【文章內(nèi)容簡介】 ，孔距暫按 2～ 5m考慮，鉆孔布置如圖 13— 1— 4 所示。每次抽采循環(huán)掘進(jìn) 50m, 煤巷 磧頭前 方 至少保留 10m超前距。 圖 1312 掘進(jìn)工作面先抽后掘鉆 孔布置示意圖 裂隙瓦斯抽采 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告， 在井田內(nèi) N216 號鉆孔施工井深 處，在龍?zhí)督M四段（ P2l4）石灰?guī)r中發(fā)生井噴，井噴火焰高達(dá) 6m，燃燒 7 天后自然熄滅。經(jīng)達(dá)竹煤電集團(tuán)救護(hù)大隊(duì)現(xiàn)場測定，其燃燒氣體成分主要為沼氣，在火熄滅后取氣體樣化驗(yàn)其成分： CH C2～ C CO N H2 分別為 %、 %、%、 %、 %。經(jīng)對鉆孔巖性分析 N216 號位于背斜軸部，龍?zhí)督M四段（ P2l4）與煤層頂板由于裂隙導(dǎo)通，由于龍?zhí)督M四段（ P2l4）的上部龍?zhí)督M五段 （ P2l5）泥巖的隔氣作用，煤層瓦斯氣儲藏于龍?zhí)督M四段（ P2l4）與煤層上部的裂隙內(nèi)。 在井田南側(cè)的龍灘井田在以往施工中的一個鉆孔因瓦斯噴出并著火，發(fā)生將鉆探設(shè)備燒壞事故。 故推斷 礦井裂隙帶瓦斯含量高，儲量大，因此本設(shè)計(jì)考慮向裂隙帶或局部瓦斯積聚區(qū)域布置鉆孔進(jìn)行預(yù)抽。 六 、瓦斯抽放效果 預(yù)計(jì) 60m25m10—15m礦井可行性研究報(bào)告 瓦斯抽采及利用方案 13— 11 （一） 回采工作面 本煤層預(yù)抽 +50m 水平 Ⅰ 1煤層瓦斯含量最大為 19m3/，根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本要求》（ AQ10262020）的要求， Ⅰ 1煤層 在開采前其 瓦斯含量最大為 m3/t，因此 +50m 水平 Ⅰ 1煤層 瓦 斯含量最大 預(yù)抽率 為 %考慮，按一個預(yù)抽工作面 和一個邊采邊抽工作面 考慮，經(jīng)預(yù)測， +50m水平最大預(yù)抽純量為 16m3/min。 采空區(qū) 瓦斯 抽采量 本礦井Ⅰ 1 工作面 預(yù)計(jì)采空區(qū)抽放量， 根據(jù)類似礦井經(jīng)驗(yàn)，保護(hù)層工作面 采空區(qū) 瓦斯 抽采 純量按 。 回采工作面抽采前絕對瓦斯涌出量為 m3/min，實(shí)施綜合抽采后絕對瓦斯涌出量降為 m3/min，設(shè)計(jì)最大的回采工作面 抽 采率可達(dá) 70%。 （二） 掘進(jìn) 工作面 Ⅰ 1 煤層掘進(jìn)時設(shè)計(jì)推薦 先抽后掘， 根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本要求》（ AQ10262020）的要求， Ⅰ 1 煤層掘進(jìn) 工作面巷道輪廓線外上幫 8m、下幫5m、前方 10m 的范圍內(nèi)，在 掘進(jìn) 前其 瓦斯含量 降到 m3/t 以內(nèi)，因此Ⅰ 1煤層掘進(jìn) 工作面瓦斯含量最大 預(yù)抽率 為 62%考慮 。 根據(jù)類似礦井經(jīng)驗(yàn)，全礦井 布置 1個 Ⅰ 1煤層掘進(jìn)工作面考慮，掘進(jìn)工作面預(yù)抽純量為 。 （三） 裂隙瓦斯抽采 本礦井裂隙帶和局部區(qū)域瓦斯含量高，突出危險性大，工作面通風(fēng)嚴(yán)整超限，設(shè)計(jì)考慮向該區(qū)域布置鉆孔預(yù)抽。 根據(jù)類似礦井經(jīng)驗(yàn)， 抽采瓦斯量按煤層瓦斯抽采量的 50%考慮，裂隙瓦斯抽采為 。 （四） 全 礦井 本礦井建立高低負(fù)壓雙系統(tǒng)，其中高負(fù)壓系統(tǒng)擔(dān)負(fù) 本煤層 預(yù)抽 、裂隙瓦斯抽采和 掘進(jìn) 工作面抽采 任務(wù)，抽放總量為 ，預(yù)抽瓦斯抽放濃度按 40%考慮，混合瓦斯抽放量為 ；低負(fù)壓系統(tǒng)擔(dān)負(fù) 采空區(qū)抽礦井可行性研究報(bào)告 瓦斯抽采及利用方案 13— 12 采 任務(wù)，抽放總量為 ，抽放濃度按 8%考慮，混合瓦斯抽放量為。 礦井高低負(fù)壓雙系統(tǒng) 設(shè)計(jì)最大抽放量為 ，最大 礦井抽 采率可達(dá) 50%。 七 、 瓦斯抽放設(shè)備選型計(jì)算 （一） 管材選擇 以管路中最大混合瓦斯流量為依據(jù)，流速控制在 5m/s～ 15m/s之間 ，計(jì)算公式采用： d= 21??????VQ 式中： d—— 瓦斯抽放管直徑， m； Q—— 瓦斯管內(nèi)最大混合瓦斯流量， m3/s； V—— 瓦斯流速，選 5～ 15m/s。 設(shè)計(jì)根據(jù)最大抽放量并考慮一個富裕系數(shù)選擇抽放管路系統(tǒng)管徑， 經(jīng)計(jì)算， 高負(fù)壓系統(tǒng) 主管管徑為 500mm，干管管徑為 400mm，支管管徑為 250mm，低負(fù)壓系統(tǒng) 主管管徑為 400mm，支管管徑為 315mm。 瓦斯抽放系統(tǒng)管材選用煤礦用 鋼絲網(wǎng)骨架聚乙烯管 。 選擇的瓦斯 管材 必須有煤礦許用合格證、煤安標(biāo)志（ MA）和由質(zhì)檢部門出具的 抗 靜電、抗沖擊 、 耐腐蝕、阻燃 的鑒定資料。 （二） 管路阻力損失 計(jì)算公式： H=69 105(d?+00Qd? )520dQL?00PTTP 式中 H—— 阻力損失（ Pa）； L—— 管路長度（ m）； Q0—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯流量（ m3/h）； d—— 管路內(nèi)徑（ mm）； v0—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯運(yùn)動粘度（ m2/s）； 礦井可行性研究報(bào)告 瓦斯抽采及利用方案 13— 13 ρ —— 管道內(nèi)混合瓦斯密度（ kg/m3）； Δ —— 管路內(nèi)壁的當(dāng)量絕對粗糙度（ mm）； P0—— 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力（ 101325 Pa）； P—— 管道內(nèi)氣體的絕對壓力（ Pa）； T—— 管路中的氣體溫度為 t時的絕對溫度（ K）； T0—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（ K）。 經(jīng)計(jì)算 ， 高負(fù)壓系統(tǒng)抽放管路最大磨擦阻力損失為 25215Pa，低負(fù)壓系統(tǒng)抽放管路最大磨擦阻力損失為 13660Pa。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，局部阻力按磨擦阻力的 20%計(jì)，即高負(fù)壓系統(tǒng)局部阻力損失為 5043Pa，低負(fù)壓系統(tǒng)局部阻力損失為 2732Pa。 本礦井抽采方式有預(yù)抽和采空區(qū) 埋管抽，預(yù)抽鉆孔的孔口負(fù)壓取 15～20kPa，采空區(qū)埋管抽孔口負(fù)壓取 3～ 。 （三） 設(shè)備選型 瓦斯抽放設(shè)備選型詳見第六章。 第 二 節(jié) 瓦斯利用 XX 北煤礦屬高瓦斯礦井，煤層瓦斯含量高、瓦斯壓力大，隨著礦井生產(chǎn)發(fā)展，瓦斯涌出量也將隨之增加。煤礦瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)清潔能源，利用抽出瓦斯作居民生活燃料、供熱和發(fā)電，既保證礦井的安全生產(chǎn)，又可減少環(huán)境污染，改善居民生活條件，提高生活水平。 一、瓦斯利用的工程意義 （一） 合理開發(fā)充分利用礦山資源，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境 XX 北礦瓦斯是一筆寶貴的礦山資源，應(yīng)該合理開發(fā) 和有效利用。煤礦瓦斯是一種富含甲烷 (CH4)的優(yōu)質(zhì)能源，是《京都議定書》明確的六種溫室礦井可行性研究報(bào)告 瓦斯抽采及利用方案 13— 14 氣體之一。其溫室效應(yīng)遠(yuǎn)高于二氧化碳，還具有破壞地球大氣臭氧層作用。初步測算，以 XX 北煤礦年抽采 10 4m3礦井瓦斯為例，如不利用而將其排空，按溫室效應(yīng)折算二氧化碳當(dāng)量約為 268kt，將對大氣環(huán)境造成一定污染。 另一方面，從節(jié)約能源的意義上說，大量優(yōu)質(zhì)煤礦瓦斯排入大氣，也是一種能源的浪費(fèi)。本礦井每年抽采 m3礦井瓦斯，如不利用而將其排空，相當(dāng)于損失約 23kt 標(biāo)準(zhǔn)煤，可見，利用瓦斯既可以減輕對大氣的 污染，又具有較好的節(jié)能效益。 （二） 加強(qiáng)礦井瓦斯開采利用的科學(xué)管理，保證煤礦生產(chǎn)安全，促進(jìn)煤礦瓦斯產(chǎn)業(yè)發(fā)展 根據(jù)本礦井采煤生產(chǎn)工藝，瓦斯的抽采依附于煤炭生產(chǎn)，其抽采量決定于礦井的煤炭產(chǎn)量。如果將礦井瓦斯用于發(fā)電和供熱，將從根本上改變礦井瓦斯的抽采格局 —— 變單純?yōu)槊禾可a(chǎn)安全而被動抽采為礦山資源 —— 煤和瓦斯的一體化開采，從而為促進(jìn)礦井瓦斯開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件。 另一方面，瓦斯利用工程建成后，作為煤礦資源綜合利用項(xiàng)目的唯一氣源，必須保證穩(wěn)定可靠地向其承擔(dān)的用戶供氣。這就要求 XX 北煤礦不斷加強(qiáng)礦井瓦斯的開發(fā)和 有效利用，做好礦井瓦斯抽采和利用系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的技術(shù)管理和生產(chǎn)、經(jīng)營及用戶管理，包括井下抽采工程的接續(xù)、地面抽采設(shè)備和管道的維護(hù)保證穩(wěn)定運(yùn)行、地面利用系統(tǒng)的管網(wǎng)和儲氣及調(diào)壓計(jì)量設(shè)施的有效工作，減少浪費(fèi)，保證將抽采的瓦斯氣量送到各個用戶！ （三） 貫徹國家的有關(guān)政策 合理開采充分利用礦井瓦斯是貫徹國務(wù)院關(guān)于加快煤礦瓦斯抽采利用若干意見《國辦發(fā) 〖 2020〗第 47號》和國家發(fā)改委主持制訂的《煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用 “ 十一五 ” 規(guī)劃》的具體實(shí)施步驟。 《國辦發(fā)〖 2020〗第 47 號》主要精神是 “