【導(dǎo)讀】井瓦斯抽采管理規(guī)范、防治煤與瓦斯突出規(guī)定等。，礦井相對瓦斯涌出量，屬煤與瓦斯突出礦井。煤層煤層透氣性系數(shù)³d，煤層的殘存瓦斯含量為m3/t。計及設(shè)備的選型。路系統(tǒng)；第五章，抽采泵設(shè)備的選擇。渝陽煤礦位于重慶市南部，緊鄰重慶市與貴州省之交界。縣石壕鎮(zhèn)和安穩(wěn)鎮(zhèn)所轄。地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°40＇～106°46＇，北緯。路直達(dá)渝陽煤礦金雞巖主、副斜井口。由礦部至公司所在地打通鎮(zhèn)約15km，打通鎮(zhèn)距重慶100km，交通較為方便。交通位置圖見圖1-1-1. 疊系上統(tǒng)長興組和龍?zhí)督M，二疊系下統(tǒng)茅口組。田內(nèi)地表未出露，厚度不詳。136隊補勘鉆孔揭露最大厚度；棲霞。組，厚度137～147m，平均厚142m。──瀉湖──碳酸鹽臺地內(nèi)側(cè)海沉積體系成煤環(huán)境。北三東區(qū)、北三西區(qū)。煤層整體傾向北，煤層傾角7°～19°，屬緩傾斜煤層。采區(qū)內(nèi)煤系地層含。M7-2煤層絕大部分可采，M8煤層全區(qū)可采，M11煤層大部分可采。向北西逐漸減弱，至魚跳背斜為余波所及，故形態(tài)異常寬緩。主要構(gòu)造為兩河口向斜、羊叉灘背斜、大木樹向斜。

　　

【正文】 M72煤層中均勻布孔，抽采工作面條帶鉆孔未控制部分，鉆孔間距暫按 6m（傾向方向） 179。8m （走向方向）考慮，并根據(jù)實際預(yù)抽效果進行調(diào)整。鉆孔長度 60m～90m，鉆孔開口直徑 87mm，終孔直徑 65mm（如圖 3圖 32 所示）。 ⑵M 8被保護層穿層抽采 M8煤層為本礦井主采層，突出危險性較大，因此考慮抽采 M8煤層的卸壓瓦斯 ，以消除 M8煤層突出危險性，保證保護層工作面順利推進。提前掘進專用底板瓦斯抽采巷，利用抽采巷布置煤層穿層鉆孔大面積抽 M8煤層瓦 31 斯。專用瓦斯抽采巷布置在 全巖巷道 中，在瓦斯巷內(nèi)每隔 6m 布置鉆場，由鉆場向開采煤層施工穿層鉆孔，貫穿煤層全厚。 ① 工作面條帶預(yù)抽 在 全巖 瓦斯巷中施工穿層鉆孔，鉆孔在 M8煤層中均勻布孔，控制巷道兩側(cè)輪廓線外 15m 以上，抽采鉆孔間距暫按 10m 考慮，待礦井生產(chǎn)時，根據(jù)實際預(yù)抽效果進行調(diào)整。鉆孔長度 60m～ 75m，鉆孔開口直徑 87mm，終孔直徑 65mm（如圖 32圖 324 所示）。 1234567891 01 1A 巖石孔B 巖石孔B 巖石孔瓦斯巷瓦斯巷8煤層A 巖石孔10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m 10m11 圖 323 掘進條帶和回采網(wǎng)格預(yù)抽鉆孔剖面圖 本層巷道 茅口瓦斯巷條帶鉆孔網(wǎng)格鉆孔 圖 324 掘進條帶和回采網(wǎng)格預(yù)抽鉆孔平面圖 ② 回采工作面網(wǎng)格預(yù)抽 與條帶鉆孔一樣，在底板茅口瓦斯巷中施工穿層鉆孔，鉆孔在 M8煤層中均勻布孔，抽采工作面條帶鉆孔未控制部分，鉆孔間距暫按 10m（傾向方向） 179。8m （走向方向）考慮，并根據(jù)實際預(yù)抽效果進行調(diào)整。鉆孔長度 60m～90m，鉆孔開口直徑 87mm，終孔直徑 65mm（如圖 3圖 34 所示）。 煤層本層抽采 設(shè)計考慮到鉆孔施工的難易程度，抽采孔積水后對抽采效率的影響，巷道煤幫裂隙對封孔質(zhì)量的影響，進而影響抽采效果等因素，礦井 M7 M11 32 本層巷道準(zhǔn)備出來后，在運輸、回風(fēng)巷運用大功率鉆機，沿煤層走向方向施工本層鉆孔，鉆孔間距 ～ 3m，孔深 85～ 90m，孔徑 Φ 108～ 120mm，在采面中部形成交叉，實施本層抽采隨回采工作面推進，邊采邊抽，見圖325。 運輸巷回風(fēng)巷鉆孔3m 圖 325 本層抽采鉆孔布置示意圖 采用本煤層抽采 主要是配合底板抽采巷的鉆孔布置，提高對開采層預(yù)抽采效果。 采空區(qū)抽采 采空區(qū)瓦斯的涌出，在礦井瓦斯來源中占的比例 較小 ，這是由于在瓦斯礦井采煤時，尤其是開采煤層群和厚煤層條件下，鄰近煤層、圍巖、煤柱和工作面丟煤中都會向采空區(qū)涌出瓦斯，不僅在工作面開采過程中涌出，并且工作面采完密閉后也仍有瓦斯繼續(xù)涌出。隨著礦井開采范圍的不斷擴大，相應(yīng)地采空區(qū)瓦斯的比例也逐漸增大。這對這一部分瓦斯如果只靠通風(fēng)的方法解決，顯然是增加了通風(fēng)的負(fù)擔(dān)，而不經(jīng)濟。通過國內(nèi)外的實踐，對采空區(qū)瓦斯進行抽采，不僅可行，也是有效的。 33 目前，采 空區(qū)瓦斯抽采方法是多種多樣的，按采空區(qū)狀態(tài)劃分，可以分為兩個大類，即半封閉采空區(qū)抽采和全封閉采空區(qū)抽采。 掘進工作面抽采 ① 突出煤層掘進工作面抽采 在底板茅口瓦斯巷中施工穿層鉆孔，鉆孔在 M72煤層中均勻布孔，控制巷道兩側(cè)輪廓線外 15m 以上，抽采鉆孔間距暫按 6m 考慮，待礦井生產(chǎn)時，根據(jù)實際預(yù)抽效果進行調(diào)整。鉆孔長度 60m～ 75m，鉆孔開口直徑 87mm，終孔直徑 65mm（如圖 326）。 ② 掘進工作面本層瓦斯抽采 在穿層條帶預(yù)抽效果不好或無穿層條帶條件時 ，按《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的規(guī)定劃分為突出危險 區(qū)的 采取本層預(yù)抽或邊掘邊抽。見圖 38。 礦井半煤、煤巷掘進工作面，掘進時煤層瓦斯含量大，綜掘工作面推進速度快，其瓦斯涌出量大，設(shè)計考慮邊掘邊抽。即在掘進巷道 磧頭 向工作面推進方向打若干個超前鉆孔，然后插管、封孔進行抽放。當(dāng)工作面向前掘進時，由于在巷道兩幫和工作面前方一定的范圍內(nèi)形成了卸壓區(qū)，造成了煤壁的松動，故而從煤體中解吸出來的瓦斯就直接被鉆孔抽出，從而大大減小了向巷道的 卸 出。這一方法在煤層透氣性較低的巷道中可獲得較好的效果。 如圖 326 所示。 孔深本層預(yù)抽瓦斯消突鉆孔布置示意圖 圖4 4 7掘進工作面 34 （ 5）石門揭煤預(yù)抽 石門掘進到離煤層一定距離，從石門向煤層打穿層鉆孔對煤層瓦斯進行預(yù)抽，見圖 327，這是防止石門揭穿煤層時煤與瓦斯突出的有效方法。 第 二 節(jié) 瓦斯抽采施工設(shè)備 一、 鉆機 本礦瓦斯抽采采用以底板巖巷穿層網(wǎng)格預(yù)抽為主的綜合抽采方法，鉆孔較長且多穿巖層布置。根據(jù)目前國內(nèi)各生產(chǎn)廠家的各種鉆機型號、性能、 35 使用環(huán)境及價格等進行調(diào)研后，穿層鉆孔和本層鉆孔全部采用煤炭研究總院重慶研究院生產(chǎn)的 ZYG— 150 型系列鉆機施工，該鉆機設(shè)計能力 150m，配套鉆桿直徑 φ 42mm（ ZYG— 150 鉆機主要性能參數(shù)見表 321），鉆頭采用YG6硬質(zhì)合金，穿層鉆孔終孔孔徑一般為 φ 65mm，全部采用水排粉 ,水壓在4Kg 左右，本層鉆孔終孔孔徑為 φ 86mm，采用螺旋加壓風(fēng)排粉。該鉆機具有功率大、操作簡單、體積小、重量輕、解體性能好，搬運安裝方便、傳動效率高、不卡鉆、進退自由等優(yōu)點。 表 321 ZYG— 150 型鉆機主要性能參數(shù)表 項目 單位 性能參數(shù) 額定功率 KW 15 額定電壓 V 380/660 額定轉(zhuǎn)速 r/min ≥95 額定輸出轉(zhuǎn)矩 ≥650 最大給 進力 KN 40 正常給進速度 m/min 0～ 鉆桿直徑 mm φ50mm/φ42mm 最大鉆進深度 m 150 開、終孔直徑 mm φ115mm ～ φ65mm 礦井配置鉆機 ZYG— 150 型鉆機 20 臺，其中使用 17 臺， 3 臺備用。 二、 封孔泵 采用機械封孔泵封孔，封孔長度容易達(dá)到設(shè)計要求，封孔效率高，鉆孔封孔效果好。瓦斯抽采鉆孔推薦采用 TBW 型礦用封孔泵進行封孔。 TBW 型礦用封孔泵主要應(yīng)用于煤礦瓦斯抽采封孔，該泵自身具有攪拌、輸送高稠度漿料功能，封孔質(zhì)量可靠，封孔工藝簡單，使用方便，易于維護 。 36 表 323 TBW 型礦用封孔機參數(shù)表 項目 單位 技術(shù)參數(shù) 電機功率 kw 流量 l/min 10 12 最大封孔深度 m 10～ 15 15～ 20 封孔時間（ φ 87mm穿層鉆孔） min/5m 5 4 外形尺寸 mm 800179。380179。1200 1650179。420179。780 重量 kg 165 210 三、 抽采參數(shù)考察儀器儀表 抽采中對抽采管路及鉆孔的抽采參數(shù)進行考察，以便對瓦斯抽采效果作出準(zhǔn)確評價。瓦斯抽采主要檢測儀表有瓦斯抽采正、負(fù)壓自動放水器，聚氨脂壓注封孔 裝置，孔板流量計，四通閥兩用壓差計，高負(fù)壓瓦斯采樣器，瓦斯檢定器等。 第 三 節(jié) 抽采施工要求 一、 抽采鉆孔施工要求 （ 1）鉆孔的開孔位置、鉆孔施工參數(shù)必須嚴(yán)格按設(shè)計要求進行； （ 2）施工中每班應(yīng)對鉆孔進尺、煤巖孔長度以及施工地點瓦斯?jié)舛冗M行詳實記錄； （ 3）在鉆孔施工中設(shè)瓦檢員對施工中瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測，對于鉆孔施工處的通風(fēng)、安全管理建議按煤巷掘進面的有關(guān)要求執(zhí)行； （ 4）施工地點必須保證一定的供風(fēng)量，且不能間斷； （ 5）鉆機操作臺不得正對孔口，操作人員在距孔口 3m 外處的操作臺上操作。鉆孔施工期間，所有人 員不得站在孔口正對處，防止噴煤、噴瓦斯傷人； （ 6）鉆孔施工完成后，應(yīng)即時進行封孔和接抽。穿層鉆孔采用水泥砂漿機械封孔，封孔長度不小于 5m。本層鉆孔采用新材料 —— 馬麗散封孔，封孔長度不小于 8m。水泥砂漿由 40 號以上的硅酸鹽水泥、砂子與水混合攪 37 拌而成，水泥與砂子的質(zhì)量比為 1： ～ 1： 。砂子顆粒直徑為 ～。 二、 采空區(qū)抽采要求 與本煤層預(yù)抽瓦斯相比，采空區(qū)抽采的特點是抽采量較大，但抽采濃度相對較低，其抽采量的大小取決于采空區(qū)瓦斯涌出量的大小和煤層自 燃發(fā)火的危險程度。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重 慶研究院 2021年測定 +150m水平煤層自燃傾向性報告， M7 M11煤層為 Ⅱ 類自燃 煤層 ， M8煤層為Ⅲ類不自然煤層 。 為了防止災(zāi)害事故的發(fā)生，礦井在采空區(qū)瓦斯抽采過程中，應(yīng)編制取樣化驗計劃， 加強對 CO、溫度等參數(shù) 的觀察和檢測 ，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有自燃發(fā)火征兆時，應(yīng)控制抽采或暫停抽采。 以上設(shè)計中的鉆場、鉆孔參數(shù)僅供參考，礦方有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)礦井的實際生產(chǎn)情況，對以上抽采鉆孔布置方式及相應(yīng)參數(shù)進行調(diào)整和修正，以適合礦井的抽采需要，進一步提高抽采效果。 第 四 節(jié) 封孔方式、材料及工藝 抽采鉆孔封孔方式主要有機械封孔泵 封孔、聚胺脂封孔、人工水泥沙漿封孔等。封孔段長度根據(jù)抽采方法和鉆孔布置確定。 為了減少工人勞動強度和封孔質(zhì)量，一般使用機械封孔泵封孔。本次設(shè)計采用 TBW 型礦用封孔泵進行封孔。具體方法應(yīng)參考說明書要求。 封孔管采用抗靜電的工程塑料管或鐵管。穿層鉆孔采用水泥砂漿機械封孔，封孔長度不小于 5m。本層鉆孔采用新材料 —— 馬麗散封孔，封孔長度不小于 8m。水泥砂漿由 40 號以上的硅酸鹽水泥、砂子與水混合攪拌而成，水泥與砂子的質(zhì)量比為 1： ～ 1： 。砂子顆粒直徑為 ～ 。封孔管采用雙抗的塑料管，管徑 Φ 38 mm。 封孔工藝過程： 38 一般在打鉆將要結(jié)束時就可開始準(zhǔn)備水泥砂漿。水泥砂漿一般應(yīng)加入適量的膨脹劑，以避免凝固后收縮出現(xiàn)裂縫。當(dāng)鉆孔傾角較小時可適當(dāng)增大漿液的濃度。 井下封孔操作方法為： a、檢查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否帶全。 b、檢查抽采鉆孔所需的抽采管是否齊全，長度是否達(dá)到要求。 c、根據(jù)井下抽采鉆孔的封孔深度，計算所需要的水泥量，一般封 6m的鉆孔用一包水泥，水泥：砂＝ 1： ～ 1： （質(zhì)量比）。 d、直接將井下裝水泥的袋子纏繞在抽采管上，用麻繩或麻線等，將抽采管、注漿管及水泥袋 捆緊送入鉆孔內(nèi)封住孔口。 e、按泵的操作規(guī)程，開動泵拌水泥漿，均勻后并開始注漿，水泥漿先將袋子脹大，并封住鉆孔，繼續(xù)注漿直到注完為止，注漿時，孔口可能會漏一些漿，但不會影響整個封孔質(zhì)量；注完后即可直接將注漿膠管撥出。 f、所有要封的鉆孔封完后，要將封孔泵清洗干凈。 39 第 四 章 瓦斯抽采管路系統(tǒng) 第一節(jié) 瓦斯管管徑和管材的選擇 一、 抽采管路系統(tǒng)選擇的原則 為了 保證 瓦斯抽采 工作順利進行 ，必須在井上、下布置完整的抽采管路系統(tǒng)，以便將瓦斯抽出輸送至地面開發(fā)利用。布置抽采管路必須遵循以下原則： 具體和長遠(yuǎn)相結(jié)合 的原則。根據(jù)井下巷道布置、抽采地點的分布、地面瓦斯抽采泵站的位置、本礦井瓦斯利用情況以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素統(tǒng)籌考慮，盡量減少或避免主干管路系統(tǒng)進行頻繁改動。 長度最短的原則。敷設(shè)的抽采管路曲線段盡量少、抽采管路距離盡量短。 不易損壞的原則。瓦斯抽采管路通常敷設(shè)在礦車不經(jīng)常通過的巷道，避免或減少因礦車掉道撞壞管路漏氣，保證抽采管路工作正常。本礦井盡量布置在回風(fēng)斜井中。 瓦斯溢出不易造成事故的原則。當(dāng)抽采設(shè)備或抽采管路發(fā)生故障時，管路內(nèi)溢出的瓦斯不至于流入采、掘工作面及機電硐室內(nèi)。 施工方便的 原則。管路布置應(yīng)考慮到運輸、安裝、維修和日常檢查的方便。 二、 抽采管路系統(tǒng) 方案 擬定 瓦斯抽采管徑選擇 是 否合理，對抽采瓦斯系統(tǒng)的建設(shè)投資及抽采系統(tǒng)效果有很大影響。直徑太大，投資費用增加；直徑過細(xì)，管路阻力損失大，同時參照抽采泵的實際能力使之留有備用量 。 按照礦井東、西端相對獨立，便于系統(tǒng)調(diào)整，又減少系統(tǒng)阻力的原則，原設(shè)計 在 +175m 總回風(fēng)巷鋪設(shè)大管徑主管道，同時在 N3701 東瓦斯巷、 N3710西瓦斯巷、 N3709 西瓦斯巷鋪設(shè)干管道 為礦井 200m 水平北三區(qū)服務(wù) 。 原設(shè) 40 計選擇 +175m 水平東翼總回風(fēng)巷至安穩(wěn)電廠泵 站抽采主管選用 Φ 600179。9 mm螺旋焊管，北三東、西區(qū)瓦斯巷（ N3701 東瓦斯巷、 N3710 西瓦斯巷、 N3709西瓦斯巷）抽采干管選用管徑 Φ 377179。7mm 螺旋焊管，支管則選用管徑Φ 325179。7mm 螺旋焊管。 由于本次 200m 水平北三區(qū)服務(wù)的抽放系統(tǒng)未改，礦不再重新選擇原設(shè)計的 +175m 水平東翼總回風(fēng)巷至安穩(wěn)電廠泵站抽采主管 和北三區(qū)的支干管。 本次初步設(shè)計修改，僅校核 礦井達(dá)產(chǎn)時 （北二區(qū)開采期間）利用現(xiàn)有管道不作改造是否能滿足抽放需求， 陽地灣和金雞巖抽采泵站 至 +310m 水平總回風(fēng)巷現(xiàn)有主管為 Φ 426179。7mm 螺旋焊 管 ， +310m 水平總回風(fēng)巷安設(shè)的干管也是 Φ 426179。7mm 螺旋焊管 ，專用抽放巷安設(shè)的支管為 Φ 325179。7mm 螺旋焊管 ，回采巷運輸巷及回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)的支管為 Φ 219179。7mm 螺旋焊管 。 三、 陽