【文章內容簡介】 工作面距未預抽或預抽防突效果無效范圍的邊界不得小于20m；G、采煤工作面控制范圍為：工作面前方20m以上。2）瓦斯涌出量主要來自于鄰近層或圍巖的采煤工作面瓦斯抽采率應滿足表3－4－3規(guī)定，瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面前方20m以上范圍內煤的可解吸瓦斯量應滿足表3－4－3規(guī)定。 表3－4－3 采煤工作面瓦斯抽采率應達到的指標 工作面絕對瓦斯涌出量Q(m3/min)工作面抽采率（%）備注5≤Q＜10≥2010≤Q＜20≥3020≤Q＜40≥4040≤Q＜70≥5070≤Q＜100≥60Q ≥100≥70 表3－4－4 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量應達到的指標 工作面日產量（t）可解吸瓦斯量Wj（m3/t）備注≤1000t≤81001～2500t≤72501～4000t≤64001～6000t≤6001～8000t≤58001～10000t≤10000t≤43）采掘工作面風速不得超過4m/s，%。4）礦井瓦斯抽采率應滿足表3－4－5規(guī)定。表3－4－5 礦井瓦斯抽采率應達到的指標 礦井絕對瓦斯涌出量Q(m3/min)礦井抽采率（%）備注Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55Q≥500≥60礦井瓦斯預抽量根據前述的計算結果，（179。/min）。（179。/min）。（）。抽放時間1）礦井年瓦斯抽采量=6024330=。2）抽放時間＝礦井瓦斯可抽量/年抽采瓦斯量 ＝（a）。預抽效果分析（1）抽采效果分析該礦采用底板瓦斯抽采專用巷抽采、本煤層順層抽采、采空區(qū)埋管抽采的方法，%是可行的，但要保障預抽時間。（2）消突效果分析該礦煤層為緩傾斜～傾斜煤層，巖層瓦斯抽采巷距離煤層距離較近（最大為40m），采用巖層瓦斯抽采巷提前預抽各煤層瓦斯，使煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，(表壓)以下是可以實現的。（六）抽采方法選擇抽采方法的原則煤礦抽放瓦斯是減少礦井和采區(qū)瓦斯涌出量的有效途徑。應堅持“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產”的原則，堅決貫徹“多措并舉、應抽盡抽、抽采平衡”的原則，確保預抽時間和抽放效果，使礦井采掘活動嚴格控制在瓦斯抽采達標的區(qū)域和煤層內。我國煤礦的瓦斯抽放方法大致可以分為 以下五類：(1)開采層瓦斯抽放方法；(2)鄰近層瓦斯抽放方法；(3)采空區(qū)瓦斯抽放方法；(4)圍巖瓦斯抽放方法；（5）綜合抽放瓦斯方法。其中綜合抽放瓦斯方法是前四類方法中兩種或兩種以上方法的配合使用。選擇抽放瓦斯方法時，遵循的原則是：（1）選擇的抽放瓦斯方法應適合煤層賦存狀況、開采巷道布置、地質條件和開采技術條件。（2）抽放方法應根據瓦斯來源及涌出構成選擇，應盡可能采用綜合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果。（3）選擇的抽放瓦斯方法應有利于減少井巷工程量，實現抽放巷道與開采巷道的結合。（4）選擇的抽放瓦斯方法應有利于抽放巷道的布置與維護。（5）選擇的瓦斯抽放方法應有利于提高瓦斯抽放效果，降低抽放成本。（6）選擇的瓦斯抽放方法應有利于鉆場、鉆孔的施工、抽放系統(tǒng)管網敷設，有利于增加抽放鉆孔的瓦斯抽放時間。抽放原則：必須做到先抽后掘、先抽后采、抽采平衡、保證預抽時間、抽采達標等措施。針對礦井的實際，本設計采用的抽采方法為：①瓦斯專用抽采巷預抽煤層群瓦斯；②回采工作面瓦斯抽采a．回采工作面順層抽采，預抽和邊采邊抽相結合；b．對已采采空區(qū)密閉抽采，視采空區(qū)瓦斯涌出量情況實際決定。③石門揭煤前預抽；抽采方法（1）瓦斯專用抽采巷預抽煤層瓦斯在171煤采煤工作面的運輸和回風順槽等具有突出危險性的煤巷掘進前，必須“先抽后掘”進行消突無突出危險后方可掘進，如下：設計在19煤層底板15m巖層中布置瓦斯抽采巷，打穿層鉆孔預抽171煤層瓦斯，使171煤瓦斯含量降到8m3/t以下，達到防突要求后再進行采掘作業(yè)。抽采參數如下：1）鉆場間距：每隔30m設一鉆場；2）鉆孔長度：穿過171號等煤層頂（底）；3）終孔間距：8m（實際抽采過程中根據抽采效果適當調整）；4）控制范圍：上幫15m、下幫15m；5）抽采孔口負壓：不小于20KPa。6）水泥砂漿封孔，穿層鉆孔封孔長度應不小于5m。底板瓦斯抽采巷鉆孔布置方式見圖341 圖3－4－1 底板瓦斯抽采巷預抽煤巷條帶瓦斯鉆孔布置示意圖（2）回采工作面順層抽放待采煤工作面順槽掘出以后，利用本煤層順層鉆孔進行大面積預抽，對回采工作面區(qū)域消突和抽采瓦斯。本煤層順層鉆孔預抽鉆孔布置見圖342順放抽采參數如下：1）鉆孔直徑：設計考慮75mm；2）該礦采工作面傾斜長度為126m，考慮防突要求，鉆孔長度為73m。3）鉆孔間距：3m；4）抽采負壓：；5）水泥砂漿封孔，順層鉆孔封孔長度應不小于8m。圖342 本煤層順層預抽鉆孔布置示意（3）采空區(qū)埋管抽放利用低負壓瓦斯抽采系統(tǒng)抽采采空區(qū)瓦斯。即在工作面回風順槽埋管抽采工作面采空區(qū)的瓦斯，見圖243圖243 采空區(qū)埋管抽放安裝示意圖（4）石門揭煤前預抽鉆孔布置要求：鉆孔直徑75～120mm，抽采應當在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實施(在構造破壞帶應適當加大距離)。鉆孔的最小控制范圍是：石門和斜井揭煤處巷道輪廓線外12m，同時還應當保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小于5m，且當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應當保持煤孔最小超前距15m。抽采孔口負壓不小于13kPa。水泥砂漿封孔，鉆孔封孔長度應不小于5m。石門揭煤前打穿層鉆孔預抽煤層瓦斯見圖344。圖344 石門揭煤抽采鉆孔示意圖（5）封孔方式、材料及工藝鉆孔封孔可采用膨脹水泥人力進行封孔。封孔材料為膨脹水泥，其配比為：76%硅酸鹽水泥，12%礬土水泥，12%石膏粉與水混合攪拌而成。封孔方法：封孔前用水或壓風將孔內殘存的煤、巖鉆屑清洗干凈，然后放入套管(孔內抽采管)。套管直徑25～108mm。往孔內送泥可用專用工具或將水泥做成圓柱形狀分次送入，～，并用力搗實，直至封完鉆孔。套管頂端應鉆5～10直徑為10mm的篩孔，以免煤、巖屑及雜物堵塞。擋盤直徑要略小于鉆孔直徑。（6）設備選型及主要檢測儀表1）鉆機鉆孔使用鉆機施工，選用ZLJ350型防爆型鉆機2臺（1臺使用，1臺備用），其鉆進深度可達200m，開孔直徑89mm，終孔直徑為≥50mm，給進方式為油壓自動，鉆孔角度0～360176。，給進方式為液壓傳動。按設計參數進行施工，作好鉆孔竣工參數記錄。2）主要檢測儀表①孔板式流量計2臺安裝在管道的直線段內，孔板前后最好有5米以上的直線段，孔板圓孔與管路要同一圓心，端面與管路軸線垂直?？装迨搅髁坑嫲惭b在抽采總管、分管和支管上。②AFJ3150U型急傾斜壓差計3臺；③AFP系列皮托管4支；④光干涉瓦斯檢定器AQJ2型0～100% 2臺。（7）預抽煤層瓦斯注意問題1）(區(qū)域)、(區(qū)域)必須預抽煤層瓦斯，預抽范圍和效果必須符合的規(guī)定。2）預抽煤層瓦斯鉆孔應當在整個預抽區(qū)域內均勻布置，鉆孔間距應當根據實際考察的煤層有效抽采半徑確定。3）預抽瓦斯鉆孔封堵必須嚴密。穿層鉆孔的封孔段長度不得小于5m，順層鉆孔的封孔段長度不得小于8m。4）應當做好每個鉆孔施工參數的記錄及抽采參數的測定。鉆孔孔口抽采負壓不得小于13kPa。預抽瓦斯?jié)舛鹊陀?0%時，應當采取改進封孔的措施，以提高封孔質量。5）預抽區(qū)域必須經過效果檢驗，在未達到預抽有效性指標的區(qū)段進行采掘作業(yè)時，必須采取補充的防治突出的措施，應不斷測定煤與瓦斯突出危險性指標變化情況，當具有煤與瓦斯突出危險時，應按照“四位一體”的防突措施進行管理。6）具有突出危險性又未得到保護的煤層工作面及工作面的上、下巷，必須采取“先抽后采”和“先抽后掘”進行消突，經效果檢驗無突出危險后方可回采和掘進。三、抽采管路及其設備（一）抽采管路布置抽放方式礦井按煤與瓦斯突出礦井設計，在風井工業(yè)場地建瓦斯抽采站集中抽放瓦斯，考慮采用高、低負壓抽放，抽放管路從回風平硐下井。（1）高負壓抽放：回采工作面本煤層瓦斯抽放，掘進工作面條帶瓦斯預抽。（2）低負壓抽放：回采工作面上隅角、采空區(qū)。抽放管路系統(tǒng)的選擇（1）選擇的瓦斯管路必須符合壓力要求、滿足經濟流速、抗靜電等要求，且要求在管路上合適的位置安裝防爆、防回火、排空及放空管等安全裝置，壓力和流量等測量裝置。（2）井下瓦斯管路系統(tǒng)圖見瓦斯抽放系統(tǒng)布置圖；（二）抽采管路管徑計算抽放參數設計采用高、低負壓抽放，高負壓抽放主要抽采掘工作面瓦斯，低負壓主要抽采空區(qū)瓦斯。根據本章第四節(jié)計算結果，高負壓系統(tǒng)：，瓦斯?jié)舛劝?5％計，；孔口負壓為15kPa，出口壓力4kPa。低負壓系統(tǒng)：，瓦斯?jié)舛劝?5％計，；孔口負壓為5kPa，出口壓力4kPa。抽采管路管徑（1）高負壓抽放管路系統(tǒng)及抽放設備選型1）管路的選擇① 瓦斯抽放主管A、主管徑=式中：K計算高、低負壓主管徑時流量系數，按《煤礦瓦斯抽采工程設計規(guī)范》（GB504712008）－，取K=。 d——瓦斯管內徑，m；Q——瓦斯管內流量，m179。/min；抽出瓦斯?jié)舛劝?5%計；V——瓦斯管內流速，一般取5～12m/s；取10 m/s；選用φ3258型焊接鋼管作為瓦斯抽放主管。B、主管路阻力計算a、摩擦阻力計算式中：hf——管路的摩擦阻力，Pa；L—— 主管路長度，m；管路最長時為1500m；Δ——混合瓦斯對空氣的相對密度；Q—— 管路的混合瓦斯流量，m179。/h；K0——系數，經查表取K0=；d——管路內徑，cm 。d=309/10=；(kg/m179。)式中：ρ1——瓦斯密度，179。；n1——混合瓦斯中瓦斯?jié)舛龋?5%；ρ2——空氣密度，179。；n2——混合瓦斯中空氣濃度65%。 b、局部阻力計算h1=410415%=616Pa，按摩擦阻力的15%計算。c、主管路總阻力計算H總=4104+616=4719pa② 瓦斯抽放支管A、回采工作面a、支管徑=式中：K計算高、低負壓主管徑時流量系數，按《煤礦瓦斯抽采工程設計規(guī)范》（GB504712008）－，取K=。 d——瓦斯管內徑，m；Q——瓦斯管內流量，m179。/min；抽出瓦斯?jié)舛劝?5%計；V——瓦斯管內流速，一般取5～12m/s；取10m/s；故選用φ2737型焊接鋼管作為回采工作面瓦斯抽放支管。b、支管路阻力計算摩擦阻力計算=2142Pa式中：hf——管路的摩擦阻力，Pa；L——管路長度，m；管路最長時為900m；Δ——混合瓦斯對空氣的相對密度；Q——管的混合瓦斯流量，m179。/h；K0——系數，經查表取K0=；d——管路內徑，cm 。d=259/10=；(kg/m179。)式中：ρ1——瓦斯密度，179。；n1——混合瓦斯中瓦斯?jié)舛?；?——空氣密度，179。；n2——混合瓦斯中空氣濃度。 局部阻力計算h1=214215%=321Pa；按摩擦阻力的15%計算。采面支管總阻力h總=2142+321=2464paB、掘進工作面a、支管徑 =式中：K計算高、低負壓主管徑時流量系數，按《煤礦瓦斯抽采工程設計規(guī)范》（GB504712008）－，取K=。 d——瓦斯管內徑，m；Q——瓦斯管內流量，m179。/min；抽出瓦斯?jié)舛劝?5%計，兩個掘進面抽放；V——瓦斯管內流速，一般取5～12m/s；取10m/s；考慮到掘進移交回采后，掘進抽放管作為回采抽放管，故選用φ2737型焊接鋼管作為掘進工作面瓦斯抽放支管。b、支管路阻力計算摩擦阻力計算=476Pa式中：hf——管路的摩擦阻力，Pa；L——管路長度，m；管路最長時為450m；Δ——混合瓦斯對空氣的相對密度；Q——管內的混合瓦斯流量，m179。/h；K0——系數，經查表取K0=；d——管路內徑，cm 。d=259/10=；kg/m179。式中：ρ1——瓦斯密度，179。；n1——混合瓦斯中瓦斯?jié)舛?；?——空氣密度，179。；n2——混合瓦斯中空氣濃度。 局部阻力計算h1=47615%=71Pa，按摩擦阻力的15%計算。掘進面支管總阻力h總=476+71=548Pa③ 管路總阻力回采與掘進取其中較大的一個，取采面阻力值進行計算，h總阻力=h主總+ h支=4719+2464 =7183pa2）瓦斯泵的選擇①高負壓瓦斯抽采泵標準狀態(tài)下抽采系統(tǒng)壓力：H=（Hr+Hc）K 式中Hr——抽采設備入口側（負壓段）內管路最大阻力損失（包括管路總阻力和孔口負壓）（KPa）；Hc——抽采設備出口側（正壓段）出口正壓（取4KPa）；K——抽采系統(tǒng)壓力富余系數，；H=（+15+4） = ②高負壓瓦斯抽放泵工況壓力：Pg=Pd—H式中 Pg——抽采泵工況壓力（Pa）；Pd——抽采泵站處的大氣壓力，抽采泵站標高