【正文】 礦井絕對量（m 3/min） 2 所占比例（ %） 48 82 36 100對表 22 進行分析，興和煤礦一水平開采期間，礦井瓦斯涌出量達到最大值新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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，進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為 8 號煤層的放頂區(qū)域及老空區(qū)，同時需加強掘進工作面瓦斯治理工作。第二節(jié) 二水平瓦斯涌出量預測二水平 11 號煤層瓦斯含量為 ，根據(jù)“ 一水平瓦斯涌出量預測”方法，二水平采、掘工作面及礦井瓦斯涌出量計算過程及結果如下。 一、回采工作面瓦斯涌出量預測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、掘進工作面瓦斯涌出量預測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 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　26　 2022 年 9 月q 井 =[2957+14402]/3380=。按礦井日產(chǎn)量 3380t 計算，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)計表回采工作面 掘進工作面 老空區(qū) 礦井絕對量（m 3/min） 2 所占比例（ %） 30 132 44 100對表 23 進行分析，興和煤礦二水平開采期間，礦井瓦斯涌出量達到最大值時，采煤工作面、掘進工作面、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 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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)建設部與國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局 2022 年聯(lián)合頒布的《煤礦瓦斯抽采工程設計規(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 或一個掘進工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，且用通風方法解決瓦斯問題不合理的礦井。礦井絕對瓦斯涌出量達到下列條件時：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、從瓦斯涌出預測結果看抽采瓦斯的必要性根據(jù)預測，興和煤礦一、二水平預測達產(chǎn)時，礦井絕對瓦斯涌出量將分別達到 、 3/min。礦井為高瓦斯礦井，且礦井絕對瓦斯涌出量大于30m3/min（設計產(chǎn)能 120 萬 t/a） ，礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。 二、從礦井通風能力看抽采瓦斯的必要性礦井實行瓦斯抽采的必要性判斷標準是：礦井設計風量小于稀釋瓦斯所需要的風量，即下式成立時，抽采瓦斯才是必要的。 （31）01QKC?式中 ：Q 0—礦井供風量，m 3/min；新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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—礦井回風允許的瓦斯?jié)舛龋?。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?%）需要風量（m 3/min）實際風量（ m3/min）是否需要抽采采煤工作面 1 7413 1500 需要掘進工作面 1 1245 540 需要礦井 20796 4980 需要根據(jù)表 31，興和煤礦設計采、掘工作面及礦井通風能力均不能滿足礦井稀釋瓦斯所需風量的要求，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，改善能源結構，保護礦區(qū)環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。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條件下，按照目前的抽采技術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，與其抽采工藝技術和抽采能力密切相關。一般采用下式計算：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 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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算結果詳見表 32。表 32 礦井瓦斯儲量計算結果表煤層編號 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 水平預測結果取值。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 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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測結果，結合興和煤礦煤層賦存特點，對該礦瓦斯涌出情況進行分析，礦井各煤層回采期間瓦斯涌出有以下特點：（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)域煤層處于瓦斯風化帶。（2）7 號煤層厚度大且距離上、下鄰近層均較遠，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條件等因素進行綜合考慮。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構造帶除外。（2）7 號煤層掘進工作面采取鉆場內(nèi)“邊掘邊抽” 的瓦斯治理措施；回采工作面以運輸順槽內(nèi)施工順層鉆孔預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；回采工作面以運輸順槽內(nèi)施工順層鉆孔預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，通過巷道往兩側施工順層鉆孔預抽下鄰近層瓦新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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)實際情況采取增加鉆孔密度、加大鉆孔直徑、先掘后抽等強化抽采瓦斯措施。（5）礦井開采后期，老空區(qū)多，需加強老空區(qū)瓦斯抽采。具體選擇抽采瓦斯方法時還應遵循如下原則：（1）選擇的抽采瓦斯方法應適合煤層賦存狀況、開采巷道布置、地質條件和開采技術條件；（2）應根據(jù)瓦斯來源及涌出構成進行抽采，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，實現(xiàn)抽采巷道與開采巷道相結合；（4）選擇的抽采瓦斯方法應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有利于抽采工程施工、抽采管路敷設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 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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 注掘進工作面“邊掘邊抽”鉆場內(nèi)施工前向扇形鉆孔抽采掘進工作面兩側煤體卸壓瓦斯瓦斯涌出量大或異常區(qū)，需采取“先抽后掘” 的強化抽采措施準備工作面煤體預抽回采工作面準備期間，運輸順槽內(nèi)施工順層平行或交叉鉆孔預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，利用順層預抽鉆孔，對前方卸壓帶內(nèi)瓦斯進行抽采高位鉆孔抽采回風順槽施工過程中，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，該法是在巷道兩側鉆場中布置鉆孔進行抽采瓦斯。當工作面向前掘進時，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 巷 道 掘 進 工 作 面圖 41 “邊掘邊抽” 示意圖掘進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，應在掘進頭四周布置超前鉆孔，對前方煤體瓦斯進行“先抽后掘” 。新疆興和煤礦有限公司 瓦斯抽采初步設計新疆煤炭設計研究院有限責任公司　　　　　　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 巷 道圖 42 “先抽后掘” 示意圖鉆孔施工完后立即進行封孔，并連管抽采。抽采鉆孔長度不少于 60m，兩側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、準備工作面煤體預抽回采工作面準備期間，運輸順槽內(nèi)施工上向順層平行或交叉鉆孔預抽回采工