【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)算、抽放瓦斯必要性論證 煤層瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算根據(jù)已知條件：1，可以得到可采層瓦斯儲(chǔ)量，公式如下：可采層瓦斯儲(chǔ)量： （21）式中：W——本工作面瓦斯儲(chǔ)量；Q——1號(hào)煤原始瓦斯含量，179。/t；L——1號(hào)煤工作面走向長(zhǎng)度，1300m；H——煤層厚度，4m；D——1號(hào)煤傾向長(zhǎng)度，150m；ρ——1號(hào)煤的密度，179。 =13004150 =（萬(wàn)m179。） 工作面可抽放量計(jì)算和抽放必要性可行性論證 采煤工作面可抽放量計(jì)算相對(duì)瓦斯涌出量q可由以下公式求得： （22）式中：W0 ——煤層原始瓦斯含量，179。/t；q ——煤層理論相對(duì)瓦斯涌出量，m179。/t；Wc——瓦斯殘存量，m179。/t。 純煤的殘存瓦斯含量取值[8]揮發(fā)分（Vr）/%6～88～1212～1818～2626～3535～4242～56Wc[m3/（）1]9～66～44～33～2222 注：。1煤揮發(fā)分為12%，煤殘存瓦斯量為4 m179。/t 。q== m179。/t本工作面理論最大瓦斯涌出量可用下面公式計(jì)算：QMax =qLHDρ （23）式中：QMax ——工作面理論最大瓦斯涌出量，m3；q ——煤層理論相對(duì)瓦斯涌出量， m179。/t；L——1號(hào)煤工作面走向長(zhǎng)度，1300m；H——煤層厚度，4m；D——1號(hào)煤傾向長(zhǎng)度，150m；ρ——1號(hào)煤的密度，179。QMax =13004150=11840400（m179。）則工作面絕對(duì)瓦斯涌出量：Q絕= QMax /(2460330) （24）Q絕 工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m179。/minQMax工作面理論最大瓦斯涌出量，11840400m3Q絕=11840400 /(2460330)= (m179。/min) 瓦斯抽放的必要性可行性論證一、AQ 1027—2006《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中規(guī)定：凡符合下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動(dòng)泵站瓦斯抽放系統(tǒng)[9]。（一）一個(gè)采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3 /min或一個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯出量大于3m3 /min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理的。（二）礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：大于或等于40m3 /min；～，大于30 m3 /min；～，大于25 m3 /min；～，大于25 m3 /min；，大于15 m3 /min。（3） 開(kāi)采具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層。綜上所述， m179。/min，根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中第一條規(guī)定，需要進(jìn)行瓦斯抽放。二、采掘工作面抽放瓦斯的必要性采掘工作面需要采取瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：在給定的巷道通風(fēng)斷面條件下，采掘工作面設(shè)計(jì)通風(fēng)能力小于稀釋瓦斯所需的風(fēng)量，抽放瓦斯才是必要的[10]。（一）采掘工作面最大供風(fēng)量計(jì)算根據(jù)采煤工作面巷道面積S=，計(jì)算理論最大供風(fēng)量。為1500m179。/min。（二）采煤工作面最大風(fēng)排瓦斯量計(jì)算%，計(jì)算風(fēng)排瓦斯量Qp。Qp=Q供C =1500% =12m3/min，如不抽放瓦斯，則工作面的瓦斯?jié)舛葘⒊蓿行璩榉磐咚沽縌剩＝Q絕Qp==。三、抽放的可行性 本煤層瓦斯抽放的可行性是指在自然透氣條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性，衡量本煤層瓦斯預(yù)抽是否可行可參照下表：按λ、。 本煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類(lèi)表[8]煤層抽放瓦斯難易程度鉆孔流量衰減系數(shù)（d1）煤層透氣性系數(shù)（m2/Mpa2d）容易抽放10可以抽放～10～較難抽放根據(jù)已知條件，1號(hào)煤層透氣性系數(shù)λ=（㎡/MPa2d），1號(hào)煤屬于較難抽采煤層，我們要選取合適的抽采方案來(lái)防治采掘工作面的瓦斯超限。3 煤層瓦斯抽放方法設(shè)計(jì) 抽放方法的比較和選擇 抽放方法的分類(lèi)和選擇瓦斯抽放方法的規(guī)定一、按抽出瓦斯來(lái)源分：本煤層抽采、鄰近層抽采、采空區(qū)抽采。二、按被抽采煤層的卸壓狀況分：原始煤體未卸壓預(yù)抽瓦斯；煤層卸壓后抽瓦斯。三、按抽采瓦斯源的匯集工程方法分：抽采瓦斯鉆孔法、抽采瓦斯巷道法和抽采瓦斯鉆孔巷道綜合法[11]。根據(jù)《MT501896礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：選擇抽放瓦斯方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來(lái)源、巷道布置、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。并應(yīng)符合下列要求[10]：（一）盡可能利用開(kāi)采巷道抽放瓦斯，必要時(shí)可設(shè)專(zhuān)用抽放瓦斯巷道；（二）適應(yīng)煤層的賦存條件及開(kāi)采技術(shù)條件；（三）有利于提高瓦斯抽放率；（四）抽放效果好，抽放的瓦斯量和濃度盡可能滿(mǎn)足利用要求；（五）盡量采用綜合抽放；（六）抽放瓦斯工程系統(tǒng)簡(jiǎn)單，有利于維護(hù)和安全生產(chǎn)，建設(shè)投資省，抽放成本低。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：按礦井瓦斯來(lái)源實(shí)施開(kāi)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(lái)源的礦井，應(yīng)采用綜合瓦斯抽放方法[9]。 瓦斯抽放系統(tǒng)選擇還應(yīng)注意以下問(wèn)題一、分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井，抽放瓦斯工程可一次設(shè)計(jì)，分期建設(shè)、分期投抽。二、抽放瓦斯站的建設(shè)方式，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當(dāng)有下列情況之一時(shí)，可采用分散建站方式[11]：分區(qū)開(kāi)拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點(diǎn)分散。一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿(mǎn)足要求。根據(jù)本煤層的特點(diǎn)，我們選取抽采瓦斯鉆孔法，而鉆孔抽采瓦斯的方法又有穿層鉆孔抽采瓦斯、順層鉆孔抽采和邊采邊抽。 瓦斯抽放方法的比較和選擇根據(jù)鉆孔抽采瓦斯的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，我們最終選擇順層鉆孔抽采，因?yàn)轫槍鱼@孔抽采的適用條件是：?jiǎn)我幻簩?；煤層透氣性較小但應(yīng)有抽放可能；煤層賦存條件穩(wěn)定，地質(zhì)變化?。汇@孔要提前打好，有較長(zhǎng)的預(yù)抽時(shí)間；突出危險(xiǎn)煤層（密集鉆孔），而我們要設(shè)計(jì)的煤層就是煤層透氣性較小但應(yīng)有抽放可能，煤層賦存條件穩(wěn)定，地質(zhì)變化小[10]。 抽放鉆孔參數(shù)確定 鉆孔直徑鉆孔直徑大，暴露煤壁面積就大，瓦斯涌出量相應(yīng)也大，但二者增長(zhǎng)并非線(xiàn)性關(guān)系，在煤層條件不同的情況下，瓦斯涌出量并不隨孔徑的增大而成比例增大。據(jù)測(cè)定結(jié)果，孔徑由73mm提高到300mm，鉆孔的暴露面積增至4倍，而日本赤平煤礦孔徑由65mm增至120mm?？讖綉?yīng)根據(jù)鉆機(jī)性能，施工速度與技術(shù)水平、抽放瓦斯量、抽放半徑等因素確定，目前一般采用抽放瓦斯鉆孔直徑為60～110mm。根據(jù)本煤層的特性，選取鉆孔直徑為89mm。 鉆孔長(zhǎng)度據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，單一鉆孔的瓦斯抽放量與其孔長(zhǎng)基本上成正比關(guān)系，因此在鉆機(jī)性能與施工技術(shù)水平允許的條件下，盡可能采用長(zhǎng)鉆孔以增加抽放量和效益。本煤層的傾向長(zhǎng)度為150m，為了達(dá)到好的抽放效果，我們把鉆孔從進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷順煤層打入，進(jìn)風(fēng)巷打入的鉆孔的長(zhǎng)度為80m，回風(fēng)巷打入的鉆孔的長(zhǎng)度為90m。 鉆孔間距與抽放時(shí)間1煤層透氣性系數(shù)λ＝（m2/)，我們選取鉆孔間距為2m。 鉆孔間距選用參考值表[10]煤層透氣性系數(shù)(m2/(MPa2?d))鉆孔間距(m)備 注＜103先采取卸壓增透措施后，才能抽放103～1022～5102～1015～8101～108～12＞10＞10設(shè)計(jì)抽放時(shí)間為一年。 抽放負(fù)壓與封孔長(zhǎng)度～(即100～200mmHg)，（50mmHg）。一些礦井提高抽放負(fù)壓，抽放瓦