【正文】 人任務(wù)。井口位置在現(xiàn)開西三礦主井以南210米、ZK201鉆孔以北50米處，主立井至一水平時(shí)井筒長(zhǎng)242米。～90176。沿傾向傾角變化不大。全區(qū)地層走向變化不大，東部地層略緩，傾角在41176。根據(jù)新疆煤炭科研究所2006年4月提供的鑒定結(jié)果，煤層屬于自然發(fā)火煤層，發(fā)火期36個(gè)月。煤層頂、底板均為粉砂巖，個(gè)別地段其頂板為中粒砂巖，距上部四尺槽煤層約30m。Ⅱ、含次要煤層段（J2b2）煤層特征五尺槽該煤層位于J1b2段最上部，全區(qū)2個(gè)控煤點(diǎn)，—，厚度變化較小，但煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，—，局部有2層夾矸，該煤層屬全區(qū)可采較穩(wěn)定煤層。該煤層距上部米尺槽煤層60—90m，煤層在地表已基本火燒，老君廟溝克理煤礦（原城北煤礦）主井控制火燒深度150m左右。中大槽煤層厚度巨大，層位穩(wěn)定，分布廣泛，占全區(qū)煤層總資源量56%，為礦區(qū)主采煤層；八尺槽、五尺槽煤層厚度、層位穩(wěn)定，亦為全區(qū)可采煤層；四尺槽、米尺槽為較穩(wěn)定的大部分可采煤層；不可采煤層有尺八槽、三尺槽、117號(hào)四層煤，尺八槽、三尺槽在全區(qū)連續(xù)出露，117號(hào)煤層以不穩(wěn)定的斷續(xù)狀在礦區(qū)出露。（2）含次要煤層段（J1b2）該段出露于礦區(qū)中部，呈帶狀近東西向展布，由多個(gè)河流相、露水沼澤相至泥炭沼澤相含煤碎屑巖沉積旋回組成。主要巖性為深灰色、灰色、灰白色中粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及煤層互層，垂向上既有由粗到細(xì)的組合，又有由細(xì)到粗的組合，自下而上有尺八槽、三尺槽、八尺槽和中大槽四層煤。第二節(jié) 煤層賦存情況一、地層礦區(qū)出露地層主要有上三疊統(tǒng)郝家溝組（T3h）與下侏羅統(tǒng)八道灣組（J1b），現(xiàn)分述如下：郝家溝組（T3h）該組地層分布在礦區(qū)北側(cè)，呈條帶狀東西向展布，主要為一套湖泊沼澤相沉積，巖性以灰綠色泥巖、泥質(zhì)粗砂巖為主，有較多的薄中—細(xì)砂巖夾層，頂部有炭質(zhì)泥巖薄層及微細(xì)煤線，局部還有礫巖夾層，—419m，礦區(qū)僅跨該組上部厚78m左右，巖性主要為灰綠色細(xì)砂巖，夾少量薄層狀粉砂巖。年平均降水量?jī)H300mm， ，每年的春末夏初（四、五、六月）為雨季，十月初降雪，次年三月份消融。表1－1－1 井田拐點(diǎn)坐標(biāo)拐點(diǎn)XYS1488000030386880S2488000030389310S3487931030389310S4487931030387350三、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力礦井改擴(kuò)建設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90kt/a。36′23″，北緯：44176。該礦目前尚未進(jìn)行煤與瓦斯突出礦井鑒定，同時(shí)提交的各種資料說(shuō)明該礦至今未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象，因此，本次按高瓦斯礦井進(jìn)行瓦斯抽采系統(tǒng)設(shè)計(jì)，今后若經(jīng)鑒定為煤與瓦斯突出礦井，應(yīng)對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)修改。鄰近煤礦阜康市西溝煤焦有限責(zé)任公司煤礦井2003年生產(chǎn)能力為100kt/a時(shí)，,，+854m水平A5煤層（即中大槽煤層） m3/t。2008年西溝二號(hào)井在中央采區(qū)+。一、編制本設(shè)計(jì)的依據(jù)《礦井抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（MT9501896）（1997） 中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部；《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》（1997） 中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部；《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（2006） 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局；《煤礦安全規(guī)程》（2006） 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局；《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（2006）國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局； 國(guó)務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定（國(guó)務(wù)院令446號(hào)）；《阜康市西溝煤焦有限責(zé)任公司西溝二號(hào)井9萬(wàn)噸/年礦井改擴(kuò)建初步設(shè)計(jì)》（2008年7月）新疆科源礦業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司西溝二號(hào)井煤礦提供的通風(fēng)、生產(chǎn)、瓦斯地質(zhì)等相關(guān)資料。02′30″。表1－1－2 礦井服務(wù)年限表水 平地質(zhì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）可采儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）服務(wù)年限年產(chǎn)量(萬(wàn)噸/年)儲(chǔ)量備用系數(shù)+800—+7409+740—+6809合計(jì)601四、地形地貌礦區(qū)位于北天山山麓丘陵地帶，地形平緩，地勢(shì)南高北低，海拔標(biāo)高+936—+1050m，相對(duì)高差50m左右，絕對(duì)高差114m。礦區(qū)地震烈度為Ⅶ度。下侏羅統(tǒng)八道灣組（J1b）下侏羅統(tǒng)八道灣組為礦區(qū)含煤地層，為一套河湖泥炭沼澤相碎屑巖沉積，在礦區(qū)呈近東西向展布。其中八尺槽、中大槽穩(wěn)定。主要巖性為淺灰色、灰黃色礫巖、砂礫巖、深灰色泥巖、含炭泥巖、含炭粉砂巖及煤層，該段有米尺槽、四尺槽、五尺槽三層煤層，五尺槽層位厚度穩(wěn)定，該段地層厚度 160m～180m，%，故該段為含次要煤層段。主要可采煤層分布在八道灣組J1bJ1b2中。八尺槽該煤層位于J1b1的中上部，中大槽煤層以下，全區(qū)共5個(gè)控制點(diǎn)，—，該煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含有一層夾矸，為一穩(wěn)定煤層，未發(fā)現(xiàn)不可采地段，八尺槽煤層頂板多為粉砂巖、細(xì)砂巖，煤層底板為粉砂巖、細(xì)砂巖，該煤層距上部中大槽煤層23m。其頂、底板均為淺灰色粉砂巖，該粉砂巖成份以石英、長(zhǎng)石等為主，泥質(zhì)膠結(jié)，風(fēng)化后呈棕黃色，該煤層在礦區(qū)中東部地表火燒。Ⅲ、含不穩(wěn)定煤層段（J1b3）煤層特征該段煤層厚度變化很大，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且很不穩(wěn)定，煤質(zhì)也較差，無(wú)開采價(jià)值。第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造情況礦區(qū)位于二工河—黃山倒轉(zhuǎn)向斜的北翼，為一向南傾的單斜構(gòu)造，傾向180176?！?4176。礦區(qū)斷層不發(fā)育，僅在礦區(qū)西部發(fā)現(xiàn)兩條近于平行的平推斷層，斷層走向315176。水平斷距50米左右，F(xiàn)1斷層長(zhǎng)275m，切斷了中大槽、八尺槽、三尺槽、尺八槽，F(xiàn)2斷層長(zhǎng)160m，僅切斷了五尺槽。副井采用人車，傾角28176。礦井分采區(qū)布置風(fēng)井，開采中央采區(qū)時(shí)利用開西三礦主井作中央采區(qū)風(fēng)井，開采東翼采區(qū)時(shí)，采用克理煤礦主井做風(fēng)井。一個(gè)分層的高度最大為9米，一水平從運(yùn)輸至回風(fēng)的區(qū)段數(shù)量為7個(gè)，區(qū)段標(biāo)高分別為+791m、+782m、+773m、+764m、+755m、+747m、+740m。等煤層賦存條件探明后，再做采區(qū)設(shè)計(jì)。采用全部垮落法管理頂板。由主立井、副井同時(shí)進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式。二、礦井瓦斯涌出情況鄰近煤礦西溝一號(hào)井2003年生產(chǎn)能力為100kt/a時(shí)，采煤方法為倉(cāng)儲(chǔ)式采煤法，回采率為40%~50%，,，+854m水平A5煤層（即中大槽煤層） m3/t。在中央采區(qū)+740m水平進(jìn)行了煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定。（3） m3/min西溝二號(hào)井2008年在中央采區(qū)+740m水平對(duì)中大槽煤層瓦斯基本參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)點(diǎn)煤層埋深為240m，測(cè)定結(jié)果如下：（1）+。（4）+㎡/ Mpa2Ai因此+800m～+680m水平煤層平均瓦斯含量取8m3/t，經(jīng)計(jì)算得出西溝二號(hào)井+800m～+，表221 礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果表開采水平瓦斯含量(m3/t)煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量(kt)圍巖含量系數(shù)瓦斯儲(chǔ)量(km3)備 注+800～+7408K=+740～+6808合計(jì)52888第三節(jié) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018——2006）對(duì)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)分為分源預(yù)測(cè)法和礦山統(tǒng)計(jì)法。d；開采層相對(duì)瓦斯涌出量按下式確定： （24）式中 K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù)；K2——工作面丟煤系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來(lái)計(jì)算；K3——采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開采層瓦斯涌出影響系數(shù)； 　　 　　 　?。?5）L——回采工作面長(zhǎng)度；h——巷道煤體瓦斯排放帶寬度；m——開采層厚度；M——工作面采高；W0——煤層原始瓦斯含量； Wc——運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量；鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量按下式確定： 　　 　?。?6）式中 mi——第i鄰近層厚度，m； 　　M——工作面采高，m； 　　W0i——第i個(gè)鄰近層的原始瓦斯含量，m3/t； 　　Wci——第i個(gè)鄰近層殘余瓦斯含量，m3/t； 　　 ηi——第i個(gè)鄰近層瓦斯排放率；2．掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量由落煤瓦斯涌出量和煤壁瓦斯涌出量?jī)刹糠纸M成，其絕對(duì)瓦斯涌出量按下式確定：Q掘＝Q3＋Q4 （27）式中　Q掘——掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；Q3——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；Q4——掘進(jìn)巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min； 　　 　（28）式中：D——巷道斷面內(nèi)暴露煤面的周邊長(zhǎng)度，m。3．采區(qū)瓦斯涌出量采區(qū)內(nèi)瓦斯涌出量除了回采和掘進(jìn)涌出外，還包括采區(qū)內(nèi)已采區(qū)段老空區(qū)瓦斯涌出。Q礦 （213）Kn‘——礦井瓦斯涌出不均衡系數(shù)。但西溝二號(hào)井采用水平分層開采方法，開采+791m水平時(shí)，由于+791m水平煤層被開采，下部的煤層因?yàn)樾秹鹤饔?，?782m水平到+740m水平甚至更下水平煤層的瓦斯皆會(huì)涌向+791m水平工作面的采空區(qū)，然后進(jìn)入回風(fēng)巷中，本煤層瓦斯涌出是礦井主要瓦斯來(lái)源，這與計(jì)算結(jié)果中的本煤層瓦斯已經(jīng)釋放完畢相矛盾，因此西溝二號(hào)井水平分層開采煤層時(shí)的瓦斯涌出量不適于采用目前《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ10182006）分源預(yù)測(cè)法中的公式進(jìn)行預(yù)測(cè)?！?，煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頂板為粉沙巖及細(xì)砂巖，局部為中粒砂巖，頂板為泥巖及粉沙巖。二號(hào)井在開采東翼采區(qū)時(shí)， m3/ min， m3/ t； m3/ min, ，礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯礦井； m3/t， m3/min； m3/t, m3/min，礦井瓦斯等級(jí)為高瓦斯礦井；2007年礦井開采深度到220m時(shí)，測(cè)得礦井瓦斯相對(duì)涌出量為22m3/t。中大槽煤層中央采區(qū)在+，+，由此可證明中采采區(qū)受火燒區(qū)的影響，其瓦斯含量較低。西溝二號(hào)井經(jīng)改擴(kuò)建后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90kt/a，采煤方法設(shè)計(jì)為水平分層走向長(zhǎng)壁綜放采煤法，回采率可達(dá)到75%。第四節(jié) 瓦斯抽采規(guī)模及礦井瓦斯可抽量1．礦井瓦斯抽采規(guī)模西溝二號(hào)井煤礦開采中央采區(qū)+740m水平以上煤層時(shí)，根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》礦井絕對(duì)瓦斯涌出量≤20m3/min，礦井瓦斯抽采率≥25%。Kg （214） 式中 W抽—— 可抽瓦斯量，Mm3； Kg —— 礦井瓦斯抽采率，%。因此，不論是國(guó)家法規(guī)還是煤礦安全生產(chǎn)需要，西溝二號(hào)井開采中央采區(qū)時(shí)進(jìn)行瓦斯抽采都是必要的。 m2/MPa2具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：瓦斯抽采泵站設(shè)計(jì)：包括抽采泵站計(jì)算、選型等。應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來(lái)源及涌出量構(gòu)成分析，有針對(duì)性地選擇抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果。選擇的抽采方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。水平分層開采時(shí)，上區(qū)段煤層開采后，下區(qū)的煤層的瓦斯會(huì)大量涌向上區(qū)段的采空區(qū)，同時(shí)由于采用放頂煤采煤，采空區(qū)丟煤較多，采空區(qū)丟煤的瓦斯會(huì)涌入采空區(qū)，為確保安全生產(chǎn)，應(yīng)加強(qiáng)采空區(qū)瓦斯抽采，采空區(qū)抽采采用半封閉的采空區(qū)埋管抽采、全封閉插管抽采及穿層鉆孔抽采空區(qū)。封孔：采用BFZ水泥漿封孔泵封孔。第三節(jié) 工作面鉆孔抽采一、抽采工藝該礦回采工作面抽采主要以預(yù)抽為主，邊采邊抽為輔。 圖3－3－1 工作面瓦斯抽采鉆孔布置圖表331 鉆孔參數(shù)表鉆孔編號(hào)鉆孔傾角（176。封孔管采用Φ50mm具有煤安標(biāo)志的礦井允用塑料管，封孔管作成篩孔管，頂端管口堵實(shí)，在管壁處每隔100mm鉆直徑為10mm的十字交叉鉆孔。第四節(jié) 采空區(qū)抽采一、埋管抽采1．埋管抽采方式在頂板順槽內(nèi)利用采面預(yù)抽支管作為采空區(qū)瓦斯抽采支管，隨著工作面推進(jìn)，抽采管管口保持伸入采空區(qū)20m，將采空區(qū)瓦斯抽出，并使采空區(qū)氣體向埋管口流動(dòng)，以此治理工作面采空區(qū)瓦斯涌出及工作面瓦斯超限。當(dāng)?shù)诙顺椴晒鼙宦襁M(jìn)約5m時(shí)，撤下抽采管與第一趟埋管的連接管，并把抽采管與第二趟埋管相連，如此循環(huán)，以此達(dá)到利用埋管不斷抽采采空區(qū)的瓦斯的目的，埋管抽采接替見圖3－4－1。二、插管抽采工藝全封閉采空區(qū)是指工作面已采完封閉的采空區(qū)，也稱老采空區(qū)。永久性密閉要選擇頂?shù)装鍒?jiān)固的巖（煤）層巷道，兩道密閉墻（磚或料石）中間充填砂或黃土，密閉墻四周要掏槽，插管抽采的密閉上還應(yīng)設(shè)置注砂（泥漿）管和采氣測(cè)溫管等觀測(cè)管。圖3－4－3