【正文】 取之或?qū)崪y確定。一XX各煤層瓦斯含量隨著煤層埋深增加而增加，一XX初步設(shè)計中開采最深水平為+1300m，地面標高為平均為+1900m ，上煤組與下煤組取埋深 +250m時煤層瓦斯含量作為該煤組內(nèi)各煤層平均瓦斯含量計算煤層瓦斯儲量。由于井田內(nèi)除6號煤層已進行規(guī)?；_采，其中一XX井筒北翼+1680m水平以上5號煤層基本已采完， 6號煤層正在布置23回采工作面，井田北部加2線至井田南邊界+1800m水平以上6煤層均不同程度的受到淺部小窯開采影響，因此中煤組取埋深300m時煤層瓦斯含量作為平均瓦斯含量計算煤層瓦斯儲量。根 據(jù) 經(jīng) 驗 圍 巖 瓦 斯 儲量 系 數(shù) 取 ， 經(jīng) 計 算 得 出 一 八 九 〇 煤 礦 的 瓦 斯 儲 量 一XX瓦斯儲量計算表煤層 地質(zhì)儲量 （Mt） 瓦斯含量（m 3/t） 圍巖含量系數(shù) 瓦斯儲量（Mm 3）11 12 21 22 3 4 5 6 7 8 9 10 合計 ，中煤組。 瓦斯可抽量計算可抽瓦斯量是指瓦斯儲量中在當前技術(shù)水平能被抽出的最大瓦斯量?？砂聪率接嬎悖篧 ? （45）kw?抽K=k （46）321 （47）ycy4M/k）（式中：Wc—可抽瓦斯量（Mm 3）；K—可抽系數(shù)； K1—瓦斯涌出程度系數(shù)； K2—負壓抽采時的抽采作用系數(shù)，； K3—礦井瓦斯抽采率（%）K4—煤層瓦斯排放率（%）； My—煤層原始瓦斯含量（m 3/t）； Mc—運到地面煤的殘余瓦斯含量（ m3/t） ；設(shè)計礦井瓦斯抽采率為65%，根據(jù)礦井初步設(shè)計，11至10號煤層皆為可采煤層，無24不可采煤層，K4取100%。 礦井瓦斯可抽量煤層 瓦斯儲量（Mm 3） 瓦斯涌出程度系數(shù) 負壓抽采作用系數(shù) 瓦斯抽采 率可抽瓦斯量（Mm 3）瓦斯儲量合計可抽瓦斯量合計11 12 21 22 3 65% 4 5 6 7 65% 8 9 10 65% 如上表， 3， m3， 3， 3。 瓦斯抽放方法瓦斯抽放方法根據(jù)瓦斯來源可劃分為開采煤層的預(yù)抽、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放三種；根據(jù)抽放的原理可劃分為未卸壓抽放和卸壓抽放兩類；根據(jù)瓦斯抽采工藝可劃分為鉆孔抽放、巷道抽放和巷道與鉆孔綜合法三類。表 對各類瓦斯抽放的使用條件及可抽放率進行匯總。25表 各類瓦斯抽放的適用條件及抽放率抽放分類 抽放方法 適用條件 可抽放率， %由巖巷向煤層打穿層鉆孔 突出危險煤層 30～60巖巷揭煤及煤巷掘進抽放 煤巷工作面打超前鉆孔 高瓦斯煤層 20～60由開采層機巷、風巷或煤門等上向、下向順層鉆孔有預(yù)抽時間的高瓦斯煤層、突出危險煤層 20～60由石門、巖巷、鄰近層煤巷等打穿層鉆孔 屬“勉強抽放”煤層 20，個別超過 50地面鉆孔 高瓦斯“容易抽放” 煤層，埋藏較淺 20～30未卸壓抽放采區(qū)大面積預(yù)抽放密封開采巷道 高瓦斯“容易抽放煤層” 20～30邊掘進邊抽放由煤巷兩側(cè)或巖巷向煤層周圍打防護鉆孔 高瓦斯煤層 20～30邊采進邊抽放由開采曾機巷、風巷等向工作面前方卸壓區(qū)打鉆孔 高瓦斯煤層 20～30開采煤層瓦斯抽放 卸壓抽放水力割縫、松動爆破、水力壓裂（預(yù)抽）由開采層機巷、風巷等打順層鉆孔，由巖巷或地面打孔 高瓦斯“難以抽放”煤層20～30〈30由開采層機巷、風巷、中巷或巖巷向鄰近層打鉆 40～80由開采層機巷、風巷、中巷等向采空區(qū)方向打斜交鉆孔 40～80由煤門打沿鄰近層鉆孔鄰近層瓦斯涌出量大、影響開采煤層安全時40～80在鄰近層掘匯集瓦斯巷道鄰近層瓦斯涌出量大、鉆孔的通過能力滿足不了抽放要求時40～80鄰近層抽放瓦斯卸壓抽放開采層工作面推過后抽放上下鄰近層瓦斯從地面打孔 地面打鉆優(yōu)于井下時 30～70密封采空區(qū)插管抽放 50～60采空區(qū)抽放現(xiàn)采采空區(qū)設(shè)密閉墻插管或向采空區(qū)打鉆孔抽放、預(yù)埋管抽放無自燃危險或采取防火墻措施時 20～60圍巖瓦斯抽放由巖巷兩側(cè)或正前方溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖巷進行抽放、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽放圍巖有瓦斯噴出危險，瓦斯涌出量大或者有溶洞、裂隙帶儲存高瓦斯26 瓦斯抽放方法的確定抽放瓦斯的方法選擇時應(yīng)該遵循以下的原則：（1）根據(jù)煤層賦存狀況、瓦斯賦存規(guī)律、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件選擇瓦斯抽采方法。（2）根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量選擇瓦斯抽采方法。（3）優(yōu)先采用先抽后采、先抽后掘的方法，優(yōu)先考慮開發(fā)、利用瓦斯資源。（4）優(yōu)化瓦斯抽采巷道工程，盡可能利用生產(chǎn)巷道，減少工程量。（5）抽采方法應(yīng)有利于抽采巷道的布置和維護。（6）抽采方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。（7）抽采方法應(yīng)有利于鉆場、鉆孔的施工和抽采系統(tǒng)管網(wǎng)的布置，有利于延長鉆孔的抽采時間。根據(jù)礦井生產(chǎn)的實際情況，現(xiàn)開采的煤層為礦井淺部煤層，目前礦井開采的各煤層沒有發(fā)生過煤與瓦斯突出動力現(xiàn)象，同時結(jié)合礦井一水平瓦斯涌出預(yù)測量計算和瓦斯來源分析，礦井瓦斯抽采方法采用掘進工作面采用邊掘邊抽；回采工作面采用順層鉆孔預(yù)抽的抽采方法，工作面回采期間順層預(yù)抽鉆孔作為邊采邊抽鉆孔使用；采空區(qū)采用埋管抽采與走向頂板鉆孔相結(jié)合的抽采方法。 掘進工作面邊掘邊抽掘進工作面邊掘邊抽是指在工作面前方的進風巷或回風巷中每隔一定距離打若干平行于工作面的鉆孔，然后插管、封孔進行抽放，也可以每隔一段距離（2030m ）掘一鉆場，布置3個扇形鉆孔，然后插管、封孔進行的掘進工作面的瓦斯抽放的方法。5號煤層、6號煤層、1，4號煤層掘進工作面瓦斯涌出量在預(yù)測時占礦井瓦斯涌出的%、 %% ，所以要設(shè)計掘進工作面邊掘邊抽的抽采方法來降低掘進時的瓦斯涌出量，保證掘進工作的安全、有效的進行。設(shè)計為在煤巷掘進工作面后方兩側(cè)各施工一個鉆場。鉆場的長寬高為3m3m。同側(cè)相鄰兩個鉆場的間距為60m，異側(cè)相鄰兩個鉆場間距為10m 。鉆場內(nèi)沿走向布置3個邊掘邊抽鉆孔，鉆孔孔徑為75mm，鉆孔控制范圍為沿煤層層面巷道左右兩邦各15m內(nèi)的煤體。鉆孔在鉆場內(nèi)的布置見圖 。，表中鉆孔傾角以煤層平均傾角為16176。為計算依據(jù)，井下煤層傾角變化時鉆孔傾角應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，以使整個鉆孔處于煤層中。當掘進巷道布置在傾斜煤層靠近頂板或底板處時，可只在靠近煤層一側(cè)施工鉆場。27 掘進抽放鉆孔布置圖 鉆場鉆孔布置圖 掘進抽放鉆孔參數(shù)表鉆孔編號 鉆孔長度（m） 鉆孔傾角（176。） 與巷道夾角（176。） 備注1 70 1 02 71 2 63 72 4 114 38 1 215 70 1 06 71 2 6 下向鉆孔7 72 4 11 下向鉆孔8 38 1 21 下向鉆孔28 回采工作面順層鉆孔預(yù)抽開采煤層的瓦斯抽放是在煤層開采之前或者采掘的同時，利用鉆孔或者巷道對該煤層進行抽放工作。煤層回采前的抽放屬于未卸壓抽放，在受到采掘工作面影響范圍內(nèi)的抽放，屬于卸壓抽放。決定未卸壓煤層抽放效果的關(guān)鍵性因素，是煤層的透氣系數(shù)，煤層透氣系數(shù)越大越容易抽放。根據(jù)一 XX 實測瓦斯參數(shù)情況以及鄰近相似礦井的抽放情況， 5 號煤層鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)為 d ，透氣性系數(shù)為 m /MPa d ，綜合兩項參數(shù)分析，1 25 號煤層屬于容易抽采煤層。1 號、4 號、6 號煤層未在井下測定自然瓦斯流量衰減系數(shù)和透氣性系數(shù)，其瓦斯可抽性暫與 5 號煤層一致考慮，為此，本設(shè)計采用打順層鉆孔的方式來抽采本煤層瓦斯。一 XX 開采的各煤層屬于薄及中厚煤層?；夭晒ぷ髅嬖O(shè)計傾向長度為 160m，可直接在運輸巷和回風巷布置平行順層預(yù)抽，鉆孔順著煤層傾向施工 70m，預(yù)抽鉆孔布置方式如圖 所示。圖 回采工作面鉆孔平面布置圖 采空區(qū)埋管抽采瓦斯采空區(qū)的瓦斯涌出是回采工作面瓦斯來源的重要組成部分，一般它占總涌出的20~80%，控制和管理好這部分瓦斯涌出，對保證工作面的安全生產(chǎn)具有重要的意義，常用的方法有埋管抽采、上向鉆孔抽采、頂板抽放巷抽采和地面鉆孔抽采等。一 XX 在工作面開采時，鄰近層煤層和不可采煤層、圍巖、煤柱和工作面的丟煤都29會向采空區(qū)涌出瓦斯，采空區(qū)瓦斯涌出占總涌出的 %。采用埋管抽采法具有工程量小，工期較短，工藝簡單，費用低，效果好等優(yōu)點。并且它要在掌握采空區(qū)瓦斯涌出與風流運動規(guī)律的基礎(chǔ)上使用，因此能在采空區(qū)環(huán)境惡劣的條件下運用。由于以上優(yōu)點，本次對一 XX 的采空區(qū)采用埋管抽采瓦斯的方法。，在回風巷敷設(shè)第一趟埋管，埋管長約 20m，在回風巷上幫每隔 15m施工一個 1m 的硐室，做 T 型抽放管置入硐室， T 型抽放管每隔 沿管壁鉆四個直徑為 10mm 的鉆孔。當埋管被埋進 15m 時，開始敷設(shè)第二趟埋管。為防止采空區(qū)瓦斯沿第二趟埋管涌出，第二趟埋管與瓦斯抽采支管連接前用法蘭盤封閉。當?shù)诙寺窆鼙宦襁M約 5m 時，把第二趟埋管接入瓦斯抽采支管，同時撤去第一趟埋管并封閉接口，防止采空區(qū)瓦斯涌出。與本煤層預(yù)抽瓦斯相比，采空區(qū)抽采的特點是抽采量較大，但埋管抽采負壓一般控制在3～5kPa。為保證抽采安全，在采空區(qū)瓦斯抽采過程中，應(yīng)經(jīng)常檢測CO和溫度等參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時，應(yīng)控制抽采負壓或暫停抽采。 采空區(qū)埋管抽采布置圖 走向頂板長鉆孔抽采瓦斯頂板走向鉆孔抽放技術(shù)就是從上風巷沿走向在煤層頂板往采空區(qū)上方施工鉆孔，抽放采空區(qū)頂板裂隙帶或冒落空間內(nèi)積存的高濃度瓦斯，這種抽放方法主要目的是通過抽放切斷上鄰近層瓦斯涌向工作面的通道，同時，對采空區(qū)下部的瓦斯起到引流作用，減少采空區(qū)瓦斯向工作面的涌入量，因此本次設(shè)計采用走向頂板長鉆孔來抽采采空區(qū)和冒落帶的瓦斯。在回風巷下幫沿煤層走向每隔60m布置一鉆場，向回采工作面采空區(qū)提前施工 4個30鉆孔，孔徑91mm～108mm，長度80m的頂板走向鉆孔抽放采空區(qū)裂隙帶內(nèi)的高濃度瓦斯。鉆孔終孔間距為10m，鉆孔終孔控制范圍為沿傾斜方向距回風巷 10m～40m，距煤層頂板的垂直距離為20m～30m。當采煤工作面煤壁推到距1鉆場40m時，2鉆場內(nèi)的走向抽放鉆孔必須全部施工完畢并投入抽放。沿走向方向上的其它鉆場內(nèi)的走向抽放鉆孔按上述施工順序依次進行施工。瓦斯抽采時，可根據(jù)瓦斯抽采效果調(diào)整鉆孔各參數(shù)，提高鉆孔瓦斯抽采量和瓦斯抽采濃度。、鉆孔布置圖見。 走向頂板鉆孔參數(shù)表鉆孔編號 鉆孔長度（m） 鉆孔傾角（176。 ） 與巷道夾角（176。）1 83 7 72 85 6 143 87 5 214 89 4 27 走向頂板長鉆孔布置平面布置圖31 走向頂板長鉆孔剖面圖 鉆場鉆孔布置圖 封孔工藝提高封孔質(zhì)量是提高瓦斯抽采率的重要方面。本設(shè)計采用封孔泵注射水泥漿封抽采鉆孔，原因有二：其一這種封孔方式成本低，試用范圍廣，利用本礦已有的的KFB型礦用封孔泵輸送和制備水泥漿能實現(xiàn)封孔質(zhì)量高和方便、快捷的目標；其二，一XX的出水較為嚴重，鉆孔為上向鉆孔，十分適合這種封孔方式。水泥漿采用425號水泥與水攪拌制成，水灰比為1:（重量比），煤孔封孔長度為 8m。其做法如下：將抽放管的一端與注漿管擺放在一起，其重疊處約30cm左右；準備編織袋（將水泥倒入封孔泵的攪拌器內(nèi)后，將紡織袋加以回收利用），將袋子開口端向孔口處纏繞抽放管與注漿管；用麻繩或麻線等，將抽放管、注漿管及編織袋捆緊送入孔內(nèi)；按泵的操作規(guī)程，開動泵拌水泥漿，均勻后并開始注漿，水泥漿先將編織袋脹大，并封住鉆孔，繼續(xù)注漿直到注完為止，注漿時，孔口可能會漏一些漿，但不會影響整個封孔質(zhì)量；注完后即可直接將注漿膠管拔出。所有要封的鉆孔封完后，要將封孔泵進行清洗干凈。在封孔水泥漿凝固后，用DN50mm礦用膠管將每個鉆孔與鉆場匯流瓦斯管相連接，連接處需用8號鐵絲將膠管扎緊。然后將匯流管與安設(shè)的抽采支管路相連接，在連接處需安設(shè)閥門以便控制抽采負壓。32 抽采參數(shù)及鉆孔施工設(shè)備 抽采參數(shù)（1）抽采負壓根據(jù)鄰近礦井及其它礦井的瓦斯抽采經(jīng)驗，采煤工作面預(yù)抽的孔口負壓為15kPa以上，采空區(qū)瓦斯抽采的孔口負壓為3～5kPa。（2）抽采濃度一XX原抽采系統(tǒng)安裝2BEC40泵兩臺，工作面預(yù)抽鉆孔瓦斯?jié)舛?15%～30%。本次設(shè)計采空區(qū)瓦斯抽采濃度為15%，工作面預(yù)抽鉆孔瓦斯?jié)舛葹?5%，礦井在抽采過程中也應(yīng)根據(jù)采掘的實際情況，加強瓦斯抽采管理，調(diào)整瓦斯抽采工藝各參數(shù)，增加瓦斯瓦斯抽采濃度，提高瓦斯抽采效果。（3）抽采時間根據(jù)一XX的工作面走向長度和采掘接替安排，工作面預(yù)抽時間定為1年。 鉆孔施工設(shè)備（1）礦井瓦斯抽放鉆機煤礦瓦斯抽放鉆機應(yīng)該符合以下要求：①電動機及其附屬電器設(shè)備必須是防爆的；②鉆機要體積小，輕便或者解體方便，利于搬遷；③鉆機能打水平、上向、下向任意的鉆孔。本礦井工作面采用了綜合抽放瓦斯方法時，共需施工鉆孔工程量 142022m 左右，詳細各種類型鉆孔數(shù)量匯總表 所示。表 礦井抽放鉆孔工程量匯總表抽放類型 工作面預(yù)抽 采