【正文】 隙，鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍，m。開采層頂、底板的破壞影響范圍hp按《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中附錄六的方法計算。1— 上鄰近層；2— 緩傾斜煤層鄰近層；3— 傾斜、急傾斜煤層鄰近層。，按AQ1018－。=()式中：hi——第i鄰近層與開采層垂直距離，m；hp——受采動影響頂板巖層形成貫穿裂隙，鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍，m。L——工作面長度。該礦主采煤層16號和23號煤層，煤層開采順序為16號煤層、23號煤層，現(xiàn)礦16號煤層已開采完畢，16號煤層與23號煤層間距為43m。該礦16號煤層開采時， 23號煤層瓦斯得到一定的釋放；根據(jù)AQ1018—2006標(biāo)準(zhǔn)附錄D，23號煤層瓦斯釋放率可達(dá)到10%。分別按原始狀態(tài)下煤層瓦斯含量和抽采達(dá)標(biāo)后鄰近層瓦斯相對涌出量計算鄰近層瓦斯涌出量結(jié)果見下表。鄰近層煤層瓦斯涌出量煤層編號未抽采前鄰近層瓦斯相對涌出量q2各煤層抽放后及受采動影響瓦斯釋放后鄰近層瓦斯相對涌出量Q223號 回采工作面瓦斯涌出量見表表251 回采工作面瓦斯涌出量煤層編號未抽采前相對瓦斯涌出量q采（m179。/t）未抽采前絕對瓦斯涌出量（m179。/min）抽采達(dá)標(biāo)后相對瓦斯涌出量q采（m179。/t）各煤層抽放后及受采動影響瓦斯釋放后絕對瓦斯涌出量（m179。/min）23號2）掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測用絕對瓦斯涌出量表達(dá)，采用式(2)計算。式中：q掘——掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量，m3／min；q3——掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對瓦斯涌出量，m3／min；q4——掘進(jìn)工作面落煤絕對瓦斯涌出量，m3／min。①掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對瓦斯涌出量式中：q3——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3／min；D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度，m；對于薄及中厚煤層，D=2mo，mo為開采層厚度；對于厚煤層，D=2h+b，h及b分別為巷道的高度及寬度；υ——巷道平均掘進(jìn)速度， V= m/min；L——巷道長度，m；q0——煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m3／(m2?min)，參考下式計算。式中：q0——巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m3／(m2?min)：Vr——煤中揮發(fā)分含量，％； W0——煤層原始瓦斯含量，m3／t；②掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量式中：q4——掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量，m3／min：S——掘進(jìn)巷道斷面積，m2；υ——巷道平均掘進(jìn)速度，m／min；γ——煤的密度，t／m3；W0——煤層原始瓦斯含量，m3／t, 參照表32進(jìn)行；Wc——運(yùn)出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m3／t。單個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計算見表252表252 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量盤區(qū)編號煤層編號未抽采前掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量qj（m3/min）各煤層抽放后及受采動影響瓦斯釋放后掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量qj（m3/min）四盤區(qū)23號 3）生產(chǎn)盤區(qū)瓦斯涌出量生產(chǎn)盤區(qū)瓦斯涌出量采用下式計算。式中：q區(qū)——生產(chǎn)盤區(qū)相對瓦斯涌出量，m3／t；K39?！a(chǎn)盤區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，；q采i——第i個回采工作面相對瓦斯涌出量，m3／t；Ai——第i個回采工作面的日產(chǎn)量，t；q掘i——第i個掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量，m3／min；Ao——生產(chǎn)盤區(qū)平均日產(chǎn)量，t。礦井開采時，生產(chǎn)盤區(qū)瓦斯涌出量計算見表253。表253 抽采前、后盤區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果表盤區(qū)編號煤層編號抽采前盤區(qū)相對瓦斯涌出量qkj(m179。/t)抽采前盤區(qū)絕對瓦斯涌出量qkx(m179。/min)抽采達(dá)標(biāo)后盤區(qū)相對瓦斯涌出量qkj(m179。/t)各煤層抽放后及受采動影響瓦斯釋放后盤區(qū)絕對瓦斯涌出量qkx(m179。/min)四盤區(qū)23號 4）礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量采用下式計算。式中：q井——礦井相對瓦斯涌出量，m3／t；q區(qū)i——第i個生產(chǎn)盤區(qū)相對瓦斯涌出量，m3／t；Aoi——第i個生產(chǎn)盤區(qū)平均日產(chǎn)量，t；K——已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)。根據(jù)上述方法和步驟，礦井瓦斯涌出量計算見表254。表254 抽采前后礦井瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果表盤區(qū)編號煤層編號抽采前礦井相對瓦斯涌出量qkj(m179。/t)抽采前礦井絕對瓦斯涌出量qkx(m179。/min)抽采達(dá)標(biāo)后礦井相對瓦斯涌出量qkj(m179。/t)抽采達(dá)標(biāo)后礦井絕對瓦斯涌出量qkx(m179。/min)四盤區(qū)23號經(jīng)過以上預(yù)測，同時根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ10182006）》，回采工作面或掘進(jìn)工作面瓦斯涌出=不均衡系數(shù)取Kn=，；礦井或盤區(qū)瓦斯涌出不均衡系數(shù)取Kn=。當(dāng)該礦回采至最低準(zhǔn)采標(biāo)高時，瓦斯涌出量匯總表如下：序號預(yù)測地點(diǎn)抽采達(dá)標(biāo)前相對瓦斯涌出量（m3/t）抽采達(dá)標(biāo)前絕對瓦斯涌出量（m3/min）抽采達(dá)標(biāo)后相對瓦斯涌出量（m3/t）各煤層抽放后及受采動影響瓦斯釋放后絕對瓦斯涌出量（m3/min）1回采工作面2掘進(jìn)工作面4采 區(qū)5礦 井礦井瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018－2006）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測法對礦井23煤層最低開采標(biāo)高時瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測。其中：；2個煤巷掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為2=；。第六節(jié) 抽放規(guī)模一、設(shè)計抽采需要達(dá)到的指標(biāo)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018－2006）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測法對礦井23煤層最低開采標(biāo)高時瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測。其中：；2個煤巷掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為2=；。根據(jù)貴州省能源局文件《關(guān)于畢節(jié)市工業(yè)和能源委員會關(guān)于請求審批2012年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告的批復(fù)》（黔能源煤炭[2012]498號）：；；預(yù)測結(jié)果小于瓦斯等級鑒定結(jié)果，因此以鑒定結(jié)果作為抽放設(shè)計依據(jù)。根據(jù)AQ10262006，礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)見表261。表261 礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對瓦斯涌出量Q（m3/min）礦井瓦斯抽采率（%）Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55500≤Q≥60179。/min，因此礦井抽采率應(yīng)≥35%，根據(jù)礦井實際情況，礦井抽采率按40%進(jìn)行選型計算。則抽放量為：35%=179。/min。由于礦井16煤層已采空，因此必須進(jìn)行采空區(qū)抽放。故設(shè)計高負(fù)壓抽放量按總抽放量的60%計算，低負(fù)壓抽放量按抽放量的40%計算，則：高負(fù)壓抽放量為：60%=179。/min；低負(fù)壓抽放量為：40%=5m179。/min；179。/min進(jìn)行抽放量進(jìn)行高負(fù)壓選型；按5m179。/min進(jìn)行抽放量進(jìn)行低負(fù)壓選型。第三章 抽采方法設(shè)計第一節(jié) 抽采瓦斯方法選擇一、選擇抽采瓦斯方法的原則選擇礦井瓦斯抽采方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來源、巷道布置、抽采瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則：選擇的抽采瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。礦井瓦斯抽采，也是解決突出煤層對采掘生產(chǎn)威脅的重要手段。應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)成分析，有針對性地選擇抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果，大力減少主扇風(fēng)排瓦斯量。抽采方法在滿足礦井安全開采的前提下，還需滿足開發(fā)、利用瓦斯的需要。巷道布置在滿足瓦斯抽采的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽采工程量。選擇的抽采方法應(yīng)有利于抽采巷道的布置和維護(hù)。選擇的抽采方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。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)的設(shè)計，有利于增加鉆孔的抽采時間。二、抽采瓦斯方法選擇礦井抽采瓦斯的目的是為了降低煤層瓦斯含量，為煤炭開采提供防突出及通風(fēng)安全生產(chǎn)環(huán)境，同時開發(fā)利用瓦斯資源。因此，根據(jù)礦井的瓦斯賦存狀況、礦井開拓及抽采瓦斯的目的，結(jié)合抽采瓦斯方法選擇的原則，確定礦井抽采瓦斯方法。根椐該礦煤層特點(diǎn)，采用專用抽采巷穿層預(yù)抽煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯、掘進(jìn)工作面先抽后掘以及采面上隅角、采空區(qū)瓦斯埋管抽放的綜合抽采方式。三、抽采瓦斯方法穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶瓦斯由于23煤層未作煤與瓦斯突出危險性鑒定，按突出設(shè)計和管理，由于首采工作面42301工作面已形成，因此除首采工作面外，設(shè)計在23煤層底板距23煤層20m處布置底板瓦斯專用抽放巷打穿層鉆孔進(jìn)入23煤層，預(yù)抽23煤層瓦斯消突。要求鉆孔控制順槽外側(cè)的范圍是：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m；本次設(shè)計鉆孔控制整條煤層巷道，巷道兩側(cè)輪廓線外15m1）鉆孔布置①鉆孔直徑：設(shè)計選用鉆孔直徑Φ75mm（該值為設(shè)計值，應(yīng)根據(jù)該礦井實測的抽放半徑而確定，在該礦井進(jìn)行實測之后，根據(jù)實測的抽放半徑進(jìn)行調(diào)整此數(shù)據(jù)）。②孔長度：穿層鉆孔長度12～100m。③鉆孔角度2～75176。④每個鉆場內(nèi)鉆孔數(shù)20～50個。2）鉆場布置每間隔40m布置1個鉆場。底板瓦斯抽采鉆孔、鉆場布置如下： 鉆孔布置圖見圖311。圖311 瓦斯抽采平面圖本煤層順層鉆孔采前預(yù)抽由于首采工作面42301已形成，因此首采工作面不布置底板專用瓦斯抽放巷，首采工作面回采區(qū)域采用順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的方法解決首采工作面的瓦斯問題，其余工作面也采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯的抽放方法。設(shè)計由區(qū)段運(yùn)輸巷掘進(jìn)時在掘進(jìn)頭后路由運(yùn)輸巷向上順煤層打平行抽放鉆孔并封孔埋管進(jìn)行抽放。由于礦井未能提供煤層透氣性資料，鉆孔間距暫取3m，礦井今后應(yīng)根據(jù)實際抽放效果對鉆孔密度進(jìn)行調(diào)整，使抽放效果更佳。鉆孔布置：1）鉆孔直徑：鉆孔直徑大，暴露煤壁面積大，瓦斯涌出量就大，但二者增長并非線性關(guān)系，一般選用Φ75～100mm，設(shè)計選用鉆孔直徑Φ75mm（該值為設(shè)計值，應(yīng)根據(jù)該礦井實測的抽放半徑而確定，在該礦井進(jìn)行實測之后，根據(jù)實測的抽放半徑進(jìn)行調(diào)整此數(shù)據(jù)）。2）鉆孔長度：按煤層回采工作面真傾斜長度66m考慮，鉆孔長度為61m。3）鉆孔控制范圍：鉆孔抽放直徑控制在5m以內(nèi)。4）超前距：采面瓦斯抽采超前于采面回采≮20m。5）孔口負(fù)壓：設(shè)計取13kPa，可根據(jù)煤層透氣性及瓦斯壓力調(diào)整；6）封孔長度：用水泥砂漿或聚氨酯封孔，封孔長度不小于8m。鉆孔布置圖見圖312圖312 順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯示意圖掘進(jìn)工作面先抽后掘經(jīng)區(qū)域驗證仍有突出危險性或在掘進(jìn)過程中工作面涌出較大情況下采用先抽后掘方法。鉆孔布置：鉆孔布置：根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第四十九條規(guī)定：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫至少20m，下幫至少10m，其余巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m的控制距離進(jìn)行布孔（煤層平均傾角5~10176。），鉆孔控制范圍為巷道兩幫輪廓線外各15m，相鄰兩個鉆場之間的距離為40m，控制范圍為巷道輪廓線外上幫15m，下幫15m，鉆孔必須超前于掘進(jìn)工作面20m。鉆孔布置圖見圖313。圖313 掘進(jìn)工作面先抽后掘抽放鉆孔布置圖回采工作面上隅角埋管抽采 隨開采層的開采，上隅角處會有瓦斯積聚，這時抽采回采工作面上隅角瓦斯對解決回采工作面回風(fēng)巷超限瓦斯很有必要，這種方式會取得比較好的效果。是比較適合的。上隅角埋管抽采示意圖314。上隅角瓦斯抽采的主要原理是在工作面上隅角形成一個負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽采管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢（或無風(fēng)）引起的瓦斯超限，和減少風(fēng)排瓦斯量。為操作方便，靠近采面上隅角段管路要采用7m長的抽采軟管與主抽采管路相連接，將抽采軟管的一端插入上隅角，為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高）可將抽采軟管與木棒綁在一起（避免軟管口下耷），用鐵絲吊掛在支架上。為提高抽采濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾。隨著工作面的推進(jìn)，逐節(jié)回收主抽采管路，移動軟管的連接，直至回采結(jié)束。抽采軟管伸入上隅角的長度及位置應(yīng)根據(jù)實際抽采效果不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。為確保抽采點(diǎn)的合適位置，在主抽采管路末端可設(shè)置一個分流器，分支出幾個支管，插入上隅角的不同位置進(jìn)行抽采。圖314 采煤工作面上隅角插管抽放示意圖根據(jù)《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》及其它礦區(qū)采空區(qū)瓦斯抽采經(jīng)驗，采空區(qū)瓦斯抽采負(fù)壓初步按5～8kPa設(shè)計，今后在生產(chǎn)中要有計劃地測定抽采瓦斯參數(shù)隨吸氣口距回采工作面距離變化，確定通風(fēng)量、抽采負(fù)壓與抽采瓦斯?jié)舛?、抽采量等參?shù)關(guān)系，并及時調(diào)整抽采參數(shù)。密閉采空區(qū)抽采對于已采完的老空區(qū)如果瓦斯涌出量大，向臨近工作場所涌出瓦斯時，可以采用密閉抽采，見圖315。為提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度，取得較好的抽采效果，打密閉應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）密閉采用磚或水泥，密閉最好打兩道，兩道密閉間距1m，中間用黃土充填。（2）密閉位置應(yīng)選擇在頂、幫堅硬的地方，見實幫、實底，盡量避免在壓力集中區(qū)域。（3）密閉墻砌筑完畢后，料石要勾縫，磚要抹面，墻四周要抹有不小于100mm的裙邊，面要抹平，并打光、壓實，無裂縫。（4）抽采管要預(yù)埋在密閉墻的上部，伸入密閉不小于1m，提高瓦斯抽采濃度。（5）要保障密閉墻的密閉性能，派專人定期檢查密閉墻的情況，若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，及時進(jìn)行處理。圖315 密閉采空區(qū)抽放示意圖第二節(jié) 抽采參數(shù)確定一、抽采率確定確定礦井瓦斯抽采率為50%，設(shè)計高負(fù)壓抽放濃度40%，低負(fù)壓抽放濃度20