【文章內容簡介】 孔的布置必須注意。第二節(jié) 瓦斯治理方法選擇　一、礦井瓦斯涌出量預測結果根據前述，；，；。根據《煤礦安全規(guī)程》第145條的規(guī)定，必須進行瓦斯抽采。，，；。二、礦井瓦斯抽采量的預測， m3/min。三、工作面的通風方法通風巷道回采工作面布置運輸巷和風巷為平巷，沿煤層走向向布置；工作面為斜巷，沿煤層傾向布置。通風方法工作面為上行風，即由運輸巷進風經采面后由回風巷回風進入二采區(qū)回風下山。因此采煤工作面通風方式采用“U”型通風方式。安全出口由于采煤工作面通風方式采用“U”型通風方式，所以采煤工作面有兩個安全出口，一個通到二采區(qū)回風下山，一個通到二采區(qū)運輸下山。第三節(jié) 通風設計一、通風設計的基礎資料巷道斷面采面運輸巷和回風巷的斷面一致，。采面采用全部垮落法管理頂板。工作面支護：采用DW14300/100單體液壓支柱配HDJA1000金屬鉸接頂梁進行支護，、“三四”排支護。二、采面通風設計采面的通風線路副斜井→井底車場→+740運輸石門→二采區(qū)運輸下山→2501上運輸巷→2501上采面→2501上回風巷→二采區(qū)回風下山→+740回風石門→一采區(qū)回風上山→回風斜井→引風道→主要通風機→地面。采面供風量計算（1）按最多作業(yè)人數(shù)計算：Q=4N=430=120m3/min=式中： 4—每人每分鐘供風標準，m3/min；N—采面同時工作的最多人數(shù)，取30人。（2）采面瓦斯涌出量計算Q=125/qk=125/=663m3/min=11m3/s式中: —根據貴州省人民政府辦公廳文件（黔府辦發(fā)〔2008〕83號）“省人民政府辦公廳關于加強煤礦瓦斯治理和綜合利用工作的實施意見”，“實現(xiàn)瓦斯零超限管理，％以下”； q采—采面絕對瓦斯涌出量，根據前述，； K—工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)。(3）按最大炸藥消耗量計算Q=25A=2512=300m3/min=5(m3/s)式中： A—工作面最大炸藥消耗量，12kg(4）按風速驗算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=采面供風量的確定根據以上計算，設計選取上述計算最大者，即采面配風11m3/s。第四節(jié) 抽采巷道本設計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、鉆場布置回采工作面本層預抽設計鉆孔施工為傾向順層鉆孔，設計在采煤工作面運輸巷和回風巷分別打平行順層鉆孔進行煤層瓦斯預抽。采用無鉆孔方法布置鉆孔，鉆孔分別布置在2501上運輸巷和2501上回風巷。二、鉆孔參數(shù)鉆孔間距在運輸巷和采面回風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上運輸巷和2501上回風巷內按3m孔距，沿煤層傾斜方向布置平行順層抽放鉆孔。上行施工鉆孔每個鉆孔深度80m,下行施工鉆孔每個鉆孔深度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)有打鉆設備選用直徑75mm的鉆頭，有條件時可打大直徑鉆孔抽放瓦斯?？卓?、孔底距煤層頂板垂距由于2501上運輸巷和2501上回風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上運輸巷的走向長度570m，2501上回風巷的走向長度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計算，2501上采面共施工高負壓抽放鉆孔為：570/380+580/350=15443m。五、鉆孔施工計劃由于2501上采面在掘進期間沒有施工高負壓抽放鉆孔，因此2501上采面高負壓鉆孔的施工采用邊采邊施工方法進行施工。在2501上采面完成切眼施工時，馬上安排防突隊施工2501上采面的瓦斯抽放鉆孔。在每個鉆孔施工完畢后一個小時內接上瓦斯抽放管，對煤層進行瓦斯進行抽放。六、預計鉆孔抽采濃度、流量計算工作面瓦斯儲量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。工作面巷道掘進過程中瓦斯排放量2501上采面自巷道掘進以來，通過采取先抽后掘、風排等措施，使工作面煤層中賦存的瓦斯得到一定的釋放，因此必須對工作面巷道掘進及打鉆過程中自然排放的瓦斯量進行統(tǒng)計。（1）巷道掘進過程中瓦斯自然排放預測條件%，掘進風量400m3/min，每天瓦斯自然排放量:Q=24400%=48m3。巷道掘進及打鉆過程按6個月計算，瓦斯自然排放總量統(tǒng)計為：48306=8640m3。（2）巷道掘進過程中瓦斯自然排放量計算2501上運輸巷和2501上回風巷在掘進期間瓦斯自然排放總量為8640m32=17280m3。（3）工作面巷道掘進過程中瓦斯抽放量掘進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）。根據第三章第三節(jié)計算，礦井瓦斯抽采率按61％計算。2）。根據第三章第三節(jié)計算，礦井瓦斯抽采率按61％計算。2501上運輸巷和回風巷在巷道掘進過程中瓦斯抽放量:+=。工作面需要抽放的瓦斯量《煤礦安全規(guī)程》第190條規(guī)定煤層瓦斯預抽率應大于30%，根據如前述計算礦井瓦斯抽采率按61％考慮則，2501上采面預抽應抽出的瓦斯量為： Q采=(Q儲Q掘Q排)=()= 式中：Q采——工作面需要抽放的瓦斯量，m3；Q儲——工作面瓦斯儲量，m3；Q掘—巷道掘進過程中先抽后掘孔抽放量， m3；Q排—掘進期間風排瓦斯量萬m3。工作面預抽時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，它們是鉆孔自然初始瓦斯涌出強度（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是評價煤層瓦斯預抽難易程度的一個重要指標。（qo）和（a）值是通過測定不同時間的鉆孔自然瓦斯涌出量并按下式回歸分析求得.百米鉆孔在不同時間（t）內可抽放總量（qt）和鉆孔抽放有效系數(shù)（K）按下式計算。 qt = (1eat) K=(1eat)100 式中：qt—百米鉆孔在有效抽放時間（t）內累計抽出的瓦斯量，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—鉆孔自排瓦斯時間，d； k—鉆孔抽放有效性系數(shù)。由于無實測數(shù)據,設計采用經驗數(shù)據,﹒100m。按抽放時間進行抽放效果的預測，其計算結果列于下表：排放時間(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，當排放時間為90天時，%；當排放120天時，%。雖然再又延長排放時間全抽放量增加，但實際意義并不大。因此根據2501上采面接替時間，本著盡量減少鉆孔工程量又保證抽放效果的原則，設計鉆孔預抽時間為120天。第六節(jié) 上隅角埋管抽放采用從瓦斯泵房鋪設瓦斯管至采面上隅角，從里往外每隔30米安設一個三通，在三通位置另接一段5～8m管子至采面上隅角，不用時先用堵板堵好，當采面推到三通位置時，在三通周邊架設木垛將三通短節(jié)護住，以防止頂板垮落時壓壞三通短節(jié)，待采面推到三通位置時，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。在采面回風巷的瓦斯抽放管未端設置一個三通，三通安裝在采面上隅角風墻靠近采空區(qū)側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10501采面的抽放結果，預計2501上采面區(qū)抽放濃度為3%左右。第七節(jié) 抽采系統(tǒng)設計一、礦井瓦斯涌出量的預測根據第三章第三節(jié)的預測結果，；，；。根據《煤礦安全規(guī)程》第145條的規(guī)定，必須進行瓦斯抽采。，，；。二、瓦斯抽采方式在礦井地面建瓦斯抽采站對井下瓦斯進行集中抽采，采用高、低負壓抽采系統(tǒng)，高、低負壓兩趟抽采管路從回風斜井下井對井下的采掘工作面及采空區(qū)進行抽采。高負壓抽采區(qū)域：回采工作面抽采，掘進工作面抽采。低負壓抽采區(qū)域：回采工作面上隅角、采空區(qū)。三、設計依據抽采純量：，；。抽采瓦斯?jié)舛龋焊哓搲喊?0%，低負壓按15%；孔口負壓：高負壓15kPa，低負壓5kPa；抽采系統(tǒng)出口正壓：高負壓4kPa；低負壓4kPa；抽采管路的最遠距離：高負壓主管為1140m，回采工作面支管為580m，掘進面支管為600m；低負壓管為1740m；瓦斯抽采站標高+900m，大氣壓力按92kPa計。三、抽采系統(tǒng)主、支管管徑、材質及管路阻力計算管徑計算選型抽采管路管徑按下式計算：D==式中：D—瓦斯管內徑（m）；Q—管內最大混合瓦斯流量（m3/min）；Qc—管道內瓦斯抽采純量，(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濟流速（m/s），一般為V=5～12m/s，取V=10m/s。代入公式，計算結果如果下： D高負壓主管== D回采== D掘進==。 D低負壓管==。 瓦斯抽采管選用煤礦用聚乙稀管材，根據抽采管管徑計算，高負壓主管采用φ250，考慮到采、掘面的工作接替關系，高負壓回采面支管和掘進面支管采用φ200，低負壓抽采管采用φ200。抽采系統(tǒng)管道阻力計算管道阻力包含管路摩擦阻力和管路局部阻力，分別計算如下：(1）管路摩擦阻力管路摩擦阻力按下式計算： HZ=式中：HZ—摩擦阻力損失(Pa)；L—管路長度(m)；γ—混合瓦斯對空氣的相對密度，查表γ=；Q—混合瓦斯流量(m3/h)，；kO—與管徑有關的系數(shù)，查表取值；d——管道內徑(cm)。將已知參數(shù)代入公式，計算結果詳見表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)相對密度γ混合流量Q(m3/h)管徑系數(shù) k0管道內徑d(cm)摩擦阻力HZ(Pa)高負壓主管1140 回采面支管580 掘進面支管600 低負壓抽采管1740 (2）管路局部阻力管路局部阻力用估算法計算，一般按摩擦阻力的10%～20%考慮，故取H局=。(3）管路總阻力計算公式為：H阻=①高負壓管路阻力HGZ==(++)= ②低負壓管路阻力