【正文】 目前瓦斯的利用方式主要是作為民用燃料和工業(yè)燃料，其他的工業(yè)用途還有生產(chǎn)炭黑、甲醛、發(fā)電以及作為汽車燃料替代汽油。 七 、抽放瓦斯的綜合利用及評(píng)價(jià) 根據(jù)計(jì)算，礦井的瓦斯儲(chǔ)量為 ，礦井的可抽瓦斯量約為，礦井瓦斯資源比較豐富。 3）密閉墻及撤除施工地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛炔坏贸^ 1%，否則必須停工，采取措施處理。 5）抽放瓦斯鉆孔施工過程中必須實(shí)行先封前面打完的孔，后鉆進(jìn)，邊鉆進(jìn)，邊抽瓦斯的施工工藝，避免孔內(nèi)瓦斯大量涌入鉆場(chǎng)，造成瓦斯積聚和超限。 2）現(xiàn)場(chǎng)必須有瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖板和說明書，并標(biāo)明鉆孔數(shù)目、位置、間距、方位、傾角、孔徑、孔深、封孔長(zhǎng)度、封孔材料、注意事項(xiàng)及特殊要求等，并要求施工操作人員在施工中嚴(yán)格遵守。 （ 1）鉆場(chǎng)設(shè)計(jì) 1）抽放瓦斯鉆場(chǎng)必須保持通風(fēng)良好，瓦斯不能積聚和超限，并且要便于施工和管理。地面管道設(shè)置防回火和防爆裝置，懸掛警戒牌。 抽放工程結(jié)束后，由礦組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、通風(fēng)、安監(jiān)等有關(guān)部門參加驗(yàn)收，經(jīng)過驗(yàn)收合格的瓦斯抽放工程才準(zhǔn)投入使用。１ 186。采用濕式打眼、布置灑水降塵系統(tǒng)，做好個(gè)體防護(hù)；管路安裝和搬運(yùn) 盡量采用機(jī)械起重和運(yùn)輸，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度；抽放泵房值班室與瓦斯泵房隔開，內(nèi)墻表面采取吸聲設(shè)計(jì)，以保證值班室內(nèi)噪聲低于規(guī)定值，減少噪聲對(duì)值班人員的危害。 （三）抽放站綠化 對(duì)瓦斯抽放站進(jìn)行綠化，在防治污染 、 保護(hù)和改善環(huán)境方面，有著特殊而重要的作用，具有較好的調(diào)溫、調(diào)濕、吸塵、凈化空氣 、 改善小氣候 、 減弱噪聲等功能。 （二）瓦斯抽放污染防治措施 礦 井瓦斯抽放后直接排放到大氣中，會(huì)破壞臭氧層，造成溫室效應(yīng)。 五 、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)衛(wèi)生 （一）抽放瓦斯工程對(duì)環(huán)境的 影響 礦井瓦斯的主要成分為 CH4 和 N2，是一種潔凈的優(yōu)質(zhì)能源，不含灰分，也沒有硫化物，燃燒后不產(chǎn)生粉塵，與燃煤相比，可減少 SO2排放量，減少飛灰、爐灰和運(yùn)輸量，瓦斯燃燒后產(chǎn)生的水和二氧化碳，不會(huì)產(chǎn)生新的污染。 在瓦斯抽放硐室頂部應(yīng)安設(shè)便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，對(duì)硐室瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)測(cè)。 抽放瓦斯系統(tǒng)投入運(yùn)行后，對(duì)瓦斯抽放參數(shù)（如抽放負(fù)壓、 抽放流量、瓦斯?jié)舛鹊龋?yīng)進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測(cè)，其具體功能和要求如下： （ 1）以分、時(shí)、班、天為單位，監(jiān)測(cè)并統(tǒng)計(jì)瓦斯抽放的混合量和純量 。 抽放泵站必須安設(shè)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)裝置及儀器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)。抽放站周圍嚴(yán)禁存放油脂，嚴(yán)禁堆放易燃易爆物品。泵站廢水經(jīng)過沉淀直接排入水溝內(nèi)。 接地與防雷 泵站電氣設(shè)備應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定的要求，進(jìn)行電氣接地，泵站防雷應(yīng)按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5005794 2020）要求，由有資質(zhì)的 單位設(shè)計(jì)安裝，并按照相關(guān)要求進(jìn)行驗(yàn)收。 照明 瓦斯泵房及值班室的照明電源選用礦用 型照明綜合保護(hù)裝置，其輸出電壓為 127V，容量為 。瓦斯 泵站平面布置見插圖457， 泵房 及 附屬設(shè)備布置見 插 圖 458。 表 459 建構(gòu)筑物一覽表 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 結(jié)構(gòu) 建筑面積（ m2） 備注 1 瓦斯泵房 磚混 162 考慮預(yù)留一臺(tái)泵位置 2 值班室 30 3 配電室 24 4 供水泵房 18 5 冷卻循環(huán)水池 砼 容量 60m3 冷、熱兩池 6 圍墻 磚 長(zhǎng)度 234m 瓦斯抽放站四周應(yīng)設(shè)圍墻（或柵欄），其范圍應(yīng)滿足抽 放站周圍20m 范圍內(nèi)無民居及其它建（構(gòu)）筑物、無明火，不得有易燃易爆物等相關(guān)要求 。 （ 9）泵房應(yīng)配置專用的檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)的儀器儀表； （ 10）泵房?jī)?nèi)電氣設(shè)備、檢測(cè)儀表、照明和其他電氣均應(yīng)采用礦用防爆型 ； （ 11）泵房附近管路應(yīng)設(shè)置放水器、放空管及防爆、防回火、防回水裝置，并設(shè)置壓力、流量、濃度檢測(cè)裝置以及采樣孔、閥門等附屬裝置。 泵站位置 根據(jù)以上原則和綜合考慮礦區(qū)條件，本次設(shè)計(jì)將瓦斯 抽放 泵站選擇在礦井 +1650m 回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地東側(cè)附 近。 （二 ）瓦斯抽放站選址 瓦斯泵房選址原則 （ 1）泵房應(yīng)設(shè)在不受洪澇災(zāi)害威脅且工程地質(zhì)條件可靠地帶，避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)； （ 2）泵房宜設(shè)在回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，泵房距離井口和主要建筑物及居住區(qū)距離不得小于 50m，無架空高壓線等。 （ 3） 抽放泵泵本身必須有高度的氣密性，絕對(duì)不允許有漏氣現(xiàn)象。兩臺(tái)瓦斯抽放泵一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)檢修和備用。 計(jì)算公式為： Q 泵 =Q 純 K/Cη 式中： Q 泵 —— 瓦斯泵的額定流量 ， m3/min； Q 純 —— 最大抽放瓦斯純量 ，根據(jù)礦井瓦斯涌出量，確定為8m3/min； K—— 抽放 備用 系數(shù) ， 取 ； C—— 瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋?%，取 35%； η—— 瓦斯泵的機(jī)械效率， 80%； Q 泵 =Q 純 K/Cη=（ 8） /（ ） = 瓦斯抽放泵壓力計(jì)算 瓦斯抽放泵壓力 必須能克服抽放管道總阻力損失和保證鉆孔有足夠的負(fù)壓，以及能滿足泵出口的需求。同時(shí)在每個(gè)鉆場(chǎng)中用煤氣表和三通閥門進(jìn)行單孔計(jì)量。用軟管將鉆孔瓦斯抽放管與鉆場(chǎng)匯流管相連，匯流管與鉆場(chǎng)瓦斯管連接后與巷道中的瓦斯抽放管 連接。本次設(shè)計(jì)，在主要管路和容易積水段設(shè)置自動(dòng)放水器，其余段設(shè)置人工放水器。其作用是及時(shí)放空抽放管路中的積水，降低抽放阻力，提高系統(tǒng)抽放效果。 地面敷設(shè) 瓦斯抽放 管路除符合井下管路的有關(guān)要求外，尚需符合下列要求： 1）冬季寒冷應(yīng)采取防凍措施； 2）瓦斯管路不宜沿車輛來往繁忙的主要交通干線敷設(shè)； 3）瓦斯管路不允許與自來水管、暖氣管、下水道管、動(dòng)力電纜、照明電纜和電話線等敷設(shè)于一個(gè)地溝內(nèi)； 4）在空曠的地帶敷設(shè)瓦斯管路時(shí)，應(yīng)考慮未來的發(fā)展規(guī)劃 和建筑物的布置情況； 5）瓦斯主管距建筑物的距離應(yīng)大于 5m，距動(dòng)力電纜大于 1m，距水管和排水溝大于 5m，距鐵路大于 10m，距木電桿大于 2m； 6）瓦斯管路與其它建筑物相交時(shí)，其垂直距離大于 ，與動(dòng)力電纜、照明電纜和電話線大于 ，且距相交構(gòu)筑物 2m 范圍內(nèi)，管路不準(zhǔn)有接頭和布置管件。 （ 1） 主管最大阻力： 主管 路 從地面 抽放站 經(jīng) +1650m 回風(fēng)平硐至總回風(fēng)上山下端，其抽放管路長(zhǎng) 690m，其阻力為： 25 主主 QdKLh ?? = 25 ???? =1120Pa 其中 Q 主 根據(jù)礦井日瓦斯抽放量和抽放濃度計(jì)算得出 Q 主 =208 m3/h。 （ 2） 堵管的選擇 ： 選外徑為 32mm，壁厚為 無縫鋼管為堵管，每根堵管長(zhǎng)為 5m。 5）管路布置應(yīng)考慮到運(yùn)輸、安裝、維修和日常檢 查方便。 2） 抽放 管路應(yīng)敷設(shè)在曲線斷最少、距離最短的巷道中。其工作壓力 ，流量為 8～ 10L/min， 電機(jī)功率 3kW，質(zhì)量 220kg，封孔長(zhǎng)度水平孔達(dá)到 30m，垂直孔能達(dá)到 20m。 0～ 90 6 鉆孔方位角 186。礦井采用 走向長(zhǎng)壁 采煤法，采煤時(shí)采空區(qū)瓦斯向采面涌出較大， 采用 半封閉采空區(qū)抽采 （ 埋管抽采 ） 管道布置，如圖 454 所示。 詳見煤巷掘進(jìn)工作面超前排放鉆孔 布置 示意 圖 453。Ⅱ Ⅱ39。 )與煤層傾角一致與煤層傾角一致與煤層傾角一致孔 深鉆 孔 位 置距鉆場(chǎng)中心線 距煤層底板（m）（m）（m）0 37072360(左 )1 . 215. 9 (右 )1 . 20. 80. 80. 8軟木塞　檔 板注漿管2寸雙抗塑料管 塑料管圖4 5 1 準(zhǔn) 備工作面預(yù)抽鉆場(chǎng)、鉆孔布置示意圖封孔剖面圖水泥沙漿 （ 2）石門揭煤預(yù)抽 石門掘進(jìn)到離煤層一定距離 （ 15～ 20m） 時(shí) 布置 鉆場(chǎng)，再從石門向煤層打穿層鉆孔對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽， 采用 膨脹水泥封孔，封孔長(zhǎng)度3～ 5m。當(dāng) M12 煤層采煤工作面形成后（即準(zhǔn)備工作面）， 在工作面運(yùn)輸 順槽 布置鉆 場(chǎng)向本煤層打順層鉆孔，設(shè)計(jì) 15m 一個(gè)鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置 5 個(gè)鉆孔， 最深 鉆孔深度 為 70m，最低鉆孔深度為 35m，采用水泥砂漿或膨脹水泥封孔，封孔長(zhǎng)度 3～ 5m。 （ 7）減小或消除突出危險(xiǎn)和減少風(fēng)排瓦斯涌出量及減輕礦井通風(fēng)負(fù)擔(dān)，為煤炭開采提供安全生產(chǎn)環(huán)境。 青松嶺 煤礦礦界范圍內(nèi) 開采煤層為 M0、 M1 M1 M14 四層煤層 ， 首采面布置在 M12 煤層。 Qa=330 = （ 3） 瓦斯抽放年限 利用可抽量計(jì)算礦井瓦斯抽放年限如下 ： A=Q 可 ／ Qa 式中： A—— 瓦斯抽放年限， a； Qa—— 礦井設(shè)計(jì) 年 瓦斯抽 放 量， Mm3/a； A=247。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》 （ AQ10262020）的 要求 ，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于 20m3/min 時(shí)，礦井（采區(qū)）瓦斯抽放率不小于 25%，本礦井（采區(qū)）瓦斯抽放率取 25%。但隨著 礦井抽放系統(tǒng)的建立，瓦斯抽放將長(zhǎng)期化、規(guī)范化。因此，鄰近層抽放瓦斯可行。應(yīng)用高壓水射流擴(kuò)孔、深孔控制預(yù)裂爆破等方法來進(jìn)一步提高煤層的透氣性系數(shù)。因此，從煤層氣資源開發(fā)利用和環(huán)保的角度看，建立瓦斯抽放系統(tǒng) 進(jìn)行瓦斯抽放，還具有一定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。 （ 2） 瓦斯涌出治理需要 絕對(duì)瓦斯涌出量與礦井生產(chǎn)產(chǎn)量有關(guān)系， 青松嶺 煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 150kt/a， 全礦布置 一個(gè)回采工作面 、兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面 ，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量可達(dá)到 。 （三） 抽放瓦斯的必要性和可 能 性 抽放瓦斯的必要性 （ 1） 相關(guān)規(guī)定要求 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條規(guī)定：有下列情況的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時(shí)瓦斯抽放系統(tǒng)： 1）一個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌 出量大于 3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯有問題不合理的。 代入數(shù)據(jù)可得 qk=。 其涌出量計(jì)算公式如下： qj= qm + qL 式中 ： qj— 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出 量， m3/t； qm— 掘進(jìn)煤壁瓦斯涌出量， m3/t，其計(jì)算公式如下：qm=nmVqv（ 1/L2 0 ?V ），代入數(shù)據(jù)得 qm=； qL— 落煤瓦斯涌出量， m3/min，其計(jì)算公式如下： qL=sVγ（ Wh－ WC)，代入數(shù)據(jù)得 qL=； n— 暴露煤面?zhèn)€數(shù)，單巷掘進(jìn)時(shí) n=2； m— 煤層 厚度， m； V— 巷道平均掘進(jìn)速度， ； qv— 煤壁瓦斯涌出初速度， m3/（ m2 （ 1） 開采層本層 瓦斯涌出量 hszdw WmmKKKK ?????? 0bq 式中： Kw— 圍巖瓦斯涌出系數(shù)， 全部陷落法 管理頂板 取 ； Kd— 丟煤損失系數(shù)， Kd=100/（ 100－ C）， C 為損失率， %，計(jì)算得 Kd =； Kz— 掘進(jìn)回采巷道瓦斯預(yù)排系數(shù)， Kz=（ L－ 2h） /L， L 為工作面長(zhǎng)度 102m， h 為掘進(jìn) 預(yù)排寬度，本礦井為無煙煤，取 10m，計(jì)算得 Kz=； Ks— 瓦斯涌出程度系數(shù)，取 ； m— 開采 層 厚度， m； m0— 開采分層 厚度， m； Wh— 本煤層瓦斯含量， 根據(jù)上述瓦斯含量預(yù)測(cè)值， M12 煤層+1400m 的瓦斯含量為 ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，代入公式可得開采 M12 煤層 +1400m 標(biāo)高時(shí)，本層瓦斯 涌出量為： tmWmmKKKK hszdw/q30b????????????? （ 2） 鄰近 層瓦斯涌出量 isii WKbmm ???? ? 0nq 式中：