【正文】 依據(jù)吸附等溫曲線(xiàn)，按朗格繆爾方程用最小二乘法回歸可以得出吸附常數(shù) a、 b值。 由于煤層松軟，透氣性差，局部存在集中應(yīng)力，造成鉆孔施工困難，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、卡 鉆現(xiàn)象，鉆孔抽采濃度衰減快，抽采效果差；目前雖然采取了水力沖孔、水力壓裂等增透卸壓措施，但增透效果有待繼續(xù)考察和提高。 瓦斯抽采必要性 (1)相關(guān)法規(guī)要求 按照《煤礦安全規(guī)程》的第 145條規(guī)定及“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針，我公司所采二 1 煤層具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 26 表 7 20xx 年白坪煤業(yè)公司瓦斯治理考核基本指標(biāo) 瓦斯抽采量 （萬(wàn) m3） 瓦斯抽采鉆孔量 （萬(wàn) m） 底板抽放巷 （ m） 礦井抽采率 （ %） 瓦斯利用量 （萬(wàn) m3） 600 3650 36 0 瓦斯含量及瓦斯壓力目標(biāo) 根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、 《瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》要求，各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)（表 8）。中央風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng) 1套，安裝 2 臺(tái)（一用一備）型號(hào)為 2BEF4202B3G－ 490 瓦斯抽放泵，額定流量120m3/min，電機(jī)功率為 200kW，抽放主管路采用Φ 400mm 的鍍鋅螺旋管，支管采用Φ 300mm 鍍鋅螺旋管。 第三節(jié) 上隅角瓦斯抽采工藝方案 上隅角埋管抽采是解決上隅角及采面回風(fēng)流瓦 斯超限的主要手段之一。 (3)所有工具及材料必須準(zhǔn)備充分，以免影響操作時(shí)間。 (9)聯(lián)網(wǎng) 封孔后待水泥漿凝固 8～ 16 小時(shí)后必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。 (8)鉆孔抽采時(shí)間不得小于瓦斯抽采半徑測(cè)定開(kāi)始至結(jié)束的間隔時(shí)間。 計(jì)劃瓦斯抽采鉆孔工程量： 20xx年度全年施工瓦斯抽采鉆孔 m，穿層鉆孔工程量 m。 (8)抽采支管管徑：不小于 300mm。 (5)封孔方式：礦用封孔膠 +水泥漿封孔。根據(jù)巖層硬度確定，盡量采用大直徑鉆孔。由采煤隊(duì)沿工作面推進(jìn)方向施工鉆孔對(duì)工作面進(jìn)行淺孔抽采作為局部防突補(bǔ)充措施。 (2)鉆孔孔徑： 75mm。 依據(jù)原穿層鉆孔超前取原始瓦斯含量，原始瓦斯含量及本煤層預(yù)抽鉆孔單孔抽采量，倒算本煤層鉆孔間距，本煤層預(yù)抽有效期按 6 個(gè)月，單孔瓦斯抽采純量計(jì)算，確保瓦斯抽采達(dá)標(biāo)。 (3)引流裝置安裝后采用Φ 100mm 的埋線(xiàn)管將其與捕塵箱進(jìn)氣側(cè)進(jìn)行連接，形成鉆孔排碴系統(tǒng)。 (4)如鉆孔在施工過(guò)程中發(fā)生噴孔時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須立即停止向鉆孔供壓風(fēng)，然后采用Φ 100 的軟管將捕塵箱上方排氣的短接與集流器相連接，打開(kāi)閥門(mén)進(jìn)行抽采，防止噴孔瓦斯涌出造成瓦斯超限。 (3)信號(hào)把鉤工、絞車(chē)司機(jī)必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)合格，做到持鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 40 證上崗；把鉤和開(kāi)絞車(chē)過(guò)程中必須集中精力，發(fā)現(xiàn)彈繩、絞車(chē)異響、負(fù)荷增大等異常情況時(shí)必須立即打停點(diǎn)停車(chē)進(jìn)行處理。 (2)搬運(yùn)鉆機(jī)大件時(shí)可以用 5t 導(dǎo)鏈捆綁鉆機(jī)慢慢拉移，拉移過(guò)程中必須有專(zhuān)人觀(guān)察鉆機(jī)部件，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 41 理。 (6)固定鉆機(jī)時(shí)壓柱必須吃勁有力，發(fā)現(xiàn)壓柱卸壓或不吃勁時(shí)必須及時(shí)補(bǔ)壓，保證壓柱吃勁。 (2)打鉆過(guò)程中要檢查瓦斯情況，每班班長(zhǎng)或機(jī)長(zhǎng)及跟鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 43 班電工必須攜帶便攜式瓦檢儀，將便攜式瓦檢儀吊掛在施工鉆孔上方回風(fēng)側(cè)距頂板不大于 300mm，距施工鉆孔處及巷道幫不小于 200mm，如遇瓦斯?jié)舛瘸^(guò) 1%要立即停鉆及時(shí)匯報(bào)處理，待瓦斯?jié)舛冉档偷?1%以下 時(shí)方可繼續(xù)施工。 (9)施工人員必須穿戴整齊，嚴(yán)禁戴線(xiàn)手套進(jìn)行操作，衣服袖口必須扎好，嚴(yán)禁人員接觸鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)部位，防止操作鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 44 過(guò)程中鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)部件劃傷人員。 (17)鉆桿操作人員與鉆機(jī)操作人員必須用普通話(huà)溝通交流，確保安全 操作。 (1)臨時(shí)避難硐室設(shè)置向外開(kāi)啟的隔離門(mén)，隔離門(mén)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。 第四章 預(yù)期抽采 效果 以原始瓦斯含量臨界值 8m3/min 為界，將二 1突出煤層劃分為突出危險(xiǎn)區(qū)和無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)，無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)工作面原則上不需抽采，直接劃入達(dá)標(biāo)煤量，突出危險(xiǎn)區(qū)經(jīng)穿層或順層預(yù)抽并經(jīng)抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判合格后列入達(dá)標(biāo)煤量，未達(dá)標(biāo)區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)行采掘作業(yè)； 20xx 年計(jì)劃抽采瓦斯 600 萬(wàn) m3，礦井抽采率大于 35%，符合《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》相關(guān)要求。臨時(shí)避難硐室內(nèi)支護(hù)良好并設(shè)有與礦調(diào)度室直通的電話(huà)。 (19)鉆孔施工前，必須認(rèn)真檢查鉆機(jī)特別是鉆機(jī)夾持器鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 45 是否靈活可靠、完好，不完好的必須立即處理好后才能施工，嚴(yán)禁鉆機(jī)帶病運(yùn)行。 (11)鉆機(jī)操作必須嚴(yán)格按《鉆機(jī)操作規(guī)程》要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，在撤鉆桿時(shí)嚴(yán)禁用鉆桿敲擊鉆桿，撤不動(dòng)的鉆桿必須在停機(jī)的狀態(tài)下用管鉗撤卸。 (4)鉆機(jī)不得在無(wú)人照管的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，鉆機(jī)任何部位出現(xiàn)故障時(shí)都應(yīng)立即停機(jī)檢查，嚴(yán)禁帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)確認(rèn)鉆機(jī)各部件完好、各油管連接正確后啟動(dòng)鉆機(jī)，鉆機(jī)啟動(dòng)后必須試運(yùn)轉(zhuǎn)至少 2min 后方能上鉆桿進(jìn)行正常操作。 (4)鉆機(jī)拆卸運(yùn)輸時(shí)必須將油管接頭包扎好，防止灰塵等進(jìn)入液壓系統(tǒng)內(nèi)。 (5)斜巷運(yùn)輸過(guò)程中必須撤出沿線(xiàn)人員，做到“行車(chē)不行人、行人不行車(chē)”制度，運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)禁不帶電 放車(chē)、放飛車(chē)和余繩松車(chē)。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 39 (6)施工過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)捕塵箱的排氣系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保捕塵箱排氣暢通方能施工，否則必須停機(jī)處理。 (2)必須檢查捕塵箱各部件密封不漏氣，并保證噴霧降塵裝置完好。 (2)注漿用大容器用廢舊油筒制作，高度不小于 且必須完好不漏液。 (4)鉆孔間距：開(kāi)孔不小于 ，終孔根據(jù)預(yù)抽時(shí)間不大于 3m。抽采時(shí)間不小于 8小時(shí)后進(jìn)鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 35 行效果檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)有效后方能進(jìn)行進(jìn)行回采。 (4)封孔長(zhǎng)度：全巖石段封孔（煤孔段下花管）。 (7)抽采支管管徑：不小于 250mm。鉆孔孔徑為 89mm或 94mm，封孔長(zhǎng)度 15m以上，瓦斯異常地段及地質(zhì)構(gòu)造帶適當(dāng)縮小鉆孔間距。 (2)鉆孔孔徑：不小于 94mm。 (10)水力沖孔措施或經(jīng)驗(yàn)證有效的其他增透措施，增加煤層透氣性。 (3)不 得 出現(xiàn) 5176。 (5)使用礦用封孔膠封孔必須動(dòng)作迅速，從藥劑攪拌至送入鉆孔必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。上隅角埋管抽采濃度為 5～15%，抽采濃度的高低取決于對(duì)采空區(qū)的管理，減少向采空區(qū)漏風(fēng)是提高抽采濃度和抽采效果的有效途徑。 泵站供電系統(tǒng) 均實(shí)行“三專(zhuān)” +“兩專(zhuān)”供電，即專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用線(xiàn)路。 杜絕各類(lèi)通防、瓦斯事故。隨著開(kāi)采深度增加，采掘工作面瓦斯涌出量是益增大，單純靠通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不科學(xué)、不合理、不經(jīng)濟(jì)、不安全，工作面瓦斯超限問(wèn)題只靠通風(fēng)方法也是不可能解決的。 13采區(qū)最大瓦斯壓力是 ，21采區(qū)測(cè)得的最大瓦斯壓力是 （標(biāo)高 310m）， 23采區(qū)測(cè)得的最大瓦斯壓力是 。 礦井瓦斯治理現(xiàn)狀 (1)礦井瓦斯抽采系統(tǒng) 礦井建有井下 3 個(gè)和地面 2 個(gè)瓦斯抽放泵站，共 7 套瓦斯抽放系統(tǒng) 14 臺(tái)瓦斯抽放泵，總抽氣量為 846 m3/min。 同時(shí)根 據(jù)《河南省登封煤田白坪井田勘探 (精查 )地質(zhì)報(bào)告》（ 20xx 年 9 月 ） 在勘探時(shí)利用鉆孔煤樣也測(cè)試了煤的堅(jiān)固性系數(shù)和放散初速度（表 27）。 測(cè)壓點(diǎn)鉆孔布置在厚煤區(qū)。在井下首先測(cè)定鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 16 煤層原始瓦斯壓力，并取新鮮煤樣送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其吸附常數(shù)和進(jìn)行煤質(zhì)工業(yè)分析，然后將結(jié)果代入朗格繆爾公式即可得到煤層瓦斯含量。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 15 表 23 井田瓦斯含量分布特征一覽表 分區(qū) 走向瓦斯含量（ mL/g平面上呈橢園狀 ，長(zhǎng)軸方向鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 14 近東西，短軸方向近南北，剖面上為淺部陡、深部緩的疊瓦狀斷層組合，面積為 6km2。具有多期活動(dòng)性；北東向斷層雁行狀或平行排列，帶有左行平移性質(zhì)，規(guī)模相對(duì)較小，旁側(cè)常伴有羽狀小斷層，線(xiàn)性特征明顯，走向變化不大，斷層面平直，傾角較大。軸部出露有二疊系和三疊 系地層，北翼被蘆 F郜 F2等斷層切割，地層傾向 230176。其中新峰背斜為一寬緩的短軸背斜，井田內(nèi)延伸長(zhǎng) 6km，在郭家門(mén)被 F94斷層錯(cuò)開(kāi)。之間。片狀煤粒厚度有時(shí)不到 10μ m，層層疊置，煤粒表面鏡面發(fā) 育，也常見(jiàn)有大量擦痕等。據(jù)井田內(nèi) 196 個(gè)勘探鉆孔揭露的煤厚資料統(tǒng)計(jì)，煤厚變化在 0～ ，平均煤厚 （表 22） 。 上石盒子組： 厚 ～ ，平均 224m。按巖性組合特征可劃分為三個(gè)段 :（ 1）下部灰?guī)r段，厚 ～，平均 17m，區(qū)內(nèi)西薄東厚，主要由深灰色厚層狀灰?guī)r（ L1～ L4）和煤（一 1～一 4）組成，其中一 3煤局部可采；（ 2）中部砂泥巖段，厚 ～ ，平均 24m；（ 3）上部灰?guī)r段，厚 ～ ，平均 16m，主要由深灰色灰?guī)r（ L6～ L9）組成。 白坪煤業(yè)公司 交通位置示意圖 高龍鎮(zhèn) 魯莊鎮(zhèn) 涉村鎮(zhèn) 府店鎮(zhèn) 嵩山 登封市 大金店鎮(zhèn) 少林水庫(kù) 穎陽(yáng)鎮(zhèn) 君召 石道 東金店 平 頂 山 市 大峪 汝州市 尚莊 陵頭 夏店 廟下 鳩山 徐莊 白坪 白 沙 水 庫(kù) 告成鎮(zhèn) 盧店鎮(zhèn) 核桃園鎮(zhèn) 尖山 李灣水庫(kù) 唐莊 方山鎮(zhèn) 佛光 夾津口鎮(zhèn) 王堂 半坡 白坪煤礦 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 5 礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀 礦井采用立斜井混合開(kāi)拓 ,井筒數(shù)目 6 個(gè)，即主斜井、副立井、中央采區(qū)風(fēng)井、東翼風(fēng)井，其中主斜井、副立井進(jìn)風(fēng)，中央采區(qū)風(fēng)井、東翼風(fēng)井、西翼風(fēng)井（在建項(xiàng)目）三個(gè)立井回風(fēng)。東與京廣線(xiàn)相連，西與焦枝線(xiàn)相通，北與隴海線(xiàn)相接。通過(guò)對(duì)本煤層、鄰近層及采空區(qū)瓦斯進(jìn)行綜合抽采，降低工作面回風(fēng)流及 上隅角瓦斯涌出量，確保礦井安全生產(chǎn)。 針對(duì)白坪煤業(yè)公司瓦斯地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)，確保礦井安全、高效生產(chǎn)，特編制白坪煤業(yè)公司抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計(jì)。 位于 河南省登封煤田西部，東與新登井田相鄰，西與新新井田接壤 ，與千年名剎少林寺相鄰，與五岳之尊嵩山相依，與九朝古都洛陽(yáng)相望。井田東西長(zhǎng) 10 km，南北寬 2～ 5 km，礦區(qū)面積為 km2。由深灰色厚層狀灰?guī)r、泥巖、細(xì)、中粒砂巖及煤組成，含灰?guī)r 9層，煤 9 層。四煤段，厚 ～ ，平均 75m，由灰色中、細(xì)粒砂巖，灰綠、深 灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；五煤段，厚 ～ ，平均 79m，由淺灰色中粒砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖組成；六煤段，厚 ～，平均 83m，由灰白～淺灰色中、粗粒砂巖，深灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。 煤厚大、煤厚變化大。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 10 電子顯微鏡下觀(guān)察，構(gòu)造煤微觀(guān)結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：破碎的煤粒呈透鏡狀或片狀（圖 2 23），透鏡狀煤粒粒徑一般500μ m(短軸 )，定向性明顯，在微透鏡體表面具有大量的擦痕，而且只顯示一個(gè)方向的擦痕，擦痕順透鏡體的長(zhǎng)軸方向發(fā)育，透鏡體內(nèi)煤體結(jié)構(gòu)均一，一般不具有進(jìn)一步構(gòu)造破壞的特點(diǎn)，有時(shí)一個(gè)大的透鏡體內(nèi)又有多個(gè)小的透鏡體組成等。本區(qū)地層傾角較大，一般在 25～ 30176。左右，被北東向斷層錯(cuò)開(kāi)。鏊面山向斜位于井田北東部，向北東仰起，井田內(nèi)延伸長(zhǎng) ，并被箕 F3箕 F21斷層錯(cuò)開(kāi)。多呈西段近東西，東段向北偏轉(zhuǎn)，斷層面舒緩波狀，傾角 50～70176。 滑動(dòng)構(gòu)造：橫跨井田東西兩個(gè)分區(qū)（井田中部 98～ 110勘探線(xiàn)之間），發(fā)育有白坪滑動(dòng)構(gòu)造，由主滑面箕 F27和次滑面箕 F2新 F新 F1新 F1新 F13 等 6條性質(zhì)相同、規(guī)模不等的低緩角度滑動(dòng)斷層所組成?？偟奶攸c(diǎn)是：走向上西部高，東部低；傾向上由淺至深西部含量明顯增加，東部則與埋深無(wú)關(guān)，最大瓦斯含量點(diǎn)位于付 10302孔、 11409孔和 11713孔，瓦斯含量分別為、