【正文】 產(chǎn)、 2 個進行抽放） ，計劃每個炮掘工作面月推進度 120m，巷道掘進寬度 4 m、煤容重 計算 ,掘進期間相對瓦斯涌出量見下表： 掘進期間相對瓦斯涌出量計算表 煤層號 煤層 平均 厚度 （ m） 單巷掘進工作面日產(chǎn)量 （ t） 相對瓦斯涌出量 （ m3/t） M2 M2＋ 1 M3 M4＋ 1 M5 M7 M9 M15 M16 采空區(qū)瓦斯涌出量計算： 28 qk=K（ qc+qj） 式中： qk— 采空區(qū)瓦斯涌出量， m3/t K— 采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，一般為 ～ qc— 采出煤的瓦斯涌出量， m3/t qj— 掘進煤的瓦斯涌出量， m3/t 各煤層回采期間采空區(qū)瓦斯涌出量計算結(jié)果如下 為了考慮礦井的發(fā)展，本礦按年生產(chǎn)能力 60 萬噸進行設(shè)計、年工作日 330 天計算，礦井日生產(chǎn)量為 噸，計劃有 1 個綜采工作面 3 個掘進工作面同時生產(chǎn)。按水平及采區(qū)劃分順序，由上至下開采，采區(qū)內(nèi)各煤層按工作面斜長 由上至下劃分為區(qū)段開采，上、下煤層之間，按二個區(qū)段依次交替開采 ?？刹擅簩?煤質(zhì) 以中灰煤為主，部份為富灰煤 ； 屬中等、中高、高發(fā)熱量煤 。～ 30176。 M4＋ 1煤層：厚 ～ ，平均厚 ，單一結(jié)構(gòu)，頂、底板均為泥質(zhì)粉砂巖。斷距 160～ 240m，破碎帶明顯，一般寬 10～ 50m，尚保持正常地層層序。且表現(xiàn)為南部地層傾角稍陡， 20176。 卡以頭組底至 M1+1煤層底隔水層：為泥巖、粉砂巖及 M1+1煤層等軟弱巖石組成，隔水性好，平均厚 。 飛仙關(guān)組第二、三段弱裂隙含水層（ t1f2+3）：厚 。 產(chǎn)生大量有毒有害氣體，引起工作人員中毒、窒息。另外，還要注意在巷道中尚未查清的斷層可能切穿上下含水層對開采的影響。富源被劃為地震裂 度 7 度區(qū)。 區(qū)內(nèi)地勢總體上東高西低，中部高、南北低。 安全專篇設(shè)計礦井風量為 1956m3/min，選用BDK40— 6— № 15 型 對旋式軸流風機，其技術(shù)特征為：風量 16～ 51 m3/s，風壓為 98～ 1746Pa。 二、設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟指標 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力： 150Kt/a，規(guī)劃規(guī)模 600Kt/a， 設(shè)計抽放瓦斯量： 三、存在問題及建議 祥達 煤礦在煤層瓦斯基本參數(shù)方面（煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤層透氣性系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)等）缺乏必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，今后的工作中要進行相關(guān)數(shù)據(jù)的測定和總結(jié)，為瓦斯抽放提供必要的科學依據(jù)。C ，最低氣溫零下 11176。 從大的范圍上論述，礦區(qū)屬珠江水系。底板以泥巖為主，其次為炭質(zhì)泥巖，厚度小于 1m。 破壞通風系統(tǒng)。出露位置高，受降雨補給，泉水流量不大。泥巖厚度百分比達 %，細砂巖厚度百分比最高值僅為 %。 ～ 15176。 F5 F5 F55為北東向展布的橫斷層，斷距 20～ 30m，未延伸到煤系地層。 M9煤層：厚 ～ ，平均厚 ，含 1～ 4 層夾矸，頂、底板均為泥巖。 單一結(jié)構(gòu) 泥質(zhì)粉砂巖 泥質(zhì)粉砂 巖 M5 ～ 10176。從理論數(shù)值上看，兩項指標均已大于煤塵爆炸無危險值的上限，個別點高達 5 倍，有爆炸性危險 ，在未進行煤塵爆炸性 21 鑒定前煤礦必須按 煤塵有爆炸性危險 性進行管理 。直墻半圓錨噴支護。該礦瓦斯較大。 且該礦 在建設(shè)及生產(chǎn)過程中，應進一步做好生產(chǎn)地質(zhì)勘探工作，及時收集、修正和完善各種資料，特別要作好礦井瓦斯的監(jiān)測工作 以 指導礦井瓦斯災害 的 防治 。掘進工作面先抽后掘影響煤巷的掘進速度，邊抽邊掘雖不影響掘進速度，但需要增加施工鉆場的工程量，該礦設(shè)計煤巷掘時選用邊抽邊掘的抽放工藝。鉆孔終孔間距 2～ 3m（待考察出抽放半徑后按照抽放半徑進行施工），保證鉆孔布置均勻，并有駿工圖。 因此，為保證抽放安全，在采空區(qū)瓦斯抽放過程中，應經(jīng)常 瓦斯?jié)舛?、負?等參數(shù)， 根據(jù)參數(shù)的變化進行調(diào)整，使其達到最佳抽放效果。經(jīng)過回采前的預抽 ，回采期間的相對瓦斯涌出量實際為 ，絕對瓦斯涌出量為。 V） 1/2 式中： d瓦斯管直徑， m Q瓦斯管內(nèi)流量 m3/min 。 1440000 =10878247。 15） 1/2= = == 阻力計算： （ 1） 摩擦阻力計算 △ =（ρ 1 n1+ρ 2 n2）247。 (Xη ) k =247。 結(jié)論：根據(jù)以上選型結(jié)合 祥達 煤 礦地質(zhì)條件和實際情況，巷道出現(xiàn)底鼓嚴重，為了增加管路的抗壓能力， 主 、 支 管 均 選用 外徑為 Φ 630壁厚為 （公稱壓力 ） 的煤礦井下用聚氯乙烯管 抽放采空區(qū)瓦斯能夠滿足生產(chǎn)要求。應有 ～ 的富余系數(shù)。（ ）（ 40 60） 2 = 247。 1000000） =40年 第 二 節(jié) 瓦斯抽放規(guī)模 瓦斯抽放規(guī)模應根據(jù)礦井可抽瓦斯量、礦井服務(wù)年限、礦井瓦斯涌出現(xiàn)狀、抽放瓦斯目的及抽放瓦斯不均衡系數(shù)等因素綜合考慮。預計局扇供風量為 200 m3/min，按照瓦斯?jié)舛?%管理，風排瓦斯量為 ， 根據(jù)以上計算，每個掘進工作面掘進期間需要抽放 ；為了減小采煤工作面采煤期間的瓦斯， 回采前（巷道掘進期間）采用本煤層鉆孔 預抽 瓦斯， 按照 抽放率為 45%， M9煤層每噸可抽放 。 埋管抽放工藝 在回風巷抽放 管 末端設(shè)置一個彎管或?qū)⒊榉殴苣┒颂?，使抽放管口抬高至回風巷頂部，設(shè)木垛對其抽放管口進行保護、使用鐵網(wǎng)對管口進行包扎防 止 煤炭、矸石進入抽放管內(nèi)，以此形成埋管口 。 預抽煤層瓦斯鉆孔量要滿足以下要求： 當采用順層鉆孔抽放時，噸煤鉆孔量至少滿足下例要求： 煤層類別 薄煤層 中厚煤層 厚煤層 容易抽放 可以抽放 ～ ～ ～ 較難煤礦 ＞ ＞ ＞ 當采用穿層孔抽放時，鉆孔見煤點的間距至少滿足： （ 1）容易抽放煤層 15m～ 20m （ 2） 可以 抽放煤層 10m～ 15m （ 3）容易抽放煤層 8m～ 10m 三、抽放工藝 在鉆孔施工完畢后，采用復 合 聚脂，水泥等材料封孔 8～ 10m，使用 pvc 復合膠管進行鉆孔聯(lián)接， 并使用膠管將鉆孔與抽放分流器 連 接 34 牢固，最后使用鐵絲捆緊，立即進行鉆孔抽放。 有利于提高抽放效果，降低瓦斯抽放成本。 Ⅰ、采用采空區(qū)抽采等抽放方法的礦井宜采用低負壓抽采系統(tǒng)。 （ 2）預計掘進期間的瓦斯涌出量 qj=qm+ql 式中： qj— 掘進工作面瓦斯涌出量， m3/min qm— 掘進煤壁瓦斯涌出量， m3/min )1)2( 0 ???????? vLqvmnq vm n— 暴露煤面?zhèn)€數(shù)，單巷掘進時 n=2 m— 煤層厚度， m v— 平均掘進速度， m/min qv— 煤壁瓦斯涌出初速度， m3/m2按照盡量布置雙翼采區(qū)的原則，沿走向?qū)⒌V井劃分為一 個采區(qū)，走向長約 ，傾斜寬約 ，面積 。焦煤 20 區(qū)完整分布在含煤地層下部，占可采煤層總厚度的 32%。 M3 ～ 10176。 M3煤層：厚 ～ ，平均厚 ，含一層泥巖夾矸，頂、底板均為泥巖。 F18斷層 屬區(qū)域性大斷裂之一部分，為南北向展布陡傾斜之壓扭性斷裂帶。 ～ 30176。 平均靜止水位標高 。該地層為礦區(qū)主要含水地層。 引起瓦斯、煤塵爆炸事故。 同時必須堅持“有疑必停”的原則。1 級）。山脊高地由下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組的泥灰?guī)r組成，其兩側(cè)陡坡為下三疊 統(tǒng)飛仙關(guān)組砂頁巖及少量泥灰?guī)r組成，稍小山包定向排列相互連接構(gòu)成次級山脊或臺地，多為下三疊統(tǒng)卡以頭組砂頁巖組成，緩坡及低凹山腳主要為上二疊統(tǒng)煤系地層組成。 礦井設(shè)計生 產(chǎn)能力為 150Kt/a， 礦井服務(wù)年限 ， 其中：一， 二水平 。 9 第一 章 礦井概述 第一節(jié) 礦井地理位置 祥達煤礦 地處 富源縣大河礦區(qū)，地理座標：東徑 104176。C ，年平均氣溫176。流經(jīng)礦區(qū)南側(cè)（直距 2Km）的大河（塊擇河上游），海拔 1688m，匯集喜舊溪河后注入南盤江。往下變?yōu)樯百|(zhì)泥巖并夾菱鐵巖。 造成瓦斯熏人及其爆炸事故。 ～ 升 /S。泉水流量 ～ 升 /S，多以浸出形式出露。屬緩 ～ 中傾斜煤層，含煤地層沿走向、傾向的產(chǎn)狀有一定變化。 F17發(fā)生在 P2β 、 P2l 及 P2c 地層中，距 20m，破碎帶膠結(jié)緊密，對礦床水文地質(zhì)條件無影響。 19 M13煤層：厚 ～ ，平均厚 ，含一層高嶺石泥巖夾矸，頂板為泥質(zhì)粉砂巖，底板泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、菱鐵巖?！?30176。 煤的自燃傾向性 本井田地質(zhì)資料未做煤層自 然 發(fā)火傾向?qū)嶒灅樱刭|(zhì)報告提出 ， 根據(jù)小窯長期開采實踐以及現(xiàn)開采區(qū)調(diào)查等均未發(fā)現(xiàn)煤的自 燃 現(xiàn)象及火災跡象。 23 二 、副斜井 副斜井主要用于行人 、 消防、灑水管路的敷設(shè)，裝備下放人員的絞車。 根據(jù) 中華人民共和國國家標準《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020的相關(guān)要求 ： 凡符合下列情況之一時，必須建立瓦斯抽采系統(tǒng) （ 1）高瓦斯礦井。 31 二 、抽放瓦斯 的可 行 性 衡量 煤層可抽性的指標主要有下列 兩 項。 在生產(chǎn)過程中，鄰近瓦斯涌出量較大，為了減少采煤期間的瓦斯涌出量、確保安全生產(chǎn)，應加大采空區(qū)的瓦斯抽放力度，采空區(qū)抽放采用半封閉式埋管抽放。 1 2 3891011掘進期間卸壓效果不好或未卸壓的措施孔布置圖1213141516174 56718191 2 38910111213141516174 5671819局部地點鉆孔 布置 必須符合下例要求： 在掘進工作面施工抽放孔進行抽放，鉆孔必須覆蓋巷道輪廓線外上幫至少 7 米、下幫至少 3 米，并保持鉆孔始終超前掘進工作面 迎頭前方 7 米以上。 測試孔風筒布木跺保護網(wǎng)留管安設(shè)布置示意圖短接采空區(qū) 39 二、 高位抽放 祥達煤礦煤層間距小，臨近層瓦斯涌入采煤工作面的可能性較大，因此在采取采空區(qū)埋管抽放后如不能滿足瓦斯治理的要求，可采用高位抽放作為補充措施。 預計 采 煤工作 面配風量 1700 m3/min，按照回風流瓦斯?jié)舛?%管理，風排瓦斯量為 ，剩余 要進行抽放。應有 ～ 的富余系數(shù)。 1440000 = B、局部阻力 根據(jù)中華人民共和國國家標準煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范 GB 504712020 的規(guī)定， 管路 局部阻力可按管路摩擦阻力的 10%～ 20%計算，此 處取 20%。ρ 2 式中： △ 混合瓦斯對空氣的相對密度 ρ 1瓦斯密度（取 ） 51 n1混合瓦斯中瓦斯?jié)舛? ρ 2空氣密度（取 ） n2混合瓦斯中空氣濃度 △ =（ + ）247。 ( ) =247。根據(jù)中華人民共和國煤炭行業(yè)標準 MT 的要求結(jié)合祥達煤礦地質(zhì)條件和實際情況，為了增加管路的抗壓能力，選用主 、支 管外徑為Φ 630 壁厚為 （公稱壓力 ）的煤礦井下用聚氯乙烯管能夠滿足生產(chǎn)抽放要求。 V） 1/2 式中： d瓦斯管直徑， m Q瓦斯管內(nèi)流量 m3/min 。 18147600 = ht 分 = ( )247。（ 1440 365 Q247。 一、 預抽煤層瓦斯 預算： 掘進 M9煤層期間 按照每個掘進工作面 平均日出煤量 噸計算，年出煤量為 噸，最大相對瓦斯涌出量 ，絕對瓦斯涌出量為 。 第 五 節(jié) 采空區(qū)抽放 一、采空區(qū)埋管抽放 38 埋管抽放方式 在采面回風巷安設(shè) 井下用聚氯乙烯 PVC 管 ， 管徑為∮ 630， 隨著采面的推進，抽放管口（包括三通）保持埋入采空區(qū)，使用地面永久抽放泵產(chǎn)生負壓，使采空區(qū)氣體向埋管口流動，將采空區(qū)瓦斯抽出，以此減小采空區(qū)的瓦斯涌出和解決工作面瓦斯超限的問題。確保抽放效果。 選擇抽放方法應有利于抽放巷道的布置和維護。 （ 3）地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)宜根據(jù)下列具體情況分別布置高負壓或低負壓瓦斯抽 采系統(tǒng)。 % qs— 頂板鄰近層及不可采夾矸泄出的瓦斯， m3/t L0— 階段斜長度， m ∑ h— 階段煤柱總長度， m ms— 上部鄰近層的厚度， m m— 開采層的可采厚度， m bs— 鄰近層向開采層涌出瓦斯的程度系數(shù)，計算或查表 hh Wccbq ???? 1 0 0)(0 0 chsss WWmmbhL Lq ?????? ? 26 qx— 底板鄰近層及不可采夾 矸泄出的瓦斯，（ m3/t） L0— 階段斜長度， m ∑ h— 階段煤柱總長度， m ms— 下部鄰近層的厚度， m m— 開采層的可采厚度， m bx— 鄰近層向開采層涌出瓦斯的程度系數(shù)，計算或查表 各煤層在回采期間的相對瓦斯涌出量計算結(jié)果表 煤層號 Kw qc （ m3/t） qh （ m3/t） qs （ m3/