【正文】 ② 11122 運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面 支管 （ 1300m） →回風(fēng)斜井 主管 →抽放泵站主管。 遵沿 煤礦 設(shè)計(jì)為地面固定抽放系統(tǒng)，抽放泵站選擇在風(fēng)井 場(chǎng)地 東 南部 ，距風(fēng)井口及主要建筑物 50m 以外的 位置 。 、 礦井 主要檢測(cè)儀表 表 53 礦井主要檢測(cè)儀表 序號(hào) 設(shè)備及材料名稱(chēng) 型號(hào)及規(guī)格 單位 數(shù)量 備 注 1 光學(xué)瓦斯檢定器 AQJ1 臺(tái) 30 2 光學(xué)瓦斯檢定器 AQJ3 臺(tái) 2 3 瓦斯檢定器 校正儀 JZG1 臺(tái) 1 4 便攜式瓦斯指示報(bào)警儀 JJE3501,JCB3 臺(tái) 30 5 礦用隔爆型電纜硫化熱補(bǔ)器 BAR2127/ 臺(tái) 2 6 瓦斯、氧氣檢測(cè)儀 JY20xx 臺(tái) 4 7 甲烷氧氣兩用儀 AZY1 臺(tái) 4 8 一氧化碳鑒定器 CTH10008A 臺(tái) 2 數(shù)據(jù)式 31 第 六 章 抽放管路系統(tǒng)的選擇及計(jì)算 、 抽放管路系統(tǒng)選擇 在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時(shí)，主要根據(jù)抽放泵站位置、開(kāi)拓 巷道布置、管路安裝件等進(jìn)行確定。 d、直接將井下裝 水泥的袋子纏繞在抽放管上，用麻繩或麻線(xiàn)等，將抽放管、注漿管及水泥袋捆緊送入鉆孔內(nèi)封住孔口。封孔泵與所封鉆孔的連接如圖 5— 2所示。抽放鉆孔封孔長(zhǎng)度為 5m，封孔材料采用 425硅酸鹽水泥砂漿，配比為 1:；孔內(nèi)抽放管長(zhǎng)度 6m，為 英寸雙抗塑料或鐵管，抽放管的孔內(nèi)端鉆 10— 20 個(gè)直徑 l0mm 的小孔，并用雙層鐵篩網(wǎng)扎好。 TXU75A型礦用封孔泵其主要由電動(dòng)機(jī) 安全離合器 變速系統(tǒng) 攪拌機(jī) 離合器 離合器操作手柄 送漿泵 機(jī) 座 8組成 (見(jiàn)圖 5— 1)。本設(shè)計(jì)選用 KFB 型礦用封孔泵進(jìn)行封孔。 28 第 五 章 抽放鉆孔施工工藝 、鉆機(jī)的選擇 鉆孔施工設(shè)備選用 EDY— 150 型鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有操作簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、搬運(yùn)方便、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。鉆孔深度大于 40m，鉆孔數(shù)為 5個(gè)。鉆孔在 K1煤層底板中呈矩形布置，鉆孔終孔點(diǎn)間距 15m。 、 抽放方法 礦井 瓦斯抽放 主要考慮 礦井采掘工作面防突及采掘 工作面瓦斯綜合治理， 從安全及經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮， 鑒于本礦未作抽放可抽性的幾 項(xiàng)指標(biāo)鑒定 ,參照臨近礦井抽放的情況，本設(shè)計(jì)采用抽放瓦斯方法為 ： 順層鉆孔抽放方法：在采面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷設(shè)鉆場(chǎng)，向采面煤壁施工順層鉆孔，對(duì)采面煤體進(jìn)行預(yù)抽，順層鉆孔平行布置，鉆孔間距 15m。 e、建立必要的防、滅火措施。 a、采空區(qū)瓦斯抽放管路上必須安設(shè)調(diào)壓閥，以便合理調(diào)整抽放負(fù)壓和抽放流量。 d、要保障密閉墻的密閉性，派專(zhuān)人定期檢查各密閉墻的情況，若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，及時(shí)采取措施處理。 采空區(qū)抽放瓦斯 本礦可采用采空區(qū)埋管抽放方法，即將抽放管道從回采工作面上隅角埋入采空區(qū)的抽放方法 (如圖 4— 3)。） 孔深（ m） 鉆 孔 位 置 距鉆場(chǎng)中心 （ m） 距煤層底板 （ m） 1 0 與煤層傾角一致 40 0 2 4 與煤層傾角一致 40 （左） 3 4 與煤層傾角一致 40 （右） 礦方可根據(jù)具體情況，調(diào)整鉆孔數(shù)及其參數(shù)?；夭晒ぷ髅骖A(yù)抽鉆場(chǎng)、鉆孔布置如圖 4— 2。 邊掘邊抽雖不影響速度，但需打鉆場(chǎng) 24 （ 4）回采工作面瓦斯抽放 本礦回采工作面抽放采用邊采邊抽，主要以預(yù)抽為主， — 般分為傾向順層鉆孔抽放和走向順層鉆孔抽放。鉆孔參數(shù)見(jiàn)表 4— 1。抽放鉆場(chǎng)、鉆孔布置見(jiàn)圖 4— 1。 （ 3）煤巷掘進(jìn)邊抽邊掘： 23 鉆場(chǎng)布置：在煤巷掘進(jìn)工作面后 5m處的巷道兩幫施工鉆場(chǎng)。 （ 7）抽放方法有利于鉆場(chǎng)、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，有利于增加鉆孔的抽放時(shí)間。 （ 3）應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來(lái)源及涌出量構(gòu)成分析，有針對(duì)性選擇抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果。因此，長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)抽還可以取得更好的效果，其預(yù)抽時(shí)間應(yīng)以達(dá)到預(yù)計(jì)的瓦斯抽放率為準(zhǔn)。因采面上隅角瓦斯涌出量受通風(fēng)管理因素影響較大，無(wú)法預(yù)算。 、瓦斯抽放基本參數(shù)的確定 、瓦斯抽采率 高負(fù)壓 抽放量 由表 36可知，在開(kāi)采 M12 煤層時(shí)，采煤工作面相對(duì)瓦斯涌出量為 ，采面絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)（ AQ102620xx） ， 為消除回采工作面突出危險(xiǎn) 必須將煤層瓦斯含量降至 8 m3/t（設(shè)計(jì)取 m3/t）以下 ，則回采工作面瓦斯抽放率為： %46% ?? ，為提高礦井回采工作面瓦斯抽放效果取回采工作面瓦斯抽放率為 50%， 則 回采工作面 瓦斯抽出量為 ， 考慮備采工作面的瓦斯消突預(yù)抽，礦井高負(fù)壓瓦斯抽放 量為 2= m3/min 純瓦斯 ， 抽放混合 濃度按 20％，則混合量為 ；掘進(jìn)工作面 瓦斯抽出量為 純瓦斯， 抽放混合 濃度按 20％，則混合量為 。 20 、礦井瓦斯 來(lái)源 分析 回采工作面瓦斯涌出構(gòu)成一是來(lái)自開(kāi)采煤層瓦斯涌出，二是來(lái)自開(kāi)采層影響范圍之內(nèi)鄰近層煤層瓦斯涌出，包括上鄰近 層和下鄰近層，影響范圍一般在上鄰近層約 80米，下鄰近層約 40 米。瓦斯儲(chǔ)量可按下式計(jì)算： Wk=W1+W2+W3 式中： Wk— 礦井瓦斯儲(chǔ)量，萬(wàn) m3； W1— 可采煤層瓦斯儲(chǔ)量總和 ，萬(wàn) m3； ?? ?? ni ii XAW 1 111 iA1 — 礦井每一可采煤層煤炭 儲(chǔ)量，萬(wàn) m3； n — 礦井可采煤層數(shù) ； iX1 — 每一可采煤層的瓦斯含量， m3/t； W2— 可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)的不可采鄰近煤層的瓦斯儲(chǔ)量總和 ，萬(wàn) m3； ?? ?? nj ii XAW 1 222 iA2 — 可采煤層 受采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一個(gè)不可采煤層的煤炭?jī)?chǔ)量 ，萬(wàn) t。 、 抽放瓦斯系統(tǒng)選擇 抽放系統(tǒng) — 般有兩種選擇，一種是將抽放泵站布置在井下靠近抽放地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)流中，這樣可以減少抽放管路的長(zhǎng)度，并隨時(shí)根據(jù)抽放地點(diǎn)的需要改變抽放泵的位置，節(jié)省管路投資，其必要條件是抽放管路排出的瓦斯排到采區(qū)回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷后，經(jīng)較短時(shí)間內(nèi)稀釋后瓦斯?jié)舛炔怀?，或者通過(guò)管道將抽出的瓦斯排放到地面。 煤層透氣性系數(shù)是煤層瓦斯流動(dòng)難易程度的標(biāo)志，見(jiàn)表 311。 因此， 從防治 煤與瓦斯 突出 的 角度，必須采取瓦斯抽放措施進(jìn)行消 突。 （ 1）針對(duì)礦井各煤層采取的區(qū)域綜合防突措施 ①開(kāi)采解放層：將上部煤層作為解放層開(kāi)采，消除下部煤層的突出危險(xiǎn)性； ②順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯消突； ③頂板穿層鉆孔預(yù)抽上部煤層瓦斯消突：煤層開(kāi)采時(shí)，在預(yù)抽工作面進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷布置頂板穿層鉆孔，預(yù)抽煤層瓦斯和消突。 b、 從礦井通風(fēng)能力來(lái)看 采掘工作面實(shí)行瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：采掘工作面稀釋瓦斯所需的風(fēng)量大于設(shè)計(jì)配風(fēng)量，即下式成立時(shí)，抽放瓦斯才是必要的。 （ 2）礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的： ① 大于或等于 40m3/min； ② 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 30m3/min； ③ 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 25m3/min； ④ 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 20m3/min； 年產(chǎn)量小于或等于 的礦井，大于 15m3/min。 經(jīng)鑒定在 +1000m 標(biāo)高以上的 M12 煤層無(wú)突出危險(xiǎn)性，該礦未對(duì) M5煤層進(jìn)行鑒定， 故該礦井 按 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性 設(shè)計(jì) 。 16 表 39 礦井 瓦斯涌出量計(jì)算表 煤層 礦井產(chǎn)量 (t/d) 采區(qū)產(chǎn)量 (t/d) 采區(qū)瓦斯涌出量 (m3/t) 采空區(qū)涌出 系數(shù) K 礦井相對(duì)瓦斯涌 出量 (m3/t) 礦井絕對(duì)瓦斯涌出 量 (m3/min) M12 472 472 M5 472 472 設(shè)計(jì)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（ AQ1018－ 20xx）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計(jì)算見(jiàn)表 38。 q 采 i— 第 i 個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量 , m3/t。(W 0WC)) 將以上各參數(shù)代入上式計(jì)算，并考慮上層開(kāi)采時(shí)，鄰近層釋放瓦斯的影響。q 0 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè) q 掘 ＝ Kn (q3＋ q4 ） )1/2(q 03 ?? VLD V q )( 04 cWWVSq ????? ? 式中： q 掘 ──掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量， m3/min； q3──掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量， m3/min； Kn — 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 ； q4──掘進(jìn)落煤瓦斯涌出量， m3/min； D── 巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊周長(zhǎng)，薄及中厚層為 2m， m開(kāi)采層煤厚。 根椐 以上公式 按照（ AQ101820xx） 標(biāo)準(zhǔn) 附錄 及附圖選取參數(shù) ， 將 以上 各參數(shù)代入 公式 計(jì)算，并考慮上層開(kāi)采時(shí)，鄰近層釋放瓦斯的影響。 、 礦井瓦 斯涌出量計(jì)算 一、 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)及變化規(guī)律分析 本礦準(zhǔn)采面積為 ，準(zhǔn)采深度為 ＋ 1360m～＋ 1000m，根據(jù)煤層的賦存情況 ，采用斜井開(kāi)拓 方式，沿煤層 傾斜方向 劃分劃分 一 個(gè)水平，水平標(biāo)高為 +1050m，劃分為二個(gè)采區(qū)。 M12煤層按非突煤層設(shè)計(jì)和管理。 t1) /m。 WC＝ Wc1（ 100 )ff WA ?? /[100（ 1+） ] 式中： Wc— 原煤殘存瓦斯含量 ， m3/t； Wc1— 純煤瓦斯含量根 據(jù) AQ101820xx 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法，查表選取為4m3/t； Af— 煤中的灰分， %； Wf— 煤中的水分， %。 表 32 煤質(zhì)特征表 煤層編號(hào) 灰分 Ad（ %） 揮發(fā)分Vdaf（ %） 水分 Mad（ %） 硫分 （ %） 發(fā)熱量 Q， ar（ MJ/kg） 煤 類(lèi) M5 無(wú)煙煤 M12 無(wú)煙煤 表 33 可采 煤層特征表 序號(hào) 煤層 名稱(chēng) 煤層厚度（ m） 煤層間距 (m） 穩(wěn)定性 煤層傾角（度） 煤種 頂?shù)装鍘r性 最小 最大 平均 頂板 底板 1 M5 20 較穩(wěn)定 2026 無(wú)煙煤 泥巖 粉砂巖 2 M12 較穩(wěn)定 2026 無(wú)煙煤 泥灰?guī)r 粘土巖 根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤層瓦斯含量經(jīng)驗(yàn)公式 ,當(dāng) Vr15％可用下式計(jì)算： ?ynfnfffyx Kpfwevbp awA)())(()100(1 ??? ????? 式中： Wx－ 在 P、 t 條件下的吸附瓦斯含量， m3/t； WY－ 在 P、 t 條件下的游離瓦斯含量， m3/t； Af－ 煤中灰分，各層煤的灰分見(jiàn)上 表 32； Wf煤中水分，各層煤的 水 分見(jiàn)上 表 32； ? 煤的視密度， t/m3； 11 en— 溫度系數(shù)， Ptn ?? ； fn— 煤的孔隙率， %，查《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)表 8710 得： a=+《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)表 8713； b=《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)表 8713； P－ 煤層瓦斯壓力， Mpa， P＝（ ～ ） H/1000， H：煤層開(kāi)采水平距地表垂深 (m)； 本礦取 P＝ 8H/1000； M12 煤層做了突出鑒定，在 +1000m 處瓦斯壓力為 經(jīng)計(jì)算經(jīng)計(jì)算各煤層 瓦斯壓力見(jiàn)表 31： KY— 相當(dāng)于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)， t(176。 2）瓦斯壓力 根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山開(kāi)采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 20xx 年 7 月提交的《貴州省遵義縣山盆鎮(zhèn)遵沿煤礦 M12 煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》及批復(fù)文件，得知遵沿煤 10 礦在 +1000m 標(biāo)高 M12 煤層實(shí)測(cè)瓦斯壓力為 煤層未作煤與瓦斯突出鑒定，無(wú)瓦斯壓力值，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： P＝（ ～ ） H/1000， H：煤層開(kāi)采水平距地表垂深 (m)； 本礦取 P＝ 8H/1000；在 +1000m 礦井瓦斯壓力 見(jiàn) 表 31。 因此，本設(shè)計(jì)采用 《遵義縣山盆鎮(zhèn)遵沿煤礦安全設(shè)施設(shè)計(jì)（變更）》 中礦井各煤層的煤質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。該礦井位于被劃定為有突出礦區(qū)危險(xiǎn)的 黔北 礦區(qū)，因此礦井為煤與瓦斯突出礦井。該礦井位于被劃定為有突出礦區(qū)危險(xiǎn)的 黔北 礦區(qū)，因此礦井為煤與瓦斯突出礦井。 選用 FBD№ 15kw 礦用防爆壓入式對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)為掘進(jìn)工作面通風(fēng)，風(fēng)量 458～ 295m3/min， 全壓為 525～ 6125Pa，功率 15kw2 。 、通風(fēng)系統(tǒng) 主要通風(fēng)線(xiàn)路為： 主、副斜井 → 采面運(yùn)輸 巷 → 工作面 → 采面回風(fēng) 巷 →回風(fēng)斜井→ 地面。 礦井以一個(gè)回采工作面 ，兩個(gè)掘進(jìn)工作面滿(mǎn)足 15 萬(wàn)噸 /年生產(chǎn)能力。） 傾角（176。 設(shè)計(jì)首采工作面布置在一采區(qū)東翼 M12 煤層中，編號(hào)為 11121。坡度向下掘，落平于＋ 1050m，落平后布置回風(fēng)石門(mén)；通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)通，形成了礦井首采區(qū)開(kāi)拓、通風(fēng)系統(tǒng)。坡度向下掘，落平