【正文】 孔質(zhì)量。二、 鉆孔施工設(shè)備要求(1)電動機(jī)及附屬電器設(shè)備必須防爆。其硐室工程設(shè)計和施工由金溝煤礦自行完成。第三節(jié) 礦井瓦斯抽放管道阻力計算一、摩擦阻力抽放管道摩擦阻力 ??式中： HZ——沿程阻力，PaL——管路長度，m R——混 合 氣 體 對 空 氣 密 度 比 21??n??45——純 瓦 斯 密 度 ， ；1?——混 合 氣 體 中 純 瓦 斯 含 量 ， %；n——空 氣 密 度 ， ；2——混 合 氣 體 中 純 空 氣 含 量 ， %；Q——管 道 內(nèi) 氣 體 流 量 ， m3/h；D——瓦 斯 管 內(nèi) 徑 ， cm；K0——管 徑 系 數(shù) 。瓦斯管道為金屬管材時，必須進(jìn)行防腐處理，表面著彩色以示區(qū)別；為其它材質(zhì)管道時，必須與其它管路有明顯的區(qū)別標(biāo)志。(12)新安裝或更換的管路要進(jìn)行漏氣實驗，漏氣管路不能使用。在抽放管路上設(shè)置測壓嘴，以便經(jīng)常觀測抽放管內(nèi)的壓力。 N250放 水 箱m抽 放 管 路放 水 箱圖 35 負(fù)壓放水器結(jié)構(gòu)加工圖在 CF 型自動放水器中，自動放水器要求抽放管道距地板的高度至少有 ，安裝方法見圖 36 所示。設(shè)計選用 FW2 型高負(fù)壓瓦斯采樣器。平時，可用一頭捆扎的細(xì)膠管套緊，確保與管外空氣隔絕。另外，也可選擇人工放水器。圖31 井下管路懸臂吊掛敷設(shè)示意圖51圖 32 井下管路支撐墩示意圖第七節(jié) 管路附屬設(shè)施管路附屬設(shè)施主要包括如下設(shè)備：抽放管路低洼處要安裝放水器；抽放管路上配置控制閥門、測壓嘴、氣體流量測定裝置等；移動泵站配置 U型管水柱計、瓦斯檢定器(100％)、高負(fù)壓取樣器、氣壓計等檢測儀。管卡間距根據(jù)巷道傾角而定，巷道傾角≤30176。第六節(jié) 管路敷設(shè)一、井下管路敷設(shè)要求礦井井下的環(huán)境條件較惡劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受壓變形，空氣濕潤易銹蝕等。30%= 3/min。 孔 口 風(fēng) 壓 表孔 口 降 塵 水空 壓 機(jī) 水 閥水 源 水 管冷 卻 水高 壓 軟 管氣 閥 液 壓 泵 站 孔 口 鉆 屑鉆 頭孔 底 鉆 屑孔 內(nèi) 鉆 桿鉆 孔 外 鉆 桿主 機(jī)鉆 接氣 閥操 縱 臺圖 37打 鉆 工 藝 流 程 圖圖 210 鉆孔施工工藝流程第三章 移動抽放系統(tǒng)的設(shè)計和抽放管路的敷設(shè)根據(jù)礦井瓦斯異常涌出區(qū)煤層瓦斯的賦存狀況和抽放布置，瓦斯抽放系統(tǒng)主要為解決井下局部瓦斯異常問題，因此礦井采用井下移動式瓦斯抽放泵站進(jìn)行局部瓦斯抽放。(3)抽放濃度根據(jù)目前礦井的具體情況和所選用的抽放瓦斯方法，設(shè)計礦井的瓦斯抽放濃度 30%。(2)聚氨脂封孔聚氨脂是一種新型的化學(xué)封孔材料，由異氫酸酯、聚醚和幾種添加劑反應(yīng)生成硬質(zhì)泡沫體。其額定壓力()MPa，流量 ～ 3/min。③穿層鉆孔的終孔位置，應(yīng)穿過煤層頂(底) 板 以上。鉆孔布置參數(shù)如表 23 所示。上 元 炭煤 層圖 21 上元炭煤層采后裂隙帶預(yù)計(2)抽放工藝當(dāng)回采工作面回風(fēng)中出現(xiàn)瓦斯超限時，可以考慮對采空區(qū)實施頂板鉆孔抽放。礦井技術(shù)人員可根據(jù)礦井的實際生產(chǎn)情況和瓦斯?fàn)顩r，對抽放鉆孔、瓦斯抽放等相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和修正，以提高瓦斯抽放效果，確保礦井安全生產(chǎn)。28綜合考慮礦井瓦斯涌出現(xiàn)狀、瓦斯抽放目的、生產(chǎn)能力等因素，為確保抽放系統(tǒng)隨著礦井開采水平的進(jìn)一步延深，能在一個較長時期內(nèi)穩(wěn)定地發(fā)揮作用，確定礦井瓦斯抽放規(guī)模 。(2)抽放瓦斯要有針對性，即針對礦井瓦斯來源，采取相應(yīng)措施進(jìn)行抽放。②施工機(jī)具。一、建立瓦斯抽采系統(tǒng)的必要條件根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》 、 《礦井瓦斯抽放管理規(guī)定》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》等有關(guān)規(guī)定與要求，凡是同時具備如下條件之一者，可建立瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽放：一個回采工作面的絕對瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于 3m3/min；礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 400Kt/a 以下礦井絕對瓦斯涌出量大于15m3/min；煤與瓦斯突出礦井；煤與瓦斯突出礦井開采保護(hù)層時也必須抽放瓦斯。因此，準(zhǔn)確測定煤層瓦斯壓力是十分必要的。⑥因機(jī)械摩擦，油脂等引發(fā)的火災(zāi)，要就近使用矸砂或水管用水滅火。②轉(zhuǎn)載點必須設(shè)置噴霧灑水裝置。根據(jù)工作面瓦斯涌出等情況，判定調(diào)風(fēng)措施，進(jìn)行風(fēng)量調(diào)整滿足工作面生產(chǎn)需要。暗斜井提升絞車型號：JTKB—，電動機(jī)功率：45KW，斜長 120m，傾角 20176。礦井通風(fēng)等積孔：容易時期等積孔： m 2，困難時期等積孔： 2?，F(xiàn)三水平東西兩翼基本開采結(jié)束，下一步開采水平主要為四水平東西兩翼，可以布置兩個采煤工作面。根據(jù)《威遠(yuǎn)縣安全生產(chǎn)管理監(jiān)督局關(guān)于 2022 年度全縣煤礦瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(fù)》(自威安監(jiān)發(fā) [2022]96 號)，威遠(yuǎn)縣金溝煤礦絕對瓦斯涌出量 ，相對瓦斯涌出量為 ，屬高瓦斯礦井。 砂 巖 大 型 斜 層 理 發(fā) 育 。稀疏分布，穿層延伸—，大多為張性，泥質(zhì)充填。礦井正常生產(chǎn)情況下，年工作日 330 天。本礦瓦斯抽放系統(tǒng)主要解決局部瓦斯涌出量大而采取局部抽放措施。威遠(yuǎn)縣金溝煤礦原名威遠(yuǎn)縣深溝煤礦，1982 年新建，1983 年建成投產(chǎn)。瓦斯抽放設(shè)計的編制主要針對礦井在抽放過程中存在的各種不安全因素，采用的各種安全措施、設(shè)施均依據(jù)國家有關(guān)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)、設(shè)計規(guī)范、安全裝備標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行編制，盡量采用新技術(shù)、新工藝。屬鎮(zhèn)辦集體企業(yè)，主采草皮炭煤層。傾角 68176。9威 遠(yuǎn) 縣 金 溝 煤 礦 礦 區(qū) 綜 合 地 層 柱 狀 圖地 層 系 統(tǒng)系 統(tǒng) 組 段 代號 厚 度 柱 狀 圖 巖 性 描 述NNNNNCCCCCCCNNNNN(m)1:201:20Q3Xj63xj53xj43xj3xj23xj1第 四 系 3三疊 系 上統(tǒng) 須 家河 第一段第二段第三段第四段第五段第六段 1081235064504未見底風(fēng) 化 、 坡 積 、 砂 、 粉 砂 、 粘 土 。TTTTT圖 1—2 威遠(yuǎn)縣金溝煤礦煤層綜合柱狀圖煤質(zhì)礦井煤層呈層狀、近似層狀，煤層顏色為黑色、近似金屬關(guān)澤，細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)，參差狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育，煤巖類型以暗煤為主，屬亮暗煤型?；仫L(fēng)斜井一端與總回風(fēng)巷相連，一端直接接通往地面，在地面布置風(fēng)井，由此形成礦井開拓系統(tǒng)。主斜井、行人斜井和回風(fēng)斜井均為整個礦井開采服務(wù)，服務(wù)年限為13 年。材料運輸與原煤運輸方向相反。②工作面運輸巷和回風(fēng)巷繞道的風(fēng)門必須連鎖，防止同時打開兩扇風(fēng)門，造成風(fēng)流短路。在掘進(jìn)工作面每次放炮前，瓦斯員必須到停掘的工作面及其附近風(fēng)流中檢查瓦斯?jié)舛?，只有在兩個工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^ 1%時，方可放炮，否則，必須停止掘進(jìn)，進(jìn)行處理。④任何人發(fā)現(xiàn)工作面著火時，首先應(yīng)立即采取一切可行的方法直接滅火。第二章 礦井瓦斯抽放方案設(shè)計第一節(jié) 瓦斯基本參數(shù)煤層瓦斯抽采基礎(chǔ)參數(shù)包括：煤層瓦斯壓力、煤層透氣性系數(shù)、煤層瓦斯含量、煤層鉆孔自然瓦斯涌出量及其衰減系數(shù)、煤樣瓦斯吸附常數(shù) a和 b 值與工業(yè)分析等。因此，對于一個礦井或采區(qū)(帶區(qū))是否必要抽放瓦斯，首先要從安全生產(chǎn)的角度來考慮，即當(dāng)采用通風(fēng)方法解決瓦斯超限問題不可能或不合理時，就應(yīng)采取抽放措施。屬于較難抽放的煤層，因采用一般的抽放方法已經(jīng)失去作用，故而常常采取特殊措施方可收到一定的抽放效果。可以采用移動抽放系統(tǒng)，解決個別地點瓦斯涌出量大的情況。按 30%計算，礦井應(yīng)抽出瓦斯量應(yīng)不低于 30%=。 具體實施時，現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存狀況、巷道布置方式、瓦斯來源、瓦斯涌出預(yù)測分析以及煤層存在煤與瓦斯突出危險等，確定礦井的瓦斯抽放方法。預(yù)計上元炭煤層開采后，冒落角 550，卸壓角 750。為了保證抽放鉆孔的抽放量，在+265m 水平 19 對拉回采工作面回風(fēng)巷中，沿回風(fēng)巷方向， 從開切眼開始退后 20m 位置補充一個鉆場，然后每間隔 10m 布置一個鉆場。④礦井技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)礦井的實際生產(chǎn)情況和瓦斯?fàn)顩r，對抽放鉆孔布置方式及相應(yīng)技術(shù)參數(shù)定期進(jìn)行總結(jié)、調(diào)整、修正。如圖 25 所示。封孔時先把注漿管和抽放管固定在鉆孔內(nèi)；固定方法可采用木塞或錨固劑等，注漿管和抽放管要露出孔口 100～150mm 。抽 放 支 管 放 水 器 閥 門 流 量 測 定 管圖 28 采掘工作面鉆孔封孔器與抽放管路的連接40抽 放 管鉆 孔 水 泥 漿 注 漿 管封 孔 泵 抽 放 管注 漿 管黃 泥 封 堵圖 29 封孔泵與被封鉆孔的連接圖第七節(jié) 瓦斯抽放設(shè)備及工藝一、鉆孔參數(shù)及鉆進(jìn)工藝(1)鉆孔直徑根據(jù)國內(nèi)瓦斯抽放實踐經(jīng)驗，礦井抽放鉆孔選用開孔直徑 90mm、終孔直徑為 65mm 的鉆孔。風(fēng)排粉鉆孔施工工藝流程見圖 210。第二節(jié) 抽放管徑和管材的選擇瓦斯管管徑一般采用下式計算，并參照抽放泵的實際能力留有備用量，同時考慮運輸和安裝的方便。表 31 ZWY—7/15 型移動式抽放泵站主要技術(shù)參數(shù)型號 最大抽氣量 (m3/min) 外形尺寸 ≤（長寬 高） 電機(jī)功率(kW) 轉(zhuǎn)速(r/min) 耗水量(L/min) 供水壓力（KPa） 真空度ZWY—7/15 7 15 1450 15 17—30 Mmhg該產(chǎn)品符合礦用防爆電氣設(shè)備制造的有關(guān)規(guī)程的要求。管路距離巷道底板不小于 300mm。(20)抽放管路應(yīng)保持一定的坡度，一般不小于 1％。使用孔板流量計的管道條件和安裝要求：孔板上游側(cè)的測量管長度為 10D，下游側(cè)的長度為 4D；測量管內(nèi)表面應(yīng)清潔，無凹陷和沉淀物，其相對粗糙度 K/D 應(yīng)少于或等于；孔板上、下游所需直管長度不得小于相應(yīng)的最小值；測量管長度之外的直管段內(nèi)表面的相對粗糙度 K/D 小于或等于 ，但也允許使用相對粗糙度更高一些的管子；在測量管中安裝孔板時，開孔軸線與測量管軸線同軸，孔板上游側(cè)端面與管道軸線垂直，垂直度小于177。(5)測壓嘴 (孔)測壓嘴即測定管路中瓦斯流的壓力和瓦斯管路中氣體取樣的小孔，在管路安裝以前，預(yù)先焊裝上，并檢查有無焊渣堵塞和漏氣現(xiàn)象。測定管路壓力和瓦斯?jié)舛软氃谕晃恢谩榱藱z修的方便，可在進(jìn)水管串接一個球閥。(2)計量裝置瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個重要參數(shù)，瓦斯流量測定方法的種類很多，應(yīng)用條件也有所不同。(14) 抽放管與鉆場連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯檢測和計量裝置。(5) 抽放管上的閥門應(yīng)設(shè)置在井下主要分區(qū)點，確保每點進(jìn)行撤安管路時，不影響其它區(qū)域的正常抽放。鉆h五、瓦斯泵真空度計算礦 井 抽 放 總 負(fù) 壓 )0342(.1?????HK）（ 鉆管抽 %%???抽?式 中 ： ——瓦 斯 泵 真 空 度 。管網(wǎng)系統(tǒng)由三部分組成：主管，抽采和輸送全礦井瓦斯管路；支管，抽采和輸送一個采、掘工作面的瓦斯管路；管網(wǎng)附屬裝置。在綜合分析我國煤礦常用鉆機(jī)性能和現(xiàn)場實際使用情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦井煤層硬度以及設(shè)計抽放鉆孔的長度，選擇 ZY650 型全液壓鉆機(jī)。鉆 孔 抽 放 管 前 擋 板 麻 布 聚 氨 酯 后 擋 板圖 27 聚氨脂封孔示意圖聚氨脂封孔操作簡單，省時省力，氣密性好，抽放效果好，但封孔成本略高于水泥漿封孔。當(dāng)鉆孔傾角較小時可適當(dāng)增大漿液的濃度、適當(dāng)增大封孔長度。⑥采煤工作面控制范圍工作面前方 20m 以上；石門(井筒)揭煤工作面控制范圍應(yīng)根據(jù)煤層的實際突出危險程度確定，但必須控制到巷道輪廓線外 12m 以上( 煤層傾角＞8176。第六節(jié) 鉆場及鉆孔布置一、鉆場布置的原則(1)鉆場布置應(yīng)免受采動影響，避開地質(zhì)構(gòu)造帶，便于維護(hù)，利于封孔。各鉆孔終孔位于頂板裂隙帶內(nèi)，設(shè)計鉆孔終孔點距煤層頂板(垂距)20m( 抽放后根據(jù)實踐調(diào)整)。高在礦井采煤時，除本煤層有大量瓦斯涌出外，鄰近層、圍巖、煤柱和工作面的丟煤都會向采空區(qū)涌出瓦斯。(7)抽放方法應(yīng)有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的敷設(shè)，有利于增加鉆孔的抽放時間。其次，在抽放瓦斯的開始階段，還應(yīng)進(jìn)行必要的有關(guān)參數(shù)考查測定，以確定合理的抽放工藝和參數(shù)；在正常抽放時，要全面加強管理，積累資料，不斷總結(jié)經(jīng)驗，從而不斷改進(jìn)和提高抽放瓦斯工作。礦井井下水源充足，抽放供水條件較好，且符合泵站設(shè)置相關(guān)要求。因此，從通風(fēng)能力看，金溝煤礦開采+220m 水平上元炭煤層不具備建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽放的必要條件。其物理意義是：在1m 長的煤體上，當(dāng)瓦斯壓力平方差為 1MPa2 時，通過 1m2 煤層斷面每日流過的瓦斯 m3 數(shù)。甲烷自動報警儀發(fā)出報警信號 ，停止工作面的打眼、放炮。④經(jīng)常沖刷巷道頂幫和管路上的粉塵。③局部通風(fēng)機(jī)要裝有風(fēng)電、瓦斯電閉鎖裝置，停風(fēng)或瓦斯超限時能自動切斷供風(fēng)巷道內(nèi)的一切電源。排水路線：工作面→運輸巷→臨時水倉→排水倉→主水倉→水泵→+390m 水平流出井口四．礦井供電系統(tǒng)礦井雙回路、雙電源供電。機(jī)電硐室均設(shè)在進(jìn)風(fēng)流中，設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)門和風(fēng)窗。礦井通風(fēng)方式為中央邊界式。左右，井筒斜長 511m，主斜井井筒規(guī)格為 ，斷面積 178。淺 灰 ， 灰 色 厚 層 狀 長 石 石 英 砂 巖 ， 夾 粉 砂 質(zhì) 泥 巖 。三水平水泵型號為 D46—309，流量為 46m3/h，電機(jī)功率為 55kw ，楊程為8270m。（5）須家河組第三段（T 3X3） ，厚30m巖性為灰色薄層塊狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖。礦井已留設(shè)的隔水保安煤柱，不得任意越界或損壞，以防突水事故的發(fā)生。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條規(guī)定，礦井必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)。隨著礦井產(chǎn)量增加，開采水平延深，金溝煤礦礦井瓦斯涌出量還會不斷增加，為解決今