【文章內(nèi)容簡介】 的 40 次突出中，采面突出 8 次，煤層巷道突出 32 次。 八礦煤層瓦斯壓力、含量測定情況八礦突出煤層為低透氣性煤層，煤層透氣性系數(shù)僅為 。八礦自建礦以來，共實際測試煤層瓦斯壓力和含量 44 次，其中戊 910 煤層測試 11 次，戊 910 煤最大瓦斯壓力為 ，最大瓦斯含量為 ，對己 15 煤層測試25 次，己 15 煤最大瓦斯壓力為 ，最大瓦斯含量為 。己 1617河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計13煤層測定 2 次，最大瓦斯壓力為 ，丁 56 煤層測定 6 次，最大瓦斯壓力為 ，采用礦井瓦斯梯度法進行礦井深部瓦斯壓力和瓦斯含量推測，八礦己 15 煤層目前開采標高推測最大瓦斯壓力約 ，最大瓦斯含量約20m3/t；八礦戊 910 煤層目前開采標高推測最大瓦斯壓力約 ，最大瓦斯含量約 20m3/t。 己組煤層概況 采區(qū)邊界東部邊界：己四采區(qū)下山、己一采區(qū)邊界西部邊界：八礦、十二礦己組邊界南部邊界：693m 水平。北部邊界：八礦深部井田邊界。走向長 2561m，傾向長 2104m，面積 。 采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造采區(qū)位于李口向斜南翼，基本上呈一走向北西，傾向北東的單斜構(gòu)造，根據(jù)鄰近采區(qū)開采情況及本采區(qū)地質(zhì)說明，該區(qū)地質(zhì)條件較簡單。地層傾角0～6176。，變化規(guī)律為由淺到深，傾角由陡變緩，靠近向斜軸部近水平。 煤層及頂?shù)装逄匦?煤層特征己組可采煤層為己 15 和己 1617，其鄰近可采煤層為丁 5戊 910。位于山西組下部，均為礦區(qū)內(nèi)主要可采煤層。兩煤層間距 0～ ，平均 ，局部有合并現(xiàn)象，合并后厚度多在 6m 以上，含夾矸 1～2 層。己 1617 煤層厚 ～，平均 ，可采系數(shù) 96%。結(jié)構(gòu)較簡單，該煤層為大部可采的較穩(wěn)定煤層。己 15 煤層厚 ～，平均厚 ，可采系數(shù) 99%。結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾矸，為大部可采的較穩(wěn)定煤層。己 15 和己 1617 煤層賦存基本穩(wěn)定，其中己 15 煤層厚 ～，己 1617煤層厚 ～，煤層傾角 3～17176。，從煤層底板等高線看，在走向上東陡河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計14西緩，在傾向上上陡下緩，己 15 和己 1617 煤層間距一般 2～6m，局部合層?？刹擅簩犹卣饕娞卣鞅?26。表 26 可采煤層特征表Table26 workable seam of coal coal characteristic table煤層名稱煤厚(m)傾角(176。)結(jié)構(gòu)層間距(m)KM r穩(wěn)定性平均 3己 15最小～最大 ～ 0～6簡單 0～6 1穩(wěn)定平均 3己1617 最小～最大 ～ 0～6簡單 1穩(wěn)定 頂、底板特性己 15 煤層，直接底為一薄層泥巖，其下為己 煤，層間距一般2～6m，局部合層。己 煤層底板以下 5～6m 左右為 L1 泥灰?guī)r。詳見表 2表 27 己 1己 Table27 coal seam roof and floor situation 煤層 類別 巖石名稱 厚度 主要巖性特征偽頂 泥巖 灰色，塊狀。直接頂 砂質(zhì)泥巖 深灰色，含植物化石碎片。頂板基本頂 砂巖 上部細砂巖，下部砂質(zhì)泥巖直接底 泥巖 深灰色，遇水易膨脹.己 15底板老底 砂質(zhì)泥巖 深灰色，夾薄層細砂巖。直接頂 砂質(zhì)泥巖 深灰色，夾薄層細砂巖。頂板基本頂 泥巖 深灰色，遇水易膨脹.直接底 砂質(zhì)泥巖 灰色，含植物根部化石。己 底板老底 砂巖 淺灰色，條帶狀，細中粒結(jié)構(gòu)。 煤質(zhì)己 15 煤層上部有 ～ 硬煤，下部為粉煤，灰分 ～% ，一般河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計1513%左右。屬中低灰低硫低磷可選優(yōu)質(zhì)焦煤。己 1617 煤層上部有 ～ 硬煤，下部為粉煤，灰分 ～%，一般 17%左右。屬中灰低硫低磷可選焦煤。可采煤層煤質(zhì)特征見表 28。表 28 可采煤層煤質(zhì)特征表Table28 workable seam of coal quality characteristic table煤層 顏色 光澤 硬度 容重 煤巖類型己 15 黑色 玻璃 3～5 半光亮型 焦煤物理特征己 1617 黑色 玻璃 3～5 半光亮型 焦煤煤層 M A V FC S P Q Y 工業(yè)牌號己 15 6500 JM工業(yè)指標己 1617 6500 JM 采區(qū)水文地質(zhì)根據(jù)平煤天安[2022]76 號文《關(guān)于天安八礦己四下山采區(qū)地質(zhì)說明書的批復(fù)》 ，采區(qū)正常涌水量 160m3/h,最大涌水量 320m3/h。 采區(qū)資源/儲量詳見儲量計算結(jié)果匯表 29河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計16表 29 儲量匯總表Table29 Summary table of reserves工 業(yè) 儲 量 （萬噸） 可采儲量（萬噸）煤層 A B C A+B A+B+C己 15 己 1617 己 1517 合計 采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限根據(jù)初步設(shè)計，本采區(qū)的生產(chǎn)能力為 ，服務(wù)年限 . 采區(qū)巷道布置及主要生產(chǎn)系統(tǒng) 采區(qū)巷道布置（1）下山條數(shù)采區(qū)布置三條下山：己四采區(qū)回風(fēng)下山、軌道下山、皮帶下山。（2）下山平面位置為解決煤層間壓茬關(guān)系，便于生產(chǎn)管理，減少煤柱壓煤量，己四下山采區(qū)下山與二水平戊二采區(qū)、丁二采區(qū)下山重合布置。（3）下山層位皮帶下山基本沿己 15 煤層布置，軌道下山采用穿層布置，東翼回風(fēng)下山布置在己 15 煤層頂板砂巖中。 采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)（1）運煤系統(tǒng)工作面→順槽皮帶→己四皮帶下山→采區(qū)煤倉→己四皮帶大巷→上倉皮帶斜巷→一水平主井南己組煤倉→一水平主井箕斗→地面。（2）輔助運輸系統(tǒng)矸石運輸：出矸點→己四軌道下山→采區(qū)石門→己四軌道西大巷→新副井河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計17井底車場→新副井罐籠→地面。材料及設(shè)備運輸：地面→新副井罐籠→井底車場→己四軌道西大巷→采區(qū)石門→采區(qū)上車場→軌道下山→采掘面。人員上下：地面→新副井罐籠→二水平井底車場→己四軌道西大巷人車→己二采區(qū)石門→軌道下山猴車（石門人車）→采掘面。（3）通風(fēng)系統(tǒng)新副井→二水平車場→己四軌道大巷（皮帶大巷）→己四采區(qū)石門（進風(fēng)巷）→軌道（皮帶下山）→采掘工作面→回風(fēng)下山→回風(fēng)上山→總回風(fēng)巷→北回風(fēng)井。（4）排水系統(tǒng)采區(qū)泵房→管子道→皮帶下山→皮帶進風(fēng)平巷→己四西大巷→二水平井底水倉→泵房→新副井→地面。（5）供電系統(tǒng)地面→二水平中央變電所→己組軌道大巷→己四采區(qū)皮帶下山→上部變電所（中部變電所、下部變電所）→各用電點。（6）壓風(fēng)系統(tǒng)地面→北風(fēng)井→己四上山采區(qū)皮帶上山→己四下山采區(qū)皮帶下山→各用風(fēng)地點。 采煤方法采用走向長壁后退式采煤法，全陷落法管理頂板，一次采全高綜合機械化采煤.河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計183 礦井瓦斯賦存 煤層瓦斯基本參數(shù)八礦己四采區(qū)瓦斯抽采的基礎(chǔ)參數(shù)主要包括煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯放散初速度，以及與瓦斯突出有關(guān)的煤層透氣性、百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)等。 （一）煤層瓦斯壓力八礦歷年實測己四采區(qū)己 15 煤層瓦斯數(shù)據(jù)，己 15 煤層瓦斯壓力。 （二）煤層透氣性系數(shù)己 15 煤層的透氣性系數(shù)為 ，屬于較難抽采煤層。 （三）百米鉆孔瓦斯流量從抽放實際情況計算，己組煤層百米鉆孔瓦斯流量為 10L/。 （四）煤層瓦斯含量己四采區(qū)己 15 煤層瓦斯含量 22m3/t。（五）瓦斯抽采率根據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 （GB504712022 ）：“ 設(shè)計瓦斯抽采率，可根據(jù)煤層瓦斯抽采難易程度、瓦斯涌出情況、采用的瓦斯抽采方法等因素綜合確定，也可按鄰近生產(chǎn)礦井工條件類似礦井?dāng)?shù)值選取；并應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《煤礦瓦斯抽采基本指標》 （AQ10262022）的有關(guān)規(guī)定（如表 31 所示） ，同時就滿足采、掘工作面的通風(fēng)要求”。結(jié)合八礦 2022 年礦井絕對瓦斯涌出量,確定己四采區(qū)的瓦斯抽采率為 45%。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計19表 31 礦井瓦斯抽采率指標表Table31 mine gas extraction rate table礦井絕對瓦斯涌出量 Qm3/min 礦井抽采率% 備 注Q≤20 ≥2520≤Q40 ≥3540≤Q80 ≥4080≤Q160 ≥45160≤Q300 ≥50300≤Q500 ≥55500≤Q ≥60 采區(qū)瓦斯儲量 采區(qū)瓦斯儲量己四采區(qū)瓦斯儲量指各采區(qū)開采過程中，能夠向開采空間排放的瓦斯總量。根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》 （AQ10272022）己四采區(qū)瓦斯儲量按式（321）計算如下：WK = W1 + W2+ W3 （321 ）式中：WK—采區(qū)瓦斯儲量，Mm3；W1—可采煤層的瓦斯儲量總和，Mm 3， （322）iniiXA11???AIi—采區(qū)每個可采煤層的煤炭儲量，Mt ；根據(jù)八礦各采區(qū)初步設(shè)計，己四采區(qū)：己 15 煤層煤炭儲量為 ，己 1617 煤層煤炭儲量為 。n—礦井可采煤層數(shù)；己四采區(qū)可采煤層為己 15 和己 1617 煤層，n=2。XIi—每個可采煤層的瓦斯含量，m 3/t；八礦己 15 煤層瓦斯含量約為河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計2022m3/t。W2—可采煤層采動影響范圍內(nèi)的不可采鄰近煤層的瓦斯儲量總和，Mm3。W3——圍巖瓦斯儲量， Mm3，當(dāng)圍巖瓦斯很小時， W3=0；根據(jù)八礦實際生產(chǎn)情況，圍巖瓦斯很小，W 3 取 0。將 WW W 3 代入式（321）進行計算，計算結(jié)果見表 32。 可抽瓦斯量可抽瓦斯量是指瓦斯儲量中在當(dāng)前技術(shù)水平能被抽出來的最大瓦斯量。根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》 （AQ10272022）按式（323）計算： Wc =WK ? K （323）Wc—采區(qū)可抽瓦斯量，Mm 3；WK—采區(qū)瓦斯儲量，Mm 3；K—瓦斯抽采率，取 40%；計算結(jié)果見表 32。表 32 可采煤層瓦斯儲量Table32 workable coal seam gas reserves項目煤層地質(zhì)儲量（Mm 3）瓦斯含量（Mm 3）W1（Mm 3）W2（Mm 3）W3（Mm3）Wk（Mm 3） Wc（Mm 3）己 15 己己 1617 瓦斯抽放率根據(jù)《MT501896 礦井瓦斯抽放工程設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：設(shè)計瓦斯抽放率，可根據(jù)煤層瓦斯抽放難易程度、瓦斯涌出情況、采用的抽放瓦斯方法等因素綜合確定；也可參照鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井的數(shù)值選取。抽放率指標應(yīng)符合現(xiàn)行的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計21根據(jù)《AQ10272022 煤礦瓦斯抽放規(guī)范》第 條規(guī)定：瓦斯抽出率：——預(yù)抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于 20%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于 25%；——鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于 35%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于 45%；——采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于 30%；——煤與瓦斯突出礦井：預(yù)抽煤層瓦斯后，突出煤層的瓦斯含量應(yīng)小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或?qū)⒚簩油咚箟毫档? 以下。對于設(shè)計來說，瓦斯抽放率的確定應(yīng)符合以上標準的要求，也可以參照《AQ 礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》中第 條進行選取。1 井（或采區(qū)）瓦斯抽放率的測定與計算：在瓦斯抽采站的抽采主管上安裝瓦斯計量裝置，測定礦井每天的瓦斯抽采量。礦井瓦斯抽采量包括井田范圍內(nèi)地面鉆井抽采、井下抽采（含移動抽采）的瓦斯量。每月底按式（324）計算礦井月平均瓦斯抽采率。 kfcQ??10k?（324）式中： —礦井月平均瓦斯抽采率，%；k?—礦井月平均瓦斯抽采量，m 3/min；cQ—礦井月平均風(fēng)排瓦斯量，m 3/minkf2 作面瓦斯抽放率的測定與計算：工作面回采期間，在工作面瓦斯抽采干管上安裝瓦斯計量裝置，每周測定工作面瓦斯抽采量（含移動抽采） 。每月底按式（325）計算工作面月平均瓦斯抽采率。 （325）mfcQ??m10?河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計22式中：—工作面月平均瓦斯抽采率，%；m?—回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量，m 3/min；cQ—工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m 3/min。f抽放率為 45%。 可抽期根據(jù)《MT501896 礦井瓦斯抽放工程設(shè)計規(guī)范》第 條及《AQ10272022 煤礦瓦斯抽放規(guī)范》第 都規(guī)定：礦井或水平的抽放年限應(yīng)與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應(yīng)。根據(jù)瓦斯可抽量及年瓦斯抽放量，己四采區(qū)服務(wù)年限為 a。符合設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計23河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計244 瓦斯抽放的必要性和可行性論證 瓦斯抽放的必要性本設(shè)計主要從以下三個方面來分析回采工作面瓦斯抽采的必要性。從瓦斯涌出量分析通過前面計算結(jié)果分析，符合建立瓦斯抽放系統(tǒng)的必要條件，必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)，采取瓦斯抽放措施，保證礦井