【文章內(nèi)容簡介】 存條件，結(jié)合水文地質(zhì)條件簡單等特點，開拓方式采用斜井開拓。將礦井劃分為兩個塊段、兩個采區(qū)，布置兩對井開拓。選擇在礦井的西部、馬大灣村附近，作為一號井井口位置，開掘一組斜井 (主斜井、副斜井、風(fēng)井 )開采 。 根據(jù)井田煤層賦存情況及開采水平的儲量要求，一號井 共劃分為二個 水平 開采 ：1560m 水平為第一水平， 1440m 水平標(biāo)高為第二水 平，階段垂高為120m；在一水平與回風(fēng)水平中部布置 1560m 中間水平開拓開采 ； 回風(fēng)水平為 1680m。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 。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 。 第四節(jié) 井筒布置 礦井共有 6 個井筒，即主斜井、副斜井和風(fēng)井 兩 采區(qū) 各 一組。 一、主斜井 主斜井提煤、提矸、下放材料設(shè)備等并兼作進風(fēng)井，井筒傾角25176。，直墻半圓錨噴支護。 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。井筒傾角 25176。 ，直墻半圓錨噴支護。 三、風(fēng)井 風(fēng)井，主要用 于 回 風(fēng)，設(shè)引風(fēng)道安裝主扇。直墻半圓拱錨噴支護。 表 131 井 筒 特 征 表 名 稱 一號井 二號井 主斜井 副斜井 風(fēng)井 主斜井 副斜井 風(fēng)井 井口 坐標(biāo) X 2832854 2832886 2832885 2833196 2831952 2831880 Y 35431232 35431243 35431302 35432924 35432864 35432804 Z 1800 1802 1805 1830 1835 1875 井筒傾角（度） 25 25 25 25 25 25 出井方位（度） 256 256 256 40 40 40 井筒 斜長 （ m） 至回風(fēng)水平 285 288 294 28 至一水平 570 573 44 32 至二水平 850 853 224 232 至三水平 438 446 支護材料 錨噴支護 錨噴支護 錨噴支護 錨噴支護 錨噴支護 錨噴支護 凈斷面 （ m2） 5 5 注：各井筒的表土層均采用砌碹支護。 第四章 礦井瓦斯預(yù)測 根據(jù) 祥達 煤礦《安全專篇》資料顯示， 該礦 M4+ M7煤層最大瓦斯含量分別為 、 。瓦斯含量大于 10m3/t，屬高級瓦斯區(qū)。 煤層瓦斯含量預(yù)算 根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》下，礦井抽放瓦斯部分瓦斯含量間接測定計算法對礦井各煤層瓦斯含量進行預(yù)算： Wh=Wx+Wy 24 式中： Wh— 煤層瓦斯含量， m3/t Wx— 煤的吸附瓦斯量 m3/t Wy— 游離瓦斯量， m3/t P— 實測瓦斯壓力， MPa P=（ ～ ） H H— 垂深， m en— 溫度系數(shù)，（查表） e— 自然對數(shù)底； a吸附常數(shù)，表示在給定的溫度下，單位質(zhì)量固體的表面飽和吸附氣體的氣體體積 m3/t，一般為 15～ 55 m3/t。（可查表） a=+ Vr b— 吸附常數(shù)， Mpa1，一般為 ～ 5 Mpa1（可查表） b= Vr Wf— 煤中水分， % Af— 煤中灰分， % Vr— 煤中揮發(fā)分， % fn— 煤的孔隙率， %（查表） γ — 煤的容重， t/m3（查表） KY— 相當(dāng)于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)（查表） t— 溫度，℃ 根據(jù)以上公式計算，礦井各煤層的瓦斯含量如下： 100)()()100( ????????????fffWeVrbp aAWWxn??? ?? YK pfnWy ptn ?? ?? 25 煤層編號 Vdaf （ %） Wx （ m3/t） Wy （ m3/t） Wh （ m3/t） 殘存瓦斯（ m3/t） M2 M2＋ 1 M3 M4＋ 1 M5 M7 M9 M15 M16 預(yù)計礦井采掘期間的瓦斯涌出量 （ 1）預(yù)計回采期間的瓦斯涌出量 qf=Kw qc+qh+qs+qx 式中： qf— 采煤時瓦斯涌出量， m3/t Kw— 圍巖瓦斯涌出系數(shù)，一般取 qc— 采出 煤中的瓦斯涌出量， m3/t qc=WhWc Wh— 鄰近層瓦斯含量， m3/t Wc鄰近層殘存瓦斯量， m3/t qh— 開采層由于回采率不高而產(chǎn)生的附加瓦斯涌出量， m3/t b— 考慮丟失在井下煤中瓦斯涌出程度系數(shù)，取 ～ c— 丟煤百分率。 % 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/t） qx （ m3/t） qf （ m3/t） M2 0 M2＋ 1 0 M3 0 M4＋ 1 0 M5 0 M7 0 M9 0 M15 0 M16 0 由于開采順序由上往下開采，所以未考慮上鄰近層瓦斯涌出量。 （ 2）預(yù)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 min qv=（ （ vr） 2+） Wh vr— 煤的揮發(fā)分， % Wh— 煤的瓦斯含量， m3/t L0— 巷道瓦斯涌出量達到最大穩(wěn)定值時的巷道長度， m ql— 落煤瓦斯涌出量，（ m3/min） )(00 chxxx WWmmbhL Lq ?????? ? 27 ql=s vγ（ WhWc） s— 掘進端頭見煤面積， m2 γ — 煤的容重， t/m3 Wh— 煤的瓦斯含量， m3/t Wc— 煤層殘存瓦斯量， m3/t 礦井各煤層掘進期間的絕對瓦斯涌出量計算結(jié)果表 煤層號 qm （ m3/min） ql （ m3/min） qj （ m3/min） M2 M2＋ 1 M3 M4＋ 1 M5 M7 M9 M15 M16 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，日生產(chǎn)量為 噸，計劃有 1 個綜采工作面、5 個炮掘工作面同 掘進（其中 3 各同時生產(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)。 各煤層回采期間采空區(qū)瓦斯涌出量計算表 煤層號 K qc （ m3/t） qj （ m3/t） qk （ m3/t） qk （ m3/min） M2 M2＋ 1 M3 M4＋ 1 M5 M7 M9 M15 M16 各煤層 采掘期間的礦井瓦斯涌出量計算（按照 1 個回采工作面和3 個煤巷掘進同時生產(chǎn)計算） 式中： qk— 礦井相對瓦斯涌出量， m3/t qai— 各采煤工作面瓦斯涌出量總和， m3/t qki— 掘進巷道瓦斯涌出量總和， m3/t 21 NqNqq ikaik ?? ?? 29 N1— 采面數(shù)量， N2— 同時掘進工作面數(shù)量， 計算結(jié)果如下 煤層號 采面瓦斯 涌出 量 （ （ m3/t）） 采空區(qū)瓦斯涌出量 （ m3/t） 掘進面瓦斯涌出量 （ m3/t） 礦井瓦斯相對涌出量 （ m3/t） 礦井瓦斯絕對涌出量 （ m3/min） M2 M2＋ 1 M3 M4＋ 1 M5 M7 M9 M15 M16 第五章 抽放方法設(shè)計 第一節(jié) 瓦斯抽放必要性和可行性 一、 礦井抽放瓦斯的必要性 從以上計算還可以看出：礦井 相對 瓦斯涌出量 最高 達到（采掘 M9煤層期間） ，其中采煤工作面 ， 掘進工作面 。 按日產(chǎn) 計算，其 礦井 絕對瓦斯涌出量為。該礦瓦斯較大。 根據(jù) 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《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。 （ 2）一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個掘進工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，且用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的 30 礦井。 （ 3） 礦井絕對瓦斯涌出量達到下列條件時： Ⅰ、大于或等于 40m3/min。 Ⅱ、年產(chǎn)量 （ ～ ） Mt 的礦井，大于 30m3/min。 Ⅲ、年產(chǎn)量（ ～ ） Mt 的礦井，大于 25m3/min。 Ⅳ、年產(chǎn)量（ ～ ） Mt 的礦井，大于 20m3/min。 Ⅴ、年產(chǎn)量小于 的礦井，大于 15m3/min。 （ 4）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的礦井。 凡符合下列情況之一時，應(yīng)建立地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)： （ 1）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的礦井。 （ 2）瓦斯抽采系統(tǒng)設(shè)計抽采量大于或等于 2m3/min 的礦井。 （ 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)。 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)。 Ⅱ、采用本煤層預(yù)抽、邊采邊抽、邊掘邊抽、臨近層卸壓抽采等抽采方法的礦井，宜采用高負壓抽采系統(tǒng)。 Ⅲ、均采用以上方法抽采的礦井且礦井設(shè)計抽采量大于或等于10m3/min 時，宜采用兩套管路分別建立高、低負壓抽采瓦斯系統(tǒng)。 根據(jù)以上計算，該采用兩套管路分別建立高、低負壓抽采瓦斯系統(tǒng)是非常必要的。 且該礦 在建設(shè)及生產(chǎn)過程中，應(yīng)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(dǎo)礦井瓦斯災(zāi)害 的 防治 。 31 二 、抽放瓦斯 的可 行 性 衡量 煤層可抽性的指標(biāo)主要有下列 兩 項。 （ 1） 煤層的透氣性系數(shù) （ 2） 鉆孔流量衰減系數(shù) 煤層抽放瓦斯難易程度分類 類別 鉆孔流量衰減系數(shù) d1 煤層透氣性系數(shù) m2/Mpa2 d 容易抽放 ＜ ＞ 10 可以抽放 ～ 10～ 較難煤礦 ＞ ＜ 由于本礦在地質(zhì)勘查階段 未 做相應(yīng)的工作，故建議在今后開采過程中必須進行這項工作，以確定煤層進行預(yù)抽的可能性。 瓦斯抽放的可行性應(yīng)以抽出瓦斯效果和經(jīng)濟性、可操作性來評價。鑒于本礦未作抽放可抽性的幾項 指標(biāo)鑒定 ,該礦在 生產(chǎn) 期間必須根