【正文】 斯排放率，取K=40%； mi — 鄰近層厚度，己1617煤層厚度mi=5m； M — 開采層采高，M=。 規(guī)定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條及《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》~：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)：⑴1個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。 可抽期根據(jù)《MT501896礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范》《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：礦井或水平的抽放年限應(yīng)與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應(yīng)。對于設(shè)計(jì)來說，瓦斯抽放率的確定應(yīng)符合以上標(biāo)準(zhǔn)的要求，也可以參照《AQ礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》。三、煤層透氣性系數(shù)（己15煤層）、（己1617煤層）。（五）己四采區(qū)地下水聯(lián)系情況及含水層的賦水性五礦鍋底山斷層以北采區(qū)為半封閉的水文單元，受大氣降雨、地表水系及己組煤段以上含水層的影響較小，對生產(chǎn)的實(shí)際影響主要來自于己組煤段砂巖水及底板灰?guī)r水，而且上述充水水源以凈儲量為主。（四）采區(qū)主要充水水源及特征己組煤層頂板砂巖水己組煤層頂板砂巖含水層主要有大占砂巖含水層及其上部砂巖含水層，大占砂巖為己15煤層老頂，～17m，層位穩(wěn)定，大部分地段與己15煤層直接接觸，其上部普遍發(fā)育的細(xì)～中粒長石石英砂巖，厚度大于50m，中間有泥巖及砂質(zhì)泥巖相隔，從五礦己三采區(qū)開采的情況來看，己組煤頂板砂巖水以孔隙水的方式存在，如47477孔附近己組煤層頂板破碎，大占砂巖近直立，這些復(fù)雜地段為砂巖富水區(qū)，對掘進(jìn)回采影響較大。表22 五礦己15煤層煤質(zhì)化驗(yàn)成果表采樣點(diǎn)原煤膠質(zhì)層膠結(jié)指數(shù)煤種Mad%Ad%Vdaf%CRc18Std%QgradMJ/KgXY46227801/3JM45145811/3JM462141/3JM482051/3JM50157811/3JM表23 五礦己1617煤層煤質(zhì)化驗(yàn)成果表采樣點(diǎn)原煤膠質(zhì)層膠結(jié)指數(shù)煤種Mad%Ad%Vdaf%CRc18Std%QgradMJ/KgXY4914793肥煤49156951/3JM4916663瘦煤482275015377焦煤4916795肥煤 水文地質(zhì)（一）地表水系及氣象采區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，在采區(qū)北部有汝河、外灘水庫，南部有湛河、白龜山水庫、北干渠等大的地表水系，但距采區(qū)較遠(yuǎn)，與礦坑涌水無明顯聯(lián)系。本區(qū)大部分地段己16與己17合層。此段植物化石豐富，主要含植物葉片化石。（二）二疊系下統(tǒng)山西組本組在含煤地層中為第二個(gè)含煤段，總厚度56～132m，平均厚度91m，與下伏太原組地層成整合接觸，本組地層由灰～深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖和煤組成，含煤4～6層，其中己1己1617煤層為全區(qū)可采煤層，底部為細(xì)砂巖，俗稱老君堂砂巖，有時(shí)變相為砂質(zhì)泥巖或泥巖，該層為本區(qū)輔助標(biāo)志層，中部的大占砂巖為己15煤層老頂，區(qū)內(nèi)較穩(wěn)定，～17m，大占砂巖為細(xì)中粒長石砂巖，層面富含白云母碎片，具大型板狀交錯(cuò)層理，為本區(qū)的良好標(biāo)志層（K4），上部由泥巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖交互組成，厚度56～109m，頂部泥巖含褐紫色、淺綠色斑塊，俗稱小紫斑泥巖，也可作區(qū)內(nèi)輔助標(biāo)志層。（一）石炭系上統(tǒng)太原組本組為含煤地層首段（庚煤段），最上層為第一層灰?guī)r，最下層為鋁土質(zhì)泥巖，與寒武系白云質(zhì)灰?guī)r平行不整合接觸。0～25330DF4逆斷層南北西55176。）落 差（m）延展長度鍋底山斷層正斷層北西南西40～65176。47勘探線以西走向350176。南部北部寬緩。傾向北東，地層傾角5176。平頂山礦區(qū)突出的地質(zhì)特征為斷塊隆起，四周凹陷。經(jīng)濟(jì)作物以煙葉為主。℃，℃，℃.風(fēng)向隨季節(jié)而變，夏季多為東南風(fēng)和南風(fēng)，秋、冬季多為西風(fēng)和西北風(fēng)。公路以平頂山市為樞紐與周邊縣市相通，交通十分便利。在800m以下將達(dá)到50℃。地表無大的水源，只有多條季節(jié)性沖溝，礦井總的正常涌水量為928m3/h。1958年12月建成投產(chǎn)。瓦斯災(zāi)害的有效控制是保證我國煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵性問題。關(guān)鍵詞：瓦斯抽放；平行鉆孔；高位鉆孔Minmetals had four mining area Pingdingshan Gas Drainage DesignAbstract：Of the gas mine, the coal production process is the biggest security risk of gas accidents. Great harm because gas accidents and eliminate hidden perils of gas takes more time and cost, and the threat of gas disasters have also greatly limits the scale of coal production, productivity and economic efficiency. Effective control of gas disaster is to ensure sustainable development of China39。己組煤層瓦斯壓力：，；；。 抽采效果預(yù)計(jì) 瓦斯抽采率根據(jù)上述瓦斯參數(shù)，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際抽采效果和我國瓦斯抽采技術(shù)的發(fā)展以及國家發(fā)改委文件（發(fā)改能源[2005]1137號文）的要求，確定本礦的瓦斯抽采率為50%。由于受開采影響，地表將會出現(xiàn)不同程度下沉。圖21 交通位置圖 自然和生態(tài)環(huán)境概況自然和生態(tài)環(huán)境受地形地貌所控制。電源工業(yè)廣場6kV電源引自謝莊降壓站，用雙回路LGJ2185mm2導(dǎo)線聯(lián)接，礦井裝機(jī)容量為20000kW。區(qū)內(nèi)斷層主要是一組平行褶曲軸向的正斷層及逆斷層。鍋底山斷層位于李口向斜西南翼的西南部，是控制該區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造，47勘探線以東走向312176。山莊一號背斜向西傾伏，軸向過46′28孔，方位295176。為一高落差正斷層，五礦己四采區(qū)正處于該斷層抬升的東北盤。0～700mF5正斷層北西北東70176。0～20400DF7正斷層北東北西69176。底部鋁土泥巖段：～12m，由淺灰色、乳白色鋁土質(zhì)泥巖組成，有硫鐵礦結(jié)核，層位穩(wěn)定，是確定寒武系與石炭系的良好標(biāo)志層（K1）。三煤段（戊組煤）：～，含煤5～9層，其中戊戊910煤層為全區(qū)可采煤層，戊9與戊10煤層有分叉合并現(xiàn)象。 煤層己組煤層賦存于二疊系山西組，該組發(fā)育煤層4～6層，其中己1己1己17煤層為可采煤層，己1己17煤大部分地段合層，局部分層。 煤質(zhì)己15煤層物理性質(zhì)：己15煤層呈厚層狀,具條帶狀結(jié)構(gòu)，破壞后呈塊狀、粒狀，煤質(zhì)較硬，煤巖類型以半亮型煤、亮煤為主，單向抗拉強(qiáng)度Rt=44N/cm2，堅(jiān)固性系數(shù)F=，普氏硬度f=1～2，單向抗壓強(qiáng)度Rc=915N/cm2。（二）采區(qū)邊界條件己四采區(qū)位于諸葛廟背斜西翼，己1617煤層底板呈東高西低，采區(qū)南部、西部由鍋底山斷層及分支阻斷了來自南部及西南部區(qū)域的地下水補(bǔ)給，北部可視為隔水邊界，己四采區(qū)上部的東邊與本礦三采區(qū)相鄰，目前，己三采區(qū)頂板砂巖水已基本排完，因此，本采區(qū)形成了一個(gè)半封閉的水文地質(zhì)塊段，與區(qū)域地下水聯(lián)系較弱，垂向上有多層厚度較大的隔水層相阻隔，在生產(chǎn)過程中，地下水消耗以凈儲量為主?？傊?，己四采區(qū)頂板砂巖水與其它含水層聯(lián)系較差，礦坑充水以消耗凈儲量為主，易于疏干。從宏觀上看，己四采區(qū)位于平頂山礦區(qū)灰?guī)r地下水的滯留帶，目前，鍋底山斷層以南灰?guī)r水位+56m，以北灰?guī)r水位238m，證明鍋底山斷層有效阻隔了西部及南部的地下水補(bǔ)給，地下水運(yùn)動(dòng)條件差，灰?guī)r巖溶發(fā)育程度弱，灰?guī)r含水層賦水性差，以凈儲量為主，易于疏干，而且還受東部二礦灰?guī)r地下水降落漏斗和本礦己三采區(qū)開采影響，灰?guī)r水位近幾年迅速下降，從94年至今，灰?guī)r水已下降74m。 采區(qū)瓦斯儲量根據(jù)所提供己四采區(qū)煤層瓦斯含量和儲量，；。每月底按式（33）計(jì)算礦井月平均瓦斯抽采率。4 瓦斯抽放的必要性和可行性論證 瓦斯抽放的必要性礦井瓦斯抽放可有效地降低風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?，減少礦井風(fēng)量，降低通風(fēng)費(fèi)用。 通風(fēng)處理瓦斯量核定當(dāng)一個(gè)礦井、采區(qū)或工作面的絕對瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能允許的瓦斯涌出量時(shí)，就要抽放瓦斯，即：= （41）式中：q—礦井采區(qū)或工作面）的瓦斯涌出量，m3/min；qf—通風(fēng)所能承擔(dān)的最大瓦斯涌出量，m3/min；v—通風(fēng)巷道（或工作面）允許的最大風(fēng)速，m/s；S—通風(fēng)巷道（或工作面）斷面積，m2；C—《煤礦安全規(guī)程》允許的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?；K—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，~。b、煤壁瓦斯涌出量 （47）=2（2）= m3/min式中：n — 暴露煤面?zhèn)€數(shù)，單巷掘進(jìn)時(shí)n=2；m — 煤層厚度，m；V — 平均掘進(jìn)速度，m/min；L0 — 巷道瓦斯涌出量達(dá)到最大穩(wěn)定值時(shí)的巷道長度，m；qv=[（Vr2）+] X0=[282+]=式中：Vr — 煤的揮發(fā)份，%；qj = qL + qm =+= m3/min式中：qj — 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，m3/min；qL — 掘進(jìn)落煤瓦斯涌出量，m3/min；qm —— 掘進(jìn)煤壁瓦斯涌出量，m3/min。 鄰近層抽放瓦斯的可行性根據(jù)煤層賦存條件及開拓開采布置，己四采區(qū)可以采用鄰近層抽放瓦斯，但鉆孔參數(shù)不好掌握。 采區(qū)瓦斯來源分析礦井瓦斯來源是確定抽放方法的主要依據(jù)，因此，應(yīng)盡量詳細(xì)地做好以下測量工作：――必須測定出掘進(jìn)、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例；――必須準(zhǔn)確地判斷出采區(qū)工作面的瓦斯主要來自本煤層還是鄰近層。為達(dá)到降低回采時(shí)的絕對瓦斯涌出量，控制采面瓦斯超限事故，考慮五礦現(xiàn)有抽放手段。為保證鉆孔有效抽放距離增大，終孔位置控制在采面上出口向下20m，煤層頂板以上9m處（裂隙帶高度內(nèi)）。具體布置見圖52。；——抽放管路系統(tǒng)宜沿回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置；若設(shè)于主要運(yùn)輸巷內(nèi)，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求；；——當(dāng)抽放設(shè)備或管路發(fā)生故障時(shí)，管路內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)；——盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁；——管徑要統(tǒng)一，變徑時(shí)必須設(shè)過渡節(jié)。當(dāng)有下列情況之一時(shí)，可采用分散建站方式：——分區(qū)開拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。（2）己15支管上：D= （63）（m）管路選用DN200mm無縫鋼管做為己15采面上順槽抽放瓦斯管。表61 不同管徑的系數(shù)K0值通稱管徑(mm)152025224050K0值通稱管徑(mm)7080100125150150K0值局部阻力可用估算法計(jì)算，一般取摩擦阻力的10%~20%。 選型原則根據(jù)以上規(guī)定，瓦斯泵選型原則為：⑴瓦斯泵的流量必須滿足礦井抽放期間預(yù)計(jì)最大瓦斯抽出量的需求；⑵瓦斯泵的負(fù)壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力；⑶具有良好的真空度；⑷抽放設(shè)備配備電機(jī)必須防爆。 瓦斯泵類型目前國內(nèi)使用的瓦斯泵類型主要有：⑴離心式鼓風(fēng)機(jī)；⑵回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)(包括羅茨鼓風(fēng)機(jī)、葉式鼓風(fēng)機(jī)、滑板式壓氣機(jī)等)；⑶水環(huán)真空壓縮機(jī)；⑷往復(fù)式壓氣機(jī)(只用于地面正壓輸送瓦斯)。對于水環(huán)式真空泵，可選用SK型和2BE型兩種泵，SK型水環(huán)式真空泵是目前效率較高的雙作用水環(huán)式真空泵，該設(shè)備具有運(yùn)轉(zhuǎn)速度低，投資省等優(yōu)點(diǎn)，但需2臺泵并聯(lián)運(yùn)行，才能滿足礦井抽放要求，效率低，運(yùn)行費(fèi)用高，故不宜推薦。――通往井下的抽放管路應(yīng)采取防雷措施。抽放系統(tǒng)及井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站，應(yīng)遵從以下要求：――井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站應(yīng)安裝在抽放瓦斯地點(diǎn)附近的新鮮風(fēng)流中。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。污水應(yīng)設(shè)置地溝排放。它是大學(xué)四年所學(xué)知識的一次大檢閱，對即將走上工作崗位的畢業(yè)生來說，不單是考驗(yàn)個(gè)人動(dòng)腦動(dòng)手能力，更是模擬現(xiàn)場工程技術(shù)人員運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的一次鍛煉，即使平時(shí)學(xué)的相當(dāng)扎實(shí)認(rèn)真，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)行中也遇到了幾乎難以逾越的障礙和困難。如魚飲水，冷暖自