【正文】 鉆孔布置見圖 326。隨著工作面的推進(jìn)，鉆場和鉆孔交替向前排列，如圖 325 所示。從上表中可看出：方案一主要優(yōu)點是能直接抽采 C1 煤層卸壓瓦斯和工作面上隅角瓦斯，有利于煤層自燃發(fā)火的防治，但抽采量偏小；方案二主要優(yōu)點是節(jié)省鉆場、鉆孔工程量，瓦斯抽采量大。⑷ 工作面采煤與瓦斯抽采影響小。采空區(qū)抽采期間，隨著工作面的推進(jìn)，抽采位置將遠(yuǎn)離工作面，瓦斯?jié)舛戎饾u增高，采空區(qū)瓦斯抽采量亦隨之增大，而采空區(qū)涌向工作面瓦斯量減少，工作面回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛扔^音山煤礦二井 瓦斯抽采工程設(shè)計第 37 頁 共 109 頁降低，此時抽采位置距工作面的距離稱之為最佳抽采位置，考察結(jié)果表明，采空區(qū)瓦斯最佳抽采位置是在距工作面 30~60m 的范圍內(nèi)。具體方法是：在工作面回風(fēng)巷內(nèi)敷設(shè)大直徑菱鎂管，管路每隔一定距離串接一個具有組合閥門的三通管件作為抽采采空區(qū)瓦斯的吸氣口。軟件設(shè)計采用模塊式結(jié)構(gòu)，便于功能擴展，通用性強，可作為其他控制設(shè)備。該抽采工藝方法研究了菱鎂管作為埋管法抽采瓦斯的管材與敷設(shè)方法，以及采用臨時密閉減少向采空區(qū)漏風(fēng)等配套技術(shù)。具體作法是：在回風(fēng)巷中布置高位鉆場，向工作面的采空區(qū)上部的裂隙帶施工上向鉆孔，隨采隨抽上部鄰近層及采空區(qū)冒落拱大量卸壓瓦斯，并使采空區(qū)氣體向工作面后方流動，以此治理工作面采空區(qū)瓦斯涌出及上隅角瓦斯超限。(2)上鄰近層及采空區(qū)瓦斯抽采方案一：高位鉆孔抽采本井田可采煤層 2 層，C 1煤層位于 C5 煤層上部，層間距一般31～48m，平均 38m。首先應(yīng)選擇煤壁完整、無裂隙處開孔，在鉆進(jìn)過程中嚴(yán)格控制鉆孔方位、俯仰角、鉆孔長度以及斜向孔與平行孔間的空間高程差等，否則，交叉鉆孔的作用體現(xiàn)不出來。③交叉鉆孔布置方式中，由于平行鉆孔和斜向鉆孔相間布置，鉆孔與煤層的解理、節(jié)理以及裂隙的連通概率、頻度得以增加，煤層裂隙和鉆孔的連通性得以進(jìn)一步改善。方案一：順層交叉鉆孔在工作面運輸順槽內(nèi)沿工作面傾斜方向布置上下兩層交叉上向鉆孔，即一層鉆孔沿工作面平行布置，另一層鉆孔與工作面呈一定夾角布置，兩種鉆孔交替布置，使鉆孔之間形成交叉，順層交叉鉆孔布置如圖 321 所示。二 、 抽 采 瓦 斯 方 法 選 擇根據(jù)礦井初步設(shè)計，+1100m 水平與+500m 水平由于煤層開采順序的不同，回采工作面的瓦斯涌出量構(gòu)成亦有所不同。巷道布置在滿足瓦斯抽采的前提下，應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有的開拓、準(zhǔn)備和回采巷道布置鉆場、鉆孔，以減少抽采工程量。由表 312 可以看出，在回采面瓦斯涌出來源構(gòu)成中，以本煤層瓦斯涌出為主，上鄰近層瓦斯涌出為輔。其中回采工作面瓦斯涌出量為 m3/min，占礦井涌出總量的%；掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為 ，占礦井涌出總量的%；采空區(qū)瓦斯涌出量為 ，占礦井涌出總量的 %。二 、 瓦 斯 抽 采 可 行 性XX 二井為新建礦井，目前尚無雖無井下實測的煤層透氣性系數(shù)、百米鉆孔自然瓦斯涌出量及其衰減系數(shù)等參數(shù)，但根據(jù)地質(zhì)勘探報告和《煤層氣 7801 井試井測試成果報告》，井田內(nèi) C5 煤層具中條帶狀結(jié)構(gòu)，C1 煤層為細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)生裂隙發(fā)育，具有較好的預(yù)抽件。因此從工作面通風(fēng)能力、礦井通風(fēng)運營費用、井下安全生產(chǎn)等角度考慮，完全有必要進(jìn)行瓦斯抽采。本礦井+1100m 水平 C5 煤層的瓦斯含量為 2~，+500m 水平瓦斯含量為 6~，因此，從煤層瓦斯含量的角度考慮，有必要進(jìn)行瓦斯抽采。本礦井為新建礦井，XX 二井 C5 煤層瓦斯含量為 ～ m 3/t，平均為 m3/t。第 五 節(jié) 瓦 斯 抽 采 必 要 性 和 可 行 性一 、 瓦 斯 抽 采 必 要 性煤與瓦斯突出危險性根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院 XX 研究院提交的 XX 煤礦《建井前煤與瓦斯突出危險性評價》報告，C 5 煤層有煤與瓦斯突出危險性，本礦井按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計。合 計 礦井絕對瓦斯涌出量 m3/min，相對瓦斯涌出量 。礦井瓦斯涌出量 ????????n1i0iiAKoiq區(qū)井式中：q 井 ——礦井相對瓦斯涌出量，m 3/t；q 區(qū) i——第 i 個生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量，m 3/t；觀音山煤礦二井 瓦斯抽采工程設(shè)計第 25 頁 共 109 頁Aoi——第 i 個生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；K——已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)。當(dāng)開采層分層開采時瓦斯涌出量計算式如下： )(q0321 cfWkK－???式中：Ｋ f——分層瓦斯涌出系數(shù)；其余符號意義同前（2）鄰近層瓦斯涌出量 )(q012 ciiinii WMm?????式中：q 2—— 鄰近層相對瓦斯涌出量，m 3/t；——鄰近層瓦斯排放率，%；i?W0i——各鄰近層原始瓦斯含量，m 3/t；Wci——各鄰近層殘存瓦斯含量，m 3/t；mi——各鄰近層煤厚，m；其余符號意義同前。因 此 圍巖瓦斯儲量系數(shù) K 取 。X2iA2i——可采煤層采動影響范圍內(nèi)每一不可采煤層的煤炭儲量，Mt；X2i——可采煤層采動影響范圍內(nèi)每一不可采煤層瓦斯含量，m3/t；W3——圍巖瓦斯儲量，Mm 3；W3＝K（W 1 + W2）K——圍巖瓦斯儲量系數(shù)，一般取 K=~；根 據(jù) 地 勘 報 告 ， 本 礦 井 可 采 煤層僅有 CC 5 共 2 層，XX 二井煤炭地質(zhì)儲量為 ，其中 C5 煤層地質(zhì)儲量 ，C 1 煤層地質(zhì)儲量 。 煤層的結(jié)構(gòu)、孔隙率及水份等因素均表明本井田煤層具有較好的抽采條件。依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》（GB504712021），C 5 煤層屬容易抽采煤層，具有較好的抽采條件。經(jīng)計算，XX 全井田 C5 煤層的瓦斯壓力為 ～ Pa，瓦斯壓力的平均為，而 XX 二井 C5 煤層的瓦斯壓力為 ～ MPa，瓦斯壓力的平均值僅為 。另外煤炭科學(xué)研究總院 XX 研究院在修正瓦斯含量時并未涉及 C1 煤層，經(jīng)對同一鉆孔C C5 煤層瓦斯樣測定結(jié)果對比分析發(fā)現(xiàn)，C 5 煤層比 C1 煤層瓦斯含量大，為確保安全，本次設(shè)計 C1 煤層瓦斯含量取對應(yīng)位置的 C5 煤層瓦斯含量。C 1 煤層瓦斯含量地勘期間，在 XX 全井田范圍內(nèi)從 5 個鉆孔采取 C1 煤層瓦斯樣 5 件，其中位于 XX 二井井田范圍內(nèi)瓦斯樣 2 件， 測得 C1 煤層瓦斯含量分別為 m3/t（3）C 5 煤層瓦斯含量賦存規(guī)律根據(jù)修正后的煤層瓦斯含量繪制了 XX 二井 C5 煤層瓦斯含量等值線圖，詳見插圖 13 132 和附圖 1858b1731858b1732。煤炭科學(xué)研究總院 XX 研究院在編制 XX 煤礦 《建井前煤與瓦斯突出危險性評價報告》時，首先在實驗室對來自本礦井淺部的蔡家灣煤礦、座房坡煤礦等小窯的煤樣進(jìn)行了測定，獲取 C5 煤層有關(guān)的瓦斯參數(shù)，其次對 XX 煤礦地質(zhì)勘探報告中已提供的瓦斯含量資料進(jìn)行分析、整理、研究，并對部分瓦斯含量資料進(jìn)行修正，修正的主要內(nèi)容包括：①首先對同一鉆孔采取多件瓦斯樣的測定結(jié)果取平均值，然后將可燃基瓦斯含量換算成原煤瓦斯含量；觀音山煤礦二井 瓦斯抽采工程設(shè)計第 15 頁 共 109 頁②根據(jù)國內(nèi)部分煤礦井下實測瓦斯含量與地勘鉆孔瓦斯含量的對比分析，并結(jié)合 XX 煤礦的瓦斯賦存狀況，考慮一個瓦斯含量修正系數(shù)，其值取 ～，瓦斯含量較低者取大值，瓦斯含量較大者取小值。r。表 131 礦井回風(fēng)井風(fēng)量、通風(fēng)阻力及等積孔通風(fēng)時期 風(fēng)井名稱 風(fēng)量（ m3/s） 摩擦阻力 （Pa） 等積孔（m 2）容易時期 中寨回風(fēng)井 86 困難時期 中寨回風(fēng)井 86 四 、 礦 井 主 扇 型 號設(shè)計選用 2 臺 FBCDZ10№27B型軸流通風(fēng)機（ n＝580r/min），平時 1 臺工作，1 臺備用檢修，每臺通風(fēng)機各配 2 臺 YBFe450S210 型（220kW、 10kV）防爆電動機。三 、 礦 井 風(fēng) 量 、 通 風(fēng) 阻 力 及 等 積 孔礦井設(shè)計供風(fēng)量為 86 m3/s，回采工作面設(shè)計供風(fēng)量為 20 m3/s，普掘工作面設(shè)計供風(fēng)量為 10m3/s，綜掘工作面設(shè)計供風(fēng)量為 12m3/s。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第 13 條的規(guī)定，C 5 煤層具有突出煤層危險性，同時根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察總局（煤安監(jiān)監(jiān)察[2021]54 號）文的要求，本礦井按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計。上山布置在距 C5 煤層底板法線距離 14m 左右的細(xì)砂巖層中，從上山利用各分段的軌道、運輸、回風(fēng)石門揭穿煤層，布置順槽，形成回采工作面開采。全井田共劃 7個采區(qū)，每個采區(qū)均為雙翼采區(qū)，采區(qū)走向長度在 2800～3000m 之間。開拓方式詳見插圖 131 和附圖 1858b1731。采區(qū)上山布置在 910～10 勘探線間，回風(fēng)井布置在 910 勘探線東側(cè)的煤層露頭底板，通過回風(fēng)石門與采區(qū)上山聯(lián)系，形成礦井進(jìn)、回風(fēng)系統(tǒng)。 4~67 線 之 間 深部 出 現(xiàn) 不 可 采 區(qū) 。綜上所述，井田為單斜構(gòu)造，地層傾斜度中等，變化規(guī)律性明顯。地層走向近東西，傾向 340～350 o，傾角 28～42 o，有由西向東、由南向北，逐漸變緩的明顯趨勢?？刹擅簩犹卣饕姳?121。資源量采用厚～，平均 ，煤層全區(qū)可采。煤層直接頂板一般為泥質(zhì)灰?guī)r，局部為泥質(zhì)粉砂巖，厚度～，一般 ～?？刹擅簩泳锟刹擅簩訛?CC 5 兩層，其層間距 31～48m ，平均 38m，其中 C5 為主要可采煤層，C 1 為次要可采煤層。含可采煤層1 層（C 1 煤層），煤層厚 0～；可采含煤系數(shù) 0～5% 。第 5 頁 共 109 頁表 111 礦井煤炭儲量匯總表煤層號 地質(zhì)儲量（Mt） 可采儲量（Mt） 備注C1 C5 合計 三 、 礦 井 設(shè) 計 生 產(chǎn) 能 力 和 服 務(wù) 年 限XX 二井設(shè)計生產(chǎn)能力為 ，礦井設(shè)計服務(wù)年限為 。井田走向長約～，傾向?qū)捈s ～，面積約 。區(qū)內(nèi)交通以公路為主，交通較為方便。抽采系統(tǒng)服務(wù)范圍：+1100m 水平，服務(wù)年限： 年。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 2021 年 12 月 1 日發(fā)布的《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（AQ1027 2021）。煤炭科學(xué)研究總院 XX 研究院 2021 年 1 月提交的《云南XXXXXXXX 能源有限公司 XX 煤礦建井前煤與瓦斯突出危險性評價報告》。根據(jù)云南省煤炭地質(zhì)勘查院2021 年 6 月提交的《云南省 XX 縣 XX 煤礦區(qū) XX 井田勘探報告》和煤炭科學(xué)研究總院 XX 研究院 2021 年 1 月提交的《XX 煤礦建井前煤與瓦斯突出危險性評價報告》，C 5 煤層瓦斯含量較高，并有煤與瓦斯突出危險，經(jīng)預(yù)測開采+ 1100m 水平時最大絕對瓦斯涌出量為 ，最大相對瓦斯涌出量為 ，瓦斯已成為制約礦井安全生產(chǎn)的主要因素。以 8 勘探線附近的XX 河谷為界劃分為東西兩區(qū)，采用一礦兩井的建設(shè)模式，一井開發(fā)XX 井田西區(qū)，二井開發(fā) XX 井田東區(qū)。二 井走向長約 ~，傾向?qū)?～，面積 。因此，為了保證井下安全生產(chǎn)和降低采掘工作面的瓦斯涌出量，必須進(jìn)行瓦斯抽采。第 2 頁 共 109 頁我院編制的《XXXXXXXX 能源有限公司 XX 煤電一體化項目XX 煤礦二井初步設(shè)計說明書 》 。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 2021 年 5 月 1 日發(fā)布的《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》（AQ10182021）。第 4 頁 共 109 頁第 一 章 礦 井 概 況第 一 節(jié) 井 田 概 況一 、 位 置 與 交 通XX 井田西區(qū)位于 XX～XX 向斜的西段南翼， 地處云南省 XX 縣城西，直線距離 20km，行政區(qū)劃屬 XX 縣 XX、XX 鄉(xiāng)。二 、 井 田 范 圍 和 煤 炭 儲 量井田范圍根據(jù)礦區(qū)總體開發(fā)規(guī)劃，XX 井田以 8 勘探線附近的 XX 河谷為界劃分為東西兩區(qū)，二井開發(fā) XX 井田東區(qū)。煤炭儲量XX 二井煤炭地質(zhì)儲量為 ，其中 C5 煤層地質(zhì)儲量，C 1 煤層地質(zhì)儲量 。其中第一水平（+ 1100m 水平）服務(wù)年限為 。龍?zhí)督M地層平均厚 105m，含煤 1～8 層，單層厚 ～ ，普遍集中分布于上段（P 2l2）頂部，煤層總厚 ～ ，含煤系數(shù)2～12% 。現(xiàn)將這 2 層可采煤層的情況分述如下：（ 1） C1 煤 層位于長興組（P 2c）頂部，據(jù)控制點揭露，獨立煤層全厚0～，平均 ，資源儲量采用厚度 0～ ，平均 。直接底板以灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，局部為高嶺石泥巖或炭質(zhì)泥巖，厚度 ～ m。含夾矸 0～4 層，一般 1～3層，單層厚 ～，巖性為高嶺石泥巖或灰色泥巖，高嶺石夾矸常存在于煤層中上部，一般有上、下兩層，上層為棕色隱晶質(zhì)高嶺石泥第 7 頁 共 109 頁巖，下層為棕色細(xì)晶質(zhì)高嶺石泥巖，其厚度較薄，一般僅數(shù) cm。煤層傾 角 在 28～ 42176。井田內(nèi)無其它次級褶曲，與區(qū)域構(gòu)造規(guī)律一致，斷裂構(gòu)造不發(fā)育。斷裂構(gòu)造不發(fā)育，較大斷裂構(gòu)造位于井田東端，屬邊界斷層，井田內(nèi)部僅以隱伏小斷層為主，且屬零星分布。大 部可 采 可 靠 貧 煤 較 穩(wěn) 定 型～ ～ 0～ 4C5a 38較 簡 單