【正文】 支架間距為3m，管路安裝時(shí)應(yīng)設(shè)置可靠的防滑裝置。經(jīng)計(jì)算預(yù)抽系統(tǒng)直管阻力損失計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表613。初期預(yù)抽量為30m3/min純瓦斯，主要用于9煤工作面預(yù)抽。五、抽采參數(shù)監(jiān)測(cè)對(duì)抽采管路、鉆孔的抽采負(fù)壓、瓦斯?jié)舛取⒊椴闪窟M(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)分站進(jìn)入礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)(調(diào)度)系統(tǒng)。首采面處于淺部煤層，煤層瓦斯含量低，由于首采面采掘關(guān)系接替較緊張，首采面在掘進(jìn)時(shí)在掘進(jìn)工作面后方向煤層打預(yù)抽鉆孔，預(yù)抽時(shí)間暫定為3個(gè)月，在首采面試采時(shí)需加強(qiáng)對(duì)瓦斯的監(jiān)測(cè)，當(dāng)通風(fēng)難以解決瓦斯時(shí)，就增加預(yù)孔密度，相應(yīng)延長(zhǎng)瓦斯預(yù)抽時(shí)間。尾巷插管抽采法是在回采工作面的排瓦斯尾巷安裝瓦斯抽采管，排瓦斯尾巷與回風(fēng)巷每隔30m用聯(lián)絡(luò)巷連通，當(dāng)工作面推進(jìn)到聯(lián)絡(luò)巷時(shí)，沿聯(lián)絡(luò)巷頂板敷設(shè)一段瓦斯抽采管，并在管口設(shè)木垛保護(hù)，工作面推過(guò)聯(lián)絡(luò)巷后，密閉聯(lián)絡(luò)巷，開(kāi)始抽采采空區(qū)瓦斯。鉆場(chǎng)的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽采鉆孔布置的要求、選用鉆機(jī)的外型尺寸及鉆桿長(zhǎng)度而定。所以在抽采方法上結(jié)合開(kāi)采煤層預(yù)抽和采空區(qū)抽采達(dá)到抽采目的。歷史上礦井瓦斯相對(duì)涌出量最大為： m3/t，絕對(duì)涌出量為： m3/min，大于25m3/min。第三節(jié)　礦井瓦斯涌出量 （310） 式中：q井—礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； q區(qū)i—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； A0 i—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t； K″—已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，根據(jù)開(kāi)采狀況，查表選取，K″= 。表315 回采工作面瓦斯涌出預(yù)測(cè)結(jié)果一覽表回采工作面不均衡系數(shù)相對(duì)涌出量（m3/t）絕對(duì)涌出量（m3/min）備注9煤回采工作面15煤回采工作面二、掘進(jìn)工作面相對(duì)瓦斯涌出預(yù)測(cè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量由落煤瓦斯涌出量和煤壁瓦斯涌出量?jī)刹糠纸M成，其絕對(duì)瓦斯涌出量按下式確定：q掘＝q3＋q4 （35）式中　q掘—掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；q3—落煤瓦斯涌出量，m3/min； q4—煤壁瓦斯涌出量，m3/min；q3＝Svγ(W0－Wc) （36）式中　S—掘進(jìn)巷道斷面積，m2；V—巷道平均掘進(jìn)速度，m/min；γ—煤的密度，t/m3。第三章　礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ10182006，國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局）。抽采系統(tǒng)服務(wù)年限按下式計(jì)算：　　　　 N＝ （24）式中　N——抽采系統(tǒng)服務(wù)年限，年。15煤層按工作面平均走向長(zhǎng)度2500m，工作面長(zhǎng)度140m，工作面年推進(jìn)度673m，預(yù)抽時(shí)間2年，預(yù)抽率為40%計(jì)算。因此，根據(jù)XX煤礦煤層賦存情況、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及周邊礦井15煤層實(shí)際賦存情況，地質(zhì)勘探時(shí)期15，15，原煤瓦斯含量分別為：9，基本符合礦井深部瓦斯含量真實(shí)情況。為了統(tǒng)一管理新、老瓦斯抽采泵站，原瓦斯抽采泵站的瓦斯泵房，泵房?jī)?nèi)的瓦斯管路系統(tǒng)，原泵房外的防爆防回火裝置，吸空管，排氣管和變壓器將保留。15煤各采區(qū)之間的開(kāi)采順序?yàn)椋航ň陂g開(kāi)采3采區(qū)，投產(chǎn)后先采七采區(qū)，后采八采區(qū)。井田內(nèi)斷層較少，均為近東西走向的正斷層，落差2～35m。（6）15下煤位于太原組底部，上距15，下距K1砂巖約14m，是本井田的最下一層可采煤層。（4）11煤位于太原組中上部，K4石灰?guī)r為其直接頂板，～。頂板為泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖?？刹擅簩佑?115下6層，％。礦井兩回35kV電源主供電源引自白家莊220kV變電站，備用電源（帶電備用）引自XX35kV變電站?！禭X煤礦煤層瓦斯賦存規(guī)律及瓦斯抽放優(yōu)化研究項(xiàng)目階段報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱《瓦斯賦存規(guī)律階段報(bào)告》）。為了保證礦井安全生產(chǎn)，并為礦井盡快達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造有利條件，XX煤化有限責(zé)任公司決定對(duì)現(xiàn)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)進(jìn)行改擴(kuò)建，并于2007年10月委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院進(jìn)行礦井瓦斯抽采系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。原煤炭工業(yè)部《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》（1997）。二、地形地貌井田位于陽(yáng)泉構(gòu)造堆積盆地的西北部，屬黃土丘陵地貌，梁、峁比較發(fā)育，且平坦，溝谷多呈“U”字形，僅東南、西南部有小面積基巖出露，為上石盒子組地層。六、地表塌陷情況根據(jù)XX煤礦對(duì)地表塌陷情況的監(jiān)測(cè)，地表下沉各參數(shù)如下：（1）15煤：；9煤：煤厚4m左右，傾角6～12176。本煤層屬局部可采的不穩(wěn)定煤層。東部合并區(qū)的西部由北往南，煤層漸薄，合并區(qū)東部112號(hào)孔最薄，往南北兩測(cè),煤層漸厚，最厚點(diǎn)為39號(hào)孔。（5）15煤位于太原組下部，大部分地段K2下石灰?guī)r為其直接頂板，局部頂板為泥巖?？刹擅簩犹卣饕?jiàn)表121。首采煤層為9煤和15煤，9煤和15煤各布置一個(gè)工作面達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量。2007年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為：，；，為高瓦斯礦井。根據(jù)XX煤礦詳查地質(zhì)報(bào)告，礦井煤層瓦斯含量與埋藏深度成正比，即由淺到深逐漸增大。表221 XX煤礦瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果表煤層瓦斯含量(m3/t)煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量(Mt)圍巖及不可采煤層含量系數(shù)瓦儲(chǔ)儲(chǔ)量(Mm3)備 注6 K1=K2=89 11 15 15下 合計(jì)第三節(jié) 可抽瓦斯量概算可抽瓦斯量是指瓦斯儲(chǔ)量中在當(dāng)前技術(shù)水平下能被抽出的最大瓦斯量，其計(jì)算下：W抽＝Wk從安全的角度考慮，應(yīng)該抽采的瓦斯量為： ΔI≥I－IP式中 ΔI—為保證通風(fēng)安全所需抽采的瓦斯量，m3/min； I — 礦井瓦斯涌出量，m3/min； Ip — 通風(fēng)所能允許的瓦斯涌出量，m3/min。本瓦斯抽采系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)，分期實(shí)施。表311 綜采工作面基本情況一覽表煤層埋藏深度（m）煤層厚度（m）采高（m）工作面長(zhǎng)度(m)平均日產(chǎn)量(t)地質(zhì)構(gòu)造情況備注9472m左右1603600無(wú)大構(gòu)造15540m左右1401400無(wú)大構(gòu)造9煤層q1＝(－)＝；絕對(duì)涌出量＝3600/1440=；15煤層q1＝(－)＝；絕對(duì)涌出量＝1400/1440=表312 綜采工作面瓦斯涌出預(yù)測(cè)結(jié)果一覽表煤層相對(duì)涌出量（m3/t）絕對(duì)涌出量（m3/min）備注915注:殘存瓦斯含量根據(jù)煤的揮發(fā)分查表選取；根據(jù)可采煤層特征表確定鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量。表316 掘進(jìn)工作面基本情況一覽表煤層煤層厚度（m）密度（t/m3）揮發(fā)分（%）巷道斷面（m2）巷道長(zhǎng)度（m）掘進(jìn)速度（m/min）瓦斯含量（m3/t）9250015122500注：礦井的綜掘速度為300m/月。表341 瓦斯抽采前后涌出量預(yù)測(cè)對(duì)比名稱抽采前瓦斯涌出量（m3/min）抽采后瓦斯涌出量（m3/min）9煤層15煤層9煤層15煤層回采工作面掘進(jìn)工作面生產(chǎn)采區(qū)全礦井由于本次計(jì)算中煤層瓦斯含量是按平均瓦斯含量來(lái)計(jì)算，在礦井淺部開(kāi)采時(shí)，瓦斯含量會(huì)小于平均瓦斯含量，開(kāi)采深部時(shí)瓦斯含量將大于平均瓦斯含量。井田內(nèi)斷層較少，全井田見(jiàn)斷層共10條，斷層落差2～35m，均為近東西走向的正斷層，落差20m以上的斷層僅2條：F12正斷層、F9正斷層。5．選擇的抽采方法應(yīng)有利于抽采巷道的布置和維護(hù)。采空區(qū)中往往積存大量的高濃度瓦斯，可能通過(guò)巷道密閉或隔離煤柱的裂隙往外泄出。見(jiàn)圖5－6。但在采用開(kāi)采解放層方案前必須請(qǐng)有資質(zhì)的單位做好相關(guān)的方案設(shè)計(jì)論證，保證9煤層的安全開(kāi)采。～90176。預(yù)抽瓦斯流量按45m3/min計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表611。在瓦斯泵房和地面管路上還安設(shè)有防爆、防回火裝置及放空管等。K （65）式中　Q泵—瓦斯抽采泵的額定流量，m3/min；Q —最大抽采瓦斯純量，m3/min；C —瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛?；?—瓦斯泵的機(jī)械效率，取80%；K —瓦斯抽采綜合系數(shù)，K=。井下大巷管路采用吊掛敷設(shè)，主、干管連接方式為法蘭連接，支管連接方式為法蘭連接或快速管接頭連接。二、抽采管路管徑計(jì)算及管材選擇 根據(jù)抽采管路服務(wù)的范圍和所負(fù)擔(dān)抽采量的大小，其管徑按下式計(jì)算： D=(Q混/V)1/2 （61）式中 D —瓦斯管內(nèi)徑，m；V —管路中混合瓦斯的經(jīng)濟(jì)流速，m/s，一般取V=5～15m/s；Q混—管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/min。9煤層透氣性低，煤層瓦斯含量大，隨著煤層向深部開(kāi)采，煤層的透氣性還會(huì)降低，因此在開(kāi)采條件允許時(shí)可考慮選用煤層瓦斯含量低的煤層作解放層，然后再開(kāi)采9煤層的開(kāi)采方案。在每處打5個(gè)扇形鉆孔，鉆孔終孔間距為5m,鉆孔終孔距回風(fēng)巷的水平距離為10～20m，距煤層頂板的垂直距離為20m左右。夾角，兩種鉆孔在空間上形成交叉，如圖52所示。3．抽采方法在滿足礦井安全開(kāi)采的前提下，還需滿足開(kāi)發(fā)、利用瓦斯的需要。局部受斷層影響傾角可達(dá)19176。經(jīng)計(jì)算15煤層經(jīng)預(yù)抽后煤層瓦斯可解析量滿足《煤礦瓦斯抽采指標(biāo)》（AQ1026－2006）關(guān)于“工作面日產(chǎn)量為1001～2500t，煤的可解析瓦斯量≤7m3/t；工作面日產(chǎn)量為2501～4000t，煤的可解析瓦斯量≤6m3/t”的規(guī)定。9煤綜掘工作面瓦斯涌出量:q3=()=；q4=(2+4)(2)=；q掘＝+＝。(W0－Wc) 　　　　?。?2）式中 K1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)，根據(jù)頂板管理方法查表選??；K2—工作面丟煤系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來(lái)計(jì)算；則9煤層15煤層K3—采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開(kāi)采層瓦斯涌出影響系數(shù)； 　　　　　　　　　　　　?。?3）L—回采工作面長(zhǎng)度，m；h—掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度，m，根據(jù)煤種查表選取，h＝13m；則9煤層15煤層m—開(kāi)采層厚度，m；M—工作面采高，m；W0—煤層原始瓦斯含量，m3/t；Wc—運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量，根據(jù)煤的揮發(fā)分查表選取，m3/t。 ＝60　 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，抽采系統(tǒng)服務(wù)年限為60年。另外，有2個(gè)邊采邊抽工作面抽采， 2個(gè)采空區(qū)瓦斯抽采。根據(jù)XX煤礦煤層賦存情況及頂?shù)装鍘r性分析，可采煤層影響范圍內(nèi)不可采鄰近煤層賦存不穩(wěn)定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取K1=，K2=。二、地勘時(shí)期煤層瓦斯含量測(cè)定情況XX煤礦地質(zhì)詳查報(bào)告中，通過(guò)對(duì)井田內(nèi)P26號(hào)孔煤芯取樣分析， 1g可燃物質(zhì)中CH4含量，8+9，15（表211）。第六節(jié) 礦井瓦斯涌出情況2006年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為：，；，為高瓦斯礦井。在下山兩側(cè)沿走向布置工作面，由邊界向下山方向后退回采。頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部為中、細(xì)粒砂巖，底板為中、細(xì)粒砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。本煤層屬大部可采的較穩(wěn)定煤層?！?。頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地煤柱、風(fēng)井煤柱、大巷及采區(qū)上（下）山煤柱及開(kāi)采損失后，得出礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為14757萬(wàn)t，井田批準(zhǔn)開(kāi)采1115下層煤，其中主采煤層為15煤層。石（家莊）—太（原）公路從井田中部通過(guò)，瀝清路面，每日班車(chē)數(shù)趟。XX煤礦目前未做煤與瓦斯突出鑒定，同時(shí)該礦提交的各種資料說(shuō)明該礦目前尚未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象，本次設(shè)計(jì)按高瓦斯礦井進(jìn)行瓦斯抽采系統(tǒng)設(shè)計(jì)，今后若礦井發(fā)生煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象，經(jīng)鑒定為煤與瓦斯突出礦井后，應(yīng)修改本設(shè)計(jì)。2008年7月27日，山西省煤炭工業(yè)局組織有關(guān)專家對(duì)該瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)進(jìn)行了技術(shù)審查。1XX煤礦提供的其它設(shè)計(jì)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。礦井供電電源可靠?？刹擅簩樱?）6煤位于山西組底部，上距K8砂巖約45m，下距K7砂巖（第三砂巖）3m左右。本層屬局部可采的不穩(wěn)定煤層。～，平均1m，厚度變化不大。最厚點(diǎn)為109號(hào)孔。總體來(lái)說(shuō)，井田內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜類(lèi)型屬中等類(lèi)型。第五節(jié) 礦井通風(fēng)情況一、通風(fēng)方式礦井目前采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式，擴(kuò)建完成后，仍采用分區(qū)抽出式通風(fēng)，新主井、副井，進(jìn)風(fēng)行人井（老主井）為進(jìn)風(fēng)井；西風(fēng)井、北風(fēng)井為回風(fēng)井，東風(fēng)井停止使用。第二章 瓦斯儲(chǔ)量及可抽量預(yù)測(cè)第一節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)煤層瓦斯基本參數(shù)包括煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、鉆孔自然瓦斯涌出量、鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)、煤層透氣性系數(shù)、煤的工業(yè)分析、瓦斯吸附常數(shù)、煤的孔隙率、煤的瓦斯放散初速度、堅(jiān)固性系數(shù)及鉆孔瓦斯組分等參數(shù)。由于礦井地質(zhì)勘探時(shí)，僅對(duì)一個(gè)鉆孔進(jìn)行了瓦斯取樣分析，而且實(shí)測(cè)瓦斯基本參數(shù)又較少，因此，所采用的煤層原始瓦斯含量值不確定性較大，建議該礦今后加強(qiáng)各煤層瓦斯基本參數(shù)的測(cè)定工作，以便修正瓦斯抽采設(shè)計(jì)，同時(shí)使之能更科學(xué)合理的指導(dǎo)礦井瓦斯的抽采工作。二、 邊采邊抽工作面抽采量預(yù)計(jì)由于邊采邊抽工作面已經(jīng)預(yù)抽較長(zhǎng)時(shí)間（1～2年以上），且隨著回采的不斷推進(jìn)，鉆孔數(shù)量在不斷減少，抽采量下降較快。XX煤礦主采15煤，因此，本次瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)只包括15煤。根據(jù)該礦實(shí)際情況，采用分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)。　　　　　?。?