【正文】 自掘進巷道煤壁涌出，二是來自掘進落煤的瓦斯涌出。煤與瓦斯突出和高瓦斯礦井建設(shè)項目井筒揭煤前必須建成永久瓦斯抽采系統(tǒng)并進行預(yù)抽，低瓦斯礦井的高瓦斯區(qū)域必須建立移動瓦斯抽采系統(tǒng)。 ⑦ 若煤層賦存較淺（一般 600m以內(nèi)），煤層較厚，或煤層層數(shù)較多，煤層瓦斯含量較高，地面施工鉆孔條件較好，可采 用地面鉆孔抽采。 通過區(qū)域穿層鉆孔預(yù)抽，經(jīng)檢驗，抽采達標(biāo)后，才允許掘進和回采。 煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域預(yù)抽鉆孔布置見圖 342。當(dāng)采用以上方法尚不能解決瓦斯問題時，還需采取穿層鉆孔抽采瓦斯巷預(yù)抽鄰近層瓦斯的方法。 小牛煤礦抽放設(shè)計 24 圖 245 石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域穿層鉆孔布置平、剖面示意圖 60 176。 ③ 在生產(chǎn)過程中，嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》（ 20xx 年版）中的有關(guān)規(guī)定，加強通風(fēng)瓦斯檢查、管理工作。 小牛煤礦抽放設(shè)計 27 ① 底板穿層鉆孔抽采 底板瓦斯抽采巷布置在 C20 煤層底板巖層中，鉆場布置在瓦斯抽采巷靠近抽采煤層側(cè)，每個鉆場長 3m，高 2m，掘進斷面 。鉆孔參數(shù)有： A、鉆孔直徑：設(shè)計考慮 150mm； B、鉆孔長度：鉆孔打到采空區(qū)上方裂隙中，一般大于 80m長。 瓦斯抽采管路系統(tǒng)及抽放設(shè)備選型 1）瓦斯抽采管路選擇 （ 1）瓦斯抽采管路系統(tǒng)的選擇原則 ① 瓦斯管路系統(tǒng)必須根據(jù)巷道布置圖，選擇巷道轉(zhuǎn)折段少和距離最短的線路。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算和市場調(diào)研，高負壓瓦斯主管道管徑 選用 Ф82010 螺旋焊接鋼管 。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)干管 2 段管道管徑選用Ф3257 螺旋焊接鋼管。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū) +1300m 底板瓦斯抽采巷段管道管徑選用 Ф3257 螺旋焊接鋼管。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，低負壓瓦斯主管道選用 Ф72010 螺旋焊接鋼管。（ ）＝ m3/min； ② 計算主管管徑： D = m7 0 ( ???? ），取 D=800mm，選用 Ф82010 螺旋焊接鋼管； ③ 計算管道阻力：取管路阻力最大最不利點為 11011 回采工作面： H 主 =50154292247。（ ）＝ ； ② 計 算 主 管 管 徑 ： D = ( ???? ），取 D=700mm，選用 Ф72010 螺旋焊接鋼管； ③ 計算管道阻 力： H 主 =50135002247。瓦斯抽采量穩(wěn)定，后期增加的高負壓瓦斯抽采泵選型如下： 2BEC52 型一臺， Q=228m3/min， H=36kPa，最大軸功率 275kW，耗水量 礦井瓦斯抽采管路系統(tǒng)圖詳見圖 AZ10721G1－ 173－ 1。和足夠的機械強度，并應(yīng)滿足防凍、防腐要求；不得與帶電物體接觸并應(yīng)有防止砸壞管路的措施； D．抽采管路附屬裝置及設(shè)施 a．主管、分管、支管及其與鉆場連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯計量裝置； b．抽采鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當(dāng)距離（間距一般為 200 ～ 300m，最大不超過 500m）應(yīng)設(shè)置 放水器； c．在抽采管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測壓裝置； d．抽采管路分岔處應(yīng)設(shè)置控制閥門，閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點的管徑相匹配； e．地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在地表下用不燃性材料砌成不透水觀察井內(nèi)，其間距為 500m～ 1000m。管路除采取防腐措施外，還需采取防凍、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底小牛煤礦抽放設(shè)計 37 鼓等措施。分設(shè)泵房、高低壓配電室、值班室等。 瓦斯進口為高、低負壓瓦斯抽采系統(tǒng)，通過閘閥進行控制，在高、低負壓主管道進氣側(cè)設(shè)置計量、防爆器、防回火裝置、放水器、放空管及總閘閥。地面架空的焊接鋼管及無縫鋼管在進、出瓦斯抽采泵站處，與防雷電感應(yīng)的接地裝置連接。 d．真空泵、冷卻水泵、通風(fēng)機等的起動控制電氣設(shè)備選用礦用隔爆真空電磁起動器。 小牛煤礦抽放設(shè)計 40 圖 3－ 4－ 9 瓦斯抽采泵房站及附屬設(shè)備布置示意圖 小牛煤礦抽放設(shè)計 41 圖 3－ 4－ 10 2BEC50 水環(huán)式真空泵特性曲線圖 小牛煤礦抽放設(shè)計 42 圖 3－ 4－ 11 2BEC52 水環(huán)式真空泵特性曲線圖 小牛煤礦抽放設(shè)計 43
。 b．瓦斯抽采泵選用水環(huán)式真空泵，配套的電動機選用隔爆型電機。瓦 斯抽采泵房站及附屬設(shè)備布置、 2BEC50 型瓦斯泵特性曲線、 2BEC52型瓦斯泵特性曲線分別見圖 24 24 2411。 瓦斯抽采泵房內(nèi)設(shè) CH4 濃度傳感器，高、低負壓瓦斯管道濃度傳感器，有瓦斯泄漏時應(yīng)能報警并能使抽采泵主電源斷電，以上瓦斯?jié)舛?、負壓及流量傳感器布置詳見第十章礦井監(jiān)控系統(tǒng)。 ② 瓦斯抽采站場地平面布置 A、瓦斯抽采站場地平面布置 瓦斯抽采泵站布置瓦斯進口主管路 2 趟，其中 1 趟為高負壓瓦斯抽采管路，另一趟為低負壓瓦斯抽采管路，泵站西側(cè)布置入口和出口放空管，放空管要求管子直徑等于礦井抽放瓦斯主管路的直徑， 放空管設(shè)置位置一般距泵房墻體 ～ 為宜，最遠不得超過 10m，且出口應(yīng)安設(shè)防護帽，放空管必須接地，放空管出口至少高出地面 10m，而且至少高出泵房和周圍 20m范圍內(nèi)建筑物 3m以上；泵房 東側(cè)為低位補水水池，進場道路 位于場地北側(cè)。以防礦車跳道時闖壞管道。 b．在軌道運輸巷道中沿巷道壁敷設(shè)，應(yīng)將管路牢固地懸掛或架在專用支架上，在人行道側(cè)管路架設(shè)高度應(yīng)不小 ，管件地外緣距巷道壁不宜小于 。 ③ 循環(huán)冷卻泵能力核定 :按高、低負壓瓦斯抽采泵最大耗水量 m3 /h≦ 72 m3 /h，所選循環(huán)水設(shè)備能滿足要求。 小牛煤礦抽放設(shè)計 34 特別需說明的是：業(yè)主目前已到貨的高負壓瓦斯抽采泵 2BEC50 型（ N=185 kW） 2 臺（ 1 用 1 備）和低負壓瓦斯抽采泵 2BEC50 型（ N=160 kW） 2 臺（ 1 用1 備）作為生產(chǎn)初期瓦斯抽采設(shè)備，其工況點參數(shù)如下： ① 高負壓瓦斯抽采泵： 2BEC50 型（ n=300rpm）兩臺， Q=165m3/min，H=36kPa，最大軸功率 170 kW，耗水量 m3 /h臺；選配防爆電動機 YB2355L2—6 、 250kW、～ 660V 三臺。 高、低負壓瓦斯管路均采用法蘭和快速管接頭連接方式（ 便于裝卸）。 B、低負壓抽采管路 a、低負壓瓦斯抽采主管道管徑， 依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》GB5047120xx，按管道內(nèi)實際工況最大流量計算： D 低主 = VQ ?? 小牛煤礦抽放設(shè)計 32 ＝ m 式中 ，主管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 低 /η 低 ＝ 30247。η 高 ＝ 10247。η 高 ＝ 10247。η 高 ＝ 60247。 圖 248 卷纏藥液法密封鉆孔示意圖（單位： mm） 1鉆孔； 2聚氨酯； 3水泥砂漿段 （ 8） 設(shè)備選型及主要檢測儀表 ① 鉆機 A、 ZLJ500型液壓鉆機，鉆進深度 150m，額定油壓 ，電機功率 15kW，配套鉆桿 Φ42800，單臺配 150m； B、 ZLY750 型順層強力鉆機，鉆進能力 150m，電機功率 15kW，配套鉆桿小牛煤礦抽放設(shè)計 29 Φ87，單臺配 150m； C、 BFZ10/ 型礦用封孔泵，工作壓力 0～ ，輸出流量 8～ 10L/min、功率 。鉆孔參數(shù)為： A、鉆孔直徑：設(shè)計為 Φ75mm鉆孔； B、鉆孔長度：為工作面長度的 90%； C、鉆孔間距： 5m； D、抽采負壓：選用 20kPa； E、預(yù)抽時間：視具體情況而定，暫定要求不小于 6 個月； F、封孔：膨脹水泥或聚胺脂封孔，封孔深度 8m。 礦井移交生產(chǎn)時，底板瓦斯抽采巷布置于 C20 煤層底板（距 C20 煤層底板 20m處）巖層中。 （ 5）其它瓦斯防治措施 本設(shè)計除建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)和可靠的瓦斯抽放系統(tǒng)外，還考慮采取如下措施綜合防治瓦斯： ① 建立先進的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，對礦井瓦斯、風(fēng)速等進行連續(xù)自動監(jiān)測，及時、準(zhǔn)確地掌握和了解井下通風(fēng)、瓦斯等情況。鉆孔的最小控制范圍是：石門、斜井揭煤處巷道輪廓線外 12m（急傾斜煤層底部或下幫 6m），同時還應(yīng)當(dāng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線（包括預(yù)計前方揭煤段巷道的輪廓線）的最小距離不小于 5m，且當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應(yīng)當(dāng)保持煤孔最小超前距 15m。 本煤層預(yù)抽以及采空區(qū)抽采的方法，在開采初期可以采用，主要優(yōu)點是成本低，礦井投產(chǎn)快。如果經(jīng)底板穿層鉆孔預(yù)抽后，煤層的殘存瓦斯壓力、瓦斯含量指標(biāo)仍達不到《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（ AQ102620xx）要求 ―― 小于 或 8m3/t 以下時，一方面礦井應(yīng)根據(jù)抽采效果及抽采時間，延長預(yù)抽時間或?qū)︺@孔參數(shù)進行優(yōu)化；另一方面礦井可以在掘進工作 面的前方施工鉆孔對前方掘進條帶煤層瓦斯加強抽采，以使煤層完圖3 4 1 底 （頂）板瓦斯抽采巷布置示意圖60 176。 底（頂）板瓦斯抽采巷位置應(yīng)視煤層間距分組布置， C1 煤層單獨布置在 C1 煤層底板（距 C1 煤層底板 20m處）； C1 C15a、 C1 C1 C20 、 C2 C2 C34 煤層布置在 C20煤層底板（距 C20 煤層底板 20m處）； C4 C52 煤層布置在 C43 煤層頂板（距 C43 煤層頂板 20m處）； C60、 C6 C6 C6 C6 C6 C69煤層布置在 C69煤層底板（ 距 C69 煤層底板 20m處）。 ⑤ 對于瓦斯含量大的煤層，在煤巷掘進時，難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可在掘進工作開始前對煤層進行大面積預(yù)抽或采取邊抽邊掘的方法加以解決。煤層瓦斯抽采工程必須與采掘工小牛煤礦抽放設(shè)計 18 程同步設(shè)計、優(yōu)先施工，確保瓦斯超前抽采，實現(xiàn)抽采達標(biāo)，采掘生產(chǎn)活動始終要在抽采達標(biāo)的區(qū)域內(nèi)進行。 （ 3）礦井瓦斯來源分析 1）礦井瓦斯來源及其涌出構(gòu)成 礦井瓦斯主要來源于回采工作面、掘進工作面、采空區(qū)及圍巖瓦斯涌出。 表 2－ 4－ 2 采煤 工作面瓦斯抽采率應(yīng)達到的指標(biāo) 工作面絕對瓦斯涌出量 Q（ m3/min） 工作面抽采率％ 備注 5≤Q＜ 10 ≥20 10≤Q＜ 20 ≥30 20≤Q＜ 40 ≥40 40≤Q＜ 70 ≥50 70≤Q＜ 100 ≥60 100≤Q ≥70 小牛煤礦抽放設(shè)計 16 表 2－ 4－ 3 礦井瓦斯抽采率應(yīng)達到的指標(biāo) 礦井絕對瓦斯涌出量 Q（ m3/min） 礦井瓦斯抽采率％ 備注 Q＜ 20 ≥25 20≤Q＜ 40 ≥35 40≤Q＜ 80 ≥40 80≤Q＜ 160 ≥45 160≤Q＜ 300 ≥50 300≤Q＜ 500 ≥55 500≤Q ≥60 3）瓦斯抽采量 本初步設(shè)計采用底板專用抽放巷、本煤層順層抽放以及密閉采空區(qū)并埋管的抽放等卸壓瓦斯抽放等綜合抽放方式，設(shè)計配備了高、低負壓二套抽放系統(tǒng)。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到 8m3/t 以下，或?qū)⒚簩油咚箟毫档? 以下。 本礦勘探地質(zhì)報告沒有提供煤層的透氣性系數(shù)（ λ）和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（ β），建議礦井盡快補做該工作。從資源利用和環(huán)保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽放系統(tǒng)，進行瓦斯抽采。 依上式計算，井田瓦斯儲量及可抽量計算結(jié)果見表 513。 按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB5001120xx）附錄 A“我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈 度設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組 ”劃分，井田所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計基本地震加速度值為 。 （ 2）地形地貌 礦井為云貴高原中高山地形，屬侵蝕型山地，地形與地層走向基本一致，多為反向坡，區(qū)內(nèi)地勢南西高，北東及中部低，地形坡度較大。 20xx 年核定總生產(chǎn)能力 ，經(jīng)濟實力和技術(shù)力量雄厚，完全可以保證本項目的順利實施。 （ 3）認真分析本礦井安全條件，堅持預(yù)防為主的原則，采取相應(yīng)防治措施，建設(shè)本質(zhì)安全型礦井。 小窯分布及開采情況 小牛煤礦是由 原牛場煤礦、原小窩田煤礦、原仲河煤礦進行擴界、資源整合的礦井。上述設(shè)計建設(shè)規(guī)模均為 。 “