【正文】 由于丁組煤層為突出煤層為在較短時(shí)間內(nèi)消除煤巷條帶的突出危險(xiǎn)性盡早進(jìn)入。鑒于本采區(qū)采用的抽采方法，應(yīng)布置兩路抽采系統(tǒng)：一路布置高負(fù)壓、低流量瓦斯抽采系統(tǒng)，主要抽采回采工作面以及掘進(jìn)工作面的瓦斯；一路布置低負(fù)壓、高流量瓦斯抽采系統(tǒng)，主要抽采采空區(qū)以及上隅角的瓦斯。所以根據(jù)《防突規(guī)定》第四十一條：突出危險(xiǎn)區(qū)的煤層不具備開采保護(hù)層條件的，采前必須采用預(yù)抽煤層瓦斯來(lái)消除煤層突出危險(xiǎn)性。表51 噸煤鉆孔量表 單位：m/t煤層類別薄煤層中厚煤層厚煤層容易抽放可以抽放~~~較難抽放 丁一采區(qū)抽采設(shè)計(jì) 丁一采區(qū)瓦斯構(gòu)成分析該礦二水平丁一采區(qū)在生產(chǎn)過(guò)程中，%； m3/min，%；，%.由此可見，回采工作面和掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量比較大，作為礦井瓦斯抽采的重中之重。 鉆孔及鉆場(chǎng)布置根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，鉆場(chǎng)鉆孔布置應(yīng)按照以下要求：⑴鉆場(chǎng)的布置應(yīng)免受采動(dòng)影響，避開地質(zhì)構(gòu)造帶，便于維護(hù)，利于封孔，保證抽放效果；⑵盡量利用現(xiàn)有的開拓、準(zhǔn)備和回采巷道布置鉆場(chǎng)；⑶對(duì)開采層未卸壓抽放，除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外，應(yīng)盡量增大鉆孔的見煤長(zhǎng)度；⑷鄰近層卸壓抽放，應(yīng)將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內(nèi)，并避開冒落帶；⑸強(qiáng)化抽放布孔方式除考慮應(yīng)取得好的抽放效果外，還應(yīng)考慮措施施工方便；⑹邊采邊抽鉆孔的方向應(yīng)與開采推進(jìn)方向相迎，避免采動(dòng)首先破壞孔口或鉆場(chǎng)；⑺鉆孔方向應(yīng)盡可能正交或斜交煤層層理；⑻穿層鉆孔終孔位置，應(yīng)在穿過(guò)煤層頂（底）。⑶對(duì)瓦斯涌出來(lái)源多、分布范圍廣、煤層透氣性差、煤層賦存條件復(fù)雜的礦井，應(yīng)采用多種抽采方法相結(jié)合的綜合瓦斯抽采。 其它情況⑴在開采的厚煤層、煤層群瓦斯涌出量較大時(shí)，可選用“高抽巷”的抽采方法，也可選擇直徑為300~500 mm的頂板水平長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行抽采，不易自然煤層也可以選擇尾巷進(jìn)行抽采。 采空區(qū)瓦斯抽采方法采空區(qū)瓦斯抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴老采空區(qū)應(yīng)采用全封閉式抽采方法。⑵當(dāng)鄰近層瓦斯涌出量大時(shí)，可采用頂（底）板瓦斯巷道（高抽巷）抽放。⑸煤巷掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量較大的煤層，可采用邊掘邊抽或先抽后掘的抽采方法。⑶單一較難抽采的煤層，可以選用密集順層鉆孔，密集網(wǎng)格穿層鉆孔、交叉鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動(dòng)爆破、深孔預(yù)裂爆破、高壓水射流擴(kuò)孔等方法強(qiáng)化抽采。本煤層瓦斯抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 本煤層瓦斯抽采方法本煤層瓦斯抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴容易抽采及可以抽采的煤層，宜采用本層預(yù)先抽采的抽采方法，可采用順層或穿層布孔方式。 抽采方法選擇根據(jù)上面建立的抽放瓦斯的重要性與可行性指標(biāo)，依據(jù)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定論述采用礦井集中抽放瓦斯系統(tǒng)或地面鉆井瓦斯抽放西他，還是采用井下移動(dòng)式抽放瓦斯系統(tǒng)。⑶ m3/min。各瓦斯源涌出的瓦斯占礦井瓦斯的涌出比例與礦井的開采深度和礦井的生產(chǎn)接替布局、采掘強(qiáng)度有關(guān)，具體如下：⑴該礦2002年4月1日丁6—22260風(fēng)巷在退后拉底過(guò)程中發(fā)生了第一次煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象以來(lái)（突出煤量30t，涌出瓦斯量304m3），先后已出現(xiàn)過(guò)4次較大的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，2005年6月由煤科總院撫順分院鑒定丁組煤層為突出煤層。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認(rèn)為是本煤層的瓦斯涌出量，而將老頂初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量認(rèn)為是鄰近層的瓦斯涌出量。③一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。當(dāng)有下列情況之一時(shí)，可采用分散建站方式：①分區(qū)開拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。⑵抽放瓦斯站的建設(shè)方式，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：按礦井瓦斯來(lái)源實(shí)施開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放；：多瓦斯來(lái)源的礦井，應(yīng)采用綜合瓦斯抽放方法。5 抽采方法 規(guī)定瓦斯抽采的類型從抽采對(duì)象上來(lái)分有本煤層抽采、鄰近層抽采、采空區(qū)和圍巖抽采；從地應(yīng)力對(duì)比來(lái)分，有卸壓瓦斯抽采和原始煤層強(qiáng)化瓦斯抽采；從時(shí)間上來(lái)分，有采前抽采、采中抽采和采后抽采；從抽采對(duì)象上來(lái)分，有地面瓦斯抽采和井下瓦斯抽采；從方式上來(lái)分，有鉆孔抽采、巷道抽采和埋管抽采?？傮w來(lái)看，二水某層透氣性系數(shù)很低，鉆孔瓦斯流量衰減很快，屬于較難抽采煤層。d）容易抽采10可以抽采～10～較難抽采根據(jù)《六礦礦井地質(zhì)報(bào)告》知，實(shí)測(cè)的二水平丁組煤層、～《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，對(duì)未卸壓的原始煤層，瓦斯抽采的難易程度劃分為三類，見表41。 瓦斯抽采的可行性⑴ 開采層抽采瓦斯的可行性本煤層瓦斯抽采的可行性是指在自然透氣條件下進(jìn)行煤層瓦斯預(yù)抽的可能性。由以上公式（41）及數(shù)據(jù)資料計(jì)算得：qf= m3/min 由此可知，通風(fēng)能力可以排除的絕對(duì)瓦斯涌出量小于二水平預(yù)測(cè)的瓦斯涌出量。 通風(fēng)處理瓦斯量核定當(dāng)一個(gè)礦井或采區(qū)（工作面）的絕對(duì)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所允許稀釋的瓦斯涌出量時(shí)，就需要考慮瓦斯抽采。二水平2002年4月1日丁6—22260風(fēng)巷在退后拉底過(guò)程中發(fā)生了第一次煤與瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象以來(lái)（突出煤量30t，涌出瓦斯量304m3），先后已出現(xiàn)過(guò)4次較大的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，2005年6月由煤科總院撫順分院鑒定丁組煤層為突出煤層，礦井被鑒定為突出礦井。⑵ 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～，大于30m3/min；③～，大于25m3/min；④～，大于20m3/min；⑤，大于15m3/min。其次，還應(yīng)從充分利用瓦斯資源和改善職工勞動(dòng)、生活條件等方面綜合考慮瓦斯抽采的必要性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。4 瓦斯抽采的必要性和可行性論證 瓦斯抽采的必要性瓦斯抽采的目的有兩個(gè)：①為了確保礦井安全生產(chǎn)，防止或減少采、掘工作面瓦斯?jié)舛瘸?；②為了開發(fā)利用瓦斯資源，減少瓦斯排空導(dǎo)致的大氣環(huán)境污染，變害為利。QN——采區(qū)設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量，M m3； M m3/a。經(jīng)計(jì)算。表34 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）礦井抽采率%備注Q≤20≥25—20≤Q40≥35—40≤Q80≥40—80≤Q160≥45—160≤Q300≥50—300≤Q500≥55—500≤Q≥60—根據(jù)《GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，考慮到該礦井瓦斯含量比較高，宜采用綜合瓦斯抽采方法進(jìn)行瓦斯治理，礦井瓦斯抽采率在此取40%，剛該礦井的可抽瓦斯儲(chǔ)量預(yù)計(jì)為：Wk=W40%=40%= Mm3（瓦斯純量） ⑴ 礦井抽采規(guī)模通過(guò)對(duì)礦井瓦斯抽采效果預(yù)計(jì)，設(shè)計(jì)礦井年抽采330d，日工作班數(shù)為三班，每班工作8h，每天抽采24h，當(dāng)?shù)V井瓦斯抽采量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)， m3/min，礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量可按下式進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《某股份公司防治煤與瓦斯突出實(shí)施辦法（試行）》第二十五條（二）：“穿層鉆孔預(yù)抽瓦斯抽采率指標(biāo)不低于30%，本煤層預(yù)抽瓦斯抽采率指標(biāo)不低于35%，石門揭煤瓦斯抽采率指標(biāo)不低于45%”，結(jié)合《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB504712008）：“設(shè)計(jì)瓦斯抽采率，可根據(jù)煤層瓦斯抽采難易程度、瓦斯涌出情況、采用的瓦斯抽采方法等因素綜合確定，也可按鄰近生產(chǎn)礦井工條件類似礦井?dāng)?shù)值選??；并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ10252006）的有關(guān)規(guī)定（如表34所示），同時(shí)就滿足采、掘工作面的通風(fēng)要求”。抽放率指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。礦井可抽瓦斯量預(yù)計(jì)見表33。⑷ 掘進(jìn)工作面預(yù)抽瓦斯量計(jì)算掘進(jìn)工作面的預(yù)抽瓦斯量應(yīng)為礦井瓦斯涌出量減去回采工作面及備用工作面的瓦斯涌出量，則掘進(jìn)工作面的預(yù)計(jì)瓦斯抽采量為：= m3/min。3 采空區(qū)預(yù)抽瓦斯量計(jì)算。2 回采工作面本煤層預(yù)抽瓦斯量計(jì)算 m3/min，據(jù)六礦生產(chǎn)實(shí)際，取瓦斯抽采量占絕對(duì)瓦斯涌出量的30%，則回采工作面的預(yù)抽瓦斯量為： 30%= m3/min。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)規(guī)定》，預(yù)計(jì)回采工作面預(yù)抽率，預(yù)抽回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于等于10 m3/min，同時(shí)小于20m3/min，則抽出率應(yīng)不小于30%；礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量大于等于40m3/min，同時(shí)小于80m3/min，則抽出率應(yīng)不小于40%。根據(jù)《六礦瓦斯地質(zhì)說(shuō)明書》得知， m3/min； m3/min；。其概算法見下式（313）。5 礦井瓦斯涌出預(yù)測(cè)結(jié)果礦井瓦斯涌出預(yù)測(cè)結(jié)果見表32。 (312)式中：q井——礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；Q區(qū)——第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t， m3/t，；A——第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t，根據(jù)《六礦瓦斯地質(zhì)說(shuō)明書》，知丁一采區(qū)平均日產(chǎn)量為3182 t，丁二采區(qū)平均日產(chǎn)量為2910 t，戊二采區(qū)平均日產(chǎn)量為3879 t；K——采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)。；——第i個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，為 m3/t； ——第i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t；——第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，為m3/min； ——生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量， t。回采工作面或掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)取或?qū)嶋H計(jì)算值。 (311) 式中：——生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； ——生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)；考慮各區(qū)域瓦斯涌出的不均衡性，利用分源預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)的各區(qū)域的瓦斯涌出量需乘瓦斯涌出不均衡系數(shù)。經(jīng)計(jì)算可得，q掘=+=。 (39)式中：——巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m3/(m2min)；Vr——煤中揮發(fā)分含量，%，取34；W0——煤層原始瓦斯含量。① 其中掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量按下式計(jì)算： (38)式中：q3——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/t；D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長(zhǎng)度，m；對(duì)于薄及中煤層，D=2m0，m0為開采層厚度；對(duì)于厚煤層，D=2h+b，h跟b分別為巷道的高度及寬度，這里D=2h =，；v——巷道平均掘進(jìn)速度m/min，按v= 451/(60 )= m/min選??；L——巷道長(zhǎng)度，為1677m； ——煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m3/(m22 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用絕對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，如下式。② 該礦井丁、戊組煤層層間距較大，所以不考慮鄰近層瓦斯涌出量。=（L2h）/L (36)式中：L——工作面長(zhǎng)度，為210m；h——掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度，取15m。 （34）式中：q采——回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q1——開采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；q2——鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；① 其中開采層瓦斯涌出量q1按下式進(jìn)行計(jì)算。本預(yù)測(cè)中，丁一采區(qū)包括一個(gè)回采工作面丁56 21110，一個(gè)備用工作面，一個(gè)掘進(jìn)工作面丁56 21130。六礦屬于生產(chǎn)礦井，由于礦井地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜各部分瓦斯涌出情況有較大差異性，對(duì)于礦井瓦斯預(yù)測(cè)不宜采用礦山統(tǒng)計(jì)法。計(jì)算可得，W= Mm3。 （32）式中：Ali——二水平每個(gè)可采煤層的煤炭?jī)?chǔ)量，Mt；根據(jù)《六礦礦井地質(zhì)報(bào)告》， Mt， Mt；X1i——每個(gè)可采煤層的瓦斯含量，m3/t；根據(jù)六礦提供的資料，～ m3/t， m3/t；～ m3/t， m3/t；～ m3/t， m3/t?？砂聪率接?jì)算： （31）式中：W——二水平礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；W1——二水平礦各可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；W2——受采動(dòng)影響后，向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；根據(jù)《六礦二水平地質(zhì)報(bào)告》六礦二水平全井田內(nèi)可采煤層3層，主要可采煤層為丁5戊戊910煤層。六礦丁組煤層、 d1，屬于可抽采與較難抽采煤層。和α值要通過(guò)測(cè)定不同時(shí)間的鉆孔自然瓦斯涌出量進(jìn)行計(jì)算求得。d，屬低透氣性煤層，煤層瓦斯較難抽采。1m2/MPa2d。表31 鉆孔煤層煤樣瓦斯測(cè)試一覽表孔號(hào)樣 品深 度煤層煤厚頂板巖性煤 類瓦斯成份（%）瓦斯含量ml/gN2CO2CH4CO2CH43218五21炭質(zhì)泥巖1/3JM3618泥巖1/3JM4024砂質(zhì)泥巖1/3JM04027砂質(zhì)泥巖1/3JM4027砂質(zhì)泥巖1/3JM3418四21炭質(zhì)泥巖FM3420炭質(zhì)泥巖FM3624砂質(zhì)泥巖1/3JM3824砂質(zhì)泥巖1/3JM4024777粉細(xì)砂巖1/3JM4026砂質(zhì)泥巖1/3JM4027泥巖FM4027泥巖FM 煤層透氣性系數(shù)煤層透氣性系數(shù)是煤層瓦斯流動(dòng)難易程度的標(biāo)志，是煤層對(duì)于瓦斯流動(dòng)的阻力，通常用透氣性系數(shù)表示。煤層瓦斯含量也可用單位質(zhì)量純煤（去掉煤中水分和灰分）的瓦斯體積表示，單