【正文】 由于工作面在回采時，運(yùn)輸順槽需進(jìn)行超前支護(hù)大約 20m，為了不影100050009000100050009000橡膠墊圈鐵檔板 木塞 鐵線毛巾布 抽放管 水泥沙漿聚氨脂密封段鉆孔 10 花孔綏陽縣田灣 煤礦 。聚氨酯封孔采用卷纏藥液法及鉆孔內(nèi)封孔管結(jié)構(gòu)，見圖 322。它的種類繁多，根據(jù)原料配方不同，可以制成多種不同產(chǎn)品。抽采鉆孔間距應(yīng)進(jìn)一步考察，確定合理鉆孔間距，預(yù)抽時間預(yù)計為 個月。 順層鉆孔布置示 意圖如圖 321 所示。 實際生產(chǎn)中可根據(jù)實測積累的有效抽采半徑，確定合理的布孔參數(shù)。由于預(yù)抽時間較長，為保證預(yù)抽效果，設(shè)計提前布置一個預(yù)抽工作面，預(yù)抽 C1 煤層內(nèi)瓦斯。 根據(jù)礦井瓦斯賦存及涌出特點(diǎn)，結(jié)合類似礦井的生產(chǎn)經(jīng)驗，同時考慮到礦井只有 C1一層全區(qū)可采煤層， C4一層大部可煤層，共兩層可采的實際情況，本礦井的瓦 斯抽放方法設(shè)計推薦采用以本煤層抽采為主，多種抽放方式相組合的綜合抽放方法。采煤工作面瓦斯涌出來源主要包括兩部份，既本煤層涌出和 上 部 鄰近 煤層涌出。 (4)按抽放工藝分類，可分為鉆孔抽放、巷道抽放和鉆孔巷道混合抽放 。 (2)按抽放瓦斯的煤層是否卸壓分類，可分為未卸壓煤層抽放和卸壓煤層抽放 。 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 28 抽 采 瓦斯方法 概述 瓦斯 抽放工作經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展和提高，人們也提出了各種各樣的瓦斯抽放方法。 （ 5）選擇的抽放方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本。 （ 3）巷道布置在滿足瓦斯抽放的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽放工程量。目前抽放瓦斯方法主要有：開采層 瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放，選擇具體抽放瓦斯方法時應(yīng)遵循如下原則： （ 1）抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。近年來，隨著煤礦開采深度增大和開采強(qiáng)度的提高，礦井瓦斯涌出量增大，抽 采 瓦斯已越來越成為高瓦斯煤層開采的一個必不可少的重要環(huán)節(jié)，并為煤礦瓦斯利用提供了重要條件。 綜上所述 ，礦井建立瓦斯抽放系統(tǒng)是必要的，也是可行的。但 根據(jù)類似礦井（與本礦含煤地層相同的礦井）實際抽采效果分析， 例如 重慶 松藻煤電公司下屬六個生產(chǎn)礦井 ， 含煤地層均為 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M ，各礦建立有地面抽采系統(tǒng)，各礦綜合抽采率均在 50%以上，能有效解決工作面瓦斯超限問題。 《 煤 礦瓦斯抽放規(guī)范》 （ AQ10272020） 規(guī)定的開采煤層 預(yù)抽瓦斯 可行性評價標(biāo)準(zhǔn)見表 241。 ④ 瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)和不再生能源，其具有發(fā)熱量高的同時，還是一種強(qiáng)烈的溫室效應(yīng) 氣體，抽采瓦斯并加以利用將取得保證安全生產(chǎn)、開發(fā)能源和減少環(huán)境污染的三重效果。 ③ 由于本區(qū)煤層瓦斯含量較大，開采時單位時間內(nèi)涌出瓦斯量大，工作面空間小，僅靠風(fēng)排辦法是難以稀釋瓦斯的。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 145 條規(guī)定本礦井必須進(jìn)行瓦斯抽采。 1）瓦斯抽采率：見表 232。 礦井 瓦斯涌出量 預(yù)測結(jié)果 根據(jù)各煤層瓦斯含量、煤層厚度、容重等參數(shù)，結(jié)合本礦井開拓開采部署，達(dá)產(chǎn)時各采掘工作面所在采區(qū)，采掘工作面技術(shù)參數(shù)（包括工作面長度、采高、推進(jìn)度等）等， 采用《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》（ AQ 10182020）預(yù)測 各采掘工作面瓦斯涌出量及 礦井瓦斯涌出量，在不考慮瓦斯抽采的情況下 礦井達(dá)產(chǎn)時 相對 瓦斯涌出量 為 m3／ t，絕對 瓦斯涌出量 為 m3／ min。 q 區(qū) = 1 3 6 4 ) 4 4 01 3 6 ( ???? = (m3／ t)= (m3／ min) 礦井瓦斯涌出量 預(yù)測 根據(jù)生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計算結(jié)果，用《 AQ10182020》 分源預(yù)測法 推薦的 礦井瓦斯涌出量計算 公式，計算礦井的瓦斯涌出量。 )1440(AqAqK ninnii? ?? ?? 掘采 式中： q 區(qū) ——生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量， m3／ t； K39。 采 區(qū)瓦斯涌出量 計算 根據(jù)采煤、 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量 計算結(jié)果，用《 AQ10182020》 分源預(yù)測法 推薦的 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計算 公式，計算采區(qū)的瓦斯涌出量。 q4＝ 12（ ）＝ ／ min （ 3） 掘進(jìn) 巷道的 瓦斯涌出 總 量 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 22 qj＝ +＝ m3／ min。 q0＝ 〔 +〕＝ q3＝ 2（ 2（ 800/） ） ＝ ／ min （ 2） 掘進(jìn)落煤的瓦斯涌出量 掘進(jìn)巷道落煤的瓦斯涌出量采用下式計算。 （ 1） 掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量 掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量采用下式計算： )12.(.. 03 ?? ?? LqDq 式中： q3——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量， m3／ min； D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度， m；對于薄及中厚煤層，D=2mo， mo 為開采層厚度；對于厚煤層， D=2h+b， h 及 b 分別為巷道的高度及寬度； 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 21 υ——巷道平均掘進(jìn)速度， m／ min； 半煤平巷 ，按照規(guī)范取 150m/月；則 υ＝ ／ min； L——巷道長度， m；巷道最長考慮為 800m 計算； q0——煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度， m3／ (m2?min)，無實測值可參考下式計算。 經(jīng)計算，本礦井首采 C1 煤層時，采煤工作面相對瓦斯涌出量為 ，詳見表 231。 t/)( 31 ＝－????? （ 2） 回采工作面 鄰近層瓦斯涌出量 鄰近層瓦斯涌出量 可按下式 計算。全部陷落法管理頂板時， K1＝ ； K2——工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來計算， 其工作面回采率按規(guī)范取 97%，故 K2 為 ； K3——采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對開采層瓦斯涌出影響系數(shù) 。 即 qc=q1+q2 式中 qc—回采 工作面瓦斯涌出量， m3/t； q1—開 采層 （包括圍巖） 瓦斯涌出量， m3/t； q2—回采工作面 鄰近層 瓦斯涌出量， m3/t。 預(yù)測礦井的瓦斯涌出量時考慮 一個綜采 采煤工作面 、一個炮采 采煤工作面 ； 三個半 煤 巷 掘進(jìn)面 工作面 。 本礦井瓦斯涌出量按 AQ10182020 分源預(yù)測法進(jìn)行預(yù)測計算。采用下式計算： Wc＝ Wk礦井瓦斯儲量計算結(jié)果見表 221。 經(jīng)計算礦井的瓦斯儲量為： ，其中主要可采煤層的瓦斯儲量為 ，圍巖 瓦斯儲量為 Mm3。 煤 層透氣性系數(shù) （暫缺） 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)：（暫缺） 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 16 瓦斯儲量 及可抽量 計算 瓦斯儲量 根據(jù)《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（ AQ10272020），礦井瓦斯儲量 是 指煤田開發(fā)過程中，能夠向開采空間排放瓦斯的煤巖層賦存的瓦斯總量，包括可采煤層、不可采煤層以及圍巖中所賦存的瓦斯，其計算公式如下： Wk=Wl十 W2 十 W3 式中 Wk— 礦井瓦斯儲量，萬 m3； Wl— 可采煤層的瓦斯儲量，萬 m3； 1in1i 1i1 XAW ?? ?? Ali— 礦井可采煤層 i 的地質(zhì)儲量，萬 t； X1i— 礦井可采煤層 i 的瓦斯含 量， m3／ t； W2— 受采動影響后能夠向開采空間排放瓦斯的各不可采煤層的總瓦斯儲量，萬 m3； 由于不可采煤層缺乏相關(guān)的瓦斯資料，本次設(shè)計將其視同圍巖。瓦斯壓力測試成果見表 162。瓦斯含量及瓦斯成分測試結(jié)果見表 161。 C1 煤層瓦斯含量為 ～ ，平均 煤；可燃物 ～ ，平均為 。準(zhǔn)確地測定瓦斯基本參數(shù)， 包括：煤層原始瓦斯含量、煤對瓦斯吸附常數(shù)、孔隙率、煤層的透氣性系數(shù)、鉆孔自然瓦斯涌出量及衰 減系數(shù)， 對于瓦斯抽采 可行性論證、確定合理的技術(shù)措施、評價措施的技術(shù)效果以及研究確定合理的抽 采 技術(shù)參數(shù)都是十分重要的一項 工作，是科學(xué)治理瓦斯的前提 。全礦井共配備 10 臺局部通風(fēng)機(jī)。全井共 5 個掘進(jìn)工作面，其中 3 個半煤巷掘進(jìn)工作面、 2 個巖巷掘進(jìn)工作面。η=79% 軸功率： 54kW 電動機(jī)： YBF250M18 型， 245kW， 740r/min， 380V。η=80% 軸功率： 147kW 電動機(jī)： YBF315L110 型， 2110kW， 590r/min， 380V。 經(jīng)計算， 礦井投產(chǎn)初期總供風(fēng)量為 67m3/s，礦井達(dá)產(chǎn)后及后期總供風(fēng)量為 105m3/s。 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 14 全井田設(shè) 2 個回風(fēng)井， 1 號回風(fēng)斜井為礦井北翼服務(wù)，服務(wù)時間即礦井設(shè)計服務(wù)年限 ； 2 號回風(fēng)平硐為礦井南翼服務(wù)，服務(wù)年限約 42a。 +800m 水平三采區(qū)投產(chǎn)后，啟動后期回風(fēng)井（ 2 號回風(fēng)平硐），礦井通風(fēng)方式過渡為分區(qū)式。 表 161 瓦斯含量瓦斯成份統(tǒng)計表 煤 層 線 號 孔號 瓦斯含量 瓦斯成份 (%) ml/g 煤 最大 最小 平均 (點(diǎn)數(shù) ) ml/g可燃物 最大 最小 平均 (點(diǎn)數(shù) ) CH4 最大 最小 平均 (點(diǎn)數(shù) ) CO2 最大 最小 平均 (點(diǎn)數(shù) ) N2 最大 最小 平均 (點(diǎn)數(shù) ) C02—C08 最大 最小 平均 (點(diǎn)數(shù) ) C1 19 1904 13． 98 23 2303 13． 36 24 2402 28 2801 23 2302 27 2701 (3) (5) (5) (4) (5) (3) C4 19 1904 23 2303 24 2402 25 2504 28 2801 23 2301 33 3301 (4) (6) (6) (5) (6) (4) 表 162 瓦斯壓力測試成果表 線 號 孔號 壓力測試 煤層 深度 (m) 標(biāo)高 (m) MPa 煤層 深度 (m) 標(biāo)高 (m) MPa 20 2020 C1 C4 23 2303 28 2801 31 3101 平 均 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 12 163 高壓容量吸附試驗成果表 孔號 煤 層 深度 標(biāo)高 (m) 視密度(TCD) (g/cm3) 真密度(TRD) (g/cm3) 孔隙率(RD) (%) 吸 附 試 驗 焦渣特征 (18) a b r 2020 C1 2 2303 1． 76 1． 85 4． 86 26． 399 0． 754 0． 999 2 2801 2 3101 5． 03 37． 434 2 2020 C4 2 2303 2 2801 2 3101 2 164 瓦斯放散初速度、堅固性系數(shù)測試成果表 煤層 孔號 深度 (m) 標(biāo)高 (m) 放散初速度（ △ P） 堅固性系數(shù) (f) C1 2020 2303 2801 3101 C4 2020 2303 2801 3101 165 瓦斯含量梯度表 煤層 名稱 孔號 采樣點(diǎn) 標(biāo)高（ m） 瓦 斯 含 量 瓦 斯 梯 度 ml/ ml/ m/m3/ m/m3/ C4 2404 2505 綏陽縣田灣 煤礦 瓦斯抽 采 工程設(shè)計 13 166 煤層物性特征表 特征煤層 C