【正文】 （6）煤層注水防突本礦井為擴(kuò)建礦井，勘探地質(zhì)報(bào)告中無(wú)開(kāi)采煤層注水設(shè)計(jì)所需要的煤層孔隙率、透水性，自然含水率、飽和含水率等資料，礦井需補(bǔ)充有關(guān)資料。對(duì)由于區(qū)段煤柱的留設(shè)，導(dǎo)致下部煤層未得到保護(hù)的區(qū)域，設(shè)計(jì)采用預(yù)抽煤層瓦斯（鄰近層穿層鉆孔+本煤層順層鉆孔）的措施，消除煤層的突出危險(xiǎn)性。（2）煤層開(kāi)采順序、采煤方法的防突措施①煤層開(kāi)采順序：設(shè)計(jì)礦井按從上到下的順序進(jìn)行開(kāi)采，開(kāi)采順序?qū)Ψ乐瓮怀鲚^為有利。表351 突出煤層鑒定的單項(xiàng)指標(biāo)臨界值煤層破壞類(lèi)型瓦斯放散初速度△P煤的堅(jiān)固性系數(shù)f瓦斯壓力（MPa）臨界值Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ≥10≤≥礦井位于煤與瓦斯突出區(qū)域，C1煤層+1285m以上鑒定為無(wú)突出危險(xiǎn)，按突出礦井無(wú)突出煤層設(shè)計(jì)；C1煤層+1285m以下及其它可采煤層均未進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，按黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文要求，在鑒定之前，按煤與瓦斯突出礦井、突出煤層設(shè)計(jì)和管理。煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)將鑒定結(jié)果報(bào)省級(jí)煤炭行業(yè)管理部門(mén)、煤礦安全監(jiān)管部門(mén)、煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。根據(jù)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）提交的《水城縣小牛煤業(yè)有限責(zé)任公司C1煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定（報(bào)告編號(hào)10gZ03）》，小牛煤礦C1煤層+1285m以上煤的破壞類(lèi)型為Ⅲ類(lèi)，煤的堅(jiān)固性系數(shù)f=，隨著開(kāi)采深度增加，在地應(yīng)力作用下，煤的破壞類(lèi)型會(huì)升級(jí)，煤的堅(jiān)固性系數(shù)f會(huì)降低，C1煤層將存在煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。小牛煤礦煤的透氣性系數(shù)尚無(wú)資料可查，但煤系地層巖性以泥質(zhì)膠結(jié)的泥巖，泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖為主，透氣性較差，瓦斯不易流失，但井田呈單斜構(gòu)造，斷層不甚發(fā)育，煤層傾角平均60176。煤層瓦斯壓力是處于煤的裂隙和孔隙內(nèi)的游離瓦斯分子熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。3）煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性分析根據(jù)突出理論，突出一般有以下規(guī)律：（1）突出次數(shù)和強(qiáng)度隨采掘深度的增加而增加；（2）煤層愈厚突出的危險(xiǎn)性愈大；（3）煤層傾角增大，巖層及煤層自重力參與突出的作用增大；（4）煤巷突出頻率高，但強(qiáng)度低、石門(mén)突出頻率低，但突出強(qiáng)度大；（5）突出多發(fā)生于放炮作業(yè)，機(jī)采工作面由于推進(jìn)快，采動(dòng)應(yīng)力更集中，亦發(fā)生突出；（6）突出危險(xiǎn)部位多位于構(gòu)造部位（高應(yīng)力場(chǎng)、封閉向斜軸附近、帚狀構(gòu)造的收斂端、煤層扭轉(zhuǎn)區(qū)、煤層產(chǎn)狀變化區(qū)、煤層厚度變化帶、壓性及壓扭性小斷層帶）。（3）煤層頂?shù)装迩闆r煤層頂板多為泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖，巖土工程地質(zhì)條件較差；煤層底板多為粘土巖，遇水易軟化膨脹出現(xiàn)底鼓變形。③陷落柱目前掌握的地質(zhì)資料，未發(fā)現(xiàn)陷落柱。斷層面向西傾斜，傾角達(dá)75176。地層走向北西—南東，傾向南西，傾角55—65176。區(qū)內(nèi)煤層對(duì)比結(jié)果，共含可采及局部可采煤層19層，穩(wěn)定的有CC15a、C1C1CC2C69煤層7層，較穩(wěn)定的有C3C68煤層2層，不穩(wěn)定的有C1C2C4C5C6C67煤層6層，極不穩(wěn)定的CC60、C6C66煤層4層。瓦斯抽采泵站配電間專(zhuān)為泵房配電設(shè)備：配電間與瓦斯抽采泵站聯(lián)合建筑內(nèi)的配電設(shè)備選用礦用隔爆型配電裝置；如配電間設(shè)在瓦斯抽采泵房20米以外可選用一般配電設(shè)備。e．電纜選用礦用電纜。（2）瓦斯抽采泵站安全措施a．在高、低負(fù)壓主管道進(jìn)氣側(cè)和出氣側(cè)均設(shè)置防爆器、防回火裝置、放水器、放空管、總閘閥以及除渣裝置。瓦斯抽采泵站外至井口的架空管道每隔25米接地一次，其沖擊接地電阻不大于20Ω。抽采泵站內(nèi)按要求配備輔助設(shè)施（冷卻水泵兩臺(tái)，一用一備）及防爆器、防回火裝置、放水器、放空管、排空管、閘閥等，滿足安全要求。在高、低負(fù)壓主管道出氣側(cè)設(shè)置計(jì)量、防爆器、防回火裝置、放水器、放空管及總閘閥后送至瓦斯綜合利用系統(tǒng)。泵房?jī)?nèi)真空泵入口負(fù)壓、出口正壓測(cè)量均裝設(shè)靜壓管，測(cè)量瓦斯泵入口負(fù)壓、出口正壓；在主管安設(shè)流量計(jì)，測(cè)定抽采管內(nèi)瓦斯流量。室內(nèi)安裝瓦斯抽采泵、高低壓供配電設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)備、瓦斯參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備、通信設(shè)備等，室外設(shè)置瓦斯進(jìn)出口配氣系統(tǒng)、防爆炸、防回火裝置、進(jìn)出口排空管、補(bǔ)水及冷卻系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等。永久瓦斯抽采泵站場(chǎng)地需滿足如下要求：A、站房距東風(fēng)井口和場(chǎng)地內(nèi)主要建筑物大于50m，并用圍墻隔離，同時(shí)保證泵房周?chē)?0m范圍以?xún)?nèi)嚴(yán)禁明火；B、泵站位置便于利用瓦斯和敷設(shè)管路；C、場(chǎng)地運(yùn)輸、供水和供電方便；D、場(chǎng)地不受洪澇威脅且工程地質(zhì)條件可靠，沒(méi)有滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)。F．瓦斯主管距建筑物的距離5m，距電纜1m，距木電桿2m，距水管、水溝，距鐵路5m。D．。（4）瓦斯抽采管路的安全防護(hù)措施A．瓦斯抽采管路底部應(yīng)墊木墊，墊起高度不低于30cm，以防底鼓損壞管路。C．井下瓦斯管路敷設(shè)a．本礦井高、低負(fù)壓瓦斯抽采主管從泵站出來(lái)后，一路埋地敷設(shè)至東風(fēng)井至12采區(qū)各瓦斯抽采點(diǎn)，一路埋地敷設(shè)至中央風(fēng)井至11采區(qū)各瓦斯抽采點(diǎn)，東風(fēng)井和中央風(fēng)井內(nèi)瓦斯抽采主干管沿巷道壁敷設(shè)在管道梁上；，每根管子下有2個(gè)管道梁，當(dāng)沿傾斜巷道壁或沿其頂板用支架敷設(shè)時(shí)，管道梁、支架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，用卡子將管道固定在管道梁、支架上，管卡間距采用18m，并每一百米設(shè)一直管座，以防管道下滑。②瓦斯抽采管路的敷設(shè)方式A．抽采管路系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點(diǎn)的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動(dòng)，確保管道運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便，并符合下列規(guī)定：a．抽放管路通過(guò)的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應(yīng)平直，轉(zhuǎn)彎時(shí)角度應(yīng)大于90176。臺(tái)；選配防爆電動(dòng)機(jī)YB2－355L1－220kW、～660V，一臺(tái)。臺(tái)；選配防爆電動(dòng)機(jī)YB450S3－280kW、～10kV，一臺(tái)。選用玻璃鋼冷卻塔DBNL3100型二臺(tái)，一用一備。（7051000）＝；H支=181067502247。（293）＝；⑦選擇瓦斯泵選用高效節(jié)能的水環(huán)式真空泵：2BEC52型（n=300rpm）三臺(tái)，其中：二臺(tái)工作、一臺(tái)備用；其工況點(diǎn)參數(shù)為：?jiǎn)闻_(tái)Q=200m3/min，H=36kPa，最大軸功率210kW， /h（8051000）＝；H干1=83077152247。低負(fù)壓瓦斯抽采主管道選用規(guī)格Ф72010的螺旋焊接鋼管；低負(fù)壓瓦斯抽采支管選用規(guī)格為Ф5298螺旋焊接鋼管。b、低負(fù)壓瓦斯抽采支管道管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB504712008，按管道內(nèi)實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D低支 =＝ m式中，主管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q低支/η低＝15247。同理：11采區(qū)、12采區(qū)+1250m底板瓦斯抽采巷瓦斯抽采純量為5m3/min；通過(guò)計(jì)算管徑選用Ф2736螺旋焊接鋼管。f、高負(fù)壓瓦斯抽采支管即110112012面運(yùn)輸順槽瓦斯抽采管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB504712008》，按支管實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D高支2 =＝ m式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q高支247。e、高負(fù)壓瓦斯抽采11采區(qū)、12采區(qū)底板瓦斯抽采巷干管2管段（即+1300m底板）管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB504712008》，按支管實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D底干2 =＝ m式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q底干2247。d、高負(fù)壓瓦斯抽采11采區(qū)、12采區(qū)底板瓦斯抽采巷干管1管段管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB504712008，按干管實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D底干1 =＝ m式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q底干1247。c、高負(fù)壓瓦斯抽采11采區(qū)、12采區(qū)干管2管段管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB504712008》，按支管實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D高干1 =＝ m式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q高干2247。b、高負(fù)壓瓦斯抽采11采區(qū)、12采區(qū)干管1管段管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB504712008》，按支管實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D高干1 =＝ m式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q高干1247。②瓦斯管計(jì)算管徑A、高負(fù)壓抽采管路a、高負(fù)壓瓦斯抽采主管管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB504712008，按主管實(shí)際工況最大流量計(jì)算：D高主 =＝ m式中，主管道內(nèi)混合瓦斯流量Q＝Q高247。②瓦斯管路干管布置回風(fēng)上山的混凝土管墩上，分、支管道應(yīng)選擇在不經(jīng)常通過(guò)礦車(chē)的巷道、順槽中，將管道架設(shè)在巷道的上方，以防止管道被撞壞漏氣。封孔工藝見(jiàn)圖348。C、鉆孔間距：10～15m；D、抽采負(fù)壓：選用5kPa；E、抽采時(shí)間：根據(jù)回采面推進(jìn)時(shí)間而定。為了便于施工和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，抽采鉆孔需在運(yùn)輸巷設(shè)備安裝以前打好。鉆場(chǎng)采用礦用工字鋼梯形支架支護(hù)。3）底板瓦斯專(zhuān)用抽采巷，是解決煤層掘進(jìn)巷道條帶煤層瓦斯治理及回采面塊段煤層消突和瓦斯超限的有效方法，也是礦井初期（特別是掘進(jìn)巷道的防突）及后期采取解決瓦斯問(wèn)題的主要措施。并加強(qiáng)礦井瓦斯地質(zhì)等基礎(chǔ)工作，為礦井通風(fēng)瓦斯科學(xué)管理提供可靠的依據(jù)。圖246 向采空區(qū)冒落帶上方裂隙帶打鉆抽采布置示意圖當(dāng)?shù)V井采取了有效的防滅火措施，確保礦井采面采空區(qū)煤層不會(huì)出現(xiàn)煤層自燃發(fā)火后，方可采用采空區(qū)埋管等抽采采空區(qū)瓦斯措施。礦井井筒已經(jīng)施工完畢，設(shè)計(jì)11采區(qū)、12采區(qū)均有穿層運(yùn)輸或回風(fēng)石門(mén)，礦井煤層平均傾角為60o，石門(mén)揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域穿層鉆孔布置平、剖面見(jiàn)圖245。穿層預(yù)抽鉆孔呈“扇形”布置，鉆孔終孔間距暫設(shè)計(jì)為5m，在實(shí)際抽采過(guò)程中可根據(jù)實(shí)際抽采效果，對(duì)鉆孔間距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。適合于礦井初期開(kāi)采，但由于礦井煤層開(kāi)采強(qiáng)度大，瓦斯涌出來(lái)源多，分布范圍廣，采用任何單一的抽采方式其抽采效果均有限。以使煤層完全達(dá)到消突要求，防止出現(xiàn)煤層在開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生煤與瓦斯突出事故。如果經(jīng)底板穿層鉆孔預(yù)抽后，煤層的殘存瓦斯壓力、瓦斯含量指標(biāo)仍達(dá)不到《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ10262006）要求――，一方面礦井應(yīng)根據(jù)抽采效果及抽采時(shí)間，延長(zhǎng)預(yù)抽時(shí)間或?qū)︺@孔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；另一方面礦井可以在掘進(jìn)工作面的前方施工鉆孔對(duì)前方掘進(jìn)條帶煤層瓦斯加強(qiáng)抽采，以使煤層完全達(dá)到消突要求，防止出現(xiàn)煤層在掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)生煤與瓦斯突出事故。底（頂）板瓦斯抽采巷布置見(jiàn)圖241。底（頂）板瓦斯抽采巷位置應(yīng)視煤層間距分組布置，C1煤層單獨(dú)布置在C1煤層底板（距C1煤層底板20m處）；C1C15a、C1C1C20 、C2C2C34煤層布置在C20煤層底板（距C20煤層底板20m處）；C4C52煤層布置在C43煤層頂板（距C43煤層頂板20m處）；C60、C6C6C6C6C6C69煤層布置在C69煤層底板（距C69煤層底板20m處）。2）礦井瓦斯抽采總體方案根據(jù)鑒定，C1煤層+1285m以上鑒定為無(wú)突出危險(xiǎn)，按突出礦井無(wú)突出煤層設(shè)計(jì)；C1煤層+1285m以下及其它可采煤層均未進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，按黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文要求，在鑒定之前，按煤與瓦斯突出礦井、突出煤層設(shè)計(jì)和管理。⑤對(duì)于瓦斯含量大的煤層，在煤巷掘進(jìn)時(shí)，難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可在掘進(jìn)工作開(kāi)始前對(duì)煤層進(jìn)行大面積預(yù)抽或采取邊抽邊掘的方法加以解決。1）選擇抽放方法的原則礦井瓦斯抽放的類(lèi)型和方法，可按下列因素考慮確定：①為了提高瓦斯抽采率，宜選用多種抽采方法相結(jié)合的綜合抽采方式。煤層瓦斯抽采工程必須與采掘工程同步設(shè)計(jì)、優(yōu)先施工，確保瓦斯超前抽采，實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)，采掘生產(chǎn)活動(dòng)始終要在抽采達(dá)標(biāo)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。④礦井瓦斯涌出量為全礦內(nèi)全部生產(chǎn)采區(qū)和已采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。（3）礦井瓦斯來(lái)源分析1）礦井瓦斯來(lái)源及其涌出構(gòu)成礦井瓦斯主要來(lái)源于回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及圍巖瓦斯涌出。因此。表2－4－2 采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量Q（m3/min）工作面抽采率％備注5≤Q＜10≥2010≤Q＜20≥3020≤Q＜40≥4040≤Q＜70≥5070≤Q＜100≥60100≤Q≥70表2－4－3 礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量Q（m3/min）礦井瓦斯抽采率％備注Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55500≤Q≥603）瓦斯抽采量本初步設(shè)計(jì)采用底板專(zhuān)用抽放巷、本煤層順層抽放以及密閉采空區(qū)并埋管的抽放等卸壓瓦斯抽放等綜合抽放方式，設(shè)計(jì)配備了高、低負(fù)壓二套抽放系統(tǒng)。以上所述的鉆孔控制范圍為沿層面的距離，以下同；②穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯的區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍的煤層。若沒(méi)能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下。d)容易抽放10可以抽放～10～較難抽放設(shè)計(jì)要求礦井在建設(shè)期間有條件時(shí)開(kāi)展煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)試以及煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，取得煤層各項(xiàng)瓦斯參數(shù)，然后請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行瓦斯抽放專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)（若鑒定礦井煤層有突出危險(xiǎn)，還需開(kāi)展防突專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)）。本礦勘探地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有提供煤層的透氣性系數(shù)（λ）和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（β），建議礦井盡快補(bǔ)做該工作。在測(cè)壓鉆孔壓力穩(wěn)定后，卸掉壓力表，利用煤氣表測(cè)定煤層鉆孔在不同時(shí)間間隔的流量，根據(jù)鉆孔瓦斯不穩(wěn)定徑向流動(dòng)理論，采用如下公式進(jìn)行試算和驗(yàn)算：A=qr/p02p12, B=α=x/ p01/2F0=102～1，λ=F0=10～10，λ=F0=10～102，λ=F0=102～103，λ=F0=103～105，λ=F0=105～107，λ=式中：x—原始瓦斯含量，m3/t；p0、p1—煤層原始瓦斯壓力及巷道大氣壓，MPa；r—鉆孔半徑，m；q—鉆孔排放時(shí)間為t時(shí)的煤孔段單位面積的瓦斯流量，q=Q/2πrLQ—鉆孔排放時(shí)間為t時(shí)流量，m3/d；L—煤孔段長(zhǎng)度，m。從資源利用和環(huán)保的角度看，也有