【正文】 礦井絕對量（m 3/min） 2 所占比例（ %） 48 82 36 100對表 22 進(jìn)行分析，興和煤礦一水平開采期間，礦井瓦斯涌出量達(dá)到最大值新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　25　 2022 年 9 月時，礦井瓦斯主要來源于采煤工作面及老空區(qū)。根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)，進(jìn)一步分析采煤工作面瓦斯又以本煤層涌出瓦斯為主，開采煤層涌出瓦斯又以放頂煤涌出瓦斯為主。因此，興和煤礦瓦斯治理重點(diǎn)為 8 號煤層的放頂區(qū)域及老空區(qū)，同時需加強(qiáng)掘進(jìn)工作面瓦斯治理工作。第二節(jié) 二水平瓦斯涌出量預(yù)測二水平 11 號煤層瓦斯含量為 ，根據(jù)“ 一水平瓦斯涌出量預(yù)測”方法，二水平采、掘工作面及礦井瓦斯涌出量計(jì)算過程及結(jié)果如下。 一、回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測11 號煤層相對瓦斯涌出量為： 1230cq(W)mKM????3=(/t)11 號煤層回采期間絕對瓦斯涌出量為：2957/1440=。 二、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測q0=[()2+]=min；綜掘工作面煤壁瓦斯涌出量為：q3=10[2(1000/)1/21]=；綜掘工作面落煤瓦斯涌出量：q4=12()=。綜掘工作面瓦斯涌出量為：q 掘 =＋= 3/min。 三、礦井瓦斯涌出量預(yù)測礦井相對瓦斯涌出量為：新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　26　 2022 年 9 月q 井 =[2957+14402]/3380=。按礦井日產(chǎn)量 3380t 計(jì)算，礦井絕對瓦斯涌出量為：q 井 j=3380/1440=。 四、各區(qū)域瓦斯涌出情況分析根據(jù)前面計(jì)算，興和煤礦各區(qū)域瓦斯涌出量占礦井總瓦斯涌出比例見表 23。表 23 各區(qū)域瓦斯涌出情況統(tǒng)計(jì)表回采工作面 掘進(jìn)工作面 老空區(qū) 礦井絕對量（m 3/min） 2 所占比例（ %） 30 132 44 100對表 23 進(jìn)行分析，興和煤礦二水平開采期間，礦井瓦斯涌出量達(dá)到最大值時，采煤工作面、掘進(jìn)工作面、老空區(qū)及礦井瓦斯涌出量均較高。相對第一水平，由于 11 號煤層厚度只有 8 號煤層厚度一半左右，放頂煤瓦斯涌出量相對較小，另外，11 號煤層回采工作面產(chǎn)量相對 8 號煤層工作面產(chǎn)量較小，工作面瓦斯涌出量有所減小。新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　27　 2022 年 9 月第三章 瓦斯抽采的必要性第一節(jié) 瓦斯抽采的必要性根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 2022 年聯(lián)合頒布的《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條規(guī)定，凡符合下列情況之一者必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)，開展瓦斯抽采工作：高瓦斯礦井。一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，且用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的礦井。礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到下列條件時：1）大于或等于 40 m3/min；2）年產(chǎn)量（～）Mt 的礦井，大于 30 m3/min；3）年產(chǎn)量（～）Mt 的礦井，大于 25m3/min；4）年產(chǎn)量（～）Mt 的礦井，大于 20m3/min；5）年產(chǎn)量小于或等于 的礦井，大于 15m3/min。開采有煤與瓦斯突出危險煤層的礦井。下面從三個方面分析興和煤礦瓦斯抽采的必要性。 一、從瓦斯涌出預(yù)測結(jié)果看抽采瓦斯的必要性根據(jù)預(yù)測，興和煤礦一、二水平預(yù)測達(dá)產(chǎn)時，礦井絕對瓦斯涌出量將分別達(dá)到 、 3/min。礦井為高瓦斯礦井，且礦井絕對瓦斯涌出量大于30m3/min（設(shè)計(jì)產(chǎn)能 120 萬 t/a） ，礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。 二、從礦井通風(fēng)能力看抽采瓦斯的必要性礦井實(shí)行瓦斯抽采的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：礦井設(shè)計(jì)風(fēng)量小于稀釋瓦斯所需要的風(fēng)量，即下式成立時，抽采瓦斯才是必要的。 （31）01QKC?式中 ：Q 0—礦井供風(fēng)量，m 3/min；新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　28　 2022 年 9 月 Q—礦井瓦斯涌出量，m 3/min； K—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 K=； C—礦井回風(fēng)允許的瓦斯?jié)舛?，％。興和煤礦采、掘工作面及礦井瓦斯抽采必要性見表 31 所示。表 31 興和煤礦采、掘工作面及礦井瓦斯抽采必要性瓦斯涌出量（m 3/min）允許瓦斯?jié)舛龋?%）需要風(fēng)量（m 3/min）實(shí)際風(fēng)量（ m3/min）是否需要抽采采煤工作面 1 7413 1500 需要掘進(jìn)工作面 1 1245 540 需要礦井 20796 4980 需要根據(jù)表 31，興和煤礦設(shè)計(jì)采、掘工作面及礦井通風(fēng)能力均不能滿足礦井稀釋瓦斯所需風(fēng)量的要求，必須采取瓦斯抽采措施。 三、從資源利用和環(huán)保的角度看抽采瓦斯的必要性瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的能源，將抽出的瓦斯加以利用，可以變害為寶，改善能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。興和煤礦瓦斯資源較豐富，為瓦斯開發(fā)利用提供了較為充足的條件。因此，從資源利用和環(huán)保的角度看也有必要建立瓦斯抽采系統(tǒng)，進(jìn)行大規(guī)模的瓦斯抽采，變被動抽采為主動開發(fā)。第二節(jié) 礦井瓦斯資源評價礦井可抽瓦斯量（或稱可抽采量）是指在既定的開采技術(shù)條件下，按照目前的抽采技術(shù)水平所能抽出的最大瓦斯量。它反映著礦井瓦斯資源的開發(fā)程度，與其抽采工藝技術(shù)和抽采能力密切相關(guān)。一般采用下式計(jì)算：Wkc=ηkWk (36)式中：Wkc—礦井可抽瓦斯量，Mm 3；ηk—礦井瓦斯抽采率，通常取 ηk=30%；新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　29　 2022 年 9 月Wk—礦井瓦斯儲量 Mm3。礦井瓦斯儲量和可抽瓦斯量的計(jì)算結(jié)果詳見表 32。表 32 礦井瓦斯儲量計(jì)算結(jié)果表煤層編號 瓦斯含量（ m3/t）煤炭儲量（Mt ）瓦斯儲量（Mm 3）可抽瓦斯量（ Mm3）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 圍巖 按可采煤層瓦斯儲量 10%計(jì)算 全礦井 備注：興和煤礦煤層數(shù)量多，資源分布高差大，煤層瓦斯含量統(tǒng)一按照+1350m 水平預(yù)測結(jié)果取值。由表 32，興和煤礦瓦斯總儲量為 ，可開發(fā)瓦斯量 ，興和煤礦瓦斯資源豐富。新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　30　 2022 年 9 月第四章 瓦斯抽采方法與工藝第一節(jié) 礦井瓦斯來源分析及抽采方法選擇原則 一、礦井瓦斯來源分析通過礦井瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果，結(jié)合興和煤礦煤層賦存特點(diǎn)，對該礦瓦斯涌出情況進(jìn)行分析，礦井各煤層回采期間瓦斯涌出有以下特點(diǎn)：（1）1~6 號煤層大部分資源都在+1500m 水平以上，淺部存在不同程度火燒，根據(jù)目前礦井生產(chǎn)揭露的 9 號煤層情況推斷，該區(qū)域煤層處于瓦斯風(fēng)化帶。（2）7 號煤層厚度大且距離上、下鄰近層均較遠(yuǎn)，回采工作面瓦斯主要來源于采煤及頂板放頂煤中涌出瓦斯。（3）8~12 號煤層屬近距離煤層群，煤層厚度大，回采工作面瓦斯主要來源于采煤、頂板放頂煤中涌出瓦斯，及部分下鄰近煤層卸壓瓦斯。（4）礦井開采后期，老空區(qū)數(shù)量多，老空區(qū)瓦斯儲量大。 二、抽采方法選擇原則抽采瓦斯方法的選擇，主要是根據(jù)礦井（或采區(qū)、工作面）瓦斯來源、煤層賦存狀況、采掘布置、開采程序以及開采地質(zhì)條件等因素進(jìn)行綜合考慮。目前抽采瓦斯方法主要有：開采層瓦斯抽采、鄰近層瓦斯抽采、采空區(qū)瓦斯抽采。根據(jù)以上瓦斯涌出特點(diǎn)分析，興和煤礦確定采用如下瓦斯抽采方法：（1）1~6 號煤層 +1500m 水平及其以上區(qū)域暫不考慮瓦斯抽采，遇到斷層、背斜等富含瓦斯的地質(zhì)構(gòu)造帶除外。（2）7 號煤層掘進(jìn)工作面采取鉆場內(nèi)“邊掘邊抽” 的瓦斯治理措施；回采工作面以運(yùn)輸順槽內(nèi)施工順層鉆孔預(yù)抽和工作面回采期間“邊采邊抽” 為主，上隅角、老空區(qū)埋管為輔的瓦斯治理措施。（3）8~11 號煤層掘進(jìn)工作面采取鉆場內(nèi)“ 邊掘邊抽” 的瓦斯治理措施；回采工作面以運(yùn)輸順槽內(nèi)施工順層鉆孔預(yù)抽和工作面回采期間“邊采邊抽” 、高位鉆孔抽采為主，上隅角、老空區(qū)插管抽采為輔的瓦斯治理措施。當(dāng)下鄰近層瓦斯含量高，還需提前施工下鄰近層煤巷，通過巷道往兩側(cè)施工順層鉆孔預(yù)抽下鄰近層瓦新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　31　 2022 年 9 月斯，或通過開采層巷道施工下向鉆孔抽采下鄰近煤層煤體瓦斯。（4）興和煤礦為年產(chǎn) 120 萬 t 大型礦井，為有效開展興和煤礦瓦斯治理工作，礦方可根據(jù)實(shí)際情況采取增加鉆孔密度、加大鉆孔直徑、先掘后抽等強(qiáng)化抽采瓦斯措施。（5）礦井開采后期，老空區(qū)多，需加強(qiáng)老空區(qū)瓦斯抽采。具體選擇抽采瓦斯方法時還應(yīng)遵循如下原則：（1）選擇的抽采瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、開采巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件；（2）應(yīng)根據(jù)瓦斯來源及涌出構(gòu)成進(jìn)行抽采，盡量采取綜合抽采瓦斯方法，以提高抽采瓦斯效果；（3）有利于減少井巷工程量，實(shí)現(xiàn)抽采巷道與開采巷道相結(jié)合；（4）選擇的抽采瓦斯方法應(yīng)有利于抽采巷道布置與維修、提高瓦斯抽采效果和降低抽采成本；（5）所選擇的抽采方法應(yīng)有利于抽采工程施工、抽采管路敷設(shè)以及增加抽采瓦斯時間。第二節(jié) 瓦斯抽采方法選擇根據(jù)礦井瓦斯來源分析，推薦如下幾種瓦斯抽采方法供礦方參考采用。詳見表 41。新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　32　 2022 年 9 月表 41 推薦的抽采瓦斯方案抽采方法 抽采工藝 備 注掘進(jìn)工作面“邊掘邊抽”鉆場內(nèi)施工前向扇形鉆孔抽采掘進(jìn)工作面兩側(cè)煤體卸壓瓦斯瓦斯涌出量大或異常區(qū)，需采取“先抽后掘” 的強(qiáng)化抽采措施準(zhǔn)備工作面煤體預(yù)抽回采工作面準(zhǔn)備期間，運(yùn)輸順槽內(nèi)施工順層平行或交叉鉆孔預(yù)抽回采工作面煤體瓦斯回采工作面“邊采邊抽”工作面回采期間，利用順層預(yù)抽鉆孔，對前方卸壓帶內(nèi)瓦斯進(jìn)行抽采高位鉆孔抽采回風(fēng)順槽施工過程中，施工高位鉆場，鉆場內(nèi)施工高位鉆孔煤層厚度大，瓦斯含量高，主要來源于放頂煤時上隅角、采空區(qū)插、埋管抽采回風(fēng)順槽內(nèi)對上隅角及采空區(qū)高瓦斯區(qū)域插、埋管抽采瓦斯上隅角瓦斯經(jīng)常超限時老空區(qū)抽采工作面回采完畢后，施工密閉墻，插管抽采瓦斯適用于所有煤層，礦井開采后期，老空區(qū)數(shù)量多，須多個老空區(qū)同時抽采 一、掘進(jìn)工作面“邊掘邊抽”瓦斯興和煤礦首選“ 邊掘邊抽”的抽采瓦斯方法，該法是在巷道兩側(cè)鉆場中布置鉆孔進(jìn)行抽采瓦斯。當(dāng)工作面向前掘進(jìn)時，由于巷道兩幫一定范圍內(nèi)形成卸壓區(qū)，造成了煤壁松動，從煤體中解吸出的瓦斯直接被鉆孔抽出，從而減少向巷道內(nèi)涌出的瓦斯，同時有效截流深部煤體涌向巷道空間的瓦斯。推薦的“邊抽邊掘” 鉆孔布置方式如圖 41 所示。 巷 道 輪 廓 外 控 制 范 圍 線掘 進(jìn) 巷 道 掘 進(jìn) 工 作 面圖 41 “邊掘邊抽” 示意圖掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大，或瓦斯涌出異常區(qū)，靠“邊掘邊抽” 難以滿足瓦斯治理要求時，應(yīng)在掘進(jìn)頭四周布置超前鉆孔，對前方煤體瓦斯進(jìn)行“先抽后掘” 。新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設(shè)計(jì)新疆煤炭設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司　　　　　　33　 2022 年 9 月推薦的“先抽后掘 ”鉆孔布置方式如圖 42 所示。巷 道 輪 廓 外 控 制 范 圍 線掘 進(jìn) 巷 道圖 42 “先抽后掘” 示意圖鉆孔施工完后立即進(jìn)行封孔，并連管抽采。抽采鉆孔長度不少于 60m，兩側(cè)控制范圍為巷道周邊 10m。鉆場內(nèi)“邊掘邊抽” 抽采瓦斯鉆孔布置方式見表 42。表 42 鉆場內(nèi)鉆孔布置技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔方位角（ 176。）鉆孔傾角（ 176。）鉆孔長度（m）鉆孔直徑（mm）孔間距（m）9 119 09 1115 1115 0邊掘邊抽瓦斯鉆孔15 1160 94 二、準(zhǔn)備工作面煤體預(yù)抽回采工作面準(zhǔn)備期間，運(yùn)輸順槽內(nèi)施工上向順層平行或交叉鉆孔預(yù)抽回采工