【正文】 井的數(shù)值選取。抽放率指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：瓦斯抽出率：⑴預(yù)抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于20%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于25%；⑵鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于35%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于45%；4 采用綜合抽采方法的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于30%；⑷煤與瓦斯突出礦井：預(yù)抽煤層瓦斯后， MPa以下。根據(jù)《平煤股份公司防治煤與瓦斯突出實(shí)施辦法（試行）》第二十五條（二）：“穿層鉆孔預(yù)抽瓦斯抽采率指標(biāo)不低于30%，本煤層預(yù)抽瓦斯抽采率指標(biāo)不低于35%，石門揭煤瓦斯抽采率指標(biāo)不低于45%”，結(jié)合《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB504712008）：“設(shè)計(jì)瓦斯抽采率，可根據(jù)煤層瓦斯抽采難易程度、瓦斯涌出情況、采用的瓦斯抽采方法等因素綜合確定，也可按鄰近生產(chǎn)礦井工條件類似礦井?dāng)?shù)值選取；并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ10252006）的有關(guān)規(guī)定（如表34所示），同時(shí)就滿足采、掘工作面的通風(fēng)要求”。確定二水平本煤層預(yù)抽瓦斯抽采率為35%，石門揭煤瓦斯抽采率指標(biāo)準(zhǔn)為45%。表34 礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量Q（m3/min）礦井抽采率%備注Q≤20≥25—20≤Q40≥35—40≤Q80≥40—80≤Q160≥45—160≤Q300≥50—300≤Q500≥55—500≤Q≥60—根據(jù)《GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，考慮到該礦井瓦斯含量比較高，宜采用綜合瓦斯抽采方法進(jìn)行瓦斯治理，礦井瓦斯抽采率在此取40%，剛該礦井的可抽瓦斯儲(chǔ)量預(yù)計(jì)為：Wk=W40%=40%= Mm3（瓦斯純量） ⑴ 礦井抽采規(guī)模通過(guò)對(duì)礦井瓦斯抽采效果預(yù)計(jì)，設(shè)計(jì)礦井年抽采330d，日工作班數(shù)為三班，每班工作8h，每天抽采24h，當(dāng)?shù)V井瓦斯抽采量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)， m3/min，礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量可按下式進(jìn)行計(jì)算。QN=1440330Q106Mm3 (314) 式中：QN——礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量，Mm3；Q——礦井設(shè)計(jì)瓦斯預(yù)抽量，m3/min。經(jīng)計(jì)算。⑵ 抽采年限瓦斯抽采年限：A=Wk/QN (315) 式中：A——采區(qū)設(shè)計(jì)瓦斯抽采年限，a；Wk——瓦斯可抽量，M m3； m3。QN——采區(qū)設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量，M m3； M m3/a。代入式（315），與二水平采區(qū)服務(wù)年限大體相當(dāng)。4 瓦斯抽采的必要性和可行性論證 瓦斯抽采的必要性瓦斯抽采的目的有兩個(gè)：①為了確保礦井安全生產(chǎn)，防止或減少采、掘工作面瓦斯?jié)舛瘸?；②為了開(kāi)發(fā)利用瓦斯資源，減少瓦斯排空導(dǎo)致的大氣環(huán)境污染，變害為利。因此，對(duì)于一個(gè)礦井或采區(qū)（工作面）是否必要瓦斯抽采，首先應(yīng)從保證安全生產(chǎn)的角度來(lái)考慮，即當(dāng)采用通風(fēng)方法解決瓦斯超限問(wèn)題不可能實(shí)現(xiàn)或方案不合理時(shí)，應(yīng)該采取抽采措施。其次，還應(yīng)從充分利用瓦斯資源和改善職工勞動(dòng)、生活條件等方面綜合考慮瓦斯抽采的必要性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。 規(guī)定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條及《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》~：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放系統(tǒng)：⑴ 一個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(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。⑵ 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。⑶ 開(kāi)采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的。二水平2002年4月1日丁6—22260風(fēng)巷在退后拉底過(guò)程中發(fā)生了第一次煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象以來(lái)（突出煤量30t，涌出瓦斯量304m3），先后已出現(xiàn)過(guò)4次較大的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，2005年6月由煤科總院撫順?lè)衷鸿b定丁組煤層為突出煤層，礦井被鑒定為突出礦井。根據(jù)以上規(guī)定，建立瓦斯抽采系統(tǒng)是必要的。 通風(fēng)處理瓦斯量核定當(dāng)一個(gè)礦井或采區(qū)（工作面）的絕對(duì)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所允許稀釋的瓦斯涌出量時(shí)，就需要考慮瓦斯抽采。因此，瓦斯抽采的必要性指標(biāo)為： （41）式中：q——回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；qf——通風(fēng)能力可以排除的絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；V——回采工作面允許的最大風(fēng)速，m/s，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定最高風(fēng)速為4 m/s，結(jié)合華泰煤礦當(dāng)前配風(fēng)狀況， m/s；S——風(fēng)流通過(guò)的巷道斷面面積， m2；C——《煤礦安全規(guī)程》允許的工作面風(fēng)流最大瓦斯?jié)舛龋?；K——礦井或采區(qū)瓦斯涌出不均衡系數(shù)，K=～。由以上公式（41）及數(shù)據(jù)資料計(jì)算得：qf= m3/min 由此可知，通風(fēng)能力可以排除的絕對(duì)瓦斯涌出量小于二水平預(yù)測(cè)的瓦斯涌出量。采用通風(fēng)方法解決采場(chǎng)回采工作面瓦斯涌出基本上是不可行的，必須采取瓦斯抽采措施。 瓦斯抽采的可行性⑴ 開(kāi)采層抽采瓦斯的可行性本煤層瓦斯抽采的可行性是指在自然透氣條件下進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽的可能性。衡量本煤層瓦斯預(yù)抽可行性指標(biāo)有兩個(gè)：一是煤層透氣性系數(shù)（λ），二是鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（α）?！睹旱V瓦斯抽放規(guī)范》，對(duì)未卸壓的原始煤層，瓦斯抽采的難易程度劃分為三類，見(jiàn)表41。表41 本煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表抽采難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)α煤層透氣系數(shù)λ（m2/MPa2d）容易抽采10可以抽采～10～較難抽采根據(jù)《六礦礦井地質(zhì)報(bào)告》知，實(shí)測(cè)的二水平丁組煤層、～d，屬低透氣性煤層，煤層瓦斯較難抽采；丁組煤層、 d1，屬于可抽采與較難抽采煤層?？傮w來(lái)看，二水平煤層透氣性系數(shù)很低，鉆孔瓦斯流量衰減很快，屬于較難抽采煤層。但由于丁組煤層屬于突出煤層為了消除煤層突出危險(xiǎn)性和工作面安全回采的需要，因此必須進(jìn)行強(qiáng)化抽采，這就需要采取相應(yīng)的增透增流技術(shù)手段或縮小鉆孔間距以提高瓦斯抽采效果。5 抽采方法 規(guī)定瓦斯抽采的類型從抽采對(duì)象上來(lái)分有本煤層抽采、鄰近層抽采、采空區(qū)和圍巖抽采；從地應(yīng)力對(duì)比來(lái)分，有卸壓瓦斯抽采和原始煤層強(qiáng)化瓦斯抽采；從時(shí)間上來(lái)分，有采前抽采、采中抽采和采后抽采；從抽采對(duì)象上來(lái)分，有地面瓦斯抽采和井下瓦斯抽采；從方式上來(lái)分，有鉆孔抽采、巷道抽采和埋管抽采。根據(jù)《MT501896礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范》：選擇抽放瓦斯方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來(lái)源、巷道布置、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，并應(yīng)符合下列要求：⑴盡可能利用開(kāi)采巷道抽放瓦斯，必要時(shí)可設(shè)專用抽放瓦斯巷道；⑵適應(yīng)煤層的賦存條件及開(kāi)采技術(shù)條件；⑶有利于提高瓦斯抽放率；⑷抽放效果好，抽放的瓦斯量和濃度盡可能滿足利用要求；⑸盡量采用綜合抽放；⑹抽放瓦斯工程系統(tǒng)簡(jiǎn)單，有利于維護(hù)和安全生產(chǎn)，建設(shè)投資省，抽放成本低。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：按礦井瓦斯來(lái)源實(shí)施開(kāi)采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放；：多瓦斯來(lái)源的礦井，應(yīng)采用綜合瓦斯抽放方法。瓦斯抽放系統(tǒng)選擇還應(yīng)注意以下問(wèn)題：⑴分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井，抽放瓦斯工程可一次設(shè)計(jì)，分期建設(shè)、分期投抽。⑵抽放瓦斯站的建設(shè)方式，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當(dāng)有下列情況之一時(shí)，可采用分散建站方式：①分區(qū)開(kāi)拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。②礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點(diǎn)分散。③一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。 丁一采區(qū)瓦斯來(lái)源分析 分析依據(jù)礦井瓦斯來(lái)源是確定抽放方法的主要依據(jù)，因此，應(yīng)盡量詳細(xì)地做好以下測(cè)量工作：⑴必須測(cè)定出掘進(jìn)、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例；⑵必須準(zhǔn)確地判斷出采區(qū)工作面的瓦斯主要來(lái)自本煤層還是鄰近層。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認(rèn)為是本煤層的瓦斯涌出量，而將老頂初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量認(rèn)為是鄰近層的瓦斯涌出量。 分析結(jié)果根據(jù)平煤集團(tuán)公司編制的《六礦瓦斯地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》、《六礦丁56－21110工作面及瓦斯綜合治理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》及瓦斯涌出量預(yù)測(cè)得知，本采區(qū)瓦斯來(lái)源由回采工作面的瓦斯涌出、掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出、采空區(qū)的瓦斯涌出。各瓦斯源涌出的瓦斯占礦井瓦斯的涌出比例與礦井的開(kāi)采深度和礦井的生產(chǎn)接替布局、采掘強(qiáng)度有關(guān)，具體如下：⑴該礦2002年4月1日丁6—22260風(fēng)巷在退后拉底過(guò)程中發(fā)生了第一次煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象以來(lái)（突出煤量30t，涌出瓦斯量304m3），先后已出現(xiàn)過(guò)4次較大的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，2005年6月由煤科總院撫順?lè)衷鸿b定丁組煤層為突出煤層。⑵該礦二水平丁一采區(qū)21110回采工作面的瓦斯涌出主要來(lái)自工作面煤體和工作面的落煤， m3/t。⑶ m3/min。⑷采空區(qū)的瓦斯涌出也是影響和制約六礦工作面安全生產(chǎn)的重要因素之一，丁5621110工作面位于六礦丁一采區(qū)（二水平）下部，進(jìn)入丁一采區(qū)深部開(kāi)采以后，21110回采工作面瓦斯來(lái)源于上部丁5621090采空區(qū)的瓦斯涌出。 抽采方法選擇根據(jù)上面建立的抽放瓦斯的重要性與可行性指標(biāo)，依據(jù)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定論述采用礦井集中抽放瓦斯系統(tǒng)或地面鉆井瓦斯抽放西他，還是采用井下移動(dòng)式抽放瓦斯系統(tǒng)。瓦斯抽放方法及各方法的抽放率詳見(jiàn)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》附錄B。本煤層瓦斯抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 本煤層瓦斯抽采方法本煤層瓦斯抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴容易抽采及可以抽采的煤層，宜采用本層預(yù)先抽采的抽采方法，可采用順層或穿層布孔方式。⑵可以抽采及較難抽采的煤層，宜采用邊采邊抽的抽采方法。⑶單一較難抽采的煤層，可以選用密集順層鉆孔，密集網(wǎng)格穿層鉆孔、交叉鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動(dòng)爆破、深孔預(yù)裂爆破、高壓水射流擴(kuò)孔等方法強(qiáng)化抽采。⑷對(duì)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)嚴(yán)重的煤層，宜選擇穿層網(wǎng)格布孔方式。⑸煤巷掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量較大的煤層，可采用邊掘邊抽或先抽后掘的抽采方法。 鄰近層瓦斯抽放方法⑴通常采用從開(kāi)采層回風(fēng)巷（或回風(fēng)副巷）向鄰近層打垂直或斜交穿層鉆孔抽放瓦斯的方法。⑵當(dāng)鄰近層瓦斯涌出量大時(shí)，可采用頂（底）板瓦斯巷道（高抽巷）抽放。⑶當(dāng)鄰近層或圍巖瓦斯涌出量較大時(shí)，可在工作面回風(fēng)側(cè)沿開(kāi)采層頂板布置迎面水平長(zhǎng)鉆孔（高位鉆孔）抽放上鄰近層瓦斯。 采空區(qū)瓦斯抽采方法采空區(qū)瓦斯抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴老采空區(qū)應(yīng)采用全封閉式抽采方法。⑵現(xiàn)采空區(qū)可根據(jù)煤層賦存條件和巷道布置情況，采用頂（底）板鉆孔法、有煤柱及無(wú)煤柱鉆孔法、插（埋）管法等瓦斯抽采方法，并應(yīng)采用提高抽采瓦斯?jié)舛鹊拇胧?其它情況⑴在開(kāi)采的厚煤層、煤層群瓦斯涌出量較大時(shí)，可選用“高抽巷”的抽采方法，也可選擇直徑為300~500 mm的頂板水平長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行抽采，不易自然煤層也可以選擇尾巷進(jìn)行抽采。⑵當(dāng)圍巖瓦斯涌出量大，以及溶洞、裂隙帶儲(chǔ)存有高瓦斯并噴出時(shí)，應(yīng)采取抽采圍巖瓦斯的措施。⑶對(duì)瓦斯涌出來(lái)源多、分布范圍廣、煤層透氣性差、煤層賦存條件復(fù)雜的礦井，應(yīng)采用多種抽采方法相結(jié)合的綜合瓦斯抽采。⑷有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，應(yīng)同時(shí)抽采被保護(hù)的瓦斯。 鉆孔及鉆場(chǎng)布置根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，鉆場(chǎng)鉆孔布置應(yīng)按照以下要求：⑴鉆場(chǎng)的布置應(yīng)免受采動(dòng)影響，避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造帶，便于維護(hù)，利于封孔，保證抽放效果；⑵盡量利用現(xiàn)有的開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采巷道布置鉆場(chǎng)；⑶對(duì)開(kāi)采層未卸壓抽放，除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外，應(yīng)盡量增大鉆孔的見(jiàn)煤長(zhǎng)度；⑷鄰近層卸壓抽放，應(yīng)將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內(nèi)，并避開(kāi)冒落帶；⑸強(qiáng)化抽放布孔方式除考慮應(yīng)取得好的抽放效果外，還應(yīng)考慮措施施工方便；⑹邊采邊抽鉆孔的方向應(yīng)與開(kāi)采推進(jìn)方向相迎，避免采動(dòng)首先破壞孔口或鉆場(chǎng)；⑺鉆孔方向應(yīng)盡可能正交或斜交煤層層理；⑻穿層鉆孔終孔位置，應(yīng)在穿過(guò)煤層頂（底）。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，預(yù)抽煤層瓦斯的鉆孔量：⑴當(dāng)采用順層孔抽放時(shí)，鉆孔量見(jiàn)表51；⑵采用穿層鉆孔抽放時(shí)，鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)的間距可參照下列數(shù)據(jù)：容易抽放煤層1520m；可以抽放煤層1015m；較難抽放煤層8l0m。表51 噸煤鉆孔量表 單位：m/t煤層類別薄煤層中厚煤層厚煤層容易抽放可以抽放~~~較難抽放 丁一采區(qū)抽采設(shè)計(jì) 丁一采區(qū)瓦斯構(gòu)成分析該礦二水平丁一采區(qū)在生產(chǎn)過(guò)程中，%； m3/min，%；，%.由此可見(jiàn)，回采工作面和掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量比較大，作為礦井瓦斯抽采的重中之重。 丁一采區(qū)抽采方案的確定該礦丁組煤層為突出煤層而丁組煤層開(kāi)掘進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超前戊組煤層，所以利用戊8煤層對(duì)丁6煤層進(jìn)行下保護(hù)近期無(wú)法實(shí)現(xiàn)。所以根據(jù)《防突規(guī)定》第四十一條：突出危險(xiǎn)區(qū)的煤層不具備開(kāi)采保護(hù)層條件的，采前必須采用預(yù)抽煤層瓦斯來(lái)消除煤層突出危險(xiǎn)性。本煤層采前抽采瓦斯方法宜采用“底板巖巷穿層鉆孔煤巷條帶預(yù)抽法”掩護(hù)工作面機(jī)巷和開(kāi)切眼的安全掘進(jìn)并結(jié)合使用“順層鉆孔采前抽采法”抽采工作面開(kāi)采區(qū)域瓦斯，消除工作面煤層突出危險(xiǎn)性；丁一采區(qū)的工作面回采過(guò)程中瓦斯涌出量較大易造成工作面上隅角瓦斯積聚超限宜采用“頂板走向穿層鉆孔抽采法”；采空區(qū)采用埋管抽采采空區(qū)瓦斯，以減少采空區(qū)瓦斯涌出導(dǎo)致上隅角瓦斯超限的次數(shù)。鑒于本采區(qū)采用的抽采方法，應(yīng)布置兩路抽采系統(tǒng)：一路布置高負(fù)壓、低流量瓦斯抽采系統(tǒng)，主要抽采回采工作面以及掘進(jìn)工作面的瓦斯；一路布置低負(fù)壓、高流量瓦斯抽采系統(tǒng)，主要抽采采空區(qū)以及上隅角的瓦斯。 掘進(jìn)工作面瓦斯抽采掘進(jìn)工作面瓦斯抽采的方法有邊掘邊抽和先抽后掘瓦斯抽采兩種方式。由于丁組