【導(dǎo)讀】某某礦二礦位于貴州省桐梓縣西部，隸屬于貴州省桐梓縣某某礦鎮(zhèn)、九壩鎮(zhèn)管轄。，南西與某某礦一礦相毗鄰。某某礦鎮(zhèn)，交通尚稱方便。井田地處黔北高原，以構(gòu)造、剝蝕地貌為主。地形切割劇烈，山高坡陡，溝谷縱橫。龍?zhí)督M含煤地層沿槽谷延伸，上覆地層呈陡坎或陡坡?？偟牡貏菔菛|北高，西南低，最高。條塘河，海拔高為，相對高差，含煤地層一般海拔標(biāo)高為800～1200m。井田內(nèi)屬溫帶高原氣候，雨量充沛，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。據(jù)氣候資料，年平均氣溫。，雨季相對集中在5～7月份。井田南部的桐梓河系長江水系的四級支流，全長100km，平均坡降7%，河面寬30～50m，河谷交呈“V”字型。支流與主干河流在平面上構(gòu)成“樹枝狀”。井田內(nèi)有排砂壩河穿過。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，地震基本烈度小于Ⅵ度。

　　

【正文】 增加了巷道工程量，但它既可進(jìn)行掘進(jìn)前的煤層瓦斯預(yù)抽，也可在掘進(jìn)過程中實現(xiàn)邊掘邊抽，抽放效果較好。 鉆場布置： 在煤巷掘進(jìn)工作面后 5m 處的巷道兩幫各施工一個鉆場。鉆場的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求、選用鉆機(jī)的外型尺寸及鉆桿長度而定。根據(jù)礦 井 的具體情況， 鉆場的 規(guī)格為：長高深﹦ 3m 2m 3m。相鄰兩組鉆場之間的間距為 50m。 鉆孔布置：在每一鉆場內(nèi)，沿走向布置 3 個邊掘邊抽鉆孔，即左、 右鉆場各 3 個 ,孔深 60m 左右。鉆孔編號為 1?6。左邊鉆場 3鉆孔終孔位置在工作面前方煤層中 １９ 部，距巷道輪廓線的距離分別為 2m、 4m、 6m，開孔位置距巷道輪廓線的距離在 2m 以上。右邊鉆場 6鉆孔終孔位置、開孔位置的要求一樣。該鉆孔布置參數(shù)在對抽放量、抽放濃度等考察后再進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。鉆孔、鉆場布置示意圖見圖 4。 圖 4 煤巷 掘進(jìn)瓦斯抽放抽放鉆場、鉆孔布置 示意 圖 ② 煤層淺孔注水 在掘進(jìn)工作 面 前 方 煤體中施工鉆孔、向鉆孔內(nèi)注 入高壓水，注水速度超過煤的滲透速度，煤體破裂、加快煤層瓦斯釋放，應(yīng)力集中帶前移，擴(kuò)大卸壓帶范圍，達(dá)到快速消除工作煤層的突出危險，能夠有效地提高煤巷掘進(jìn)速度。 某某礦 二礦 可通過對煤層注水鉆孔的布置方式、鉆孔數(shù)量、鉆孔深度、高壓水的壓力、鉆孔的注水量等參數(shù)進(jìn)行考察，以確定最佳的措施參數(shù)，使其達(dá)到更好的效果。 突出煤層順層長鉆孔瓦斯抽放消突技術(shù) 在有突出危險性 煤層 區(qū) 開采，又無底板巷道可以布置穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯 時 ， 可以 采用工作面順層長鉆孔抽放煤層瓦斯消突技術(shù)。 在工作面回采之前，在工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng) 巷施工順層長鉆孔對煤層瓦斯進(jìn)行提前抽放，以消除煤與瓦斯突出危險（若煤層有突出危險）或降低煤層的瓦斯含量，減少回采過程中向工作面的瓦斯涌出量 ，其抽放效果的提高可大幅度減少回采中的局部防突工作量，加快回采速度。 該部分的關(guān)鍵為煤層順層長鉆孔施工工藝和合理布孔參數(shù)。 ⑴ 順層鉆孔成孔工藝技術(shù)的研究 順層鉆孔的成孔長度是將其 作為工作面煤層的區(qū)域性防突措施先決條件，如果鉆孔長度不足以達(dá)到控制整個回采工作面的范圍，也就無從談起將其作為區(qū)域性防突措施。因此，采用合適的順層長鉆孔成孔工藝，使順層鉆孔長度達(dá)到預(yù)定的要求是關(guān)鍵。 ２０ 根據(jù) 突出煤層 瓦斯壓力大，鉆孔施工中噴孔、垮孔、卡鉆非常嚴(yán)重等特點(diǎn)，在施工技術(shù)上，運(yùn)用風(fēng)力排渣施工成孔技術(shù)，并確定合理的風(fēng)力排渣參數(shù)；在鉆機(jī)具上，選用能力較大又適合順層鉆孔施工條件的鉆機(jī)，同時研制能減弱噴孔、垮孔和定向的配套組合鉆具。 ⑵ 順層鉆孔合理鉆孔布置、抽放效果考察及措施效果評價 通過測定順層鉆孔的瓦斯抽放參數(shù)，確定鉆孔的合理布置參數(shù)，對順層鉆孔的區(qū)域性預(yù)抽效果進(jìn)行評價。 其他技術(shù) 及 設(shè)備 ⑴ 地質(zhì)構(gòu)造探測 技術(shù) 某某礦 二礦 煤礦地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，對礦井的巷道布置和生產(chǎn)均存在影響。同時，煤與瓦斯 突出往往也發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造附近，因此，對地質(zhì)構(gòu)造的準(zhǔn)確探測，對礦井的生產(chǎn)和礦井瓦斯治理均能有很好的指導(dǎo)作用。 目前礦井現(xiàn)有的地質(zhì)構(gòu)造探測技術(shù)除巷探揭露控制外 ， 主要借助于井下超前鉆孔控制。因此可采用先進(jìn)的礦用地質(zhì)雷達(dá)儀和無線電波透視儀準(zhǔn)確探測地質(zhì)構(gòu)造和煤層賦存情況。 ⑵ 長距離定向鉆孔抽放瓦斯 利用專用長距離定向鉆孔鉆進(jìn)設(shè)備施工瓦斯抽放鉆孔，鉆孔長度達(dá)到 800m 以上，鉆孔 施工能夠?qū)崟r改向，實現(xiàn)精確定位。利用此項技術(shù)施工頂板高位鉆孔、本煤層預(yù)抽鉆孔、采空區(qū)抽放鉆孔等各類抽放鉆孔。通過鉆孔定向技術(shù)施工頂板高位鉆孔，使鉆 孔與煤層的間距始終保持合理的距離，取代頂板高抽巷道，減少巷道工程量和緩解瓦斯治理工程接替緊張局面。 ⑶ 試驗和應(yīng)用具有災(zāi)害預(yù)警功能的礦井瓦斯災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng) 在礦井系統(tǒng)可靠和安全方面，可試驗應(yīng)用煤炭科學(xué)研究總院重慶 研究 院正在開發(fā)和完善的具有災(zāi)害預(yù)警功能的安全監(jiān)控系統(tǒng)，將礦井瓦斯涌出情況及災(zāi)害因素增加的趨勢與該地點(diǎn)附近的生產(chǎn)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、人員、設(shè)備等信息綜合分析，就能夠預(yù)知災(zāi)害發(fā)生的危險增長情況、災(zāi)害對人員安全的威脅程度、災(zāi)害可能的影響范圍等進(jìn)行綜合分析，及時對重點(diǎn)危險地點(diǎn)發(fā)出預(yù)警，以便取相應(yīng)的措施。 5 瓦斯綜合利 用 根據(jù) 某某礦 二礦的地質(zhì)資料和煤層瓦斯基本參數(shù)測定情況，按下式： ２１ Wk＝ (K1 K2)?Ai Xi 式中 Wk—— 礦井瓦斯儲量， Mm3； K1—— 圍巖瓦斯儲量系數(shù)； K2—— 不可采鄰近層瓦斯儲量系數(shù)； Ai—— 第 i 個可采煤層地質(zhì)儲量， Mt； Xi—— 第 i 個可采煤層平均瓦斯含量， m3/t； 計算 某某礦 二礦的瓦斯儲量 結(jié)果見表 9，計算參數(shù)主要以地勘資料為主。 從表中可以看出 某某礦 二礦的瓦斯儲量為 ，說明 某某礦 二礦的瓦斯資源非常豐富。 表 9 某某礦 二 礦瓦斯儲量計算表 煤層 煤炭地質(zhì)儲量（ Mt) 煤層瓦斯含量 (m3/t) K1 K2 瓦斯儲量 (Mm3) 3 5 9 15 16 全礦 礦井瓦斯可抽量的大小與煤層瓦斯賦存條件、煤層開 采方法、瓦斯抽放技術(shù)方式等都有關(guān)系。根據(jù)經(jīng)驗，可用以下公式計算煤層的可抽瓦斯量： Wc＝ Wk η /100 式中： Wc—— 礦井的可抽瓦斯量， Mm3； Wk—— 礦井 瓦斯儲量， Mm3； η —— 礦井 瓦斯抽放率， %。 礦井 瓦斯抽放率是衡量瓦斯抽放效果的重要指標(biāo)之一 ， 某某礦 二礦 煤層透氣性系數(shù)較好 ，根據(jù)鄰近礦資料，參考國內(nèi)其他類似礦井經(jīng)驗，取礦井瓦斯抽放率為 40%，得到礦井瓦斯可抽量為 ，這為 某某礦 二礦的瓦斯抽放提供了充足的資源條件。 礦井瓦斯涌出量的大小，隨煤層開發(fā)強(qiáng)度、配采關(guān)系、開采順序的不同 而變化， 中煤國際工程集團(tuán)南京設(shè)計研究院所提交的《貴州省桐梓黔源煤電有限責(zé)任公司 某某礦 二礦初步設(shè)計說明書》 預(yù)計礦井 初期和開采困難期的相對瓦斯涌出量分別為 ，絕對瓦斯涌出量分別為 。礦井初期的平均日產(chǎn)量為 2150t，開采困難時期的平均日產(chǎn)量為 2750t。 ２２ 按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) AQ102620xx《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 20xx年 11 月 2 日發(fā)布）規(guī)定，礦井絕對瓦斯涌出量大于等于 80m3/min 而小于 160m3/min 時，礦井抽采率不小于 45%。 設(shè)計采用礦井抽放率 45%計算，由此得到開采困難時期的抽放流量為： q＝ Q η /100=根據(jù) 目前的抽放流量，穩(wěn)定抽放量預(yù)計為 ，按礦井瓦斯抽放濃度 40%計算，抽放流量為 ，日供混合瓦斯量為 140972m3。 只要合理布置鉆孔，并保證所需的抽放工作面數(shù)量和鉆孔數(shù)量，就能使抽放量保持長期穩(wěn)定。抽出的瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)能源，應(yīng)加以合理利用。瓦斯利用的可能途徑很多，基本可分為燃料和化工原料兩大類，燃料中最常用的是作為炊事和取暖 的民用燃料，也可作為汽車燃料代替汽油，還可用于工業(yè)鍋爐和發(fā)電；作為化工原料可生產(chǎn)甲醛、甲醇、氨、乙炔、炭黑等。由于礦井地處山區(qū)，礦區(qū)附近居住人口較少，抽出瓦斯作為民用的可能性較少；而作為化工原料，目前在國內(nèi)的應(yīng)用情況都不太理想。因此，該礦井抽出瓦斯進(jìn)行利用比較可行的方法是瓦斯發(fā)電，將瓦斯轉(zhuǎn)化為電力供應(yīng)礦區(qū)使用。 根據(jù)抽放瓦斯?jié)舛雀叩筒煌咚拱l(fā)電機(jī)組擬選用兩種機(jī)型；低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組選擇 500GF13RW 機(jī)組，額定功率為 500kW，實際發(fā)電功率為 425kW，燃?xì)庀牧繛?1MJ/。高濃度瓦斯發(fā)電機(jī) 組選擇 G3520C 型發(fā)電機(jī)組，額定功率 20xxkW，實際發(fā)電功率為 20xxkW，燃?xì)庀牧繛?。 6 瓦斯治理配套 工程、科研項目及資金 投入方向 需要開展的科研項目 ⑴ 煤層瓦斯基本參數(shù)測定； ⑵ 礦井地面瓦斯抽放設(shè)計； ⑶ 石門揭煤防突技術(shù)研究； ⑷ 保護(hù)層開采技術(shù)研究。 資金 投入 方向 某某礦 二礦 為瓦斯治理 和利用 ，從技術(shù)、資金、設(shè)備和配套工程進(jìn)行了很大的投入。 ⑴ 礦井在瓦斯抽放工作中的安全投入 主要 包括 建一套瓦斯抽放系統(tǒng)、每年的瓦斯抽放巷道和鉆孔工程、每年的 瓦斯抽放 ２３ 管路（管路長度為需要抽放的回采工作面走向長度的 倍加上專用抽放巷道的長度）、抽放材料、抽放設(shè)備（包括井下移動抽放系統(tǒng)）和抽放獎勵等。 ⑵ 礦井在通風(fēng)系統(tǒng)中的安全投入 主要包括主通風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)、每年局部通風(fēng)機(jī)的添置和專用回共風(fēng)巷道的維護(hù)費(fèi)用。 ⑶ 礦井在監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的安全投入 主要為每年監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護(hù)等。 ⑷ 礦井在突出防治工作中的安全投入 主要包括礦井在防突設(shè)備和儀表上投入、在石門揭煤、煤巷掘進(jìn)中的局部防突工程和礦井開采保護(hù)層的補(bǔ)貼費(fèi)用等。 ⑸ 礦井在安全儀表中的安全投入 主要為礦井在自救器、光學(xué)瓦斯檢測儀、便攜式瓦斯檢測儀等安全儀器儀表上的投入。 ⑹ 礦井在瓦斯綜合利用中的安全投入 主要為礦井新建瓦斯發(fā)電廠一座。 ⑺ 礦井在科研項目上的投入 主要為對礦井需要解決的 開采保護(hù)層技術(shù)、石門快速揭穿突出煤層 及 瓦斯綜合防治技術(shù)等 難題進(jìn)行攻關(guān)研究所需的科研經(jīng)費(fèi)和科研項目所需的配套裝備和儀器儀表。 7 進(jìn)度安排 20xx～ 20xx 年：煤層瓦斯基本參數(shù)測定； 礦井瓦斯抽放設(shè)計； 礦井瓦斯抽放系統(tǒng)建立和安裝瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)。 20xx～ 20xx 年：石門揭穿 9 煤防突技術(shù)研究； 20xx～ 20xx 年： 3煤上保護(hù)層開采技術(shù)研究及對應(yīng)的 9 煤底板抽放巷道和抽放鉆孔施工。 20xx～ 20xx 年： 9 煤底板抽放巷道和抽放鉆孔施工。 20xx 年： 籌備 建瓦斯發(fā)電廠。 ２４