【正文】 果 年度 瓦斯 (全礦井 ) 二氧化碳 (全礦井 ) 鑒定等級 審批等級 絕對量 (m3/min) 相對量 (m3/t) 絕對量 (m3/min) 相對量 (m3/t) 2020 低瓦斯 高瓦斯 2020 技術(shù)改造未鑒定 2020 技術(shù)改造未鑒定 7 雖然 馬池 煤礦瓦斯涌出不大，為低瓦斯礦井（表 1－ 2） , 但隨開采深度的增加 , 瓦斯涌出量有增大的趨勢 . 2020 年 8 月 馬池 礦瓦斯鑒定結(jié)果表明全礦井絕對瓦斯涌出量為 , 相對瓦斯涌出量為 m3/t，并且 76002 工作面開采的煤層厚度達到 , 工作面回采期間的絕對瓦斯涌出量就已經(jīng)超過 。 瓦斯壓力的實測數(shù)據(jù)十分有限 。 表 2－ 4 礦井瓦斯涌出量 統(tǒng)計表 瓦斯抽放的必要性 相關(guān)法規(guī)的要求 按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定及 ”先抽后采 , 以風定產(chǎn) , 監(jiān)測監(jiān)控 ”的十二字方針，無論高瓦斯礦井的井型大小，也不管煤層有無煤與瓦斯突出危險性，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽 放瓦斯系統(tǒng) 。 采掘工作面瓦斯治理的需要 《煤礦安全規(guī)程》、《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定 :當一個回采工作面的絕對瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個掘進工作面的瓦斯涌出量大于 3m3/min，采用通風方法解決瓦斯不可能或不合理時應(yīng)采用瓦斯抽放措施 . 隨著礦井延伸及瓦斯涌出量增加， 該礦回采工作面的絕對瓦斯涌出量 預計 超過5m3/min. 采掘工作面需要采取瓦斯抽放的必要性判斷標準是 : 在給定的巷道通風斷面條件下， 采掘工作面設(shè)計通風能力小于稀釋瓦斯所需的風量 ,即式 (2－ 1)成立時 , 抽放瓦斯才是必要的 。 表 2－ 6 本煤層預抽瓦斯難易程度分類表 抽放難易程度 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) α（ d1） 煤層透氣系數(shù) λ（ m2/MPa2 礦井瓦斯儲量與可抽量 礦井瓦斯儲量是指在煤田開發(fā)過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤層及圍巖所儲存的瓦斯量 . 開采二 1煤時，應(yīng)該納入礦井瓦斯儲量計算有二 1煤層 和二 1煤層圍巖（含煤線）的瓦斯儲量，計算公式如下： 12 XACW k ??? ??????????（ 2－ 2） 式中 : Wk — 確礦井瓦斯儲量，萬 m3； C — 圍巖瓦斯儲量系數(shù) ，取 C = ； A — 二 1煤工業(yè)儲量，萬噸； X — 二 1煤平均瓦斯含量， m3/t（取 3 個實測值的平均值） . 可抽量是指礦井瓦斯儲量中能被抽出的瓦斯量，由下式計算： kkkc WW ??? ??????????????（ 2－ 3） 式中 : Wkc 礦井瓦斯可抽量，萬 m3； η k 礦 井瓦斯抽放率，按照 鄭州 礦區(qū)生產(chǎn)礦井的現(xiàn)狀預計， η k =25～ 35%，取平均值η k = 30%； Wk 礦井瓦斯儲量，萬 m3. 表 2－ 7 礦井瓦斯儲量及可抽取量計算結(jié)果 儲量類別 煤層 煤炭工業(yè)儲量 （萬噸） 平均瓦斯含量（ m3/t） 瓦斯儲量 （萬 m3） 可抽量 （萬 m3） 開采層 二 1 煤 778 圍巖 合計 礦井瓦斯儲量和可抽量計算結(jié)果如表 2－ 7 所示 . 根據(jù)河南 理工大學在 76002 工作面的煤層瓦斯含量測試，最大為 m3/t，其下部煤層開采瓦斯含量 有增大的趨勢，這里 整個煤層平均瓦斯含量 取 m3/t。 (3) 在滿足瓦斯抽放的前提下 , 應(yīng)盡可能地利用生產(chǎn)巷道 , 以減少抽放工程量 . (4) 選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護 。 回采工作面本煤層瓦斯抽放 由于煤層的透氣性低 , 采用預抽和邊采邊抽相結(jié)合的抽放方法，即：利用工作面 上付巷或下付巷 向煤層打平行鉆孔預抽本煤層瓦斯，并利用回采工作面前方超前卸壓效應(yīng)邊采邊抽本煤層瓦斯，以提高煤層瓦斯抽放效率 。 鉆 孔布置方式如圖 3－ 1示 。 鉆孔布置參數(shù)如下： 鉆孔長度 60 m； 鉆孔直徑 Φ75mm； 相鄰孔間夾角 3176。 鉆孔布置及參數(shù)：每個鉆場內(nèi)布置 6 個鉆孔 ,孔徑不小于 75mm,孔深 60m，呈兩排 三 列 布置 ,上排孔開孔位置距巷底 ,下排開孔位置距巷底 。 抽放 鉆孔 鉆場 掘進 工作面 16 在生產(chǎn)實際中 , 應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際監(jiān)測參數(shù)對抽放鉆孔的布置進行調(diào)整 , 以達到最好的抽放效果 。 抽放服務(wù)年限 由于礦 井瓦斯抽放方式為高位鉆孔抽放、邊采邊抽和邊掘邊抽，瓦斯抽放服務(wù)年限與礦井生產(chǎn)服務(wù)年限相同 。 3).給進 , 起拔能力 。 (2) 調(diào)整通風系統(tǒng) , 使采煤工作面回風不直接流經(jīng)施鉆地點 。 鉆孔封孔 抽放鉆孔封孔方式主要有水泥注漿泵封孔 , 人工水泥沙漿封孔和聚胺脂封孔等 . 在巖層中封孔長度不小于 5m. 在煤層中封孔長度不小于 8m。 地面主管應(yīng)裝備管道監(jiān)測系統(tǒng) , 并將其盡可能地將管道監(jiān)測系統(tǒng)掛靠入礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 。 根據(jù)礦井采掘工作面的具體位置及開拓布置 , 馬池礦井抽放泵站位置 有 兩個 方案可選 : [方案一 ] 抽放泵站選擇在曹村回風井工業(yè)廣場附近，路線如下（ 附 圖 41）： 11041工作面下付巷 ? 11采區(qū)?；叵律? ? +84總回風大巷 ? 回風斜井 ? 抽放泵房 ? 放空管 。 圖 41 方案一抽放系統(tǒng)示意圖 21 圖 42 方案二抽放系統(tǒng)示意圖 22 瓦 斯抽放管管徑計算及管材選擇 瓦斯抽放管管徑按下式計算： VQD /? ????????????（ 4－ 1） 式中 D瓦斯抽放管內(nèi)徑， m； Q抽放管內(nèi)混合瓦斯流量， m3/min； V抽放管內(nèi)瓦斯平均流速，經(jīng)濟流速 V＝ 515m/s, 取 V=15m/s. 約定： ? 采區(qū)、回風井及地面瓦斯抽放管為干 管； ? 回采 工作面瓦斯抽放管為支管 1； ? 掘進 工作面瓦斯抽放管為支管 2。 由于礦井的服務(wù)年限較長，且中后期開采的采區(qū)煤層瓦斯含量高，考慮到瓦斯抽放泵的有效使用年限僅為 10 年左右，根據(jù)礦井前期采掘接替安排，確定的瓦斯抽放系統(tǒng)最困難管線如下： [方案一 ]最 困難抽放管 網(wǎng) 阻力計算結(jié)果 為 如表 4－ 2 示 。 (3) 瓦斯抽放管路敷設(shè)要求平直 , 盡量避免急彎 。 (3) 瓦斯抽放管路不允許與自來水管 , 暖氣管 , 下水道管 , 動力電纜 , 照明電纜和電話線纜等敷設(shè)于一個地溝內(nèi) 。 2) 管路安裝 井下瓦斯抽放管路采用吊掛或打支撐墩沿巷道底板敷設(shè) .掘進工作面瓦斯抽放管路可采用巷道側(cè)邦吊掛安全方式 . 地面瓦斯管路安裝采用沿地表架空敷設(shè)方式 , 架空高度 . 每隔 56m 設(shè)置一個支撐架 (支撐墩 )。 2) 放水器 在抽放管路系統(tǒng)最低點安裝人工或自動放水器 , 及時放空抽放管路中的積水 , 提高系統(tǒng)的抽放效率 . 在排氣端低凹處安裝正壓放水器 。 孔板流量計兩側(cè)的測壓孔使用膠管分別與 U形壓差計 (煤礦自備 ,長 800mm)連接 . 根據(jù)水銀壓差計測定的負壓 , 壓差和高濃度瓦斯檢測儀監(jiān)測的抽放管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛染涂梢酝ㄟ^公式來計算瓦斯抽放量 。方案一 的阻力 較大 ， 為 Pa， 主要原因是管路太長。 抽放泵站由瓦斯泵房 , 配電值班室組成 . 瓦斯泵房長 , 寬 , 高 . 值班室 3 3 . 瓦斯抽放泵房布置圖如附圖 2 所示 . 瓦斯抽放泵房 用阻燃材料建造，周圍用 圍墻或柵欄 保護 。 2 出口瓦斯管 。 6 – 水位計 。 根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范 GB501294, 瓦斯抽放站的電力負荷為一級負荷 , 必須保證有兩個電源供電 。 防雷設(shè)施 在 瓦斯抽放泵站房頂上設(shè)置避雷針 , 并接地 。 4） 瓦斯抽放泵供電采用四芯電纜 , 其中一芯接地 。 抽放系統(tǒng)實時監(jiān)測 為保證瓦斯抽放系統(tǒng)必須具備完善的安全監(jiān)測系統(tǒng) , 對泵站的環(huán)境瓦斯?jié)舛?, 抽放瓦斯?jié)舛?, 抽放量 , 負壓 , 溫度 , 瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)進行監(jiān)測 ，監(jiān)控系統(tǒng)具有自動顯示、報警、記錄和打印功能 。 瓦斯抽放泵的安裝 瓦斯抽放泵應(yīng)安裝在專門的瓦斯抽放泵房內(nèi) , 泵房內(nèi)必須有足夠的照明 , 消防等設(shè)施 , 嚴禁堆放易燃物品 , 嚴禁無關(guān)人員進入瓦斯抽放泵房內(nèi) 。 33 7 環(huán)境保護 抽放瓦斯工程對環(huán)境的影響 礦井瓦斯的主要成份為 CH4和 N2, 不含硫化 物和其他有毒物質(zhì) , 是一種潔凈的優(yōu)質(zhì)能源 。 污染防治措施 噪聲治理主要考慮聲源控制 , 具體措施如下 : 值班室與瓦斯泵房隔開 , 內(nèi)墻表面采用吸聲設(shè)計 , 以保證值班室內(nèi)噪聲低于規(guī)定要求值 , 減少噪音對值班人員的危害 。 (2) 應(yīng)對瓦斯抽放泵房內(nèi)的設(shè)備和管路系統(tǒng)進行日常檢查 , 建立定期檢查維修制度 。 瓦斯抽放組織機構(gòu)管理 為了加強礦井瓦斯抽放管理 , 礦井應(yīng)配備工程技術(shù)人員和各類業(yè)務(wù)人員 . 這些人員的組成如下 : (1) 井下打鉆施工人員 ， 負責井下瓦斯抽放鉆孔的施工和其他鉆探施工 。 (1) 鉆場設(shè)計 . 瓦斯抽放鉆場必須保持良好的通風狀態(tài) , 避免瓦斯積聚和超限 ,以 便于施工管理 . 鉆場設(shè)計必須滿足擴散通風要求和鉆孔布置 , 鉆機操作的要求 . 布置鉆場位置的巖層應(yīng)完整 ,不破碎 ,斷面符合施工要求 , 支護可靠 ,無空邦 , 空頂 , 布孔巖壁應(yīng)平直 , 以利鉆孔施工 , 封孔和安設(shè)瓦斯管 。 ? 抽放瓦斯鉆孔施工過程中必須實行先封孔 , 后鉆進 , 邊鉆邊抽瓦斯的施工工藝 , 避免孔內(nèi)瓦斯大量涌出到鉆場 , 造成瓦斯積聚和超限 。 (3) 巡回檢查 ， 鉆場投入使用后 , 由于受采動影響會使鉆場的狀態(tài) , 瓦斯流量 , 瓦斯?jié)舛?, 負壓等發(fā)生變化 , 而影響抽放效果 . 因此 , 要對鉆場和鉆孔進行巡回檢查 . 在巡回檢查時 , 應(yīng)指定專人攜帶測試儀器 , 在所負責的的區(qū)域內(nèi)進行檢查 ， 同時鉆場必須設(shè)置測 量牌板 , 檢查牌板等 . 認真記錄檢查結(jié)果 。 36 ? 每個鉆場都要在鉆場支管上留有觀測孔 , 以便進行瓦斯?jié)舛葯z測 . (4) 抽放線路檢查 . 瓦斯管安設(shè)要盡可能地平直 , 有合理的流水坡度 , 吊絲 , 墊墩齊全牢固 . 在管道低洼處安裝放水器 。 (5) 鉆場檢查 . 定期檢查抽放負壓 , 瓦斯流量 , 溫度 , 氣體成分 , 隨時掌握鉆場的抽放狀態(tài) 。 采空區(qū)抽放管道的拆裝 (1) 安全負責人負責現(xiàn)場把關(guān) 。 (5) 在管路安裝和拆除時 , 要輕拿輕放 , 避免碰撞 。 (3) 管道安裝 平直 , 穩(wěn)定可靠 , 變徑地點采用過渡節(jié) . 主干管離地高度 . 受巷道高度限制的支管離地墊高大于 m. (4) 管道與巷壁距離大于 m. (5) 嚴禁帶電物體接觸 。 (3) 管路在使用前用壓風沖刷 , 安裝過濾網(wǎng) 。 (7) 加強瓦斯抽放泵管路檢查的維修 。 鉆機操作規(guī)程 1) 在鉆機搬運過程中 , 應(yīng)當防止因碰撞而損壞機械部件和油管 , 在上下提升時應(yīng)編制相應(yīng)的安全措施 . 散件運輸時 , 保護好油管及螺紋接口 , 防止雜物進入 。 5) 操作人員應(yīng)站在鉆機側(cè)面 , 不能與給進方向成一直線 。C,計劃否則停機處理 。 瓦斯抽放泵司機操作規(guī)程 1) 瓦斯抽放泵司機必須經(jīng)過專門技術(shù)培訓 , 并掌握瓦斯泵的結(jié)構(gòu) , 性能 , 能夠進行一般維護保養(yǎng)及故障處理 . 經(jīng)考試合格 , 持證上崗 。 5) 檢查并保持油路 , 水路處于良好工作狀態(tài) 。 采用水封式防爆的 , 要保證水位達到規(guī)定要求 。 39 (2) 操作電氣系統(tǒng) , 使抽放泵運行 。 13) 接到停止瓦斯抽放泵運行的命令后 , 應(yīng)一人監(jiān)護 , 一人準備進行停機操作 。 16) 抽放瓦斯的礦井 , 在抽放未準備好之前 , 不得將總氣門打開 , 以免管路里的瓦斯出現(xiàn)倒流 。 (2) 開啟備用泵和運轉(zhuǎn)泵系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)門 , 關(guān)閉備用泵的 配風門 , 使備用泵低負荷與運轉(zhuǎn)泵并聯(lián)運行 。 22） 對于反映瓦斯抽放泵運行狀態(tài)的各種參數(shù) , 如瓦斯?jié)舛?, 設(shè)備溫度 , 壓力 , 40 孔板流量計靜壓差 , 流量等 , 和附屬設(shè)備的運行狀態(tài) , 機房內(nèi)的瓦斯?jié)舛?, 在正常情況下應(yīng)按各局規(guī)定的時間進行觀測 , 記錄和匯報 . 在特殊情況下 , 必須隨時觀測 , 記錄和匯報 。 常用的報表如下 : 表 81 瓦斯抽放鉆孔施工記錄表 鉆場 : 孔號 : 傾角 : 方位角 : 鉆桿號 孔深 (m) 煤層 /巖層 備注 表 82 瓦斯抽放鉆孔原始記錄匯總表 地點 孔號 開孔時間 終孔時間 傾角 (186