW LWW i icii ?? )( Wi— 第 i 鄰近層瓦斯含量， m3/t； Wci— i 鄰近層殘余瓦斯量， m3/t； Li— i 鄰近層的瓦斯排放帶寬度， m，其計(jì)算公式： Li= LtgHi ??2； Hi— 第 i 煤層與開采層的間距， m； ? — 卸壓角，（176。 瓦斯可抽量計(jì)算結(jié)果見表 455。 K可 式中： W抽 —— 可抽瓦斯量， Mm 3； K可 —— 可抽系數(shù)； K可 ＝ K1 Wh=WX+WY 式中： Wh— 煤層瓦斯含量， m3/t； WX— 吸附瓦斯含量， m3/t； WY— 游離瓦斯含量， m3/t； WX=100)())(()100( fnrffWeVbP aWA???? 式中： Wf 、 Af 、 Vr—— 煤的水分、灰分、揮發(fā)分，％； P—— 實(shí)測瓦斯壓力， MPa（由于沒有實(shí)測值，采用以上計(jì)算值）； en—— 溫度系數(shù)，按瓦斯壓力查表得 1/en； a—— + Vr； b—— ； WY=?? 式中： fn：煤的孔隙率，％，查表； KY：相當(dāng)于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)，查表； γ：煤的容重， ； p：實(shí)測瓦斯壓力， MPa（由于沒有實(shí)測值，采用以上計(jì)算值）； 按以上經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，各煤層在 +1510m水平和 +1400m水平的瓦斯含量見表 45 45 453： 表 451 各煤層各水平吸附瓦斯含量計(jì)算表 煤層 標(biāo)高 (m) 水分 Wf 灰分 Af 揮發(fā)分 Vr 1/en a b 吸附含量 Wx（ m3/t） M0 +1510 +1400 M12 +1510 +1400 M13 +1510 5 +1400 5 M14 +1510 5 +1410 5 表 452 各煤層各水平游離瓦斯含量計(jì)算表 煤層 標(biāo)高 容重 孔隙率 壓縮系數(shù) 游離含量 (m) t/m3 % m3/t M0 +1510 6 +1400 6 M12 +1510 6 +1400 6 M13 +1510 6 +1400 6 M14 +1510 6 +1400 6 表 453 各煤層各水平瓦斯含量及梯度計(jì)算表 煤層 標(biāo)高 （ m） WX（ m3/t） WY（ m3/t） Wh（ m3/t） 含量梯度m3/t 因此，本次計(jì)算瓦斯儲(chǔ)量將鄰近的 M1 M14 煤層的瓦斯儲(chǔ)量一并計(jì)算。銅山縣青松嶺 煤礦 瓦斯抽放 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 青松嶺 煤礦屬資源 整合 礦井，由 劉合 煤礦和 徐莊 煤礦整合，由于《 貴州省 銅山縣青松嶺 煤礦資源 /儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告 》未提供各煤層瓦斯含量， 鄰近也無其它礦井可以參考，因此， 本次設(shè)計(jì) 采用的瓦斯參數(shù)根據(jù) AQ10182020 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行預(yù)測，得出 礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和相對(duì)瓦斯涌出量。 瓦斯儲(chǔ)量及可抽量 （ 1） 煤層瓦斯含量 該礦 由于 無瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、瓦斯含量梯度 等實(shí)測數(shù)據(jù)，也無鄰近礦實(shí)測資料，本次設(shè)計(jì)按以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。100m M0 +1510 +1400 M12 +1510 +1400 M13 +1510 +1400 M14 +1510 +1400 （ 2） 瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算 礦井瓦斯儲(chǔ)量是指礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量 之和， 按下式進(jìn)行計(jì)算： W=W1+W2+W3 式中： W—— 礦井瓦斯儲(chǔ)量， Mm3； W1—— 可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量， Mm3； ??? ni iiXA1 111W 式中： 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； W2—— 受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量， Mm3； ??? ni iiXA1 222W 式中： A2i—— 受采動(dòng)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(dòng)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； W3—— 受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量， Mm3，實(shí)測或按下式計(jì)算： W3=K（ W1+W2） 式中： K—— 圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，一般取 K=～ ；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)取之或?qū)崪y確定。 K2 表 455 瓦斯可抽量計(jì)算結(jié)果表 煤層 原始瓦斯含量 m3/t 殘余瓦斯含量 Xk 瓦斯涌出程度系數(shù) K3 瓦斯排放系數(shù) K1 抽采作用系數(shù) K2 礦井瓦斯抽采率 Kg 瓦斯儲(chǔ)量 Mm3 可抽瓦斯量 Mm3 M12 3 35% M13 2 M14 2 合計(jì) （ 二 ） 瓦斯涌出量計(jì)算 本礦井 可采煤層為 M0、 M1 M1 M14 煤層， 由于 M0 煤層與M12 煤 層的層間距為 60m，對(duì) M12 煤層的瓦斯涌出量不會(huì)造成影響，因此，只考慮 M1 M14 煤層的瓦斯涌出量會(huì)影響 M12 煤層。） ； L— 回采工作面長度 ， 102m； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，代入公式可得鄰近層 M1 M14 煤層的瓦斯涌出量為： 141401413130130nq WKbmmWKbmmWKbmm ssisii ???????????? ? 代入以上數(shù)據(jù)可得 qn=。 min），參照如下公式：qv=〔 （ Vr） 2+〕 礦井瓦斯涌出量 計(jì)算 q 礦 =qf+qj+qk=++=則礦井絕對(duì)瓦斯涌出量按日產(chǎn)量 455t/d 計(jì)算 q 掘 =q 相 T/1440=455/1440=式中： q 掘 —— 絕對(duì)瓦斯涌出量 ， m3/min； q 相 —— 礦井相對(duì)瓦斯涌出量 ， m3/t； T—— 礦井最大日產(chǎn)量 ， t/d； 經(jīng)上述 計(jì)算得 q 絕 =。 2）礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的： ① 大于或等于 40m3/min； ② 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 30m3/min； ③ 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 25m3/min； ④ 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 20m3/min； ⑤ 年產(chǎn)量小于或等于 的礦井，大于 15m3/min。 根據(jù)礦井通風(fēng)能力計(jì)算，工作面風(fēng)流能夠稀釋一部分瓦斯涌出量，剩余的瓦斯涌出量必須由瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行抽放排除。 綜上所述，從防治煤礦瓦斯災(zāi)害的需要和資源利用的角度考慮，該礦 采用地面固定瓦斯抽放系統(tǒng) 進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐咚钩榉攀?有 必要的。適當(dāng)加大鉆孔密度、延長抽放時(shí)間等方式來提高和確保抽放效果，本煤層抽放瓦斯也是可行 的 。 （ 3） 煤層抽放瓦斯難易程度分類 根據(jù)《煤礦瓦斯抽放技術(shù)規(guī)范》 MT/T 6921997， 對(duì)未卸壓的原始煤層，瓦斯抽放的難易程度可劃分為三類， 詳見表 456。礦井可在抽放過程中，對(duì)抽放技術(shù)、工藝、參數(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，從而提高抽放效果。 （ 2） 礦井瓦斯抽放量 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 150kt/a，投產(chǎn)時(shí)布置一個(gè)采區(qū)、一個(gè)采煤工作面、兩個(gè)掘進(jìn)工作面，抽放率按照 25%考慮，通風(fēng)可以稀釋的瓦斯涌出量為 40~50%。=6a 二 、抽放瓦斯方法 （一） 礦井 瓦斯來源分析 礦井瓦斯來源及涌出構(gòu)成 礦井瓦斯的來源一般是：煤層瓦斯、圍巖瓦斯以及井田范圍內(nèi)溶洞等孔隙中儲(chǔ) 存的瓦斯。 根據(jù)各 煤層的 層間距，開采 M12煤層 時(shí) ， M1 M14 煤層 處于充分卸壓區(qū)， 瓦斯會(huì)涌入 M12 煤層采煤工作面， M0 煤層由于間距較遠(yuǎn)，對(duì) M12 煤層的瓦斯涌出量影響不大。 瓦斯抽放方法 瓦斯抽放不僅需要解決礦井瓦斯超限問題，同時(shí)需要考慮礦井防突問題。詳見 準(zhǔn)備工作面預(yù)抽鉆場、鉆孔布置示意圖 451。 詳 見石門揭煤 抽放鉆孔 布置 示意 圖 452。Ⅰ煤 層石 門煤層石 門ⅠⅠ39。 ⅠⅠ39。 圖4 5 4 采 空區(qū)抽放鉆孔布置圖 設(shè)備選型及主要檢測儀表 （ 1）鉆機(jī) 本次瓦斯抽放設(shè)計(jì) 選用 ZDY750 型煤礦用液壓鉆機(jī) ，該鉆機(jī)具有功率大、操作簡單、體積小、重量輕、解體性能好，搬運(yùn)安裝方便、傳動(dòng)效率高、不易卡鉆、進(jìn)退自由等優(yōu)點(diǎn) ， 適用于巖石堅(jiān) 固性系數(shù) f≤ 10 的各種煤層、巖層 ， 同時(shí)配備直徑為 Ф50mm 的鉆桿 150m。 0～ 360 15 電動(dòng)機(jī)型號(hào) YBK2180M4 16 電動(dòng)機(jī)功率 kW 17 電動(dòng)機(jī)電壓 V 380/660 18 油箱容積 L 90 19 工作介質(zhì) 上稠 40＃液壓油 20 主機(jī)外形尺寸 mm 2107440615 21 泵站外形尺寸 mm 1400700986 22 整機(jī)重量 kg 1400 （ 2）封孔泵 采用機(jī)械封孔泵封孔，封孔長度容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，封孔效率高，鉆孔封孔效果好。 （ 3）抽放參數(shù)考察儀器儀表 抽放中對(duì)抽放管路及鉆孔的抽放參數(shù)進(jìn)行考察，以便對(duì)瓦斯抽放效果作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。 3） 抽放 管 路要敷設(shè)在礦車不經(jīng)常通過的巷道中，避免撞壞漏氣，故一般放在回風(fēng)系統(tǒng)的巷道中為宜。 （ 2） 抽放管路系統(tǒng)的選擇 礦井 瓦斯抽放 管路系統(tǒng)布置 見插圖 455 所示。 （ 3） 孔徑：采用開孔直徑為 Φ75mm，終孔直徑為 Φ65mm。 （ 2） 干 管最大阻力： 干管為工作面運(yùn)輸順槽和至兩個(gè)掘進(jìn)工作面的長度，其最大阻力的管路長度為 638m，其阻力為： 25 干干 QdKLh ?? = 25 ???? =1940Pa 其中 Q 干 根據(jù)礦井采掘工作面日瓦斯抽放量和抽放濃度計(jì)算得出 Q 干 =138m3/h。 （ 2）附屬裝置 為了便于管路系統(tǒng)負(fù)壓的調(diào)節(jié)，掌握各抽放地點(diǎn)瓦斯抽出量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r以及保證管網(wǎng)系統(tǒng)的正常抽放，設(shè)計(jì)在主、干、支管路上分別安設(shè)閥門、流量計(jì)和放水器。放水器有兩大類：人工放水器和自動(dòng)放水器。 自動(dòng)放水器選用 CWGFY 型全自動(dòng)負(fù)壓放水器，該放水器可滿足不同的使 用要求和各類安裝條件，適用范圍廣、放水可靠。如圖 456 所示。 測定孔板兩端的壓差可采用傾斜水柱計(jì)，測定抽放管路中的抽放負(fù)壓可采用水銀壓差計(jì)，抽放管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛瓤刹捎秘?fù)壓吸氣 筒和高濃度瓦斯檢定器進(jìn)行測定。 計(jì)算公式： H 泵 =（ H 總 +H 孔 +H 正 ） K 式中： H 泵 —— 瓦斯抽放泵的壓力 kPa； H 總 —— 抽放管道總阻力損失 kPa， ； H 孔 —— 抽放鉆孔所需負(fù)壓，取 15kPa； H 正 —— 抽放泵出口正壓，取 4kPa； K—— 抽放 備用系數(shù) ， 取 ； 則： H 泵 =（ +15+4） = 瓦斯抽放泵的 真空度計(jì)算 % ?? cH? 式中： Hc—— 礦井抽放負(fù)壓； 經(jīng)計(jì)算 z? =% 瓦斯泵選型 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并考慮到礦井的管理水平和礦井生產(chǎn)的不均衡性，選用 2 套 2BEA253 型瓦斯抽放設(shè)備裝置，