【正文】 本礦井工作面采用了綜合抽放瓦斯方法時，共需施工鉆孔工程量 142022m 左右，詳細各種類型鉆孔數(shù)量匯總表 所示。（2）抽采濃度一XX原抽采系統(tǒng)安裝2BEC40泵兩臺，工作面預抽鉆孔瓦斯?jié)舛?15%～30%。所有要封的鉆孔封完后，要將封孔泵進行清洗干凈。）1 83 7 72 85 6 143 87 5 214 89 4 27 走向頂板長鉆孔布置平面布置圖31 走向頂板長鉆孔剖面圖 鉆場鉆孔布置圖 封孔工藝提高封孔質(zhì)量是提高瓦斯抽采率的重要方面。瓦斯抽采時，可根據(jù)瓦斯抽采效果調(diào)整鉆孔各參數(shù)，提高鉆孔瓦斯抽采量和瓦斯抽采濃度。在回風巷下幫沿煤層走向每隔60m布置一鉆場，向回采工作面采空區(qū)提前施工 4個30鉆孔，孔徑91mm～108mm，長度80m的頂板走向鉆孔抽放采空區(qū)裂隙帶內(nèi)的高濃度瓦斯。當?shù)诙寺窆鼙宦襁M約 5m 時，把第二趟埋管接入瓦斯抽采支管，同時撤去第一趟埋管并封閉接口，防止采空區(qū)瓦斯涌出。由于以上優(yōu)點，本次對一 XX 的采空區(qū)采用埋管抽采瓦斯的方法。圖 回采工作面鉆孔平面布置圖 采空區(qū)埋管抽采瓦斯采空區(qū)的瓦斯涌出是回采工作面瓦斯來源的重要組成部分，一般它占總涌出的20~80%，控制和管理好這部分瓦斯涌出，對保證工作面的安全生產(chǎn)具有重要的意義，常用的方法有埋管抽采、上向鉆孔抽采、頂板抽放巷抽采和地面鉆孔抽采等。d ，綜合兩項參數(shù)分析，1 25 號煤層屬于容易抽采煤層。） 備注1 70 1 02 71 2 63 72 4 114 38 1 215 70 1 06 71 2 6 下向鉆孔7 72 4 11 下向鉆孔8 38 1 21 下向鉆孔28 回采工作面順層鉆孔預抽開采煤層的瓦斯抽放是在煤層開采之前或者采掘的同時，利用鉆孔或者巷道對該煤層進行抽放工作。為計算依據(jù)，井下煤層傾角變化時鉆孔傾角應作相應調(diào)整，以使整個鉆孔處于煤層中。同側相鄰兩個鉆場的間距為60m，異側相鄰兩個鉆場間距為10m 。 掘進工作面邊掘邊抽掘進工作面邊掘邊抽是指在工作面前方的進風巷或回風巷中每隔一定距離打若干平行于工作面的鉆孔，然后插管、封孔進行抽放，也可以每隔一段距離（2030m ）掘一鉆場，布置3個扇形鉆孔，然后插管、封孔進行的掘進工作面的瓦斯抽放的方法。（5）抽采方法應有利于抽采巷道的布置和維護。25表 各類瓦斯抽放的適用條件及抽放率抽放分類 抽放方法 適用條件 可抽放率， %由巖巷向煤層打穿層鉆孔 突出危險煤層 30～60巖巷揭煤及煤巷掘進抽放 煤巷工作面打超前鉆孔 高瓦斯煤層 20～60由開采層機巷、風巷或煤門等上向、下向順層鉆孔有預抽時間的高瓦斯煤層、突出危險煤層 20～60由石門、巖巷、鄰近層煤巷等打穿層鉆孔 屬“勉強抽放”煤層 20，個別超過 50地面鉆孔 高瓦斯“容易抽放” 煤層，埋藏較淺 20～30未卸壓抽放采區(qū)大面積預抽放密封開采巷道 高瓦斯“容易抽放煤層” 20～30邊掘進邊抽放由煤巷兩側或巖巷向煤層周圍打防護鉆孔 高瓦斯煤層 20～30邊采進邊抽放由開采曾機巷、風巷等向工作面前方卸壓區(qū)打鉆孔 高瓦斯煤層 20～30開采煤層瓦斯抽放 卸壓抽放水力割縫、松動爆破、水力壓裂（預抽）由開采層機巷、風巷等打順層鉆孔，由巖巷或地面打孔 高瓦斯“難以抽放”煤層20～30〈30由開采層機巷、風巷、中巷或巖巷向鄰近層打鉆 40～80由開采層機巷、風巷、中巷等向采空區(qū)方向打斜交鉆孔 40～80由煤門打沿鄰近層鉆孔鄰近層瓦斯涌出量大、影響開采煤層安全時40～80在鄰近層掘匯集瓦斯巷道鄰近層瓦斯涌出量大、鉆孔的通過能力滿足不了抽放要求時40～80鄰近層抽放瓦斯卸壓抽放開采層工作面推過后抽放上下鄰近層瓦斯從地面打孔 地面打鉆優(yōu)于井下時 30～70密封采空區(qū)插管抽放 50～60采空區(qū)抽放現(xiàn)采采空區(qū)設密閉墻插管或向采空區(qū)打鉆孔抽放、預埋管抽放無自燃危險或采取防火墻措施時 20～60圍巖瓦斯抽放由巖巷兩側或正前方溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖巷進行抽放、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽放圍巖有瓦斯噴出危險，瓦斯涌出量大或者有溶洞、裂隙帶儲存高瓦斯26 瓦斯抽放方法的確定抽放瓦斯的方法選擇時應該遵循以下的原則：（1）根據(jù)煤層賦存狀況、瓦斯賦存規(guī)律、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術條件選擇瓦斯抽采方法?？砂聪率接嬎悖篧 ? （45）kw?抽K=k （46）321 （47）ycy4M/k）（式中：Wc—可抽瓦斯量（Mm 3）；K—可抽系數(shù)； K1—瓦斯涌出程度系數(shù)； K2—負壓抽采時的抽采作用系數(shù)，； K3—礦井瓦斯抽采率（%）K4—煤層瓦斯排放率（%）； My—煤層原始瓦斯含量（m 3/t）； Mc—運到地面煤的殘余瓦斯含量（ m3/t） ；設計礦井瓦斯抽采率為65%，根據(jù)礦井初步設計，11至10號煤層皆為可采煤層，無24不可采煤層，K4取100%。一XX各煤層瓦斯含量隨著煤層埋深增加而增加，一XX初步設計中開采最深水平為+1300m，地面標高為平均為+1900m ，上煤組與下煤組取埋深 +250m時煤層瓦斯含量作為該煤組內(nèi)各煤層平均瓦斯含量計算煤層瓦斯儲量。d)2容易抽放 10可以抽放 ～ 10～較難抽放 d ，透氣性系數(shù)為1 m /MPa 經(jīng)過以上分析，一 XX 符合《煤礦安全規(guī)程》第 145 條規(guī)定的 3 點三種情況，因此必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。而且，回采工作面、掘進工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量所占比重相近，因此礦井在生產(chǎn)時回采工作面、掘進工作面和采空區(qū)的瓦斯治理都要兼顧。礦井一， m 3/min，掘進工作面 m 3/min。礦井布置一個回采工作面和兩個掘進工作面時采區(qū)瓦斯涌出量,回采工作面布置在5號、6號煤層時，掘進工作面分別布置在4號、5號煤層中， 布置一個回采工作面時采區(qū)瓦斯涌出量表回采煤層Q i采( m /t)3A i( t/d)Q i掘(m3/min)K 采 A 0(t/d)Q 采 區(qū)(m3/t)Q 采 區(qū)(m3/min)5號 3273 3636 6號 3273 3636 注：，掘進面年產(chǎn)量按 ，年工作日 330d計算。掘進工作面參數(shù)，. 掘進工作面參數(shù)煤層 D(m) v(m/月) L(m)rV(%)S(m )2γ(t/ m )3W0(m /t)3WC(m /t)31號 150 800 35 4號 150 800 35 5號 150 800 35 6號 150 800 35 當一XX開采至+1500m 水平時，根據(jù)表 （ 35）、（36）、（37）、（38）對掘進工作面瓦斯涌出進行預測計算。6采即1號、4號、5號、 m3/min、 m3/min、 m 3/min、 m 3/min（）。16 4號煤層工作面鄰近層瓦斯涌出預測表煤層 煤層厚度 （m）與4號煤層間距（m）瓦斯排放率瓦斯含量（m 3/t））殘存瓦斯含量（m 3/t）相對瓦斯涌出量（m 3/t）21號 20% 22號 30% 3號 82% 合計 — — — — — 根據(jù)煤層特征表中各煤層的間距，受6號煤層開采影響的鄰近層有3號、4號、7號煤層。4號煤層與5號、6號煤層的間距分別為 、 ，5號、6號煤層開采時4號煤層的瓦斯排放率為55%和38%， m3/t。受鄰近的5號煤層開采影響，其他煤層瓦斯含量會發(fā)生變化，因此，預測4號煤層和6號煤層工作面瓦斯涌出量是各煤層瓦斯含量采用排放后的殘余瓦斯含量。1上臨近層；2緩傾斜煤層下臨近層；3傾斜急傾斜煤層下臨近層 鄰近層瓦斯排放率與層間距的關系曲線根據(jù)公式（32）、（33 ）對開采層瓦斯涌出量進行預測，開采層瓦斯涌出量預測。但工作面初次來壓以后，隨著采空區(qū)跨落面積增加，瓦斯涌出不斷增大，經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象，采取的瓦斯治理措施已不能解決工作面瓦斯問題，造成工作面停產(chǎn)整頓。礦井工作面采煤方法采用一次采全高綜合機械化采煤法，采面后部輸送機側瓦斯涌出量遠大于采面煤幫側，造成采面后部輸送機側和采面上隅角出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象。圍巖是炭質(zhì)泥巖和粉砂巖的部位，瓦斯含量相對較高。后期兩個井筒服務3勘探以南采區(qū)，服務年限15a，礦井一水平設計供風量為7500m 3/min。 通風與瓦斯礦井通風系統(tǒng)為分區(qū)式，通風方式為機械抽出式。井田北部+2線至井田南邊界+1800m 水平以上 6 煤層均不同程度的受到淺部小窯開采影響，井田內(nèi)除 6 號煤層進行規(guī)模化開采，其余各煤層均未規(guī)?；_采過。規(guī)劃井田范圍內(nèi)各煤層深部境界為+1300m 水平，較勘探報告提供的范圍深，規(guī)劃將焦煤井采礦證劃定的井田范圍內(nèi)的 6 線以西約 1000m 走向長度的資源量劃給 1930 平硐開采。煤巖組分中的有機組分一般以鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之，11無機組分以粘土類為主。容重 ～，硬度 2～3 級，易碎，混末煤較多，塊煤較少。井田可采煤層厚度、間距、結構、可采性、穩(wěn)定性及頂?shù)装鍘r性等詳見表 。鉆孔揭露最大純煤總厚度 (54 號孔)，鉆孔揭露最小純煤總厚度 (加 222 號孔) ，其平均總厚度 ，含煤系數(shù) %?！?0176?！?2176?！?5176。井田內(nèi)走向逆斷層較發(fā)育，對煤層造成較大切割破壞的主要為 FF F 5 組斷層，見表 。井田處于斷陷盆地東南端，地層走向略向南彎曲，總體構造形態(tài)為向南西傾斜的單斜構造。在河谷兩側階1890 煤礦9地上有第四系、黃土沉積，植被較發(fā)育，南北兩側高山區(qū)發(fā)育著“V”字型沖溝，溝深坡陡，基巖裸露，植被稀少。33′01″；北緯 42176。南疆鐵路在礦區(qū)東南部約22km 處呈東西向通過，礦區(qū)鐵路支線由魚兒溝車站延伸，全長 ，修至紅石嶺車站，距礦區(qū) 14km，交通較方便。7圖 技術路線圖實習并收集資料瓦斯參數(shù)計算或預測確定方案設計瓦斯含量瓦斯儲量瓦斯涌出量抽放年限抽放方法優(yōu)選 抽放設備選定論證分析計算分析82 礦井概況 礦井位置、交通艾維爾溝礦區(qū)位于烏魯木齊市南郊，北距烏魯木齊市 130km 處。根據(jù)礦山的基礎資料，對抽放管路的阻力、瓦斯泵流量和壓力進行計算，結合井下具體狀況，確定瓦斯泵的型號，使之既不產(chǎn)生浪費，又能達到瓦斯抽放的需求。利用鄰近層厚度工作面采高鄰近層的原始瓦斯含量，鄰近層殘余瓦斯含量，鄰近層瓦斯排放率計算臨近層瓦斯涌出量。減少瓦斯事故的發(fā)生，提高安全生產(chǎn)水平。④針對瓦斯抽放礦井，礦井回風流中的瓦斯直接排放。目前我國大部分煤礦對瓦斯的抽放重點放在了抽放而非綜合利用，造成了許多煤礦瓦斯的利用形式單一，一般均是以民用為主，個別煤礦用以發(fā)電、汽車燃料等項目，但總體利用率都很低。我國目前的平均抽放率僅有 23％，而俄羅斯、美國、澳大利亞等主要采煤國家的抽放率均在 50％以上，大大高于我國。采空區(qū)瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要來源之一，而采空區(qū)瓦斯抽放具有抽放流量大、來源穩(wěn)定等特點，成為回采工作面瓦斯治理的重要手段。巷道可以布置在鄰近煤層或巖層內(nèi)。指煤層群條件下，受開采層的采動影響，其上部或下部的鄰近煤層得到卸壓后會發(fā)生膨脹，其透氣性會大幅提高，鄰近煤層的卸壓瓦斯會通過層間裂5隙大量涌向開采層，為防止和減少鄰近層瓦斯涌向開采層，在井下鉆孔來抽采這部分瓦斯的方法。即在掘進巷道兩幫每隔一定距離掘一鉆場，在鉆場向工作面推進的方向打 23 個超前鉆孔，然后插管、封孔進行抽放。②本煤層邊采邊抽。目前，煤礦應用最為普遍的瓦斯抽放方法有如下 6 種 [10]：①本煤層采前預抽。為了解決高產(chǎn)高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的問題，必須結合礦井的地質(zhì)條件，實施綜合抽放瓦斯。在這些方法中。60 年代以后，鄰近層卸壓瓦斯抽放技術在我國得到了廣泛的推廣應用。解決了撫順礦區(qū)向深部發(fā)展的安全關鍵問題，而且抽出的瓦斯還被作為民用燃料得到了應用。由此帶動了中國煤礦瓦斯抽放技術的迅速發(fā)展，目前瓦斯抽放技術在煤礦生產(chǎn)中得到了普遍的推廣應用。針對美國煤層埋藏穩(wěn)定、構造簡單、透氣性好、傾角低的優(yōu)點，美國則是采用石油鉆井的成熟工藝在井下水平長鉆孔預抽瓦斯，獲得了很大的成功 [6]。在抽放量方面，1910 年為促進安全生產(chǎn)，減少甲烷災害，美國成立了礦業(yè)局這一專門的政府機構，開始監(jiān)督抽放密閉瓦斯；1934 年日本北海道新愰內(nèi)礦抽放密閉區(qū)瓦斯，這是人類歷史上首次在工業(yè)規(guī)模上利用機械開采瓦斯；隨后，煤礦瓦斯抽放在西歐、美國、前蘇聯(lián)、東亞開始迅猛發(fā)展；1949~1950 年間，比利時和英國先后進行的工業(yè)規(guī)模的瓦斯抽放，年抽放量達 5700m3；1951~1987 年間，世界煤礦瓦斯呈線性增加，自1951 年的 億 m3 增至 1987 年的 億 m3，抽放瓦斯的礦井由 68 個增至 619 個，單個抽放礦井的平均抽放量由 1951 年的 198 萬 m3/井，增至 1987 年的 877 萬 m3/井；到目前為止 [3]，世界上已有 17 個采煤國