【正文】 ：∑Q采≥15S采=15=（m3/min）按最大風(fēng)速（240m/min）驗(yàn)算最大風(fēng)量為：∑Q采≤240S采=2402=1680（m3/min）通過以上計(jì)算，取最大值（）作為采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和，符合相關(guān)要求。(2)掘進(jìn)通風(fēng)一號井設(shè)計(jì)共安排2個掘井頭，按獨(dú)立通風(fēng)考慮，每個掘井頭需風(fēng)按JBt52—2的實(shí)際吸風(fēng)量200m/min計(jì)算，則掘進(jìn)頭所需風(fēng)量為：∑Q掘=2200=400（m3/min）(3)硐室實(shí)際所需風(fēng)量設(shè)計(jì)只有水泵房獨(dú)立通風(fēng)硐室，位于主要進(jìn)風(fēng)地段，因難以形成獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，故設(shè)計(jì)沒有考慮獨(dú)立配風(fēng)量。(4)其它井巷實(shí)際所需風(fēng)量根據(jù)本礦井開采的具體條件，其它井巷實(shí)際所需風(fēng)量按∑Q采+∑Q掘+∑Q硐的15%計(jì)算，則：Q其它=（+400)15%=(m3/min)通過以上四個方面的計(jì)算，則全礦井所需風(fēng)量為Q礦井=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)K礦通 =（+400+） =1956（m3/min）=（m3/s）計(jì)算結(jié)果取最大值為礦井需要總風(fēng)量,礦井總風(fēng)量為1956m3/min。礦井風(fēng)量分配二個掘進(jìn)迎頭配風(fēng)400m3/min()，投產(chǎn)兩個工作面，按平均進(jìn)行風(fēng)量分配，則每個工作面風(fēng)量為778m3/min(13m3/s)。六、壓風(fēng)系統(tǒng)礦井配有vf13/7型風(fēng)冷雙螺桿式空壓機(jī)2臺，排氣量20m3/min，電機(jī)功率為160kw。主供風(fēng)管為φ150700，分管為φ80260m, 支管為 φ50 ,200m。壓風(fēng)管路沿主斜井鋪設(shè)，支管延接到井下避難硐室和各采掘工作面用風(fēng)地點(diǎn)，供風(fēng)量滿足要求。第二章 局部防突措施設(shè)計(jì)第一節(jié) 采煤工作面淺孔卸壓抽放鉆孔布置包括鉆孔的深度、鉆孔間距、鉆孔直徑、鉆孔抽放負(fù)壓、鉆孔流量變化規(guī)律；抽放時間等，要根據(jù)現(xiàn)場測定結(jié)果確定具體值。一、鉆孔深度鉆孔深度一般要穿過工作面前方的卸壓區(qū)，進(jìn)入塑性極限應(yīng)力區(qū)。而工作面前方卸壓區(qū)和塑性極限應(yīng)力區(qū)的大小與煤層界面的摩擦因數(shù)、煤體抗拉強(qiáng)度成反比，與煤層（或軟分層）的厚度、側(cè)壓系數(shù)、煤層開采深度值成正比。國內(nèi)外學(xué)者對煤層卸壓區(qū)和塑性極限應(yīng)力區(qū)的大小進(jìn)行了大量的理論分析、現(xiàn)場實(shí)測工作，掌握了它們的大小及變化規(guī)律。對于煤層（或軟分層）厚度、開采深度一定的煤層，卸壓區(qū)寬度的大小就取決于煤體抗拉強(qiáng)度和煤層界面摩擦因數(shù)，煤體抗拉強(qiáng)度、煤層界面的摩擦因數(shù)值越小，則卸壓區(qū)寬度值越大。采掘工作面前方卸壓區(qū)寬度一般為4~5m，塑性極限應(yīng)力區(qū)寬度一般為8~10m，回采工作面動壓抽放最佳范圍為工作面前方5~20m，所以采掘工作面淺孔動壓抽放的鉆孔深度為8~10m。二、鉆孔間距鉆孔間距是決定鉆孔的布置方式、打鉆工作量大小和抽放效果的重要參數(shù)，其大小取決于鉆孔抽放半徑?；夭晒ぷ髅鏈\孔抽放影響半徑，采用鉆孔負(fù)壓法進(jìn)行測定。具體方法是：在回采工作面煤壁沿采面推進(jìn)方向依次布置試驗(yàn)鉆孔，由2個觀測孔和1個抽放孔組成，鉆孔沿煤層平行布置。觀測鉆孔孔徑為42mm，1＃觀測鉆孔深度2m，2觀測孔5m，兩個觀測孔布置在抽放鉆孔的兩側(cè)；1號觀測孔距抽放孔的距離是1m，2＃觀測孔距抽放孔的距離是2m；觀測鉆孔使用瓦斯涌出初速度測定封孔裝置封孔，封孔器導(dǎo)管尾端于U型水柱壓差計(jì)連接。抽放鉆孔位于兩個觀測鉆孔的中間，鉆孔孔徑為93~100mm，孔深7~10m，使用淺孔抽放專用封孔器封孔。封孔器連接管上安裝一節(jié)紫銅管三通，用于測定管內(nèi)瓦斯?jié)舛群统榉咆?fù)壓；在專用封孔器連接管上串聯(lián)一個煤氣表，用于測定鉆孔抽放流量。（1）測定中使用的設(shè)備和裝置①煤電鉆一臺，Ф42mm麻花鉆桿5m，Ф42mm三翼合金鉆頭2個；②3kw防突輕便鉆機(jī)一臺，Ф89mm麻花鉆桿10m，Ф93mm三翼合金鉆頭2個；③500mmU型水柱壓差計(jì)2個，500mmU型汞柱壓差計(jì)1個，乳膠管適量；④瓦斯涌出初速度測定封孔裝置2套；⑤高負(fù)壓抽氣筒1個，乳膠管適量；⑥高濃度瓦斯檢定器1臺；⑦煤氣表1個，測負(fù)壓三通1個，連接橡膠軟管和接頭適量；⑧計(jì)時用手表1塊，記錄表格1套。（2）測定操作步驟①在回采工作面煤壁選定位置，按技術(shù)要求施工兩個觀測試驗(yàn)鉆孔，2＃觀測鉆孔平行布置。首先施工1＃觀測鉆孔，鉆孔打完后即使用瓦斯涌出初速度測定裝置封孔，封孔后用乳膠管將封孔器導(dǎo)管尾端與U型水柱壓差計(jì)連接，觀測水柱變化。隨后在距離1＃觀測孔3m處用相同方法施工2＃觀測孔；②在兩個觀測孔中間距離1＃孔1m，距離2孔2m的位置，施工與兩孔平行的抽放試驗(yàn)孔，鉆孔打完后，立即使用淺孔抽放專用封孔器封孔，連接好煤氣表和U型汞柱壓差計(jì)，打開封孔器閥門，開始抽放，同時觀測2觀測鉆孔的水柱變化；③在抽放鉆孔連接抽放后，開始計(jì)時，之后每隔10min使用高負(fù)壓抽氣筒，從紫銅管三通取管內(nèi)氣體，沖入高濃度瓦斯檢定器測定瓦斯?jié)舛?，同時讀取煤氣表流量數(shù)值，并進(jìn)行記錄；④當(dāng)觀測到1＃觀測孔和2＃觀測孔其中任一鉆孔具有負(fù)壓時，記錄此時對應(yīng)的時間，直到1＃、2＃觀測孔均有負(fù)壓時，即可停止觀測；⑤試驗(yàn)鉆孔的觀測時間不少于3小時，但在流量出現(xiàn)明顯衰減后，可以提前終止測定。如圖21圖21 抽放半徑、鉆孔流量測定試驗(yàn)鉆孔布置抽放半徑隨抽放時間長短而變化，抽放時間長，抽放半徑就大；反之抽放時間短，抽放半徑就小。根據(jù)研究結(jié)果，鉆孔抽放影響半徑的變化可用下式表示： （41）式中 ——鉆孔抽放影響半徑，m； ——反映煤層瓦斯動力性質(zhì)的系數(shù)，； t——鉆孔抽放時間，d。 的大小根據(jù)現(xiàn)場測試確定，現(xiàn)場測試至少兩組不同時間的鉆孔抽放影響半徑，繪圖擬合確定的大小。根據(jù)某礦某綜采工作面觀測結(jié)果，計(jì)算=，則在塑性極限應(yīng)力帶內(nèi)，該煤層的抽放半徑為： （42）根據(jù)式（42），可以計(jì)算出該煤層在不同抽放時間條件下的抽放半徑，計(jì)算結(jié)果如表21和圖22所示。表21 綜采工作面煤層抽放半徑隨抽放時間的變化抽放時間t/(min)60120180240300360420480抽放半徑r/(m)圖22 綜采工作面煤層抽放半徑隨抽放時間的變化三、抽放時間在回采工作面塑性極限應(yīng)力帶內(nèi)，煤層裂隙發(fā)育，透氣性增大，鉆孔抽放流量明顯提高。煤層抽放效果不但取決于鉆孔抽放流量，而且也取決于抽放時間，如抽放時間過短，不但沒有取得必需的抽放效果，而且也造成鉆孔的浪費(fèi)，如抽放時間過長，則影響到采面的正常生產(chǎn)。因此應(yīng)合理確定鉆孔的抽放時間。鉆孔的抽放時間取決于鉆孔流量衰減情況，根據(jù)實(shí)際測定的鉆孔流量衰減指標(biāo)，即可確定鉆孔的抽放時間。鉆孔流量衰減測定步驟為：①準(zhǔn)備好煤氣表等儀器表，將它們連接在鉆孔專用封孔器上；②在綜采工作面施工抽放鉆孔，用專用封孔器封孔，接通抽放系統(tǒng)；③接通抽放系統(tǒng)后，立即測量流量參數(shù)（流量、濃度、負(fù)壓）并計(jì)時，以后每10min測定一次鉆孔流量參數(shù)，并做好數(shù)據(jù)記錄；④當(dāng)連續(xù)三次觀測到流量參數(shù)保持不變時，表明鉆孔流量已穩(wěn)定下來，即可停止觀測，但總的觀測時間應(yīng)不低于3h；⑤對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，分析鉆孔流量衰減情況，確定合理的鉆孔抽放時間。抽放時間分最短抽放時間和最長抽放時間。最短抽放時間根據(jù)抽放半徑確定，即當(dāng)抽放鉆孔之間的區(qū)段都處于抽放負(fù)壓的作用下，沒有抽放空白帶時，所需要的時間；最長抽放時間根據(jù)抽放效果確定，即當(dāng)鉆孔的累計(jì)抽放量已達(dá)到一定的極限，在抽下去意義不大時，所需要的抽放時間。四、鉆孔直徑增大鉆孔直徑可以提高鉆孔抽放量。但鉆孔直徑越大，越不利鉆孔施工，并且發(fā)生突出的危險(xiǎn)性增加。由于工作面淺孔動壓抽放鉆孔要穿過工作面前方的卸壓區(qū)，進(jìn)入應(yīng)力集中區(qū)，鉆孔深度一般為8~15m，所以鉆孔直徑不宜超過100mm，鉆孔直徑為75~100mm比較合適。五、鉆孔抽放負(fù)壓比較不同煤層的抽放難易程度可以發(fā)現(xiàn)，在自然條件下，對瓦斯流動來講，煤層瓦斯?jié)B透率起著決定性作用，在煤層透氣性系數(shù)不變的條件下，通過提高鉆孔抽放負(fù)壓來提高抽放量效果不大。工作面淺孔抽放是在工作面前方塑性極限應(yīng)力區(qū)內(nèi)進(jìn)行的，該區(qū)內(nèi)煤層經(jīng)受了支承壓力的作用，產(chǎn)生了大量裂隙并相互貫通，煤體發(fā)生膨脹，透氣性大大提高。對于采掘工作面淺孔抽放效果，抽放負(fù)壓起著重要作用，抽放負(fù)壓越大，越有利于抽放。同時由于淺孔抽放的鉆孔封孔深度一般在1m左右，處于工作面前方的卸壓帶內(nèi)，再加上采掘工作面淺孔抽放主要采用軟管連接，以及封孔器的特點(diǎn)，負(fù)壓過高容易導(dǎo)致鉆孔周圍漏氣，并引起軟管吸扁，對于提高抽放效果是不利的。根據(jù)國內(nèi)外工作面超前抽放的經(jīng)驗(yàn)，抽放負(fù)壓不低于6500Pa即可。六、鉆孔布置方式根據(jù)鉆孔抽放時間不低于120min、，采用三花眼交錯布置方式，如圖23所示。圖23 綜采工作面卸壓區(qū)淺孔抽放示意圖七、鉆孔施工順序?yàn)榱顺浞职l(fā)揮回采工作面淺孔抽放的作用，在施工抽放鉆孔時，應(yīng)由采面中部施工，向采面上下機(jī)頭 逐步推進(jìn)，保證抽放空白帶的抽放效果。第二節(jié) 回采工作面局部防突措施效果檢驗(yàn)防突措施效檢孔從機(jī)頭和機(jī)尾5米開始布孔，直徑φ42mm，孔深8m（投影深度）,孔間距1015m以內(nèi)。效檢孔終孔位置控制到煤層頂板以下1—。效檢指標(biāo)選用鉆屑量S值以及鉆穴瓦斯解析指標(biāo)K1，其臨界值及突出危險(xiǎn)程度判定如下：鉆孔法預(yù)測采煤工作面突出危險(xiǎn)性工作指標(biāo)表參數(shù)名稱單　位突出危險(xiǎn)性煤　層突出危險(xiǎn)突出威脅最大鉆屑量Smax㎏/m4+9煤≥鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1ML/4+9煤≥當(dāng)最大鉆屑量Smax＜4㎏/m且鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1＜ ML/，消除煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性；當(dāng)最大鉆屑量Smax＞4㎏/m或鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1大于 ML/，仍有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，必須采取補(bǔ)充防突措施，直至合格。經(jīng)防突措施效果檢驗(yàn)合格后允許推進(jìn)4m，保留4m的效檢超前距和6m的措施超前距。當(dāng)采面抽放孔按措施執(zhí)行完畢抽放3小時后，即進(jìn)行效檢。回采工作面效果檢驗(yàn)選用復(fù)合指標(biāo)法進(jìn)行，即采用鉆屑量S值和鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1兩種指標(biāo)進(jìn)行效果檢驗(yàn)。效檢指標(biāo)其臨界值及突出危險(xiǎn)程度判定如下：S＜4kg/m且K1＜ ML/；S≥4kg/m或K1≥ ML/；效檢鉆孔孔深7m，間距10m，鉆孔直徑42mm，分別從工作面兩幫5m處開始布置，與煤壁成90176。夾角，俯角順煤層施工。從見煤開始，效檢鉆孔每鉆進(jìn)1m測定該1m段的全部鉆屑量S和鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1。鉆桿鉆進(jìn)速度要保證在1m/min左右，鉆孔瓦斯涌出初速度的測定必須在每次鉆孔施工完畢后2min內(nèi)完成，測量室長度為1m。若效檢超標(biāo)，必須在效檢超標(biāo)孔3m范圍內(nèi)補(bǔ)打兩排釋放孔，排距1m、間距1m，孔徑、孔深同原措施孔，共計(jì)6個，補(bǔ)打措施孔抽放1小時后，再次進(jìn)行此區(qū)域的效果檢驗(yàn)。，若效檢指標(biāo)不超方可允許推進(jìn)5m。第三節(jié) 掘進(jìn)工作面局部防突措施一、工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測出現(xiàn)以下現(xiàn)象的，均視為有突出危險(xiǎn)工作面，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行局部綜合防突措施。①煤層的構(gòu)造破壞帶，包括斷層、劇烈褶曲、火成巖侵入等；②煤層賦存條件急劇變化；③采掘應(yīng)力疊加；④工作面出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動力現(xiàn)象；⑤工作面出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆。二、局部工作面消突措施祥達(dá)煤礦煤巷掘進(jìn)工作面均沿煤層頂、底板布置，局部綜合防突措施選用超前鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯。巷道兩側(cè)輪廓線外鉆孔的最小控制范圍為近水平、緩傾斜煤層5m，傾斜、急傾斜煤層上幫7m，下幫3m；當(dāng)煤層厚度大于巷道高度時，在垂直煤層方向上的巷道上部煤層控制范圍不小于7m，巷道下部煤層控制范圍不小于3m；鉆孔個數(shù)根據(jù)巷道斷面布置，在控制范圍內(nèi)均勻布置，在煤層的軟分層中適當(dāng)增加鉆孔數(shù)；~4m，使用Φ75mm或以上的鉆頭，孔口除塵，鉆孔每施工完畢一個，進(jìn)行封孔抽放，抽放孔封孔深度不小于4m，封孔段長度不小于1m。 順層鉆孔預(yù)抽機(jī)巷條帶煤層瓦斯在煤巷掘進(jìn)工作面迎頭施工不低于60m的長距離鉆孔，鉆孔控制機(jī)巷輪廓線外15m，鉆孔孔底間距不大于6m。鉆孔布置見下圖：圖24 煤巷工作面區(qū)域措施施工圖圖25煤巷掘進(jìn)工作面局部綜合防突措施鉆孔布置平面圖過構(gòu)造防治煤與瓦斯突出方案：當(dāng)遇到地質(zhì)構(gòu)造無法施工措施孔時，施工單位要標(biāo)明構(gòu)造位置，以便煤巷掘進(jìn)時及時采取防突措施。鉆孔施工完畢后，使用聚氨酯或樹脂封孔材料進(jìn)行封孔，封孔段長度不小于8m，確保鉆孔孔口抽采負(fù)壓不得小于13KPa；鉆孔預(yù)抽瓦斯?jié)舛鹊陀?0%時，重新封孔或改進(jìn)封孔方式，提高封孔質(zhì)量，確保抽放效率。三、區(qū)域措施效果檢驗(yàn)煤巷掘進(jìn)工作面區(qū)域措施效果檢驗(yàn)采用直接測定鉆屑瓦斯解吸的方法進(jìn)行區(qū)域防突措施的效果檢驗(yàn)。在煤巷掘進(jìn)工作面最后一個措施孔施工完畢（采用遞進(jìn)掩護(hù)式區(qū)域治理的煤巷掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)期間直接進(jìn)行區(qū)域措施效果檢驗(yàn)），通過計(jì)算抽采達(dá)標(biāo)滿足殘余瓦斯含量小于8m3/t后，每間隔20～30m至少布置1個檢驗(yàn)測試點(diǎn)，且每個檢驗(yàn)區(qū)域不得少于3個檢驗(yàn)測試點(diǎn)。圖26區(qū)域措施效果檢驗(yàn)鉆孔布置示意圖區(qū)域措施效果檢驗(yàn)由瓦斯實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行現(xiàn)場取樣測定。殘余瓦斯含量小于8m3/t的預(yù)抽區(qū)域?yàn)闊o突出危險(xiǎn)區(qū)，否則，即為突出危險(xiǎn)區(qū)，預(yù)抽防突效果無效。對于突出危險(xiǎn)區(qū)，繼續(xù)進(jìn)行瓦斯抽放，同時觀察抽放管內(nèi)的瓦斯混合量，當(dāng)混合量下降50%時，再次進(jìn)行效果檢驗(yàn)，直至指標(biāo)不超。四、區(qū)域驗(yàn)證對區(qū)域措施效果檢驗(yàn)無突出危險(xiǎn)區(qū)域，每掘進(jìn)10m進(jìn)行驗(yàn)證一次。采用復(fù)合指標(biāo)法進(jìn)行驗(yàn)證，方法如下：效檢孔2個分別布置在巷道中部及左側(cè)（面向迎頭），鉆孔每鉆進(jìn)1m測定一次該1m段的全部鉆屑量S值和鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1，并取其最大值作為效檢用最終指標(biāo)值。附：突出危險(xiǎn)性的臨界值 鉆孔法預(yù)測掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性工作指標(biāo)表參數(shù)名稱單　位突出危險(xiǎn)性煤　層突出危險(xiǎn)突出威脅最大鉆屑量Smax㎏/mM4+9≥鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1ML/M4+9≥如果實(shí)測得到的S值和K1值等所有測定