【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在副斜井內(nèi)，排水管長(zhǎng)2360m。壓風(fēng)設(shè)備選用SA75W型螺桿式空氣壓縮機(jī)二臺(tái)（一臺(tái)工作，一臺(tái)備用），～，～，其配套電機(jī)功率75kW、380V。空壓機(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表134。表134 空壓機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定排氣量（m3/min）額定排氣壓力（Mpa）電動(dòng)機(jī)/功率（kW）電壓（V）數(shù)量（臺(tái)）SA75W～～753802 壓風(fēng)主管路選用無(wú)縫鋼管φ834mm，從副斜井下井。支管選用無(wú)縫鋼管φ684mm，壓風(fēng)自救管路選用無(wú)縫鋼管φ57。礦井通風(fēng)和通風(fēng)設(shè)備1）礦井通風(fēng)方式根據(jù)開(kāi)拓部署及井下巷道的布置，通風(fēng)方式為分區(qū)式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。2)采煤工作面采用 “U”型全負(fù)壓通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。采掘工作面獨(dú)立回風(fēng)。3)通風(fēng)設(shè)備礦井主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZ（原BDK）406No15型防爆抽出式對(duì)旋式風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，其中一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。風(fēng)量16～51m3/s，負(fù)壓98～1746Pa，主扇配套選用防爆電機(jī)型號(hào)為YBFe225M6，電機(jī)功率N=372kw。其風(fēng)機(jī)性能參數(shù)風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表見(jiàn)下表135.表135 BCDZ（原BDK）406No15型防爆軸流通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)轉(zhuǎn)速r/min功率(kW)1651981746980372掘進(jìn)工作面采用YBT11kW局部通風(fēng)機(jī)配阻燃、抗靜電膠質(zhì)風(fēng)筒壓入式通風(fēng)，其風(fēng)壓495～4518Pa，風(fēng)量為130～240m3/min，電機(jī)功率11kw。三、井上下主要運(yùn)輸設(shè)備地面運(yùn)輸該礦井所需的各種原材料、設(shè)備等均由公路運(yùn)進(jìn)。由于社會(huì)汽車運(yùn)輸力量富裕，礦井生產(chǎn)煤炭主要運(yùn)用社會(huì)汽車運(yùn)輸。井下運(yùn)輸采煤工作面采用炮采，搪瓷溜槽運(yùn)煤，運(yùn)輸巷采用1臺(tái)SGD—420/22型刮板運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)載，運(yùn)輸順槽采用膠帶運(yùn)輸，主斜井采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，副斜井安裝絞車，負(fù)責(zé)礦井矸石、材料、人員等的運(yùn)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(wàn)噸/a，斜井開(kāi)拓，全礦安裝設(shè)備82臺(tái)/件，其中工作設(shè)備64臺(tái)/件； kw，，，礦井年耗電1989630kwh，h/t煤。第四節(jié) 礦井通風(fēng)與瓦斯一、通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式為分區(qū)式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。采煤工作面采用負(fù)壓通風(fēng)方式，根據(jù)采區(qū)巷道布置和開(kāi)采方法，回采工作面和掘進(jìn)工作面均采用獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。該礦井年生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t，采用炮采采煤工藝，以一個(gè)回采工作面達(dá)到生產(chǎn)能力，回采工作面采用U型通風(fēng)。設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)期總風(fēng)量為32m3/s,其中：回采工作面配風(fēng)13m3/s，每個(gè)掘進(jìn)工作面配風(fēng)5m3/s。目前礦井實(shí)際安裝一臺(tái)FBCDZ（原BDK）406No15型對(duì)旋式主要通風(fēng)機(jī)，電機(jī)型號(hào)為YBFe225M6，372Kw、380V，轉(zhuǎn)速n=980rpm，風(fēng)量：1651m3/s。掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)，采用KDF5/11kW型局部通風(fēng)機(jī)壓入式供風(fēng)，風(fēng)量為130～240m3/min，電機(jī)功率11kw。采用直徑為600mm的礦用阻燃風(fēng)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(hào)《關(guān)于畢節(jié)地區(qū)工業(yè)和能源委員會(huì)《關(guān)于請(qǐng)求審批2010年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的報(bào)告》的批復(fù)》結(jié)果，，鑒定結(jié)果為高瓦斯礦井。礦區(qū)在黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文件所劃定的煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，礦井未曾對(duì)各可采煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定，按有突出危險(xiǎn)性礦井設(shè)計(jì)。開(kāi)采方案設(shè)計(jì)（變更） 于2008年5月編制，設(shè)計(jì)按國(guó)家安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ10182006《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》對(duì)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。根據(jù)對(duì)回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量的計(jì)算，一采區(qū)開(kāi)采27煤層瓦斯涌出量最大，礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t/a。第二章 抽采瓦斯設(shè)計(jì)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(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理的；礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)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(kāi)采具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層。下面從三個(gè)方面來(lái)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(duì)瓦斯涌出量計(jì)算結(jié)果分析根據(jù)貴州宏景礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)服務(wù)有限公司于2008年5月提供的《織金縣綺陌鄉(xiāng)綺陌煤礦開(kāi)采方案設(shè)計(jì)(整合)說(shuō)明書》,設(shè)計(jì)按國(guó)家安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ10182006《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》，根據(jù)對(duì)回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量的計(jì)算，一采區(qū)開(kāi)采27煤層瓦斯涌出量最大，礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)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(biāo)。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(hào)，織金縣所屬煤礦屬突出危險(xiǎn)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(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等4個(gè)單位頒發(fā)的“關(guān)于印發(fā)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》的通知” （安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號(hào)），開(kāi)采煤與瓦斯突出危險(xiǎn)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(zhì)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(jié)構(gòu)，保護(hù)礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。根據(jù)原開(kāi)采方案設(shè)計(jì)計(jì)算，，說(shuō)明礦井瓦斯資源豐富，為開(kāi)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(shí)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(biāo)是用來(lái)衡量煤層預(yù)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(yīng)的取值范圍見(jiàn)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(cè)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(cè)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(jìn)行煤層透氣性及鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)測(cè)定，； 即根據(jù)礦井測(cè)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?jí)毫顟B(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(cè)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(yù)測(cè)方法》（AQ10182006）——鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線圖：開(kāi)采層開(kāi)采后，其鄰近層的瓦斯排放率較大。即礦井開(kāi)采層開(kāi)采時(shí)，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(yàn)，該礦可以借鑒。另外，本煤層、鄰近層抽采瓦斯技術(shù)是一項(xiàng)成熟的治理瓦斯災(zāi)害技術(shù)。根據(jù)鄰近礦區(qū)瓦斯抽采的經(jīng)驗(yàn)，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(shè)計(jì)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(dá)到40～60%，可以滿足《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（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(shù)上講也是可行的。第二節(jié) 瓦斯來(lái)源分析（一）瓦斯抽采方法及其分析瓦斯來(lái)源及涌出構(gòu)成礦井瓦斯分別來(lái)源于回采工作面、掘進(jìn)工作面及采空區(qū)。1）回采工作面瓦斯涌出構(gòu)成一是來(lái)自開(kāi)采煤層瓦斯涌出，二是來(lái)自開(kāi)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(duì)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(jìn)工作面涌出瓦斯構(gòu)成一是來(lái)自掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出，二是來(lái)自掘進(jìn)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(jìn)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?；夭晒ぷ髅妗⒉蓞^(qū)、礦井瓦斯來(lái)源及涌出構(gòu)成礦井設(shè)計(jì)以一個(gè)采區(qū)、一個(gè)炮采工作面達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，現(xiàn)采煤工作面布置在27煤層，采面生產(chǎn)時(shí)受鄰近層影響較大。以27煤層開(kāi)采為例，，占開(kāi)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(xì)的各煤層瓦斯壓力、瓦斯放散初速度等實(shí)測(cè)資料，因此，在礦井的生產(chǎn)過(guò)程中必須進(jìn)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(guān)參數(shù)的測(cè)定，并按2011年國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等4個(gè)單位頒發(fā)的“關(guān)于印發(fā)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》的通知” （安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號(hào)）的相關(guān)要求，采取有效的瓦斯防治措施。由于缺乏較詳細(xì)實(shí)測(cè)資料，參照整個(gè)向斜的鄰近生產(chǎn)礦井瓦斯資料，根據(jù)《煤礦采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》，通過(guò)我國(guó)各主要煤田實(shí)測(cè)的煤層瓦斯壓力得出以下經(jīng)驗(yàn)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(cè)定值：取P=7H/1000Mpa。二、煤層瓦斯含量煤質(zhì)特征本礦井勘探程度較低，沒(méi)有提供瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相關(guān)資料。因此，本設(shè)計(jì)只能根據(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)礦井的地質(zhì)報(bào)告，該礦井各煤層的煤質(zhì)特征為表231。表231 煤質(zhì)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(lái)說(shuō)，瓦斯絕大部份是以吸附狀態(tài)存在的。由于地質(zhì)報(bào)告未提供瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等資料。本次設(shè)計(jì)根椐《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤層瓦斯含量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)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(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，參考下式預(yù)計(jì)：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(hào)文件所劃定的煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū),本礦井所處礦區(qū)屬織納煤田，這里參考《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(hào)煤層距地表最深130m，16 號(hào)煤層距地表最深150m，27 號(hào)煤層距地表最深210m，30號(hào)煤層距地表最深235m；en——溫度系數(shù)，查表或按下式計(jì)算； e——自然對(duì)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(chǔ)量報(bào)告》提供的數(shù)據(jù)，1127； Ky——相當(dāng)于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)，查《手冊(cè)》表8714； t——溫度℃。經(jīng)過(guò)以上公式計(jì)算，該礦井各煤層瓦斯含量見(jiàn)表232。表232 各煤層瓦斯含量煤層編號(hào)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(jié)果未提供相應(yīng)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(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)、瓦斯抽采及防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)的可靠依據(jù)。第四節(jié) 瓦斯儲(chǔ)量和可抽量一、礦井瓦斯儲(chǔ)量瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算范圍礦井可采煤層及受采動(dòng)影響的圍巖。瓦斯儲(chǔ)量礦井瓦斯儲(chǔ)量按下式計(jì)算：式中：