【文章內容簡介】 定，必須設置忖用回風巷，礦井采掘比為：1：2，即一采二掘，專用回風巷必須滿足以下要求：①各采掘工作面必須單獨供風，有獨立的回風巷巷道，嚴禁使用共用回風巷；②專用回風巷不得用于運料、安設電氣防備；③專用回風巷不得用于行人。1礦井建設和生產過程中必須進一步測定煤層瓦斯有關參數，及時調整和完善治理瓦斯的措施。第八章 礦井瓦斯抽放根據國家安全生產監(jiān)督管理局（國家煤礦安全監(jiān)督局）發(fā)布的第五號令第十條，高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井應建立完善抽放系統(tǒng)。由于地質資料未提供各種瓦斯參數（如煤層的透氣性能系數、煤層瓦斯壓力、煤的孔隙率、瓦斯含量梯度，煤的瓦斯放散初速度等指標），因此，現階段只能暫用估算法來進行礦井的瓦斯抽放設計，在今后生產過程中必須進行以上工作，確定各煤層參數，并進行瓦斯等級鑒定，分析瓦斯來源和涌出規(guī)律，測定礦井絕對瓦斯涌出量和相對瓦斯涌出量，待以上參數確定后，在委托有相應資質的設計單位針對礦井的具體情況重新進行瓦斯抽放設計。一、礦井瓦斯抽放量（1）瓦斯涌出量，、 m3/t；（二）抽放瓦斯的必要性和可能性必要性根據2003年7月國家安全監(jiān)督管理局（國家煤礦安全揭穿局）發(fā)布的第五號令：高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井應有瓦斯抽放措施，并裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)?？赡苄院饬棵簩涌沙樾缘闹笜酥饕腥棧海?）煤層的透氣性系數（λ）（2）鉆孔瓦斯流量衰減系數（α）（3）百米鉆孔瓦斯極限抽放量（Qj）瓦斯抽放難易程度分類 煤層瓦斯抽放難易程度分類表 指標難易程度a（d1）QJ（m3）λ（m2Mpa2d）易抽放＜＞14400＞10可以抽放144002800較難抽放＞＜2800＜由于礦井在地勘階段未做相應的工作（如煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度等指標），因此，在今后開采過程中必須進行這項工作，以確定煤層進行預抽的可能性。抽放瓦斯效果預計1）瓦斯抽放率根據AQ10182006標準，確定本礦鉆孔瓦斯抽放率為30%。2）礦井瓦斯抽放量（瓦斯純量）。二、瓦斯抽放（一）礦井瓦斯來源分析礦井瓦斯來源構成礦井瓦斯來源分別來源于回采工作面、掘進工作面及采空區(qū)。1）回采工作面瓦斯涌出構成一是來自開采煤層瓦斯涌出，二是來自開采煤層影響范圍之內臨近煤層瓦斯涌出，包括上臨近層和下臨近層，影響范圍一般上臨近層約80m，下臨近層約60m。2）掘進工作面涌出瓦斯構成一是來自掘進巷道煤壁涌出，二是來自掘進落煤的瓦斯涌出。3）采區(qū)瓦斯涌出量是指采區(qū)內所有回采工作面、掘進工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量之和。4）礦井瓦斯涌出量為全礦內部生產采區(qū)和以采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。采面瓦斯來源及涌出構成一采區(qū)主采煤層為：C1CC24上、C24下，各煤層主要特征如下表可采煤層特征煤層工業(yè)分析牌號水分Mad（%）灰分Aad（%）揮發(fā)分Vdaf（%）（%）（MJ/kg）C3QMC17FMC2030FMC21FMC24上FMC24FM（二）瓦斯抽放方法抽放方法選擇原則選擇抽放瓦斯方法，主要根據礦井（或采區(qū)）瓦斯來源、煤層賦存狀況、采掘布置、開采程序以及開采地質條件等綜合考慮。故本設計采用開采層順層鉆孔預抽和采空區(qū)留管的抽放方法，同時為獲得較好的抽放效果，本設計遵循“盡早投入抽放，預抽和先抽后采、先抽后掘互補”的原則。另外掘進工作面的瓦斯抽放，根據工作面瓦斯涌出量的大小采用隨巷道掘進先抽后掘的方法。抽放方法及其它瓦斯的防治措施1）抽放目前該礦尚無煤層透氣性系數、鉆孔瓦斯流量衰落系數等實測資料。參考水城礦區(qū)的一般經驗，礦井設置高、低負壓雙系統(tǒng)進行瓦斯抽放，高負壓系統(tǒng)用于本煤層預抽和解突，低負壓系統(tǒng)用于采空區(qū)卸壓抽放，實踐證明是完全可行的。a、先抽后采（本煤層高負壓預抽）由運輸巷向煤層打鉆，隨著回采面的推進，可起到預抽及采動卸壓抽的作用。預抽開采煤層瓦斯，并通過抽放瓦斯管路將抽出的瓦斯排放到瓦斯抽放站。b、采空區(qū)瓦斯抽放（低負壓抽放）對于采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面，可以采取采空區(qū)埋（留）管抽放的方式。即預先將抽放管路安裝好，在采面推進過后，埋入采空區(qū)的管路實施抽放，使上隅角瓦斯流向發(fā)生改變。在高瓦斯礦井采煤時，尤其是在煤層群的開采條件下，臨近層、未采煤層、圍巖、煤柱和工作面的丟煤都會向采空區(qū)涌出瓦斯。采空區(qū)瓦斯不僅在開采過程中向工作面涌出，而且在工作面采完密閉后也仍有瓦斯涌出。與本煤層預抽瓦斯相比，采空區(qū)抽放量較大，但瓦斯抽放濃度相對較低，其瓦斯抽放量的大小取決于采空區(qū)瓦斯涌出量的大小和煤層自然發(fā)火傾向性的煤層時，在采空區(qū)瓦斯抽放的過程中，應經常檢測c0和溫度等參數，當發(fā)現有自然發(fā)火征兆時，應采取控制抽放或暫停抽放的措施。低負壓抽放鉆場、鉆孔及抽放管路布置見下圖：C、掘進巷道先抽后掘在煤巷掘進工作面后5m處的巷道施工一個鉆場。鉆場的規(guī)格應根據巷幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求、選用鉆機的外形尺寸及鉆桿長度而定。根據礦井的具體情況，每組鉆場在煤巷兩側相交錯布置，其規(guī)格為：長高4m掘進巷道高度2m，采用梯工鋼金屬支護。相鄰兩組鉆場之間的間距為30m，抽放鉆孔長40m，先抽放后掘進30m，再布置鉆場、鉆孔，進入下循環(huán)。鉆孔深度：150m、260m、350m、440m、535m。爛泥田煤礦先抽后掘抽放鉆場、鉆孔及抽放管路布置見下圖：2）其它瓦斯防治措施本設計除建立完善的通風系統(tǒng)和可靠的瓦斯抽放系統(tǒng)外，還可考慮采取如下措施綜合防治瓦斯：（1）建立先進的安全生產監(jiān)控系統(tǒng)，對礦井瓦斯、風速等進行連續(xù)自動監(jiān)測，及時、準確地掌握和了解井下通風、瓦斯等情況。（2）配備個體巡回檢測設備等安全儀表，通過巡回檢測，隨時了解井下瓦斯隱患情況，防患于然。（3）在生產過程中，嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中的有關規(guī)定，加強通風瓦斯檢查、管理工作。并加強礦井瓦斯地質等基礎工作，為礦井通風瓦斯科學管理提供可靠的依據。抽放巷道的選擇本礦在工作面運輸巷設置瓦斯抽放鉆場，要求瓦斯抽放率大于30%；鉆場布置、鉆場參數確定鉆場設在運輸巷，沿煤層打鉆孔。鉆孔參數有：（1）鉆孔直徑：設計考慮60—110mm；（2）鉆孔長度：盡可能長，一般沿層鉆孔工作面長度的70— （3）鉆孔間距：10—20m；（4）孔口負壓：6700—101505pa；（5）封孔：可用膨脹水泥，封深58m。封孔方法、材料及封孔長度封孔方法、材料的選擇應根據抽放方法及孔口所處煤（巖）層位、巖“A、構造等因素綜合確定：巖壁鉆孔易采用封孔器封孔，封孔器械應滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的要求；煤壁鉆孔易采用充填材料進行壓風封孔，封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等新材料，在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其他封孔材料。封孔長度：孔口段圍巖條件好、構造簡單、孔1：3負壓中等時，封孔長度可取8m；孔口段圍巖裂隙較發(fā)育或孔口負壓高時，封孔長度可取10m；在煤壁開孔的鉆孔，封孔長度可取10m。鉆孔封孔質量檢查標準（AQ標準）：①預抽瓦斯鉆孔抽放過程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦∮?40%；②臨近層瓦斯抽放鉆孔抽放過程中孔口口瓦斯?jié)舛炔粦∮?0%；③當鉆孔封孔質量達不到上述標準時，應加大封孔段長度。設備選擇及主要檢測儀表選用國產ZDY750/A防爆型鉆機，其鉆進深度可達100m，開孔直徑95mm，終孔直徑不小于65mm，電機功率11KW。（三）抽放管路系統(tǒng)及抽放設備選型礦井瓦斯抽放方式在3148回風巷中設置低負壓抽放管道；在3148運輸巷中設置高負壓抽放管道，將3148運輸巷鉆孔內抽出的瓦斯由瓦斯管路經3148運輸巷、回風斜井，最后到瓦斯抽放站排放，不考慮瓦斯利用。在瓦斯抽放泵輸入管路中安設溫度傳感器、瓦斯流量傳感器、管道壓差傳感器、高瓦斯?jié)舛葌鞲衅?。當輸入管路中的瓦斯?jié)舛鹊陀?5%時應發(fā)出聲、光報警信號。抽放管路管徑、材質、規(guī)格抽放管路管徑按下列計算：d=式中：d瓦斯管內徑（m） Q瓦斯管流量（m3/min） v瓦斯管內流速（m/s）,一般去515m/s根據AQ10262006標準進行的預測，礦井、采煤工作面、,按30%的抽放率、25%的抽放濃度計算，抽放主管、支管管徑計算如下：（1）抽放主管管徑D==故選擇抽放主管內徑為200mm的無縫鋼管。（2）采煤工作面抽放支管管徑d==故采煤工作面選擇抽放支管內徑為150mm的無縫鋼管。（3）掘進工作面抽放直掛管徑D==故掘進工作面選擇抽放支管內徑為100mm的無縫鋼管。瓦斯管的連接方式用彈簧軟管將鉆孔瓦斯抽放管與鉆場匯流相連，匯流管與鉆場瓦斯管連接后于巷道中的瓦斯抽放連接。瓦斯抽放主管道均采用法蘭盤螺栓堅固連接，中間夾橡膠密封圈，為安裝方便，抽放管路拐彎處也可采用彈簧軟管代替鐵管。（四）抽放管路阻力計算根據h2=△Q2/K0d5得出摩擦阻力，再根據公式h2=1/2spv2求出局部阻力，從而得出總阻力式中：h1—管路的摩擦阻力，PaL管路長度，m△—混合瓦斯對空氣的相對密度，Q—管路的混合瓦斯流量，m3/hK0——系數，d—瓦斯管內徑，cm式中混合瓦斯對空氣的相對密度△按下式計算△=p1n1+p2n2/p2P1—瓦斯密度，n1——混合瓦斯中位數濃度；p2——空氣密度，n2——混合瓦斯中空氣濃度根據上式計算，抽放管路總阻力損失為14065pa,.爛泥田煤礦瓦斯管路阻力計算表管路名稱相對密度瓦斯流量（m3/h）系數管 徑(cm)管路長度（m）阻 力（pz）管路總阻力（mmHg）主管57020100010227分管382159503837分管8110950850合計14914 （五）瓦斯壓力計算 瓦斯抽放泵壓力，必須能克服抽放管路網系統(tǒng)總阻力損失和保證抽放的鉆孔有足夠的負壓，以及泵的出口正壓的需求。 按一下公式計算： H泵=（H總+H孔+H正）.K式中H泵——瓦斯泵的壓力，pa。 H1——抽放管路總阻力損失，pa。H孔——抽放鉆孔所需負壓，一般取H孔=90mmHg。H正——瓦斯泵出口正壓，一般取H正=10mmHg。K——抽放備用系數，取K= H泵=（Hf+H孔+H正）.K=（+90+10） =255mmHg（六）瓦斯泵的選型通過以上計算，在進行市場調查和對設備參數對照后，本設計選擇2BEA303型水環(huán)式真空泵為給礦的瓦斯抽放泵，其技術規(guī)格性能如下：最大抽氣速率20m3/min，電機功率37KW,轉速1100r/min,380v。瓦斯泵數量為四臺，其中二臺運轉，二臺備用。采用高、低負壓雙系統(tǒng)進行瓦斯抽放，安設高、低負壓二趟管徑為320mm160mm的PVC管抽放主管路，高負壓系統(tǒng)用于本煤層預抽和解突，低負壓系統(tǒng)用于采空區(qū)留管抽放。 瓦斯泵的選型 名 稱：2BEA303水環(huán)式真空泵極線壓力3300pa轉速功率1480r/min最大抽速 52m3/分功率75千瓦電機功率75千瓦（七）管路敷設及附屬裝置井下瓦斯管路敷設要求 （1）、為防止瓦斯管路銹蝕，安裝前應對管內外涂抹腐劑。防腐材料可用經過熱處理的瀝青、油漆等。（2）在巷道敷設管路必須用可縮木支架，以防止底板隆起折損管路。，并保證每節(jié)管子下面有兩個托木。（3）在敷設傾斜管路時，為了防止管路下滑，應采用管卡將管子固定在巷道支架上。管卡間距根據詳單傾角a而定，一般a≤300時，為15～20m。（4）管路敷設應盡量將管道設平直，坡度一致，盡量減少彎頭、氣門等附屬管件，避免急轉彎。（5）敷設運輸巷道的管路時，應將其牢固懸掛或架在專用支架上，且管路高度應≥，以便于行人和運輸。（6）根據巷道的高低、進、回風巷溫度有明顯區(qū)別等情況，敷設管路時應創(chuàng)造排除管中積水的條件，在巷道低洼處設置放水器。（7）井下敷設管路，一般采用法蘭盤或快速接頭結合，法蘭盤中應夾有膠皮墊，且膠皮掛的厚度最好不小于5mm.(8)凡是新敷設的瓦斯管路都要進行漏氣檢驗。檢驗方法可采用負壓方法試驗或用SF6檢漏儀檢測。附屬裝置管路系統(tǒng)的附屬裝置有各類閥門、測壓嘴、計量裝置、鉆孔（場）連接裝置，放水器、防爆阻火器，在瓦斯泵房和店面管路上還需安設有防爆、防回火裝置及放空管等。（1）瓦斯泵出入口閥門，每臺瓦斯泵的入口和出口各一個，要求阻力小，最好使用甲板式閥門，每隔鉆場中，在每個抽放鉆孔安設一個閘閥。（2）入口負壓測量裝置——靜壓管。（3）出口正壓測量裝置—