【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 斜井延伸至+1400m 水平與主斜井貫通作回風(fēng)斜井；開(kāi)拓三水平時(shí)，再?gòu)?1400m 水平布置三條穿層下山至+1300m 水平，水倉(cāng)及井底車(chē)場(chǎng)布置在 16號(hào)煤層頂板巖層中。 礦井瓦斯及通風(fēng)一、礦井瓦斯瓦斯成份礦井瓦斯成分比較復(fù)雜，主要是甲烷（CH 4）占 8090%，此外還有其他烷類如乙烷（C 2H6） 、丙烷（C 3H8） 、二氧化碳（CO 2）和其他氣體，有些煤層瓦斯中還含有氫氣（H 2） 、一氧化碳（CO） 、硫化氫（H 2S）等氣體。根據(jù)勘探區(qū)資料，本礦其瓦斯含量以 CH4最多，其次為 CO重?zé)N。瓦斯風(fēng)氧化帶礦區(qū)內(nèi)含煤地層淺表大部分被殘坡積物覆蓋，覆蓋厚度最大達(dá) 50余米，煤層露頭線大多為推測(cè)，據(jù)調(diào)查了解，礦區(qū)可采煤層的風(fēng)氧化深度為沿煤層露頭線斜深30～50m。風(fēng)氧化帶內(nèi)，煤的光澤暗淡，機(jī)械強(qiáng)度降低，節(jié)理、裂隙發(fā)育，且多為方解石及褐鐵礦等充填，發(fā)熱量明顯低于原生煤瓦斯壓力、含量該礦是整合礦井，沒(méi)有做瓦斯等級(jí)鑒定。礦井勘探程度較低，該礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告沒(méi)有提供瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相關(guān)資料。根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤層瓦斯含量進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算。建議有條件時(shí)盡快委托中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行煤層瓦斯賦存基本參數(shù)的測(cè)定工作，以作為礦井瓦斯瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、瓦斯抽采設(shè)計(jì)等的可靠依據(jù)。全礦劃分了 3個(gè)水平進(jìn)行開(kāi)采，所以本次瓦斯涌出量預(yù)測(cè)，以最深部即礦井準(zhǔn)采標(biāo)高的最低處來(lái)預(yù)測(cè)的，礦井通風(fēng)設(shè)備、瓦斯抽放設(shè)備也以本次預(yù)測(cè)至最深部時(shí)的瓦斯涌出量來(lái)作為選型計(jì)算依據(jù)，該礦根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算礦井開(kāi)采各煤層的瓦斯含量。根據(jù)礦井的儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，該礦井各煤層的煤質(zhì)特征表為 16。六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)12表 16 煤質(zhì)特征表煤層 水份 Wad（%） 灰份 Ag(%) 揮發(fā)份 V(%) 硫份 St,d(%) 牌號(hào)2 JM3 JM7 JM16 JM171 JM18 JM19 JM20 JM根據(jù)煤層瓦斯含量經(jīng)驗(yàn)公式 10)3.()(. fnrffx WeVbPaAW?????????????式中： W x——煤的瓦斯吸附量，m 3/t Wf、A f、V r——煤的水分、灰分、揮發(fā)分，%(根據(jù)煤質(zhì)特征表選取)。P－煤層瓦斯壓力，MPa，P＝（～）H，H 為垂深(m)，kPa；根據(jù)六枝特區(qū)瓦斯情況，該礦取 P＝。礦井準(zhǔn)采標(biāo)高＋1607m～＋1300m，劃分 3個(gè)水平，即+1500m 水平、+1400m 水平、+1300m水平。+1500m 水平垂深為 106m，則 P＝。+1400m 水平垂深 210m，則P＝。+1300m 水平垂深 340m，則 P＝。en——溫度系數(shù)(其中 ??，t 為溫度取 20176。) a——系數(shù)(a＝+ r) b——系數(shù)(b＝ V r) WY——游離瓦斯量，m 3/t fn——煤的孔隙率，%，查表 γ——煤的容重(t/m 3) KY——在瓦斯壓力 P下的瓦斯壓縮系數(shù)，根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中表 8714選取) Wh——瓦斯儲(chǔ)量 m3/t。六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)13經(jīng)過(guò)以上公式計(jì)算，該礦井各煤層瓦斯含量見(jiàn)表 17表 17 各煤層瓦斯含量+1500m 水平煤層瓦斯含量煤層編號(hào) 2 3 7 16 171 18 19 20Wx(吸附瓦斯） Wy(游離瓦斯） Wh(瓦斯含量） +1400m 水平煤層瓦斯含量Wx(吸附瓦斯） Wy(游離瓦斯） Wh(瓦斯含量） +1300m 水平煤層瓦斯含量Wx(吸附瓦斯） Wy(游離瓦斯） Wh(瓦斯含量） 瓦斯梯度未獲得瓦斯梯度資料，通常煤層瓦斯含量的大小與賦存條件、埋藏深度等因素密切相關(guān)，本井田為單斜構(gòu)造，理論上應(yīng)瓦斯含量隨著埋藏深度的增加相應(yīng)增加。礦井瓦斯涌出的形式（1）普通涌出。瓦斯沿著煤、巖體內(nèi)的微細(xì)孔隙緩緩地、連續(xù)地、長(zhǎng)時(shí)間地涌向采掘空間的現(xiàn)象、稱為礦井瓦斯的普通涌出。（2）特殊涌出。如果煤巖層中含有過(guò)大瓦斯，采掘工作進(jìn)入這些地段時(shí)，這些瓦斯就會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)，突然大量地涌出，可能還伴有碎煤或巖塊，這種現(xiàn)象叫特殊涌山。它包括瓦斯噴出及煤與瓦斯突出。影響瓦斯涌出量的因素（1）煤層瓦斯含量。它是影響瓦斯涌出員的決定因素。瓦斯含量越高，其涌出量就越大。（2）開(kāi)采深度。開(kāi)采深度越深，瓦斯涌出過(guò)越大。（3）開(kāi)采規(guī)模。開(kāi)采范圍越大，瓦斯涌出雖越大。六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)14（4）地面大氣壓力的變化。地面大氣壓力增大，礦井瓦斯涌出量減少；相反，則瓦斯涌山量增大。（5）礦井通風(fēng)壓力。抽出式通風(fēng)的礦井，瓦斯涌出大；壓入式通風(fēng)的礦井，瓦斯涌出過(guò)減少。（6）生產(chǎn)工藝。打眼、放炮、落煤時(shí)，瓦斯涌山世增加，其余時(shí)間瓦斯涌出員減小。（7）開(kāi)采順序、采煤方法、頂板管理、采空區(qū)管理以及開(kāi)采層的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯涌出量的影響較大。因此，可根據(jù)礦井的具體條件，找出主要影響因素，采取有效的防治措施。煤與瓦斯突出根據(jù)貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、貴州省煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件“黔安監(jiān)管辦字[2022]345 號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防治工作的意見(jiàn)》 ”，該礦井未進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定，故本設(shè)計(jì)按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理。礦井在建井期及生產(chǎn)內(nèi)按煤與瓦斯突出危險(xiǎn)礦井進(jìn)行管理，礦方應(yīng)請(qǐng)有資質(zhì)的單位對(duì)礦井各煤層的瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行鑒定，以進(jìn)一步完善瓦斯防治措施，確保礦井安全生產(chǎn)。瓦斯基礎(chǔ)資料來(lái)源及可靠性評(píng)價(jià)瓦斯基礎(chǔ)資料來(lái)源主要為資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告及鄰近礦井瓦斯鑒定資料。所獲資料對(duì)瓦斯賦存規(guī)律、賦存狀態(tài)比例、瓦斯含量、瓦斯梯度等資料不齊。隨著煤層埋藏深度增加，瓦斯含量會(huì)相應(yīng)增高，因此必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》 。礦井生產(chǎn)期間必須加強(qiáng)瓦斯含量、瓦斯涌出量的測(cè)定，定期進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定工作。礦井建設(shè)期間，根據(jù)揭穿煤層的實(shí)際情況重新驗(yàn)證煤層的突出危險(xiǎn)性，進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定，按有關(guān)程序報(bào)批。同時(shí)向設(shè)計(jì)單位和煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)提供開(kāi)采煤層的瓦斯壓力、瓦斯含量、堅(jiān)固系數(shù)以及相鄰礦井的突出調(diào)查等內(nèi)容。二、礦井通風(fēng)礦井采 用 中 央 并 列 抽 出 式 通 風(fēng) 。新鮮風(fēng)流由主斜井、西翼進(jìn)風(fēng)斜井進(jìn)入，乏風(fēng)通過(guò)回風(fēng)平硐排出?；夭晒ぷ髅婧透骶蜻M(jìn)工作面均采用獨(dú)立通風(fēng)，掘進(jìn)工作面為壓入式。該礦回風(fēng)平硐服務(wù)范圍為一水平，其服務(wù)年限為 8a。六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)15主斜井、安全出口（后期進(jìn)風(fēng)平硐） 、西翼進(jìn)風(fēng)斜井，服務(wù)范圍為整個(gè)井田，其服務(wù)年限為 24a。設(shè)計(jì)依據(jù)容易時(shí)期：風(fēng)量 Q＝33m 3/s，負(fù)壓 H＝624Pa；困難時(shí)期：風(fēng)量 Q＝35m 3/s，負(fù)壓 H＝984Pa；回風(fēng)平硐井口標(biāo)高：。選型計(jì)算①通風(fēng)機(jī)需要的風(fēng)量：容易時(shí)期：風(fēng)量 Q 易 ＝33＝ 3/s，負(fù)壓 H 易 ＝(624+200)247。＝；困難時(shí)期：風(fēng)量 Q 困 ＝35＝ 3/s， 負(fù)壓 H 困 =(984+200)247。＝；通風(fēng)機(jī)選型結(jié)果選用 FBCDZ546No15型(980rpm)高效節(jié)能防爆對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)二臺(tái)，其中：一臺(tái)工作，一臺(tái)備用；風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)參數(shù)，容易時(shí)期：風(fēng)量 Q 易 ＝ 3/s，負(fù)壓 H 易＝1010a，效率 η 易 ＝，葉片安裝角6 0；困難時(shí)期：風(fēng)量 Q 困 ＝ 3/s，負(fù)壓H 困 ＝1570Pa，效率 η 困 ＝，葉片安裝角 00；葉片極限安裝角6 0～+6176。；計(jì)算風(fēng)機(jī)所需功率 P=1570247。（1000）=選用 YBFe250M452k W、380/660V 型礦用防爆電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)；選用成套開(kāi)關(guān)柜 GCD116023，二臺(tái)； GCD116082，四臺(tái)； GCD116072，二臺(tái)； GCD116018（改） ，一臺(tái)，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制。六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)162 煤層瓦斯基本參數(shù)及瓦斯儲(chǔ)量 煤層瓦斯基本參數(shù)煤層瓦斯賦存基本參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽放設(shè)計(jì)的依據(jù)。準(zhǔn)確地測(cè)定瓦斯基本參數(shù)，包括：煤層原始瓦斯含量、煤對(duì)瓦斯吸附常數(shù)、孔隙率、煤層的透氣性系數(shù)、鉆孔自然瓦斯涌出量及衰減系數(shù)，對(duì)于瓦斯抽采可行性論證、確定合理的技術(shù)措施、評(píng)價(jià)措施的技術(shù)效果以及研究確定合理的抽采技術(shù)參數(shù)都是十分重要的一項(xiàng)工作，是科學(xué)治理瓦斯的前提。具體參數(shù)詳見(jiàn) 。 瓦斯儲(chǔ)量及可抽量計(jì)算一、瓦斯儲(chǔ)量瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算范圍該礦井設(shè)計(jì)共劃分為三個(gè)采區(qū)開(kāi)拓開(kāi)采全礦，本設(shè)計(jì)瓦斯抽采范圍為全礦井。瓦斯儲(chǔ)量①瓦斯儲(chǔ)量是指煤田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，能夠向開(kāi)采空間排放瓦斯的煤巖層賦存的瓦斯總量。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 50471 2022） ，其計(jì)算公式為：W＝W 1+W2+W3式中：W 1可采煤層瓦斯儲(chǔ)量的總和，萬(wàn) m3；W2可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)不可采鄰近煤層的瓦斯儲(chǔ)量的總和，萬(wàn)m3；W3圍巖瓦斯儲(chǔ)量，萬(wàn) m3；W1=∑A 1iX1i，　　　　　W2=∑A 2iX2i，W3=K（W 1 +W2） ，A1i礦井每一個(gè)可采煤層的煤炭?jī)?chǔ)量，萬(wàn) t；X1i每一個(gè)可采煤層相應(yīng)的瓦斯含量，m 3/t；A2i可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一個(gè)不可采鄰近煤層的煤炭?jī)?chǔ)量，萬(wàn) t；X2i可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一個(gè)不可采鄰近煤層相應(yīng)的瓦斯含六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)17量，m 3/t；K 圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取 K=②可抽瓦斯量是指瓦斯儲(chǔ)量中在當(dāng)前技術(shù)水平能被抽出來(lái)的最大瓦斯量，計(jì)算公式為：Wc= Wη k式中：Wc可抽瓦斯量，萬(wàn) m3； W瓦斯儲(chǔ)量，萬(wàn) m3；η k可抽瓦斯量，%。按 照 《 煤 礦 瓦 斯 抽 采 基 本 指 標(biāo) 》 要 求 ， 并 結(jié) 合 我 國(guó) 目 前 抽 放 瓦 斯 的 實(shí) 際 水 平及 對(duì) 該 礦 井 煤 層 瓦 斯 抽 放 所 采 取 的 方 法 （ 綜 合 抽 放 ） ， 經(jīng) 計(jì) 算 ， 中 柱 煤 礦 瓦 斯 儲(chǔ)量 ： 萬(wàn) m3。 礦 井 瓦 斯 儲(chǔ) 量 及 可 抽 量 見(jiàn) 表 21。表 21 礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽量表標(biāo)高 煤層 地質(zhì)儲(chǔ)量（萬(wàn) t） 瓦斯平均含量（m 3/t） 瓦斯儲(chǔ)量（萬(wàn) m3） 抽放率（%） 瓦斯可抽量（萬(wàn) m3）2 65 3 65 7 65 16 65 171 65 18 65 19 65 20 65 小計(jì) 圍巖 65 +1500m合計(jì) 2 75 3 75 7 75 16 75 171 75 18 75 19 75 20 75 小計(jì) 圍巖 75 +1400m合計(jì) 2 75 3 75 7 75 16 75 171 75 18 75 +1300m19 75 六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)1820 75 小計(jì) 圍巖 75 合計(jì) 總計(jì) 二、瓦斯可抽量瓦斯抽放量是指礦井開(kāi)采前必須達(dá)到消突，將礦井煤層瓦斯含量降到 8m3/t以下，瓦斯壓力降到 總和。經(jīng)計(jì)算，礦井瓦斯儲(chǔ)量 m3，將礦井煤層瓦斯含量降到 8m3/t以下，則礦井必須抽放瓦斯量必須大于 8（1+）= 萬(wàn) m3即可滿足要求，而礦井實(shí)際抽放量為 m3，滿足要求。三、礦井瓦斯抽采純量計(jì)算+1500m 水平礦井瓦斯抽采純量經(jīng)前面預(yù)測(cè)計(jì)算，開(kāi)采+1500m 水平 19號(hào)煤層、準(zhǔn)備 20號(hào)煤層時(shí)礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 ，采面相對(duì)瓦斯涌出量為 ，掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 。①礦井絕對(duì)瓦斯涌出量 min/???井 相井 絕②采面絕對(duì)瓦斯涌出量 in/ 相采 絕③掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 ④采空區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量采空區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量=(+2)= 3/min⑤礦井高負(fù)壓抽采純量礦井采掘工作面的瓦斯采用高負(fù)壓抽采，礦井抽采率為 65%。礦井高負(fù)壓抽采純量=(+2)65%= 3/min。⑥礦井低負(fù)壓抽采純量六枝特區(qū)中柱煤礦 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)19礦井采空區(qū)瓦斯采用低負(fù)壓抽采，礦井抽采率為 65%，采空區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量為。礦井低負(fù)壓抽采純量=65%= 3/min。瓦斯抽采濃度：高負(fù)壓為 40%，低負(fù)壓為 15%?？卓谪?fù)