【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 孔的布置必須注意。第二節(jié) 瓦斯治理方法選擇　一、礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果根據(jù)前述，；，；。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條的規(guī)定，必須進(jìn)行瓦斯抽采。，，；。二、礦井瓦斯抽采量的預(yù)測(cè)， m3/min。三、工作面的通風(fēng)方法通風(fēng)巷道回采工作面布置運(yùn)輸巷和風(fēng)巷為平巷，沿煤層走向向布置；工作面為斜巷，沿煤層傾向布置。通風(fēng)方法工作面為上行風(fēng)，即由運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)經(jīng)采面后由回風(fēng)巷回風(fēng)進(jìn)入二采區(qū)回風(fēng)下山。因此采煤工作面通風(fēng)方式采用“U”型通風(fēng)方式。安全出口由于采煤工作面通風(fēng)方式采用“U”型通風(fēng)方式，所以采煤工作面有兩個(gè)安全出口，一個(gè)通到二采區(qū)回風(fēng)下山，一個(gè)通到二采區(qū)運(yùn)輸下山。第三節(jié) 通風(fēng)設(shè)計(jì)一、通風(fēng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料巷道斷面采面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷的斷面一致，。采面采用全部垮落法管理頂板。工作面支護(hù)：采用DW14300/100單體液壓支柱配HDJA1000金屬鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)，、“三四”排支護(hù)。二、采面通風(fēng)設(shè)計(jì)采面的通風(fēng)線路副斜井→井底車場(chǎng)→+740運(yùn)輸石門→二采區(qū)運(yùn)輸下山→2501上運(yùn)輸巷→2501上采面→2501上回風(fēng)巷→二采區(qū)回風(fēng)下山→+740回風(fēng)石門→一采區(qū)回風(fēng)上山→回風(fēng)斜井→引風(fēng)道→主要通風(fēng)機(jī)→地面。采面供風(fēng)量計(jì)算（1）按最多作業(yè)人數(shù)計(jì)算：Q=4N=430=120m3/min=式中： 4—每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min；N—采面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取30人。（2）采面瓦斯涌出量計(jì)算Q=125/qk=125/=663m3/min=11m3/s式中: —根據(jù)貴州省人民政府辦公廳文件（黔府辦發(fā)〔2008〕83號(hào)）“省人民政府辦公廳關(guān)于加強(qiáng)煤礦瓦斯治理和綜合利用工作的實(shí)施意見”，“實(shí)現(xiàn)瓦斯零超限管理，％以下”； q采—采面絕對(duì)瓦斯涌出量，根據(jù)前述，； K—工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。(3）按最大炸藥消耗量計(jì)算Q=25A=2512=300m3/min=5(m3/s)式中： A—工作面最大炸藥消耗量，12kg(4）按風(fēng)速驗(yàn)算Q≥15S采=15=72m3/min=Q≤240S采=240=1152m3/min=式中: S采—回采工作面平均有效斷面 S鐵=采面供風(fēng)量的確定根據(jù)以上計(jì)算，設(shè)計(jì)選取上述計(jì)算最大者，即采面配風(fēng)11m3/s。第四節(jié) 抽采巷道本設(shè)計(jì)暫不考慮專用抽采巷道。第五節(jié) 抽采鉆孔(頂板走向、穿層鉆孔，順層鉆孔)一、鉆孔施工范圍2501上采面所圈定的范圍。二、鉆場(chǎng)布置回采工作面本層預(yù)抽設(shè)計(jì)鉆孔施工為傾向順層鉆孔，設(shè)計(jì)在采煤工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷分別打平行順層鉆孔進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽。采用無鉆孔方法布置鉆孔，鉆孔分別布置在2501上運(yùn)輸巷和2501上回風(fēng)巷。二、鉆孔參數(shù)鉆孔間距在運(yùn)輸巷和采面回風(fēng)巷中沿煤層傾向布置鉆孔，鉆孔間距為3m。鉆孔長度2501上采煤工作面長度為110m。在2501上運(yùn)輸巷和2501上回風(fēng)巷內(nèi)按3m孔距，沿煤層傾斜方向布置平行順層抽放鉆孔。上行施工鉆孔每個(gè)鉆孔深度80m,下行施工鉆孔每個(gè)鉆孔深度50m。鉆孔方位、傾角2501上采面下行鉆孔的方位角和傾角分別為34176。和15176。，下行鉆孔的方位角和傾角分別為214176。和+15176。鉆孔直徑選用現(xiàn)有打鉆設(shè)備選用直徑75mm的鉆頭，有條件時(shí)可打大直徑鉆孔抽放瓦斯?？卓凇⒖椎拙嗝簩禹敯宕咕嘤捎?501上運(yùn)輸巷和2501上回風(fēng)巷是沿煤層底板布置，鉆孔是沿煤層傾向布置，因此鉆孔的孔口、。2501上采面高負(fù)壓瓦斯抽放鉆孔布置詳見下圖。四、鉆孔總工程量采面走向長度2501上運(yùn)輸巷的走向長度570m，2501上回風(fēng)巷的走向長度580m，傾向長度110m。鉆孔總工程量按3m孔距、上行鉆孔深度80m、下鉆孔深度50m計(jì)算，2501上采面共施工高負(fù)壓抽放鉆孔為：570/380+580/350=15443m。五、鉆孔施工計(jì)劃由于2501上采面在掘進(jìn)期間沒有施工高負(fù)壓抽放鉆孔，因此2501上采面高負(fù)壓鉆孔的施工采用邊采邊施工方法進(jìn)行施工。在2501上采面完成切眼施工時(shí)，馬上安排防突隊(duì)施工2501上采面的瓦斯抽放鉆孔。在每個(gè)鉆孔施工完畢后一個(gè)小時(shí)內(nèi)接上瓦斯抽放管，對(duì)煤層進(jìn)行瓦斯進(jìn)行抽放。六、預(yù)計(jì)鉆孔抽采濃度、流量計(jì)算工作面瓦斯儲(chǔ)量W=LShrc= 570110 m179。/t=1459518m179。 式中：L——工作面走向長度，570m；S——工作面長度，110m；h——工作 面煤層采高，；Wc——煤層原始瓦斯含量， m179。/t；r——煤的視密度。工作面巷道掘進(jìn)過程中瓦斯排放量2501上采面自巷道掘進(jìn)以來，通過采取先抽后掘、風(fēng)排等措施，使工作面煤層中賦存的瓦斯得到一定的釋放，因此必須對(duì)工作面巷道掘進(jìn)及打鉆過程中自然排放的瓦斯量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（1）巷道掘進(jìn)過程中瓦斯自然排放預(yù)測(cè)條件%，掘進(jìn)風(fēng)量400m3/min，每天瓦斯自然排放量:Q=24400%=48m3。巷道掘進(jìn)及打鉆過程按6個(gè)月計(jì)算，瓦斯自然排放總量統(tǒng)計(jì)為：48306=8640m3。（2）巷道掘進(jìn)過程中瓦斯自然排放量計(jì)算2501上運(yùn)輸巷和2501上回風(fēng)巷在掘進(jìn)期間瓦斯自然排放總量為8640m32=17280m3。（3）工作面巷道掘進(jìn)過程中瓦斯抽放量掘進(jìn)工作面采用條帶先抽后掘的抽放方法抽放煤層瓦斯?？刂品秶鸀橄锏垒喞€外15m。1）。根據(jù)第三章第三節(jié)計(jì)算，礦井瓦斯抽采率按61％計(jì)算。2）。根據(jù)第三章第三節(jié)計(jì)算，礦井瓦斯抽采率按61％計(jì)算。2501上運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷在巷道掘進(jìn)過程中瓦斯抽放量:+=。工作面需要抽放的瓦斯量《煤礦安全規(guī)程》第190條規(guī)定煤層瓦斯預(yù)抽率應(yīng)大于30%，根據(jù)如前述計(jì)算礦井瓦斯抽采率按61％考慮則，2501上采面預(yù)抽應(yīng)抽出的瓦斯量為： Q采=(Q儲(chǔ)Q掘Q排)=()= 式中：Q采——工作面需要抽放的瓦斯量，m3；Q儲(chǔ)——工作面瓦斯儲(chǔ)量，m3；Q掘—巷道掘進(jìn)過程中先抽后掘孔抽放量， m3；Q排—掘進(jìn)期間風(fēng)排瓦斯量萬m3。工作面預(yù)抽時(shí)間及單孔抽放量的確定鉆孔自然瓦斯涌出特征的參數(shù)有兩個(gè)，它們是鉆孔自然初始瓦斯涌出強(qiáng)度（qo）和鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)（a），其中鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)a是評(píng)價(jià)煤層瓦斯預(yù)抽難易程度的一個(gè)重要指標(biāo)。（qo）和（a）值是通過測(cè)定不同時(shí)間的鉆孔自然瓦斯涌出量并按下式回歸分析求得.百米鉆孔在不同時(shí)間（t）內(nèi)可抽放總量（qt）和鉆孔抽放有效系數(shù)（K）按下式計(jì)算。 qt = (1eat) K=(1eat)100 式中：qt—百米鉆孔在有效抽放時(shí)間（t）內(nèi)累計(jì)抽出的瓦斯量，m3； qo—鉆孔的初始瓦斯涌出量，m3/min； a—鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)，d1； t—鉆孔自排瓦斯時(shí)間，d； k—鉆孔抽放有效性系數(shù)。由于無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),﹒100m。按抽放時(shí)間進(jìn)行抽放效果的預(yù)測(cè)，其計(jì)算結(jié)果列于下表：排放時(shí)間(d)6090120150180270排放總量qt(m3)鉆孔抽放有效系數(shù)k (%)由表中可以看出，當(dāng)排放時(shí)間為90天時(shí)，%；當(dāng)排放120天時(shí)，%。雖然再又延長排放時(shí)間全抽放量增加，但實(shí)際意義并不大。因此根據(jù)2501上采面接替時(shí)間，本著盡量減少鉆孔工程量又保證抽放效果的原則，設(shè)計(jì)鉆孔預(yù)抽時(shí)間為120天。第六節(jié) 上隅角埋管抽放采用從瓦斯泵房鋪設(shè)瓦斯管至采面上隅角，從里往外每隔30米安設(shè)一個(gè)三通，在三通位置另接一段5～8m管子至采面上隅角，不用時(shí)先用堵板堵好，當(dāng)采面推到三通位置時(shí)，在三通周邊架設(shè)木垛將三通短節(jié)護(hù)住，以防止頂板垮落時(shí)壓壞三通短節(jié)，待采面推到三通位置時(shí)，再將堵板取掉，堵上原抽采管，這樣在瓦斯抽采泵的作用下就可以直接抽采采面上隅角的瓦斯。在采面回風(fēng)巷的瓦斯抽放管未端設(shè)置一個(gè)三通，三通安裝在采面上隅角風(fēng)墻靠近采空區(qū)側(cè)2～3m的位置，這樣在瓦斯抽放泵的作用下就可以直接抽放上隅角的瓦斯。根據(jù)10501采面的抽放結(jié)果，預(yù)計(jì)2501上采面區(qū)抽放濃度為3%左右。第七節(jié) 抽采系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、礦井瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)根據(jù)第三章第三節(jié)的預(yù)測(cè)結(jié)果，；，；。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條的規(guī)定，必須進(jìn)行瓦斯抽采。，，；。二、瓦斯抽采方式在礦井地面建瓦斯抽采站對(duì)井下瓦斯進(jìn)行集中抽采，采用高、低負(fù)壓抽采系統(tǒng)，高、低負(fù)壓兩趟抽采管路從回風(fēng)斜井下井對(duì)井下的采掘工作面及采空區(qū)進(jìn)行抽采。高負(fù)壓抽采區(qū)域：回采工作面抽采，掘進(jìn)工作面抽采。低負(fù)壓抽采區(qū)域：回采工作面上隅角、采空區(qū)。三、設(shè)計(jì)依據(jù)抽采純量：，；。抽采瓦斯?jié)舛龋焊哓?fù)壓按40%，低負(fù)壓按15%；孔口負(fù)壓：高負(fù)壓15kPa，低負(fù)壓5kPa；抽采系統(tǒng)出口正壓：高負(fù)壓4kPa；低負(fù)壓4kPa；抽采管路的最遠(yuǎn)距離：高負(fù)壓主管為1140m，回采工作面支管為580m，掘進(jìn)面支管為600m；低負(fù)壓管為1740m；瓦斯抽采站標(biāo)高+900m，大氣壓力按92kPa計(jì)。三、抽采系統(tǒng)主、支管管徑、材質(zhì)及管路阻力計(jì)算管徑計(jì)算選型抽采管路管徑按下式計(jì)算：D==式中：D—瓦斯管內(nèi)徑（m）；Q—管內(nèi)最大混合瓦斯流量（m3/min）；Qc—管道內(nèi)瓦斯抽采純量，(m3/min)；K—富裕系數(shù)，～，取K=；X—混合瓦斯?jié)舛龋?）；V—管路中混合瓦斯的經(jīng)濟(jì)流速（m/s），一般為V=5～12m/s，取V=10m/s。代入公式，計(jì)算結(jié)果如果下： D高負(fù)壓主管== D回采== D掘進(jìn)==。 D低負(fù)壓管==。 瓦斯抽采管選用煤礦用聚乙稀管材，根據(jù)抽采管管徑計(jì)算，高負(fù)壓主管采用φ250，考慮到采、掘面的工作接替關(guān)系，高負(fù)壓回采面支管和掘進(jìn)面支管采用φ200，低負(fù)壓抽采管采用φ200。抽采系統(tǒng)管道阻力計(jì)算管道阻力包含管路摩擦阻力和管路局部阻力，分別計(jì)算如下：(1）管路摩擦阻力管路摩擦阻力按下式計(jì)算： HZ=式中：HZ—摩擦阻力損失(Pa)；L—管路長度(m)；γ—混合瓦斯對(duì)空氣的相對(duì)密度，查表γ=；Q—混合瓦斯流量(m3/h)，；kO—與管徑有關(guān)的系數(shù)，查表取值；d——管道內(nèi)徑(cm)。將已知參數(shù)代入公式，計(jì)算結(jié)果詳見表481。表471 瓦斯抽采管管路摩擦阻力表抽采類型抽采管類別管路長度L(m)相對(duì)密度γ混合流量Q(m3/h)管徑系數(shù) k0管道內(nèi)徑d(cm)摩擦阻力HZ(Pa)高負(fù)壓主管1140 回采面支管580 掘進(jìn)面支管600 低負(fù)壓抽采管1740 (2）管路局部阻力管路局部阻力用估算法計(jì)算，一般按摩擦阻力的10%～20%考慮，故取H局=。(3）管路總阻力計(jì)算公式為：H阻=①高負(fù)壓管路阻力HGZ==(++)= ②低負(fù)壓管路阻力