【正文】 口相連，泵站的防爆礦燈及瓦斯檢測報警儀吊掛在泵站正上方，孔板流量計(jì)兩端的小銅管分別用軟管連接兩個U型壓差計(jì)，用于測量泵的抽放流量及抽放負(fù)壓，U型壓差計(jì)可懸掛在泵房的硐室壁上，為了便于控制抽放管路，孔板流量計(jì)的前方設(shè)一個閥門,泵房內(nèi)應(yīng)備有高濃度瓦斯檢測儀、高負(fù)壓取樣器等檢測儀器，泵房內(nèi)外應(yīng)有牌板及報表、臺帳等記錄，泵站內(nèi)安裝直通地面調(diào)度室的電話一部，泵站由專人看管，泵房門口應(yīng)有標(biāo)志，防止閑雜人員入內(nèi)，保持泵站整潔，泵房內(nèi)不得放置其它雜物。泵的性能規(guī)格見表61。 抽放瓦斯泵壓力計(jì)算瓦斯抽放泵的壓力是克服瓦斯從井下抽放孔口起，經(jīng)負(fù)壓抽放管路到抽放泵，再由正壓抽放管到釋放點(diǎn)所產(chǎn)生的全部阻力損失，即：H泵=K（H總+H孔+H正）式中 H泵—瓦斯抽放壓力，Pa；H總—抽放系統(tǒng)管網(wǎng)總阻力，Pa；H孔—抽放鉆孔所需負(fù)壓，取14000Pa；H正—瓦斯泵出口正壓，取5000pa；K—壓力備用系數(shù)，K=。QZ亭南煤礦可裝備瓦斯抽放管路自動監(jiān)測系統(tǒng)，如圖58所示。若為水銀柱。其結(jié)構(gòu)簡圖，如圖54所示。測壓孔高度設(shè)計(jì)為20mm，選用內(nèi)徑6mm的紫銅管，在安裝管路之前預(yù)先焊上，平時用密封罩罩住或用細(xì)膠管套緊捆死，以防漏氣。泵站配置型管汞柱計(jì)、瓦斯檢定器、高負(fù)壓取樣器、氣壓計(jì)等檢測儀。高度可根據(jù)巷道實(shí)際情況確定，如圖53的所示。 管路阻力（H摩）計(jì)算，抽放的瓦斯排放到總回風(fēng)巷局部阻力（H局）抽放管網(wǎng)系統(tǒng)中管件局部阻力（H局），按管道總摩擦力阻力的10％考慮。 抽放瓦斯管徑選擇結(jié)果 表51類別選擇管徑（mm）壁厚(mm)負(fù)壓段抽放主管路2738負(fù)壓段抽放管路（回順）2738負(fù)壓段抽放管路（運(yùn)順）2194正壓段抽放管路2198出口處篩管3258考慮到亭南煤礦實(shí)際情況，運(yùn)輸及安裝方便，抽放管路均選用PE管，連接方式均采用與玻璃鋼管配套的活法蘭連接，中間夾橡膠密封圈。當(dāng)管中瓦斯流速取15m/s，回順抽放管路中混合流量取17m3/min時計(jì)算：D=155mm，因此選擇管路直徑為159mm(外徑)。直徑太大，投資費(fèi)用增加；直徑過細(xì)，管路阻力損失大。預(yù)抽鉆孔（運(yùn)順）→101運(yùn)輸巷→回風(fēng)下山→101回風(fēng)巷→聯(lián)絡(luò)巷→抽放泵站→聯(lián)絡(luò)巷→回風(fēng)下山。對比與亭南煤礦煤層類似的礦井的抽放效果，孔深150m，鉆孔直徑94mm，則200（同時抽放的鉆孔個數(shù)最大值）個鉆孔的瓦斯抽放量為6m3/min，采空區(qū)瓦斯抽放量按1m3/min，總抽放量取7m3/min，抽放管路瓦斯?jié)舛劝?0％計(jì)算，抽放的瓦斯混合量應(yīng)在40m3/min左右。二、施工量本次預(yù)抽煤層孔估計(jì)200個左右，鉆孔間距10m，孔深150m，鉆孔總施工長度約30000m。106094 抽放施工設(shè)備及施工量一、鉆機(jī)煤礦抽放瓦斯鉆機(jī)應(yīng)符合下列要求：電動機(jī)及附屬電器設(shè)備必須是防爆的；鉆機(jī)要體積小，輕便或解體方便，以利于搬遷；鉆機(jī)應(yīng)能打水平、上向、下向任意角度的鉆孔。 圖49 掘進(jìn)面邊掘邊抽瓦斯抽放示意圖表45 邊掘邊抽鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔與巷道夾角（176。圖47 上隅角插管抽放瓦斯示意圖上隅角插管瓦斯抽放是制造一個負(fù)壓區(qū)，讓周圍瓦斯向負(fù)壓區(qū)流動，然后通過排放管路，抽出工作面，負(fù)壓區(qū)在什么地方最合適，頂板巖性不同，頂板的冒落程度不同，對負(fù)壓區(qū)的選擇都將有較大影響，為確保抽放點(diǎn)的合適位置（使吸入口瓦斯?jié)舛容^高），在抽放管路負(fù)壓始端的接一個帶48個分支的一段管路，分支出幾個支管，支管出口接1寸或2寸膠皮軟管，軟管插入上隅角后呈發(fā)散排列，可提高抽放效果，如圖48所示。為操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用6m長的鎧裝軟管與主抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高），抽放軟管與木棒綁在一起，用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾，提高抽放效果。頂板高位鉆孔一般采用水泥封孔，在水泥封孔有困難時，采用聚胺酯封孔。）開孔位置鉆孔間距（m）孔深（m）1＃10891031202＃108911031203＃108912031204＃10891253120注：以上技術(shù)參數(shù)只供試驗(yàn)參考，須根據(jù)效果考察來確定最適合的參數(shù)。鉆場施工：在工作面回風(fēng)巷，沿回風(fēng)巷走向每隔80m處開掘一條垂直回風(fēng)巷的上山，上山寬3m，高2m，坡度約為30度，掘5m后反平，再沿煤層頂板掘2～3m平巷作為鉆場，也可考慮直接在煤層內(nèi)掘鉆場，不掘上山。鉆場鉆孔布置，見圖44。、30176。鉆孔與管路連接處應(yīng)設(shè)置流量計(jì)和放水裝置。卷纏藥液法封孔操作程序?yàn)椋合确Q出封一個孔的甲、乙組成藥液，分別裝入兩個容器，再將藥液同時倒入混合桶，立即用棒快速攪拌均勻，當(dāng)藥液由黃褐色變?yōu)槿榘咨珪r，停止攪拌，將藥液均勻倒在毛巾布上，邊倒藥液邊向抽放管上卷纏毛巾布，并把卷纏好藥液的封孔管迅速插入鉆孔，大約5分鐘后，藥液開始發(fā)泡膨脹，20分鐘后停止發(fā)泡，逐漸硬化固結(jié)。它的種類繁多，根據(jù)原料配方不同，可以制成多種不同產(chǎn)品。表42 鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔與巷道夾角（ 176。今后考慮試驗(yàn)應(yīng)用由于亭南煤礦首次進(jìn)行瓦斯抽放，缺乏經(jīng)驗(yàn)，抽放方法需通過試驗(yàn)來確定，因此首先在101工作面采取本層鉆孔抽放與上隅角瓦斯抽放相結(jié)合的方法。抽放方法，見表41： 表41 抽放方案選擇類別抽排放方式理 由抽排放工藝建議本煤層抽放采煤工作面預(yù)抽及邊采邊抽煤層瓦斯含量較大，透氣性系數(shù)及鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)滿足預(yù)抽條件在回風(fēng)巷內(nèi)打斜交鉆孔、交叉鉆孔或垂直鉆孔。因此101工作面瓦斯抽放的重點(diǎn)應(yīng)放在預(yù)抽本煤層和抽放采空區(qū)瓦斯上。因此亭南煤礦首先建立井下移動瓦斯抽放系統(tǒng)。 建立瓦斯抽放系統(tǒng)的類型瓦斯抽放系統(tǒng)分地面永久抽放系統(tǒng)和井下局部瓦斯抽放系統(tǒng)兩類，根據(jù)原煤炭工業(yè)部1997年頒布的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》第10條規(guī)定：建立永久瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，應(yīng)同時具備下列2個條件：（1）瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在2 m3/min以上； （2）瓦斯資源可靠、儲量豐富，預(yù)計(jì)瓦斯抽放服務(wù)年限在10年以上。亭南煤礦的地質(zhì)條件與工作面布置與下溝煤礦相似，很可能存在瓦斯富集區(qū)，而且亭南煤礦2008年開始開鑿史家峪回風(fēng)立井，在回風(fēng)立井投入使用前沒有專用回風(fēng)巷，如遇到地質(zhì)構(gòu)造帶，出現(xiàn)瓦斯異常涌出，將嚴(yán)重影響礦井的正常生產(chǎn)。 瓦斯抽放的必要性綜上所述，亭南礦的瓦斯抽放必要性如下：1）101工作面為礦井首采工作面，投產(chǎn)后產(chǎn)量較高， m3/min，用通風(fēng)方法解決比較困難；綜掘工作面掘進(jìn)速度較快， m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題比較困難。根據(jù)對礦井101回采工作面瓦斯涌出量的預(yù)測，工作面需風(fēng)量1350m3/min左右，亭南煤礦101工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量為1320m3/min。礦井的絕對瓦斯涌出量預(yù)計(jì)為 ，小于30m3/min。（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。圍巖（或鄰近層）可抽瓦斯量為圍巖（或鄰近層）的瓦斯儲量、瓦斯涌出系數(shù)與抽放率三者之積，由此可計(jì)算礦井的可抽放量為：Wkc= W煤由于8＃煤層無鄰近層因此不考慮鄰近層瓦斯，在我國一般圍巖瓦斯儲量都按開采層的15％估算。煤層中的瓦斯資源儲量以礦井煤炭地質(zhì)儲量為依據(jù)。亭南煤礦為基建礦井，未進(jìn)行過礦井瓦斯等級鑒定，亭南煤礦采用綜放采煤法，8＃，目前首采面已貫通，即將進(jìn)行試生產(chǎn)。亭南煤礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，見圖12。井下現(xiàn)施工5個掘進(jìn)工作面，⑴101軌道巷；⑵一盤區(qū)軌道巷；⑶一盤區(qū)皮帶巷；⑷煤倉檢修斜巷；⑸泵房通道。后期在井田西部華子塬附近設(shè)一專用回風(fēng)井。井筒到設(shè)計(jì)標(biāo)高后沿經(jīng)線偏北4 186。亭南煤礦地質(zhì)儲量和可采儲量，見表12和表13。 ， 。根據(jù)煤的化學(xué)性質(zhì)，工藝性能及煤巖組分的特征，可作為動力用煤、氣化用煤和民用煤。硫分：～％，％。夾矸巖性為炭質(zhì)泥巖、泥巖與泥質(zhì)粉砂巖，屬構(gòu)造簡單煤層。井田精查區(qū)21個見煤孔，僅見5＃、7＃、8＃共三層煤，含煤系數(shù)為21％。精查勘探區(qū)位于孟村向斜軸以南，總體呈現(xiàn)近似單斜的構(gòu)造形態(tài)；大佛寺向斜北翼以北凸出，伸入勘探區(qū)東南角，使地層產(chǎn)狀發(fā)生變化。；井田北部為孟村向斜，地層走向N20176。以上地層依次為侏羅系富縣組、延安組、直羅組、安定組、白堊系宜君組、洛河組、華池環(huán)河組，第三、第四系。 地質(zhì)構(gòu)造與煤層賦存 地層彬長礦區(qū)位于黃隴煤田中段，自東南向西北沿涇河及各支流由老到新依次出露地層有：中生界三疊系上統(tǒng)銅川組、胡家村組；侏羅系下統(tǒng)富縣組；中下統(tǒng)延安組；中統(tǒng)直羅組；白堊系下統(tǒng)宜君組、洛河組、華池環(huán)河組。凍土最大厚度為68㎝。㎜，㎜，9三個月為雨季，占全年降雨量的60％左右。另有支流磨子溝，其流量很小。東及東北部涇河與黑河河谷平坦開闊，標(biāo)高為＋850m，低于塬面150～200余米，其余沖溝均系“V”字型，呈樹枝狀發(fā)育于涇河與黑河兩側(cè)。鐵道部第一勘測設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的西安－平?jīng)鲨F路從井田東部通過，并在井田東南設(shè)有大佛寺車站。以亭口鎮(zhèn)為起點(diǎn)，經(jīng)西蘭公路東至彬縣縣城20km，距西安市170km；西至長武縣城20km。三、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想在符合規(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；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；采用的工藝技術(shù)具有先進(jìn)性，且符合實(shí)際。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院《陜西長武亭南煤業(yè)有限責(zé)任公司亭南煤礦礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定與瓦斯抽放可行性及煤與瓦斯突出危險性區(qū)域預(yù)測》研究報告，亭南投產(chǎn)初期礦井瓦斯涌出量較大，回采工作面和掘進(jìn)工作面都必須進(jìn)行瓦斯抽放。亭南礦按高瓦斯礦井進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，目前首采面已貫通，即將進(jìn)行試生產(chǎn)。二、設(shè)計(jì)的主要依據(jù)《礦井抽放瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （MT501896） 中華人民共和國煤炭工業(yè)部 1997年1月；《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》 中華人民共和國煤炭工業(yè)部 1997年4月；《煤礦安全規(guī)程》 煤礦安全監(jiān)察局 2005年1月1日；《陜西長武亭南煤業(yè)有限責(zé)任公司亭南煤礦礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定與瓦斯抽放可行性及煤與瓦斯突出危險性區(qū)域預(yù)測》（以下簡稱《抽放可行性》報告） 煤炭科學(xué)研究總院撫順分院 2OO5年9月；亭南煤礦提供的通風(fēng)、生產(chǎn)和地質(zhì)方面的資料。312國道西（安）蘭（州）段從井田東部通過。井田及其附近目前尚無鐵路通達(dá)。井田內(nèi)地形屬塬川地貌，總的趨勢為西南高，東北低。涇河的最大支流黑河由西北向東南流經(jīng)井