【正文】 ??? (33) A2i—受采動影響后能夠 向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲量， Mt； X2i—受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量， m3/t； W3—受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量， Mm3，實測或按下式計算： )( 213 WWKW ?? (34) K—圍巖瓦斯儲量系數(shù)，一般取 K＝ ~。煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量的一個主要因素，當煤的吸附能力相同時，煤層瓦斯壓力越高，煤中所含瓦斯量也越大。 本設計主要針對界溝礦井東一采 72 煤層。共含灰?guī)r 13層，累厚 63m左右， 8 灰厚度較大。 資源勘探、井筒檢查孔和二維地震補勘資料表明：本井田共發(fā)現(xiàn)斷層 35 條，其中正斷層 28 條，逆斷層 7 條 。然后根據(jù)計算得到的參數(shù)進行分析，確定抽放方法和抽放設備，并且對該礦瓦斯抽放方法和抽放設備的選取，進行論證。 （ 5）鉆孔工程量不足 抽采鉆孔具有輸排瓦斯和提高煤層透氣性的雙重作用。近年來，國內(nèi)外對高瓦斯礦井采空區(qū)瓦斯抽放進行了大量的研究，隨著煤礦安全生產(chǎn)以及對瓦斯利用的重視，采空區(qū)抽放比例正在逐步增大。此方法由于采動影響，煤層已卸壓，煤層透氣性增加，抽放效果好，不受采掘工作影響和時間限制，具有較強的靈活性和針對性，但 開孔位置在煤層，封孔不易保持嚴密，影響抽放效果和瓦斯?jié)舛?。由于在我國一些透氣性較差的高瓦斯煤層及突出危險煤層采用通常的布孔方式預抽瓦斯的效果不理想、難以解除煤層開采時的瓦斯威脅，為此，從 60 年代開始。這期間為提高瓦斯抽 放率，各國都對瓦斯抽采技術(shù)進行了研究：前蘇聯(lián)針對低透氣性煤層難抽問題，在頓巴斯、卡拉干達和庫基巴斯礦區(qū)最先提出并試驗應用了交叉鉆孔強化預抽煤層瓦斯的方法，顯著提高了低透氣性煤層的瓦斯抽放率；而日本針對開采深度大的煤層時采用大直徑鉆孔來提高抽采效果；德國和捷克通過向煤層打放射狀鉆孔以延長抽采時間，成功達到了提高瓦斯抽采量河南理工大學本科畢業(yè)設計 3 的目的；在封孔工藝上，德國和日本在首先推廣應用聚氨酯封孔技術(shù)，使抽放負壓達到50KPa 以上，近年來由于石油、天然氣能源的急缺，煤層氣作為煤炭的伴生能源更是受到熱捧，美國等發(fā)達國家掀起了對瓦斯 抽采開發(fā)試驗的新浪潮。這些血淋淋的事實無不說明了瓦斯事故是制約煤礦安全生產(chǎn)的 “頭號大敵 ”。河南理工大學本科畢業(yè)設計 I 界溝礦瓦斯抽放設計 摘要 ： 礦井瓦斯抽放，是指為了減少和解除礦井瓦斯對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機械設備和專用管道造成的負壓，將煤層中存在或釋放出來的瓦斯抽出來，輸送到地面或其它安全地點 的方法 。而在這些事故中，瓦斯事故死亡人數(shù)所占比例最大；據(jù)統(tǒng)計我國煤礦一次死亡 10 人以上的特大事故中有70%以上是由于瓦斯（煤塵）爆炸事故； 20xx 年～ 20xx 年，工礦類相關(guān)行業(yè)死亡 10 人/次以上特重大事故中，煤礦死亡人數(shù)就占 %～ %；而在煤礦企業(yè)所發(fā)生的一次死亡 10 人以上事故中，瓦斯事故占死亡人數(shù)的 77%。 年瓦斯抽放量得到井噴式發(fā)展主要有兩個原因：一是這期間抽放瓦斯礦井數(shù)目大大增加，二是單個礦井的年瓦斯抽放量的增長。 ③ 低透氣性煤層強化抽瓦斯階段。即在工作面前方，在進風巷或回風巷中每隔一定距離打平行于工作面的鉆孔，然后插管、封孔進行抽放，也可以每隔一段距離（ 20～ 30m）掘一鉆場，布置 3 個扇形鉆孔，然后插管、封孔進行抽放。尤其是對于本煤層預抽效果不理想、采空區(qū)瓦斯涌出量大的工作面，采空區(qū)抽放方法是首選的抽放方法。 （ 4）抽采時間短 由于我國的高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井都不同程度地存在采掘失調(diào)，采煤工作面預抽瓦斯的時間普遍不足，據(jù)焦作、鶴壁、平頂山、淮南、淮北、撫順、鐵法等礦區(qū)的統(tǒng)河南理工大學本科畢業(yè)設計 7 計，突出煤層采煤工作面預抽瓦斯時間最長為 8 個月，最短僅為 1 個月，平均預抽時間只有 個月。 技術(shù)路線 首先收集有關(guān)宿州煤電界溝煤礦的煤質(zhì)、地層、瓦斯與地質(zhì)方面的資料，了解瓦斯抽放的地質(zhì)背景和采掘工作面的瓦斯抽放系統(tǒng)，查閱相關(guān)資料，對瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進行計算或預測。向斜西翼發(fā)育有一組與地層走向近于平行的北傾逆斷層，而局部地段出現(xiàn)的次級小褶曲，則使得全井田具有復向斜的特點。 ④ 、石炭系太原組灰?guī)r與其間的砂巖、泥巖、粉砂巖和薄煤層組成。 回采工作面采用單一走向長 壁布置、綜合機械化采煤方法，后退式回采，全部垮落法管理頂板。 煤層瓦斯壓力 煤層瓦斯壓力是指煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓河南理工大學本科畢業(yè)設計 14 力。 計算方法 根據(jù)《 MT501896礦井瓦斯抽放工程設計規(guī)范》第 ，礦井瓦 斯儲量應為礦井可采煤層的瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和。 （ 3） 開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。其概算法是： 可抽瓦斯量 =瓦斯儲量 抽放率 =65%=。d 相當于 。 工作面采用 “U”型通風，掘進工作面均采用壓入式獨立通風。 2）煤質(zhì) 依據(jù)《中國煤炭分類國家標準》（ GB575186）， 72 煤層為低灰～中灰、特低硫～低煤層 平均厚度（ m） 頂板巖性 底板巖性 結(jié)構(gòu) 可采性 穩(wěn)定性 71 以泥巖為主，少量砂巖 以泥巖為主 簡單 局部可采 較穩(wěn)定 72 多為泥巖，局部為砂巖和粉砂巖 以泥巖為主 較簡單 全區(qū)開采 較穩(wěn)定 — 穩(wěn)定 82 主要為砂巖，少量為粉砂巖和泥巖 以泥巖為主 較簡單 全 區(qū)開采 較穩(wěn)定 — 穩(wěn)定 10 多為砂巖，泥巖和粉砂巖次之 多為粉砂巖和泥巖 較復雜 全區(qū)開采 較穩(wěn)定 — 穩(wěn)定 河南理工大學本科畢業(yè)設計 12 硫、特低磷、高發(fā)熱量和具很強粘結(jié)性的肥煤，有少量焦煤和氣煤。 ② 、新生界松散層含、 隔水層 (組 ) 第四系松散層一般在 280m左右。 根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范（ GB5001120xx）》的有關(guān)規(guī)定，本井田所在地的抗震設防烈度為 6度。我國約有 65％的采煤工作面預抽瓦斯?jié)舛鹊陀?30％，充分反映了抽采鉆孔封孔質(zhì)量差的現(xiàn)狀。目前在韓城、平煤、義馬、鶴壁、鄭煤、包頭、遼寧和吉林等許多主要礦區(qū)都因軟煤層打孔難的問題而嚴重影響抽采效果，所以軟煤層中打孔，特別是突出軟煤層中打鉆的難題亟待新的有效的技術(shù)。此方法抽采負壓與通風負壓方向一致，有利于提高抽采效果，且斯管道設在回風巷，容易管理，有利于安全。所謂綜合抽放瓦斯就是：把開采煤層瓦斯采前預抽、卸壓鄰近層瓦斯采后抽及采空區(qū)瓦斯采后抽等多種方法在一個采區(qū)內(nèi)綜合 使用，使瓦斯抽放量及抽放率達到最高。 表 11 我國各年的瓦斯抽放量 Table 11 The gas drainage measures of China39。 宿州煤電界溝礦設計生產(chǎn)能力 ，礦井計算服務年限為 。 關(guān)鍵詞 ：瓦斯抽放 礦井瓦斯 工作面 河南理工大學本科畢業(yè)設計 II The design of drainage methods and system of jiegou mine Abstract: Mine gas drainage is a method that to reduce and eliminate threats of mine gas for coal mine safety production and mechanical equipment and pipelines are used to make negative pressure so the gas which are in the presence or released are extracted out to delivery to the ground or other secure location. The predictions shows that jiegou mine mining face gas emission absolute is amount of what proved jiegou an highgas coal mine, and the mining face gas absolute emission is amount of ,while heading face absolute Emission as . This design for jiegou mine seven2 coal seam is on serious gas gauge problem, bined with the mine coal seam permeability coefficient ?d, drilling gas flow attenuation coefficient and so on basic parameters, to draw the conclusion that jiegou mine can drainage drainage type and it must be the establish an gas drainage system. Front parameters obtained to determine jiegou mine the preextracting, While mining sauce and goaf drainage bining gas drainage design and drainage method process methods and parameters. Gas drainage pump are selected as 2BEY42 and 2BE1303 type water ring vacuum pumps and ancillary facilities to determine the pumping station. In the final design puts forward requirements and descriptions in some specific security operation. Keywords: mine gas drainage gas drainage working face河南理工大學本科畢業(yè)設計 III 目錄 1 引言 ........................................................................................................................................ 1 選題背景及研究意義 .................................................................................................. 1 瓦斯抽放的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...................................................................................... 2 國外瓦斯抽放現(xiàn)狀 ............................................................................................ 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 .................................................................................................... 3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線 .................................................................................................. 7 研究內(nèi)容 ............................................................................................................ 7 技術(shù)路線 ............................................................................................................ 8 2 礦井概況 ................................................................................................................................ 9 礦井位置、交通 ........................................................................................