【正文】 地質(zhì) 特征 地層 本區(qū)出露地層有第四系、二疊系、石炭系、奧陶系和寒武系，由老至新分述如下： 1)寒武系 (G) 出露于井田南部，巖性為白云質(zhì)灰?guī)r，全層厚度不詳。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。 (1)本溪組 (C2b)， 主要由灰色至深灰色豆?fàn)罨蝓b狀鋁士巖、鋁土質(zhì)泥巖組成。 (2) 太原組 (C3t)， 主要由石灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、炭質(zhì)泥巖及煤組成。 4)二疊系 (P) (1)下統(tǒng)山西組（ Plsh） ,巖性由煤、炭質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖及砂巖組成。三煤段底部為灰綠色士細(xì)粒砂巖，即砂鍋窯砂巖，局都相變?yōu)榉凵皫r，含黑色泥巖包裹體、黃鐵礦結(jié)核， 有 大型斜層理。其底 部 的四煤底板砂巖為淺灰色、灰綠色中細(xì)粒砂巖，底部常為粗粒或含礫砂巖，具緩波狀層理及斜層理，泥質(zhì)膠結(jié)。含泥巖包裹體，具斜層理 。一般厚度 5～ 15m。 表 11 主要斷層特征表 斷層名稱 性質(zhì) 走向 (0) 傾向 傾角 (0) 落差 (m) 延展長(zhǎng)度(Km) F3 正斷層 N500E～ N200E NW 70 70 F6 正斷層 EW S 72 50～ 170 F9 正斷層 EW N 60～ 65 50～ 150 F102 正斷層 N500W～ N600W SW 70 15 F104 正斷層 EW S 60 18 F127 正斷層 N600W NE 65 10 (l) F1斷層 ， 為本區(qū)西部邊界 斷 層，正斷層。區(qū)域延展長(zhǎng)度 9km 左右，走向近 FW，傾向 N，傾角 60～ 700，落 差 50～ 150m。該斷層在地表可見(jiàn)， 1207 孔、 1312 孔煤層底板不連續(xù)。 (5) 沙魚(yú)溝斷層 （ F1）， 位于本區(qū)西部邊界外，延展長(zhǎng) N45～ 250E，傾向 NW。根據(jù)勘探結(jié)果，上下石盒子組含煤性極差，僅偶見(jiàn)不可采點(diǎn)。一 1煤不屬該礦的開(kāi)采煤層范圍。 向深部煤層瓦斯成份、含量驟增，甲烷成份高達(dá) %，甲烷含量 最大值為 m3/t （ 1） 瓦斯風(fēng)化帶 ： 以煤層瓦斯含 2 m3/t （ 2） 二氧化碳 沼氣帶 ： 系指煤層瓦斯成份 中甲烷 成份小于 80%，而二氧化碳含量大于 20%的范圍。 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 6 頁(yè) 第二章 礦井瓦 斯涌出 礦井瓦斯涌出特征 據(jù)近幾年礦井瓦斯鑒定結(jié)果 (表 21)，絕對(duì)涌出量 (CH4)為 ～ ，相對(duì)瓦斯涌出量 (CH4)在 ～ m3/t 由表 61尚可看出，隨著礦井開(kāi)采水平的延深，礦井瓦斯相對(duì)涌出量 和絕對(duì)涌出量均無(wú)明顯增大，相反卻略有降低，這除了與礦井生產(chǎn)效率、采煤方法等有關(guān)外，也間接地說(shuō)明了本區(qū)煤層瓦斯普遍較低、煤層瓦斯含量與煤層埋深關(guān)系不明顯的瓦斯賦存特點(diǎn)。 前已述及，本區(qū)煤層瓦斯成份中 CH4 成份均小于 80％，煤層 瓦斯含量在～ 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 8 頁(yè) 第三章 煤層 瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 煤層瓦斯含量 據(jù)取樣測(cè)試結(jié)果 （ 表 31） 。 daf)，即當(dāng)煤層瓦斯含量增加 l m3/t 為分析瓦斯涌出量與煤層瓦斯含量之間的關(guān)系，本次選擇了當(dāng)月僅有一個(gè)工作面采煤的礦井通風(fēng)資料 (表 31)，根據(jù)其工作面通風(fēng)量、 CH4濃度以及本月的產(chǎn)量和生產(chǎn)天數(shù)，求出了該工作面的瓦斯相對(duì)涌出量，以期分析相對(duì)瓦斯涌出量與煤層原始 瓦斯 含量 。 試結(jié)果基本反映了被測(cè)試煤層瓦斯的原始瓦斯壓力。并應(yīng)符合下列要求： （ 1） 盡可能利用開(kāi)采巷道抽放瓦斯，必要時(shí)可設(shè)專用抽放瓦斯巷道。 （ 5） 盡量采用綜合抽放。 （ 2） 有一定傾角的分層開(kāi)采煤層，宜采用邊采邊抽的卸壓 抽 放方法。 回采工作面采用 抽放方式為 順層 交叉鉆孔 抽 放 和高位鉆孔抽放 相結(jié)合的綜合抽放方式 。鉆孔直徑 75～ 89 mm， 鉆孔長(zhǎng)度為 60～ 70m,鉆孔間距 m,鉆孔仰角為 16176。 鉆孔進(jìn)入采動(dòng)影響帶之前，預(yù)抽時(shí)間不得低于 6 個(gè)月。鉆孔偏角分別為 10176。 ，鉆孔終孔控制 巷 幫 17～ 23 m， 眾孔層位 控制 裂隙帶 高度 20 m。工作面累計(jì)抽放純 量為 m3/min, 抽放混合量為 m3/min。 （ 1） 機(jī)巷支管 直徑計(jì)算 分擔(dān)機(jī)巷 沿煤層交叉鉆孔 預(yù)抽煤層瓦斯量，即抽放量 1m3/min，瓦斯?jié)舛葹?30%，抽放混合量為 ，取管中合理流速為 10m/s，則該 支管直徑為： ??d （ m） 該支管直徑 選用 3吋 管，敷設(shè)在 14090 工作面機(jī)巷。 表 51 不同管徑的系數(shù) K值 通稱管徑 (mm) 15 20 25 32 40 50 K值 通稱管徑 (mm) 70 80 100 125 150 ＞ 150 K值 （ 1） 風(fēng)巷支管管路阻力 風(fēng)巷支管抽放量大，瓦斯?jié)舛鹊?，是支管中管路阻力最大的，故支管管路阻力?jì)算采用該支路進(jìn)行計(jì)算。 （ 3） 主管管路阻力 風(fēng)巷支管抽放量大，瓦斯?jié)舛鹊停侵Ч苤泄苈纷枇ψ畲蟮?，故支管管路阻力?jì)算采用該支路進(jìn)行計(jì)算。需結(jié)合本礦井的具體條件，并結(jié)合各種類型抽放泵的特性、優(yōu)缺點(diǎn)及其適用條件來(lái)選擇適合本礦井的瓦斯泵類型。 抽放泵容量計(jì)算 礦井抽放瓦斯總量是指礦井整個(gè)服務(wù)年限中最大的瓦斯抽放量，因此瓦斯泵的流量與礦井抽放泵的布置方式有關(guān)，如幾個(gè)礦井共用一臺(tái)泵抽放，那么該泵的流量就是幾個(gè)礦井最大瓦斯抽放量之和。 對(duì)移動(dòng)抽放系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，瓦斯泵抽放的瓦斯直接送入總回風(fēng)，無(wú)地面正壓管路的全部阻力損失 Hc。 表 52 ZWY40/75 移動(dòng)泵站性能參數(shù) 型號(hào) 最大 抽氣量 m3/min 極限 真空度 kPa 電機(jī)功率 kw 工作電壓 V 外形尺寸 m ZWY40/75 40 81 75 380/660 抽放泵房布置 ZWY40/75 型移動(dòng)式瓦斯抽放泵站如圖 51，泵站組成如圖 52 所示。測(cè)壓嘴通過(guò)細(xì)膠管與水銀壓差計(jì)、水柱壓差計(jì)相連接，取樣嘴平常用細(xì)膠管套緊捆死，以防漏氣，測(cè)量 瓦斯?jié)舛葧r(shí)打開(kāi)。 圖 54 FW1型高負(fù)壓瓦斯采樣器 1－ 進(jìn)氣口接頭； 2－ 出氣口接頭 ； 3－ 平衡壓力接頭 ； 4－ 活塞 ； 5－ 氣筒； 6－ 拉桿 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 22 頁(yè) （ 4）放水器 放水器 8 為人工放水器，位于抽放泵出氣側(cè)，即管路的正壓側(cè)，其結(jié)構(gòu)如圖55所示。 （ 6）水柱壓差計(jì) 水柱壓差計(jì) 11 通過(guò)細(xì)膠管與測(cè)壓嘴 測(cè)壓嘴 3相連接，用來(lái)測(cè)量孔板 13 兩端的壓力差，測(cè)量液體為清潔水。 管路連接 ① 4 寸抽放管路 5m 一根，加膠墊法蘭連接； ② 管路連接必須可靠，氣密性好，不漏氣。 鉆孔與管路的連接 高位鉆場(chǎng)內(nèi) 鉆孔通過(guò)連接膠管直接與抽放管路連接，連接方式如圖 58所示 ，鉆場(chǎng)內(nèi) 設(shè)置孔板流量計(jì)時(shí)的 高位 鉆孔與抽放管路的連接如圖 59。 圖 513 連接短節(jié)結(jié)構(gòu)圖 1— 抽放管； 2— 控制閥門(mén) ５ .6 瓦斯 抽放鉆孔的密封 與連接 ５ . 封孔深度 根據(jù)《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》第 28 條和《礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 的規(guī)定，在煤層中布置的鉆孔其密封深度不小于 5m，故 鶴壁六礦 二 1煤層抽放鉆孔的密封深度為 5m。 ５ . 封孔工藝 （ 1）抽放管結(jié)構(gòu) 抽放管結(jié)構(gòu)如圖 514所示。大約 5min 后藥液開(kāi)始發(fā)泡膨脹， 20min 停止發(fā) 泡，逐漸硬化固結(jié)。 （ 2）供電 ①?gòu)木伦冸娝苯酉虮谜竟╇?，電纜截面不小于 25mm2。 ５ . 硐室位置 根據(jù)井下具體條件，將 ZWY40/75 型移動(dòng)式瓦斯抽放泵站布置在八采區(qū)四區(qū)段片盤(pán)石門(mén)內(nèi)，該處為礦井全負(fù)壓供風(fēng)的新鮮風(fēng)流。 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 30 頁(yè) 第六章 抽放瓦斯 日常檢查與管理 抽放系統(tǒng)的檢查與管理 泵站硐室 ① 瓦斯泵司機(jī)要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，持證上崗，嚴(yán)格按操作規(guī)程開(kāi)停瓦斯泵； ② 泵房?jī)?nèi)要有要害場(chǎng)所管理制度、操作規(guī)程和崗位責(zé)任制，有抽放設(shè)備的檢查維護(hù)制度； ③ 泵站硐室內(nèi)無(wú)雜物、無(wú)積水； ④ 每小時(shí)測(cè)定一次抽放濃度、負(fù)壓，認(rèn)真填寫(xiě)測(cè)定記錄； ⑤ 泵站硐室有交接班記錄本，記錄異常情況、存在問(wèn)題和開(kāi)停泵時(shí)間等。 技術(shù)資料管理 根據(jù)《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》 第 26 條 抽放瓦斯礦井必須有下列圖紙和技術(shù)資料： （ 1） 圖紙 ① 抽放瓦斯系統(tǒng)圖； ② 泵站平面與管網(wǎng) (包括閥門(mén)、安全裝備、檢測(cè)儀表等 )布置圖； ③ 抽放鉆場(chǎng)及鉆孔布置圖； ④ 泵站供電系統(tǒng)圖。 （ 5） 報(bào)告 ① 礦井和采區(qū)抽放工程設(shè)計(jì)文件及竣工報(bào)告； ② 瓦斯抽放總結(jié)與分析報(bào)告。將磁力啟動(dòng)器紅色停止按扭用一只手按下，同時(shí)用另一只手扳動(dòng)電源分?jǐn)喟眩绻╇娬Ｕ彰鳠魧Ⅻc(diǎn)亮（這時(shí)并不要按啟動(dòng)電機(jī)按扭）。觀測(cè)泵 兩端的軸封處應(yīng)有成滴的水流下為宜，不當(dāng)時(shí)調(diào)節(jié)盤(pán)根壓蓋。 ⑤ 上述操作均正確無(wú)誤即可按下啟動(dòng)電機(jī)按扭，泵站開(kāi)始運(yùn)行。冬季地面使用，當(dāng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后必須保證放水以防止泵體凍裂。 打鉆安全技術(shù)措施 （ 1）防止機(jī)械傷人事故措施 ① 鉆機(jī)進(jìn)入鉆場(chǎng)之前，必須檢查鉆場(chǎng)支護(hù)完好情況，如有空頂、空幫、支架歪斜等現(xiàn)象時(shí)，必須重新加強(qiáng)支護(hù)； ② 鉆機(jī)操作臺(tái)位于施工地點(diǎn)的上風(fēng)側(cè)新鮮風(fēng)流中； ③ 鉆機(jī)安裝必須牢固穩(wěn)定； ④ 嚴(yán)格執(zhí)行鉆機(jī)操作規(guī)程； ⑤ 安、卸鉆桿之前，必須先停止鉆機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，再檢查鉆機(jī)及立柱的穩(wěn)定情況后，方可安、卸鉆桿； ⑥ 在安、卸鉆桿時(shí)，施工人員應(yīng)站在鉆桿的兩側(cè)，不得正對(duì)鉆桿鉆孔，嚴(yán)禁鉆桿垮落傷人； ⑦ 安裝鉆桿時(shí)，必須將螺絲完全旋入，連接可靠； ⑧ 每一鉆桿安裝之前，必須檢查是否平直，有無(wú)龜裂； ⑨ 鉆場(chǎng)采用梯形巷道、不燃性材料支護(hù)，鉆場(chǎng)施工過(guò)程中要采取安全技術(shù)措施，搞好瓦斯管理、通風(fēng)管理和防突管理工作。 （ 5）防止煤塵措施 ① 干式打眼時(shí)，孔口必須安裝 3 個(gè)霧化噴頭，處于完好使用狀態(tài)； ② 在施工地點(diǎn)下風(fēng)側(cè) 10m、 25m處，安設(shè) 2道霧化水幕，保證封閉巷道全斷面處于完好狀態(tài)。柵欄處必 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 38 頁(yè) 須設(shè)置警戒牌和監(jiān)測(cè)裝置，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)能報(bào)警并按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處