【正文】 礦）位于平頂山市以西10 km，在平頂山礦區(qū)的西部，東部與一礦、四礦為鄰，西與十一礦為鄰，北和六礦為鄰。表土為殘坡積物，厚度小，土質(zhì)差，種植玉米，大豆、紅薯等。五礦己四采區(qū)位于李口向斜的西南翼，鍋底山斷層以北。軸部延伸400m左右，山莊三號背斜軸向過46′7孔，方位40176。0～25640mDF1正斷層北東北西48176。庚20直接頂為L5灰?guī)r，含有燧石結(jié)核，厚度變化不大，是區(qū)內(nèi)良好的標志層（K2），灰?guī)r中含有豐富的動物化石，主要有長似紡錘蜒、阿爾卑皺壁蜒、希瓦格蜒未定種，簡單麥粒蜒等?！?2176。間接充水含水層為L7灰?guī)r含水層及寒武系白云質(zhì)灰?guī)r含水層，其它含水層對煤礦生產(chǎn)影響較小。（六）涌水量計算由于本采區(qū)沒有水文孔，考慮到己四采區(qū)與己三采區(qū)水文地質(zhì)情況相近，涌水量預(yù)計采用相關(guān)比擬法。每月底按式（34）計算工作面月平均瓦斯抽采率。 礦井瓦斯涌出量預(yù)測己15煤采面開采期間瓦斯涌出量預(yù)測按瓦斯含量計算工作面的瓦斯絕對涌出量，其計算如下：（1）開采層瓦斯涌出量計算 （42）=（）1015/（2460）= m3/min式中：q1 —本煤層開采涌入工作面的瓦斯量，m3/min k1 —圍巖瓦斯涌出系數(shù)， A —己15采面工作面日產(chǎn)量， 1015t/d X0 —煤的瓦斯原始含量，m3/t Xc —煤的殘存瓦斯含量，m3/t，取經(jīng)驗值X1=3 k2 —工作面丟煤系數(shù)，取回采率的倒數(shù)，k2 =； k3 —工作面巷道瓦斯預(yù)排影響系數(shù)，k3 =（L2h）/L ≈ m — 開采層厚度，己15煤層厚度m=； M — 開采層采高，M=； L — 工作面長度，200m； h — 掘進巷道預(yù)排等值寬度，24m。實測百米鉆孔瓦斯流量12 ~ 30L/,抽放管內(nèi)濃度達35～45%，最高達65%。 鉆孔及鉆場布置及封孔方法順層平行鉆孔預(yù)抽（1）抽放層位開孔位置在己15煤層上、下順槽，鉆孔終孔位置位于己15煤層中。具體布置見圖53?！惶壮榉磐咚瓜到y(tǒng)難以滿足要求.設(shè)計選用的抽放管路基本沿回風(fēng)巷道布置。表62 在0℃及105 Pa氣壓時的值瓦斯?jié)舛?0123456789011020304007865060708090100采區(qū)瓦斯抽放管網(wǎng)阻力，按系統(tǒng)中管路最長，阻力最大的一條進行計算，由于有兩趟瓦斯管路，則分別如下：對于平行鉆場與高位鉆場阻力計算其管路最長，阻力最大的是總干管從地面瓦斯泵房經(jīng)己四采區(qū)風(fēng)井到回風(fēng)石門，再由回風(fēng)下山到己15工作面回風(fēng)巷(上順槽)抽放分管采煤工作面的管路。工作效率低，兩臺并聯(lián)運轉(zhuǎn)，性能較差；相同的功率，流量，壓力與回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機相比。真空泵采用閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)，設(shè)置玻璃鋼冷卻塔和冷卻水泵，水泵采用水位自動控制。 地面抽放瓦斯站安全措施抽放瓦斯站安全措施，應(yīng)遵從以下要求：――在一個抽放站內(nèi)，抽放瓦斯泵及附屬設(shè)備只有一套工作時，應(yīng)備用一套；兩套或兩套以上工作時，其備用量可按工作數(shù)量的60%計。困難已經(jīng)使很多人畏懼，更何況還要在知識的汪洋大海中再度撈針，所以說畢業(yè)設(shè)計也考驗著一個人的意志品質(zhì)。我會倍加努力，創(chuàng)造人生輝煌?；厥走@兩個多月的時間，有很多遺憾，也有很多的留戀。柵欄處必須設(shè)警戒牌和瓦斯監(jiān)測裝置，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迗缶瘯r，應(yīng)斷電、停止抽放瓦斯、進行處理。――在傾斜巷道中，管路應(yīng)設(shè)防滑卡，其間距可根據(jù)巷道坡度確定，對28○以下的斜巷，間距一般取15m20m。⑶瓦斯抽放泵真空度計算 （615）式中 —瓦斯抽放泵的真空度，%；—瓦斯抽放泵提供的最大負壓，Pa，其值可通過式（614）進行計算。己15支管下：D= (69)（m）管路選用DN250mm無縫鋼管做為己15采面下順槽抽放瓦斯管。⑵抽放瓦斯站的建設(shè)方式，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。作為采空區(qū)瓦斯抽放的預(yù)埋管路，管路上每隔一段距離串接一個專用三通管，作為抽放采空區(qū)瓦斯的吸氣口。（1）為提高瓦斯抽放率應(yīng)采用開采層、采空區(qū)相結(jié)合的綜合抽放方法；（2）當井下采掘工作所遇到的瓦斯主要來自開采層本身，只有抽放開采層本身的瓦斯才能解決問題時，應(yīng)采用開采層瓦斯抽放；（3）工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量大，危害工作面安全生產(chǎn)或老采空區(qū)瓦斯積存量大，向鄰近的回采工作面涌出瓦斯量多以及增大采區(qū)和采區(qū)總排瓦斯量，應(yīng)采取采空區(qū)瓦斯抽放；（4）對于瓦斯含量大的煤層，在煤巷掘進時，難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可在掘進工作開始前對煤層進行大面積預(yù)抽或采取邊掘邊抽的方法加以解決；（5）對于煤層透氣性較低，采用預(yù)抽方法不易直接抽出瓦斯，掘進時瓦斯涌出不很大而回采時有大量瓦斯涌出的煤層，可采用邊采邊抽或增大孔徑和孔長及鉆孔密度等措施進行抽放瓦斯的方法；（6）若圍巖瓦斯涌出量大，以及溶洞、裂縫帶儲存有高壓瓦斯并噴出時，應(yīng)采取圍巖瓦斯抽放措施。通過上述計算與分析，根據(jù)瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果，只有在抽放后，通過風(fēng)排才可以保證己四采區(qū)安全生產(chǎn)。⑵礦井絕對瓦斯涌出量達到以下條件的：①大于或等于40m3/min；②～，大于30m3/min；③～，大于25m3/min；④～，大于20m3/min；⑤，大于15m3/min。1 井（或采區(qū)）瓦斯抽放率的測定與計算：在瓦斯抽采站的抽采主管上安裝瓦斯計量裝置，測定礦井每天的瓦斯抽采量。己組煤頂板砂巖水在沒有開采情況下，由于各含水層之間有隔水層存在，各含水層之間水力聯(lián)系較差，開采后采空區(qū)上方產(chǎn)生斷裂，裂隙帶高度最大可達80m，基本能貫穿己組頂板砂巖含水層，采空區(qū)上方砂巖水通過裂隙導(dǎo)入采空區(qū)，另外，采空區(qū)上部階段頂板砂巖水在重力作用下，沿巖層傾斜方向滲入采空區(qū)，對采空區(qū)上部階段砂巖水起排泄作用，如己1723140先回采后，上部采面己17231己1723080在回采過程中基本沒有進行排水。在采區(qū)西南，有龍門口水庫，此水庫緊鄰己四采區(qū)，但由于鍋底山斷層阻隔，加上南部地表第四系覆蓋層隔水層較厚，對己四采區(qū)水文條件無影響。五煤段（丙煤段）本段為深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰色細～中粒長石石英砂及煤層，局部含紫斑泥巖，含煤3～5層，其中丙3煤層為局部可采煤層。太原組由生物碎屑、灰?guī)r、泥巖、泥質(zhì)砂巖和煤組成，含煤6～9層，常見7層，其中庚20煤層為本區(qū)可采煤層。40～2802000mF4正斷層南北西45176。己四采區(qū)位于諸葛廟背斜西翼，該背斜在己四采區(qū)表現(xiàn)不明顯，構(gòu)造幅度較小，為寬緩褶皺。區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造為一寬緩的復(fù)式向斜，即以李口向斜和靈武山向斜為主，其間為尖山背斜的一系列北西方向的褶皺。冰凍期一般為11月到次年3月，最大凍土層深度220mm，最大積雪厚度160m最長冰凍期為170天。庚20煤層前部開采時溫度為27℃左右。，服務(wù)年限為64年，1996年經(jīng)集團公司同意，將六礦己組煤層劃歸五礦開采增加了五礦可采儲量。根據(jù)平煤五礦己四采區(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。瓦斯：屬突出礦井，己組煤層是突出煤層，瓦斯含量隨深度增加而增加；庚20煤層屬低瓦斯煤層。地面建筑有六礦北山進風(fēng)井、回風(fēng)井、五礦北山進風(fēng)井以及山莊、馬溝、戶口、周家等18個村莊。 現(xiàn)有水源、電源水源礦井工業(yè)廣場建有水廠，供水能力為15000m3/d，能滿足井上下所有系統(tǒng)的供水需求。平均10176?！?5176。0～25300DF6逆斷層?xùn)|西北50176。（三）二疊系下統(tǒng)下石盒子組本組含煤三段，分別是第三煤段（戊組煤）、第四煤段（丁組煤）、第五煤段（丙煤）?？傊?，己1617煤層屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。雖然在垂向上水力聯(lián)系較弱，但采面回采頂板垮落后，使上部巖層產(chǎn)生裂隙，根據(jù)經(jīng)驗公式，裂隙帶高度最大可達80m高，煤層開采加大頂板砂巖含水層之間的水力聯(lián)系，使采面涌水增大，預(yù)計己四采區(qū)在掘進時，山莊復(fù)式褶皺附近涌水量為5～15m3/h，其它地段，頂板砂巖水局部有滴淋現(xiàn)象，回采時，采面正常涌水量為20m3/h，最大可達50m3/h。五、瓦斯抽采率根據(jù)本礦實際抽放率，并參照《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》，確定己四采區(qū)瓦斯抽放率＞30%。符合設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 （45）=（）2136/（2460）= m3/min式中：q1 — 本煤層開采涌入工作面的瓦斯量，m3/min k1 — 圍巖瓦斯涌出系數(shù)， A — 己1617采面工作面日產(chǎn)量，2136t/d X0 — 煤的瓦斯原始含量，m3/t Xc — 煤的殘存瓦斯含量，m3/t，取經(jīng)驗值X1=3k2 — 工作面丟煤系數(shù)，取回采率的倒數(shù)，k2 =； k3 — 工作面巷道瓦斯預(yù)排影響系數(shù)，取 掘進工作面瓦斯涌出量預(yù)測（1）己15煤層掘進工作面a、己15煤層掘進落煤瓦斯涌出量 （46）=（）= m3/min式中：s — 掘進端頭見煤面積，m2；V — 平均掘進速度，m/min；r — 煤的容重，t/m3；X0 — 煤層瓦斯含量，m3/t；Xc — 煤層殘存瓦斯量，m3/t。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：按礦井瓦斯來源實施開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放；：多瓦斯來源的礦井，應(yīng)采用綜合瓦斯抽放方法?？讖?0mm，孔深80m。圖54 邊掘邊抽6 瓦斯抽放管路系統(tǒng)及設(shè)備選型 抽放管路選型及阻力計算 規(guī)定根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，對瓦斯抽放管路有如下要求：：抽放管路系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動，確保管道運輸、安裝和維護方便，并應(yīng)符合下列要求：——抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應(yīng)平直，轉(zhuǎn)彎時角度不應(yīng)大于50176。根據(jù)采區(qū)及各采區(qū)抽放瓦斯量、抽放瓦斯?jié)舛?，考慮到為今后抽放瓦斯留有余量(可能的最大流量)，分別計算選擇各段抽放管路如下：對于去往己15采面高位鉆場與平行鉆場管路的選擇（1）總干管： （62） （m）管路選用DN300mm無縫鋼管做為抽放瓦斯主管。礦井抽放系統(tǒng)的總阻力，必須按管網(wǎng)最大阻力計算，抽放瓦斯系統(tǒng)應(yīng)不出現(xiàn)正壓狀態(tài)。結(jié)合本礦井抽放煤層透氣性較差，抽放量不大的特點，設(shè)計推薦采用水環(huán)式真空泵作為本礦井瓦斯抽放設(shè)備，該方案的優(yōu)點是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)可靠，工作輪內(nèi)充滿水，起防爆阻焰作用，安全性高。4)地面管路防凍措施。給水管路及水池容積均應(yīng)考慮消防水量。畢業(yè)設(shè)計不亞于以往任何形式的學(xué)習(xí)、實踐。菁菁校園，草木正綠，又是離別的時候。――抽放瓦斯泵必須有前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風(fēng)道或分區(qū)回風(fēng)道；已建永久抽放系統(tǒng)的礦井，移動泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放系統(tǒng)的管道內(nèi)，但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》第一百四十八條規(guī)定。2BE1400型水環(huán)式真空泵，設(shè)備尺寸小，質(zhì)量輕、操作簡單，運行平穩(wěn)，具有電耗小，總投資少等優(yōu)點。 計算方法⑴瓦斯泵流量計算抽放瓦斯泵流量必須滿足抽放系統(tǒng)服務(wù)年限之內(nèi)最大抽放量的需要。己15支管下：D= （64）（m）管路選用DN100mm無縫鋼管做為己15采面下順槽抽放瓦斯管。：抽放瓦斯管路的管徑應(yīng)按最大流量分段計算，并與抽放設(shè)備能力相適應(yīng)，抽放管路按安全流速為5~15m/s和最大通過流量來計算管徑，抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10%。具體布置見表51；圖51。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認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為是鄰近層的瓦斯涌出量。（2）己1617煤層掘進工作面由于開采己1617煤層時，煤層已被解放，己1617煤層的瓦斯部分釋放到己15煤采空區(qū)中被瓦斯抽放系統(tǒng)抽出。己四采區(qū)瓦斯含量高，根據(jù)本礦井和鄰近礦井生產(chǎn)經(jīng)驗，若不采取有效措施，則必然造成工