【文章內(nèi)容簡介】 在副斜井內(nèi)，排水管長2360m。壓風設備選用SA75W型螺桿式空氣壓縮機二臺（一臺工作，一臺備用），～，～，其配套電機功率75kW、380V?？諌簷C技術參數(shù)見表134。表134 空壓機技術參數(shù)型號額定排氣量（m3/min）額定排氣壓力（Mpa）電動機/功率（kW）電壓（V）數(shù)量（臺）SA75W～～753802 壓風主管路選用無縫鋼管φ834mm，從副斜井下井。支管選用無縫鋼管φ684mm，壓風自救管路選用無縫鋼管φ57。礦井通風和通風設備1）礦井通風方式根據(jù)開拓部署及井下巷道的布置，通風方式為分區(qū)式，通風方法為機械抽出式。2)采煤工作面采用 “U”型全負壓通風，掘進工作面采用局部通風機壓入式通風。采掘工作面獨立回風。3)通風設備礦井主要通風機通風機型號為FBCDZ（原BDK）406No15型防爆抽出式對旋式風機兩臺，其中一臺工作、一臺備用。風量16～51m3/s，負壓98～1746Pa，主扇配套選用防爆電機型號為YBFe225M6，電機功率N=372kw。其風機性能參數(shù)風機性能參數(shù)表見下表135.表135 BCDZ（原BDK）406No15型防爆軸流通風機性能參數(shù)風量(m3/s)風壓(Pa)轉速r/min功率(kW)1651981746980372掘進工作面采用YBT11kW局部通風機配阻燃、抗靜電膠質風筒壓入式通風，其風壓495～4518Pa，風量為130～240m3/min，電機功率11kw。三、井上下主要運輸設備地面運輸該礦井所需的各種原材料、設備等均由公路運進。由于社會汽車運輸力量富裕，礦井生產(chǎn)煤炭主要運用社會汽車運輸。井下運輸采煤工作面采用炮采，搪瓷溜槽運煤，運輸巷采用1臺SGD—420/22型刮板運輸機轉載，運輸順槽采用膠帶運輸，主斜井采用膠帶運輸機運輸，副斜井安裝絞車，負責礦井矸石、材料、人員等的運輸工作。四、供電及通訊該礦一回路由35KV中山變10KV中綺線供電，該變電站主要容量25MVA。二回路從110KV八步變出一回10KV專線至該煤礦，滿足雙電源供電要求。綺陌礦井生產(chǎn)能力為15萬噸/a，斜井開拓，全礦安裝設備82臺/件，其中工作設備64臺/件； kw，，，礦井年耗電1989630kwh，h/t煤。第四節(jié) 礦井通風與瓦斯一、通風方式礦井通風方式為分區(qū)式，通風方法為機械抽出式。采煤工作面采用負壓通風方式，根據(jù)采區(qū)巷道布置和開采方法，回采工作面和掘進工作面均采用獨立的通風系統(tǒng)。該礦井年生產(chǎn)能力為15萬t，采用炮采采煤工藝，以一個回采工作面達到生產(chǎn)能力，回采工作面采用U型通風。設計礦井投產(chǎn)時期總風量為32m3/s,其中：回采工作面配風13m3/s，每個掘進工作面配風5m3/s。目前礦井實際安裝一臺FBCDZ（原BDK）406No15型對旋式主要通風機，電機型號為YBFe225M6，372Kw、380V，轉速n=980rpm，風量：1651m3/s。掘進工作面采用局部通風機進行壓入式通風，采用KDF5/11kW型局部通風機壓入式供風，風量為130～240m3/min，電機功率11kw。采用直徑為600mm的礦用阻燃風筒。二、礦井瓦斯涌出情況⑴根據(jù)貴州省煤炭管理局文件：黔能源煤炭[2010]699號《關于畢節(jié)地區(qū)工業(yè)和能源委員會《關于請求審批2010年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告》的批復》結果，，鑒定結果為高瓦斯礦井。礦區(qū)在黔安監(jiān)管辦字[2007]345號文件所劃定的煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險區(qū)內(nèi)，礦井未曾對各可采煤層進行突出危險性鑒定，按有突出危險性礦井設計。開采方案設計（變更） 于2008年5月編制，設計按國家安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ10182006《礦井瓦斯涌出量預測方法》對礦井瓦斯涌出量進行了預測。根據(jù)對回采工作面、掘進工作面、采空區(qū)及生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量的計算，一采區(qū)開采27煤層瓦斯涌出量最大，礦井生產(chǎn)能力為15萬t/a。第二章 抽采瓦斯設計參數(shù)第一節(jié) 抽采瓦斯的必要性和可行性一、建立瓦斯抽采系統(tǒng)的必要性1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風方法解決瓦斯問題不合理的；礦井絕對瓦斯涌出量達到以下條件的：(1)大于或等于40m3/min；(2)～，大于30m3/min；(3)～，大于25m3/min；(4)～，大于20m3/min；(5)，大于15m3/min。開采具有煤與瓦斯突出危險煤層。下面從三個方面來分析綺陌煤礦建立地面永久性瓦斯抽采站的必要性。① 從礦井絕對瓦斯涌出量計算結果分析根據(jù)貴州宏景礦產(chǎn)資源開發(fā)服務有限公司于2008年5月提供的《織金縣綺陌鄉(xiāng)綺陌煤礦開采方案設計(整合)說明書》,設計按國家安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ10182006《礦井瓦斯涌出量預測方法》，根據(jù)對回采工作面、掘進工作面、采空區(qū)及生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量的計算，一采區(qū)開采27煤層瓦斯涌出量最大，礦井生產(chǎn)能力為15萬t/a。礦井及采掘工作面瓦斯涌出量均大于《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》要求建立瓦斯抽采系統(tǒng)的指標。② 從防止煤與瓦斯突出考慮根據(jù)貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督總局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件（黔安監(jiān)管辦字[2007]345號，織金縣所屬煤礦屬突出危險區(qū)域，按照《煤礦安全規(guī)程》第145條、《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（AQ10272006）第4條、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第14條之規(guī)定、及2011年國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等4個單位頒發(fā)的“關于印發(fā)《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》的通知” （安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號），開采煤與瓦斯突出危險煤層的礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。③從資源利用和環(huán)保的角度分析瓦斯是一種優(yōu)質潔凈的能源，將抽出的瓦斯加以利用，可以變廢為寶，改善能源結構，保護礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。根據(jù)原開采方案設計計算，，說明礦井瓦斯資源豐富，為開發(fā)利用瓦斯提供了資源條件。因此，從資源利用和環(huán)保的角度分析，綺陌煤礦建立永久瓦斯抽采系統(tǒng)也是十分必要的，同時還可以起到以“利用促抽采”、以“抽采保安全”的作用。綜上所述，不論是從礦井的工作面瓦斯涌出量大小、煤層的煤與瓦斯突出防治，還是從瓦斯資源利用的角度分析，綺陌煤礦建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)都是非常必要的。二、瓦斯抽采的可行性瓦斯抽放指標是用來衡量煤層預抽瓦斯抽采難易程度的參數(shù)，常用的有煤層透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)。根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ10272006），將未卸壓的原始煤層的抽采難易程度劃分為容易抽采、可以抽采、較難抽采三類，相應的取值范圍見表211。表211 煤層瓦斯抽采難易程度表類別煤層透氣性系數(shù)m2/(MPa2d)鉆孔流量衰減系數(shù)（d1）容易抽采＞10＜可以抽采10～～較難抽采＜＞煤層透氣性系數(shù)綺陌煤礦還未測定煤層的透氣性系數(shù)，根據(jù)相鄰礦井煤層透氣性系數(shù)情況，～10 m2/ 。百米鉆孔瓦斯自然流量及衰減系數(shù)綺陌煤礦還未測定煤層百米鉆孔瓦斯自然流量，鉆孔流量衰減系數(shù)。根據(jù)煤層的透氣性系數(shù)范圍，該礦井目前雖尚未進行煤層透氣性及鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)測定，； 即根據(jù)礦井測定的煤層透氣性系數(shù)和鉆孔流量衰減系數(shù)情況，礦井各煤層在原始壓力狀態(tài)下均屬于可以抽采或較難抽采煤層。但是，該礦井煤層層間距在2066m之間，礦山位于阿弓向斜南東翼，總體為一單斜，地層走向北東—南西，傾向北西，傾角1548176。，煤層露頭近南東向礦界一側傾角較大，多在30176。以上，向北西向地層傾角逐漸變緩。根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預測方法》（AQ10182006）——鄰近層瓦斯排放率與層間距的關系曲線圖：開采層開采后，其鄰近層的瓦斯排放率較大。即礦井開采層開采時，其鄰近層的卸壓瓦斯抽采效果較好。鄰近周邊礦井已建立了瓦斯抽放系統(tǒng)，在瓦斯抽采方面積累了豐富的經(jīng)驗，該礦可以借鑒。另外，本煤層、鄰近層抽采瓦斯技術是一項成熟的治理瓦斯災害技術。根據(jù)鄰近礦區(qū)瓦斯抽采的經(jīng)驗，本煤層及中、近距離鄰近煤層的瓦斯抽采，只要鉆孔參數(shù)設計及施工合理，抽采參數(shù)選擇適宜，都能取得良好的抽采效果，瓦斯抽采率一般可以達到40～60%，可以滿足《煤礦瓦斯抽采基本指標》（10262006）的要求。綜上所述，綺陌煤礦建立瓦斯抽采系統(tǒng)是必要的，而且從技術上講也是可行的。第二節(jié) 瓦斯來源分析（一）瓦斯抽采方法及其分析瓦斯來源及涌出構成礦井瓦斯分別來源于回采工作面、掘進工作面及采空區(qū)。1）回采工作面瓦斯涌出構成一是來自開采煤層瓦斯涌出，二是來自開采層影響范圍之內(nèi)鄰近層煤層瓦斯涌出，包括上鄰近層和下鄰近層，對于傾斜和急傾斜煤層影響范圍一般上鄰近層約100m，下鄰近層約90m；2）掘進工作面涌出瓦斯構成一是來自掘進巷道煤壁瓦斯涌出，二是來自掘進落煤的瓦斯涌出；3）采區(qū)瓦斯涌出量是指采區(qū)內(nèi)所有回采工作面、掘進工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量之和；4）礦井瓦斯涌出量為全礦井內(nèi)全部生產(chǎn)采區(qū)和已采采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和?；夭晒ぷ髅?、采區(qū)、礦井瓦斯來源及涌出構成礦井設計以一個采區(qū)、一個炮采工作面達到設計生產(chǎn)能力，現(xiàn)采煤工作面布置在27煤層，采面生產(chǎn)時受鄰近層影響較大。以27煤層開采為例，，占開采瓦斯涌出量的50%左右。第三節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)一、煤層瓦斯壓力綺陌煤礦缺乏較詳細的各煤層瓦斯壓力、瓦斯放散初速度等實測資料，因此，在礦井的生產(chǎn)過程中必須進行各煤層及各區(qū)域煤層的瓦斯壓力、瓦斯涌出初速度、煤層透氣性等有關參數(shù)的測定，并按2011年國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等4個單位頒發(fā)的“關于印發(fā)《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》的通知” （安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號）的相關要求，采取有效的瓦斯防治措施。由于缺乏較詳細實測資料，參照整個向斜的鄰近生產(chǎn)礦井瓦斯資料，根據(jù)《煤礦采礦設計手冊》，通過我國各主要煤田實測的煤層瓦斯壓力得出以下經(jīng)驗公式： P=（～）H/1000式中：P煤層瓦斯壓力，Mpa；H煤層距地表垂深，m；則：參照本地區(qū)煤層瓦斯壓力測定值：取P=7H/1000Mpa。二、煤層瓦斯含量煤質特征本礦井勘探程度較低，沒有提供瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相關資料。因此，本設計只能根據(jù)經(jīng)驗公式計算礦井開采各煤層的瓦斯含量。根據(jù)礦井的地質報告，該礦井各煤層的煤質特征為表231。表231 煤質特征表煤 層Mad（%）最小值最大值平均值Ａd（%）最小值最大值平均值Vdaf（%）最小值最大值平均值St,d（%）最小值最大值平均值Qb,daf(MJ/kg)最小值最大值平均值14162730煤層瓦斯含量瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)有二種：一種叫游離狀態(tài)，一種叫吸附狀態(tài)。在天然條件下，煤體中以吸附狀態(tài)貯存的瓦斯約占8090%，以游離狀態(tài)貯存的占1020%，總體來說，瓦斯絕大部份是以吸附狀態(tài)存在的。由于地質報告未提供瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等資料。本次設計根椐《采礦設計手冊》煤層瓦斯含量計算經(jīng)驗公式計算可采煤層瓦斯含量。Wx=(100Af Wf )/( +b)(Vr ) en (1+ )100 Wy= fn P/ Wx—— 煤的瓦斯吸附量，m3 /t； W f 、A f、V r—— 煤的水分、灰分、揮發(fā)分，% ； P——煤層瓦斯壓力，MPa ； 在無實測數(shù)據(jù)時，參考下式預計：P=(～)H。根據(jù)貴州省安監(jiān)局和貴州省煤炭局黔安監(jiān)管辦字[2007]345 號文件所劃定的煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險區(qū),本礦井所處礦區(qū)屬織納煤田，這里參考《采礦工程設計手冊》中所列水城礦區(qū)的P/H平均值，P——距地表垂深H處瓦斯壓力，MPa； H——距地表垂深，14號煤層距地表最深130m，16 號煤層距地表最深150m，27 號煤層距地表最深210m，30號煤層距地表最深235m；en——溫度系數(shù)，查表或按下式計算； e——自然對數(shù)底； n＝(+ ) a ——+ 或查表； b—— 或查表； Wy—— 游離瓦斯量，m3 /t； fn——煤的孔隙率，% 。查表取8%； γ——煤的容重，t/m3，根據(jù)《儲量報告》提供的數(shù)據(jù)，1127； Ky——相當于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)，查《手冊》表8714； t——溫度℃。經(jīng)過以上公式計算，該礦井各煤層瓦斯含量見表232。表232 各煤層瓦斯含量煤層編號吸附瓦斯量Wx游離瓦斯量Wy瓦斯含量 Wm3/tm3/tm3/t14162730由于該礦勘探程度較低，勘探結果未提供相應的瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等資料。建議業(yè)主委托合法中介機構進行煤層瓦斯賦存基本參數(shù)的測定工作，以作為礦井瓦斯瓦斯涌出量預測、瓦斯抽采及防突專項設計的可靠依據(jù)。第四節(jié) 瓦斯儲量和可抽量一、礦井瓦斯儲量瓦斯儲量計算范圍礦井可采煤層及受采動影響的圍巖。瓦斯儲量礦井瓦斯儲量按下式計算：式中：