【正文】 負(fù)壓等。 2. 固定式抽放部分 固定式抽放管路鋪設(shè)路線： 泵房→回風(fēng)斜井→ C407 回風(fēng)巷→聯(lián)絡(luò)石門→ 2113 回風(fēng)巷→采面 → 2114 回風(fēng)巷→掘進(jìn)頭 主管路要鋪設(shè)到聯(lián)絡(luò)石門末端，長度 920m，分支管路從聯(lián)絡(luò)石門末端開始到抽放地點，按 450m 計。排氣管由 抽放硐室→ 聯(lián)絡(luò)石門 → C407 回風(fēng)巷→回風(fēng)斜井下口。 2. 固定式抽放部分 根據(jù)前述，后期 將 有 5m3/min 左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔(dān)，后期抽放濃度按 20%計算，固定瓦斯泵所抽混合瓦斯量應(yīng)為： Q 混 =5/20%=25 m3/min。一般采用下列公式計算，并參照抽放泵的實際能力使之留有余量。移動式 抽放管路鋪設(shè)由 抽放硐室 →2113 回風(fēng)巷→采面。 根據(jù)礦井的具體情況及采掘布置，確定將 移動抽放泵站設(shè)在 井底車場與回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，距回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門 11m，靠近抽放地點，位于進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。 抽放泵站的位置，一般有兩種選擇，一種是泵站布置在井下靠近抽放地點18 的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，這樣可以大大減少管路長度，可以根據(jù)抽放地點的改變移動抽放泵，可以節(jié)省管路投資，前提條件是抽放管路排出的瓦斯必須排放到采區(qū)專用回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷，經(jīng)稀釋使瓦斯?jié)舛炔怀蕖Ａ頁?jù) 2020 年度最大相對涌出量為 m3/t 和后期考慮來自于將增加的采空密閉的瓦斯涌出等因素 ,預(yù)計礦井瓦斯涌出量在后期將達(dá)到7m3/min 左右，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葘o法控制在 %以下 ,因此 ,有 3m3/min 左右的瓦斯需要抽走，同時由于 C409 煤層在鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過突出事故 ,具有突出危險性，要考慮預(yù)抽，故將有 5m3/min 左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔(dān)。 17 第四節(jié) 瓦斯涌出量計算 2020 年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果絕對瓦斯涌出量 ，相對瓦斯涌出量為 。 第三節(jié) 瓦斯儲量計算 礦井可采煤層為 C60 C60 C50 C40 C407 共五層煤。 鐵絲網(wǎng)老空區(qū)密閉抽放示意圖巷道抽放管老空區(qū)密閉測試孔 閥門法蘭盤 16 第四章 抽放參數(shù)的確定 第一節(jié) 瓦斯壓力的確定 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦瓦斯壓力由于未查到實測資料，故只能根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》（ 2020 年 5月，煤炭工業(yè)出版社）采用經(jīng)驗公式計算。 3. 密閉墻砌筑完畢后，料石要勾縫，磚要抹面，墻四周要抹有不小于 100mm的裙邊，面要抹平，并打光、壓實，無裂縫。即預(yù)先將抽放管路安接好，在采面推進(jìn)過后，埋入采空區(qū)的管路實施抽放，使上隅角瓦斯流向發(fā)生改變。抽放軟管伸入上隅角的長度及位置應(yīng)根據(jù)實際抽放效果不斷調(diào)整，得到13 合理的參數(shù)。 掘進(jìn)巷道瓦斯抽放鉆場、鉆孔布置圖掘進(jìn)巷道5～10m 30m40m 三、上隅角插管抽放瓦斯 上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢（或無風(fēng)）引起的瓦斯超限，還可解決因漏風(fēng)使采空區(qū)向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。鉆場的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求、選用鉆機的外型尺寸及鉆桿長度而定。由于本礦井條件，選擇傾斜鉆孔抽放，鉆孔施工長度定為 30～ 40m，鉆場間距 15 m 左右一個。 6. 抽放方法應(yīng)有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計、有利于增10 加鉆孔的抽放時間。 2. 應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)成分析，有針對性地選擇抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽放效果。 第三章 抽放方法與工藝 第一節(jié) 瓦斯來源分析 通過對 2020 年度瓦斯等級鑒定資料和在采在掘工作面瓦斯涌出情況分析，在開采過程中，下臨近層瓦斯涌出將占 %，上臨近層瓦斯涌出將占 %，開采層涌出將占 %。 采空區(qū)瓦斯抽放是屬于卸壓瓦斯抽放，抽放量一般較大，與煤層預(yù)抽相比抽放濃度較低。故此必須進(jìn)行瓦斯抽放，才能從根本上保證安全生產(chǎn)。眾所周知，加強通風(fēng)是處理瓦斯的最有效方法，而當(dāng)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能解決的瓦斯涌出量時或采用通風(fēng)方法不合 理時，就應(yīng)當(dāng)采取抽放瓦斯措施，對于局部區(qū)域的瓦斯超限（如采面上隅角等處），采用通風(fēng)方法可能無法解決瓦斯問題或采用通風(fēng)方法不合理時，也必須采取瓦斯抽放措施。通過對 2020 年度瓦斯等級鑒定資料和在采在掘工作面瓦斯涌出情況分析，其在采掘過程中時有瓦斯超限現(xiàn)象。 采煤工作面采用放炮落煤方式，選用摩擦式金屬支柱支護(hù)，全部垮落法管理頂板?，F(xiàn)正回采的 2113 工作面風(fēng)巷標(biāo)高為 1512m，運巷標(biāo)高為 1469m，通過暗斜井絞車提升將煤運至井底車場后，通過主斜井絞車提升至地面。 7 二、礦井巷道布置情況 主斜井全長 340 米，坡度 25176。礦界拐點 NOPQRS 坐標(biāo)見下表： 拐點 X Y N 2951355 35481637 O 2951748 35481904 P 2951534 35482125 Q 2951040 35481973 R 2951068 35481842 S 2951366 35481874 井田 范圍內(nèi)主要可采煤層為 C60 C60 C50 C40 C407 共五層煤。 煤塵有爆炸性，煤層爆炸指數(shù)為 %。 不穩(wěn)定 2030 C409 頂板為黑灰色泥巖，產(chǎn)豐富以腕 足類為主的動物化石。 二、煤層及煤質(zhì) 上二迭統(tǒng)宣威組，是以陸相和海陸交互相為主的含煤構(gòu)造，沉積的物質(zhì)主要由碎屑巖及煤組成，平均厚度 240 米，含煤 28— 29層，煤層平均總厚度為 米，含煤系數(shù)為 %，其中可采及局部可采煤層 11層，即 C60 C60 C60C50 C40 C40 C406d、 C406c C406c C40 C101，可采煤層平均總厚 米，含煤系數(shù)為 %。地區(qū)內(nèi)出露的地層由老到新依次有下二迭統(tǒng)茅口組、上二迭統(tǒng)峨眉山玄武巖組、上二迭統(tǒng)宣威組、下三迭統(tǒng)飛仙關(guān)組、下三迭統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組及第四系。礦井北部有以乃河流過，但本礦井口離以乃河較遠(yuǎn)，河水對礦井沒有直接威協(xié)。 六、設(shè)計的主要內(nèi)容 1. 礦井瓦斯賦存情況、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放量預(yù)計； 2. 瓦斯抽放方法及抽 放工藝設(shè)計，抽放瓦斯鉆場與鉆孔參數(shù)設(shè)計； 3. 地面抽放泵房布置、供電、供水、通訊等設(shè)計； 4. 工程中所需設(shè)備、儀器、儀表及附屬裝置等選型及安裝設(shè)計； 5. 抽放泵站及井下管路的布置； 6. 抽放瓦斯管理措施及安全措施； 7. 抽放所需主要設(shè)備及材料及工程投資概算； 8. 安裝及施工圖紙的繪制。 四、設(shè)計的指導(dǎo)思想 1. 在符合規(guī)范要求、滿足使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省工程投資； 2. 設(shè)備、管材選型留有余地，能充分滿足礦井安全生產(chǎn)的需要； 3. 采 用的工藝技術(shù)具有先進(jìn)性，且符全合實際。 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦近期開采深度較淺，瓦斯涌出量小，僅表現(xiàn)為局部地點的瓦斯超限，基于這樣的實際情況，設(shè)計考慮初期使用移動式瓦斯抽放來解決瓦斯問題，后期開采深度增加，瓦斯涌出量增大，移動式 瓦斯抽放不能滿足治理瓦斯的需要時，建立固定式瓦斯抽放系統(tǒng)配合初期建立的移動式瓦斯抽放系統(tǒng)的方法來治理瓦斯問題。 2020 年度六盤水市鐘山區(qū)煤炭管理局對該礦進(jìn)行瓦斯等級鑒 定的結(jié) 果為高瓦斯礦井，其絕對瓦斯涌出量為，相對瓦斯涌出量為 。北與汪家寨煤礦以以乃河河流煤柱相隔，西鄰尹家地煤礦，東接平安煤礦，南為新塘村煤礦及煤層露頭，走向平均長 350余米，傾斜最寬 540 米，面積約 平方公里。地處大河邊向斜中部汪家寨井田南部，是地層走向由東向西轉(zhuǎn)為北北西向的轉(zhuǎn)折部位，同時也是地層傾角由東往西逐漸變緩的轉(zhuǎn)折部位。所有煤層煤質(zhì)牌號均屬氣煤大類。貴州省煤炭管理局設(shè)計研究所 相關(guān)人員在對該礦煤層賦存、開拓開采、通風(fēng)瓦斯等基本資料進(jìn)行現(xiàn)場收集、認(rèn)真研究分析后，進(jìn)行了本瓦斯抽放設(shè)計。 三、設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計礦井瓦斯抽放量：初期 m3/min，后期 5 m3/min。 3. 要妥善保存相關(guān)瓦斯數(shù)據(jù)。 4 二、地形、地貌及河流 礦區(qū)范圍內(nèi)地形中低山地形，山向與構(gòu)造一致，東高西低，橫向溝谷亦較發(fā)育，煤系為一開闊的縱向緩坡地，井田內(nèi)最高海拔 ,最低為大河 米。 第二節(jié) 礦井地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征 一、地層、地 質(zhì)構(gòu)造 區(qū)內(nèi)出露的地層為二迭系至三迭系，第四系覆蓋在低凹河谷及殘積在山坡地上，總厚約 1300— 1700 米。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn) F2 斷層，位于本礦西部邊界附近，為正斷層，傾向NW，傾角 49度，落差約 13米，為生產(chǎn) 中發(fā)現(xiàn)。 較穩(wěn)定 9 C504 直接頂板為黑灰色粉砂巖，富產(chǎn) 以腕足類為主的動物化石。據(jù)相鄰?fù)艏艺旱V礦井瓦斯等級鑒定資料，相對瓦斯涌出量最高為 m3/t，發(fā)生過瓦斯突出 11次，為煤與瓦斯突出礦6 井，因此本礦井也應(yīng)該加強瓦斯突出預(yù)防工作。 第三節(jié) 井田范圍及煤炭儲量 礦井位于 汪家寨井田南部，北與汪家寨煤礦以以乃河河流煤柱相隔，西鄰尹家地煤礦，東接平安煤礦，南為新塘村煤礦及煤層露頭，走向平均長 350 余 m，傾斜最寬 540m，面積約為 。主井筒穿巖層到 C504 煤層（ +1570水平），回風(fēng)巷布置在 C601 煤層中已掘到 +1573 水平。主斜井掘單道甩車并布置井底車場，井底車場標(biāo)高+1521m，通過聯(lián)絡(luò)巷和回風(fēng)上山分別與材料斜井和通風(fēng)斜井聯(lián)通，形成較完整的運輸及通風(fēng)系統(tǒng)。之間，屬中厚煤層，煤層賦存條件穩(wěn)定，故開采方案設(shè)計選擇的為走向長壁 后退式采煤法。 由于礦井平時積累的資料少，到礦現(xiàn)場只收集到 2020 年度瓦斯等級鑒定資料和在采在掘工作面的瓦斯涌出資料。 8 第二章 瓦斯抽放的目的和意義 第一節(jié) 抽放的必要性 瓦斯抽放旨在保障礦井安全生產(chǎn)，同時也是解決瓦斯問題的基本手段。礦井瓦斯涌出量總的規(guī)律應(yīng)該是隨著開采深度的增加而增加。最常用的衡量瓦斯抽放難易程度的指標(biāo)是煤層透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)。許多煤礦在生產(chǎn)過程中采空區(qū)瓦斯一直是制約安全生9 產(chǎn)的主要因素，在進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放后取得了較好的效果，因此 汪家寨一煤礦采取采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)也是必要的和可行的。 第二節(jié) 抽放方法選擇 一、選擇抽放方法的原則 選擇礦井瓦斯抽放方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則： 1. 選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。 5. 選擇的抽放方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本。 抽放方法選擇 抽放方法 抽放工藝 理由 備注 本煤層抽放 采面邊采邊抽 本煤層瓦斯涌出較大，煤層透氣性較好 需要經(jīng)過一定的抽放時間并且封孔必須嚴(yán)密 掘進(jìn)巷道鉆孔超前抽放 掘進(jìn)巷道瓦斯大或有突出危險 需要經(jīng)過一定的抽放時間并且封孔必須嚴(yán)密 采空區(qū)瓦斯抽放 上隅角淺部插管 上隅角瓦斯?jié)舛容^高 工藝簡單 ,可解決上隅角附近小范圍瓦斯超限問題 打木垛深部插管 采空區(qū)瓦斯涌出量較大 需打木垛 ,如上隅角淺部的抽放效果不好 ,再考慮采用 采空區(qū)埋管 采空區(qū)瓦斯涌出量較大 前兩種方法無 法解決問題時考慮采用 .埋入管道難以回收 ,投資大 老空區(qū)密閉抽放 老空區(qū)瓦斯涌出量較大 防止老空區(qū)瓦斯向外涌出 11 第三節(jié) 抽放瓦斯工藝設(shè)計 一、采面邊采邊抽瓦斯抽放 回采面瓦斯抽放主要是在采面進(jìn)回風(fēng)巷或聯(lián)絡(luò)巷打沿煤層傾向的傾斜鉆孔和沿煤層走向的順層鉆孔，其施工長度選擇主要由工作面傾斜長度及走向長度決定。 采面邊采邊抽鉆場鉆孔布置示意圖15m抽放鉆孔抽放鉆場工作面方向回風(fēng)巷運輸巷聯(lián)絡(luò)巷 二、巷道掘進(jìn)邊掘邊抽瓦斯抽放 鉆場布置：在煤巷掘進(jìn)工作面后 5m