【導(dǎo)讀】的第一座大型礦井。1957年動(dòng)工興建，1959年投產(chǎn)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為400. 萬(wàn)噸/年，主要生產(chǎn)1/3焦煤和肥煤，屬中灰、低硫、發(fā)熱量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，廣泛應(yīng)用于電力、建材、冶金、化工等t業(yè)。與礦井配套還建有一座入洗能力。340萬(wàn)噸/年的大型動(dòng)力煤選煤廠，可根據(jù)用戶(hù)需要對(duì)原煤進(jìn)行洗選加工。被譽(yù)為"中原第一礦"。一礦東與十礦相鄰，西。5Km，南北傾斜寬5.86Km，最大面積29.3Km2。該礦主采丁、戊組煤，其中丁6. 煤層為該礦的主采煤層之一。一礦自投產(chǎn)以來(lái)，一直為低瓦斯礦井。現(xiàn)象，進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)時(shí)，出現(xiàn)預(yù)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)。根據(jù)目前三水平丁組煤層已。該礦2021年5月2日在二水平丁二采區(qū)丁。輸大巷標(biāo)高-240m，三水平運(yùn)輸大巷標(biāo)高-517m，目前已經(jīng)開(kāi)采至三水平。目前丁6、戊8煤層均己開(kāi)來(lái)至三水平。超過(guò)800m，因此，根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，一礦建立了專(zhuān)業(yè)的瓦斯防治隊(duì)伍，三水平系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)四水平抽放系統(tǒng)進(jìn)行利用和設(shè)計(jì)，進(jìn)行優(yōu)化。師們的許多寶貴意見(jiàn)，對(duì)此表示衷心的感謝。

　　

【正文】 較大。戊 8煤 層 厚 度 ， 平 均 ， 中部 含 有 一 層夾 衍 ， 厚 米 。 采 面 內(nèi)戊 戊 9 夾軒 ， 平 均 間 距 米 ， 采面內(nèi)大部分地段為戊 戊 9 煤 層 合 層 區(qū)。戊 9 煤 層 厚 度 平均 該采面大部位于 郭 莊 背斜的西南翼和 牛 莊 逆 斷 層 之間，受 兩 者 的 影 響 ， 地 層 走向、傾角變化 大 ， 地 層 走向上大致 為 南 北 向 ， 傾向?yàn)槠? 西 ， 在 牛 莊 逆 斷 層 附近 地 層 傾角達(dá) 20。以 上 ， 在 井回邊界處 地 層 傾 角 僅 有 20 。 在根據(jù)相鄰 巷 道 揭 露 地質(zhì)構(gòu) 造 資 料分 析 ， 該采面內(nèi)較大 落 差 斷層不 發(fā) 育 ， 但該 采 面 位 于 郭莊背斜的 西 南 翼 和 牛 莊逆斷層之 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 間 ， 局部可能會(huì)有落差 23 米的斷層存 在 ， 特別是在牛莊逆斷 層 附 近 會(huì) 有 一 系列的次生小構(gòu)造出現(xiàn)，將對(duì)回采 有 一 定 影響。 瓦斯地質(zhì)情況 該面 為 二 水平 戊 三 采 區(qū) 東翼上 部 ， 戊 8 煤層頂板為粉砂巖或中至 粗砂 巖 ， 裂隙較為發(fā)育 。該采面位于郭莊背斜軸部及其附 近 ， 煤層封 閉性 好 ， 瓦斯易于聚集。掘進(jìn)期間 機(jī) 、 風(fēng)巷瓦斯絕對(duì)涌 出 量 為 ， 瓦斯相對(duì)涌出量為 610 m 3/t。預(yù)計(jì)該采面煤層瓦斯 壓 力 ， 煤層瓦斯 含 量 ， 煤層中殘余瓦斯 含 量 。 回采期間瓦斯絕對(duì)涌出量預(yù)計(jì)為 ， 瓦斯相對(duì)涌 出 量 預(yù) 計(jì) 為 (包括戊 戊 10 煤 層 )。采掘過(guò) 程 中 ， 遇煤 層 厚 度 增大或斷層 時(shí) ， 煤層瓦斯 含 量 和瓦斯涌 出 量 預(yù) 計(jì) 有 增大現(xiàn)象。 采煤方式 采用綜合機(jī) 械 化 采 煤 ， 采煤機(jī)型號(hào) MG2 X 125/550WD ， 采用 ZY3600/11/28 支 架 ， 采面刮板運(yùn)輸機(jī)選用 SQZ764/500 型。 第 二 節(jié) 采掘期間瓦斯涌 出 量 預(yù) 測(cè) 一 、 采面掘進(jìn)期間瓦斯涌 出 量 預(yù)測(cè) 戊 823010 機(jī) 、 風(fēng)巷掘進(jìn)期間瓦斯絕對(duì)涌 出 量 為 ， 瓦斯相對(duì)涌出量為 6 10m3/t。 二 、 采面回來(lái)期間瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 回來(lái)工作面煤層 (包括國(guó)巖〉相對(duì)瓦斯涌出量計(jì)算 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) /t。 /t。 戊 8 煤層煤厚平均 米 ， 為 中 厚 煤層 ， 可按下式計(jì) 算 : qk=k1 ? k2 ? k3?(m曠 m) ? (XOXl) = X O. 60 X () X () = k3= CL2h) /L= C1622X32) 7162= 式 中 :qk 一一 開(kāi)采煤層 (包括圍巖 )相對(duì)瓦斯涌出 量 ， m3/t: k， 一一 圖巖瓦斯涌出系 數(shù) 。 全 部陷落法管理頂 板時(shí)取 。 k2 一一 工 作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)?；貋?lái)率的倒 數(shù) ， 取 。 k3 一一準(zhǔn)備巷道排瓦斯 對(duì) 工 作面煤體瓦斯涌出影 日向系 數(shù) ， 取 。 1110 一一 煤層厚 度 ， 。 m 一一 煤層開(kāi)來(lái)厚 度 ， 。 Xo 一一 煤層原始瓦斯 含 量 ， X ， 一一 煤層殘存瓦斯 含 量 ， L 一一采面長(zhǎng) 度 ， 162m。 h 一一巷道瓦斯預(yù)排等值寬 度 ， 32m。 鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量 本來(lái)面開(kāi)來(lái)戊 8 煤層有兩個(gè)下鄰近 層 ， 戊 9 和戊 39。0 煤層 ， 瓦斯含 量 和殘余瓦斯 含 量 按戊 g 煤層取值。 22 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) q 鄰 = ql + q2 =+= q 鄰 一一 鄰近層相對(duì)瓦斯涌 出 量 ， m3/t。 q J 一一 戊 9 煤 層相對(duì)瓦斯 涌 出 量 ， m3/t。 也 一一戊 10 煤 層相對(duì)瓦斯涌出 量 ， m3/t。 各鄰近層的瓦斯涌出量分別計(jì)算如 下 : ( 1)、戊 9 鄰近層瓦斯相對(duì)涌出量 q)=(m/m) ? (XOiXJj)? (l h/hp) ? 11 =( )X() X () XO. 7 = hp=Zk ? m ? (+cos a )=60 X 2. 4 X(+cos8 0 )= q) 一一鄰近層相對(duì)瓦斯涌出 量 ， m3/t。 mj 一一戊 9 煤層厚 度 ， 。 XOi 一 一 戊 9 煤層煤 層 原 始瓦斯 含 量 ， 。 X )i 一 一 戊 9 煤層煤層殘 存 瓦斯含 量 ， 。 hi 一 一 戊 9 煤 層與 開(kāi) 采 層層間 距 ， 。 hp 一一 采 動(dòng) 后煤層頂 底 板 巖 石受到影響的范 圍 ， 。 Zk 一一與 頂 板 管理有 關(guān) 的系數(shù)，全部陷落 法 管理 頂板 時(shí)，取 60。 q 一一 鄰近層瓦斯涌出系 數(shù) ， 取 (幻2 )、戊 10 鄰近層瓦斯相對(duì)涌出量 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) /t。 / q 2=(m j m) ? (XOiXli) . (lh/hp) ? 11 =() X() X () = m3/t h p=Zk ? m.(+cos a )=60X 2. 4 X(+cos8)= q2 一一鄰近層相對(duì)瓦斯涌 出 量 ， m3/t。 mi 一 一 戊 10 煤層厚 度 ， 。 XOi 一 一 戊 10 煤層煤層 原始瓦斯 含 量 ， Xli 一 一 戊 10 煤 層煤層殘存瓦斯含 量 ， 。 hi 一一戊 10 煤層與開(kāi)采層層間 距 ， 。 hp 一一采動(dòng)后煤層頂?shù)?板 巖 石 受到影響的范圍， 315m。 Zk 一一與頂板管理有關(guān)的系 數(shù) ， 全部陷落 法 管理 頂板 時(shí)，取 60。 q一一 鄰近層瓦斯涌出系 數(shù) ， 取 0工 采 面 相對(duì)瓦斯涌 出 量 計(jì)算 q 采 = qk+ q 鄰 =+ = t q 采 一一采面相對(duì)瓦斯涌出 量 ， m3 / t。 qk 一一戊 g 煤層相對(duì)瓦斯涌出 量 ， /t。 q 鄰 一一 鄰近 層 瓦 斯 相對(duì)涌 出 量 ， / t。 24 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) / 采 面絕對(duì)瓦斯涌出量計(jì)算 Q 絕 = q 采 ? Al1440= X 100000 。 (60 X 30 X 24) = Q 絕 一一采面瓦斯絕對(duì)涌出 量 ， m3/mim A 一一 采面日產(chǎn)量 ， t 。 經(jīng)以上計(jì) 算 ， 采面回來(lái)過(guò)程 中 ， 月產(chǎn) 10 萬(wàn)噸 時(shí) ， 相對(duì)瓦斯 涌 出 量 為 m3 t， 絕對(duì)瓦斯涌出量為 第三節(jié) 回采工作面瓦斯抽采設(shè)計(jì) 一 、 工 作面需 風(fēng) 量 計(jì)算 按平均瓦斯涌出量計(jì)算工作面需風(fēng) 量 : Q=100q 瓦采 .K采 油 =100xl =1325m3/min Q 一 一 采煤工作面的實(shí)際需要風(fēng) 量 。 q 瞅 一 一 采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出 量 ， 取 m3/min。 K Ul1一 一 采煤 工作面瓦斯涌出不均衡風(fēng)量系數(shù) ， ... ， ， 取 。 按工作面氣溫計(jì) 算 : Q= V ? S ? K. 60= 10X X60=1428 m3/min。 V一工作面適宜風(fēng) 速 ，取 。 S一工作面平均斷面 積 ，取 lOm2: K一 工作面長(zhǎng)度系 數(shù) ， 取 。 按人數(shù) 計(jì) 算 : 25 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) Q=4 ? N=4 X 20=80 m3/min。 N一采面同時(shí)工作的最 多 人 數(shù)。 經(jīng)計(jì)算可 得 ， 該采面回采期間需配 風(fēng) 量 1428m3/min。 二 、 瓦斯抽采的必要性和可行性 瓦斯抽采的必要性 根 據(jù) 產(chǎn) 量 及風(fēng)量的關(guān) 系 ， 戊 823010 采面按月 生 產(chǎn) 計(jì) 劃 10 萬(wàn) 噸 ， 平均日產(chǎn) 3333 噸 ， 瓦斯絕對(duì)涌 出 量 最大將達(dá)到 。 根據(jù)礦 井 風(fēng) 量 分 配 ， 回 來(lái) 期間采面配 風(fēng) 量 1428m3/min， 回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛? =%%， 即工作面正常供風(fēng)條件下 ， 難以維持正常 生產(chǎn)?！睹旱V安全規(guī)程》第 145 條規(guī) 定 ， 有下列情況 之 一 的 礦 井 ， 必 須 建 立 地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或 井 下 臨時(shí)抽放瓦斯系 統(tǒng) : (一 ) 1 個(gè) 采 煤 工 作面瓦斯涌 出 量 大于 5m3/mjn 或 1 個(gè) 掘 進(jìn) 工 作面瓦斯涌 出 量 大 于 3m3/min ， 用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理的。因 此 ， 該采面必須 建 立 瓦斯抽采系統(tǒng)。 瓦斯抽采可行性 根據(jù)我 礦 戊 8 煤層各采面抽采經(jīng) 驗(yàn) ， 來(lái)面迎面斜交穿層鉆孔抽來(lái) 系統(tǒng)濃 度 一 般 1535%， 單孔可抽采純瓦 斯 量 為 ， 具有 較好的抽采效果 ， 結(jié)合該采面頂板巖性及煤層賦存穩(wěn)定情 況 ， 認(rèn)為該 采面采用迎面斜交穿層鉆孔是可行 的 。同時(shí)通過(guò)抽采可以降低 采 空區(qū) 瓦斯涌出 量 ， 消除瓦斯超限給生產(chǎn)帶 來(lái)的威 脅 ， 改善工作環(huán) 境 ， 因 此， 瓦斯抽采技術(shù)是采面綜合治理瓦斯的一條合理的有效的途徑。 26 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 抽 采 方 案 的 確 定 根據(jù)我礦戊 8 煤層采 煤 工 作面 瓦斯涌出情況，戊 8 煤層瓦斯涌 出 量 中有 40%以上來(lái)自下鄰近 層 ， 采空區(qū)是瓦斯抽采治 理 的 重點(diǎn)。因 此 ， 決定在戊 8 23010 來(lái)面尾巷采用穿層鉆孔抽采 采 空 區(qū)瓦 斯 ， 在來(lái)面上 切 眼 上 口向外 80 米 處 尾巷下幫布置一組迎面斜交 鉆 孔抽 采 該 面 采空 區(qū)瓦斯，以后每 10 米 布 置 一 個(gè) 迎 面斜交鉆 孔 ， 最 后 一 個(gè) 迎 面斜交鉆 孔布置在停采 線 以外 10 米處，在采面做尾巷解決上隅角瓦斯。 三 、 回 采 過(guò) 程中的 抽 采設(shè)計(jì) 根 據(jù) 產(chǎn)量 及風(fēng)量的關(guān) 系 ， 戊 823010 采面配 風(fēng) 量 1500m3/min， 按 月 生 產(chǎn) 計(jì)劃 10 萬(wàn) 噸 ， 因風(fēng)流中 絕對(duì)瓦斯涌出 量 為 ， 回風(fēng) 流瓦斯?jié)舛葘⑦_(dá)到 %。若要回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛绕骄?值 小 于 %， 通風(fēng)可以解決的瓦 斯 量 為 %= 曠 lmin， 因 此 ，抽 采 純瓦 斯 量 必須達(dá)到 = In249。n。 該 采 面實(shí) 行 迎 面斜交鉆 孔 抽采 和 尾巷排放。 迎 面 斜交鉆孔瓦斯抽采設(shè)計(jì) 迎面斜交穿孔設(shè)計(jì) 根據(jù)采面回采 后 冒 落 帶 高度最大高 度 計(jì)算公式 (式中 M為 采高 ): H 臼 =100MI +19) = C +19 ) = 及裂隙帶最大高度計(jì)算公 式 : H 裂 =100MI C +) = C + ) = 27 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書(shū) 計(jì)算 出 冒 落帶最大高度為 ， 裂隙 帶 最 大高度為 o 根據(jù)我礦戊 8 煤 層采面 迎面斜交鉆孔抽 采 經(jīng) 驗(yàn)，該采 面 在 尾 巷上 切 眼 上 口 向外 80m 設(shè) 計(jì) 一 組平鉆 孔 ， 從鉆場(chǎng)向外每 10m 設(shè) 計(jì) 一 個(gè)迎 面斜交鉆 孔鉆孔，尾巷口以里 10 米設(shè) 計(jì) 最 后 一 個(gè)鉆孔，共 55 個(gè)鉆 孔 。 鉆場(chǎng)內(nèi)設(shè)計(jì) 5 個(gè) 采 面 迎 面 斜交鉆孔，孔深 60m。 鉆場(chǎng)以外的鉆孔 每 10 米 一 個(gè) ， 孔深 40m。 使 用 SGZIIIA 型鉆機(jī) 施 工 ， 孔 徑 89mm， 孔口 10m 用直徑 113mm 的鉆 頭 擴(kuò) 孔 ， 采 用馬麗散封 孔 ， 封孔塑料管 直 徑 75mm。 共 設(shè)計(jì) 穿 層 鉆孔 55 個(gè) ，孔深 2300m， 尾巷穿層抽采鉆 孔參數(shù) 見(jiàn) 。 尾巷 穿 層 扭 l采鉆孔參數(shù)表 孔 號(hào) 孔 深 ( m) 水 平 角 (度 ) 仰角〈度 ) 終孔高度 ( m)