【正文】 從鄰近十礦及八礦抽采情況看， 瓦斯抽采效果還是比較明顯的。 計 算結(jié)果見表 44。 ???????? ????? 1201 ?? LqDq （ 412） 式中： q1—掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對瓦斯涌出量， m3/min； D—巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度， m；對于薄及中厚煤層， D=2m0，m0 為開采層厚度；對于厚煤層， D=2h+b， h及 b 分別為巷道的高度及寬度； ?—巷道平均掘進(jìn)速度， m/min； q0—煤壁瓦斯涌出強度， m3/（ m2?min），按式（ 413）計算； ? ? 020 )( WVq r ???? （ 413） 式中： Vr—煤中揮發(fā)分含量， %； W0—煤層原始瓦斯含量， m3/t； L—巷道長度， m。 綜上所述， 八礦 必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)。每月底按式（ 324）計算礦井月平均瓦斯抽采率。結(jié)合八礦 20xx 年礦井絕對瓦斯涌出量 ,確定 己四采區(qū) 的瓦斯抽采率為 45%。 （ 2）下山平面位置 為解決煤層間壓茬關(guān)系，便于生產(chǎn)管理，減少煤柱壓煤量，己四下山采區(qū)下山與二水平戊二采區(qū)、丁二采區(qū)下山重合布 置。 表 26 可采煤層特征表 Table26 workable seam of coal coal characteristic table 煤層名稱 煤厚 (m) 傾角(176。 己組煤層概況 采區(qū)邊界 東部邊界：己四采區(qū)下山、己一采區(qū)邊界 西部邊界：八礦、十二礦己組邊界 南部邊界： 693m水平。 水平及采區(qū)劃分 礦井劃分為兩個水平，一水平 標(biāo)高 430m，二水平標(biāo)高 693m。表土為殘坡積物，厚度小，土質(zhì)差，種植玉米，大豆、紅薯等。 ⑤張灣正斷層：己三擴大采區(qū)上部，走向北西，走向長 3800 米，傾向南西，傾角 37－ 38度，落差 14－ 20 米，該斷層經(jīng)巷道證實在 12 線西側(cè)錯開分為東西兩段，斷層影響寬度 50 米，斷層經(jīng)巷道揭露已查明。 根據(jù)一九六九年 “ 三西 ” 地震烈度區(qū)劃隊和一九七一國家地震局武漢地質(zhì)大隊鑒定 ，本區(qū)地震基本烈度為 Ⅵ 度。 井田東西走向 ，傾斜 ，面積 。22180。 二水平原設(shè)計正常涌水量為 750 m3/h，最大涌水量為 1275 m3/h。180。由于瓦斯事故的危害極大，消除瓦斯事故隱患需要花費較多的時間和費用，而瓦斯災(zāi)害事故的威脅也極大限制了煤礦生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效率的提高。北緯 33186。 礦井地下水的補給來源為大氣降水和地面水體，補給區(qū)在礦區(qū)南翼，礦井地下水位隨季節(jié)影響變化幅度很小。 抽采效果預(yù)計 瓦斯抽采率 根據(jù)上述瓦斯參數(shù)，結(jié)合礦區(qū)實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 [20xx]1137 號文）的要求，確定本礦的瓦斯抽采率為 45%。26180。最大積雪厚度為 16cm。 ③霍堰正斷層：位于井田東北部邊緣，斷層西起李口向斜東部收斂處，向東延伸至襄城以南，斷層傾向北東，落差 300 米，由于斷層在區(qū)內(nèi)控制極差，因此斷層產(chǎn)狀及對井田的影響程度尚不清楚。 截止 20xx 年末，八礦累計探明 儲量： 萬 t；累計采出儲量： 萬 t；累計損失儲量： 萬 t；保有資源儲量： 萬 t，累計動用資源儲量： 萬 t。現(xiàn)副井井筒入井通訊電纜 2 根，每根50 門，共容量 100 門。 八礦煤層瓦斯壓力、含量測定情況 八礦突出煤層為低透氣性煤層，煤層透氣性系數(shù)僅為 。 己 15 和己 1617 煤層賦存基本穩(wěn)定，其中己 15 煤層厚 ～ ，己 1617煤層厚 ～ ，煤層傾角 3～ 17176。 可采煤層煤質(zhì)特征見表 28。 （三）百米鉆孔瓦斯流量 從抽放實際情況計算 ，己組煤層百米鉆孔瓦斯流量為 10L/。 對于設(shè)計來說，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》中第 條進(jìn)行選取。 掘進(jìn)工作面抽放瓦斯必要性分析 八礦 煤層屬高瓦斯或煤與瓦斯突出煤層，為確保掘進(jìn)安全，掘進(jìn)工作面也必須采取瓦斯抽放措施。 本次設(shè)計采用分源預(yù)測方法預(yù)測八礦 己四采區(qū) 瓦斯涌出量。 表 42 巷道預(yù)排瓦斯帶寬度值 Table42 walkthrough of roadway gas width values 巷道煤壁 暴露時間 d 不同煤種巷道預(yù)排瓦斯帶寬度 h/m 無煙煤 瘦煤或焦煤 肥煤、氣煤及長焰煤 25 50 100 150 200 250 300 h 值 亦 可 采 用 下 式 計 算 ： 低 變 質(zhì) 煤 ： h= ； 高 變 質(zhì) 煤 ：h=()/(1+) 。 d 容易抽數(shù) 10 可以抽放 ～ 10～ 較難抽放 八礦 突出 煤層的透氣 性系數(shù)為 ，己組百米鉆孔瓦斯流量為10L/，屬低透氣性煤層，煤層透氣性系數(shù)隨采深的增加而逐步降低。并應(yīng)符合下列要求： a)盡可能利用開采巷道抽放瓦斯，必要時可設(shè)專用抽放瓦斯巷道； b)適應(yīng)煤層的賦存條件及開采技術(shù)條件； c)有利于提高瓦斯抽放率； d)抽放效果好，抽放的瓦斯量和濃度盡可能滿足利 用要求； e)盡量采用綜合抽放； f)抽放瓦斯工程系統(tǒng)簡單，有利于維護(hù)和安全生產(chǎn)，建設(shè)投資省，抽放成本低。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 31 q 采 =q3+q4 （ 4111） 式中： q 采 —回采工作面相對瓦斯涌出量， m3/t； q3—開采層相對瓦斯涌出量， m3/t； q4—鄰近煤層相對瓦斯涌出量， m3/t； 計算結(jié)果見表 44。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 27 ? ?cWWSq ????? 02 ?? （ 414） 式中： q2—掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量， m3/min； S—掘進(jìn)巷道斷面積， m2； ?—巷道平均掘進(jìn)速度， m/min； ? —煤的密度， t/ m3； W0——煤層原始瓦斯含量， m3/t； Wc——運出礦井煤的殘存瓦斯含量， m3/t。 ⑶ 開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。 mfmc Q?? mcm 100? （ 325） 式中 ： m? —工作面月平均瓦斯抽采率， %； mcQ —回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量， m3/min； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 22 mfQ —工作面月平均風(fēng)排瓦斯量， m3/min。 n—礦井 可采煤層數(shù)； 己四采區(qū) 可采煤層為己 15 和己 1617煤層， n=2。 （ 2）輔助運輸系統(tǒng) 矸石運輸：出矸點 → 己四軌道下山 → 采區(qū)石門 → 己四軌道西大巷 → 新副井井底車場 → 新副井罐籠 → 地面。詳見表 2 表 27 己 1己 Table27 coal seam roof and floor situation 煤層 類別 巖石名稱 厚度 主要巖性特征 己 15 頂板 偽頂 泥巖 灰色，塊狀。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造 采區(qū)位于李口向斜南翼，基本上呈一走向北西，傾向北東的單斜構(gòu)造，根據(jù)鄰近采區(qū)開采情況及本采區(qū)地質(zhì)說明，該區(qū)地質(zhì)條件較簡單。 通風(fēng)系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng)及方式 礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列與對角混合式通風(fēng)。經(jīng)濟作物以煙葉為主。湛河自西向東流經(jīng)礦區(qū)東南部，河寬約50m左右，流量 ～ ；沙河流經(jīng)礦區(qū)南部及東部，為礦區(qū)東部邊界，河寬約 50～ 250m，流量為 ～ 5210m3/s。 （ 1）褶曲 ①李口向斜：八礦井田的主體構(gòu)造，軸 向北西，為向東北方向傾伏的寬緩褶曲，其褶曲軸在 12 線以西為八礦深部邊界，已基本查明。距平頂山東站 3km，許南高速公路橫貫井田中部，公路、鐵路均直達(dá)礦區(qū)。~113186。 據(jù)水文地質(zhì)類型劃分，八礦水文地質(zhì)條件為中等巖溶裂隙水充水礦井。26180。 根據(jù)平煤 八 礦己四采區(qū)的各 項資料研究瓦斯抽放設(shè)計的合理組合方式，工藝參數(shù)，抽放效果評價技術(shù)等是非常有必要的，能夠為礦井瓦斯抽放的科學(xué)管理，生產(chǎn)計劃的科學(xué)編制以及計劃的嚴(yán)格實施提供必要的科學(xué)依據(jù)，也是確保安全生產(chǎn)，提高工作效率和生產(chǎn)效益的有效手段。30180。礦井目前正處于一水平 向二水平過渡時期。八礦地區(qū)的地溫梯度為 ～℃ /100m，局部達(dá)到 5℃ /100m，隨著開采深度的加大，溫度逐漸升高。180。年平均氣溫為 15℃ 。 ②白石溝逆斷層：位于井田東北深部，走向北西，傾向北東，走向長近萬米，在 12 線以東影響井田長度 3000 米，斷層傾角 50186。共分甲、乙、丙、丁、戊、己、庚七個煤組，其中井田內(nèi)主要可采煤層有己 、己 1戊 、丁 ?，F(xiàn)可用 304 門，可擴容 256 門 (共計能達(dá)到 560 門 )。八礦到目前為止，累計突出 40 次，突出大都發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造地帶。 結(jié)構(gòu)較簡單，該煤層為大部可采的較穩(wěn)定煤層。屬中低灰低硫低磷可選優(yōu)質(zhì)焦煤。 采煤方法 采用走向長壁后退式采煤法，全陷落法管理頂板，一次采全高綜合機械化采煤 .河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 3 礦井瓦斯賦存 煤層瓦斯基本參數(shù) 八礦己四采區(qū) 瓦斯抽采的基礎(chǔ)參數(shù)主要包括煤層瓦斯壓力、瓦斯含量 、 瓦斯涌出量、瓦斯放散初速度，以及與瓦斯突出有關(guān)的煤層透氣性、百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)等。 表 32 可采煤層瓦斯儲量 Table32 workable coal seam gas reserves 項目 煤層 地質(zhì)儲量 （ Mm3） 瓦斯含量 （ Mm3） W1 （ Mm3） W2 （ Mm3） W3（ Mm3） Wk （ Mm3） Wc （ Mm3） 己 己 15 己 1617 瓦斯抽放率 根據(jù)《 MT501896 礦井瓦斯抽放工程設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：設(shè)計瓦斯抽放率，可根據(jù)煤層瓦斯抽放難易程度、瓦斯涌出情況、采用的抽放瓦斯方法等因素綜合確定；也可 參照鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井的數(shù)值選取。 從通風(fēng)能力分析 因工作面瓦斯涌出量大，僅靠通風(fēng)解決瓦 斯問題不現(xiàn)實，無法保證回采工作面瓦斯不超限。 瓦斯涌出量預(yù)測方法 瓦斯涌出量預(yù)測有多種方法，主要有以下幾種： （ 1）統(tǒng)計法：根據(jù) 己四采區(qū) 不同深度已采水平的相對瓦斯涌出量的大量實測資料，通過統(tǒng)計分析，找出相對瓦斯涌出量隨深度增長的規(guī)律，預(yù)測延深水平或相鄰礦井的瓦斯涌出量的方法； （ 2）煤層瓦斯含量法：按照煤層瓦斯含量與采后煤炭的殘余瓦斯含量計算相對瓦斯涌出量的方法。 （ 2）采煤工作面瓦斯涌出量預(yù)測 ① 開采層瓦斯涌出量預(yù)測 開采層瓦斯涌出量預(yù)測按式（ 416）計算： ? ?c03213 WWMmkkk ??q （ 416） 式中： q3—開采煤層相對瓦斯涌出量， m3/t； m—開采層厚度， m； M—開采層采高， m； K1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)，根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》（ AQ101820xx）規(guī)定， k1 值選取范圍為 ～ ,全部陷落法管理頂板，碳質(zhì)組分較多的圍巖，k1 取 ；局部 充填法管理頂板 k1 取 ；全部充填法管理頂板 k1 取 ；砂質(zhì)泥巖等致密性圍巖 K1 取值可偏小； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 29 K2—工作面丟煤系數(shù)，取回采率的倒數(shù)。 瓦斯抽放的可行性 開采層抽放瓦斯的可行性 根 據(jù)鄰近礦井的實際抽放瓦斯資料和開拓開采布置，確定己四采區(qū)各煤層以本煤層抽放為主，進(jìn)行預(yù)抽、邊采邊抽等綜合抽放瓦斯方法。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認(rèn)為是本煤層的瓦斯涌出量，而將老頂初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量認(rèn)為是鄰近層的瓦斯涌出量。A1440A(K ? ?? ???niniqqq）掘采區(qū) （ 4112） 式中： q 區(qū) —生產(chǎn)采區(qū) 相對 瓦斯涌出量， m3/t； K180。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 表 41 純煤的殘存瓦斯含量取值 Table41 pure coal residual gas content values 揮發(fā)分 % 6～ 8 8～ 12 12～ 18 18～ 26 26～ 35 35～ 42 42～ 56 Wc 9～ 6 6～ 4 4～ 3 3～ 2 2 2 2 注：煤的殘存瓦斯量亦可近似地按煤在 壓力條件下的瓦斯吸附量取值。 礦井 己四采區(qū) 瓦斯涌出量 分析與 預(yù)測 （一）瓦斯來源分析 根據(jù)《礦井瓦斯涌出預(yù)測方法》（ AQ101820xx） 己四采區(qū) 瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 25 系如 41 圖所示。根據(jù)瓦斯可抽量及年瓦斯抽放量，己四采區(qū)服務(wù)年限為 a。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 W