【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向的采區(qū)，向可采煤層打鉆測(cè)壓。煤層瓦斯壓力測(cè)定地點(diǎn)選擇在采區(qū)大巷可采煤層底板的采區(qū)巖巷內(nèi)布置鉆孔。測(cè)定煤層瓦斯壓力、鉆孔自然瓦斯涌出量，同時(shí)鉆孔取樣測(cè)定煤層瓦斯含量、煤層突出危險(xiǎn)性指標(biāo)。 瓦斯含量測(cè)定與計(jì)算采用間接法測(cè)定煤層原始瓦斯含量，其計(jì)算方法如下：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到的煤層瓦斯壓力，采用郎閣繆方程計(jì)算煤層瓦斯含量： ……………（1）式中 ： ——煤層瓦斯含量，m3/t； ——吸附常數(shù)，試驗(yàn)溫度下的極限吸附量，m3/t； ——吸附常數(shù)，MPa1； ——煤層瓦斯壓力，MPa； ——煤的水分，%； ——煤的灰分，%； ——煤的孔隙體積，m3/m3； ——瓦斯壓縮系數(shù)。 礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算瓦斯儲(chǔ)量系指煤田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，能夠向開(kāi)采空間排放瓦斯的煤層賦存的瓦斯總量。本細(xì)則不作要求 礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽采量或礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽采規(guī)模計(jì)算礦井年設(shè)計(jì)抽采量Qa=QdN 　　　　　　　　　 ………………………… (6)式中：Qa 礦井年設(shè)計(jì)抽采量m3 /a。Qd 礦井日設(shè)計(jì)抽采量m3 /d。N 礦井年設(shè)計(jì)工作天數(shù)，取360天。 可抽瓦斯量概算在目前開(kāi)采條件和技術(shù)水平能被抽出來(lái)的瓦斯量。W2=W1n ………………………… (7)式中：W2 可抽瓦斯量W1 瓦斯儲(chǔ)量N 礦井瓦斯抽采率。 抽采率計(jì)算 礦井（或采區(qū)）抽放率：100Qkcηk = 　 　　　　 ………………………… (8) Qkc + Qkf式中：ηk 礦井月平均瓦斯抽采率，%；Qkc 礦井月平均瓦斯抽采量，m3/min；Qkf 礦井月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min。 工作面（開(kāi)采層）瓦斯抽采率100Qmcηm = 　　　　 ………………………… (9) Qmc + Qmf式中：ηm 工作面月平均瓦斯抽采率，%；Qmc 回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min；Qmf 工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min。 抽采量（標(biāo)量）換算 P1T標(biāo) Q標(biāo) = Q測(cè) 　　　　　 …………………… (10) P標(biāo)T1式中：Q標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯抽采量，m3/min；Q測(cè) 測(cè)得的抽采瓦斯量，m3/min；P1 測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)壓力，MPa；T1 測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)溫度，K ，T1 = t + 273 　　　　　　………… (11) t 測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體攝氏溫度，℃。P標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)壓力， kPa；T標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)溫度，（20+273）K 。 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)的測(cè)定與計(jì)算方法，其計(jì)算公式如下： ………………………… (12) 式中： 百米鉆孔經(jīng)日排放時(shí)的瓦斯流量，m3/(min?100m)； 　　 ………………………… (13) 百米鉆孔成孔初始時(shí)的瓦斯流量，m3/(min?100m)； 鉆孔涌出瓦斯經(jīng)歷時(shí)間，d ； 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)，d1。 煤層抽采瓦斯難易程度分類(lèi)表抽采難易程度指標(biāo)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)α(d1)百米鉆孔瓦斯極限抽放量Qj(m3)煤層透氣性系數(shù) λ(m2/MPa2d)容易抽采＜ ＞ 14400＞ 10可以抽采 ～ 14400 ～ 288010 ～ 較難抽采＞ ＜ 2880＜ 瓦斯抽采方法類(lèi)別及抽采率 抽采方法的分類(lèi)按照抽采瓦斯來(lái)源分類(lèi)，可分為：開(kāi)采層（本煤層）瓦斯抽采和鄰近層卸壓瓦斯抽采兩類(lèi)。開(kāi)采層（本煤層）瓦斯抽采又可分為開(kāi)采層未卸壓抽采和開(kāi)采層卸壓抽采兩種方法。 抽采方法的應(yīng)用原則 當(dāng)井下采掘工作面的瓦斯來(lái)源主要來(lái)自開(kāi)采層（本煤層），應(yīng)選用開(kāi)采層（本煤層）瓦斯抽采。 煤層群條件下首采煤層開(kāi)采時(shí)，來(lái)自鄰近層的瓦斯占很大比例威脅生產(chǎn)，應(yīng)采用鄰近層瓦斯抽采。 對(duì)于瓦斯含量大的煤層，在掘進(jìn)時(shí)難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可對(duì)煤層進(jìn)行大面積預(yù)抽或邊掘邊抽的方法加以解決。 對(duì)沒(méi)有解放層而具有突出危險(xiǎn)性的煤層進(jìn)行采掘時(shí)，進(jìn)行本煤層預(yù)抽，以釋放瓦斯壓力和降低煤層瓦斯含量。 為提高瓦斯抽采率，宜選用多種抽采方法相結(jié)合的綜合抽采方式。 不同抽采方法的形式、適用條件、：分類(lèi)方法布置形式適用條件抽采效果抽采率%開(kāi)采層瓦斯抽采未卸壓抽采巖巷揭煤與煤巷掘進(jìn)抽采1）由巖巷向煤層打穿層鉆孔抽采2）由巷道工作面打超前鉆孔抽采高瓦斯煤層或有突出危險(xiǎn)煤層煤層瓦斯含量降到8 m3/t以下且壓力 1030采區(qū)（工作面）大面積抽采1）由開(kāi)采層工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷打上、下向順層鉆孔抽放或打交叉鉆孔抽采2）由巖巷、石門(mén)，鄰近層打穿層鉆孔抽采，突出煤層瓦斯預(yù)抽可采用網(wǎng)格布孔3）地面鉆孔抽采4）密封開(kāi)采層巷道抽采突出危險(xiǎn)性煤層、有預(yù)抽時(shí)間（3—6個(gè)月）的高瓦斯煤層103010201010采動(dòng)卸壓抽采邊掘邊抽由巷道兩側(cè)或沿巷道向掘進(jìn)巷道周?chē)蜚@孔抽采瓦斯涌出量大或有突出危險(xiǎn)性的掘進(jìn)巷道2030邊采邊抽1）由運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷向工作面前方卸壓區(qū)打鉆孔抽采2）由巖巷向開(kāi)采層上部和下部未采的分層打穿層孔或順層孔抽采煤層透氣性較小，預(yù)抽時(shí)間不充分的煤層10201020人為卸壓抽采松動(dòng)爆破水力壓裂1）由工作面運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷打順層鉆孔進(jìn)行松動(dòng)爆破2）本煤層鉆孔注水壓裂多使用于低透氣性煤層預(yù)抽10301030鄰近煤層瓦斯抽采上鄰近層 1）由工作面尾巷向上鄰近層打直 徑為Φ150215 mm，孔間距為 3050米的鉆孔。（3和8煤） 2）由工作面尾巷向上鄰近層打高抽巷（3和8煤） 3）在鄰近層掘進(jìn)專(zhuān)用瓦斯高抽巷（15煤）瓦斯主要來(lái)源于鄰近層的工作面306030606090瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng) 用途連續(xù)監(jiān)測(cè)抽采管路中的瓦斯?jié)舛?、流量、溫度、壓力等參?shù)，連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯泵房?jī)?nèi)泄漏瓦斯?jié)舛?、抽采泵和電機(jī)的軸溫等參數(shù)?？删幹仆咚钩椴蓤?bào)表，由微機(jī)完成測(cè)量顯示、打印等功能。當(dāng)任一參數(shù)超限時(shí)，應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并按給定的程序停止或啟動(dòng)。 技術(shù)參數(shù)監(jiān)測(cè)參數(shù)名稱(chēng)精 度測(cè)試范圍備 注抽采量（通過(guò)壓差換算）177。 2%與抽采系統(tǒng)能力相匹配抽采管路參數(shù)瓦斯?jié)舛龋?～50%）177。 2%0%～100%管道內(nèi)負(fù)壓177。 1%（0～）MPa管道內(nèi)正壓177。 1%（0～）MPa負(fù)壓管道內(nèi)溫度177。 1%（0～100）℃正壓管道內(nèi)溫度177。 1%（0～100）℃泵房?jī)?nèi)泄漏瓦斯?jié)舛龋ōh(huán)境瓦斯?jié)舛龋?77。 1%0%～5%抽采泵參數(shù)抽采泵循環(huán)水流量177。 2%全范圍抽采泵循環(huán)水溫度177。 1%（0～100）℃抽采泵軸溫度177。 1%（0～100）℃瓦斯抽采工程設(shè)計(jì) 瓦斯抽采管徑選擇 瓦斯管內(nèi)抽出的最大混合量將抽出瓦斯的總量，按瓦斯混合的百分比濃度計(jì)算，瓦斯的混合量為抽出瓦斯總量247。設(shè)計(jì)瓦斯混合濃度。同時(shí)考慮管路的千米漏氣量3 m3/min，總漏氣量為：管路總長(zhǎng)度247。10003?？偟耐咚棺畲蠡旌狭? Qk=瓦斯混合量+總漏氣量 ………………………… (14) 瓦斯管直徑計(jì)算D = (QK/V)1/2 ………………………… (15) 式中：D — 瓦斯管內(nèi)徑，m；Qk — 瓦斯管中的最大混合量；V — 瓦斯管中的混合氣體平均流速,取15 m/s。根據(jù)計(jì)算結(jié)果, 可選擇瓦斯管直徑。 管路摩擦阻力計(jì)算瓦斯管路的阻力計(jì)算公式Hm=………………………… (16)式中：Hm — 管路的摩檫阻力，Pa。L — 管路長(zhǎng)度,m。Q — 瓦斯混合流量,m3/h。R — 混合瓦斯氣體的相對(duì)密度。K — 系數(shù)。D — 瓦斯管內(nèi)徑,cm。 不同管徑的系數(shù)K0值統(tǒng)稱(chēng)管徑（mm）1520253240507080100125150150以上K0值局部阻力可用估算法計(jì)算，一般取摩擦阻力的10%20% 。管路系統(tǒng)長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜或主管管徑較小者，可按上限取值，反之則按下限取值。 在0℃及105 Pa氣壓時(shí)的γ值瓦斯?jié)舛?%012345678901102030405060708090100 瓦斯抽采泵容量的計(jì)算 瓦斯泵流量計(jì)算100QZKQ = ——————— ……… (17)Xη式中：Q 瓦斯泵的額定流量，m3/min；QZ 礦井瓦斯最大抽采總量（純量），m3/min；X 瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋?；η 瓦斯泵的機(jī)械效率，一般取η=；K 瓦斯抽采的綜合系數(shù)（備用系統(tǒng)），取K=。 瓦斯泵壓力計(jì)算：H = （H入 + H出 ）K = [（h入摩 + h入局+ h鉆負(fù)） + （h出摩 + h出局 + h出正）] K ……(18) = （h摩 + h局 + h鉆負(fù) + h出正）K式中：H 瓦斯泵的壓力，Pa；H入 井下負(fù)壓段管路全部阻力損失，Pa；H出 井上正壓段管路全部阻力損失，Pa；K 備用系數(shù)，取K=；h入摩 井下負(fù)壓段管路摩擦阻力損失，Pa；h入局 井下負(fù)壓段管路局部阻力損失，Pa；h鉆負(fù) 井下抽采鉆場(chǎng)或鉆孔孔口必須造成的負(fù)壓，Pa；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于非卸壓煤層可取h鉆負(fù)≥13 kPa；對(duì)于卸壓煤層可取h鉆負(fù)≥ kPa；對(duì)于采空區(qū)瓦斯抽采，孔口負(fù)壓不可太高，以免引起采空區(qū)煤的自燃；h出摩 井上正壓段管路摩擦阻力損失，Pa；h出局 井上正壓段管路局部阻力損失，Pa；h出正 用戶(hù)在瓦斯出口所需的正壓，Pa；h摩 井上、下管路最大總摩擦阻力損失，Pa；h局 井上、下管路最大總局部阻力損失，Pa。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的流量和壓力值，選擇所需要的瓦斯泵。 瓦斯抽采工程施工記錄單位： 　　　　　 礦 　　　　　　　　 工作面 年 月 日項(xiàng) 目工 程 標(biāo) 準(zhǔn)工 程 量施 工 起 止 時(shí) 間存 在 問(wèn) 題備 注移動(dòng)抽采泵站抽采管路計(jì)量裝置掘進(jìn)預(yù)抽鉆孔鄰近層抽采鉆孔本煤層抽采鉆孔備 注審 核： 　　　　 施工負(fù)