【正文】 初期采空區(qū)瓦斯抽采使用現(xiàn)有的地面固定式抽采系統(tǒng)；隨著采空區(qū)數(shù)量的增加，根據(jù)采空區(qū)瓦斯涌出情況，建設(shè)第二套瓦斯抽采系統(tǒng)，增加 2 臺(tái)泵，用于抽采 15煤采空區(qū)瓦斯 。采用一次設(shè)計(jì)，分步實(shí)施的方案。 （三） 抽采系統(tǒng) 礦井目前在地面建有一套固定瓦斯抽 采系統(tǒng)，安裝 CBF4102BV3 型水環(huán)真空泵 2臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，電機(jī)功率 160kW，最大抽采量 130m3/min。 礦井開采初期，由于開采淺部煤層，煤層瓦斯含量低，可抽采瓦斯量少，因此，在淺部 15 號(hào)煤層暫不考慮進(jìn)行瓦斯抽采，隨著向深部開采，加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)，當(dāng)采用通風(fēng)解決瓦斯困難時(shí)，即時(shí)對(duì) 15煤層采取抽采措施。據(jù)此，設(shè) 計(jì)確定本礦井 9 號(hào)煤層的預(yù)抽率為 35%， 15 號(hào)煤層的預(yù)抽率為 40%。 （二）抽采參數(shù) 抽采率 抽采率根據(jù)煤層可抽性及抽采時(shí)間確定。鉆孔長(zhǎng)度在 130m以上，保持 30m 以上的超前距。 頂板走向長(zhǎng)鉆孔抽采是在工作面的回風(fēng)巷道內(nèi)向煤層頂板方向迎著工作面推進(jìn)方向打扇形鉆孔，鉆孔終孔位置位于采空區(qū)上方裂隙帶內(nèi)，以抽采采空區(qū)和鄰近層的瓦斯。當(dāng)工作面推進(jìn)至下一個(gè)埋管口三通處，接替埋管口已經(jīng)埋在采空區(qū)內(nèi) 3～ 5m時(shí)，將埋在采空區(qū)里的前一埋管段 控制閥門關(guān)閉，打開下一循環(huán)的埋管口閥門，以此達(dá)到利用埋管不斷抽采采空區(qū)的瓦斯的目的。 排瓦斯尾巷尾巷回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷 圖 5－ 4－ 4 尾巷插管抽采法示意圖 埋管抽采法是在回風(fēng)巷抽采管的末端設(shè)一彎管，使抽采管口抬高至回風(fēng)巷頂，并設(shè)木垛對(duì)其管口進(jìn)行保護(hù)，以此形成埋管口。 尾巷插管抽采法是在回采工作面的排瓦斯尾巷安裝瓦斯抽采管，排瓦斯尾巷與回風(fēng) 巷每隔 30m用聯(lián)絡(luò)巷連通，當(dāng)工作面推進(jìn)到聯(lián)絡(luò)巷時(shí)，沿聯(lián)絡(luò)巷頂板敷設(shè)一段瓦斯抽采管，并在管口設(shè)木垛保護(hù)，工作面推過聯(lián)絡(luò)巷后，密閉聯(lián)絡(luò)巷，開始抽采采空區(qū)瓦斯。見圖 5－ 4－ 3 所示。永久性密閉要選擇頂?shù)装鍒?jiān)固的巖（煤）層巷道，兩道密閉墻（磚段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 175 或料石）中間充填砂或黃土，密閉墻四周要掏槽，插管抽采的密閉上還應(yīng)設(shè)置注砂（泥漿）管和采氣測(cè)溫管等觀測(cè)管。加強(qiáng)采空區(qū)密閉對(duì)全封閉采空區(qū)瓦 斯抽采是個(gè)必要條件，提高采空區(qū)的氣密性可防止漏氣，保持必要的抽采瓦斯?jié)舛群头乐褂凶匀純A向煤層因漏氣進(jìn)氧而發(fā)生采空區(qū)發(fā)火。 綜采面抽放鉆孔回風(fēng)巷圖 5－ 4－ 2 開采層瓦斯抽采順層鉆孔布置方式示意圖 采空區(qū)瓦斯抽采 全封閉采空區(qū)是指工作面已采完封閉的采空區(qū)，也稱老采空區(qū)。兩種鉆孔交替布置，平行鉆孔與斜向鉆孔呈 15176。 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 174 圖 5－ 4－ 1 掘進(jìn)巷道邊掘邊抽鉆孔布置方式示意圖 本煤層預(yù)抽 在回風(fēng)順槽沿工作面傾斜方向布置順層鉆孔，預(yù)抽工作面煤體內(nèi)的瓦斯。鉆孔傾角原則上須保證鉆孔在煤層內(nèi)，鉆孔傾角與巷道底板平行或根據(jù)煤層的厚度略有上、下傾角。相鄰兩組鉆場(chǎng)之間的間距為 280m。 邊掘邊抽 在煤巷掘進(jìn)工作面后 5m處的巷道兩幫各施工一個(gè)鉆場(chǎng)。 礦井抽采瓦斯的目的是為了降低煤層瓦斯含量，為煤炭開采提供安全生產(chǎn)環(huán)境。 三、 瓦斯抽放 根據(jù) 20xx 年 8 月煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院編制的 《 壽陽縣段王煤化有限責(zé)任公司礦井瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì) 》 ， 本 礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 ，絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，瓦斯涌出量大， 單用通風(fēng)方法 難以解決瓦斯問題，因此， 根據(jù)有關(guān)規(guī)定，建立瓦斯抽采 系統(tǒng)。 礦 井生產(chǎn) 至今 ，尚未發(fā)生過煤與瓦斯突出現(xiàn)象。 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 173 1采掘工作面位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，增加必要的通風(fēng)構(gòu)筑物，以保證工作面有合理的通風(fēng)系統(tǒng)。 1井下電氣設(shè)備選型、管理及電纜架設(shè)、接線等，生產(chǎn)過程中必須按《煤礦安全規(guī)程》電氣有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，同時(shí)在生產(chǎn)中配備瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 1因故停電、停風(fēng)時(shí)，必須馬上撤出人員，切斷電源。 加強(qiáng)通風(fēng)管理，在 主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間的每個(gè)聯(lián)絡(luò)巷中，必須砌筑永久性風(fēng)墻，需要使用時(shí)，必須安設(shè) 2 道聯(lián)鎖的正向風(fēng)門和 2 道反向風(fēng)門 ，掘進(jìn)工作面局扇應(yīng)裝設(shè)三專一閉鎖設(shè)施，保證局扇可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。 爆破作業(yè)必須執(zhí)行“一炮三檢制”，嚴(yán)格做好當(dāng)班記錄。 （ 4） 局部瓦斯聚集時(shí)要及時(shí)處理。 （ 2）采掘工作面、硐室、使用的機(jī)電設(shè)備安設(shè)地點(diǎn)、有人作業(yè)的地點(diǎn)，都應(yīng)納入檢查范圍。 瓦斯檢查工必須攜帶便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀。 工 作面必須安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)斷電報(bào)警裝置。 上、下組煤總回風(fēng)巷中瓦斯?jié)舛瘸^ %時(shí)，必須立即查明原因，進(jìn)行處理。 建立完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。此外，隨著礦井的開拓開采，井下排水會(huì)使地下水的循環(huán)加快，也能對(duì)井下作業(yè)場(chǎng)所起到較好的降溫作用。 隨著開采深度的增大，礦井后期開采深部時(shí)地溫預(yù)計(jì)較高，屆時(shí)有可能給井下作業(yè)環(huán)境帶來不利影響。設(shè)計(jì)選用摩擦阻力小的支護(hù)方式，巷道施工時(shí)要注意井巷工程的成型及質(zhì)量，盡可能使井巷壁面光滑，在主要巷道內(nèi)不得隨意堆放車輛、堆積物料，對(duì)拐彎巷 道、區(qū)率半徑應(yīng)盡量加大。 防止漏風(fēng)與降低風(fēng)阻的措施 漏風(fēng)會(huì)使井下有效風(fēng)量減少，增加風(fēng)機(jī)無效 電耗 ，導(dǎo)致井下氣候、衛(wèi)生和安全生產(chǎn)條件惡化，因此必須加強(qiáng)通風(fēng)管理，對(duì)井下通風(fēng)構(gòu)筑物除正確選擇位置，保證施工質(zhì)量外，還要加強(qiáng)日常維修，嚴(yán)格管理制度，對(duì)采空區(qū)必須及時(shí)封閉，合理布置進(jìn)、回風(fēng)巷的相互位置，對(duì)其之間的聯(lián)絡(luò)巷不用時(shí)要及時(shí)密閉。 在主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間的每個(gè)聯(lián)絡(luò)巷中，必須砌筑永久性風(fēng)墻，需要使用時(shí)，必須安設(shè) 2 道聯(lián)鎖的正向風(fēng)門和 2 道反向風(fēng)門； 在爆炸材料庫(kù)通路內(nèi)設(shè)置抗沖擊波活門、抗沖擊波密閉門； 在蓄電池電機(jī)車修理間回風(fēng)通路內(nèi)、爆炸材料庫(kù)回風(fēng)通路內(nèi)， 采區(qū)變電所回風(fēng)通路內(nèi) 設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門； 工作面及采區(qū)采完后必須砌筑永久擋風(fēng)墻，予以封閉 ； 層面交叉巷道設(shè)置風(fēng)橋；在 上組煤總回風(fēng)巷，下組煤北總回風(fēng)巷，北輔助回風(fēng)巷、回采工作面上下順槽按規(guī)程要求位置設(shè)置測(cè)風(fēng)站， 觀測(cè)礦井總進(jìn)風(fēng)量、總回風(fēng)量及工作面的進(jìn)風(fēng)量和回風(fēng)量 ；回風(fēng)立 井井口設(shè)防爆門。s2/m4） （ m） （ m） （ m2） （ m2） 3 （ m3/s） （ m3/s） 2 （ m/s） （ Pa） 1 主斜井 料石砌碹 120 63 50 2500 10 表土段 2 主斜井 錨噴 100 700 50 2500 95 基巖段 3 聯(lián)絡(luò)巷 錨噴 90 35 42 1764 8 4 機(jī)頭硐室繞道 錨噴 100 80 71 5041 60 5 機(jī)頭硐室巷道 錨噴 100 40 71 5041 30 6 上組煤皮帶下山 錨網(wǎng)噴 120 1321 71 5041 327 7 工作面皮帶順槽 錨網(wǎng) 200 1658 44 1936 263 8 9 煤綜采工作面 液壓支架 325 160 44 1936 48 9 工作面回風(fēng)順槽 錨網(wǎng) 180 1723 44 1936 246 10 上組煤回風(fēng)下山 錨網(wǎng)噴 95 50 109 11881 23 11 上組煤回風(fēng)下山 錨網(wǎng)噴 95 1378 112 12544 672 12 上組煤總回風(fēng)巷 錨網(wǎng)噴 95 1240 112 12544 605 13 西風(fēng)井 混凝土砌碹 120 252 130 16900 323 14 風(fēng)硐 混凝土砌碹 45 50 130 16900 43 小計(jì) 2065 局部阻力 (占 15%) 310 合計(jì) 2375 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 170 礦井生產(chǎn) 20 年時(shí)： A 北 后 = / 1h = / 2716 = A 西后 = / 2h = / 2375 = A 總 后 = （ Q1+Q2） /21221 hQhQ ??1 =（ 110+120） / 120xx0 23751202716110 ?? xx =2 以上計(jì)算結(jié)果表明，礦井生產(chǎn)初期和生產(chǎn) 20 年時(shí)， 北 風(fēng)井 、 西風(fēng)井及全礦井的通風(fēng)難易程度均為容易。s2/m4） （ m） （ m） （ m2） （ m2） 3 （ m3/s） （ m3/s） 2 （ m/s） （ Pa） 1 進(jìn)風(fēng)行人井 料石砌碹 100 50 70 4900 25 表土段 2 進(jìn)風(fēng)行人井 錨噴 90 542 70 4900 246 基巖段 3 聯(lián)絡(luò)巷 錨噴 90 25 54 2916 4 4 井底車場(chǎng)巷道 錨噴 100 20 112 12544 5 5 下組煤軌道巷 錨網(wǎng)噴 100 580 91 8281 202 6 下組煤軌道下山 錨網(wǎng)噴 100 50 91 8281 17 7 下組煤軌道下山 錨網(wǎng)噴 100 966 71 5041 199 8 工作面皮帶順槽 錨網(wǎng) 200 2559 26 676 178 9 下組煤綜采工作面 液壓支架 325 140 26 676 40 10 工作面回風(fēng)順槽 錨網(wǎng) 180 2559 26 676 252 11 下組煤回風(fēng)下山 錨網(wǎng)噴 95 940 96 9216 337 12 下組煤總回風(fēng)巷 錨網(wǎng)噴 95 808 99 9801 308 13 下組煤總回風(fēng)斜巷 錨網(wǎng)噴 95 330 99 9801 126 14 下組煤北總回風(fēng)巷 錨網(wǎng)噴 95 868 102 10404 351 15 北風(fēng)井 混凝土砌碹 120 141 110 12100 72 16 風(fēng)硐 混凝土砌碹 45 50 110 12100 31 小計(jì) 2362 局部阻力 (占 15%) 354 合計(jì) 2716 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 168 礦井生產(chǎn)初期西風(fēng)井通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算表 表 5－ 2－ 3 序號(hào) 巷道名稱 支護(hù)方式 摩擦阻力系數(shù) 井巷長(zhǎng)度 斷面凈周長(zhǎng) 凈斷面 S3 風(fēng)量 Q2 風(fēng)速 阻力（風(fēng)壓） 備注 α104 L P S Q v H （ N 則礦井生產(chǎn)初期： A 北 初 = / 2h = 110 / 2182 = A 西初 = / 2h = 120 / 1495 = A 總初 = （ Q1+Q2） /21221 hQhQ ??1 =（ 110+120） /120xx0 14951202182110 ?? xx = 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 166 礦井生產(chǎn)初期北風(fēng)井通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算表 表 5－ 2－ 1 序號(hào) 巷道名稱 支護(hù)方式 摩擦阻力系數(shù) 井巷長(zhǎng)度 斷面凈周長(zhǎng) 凈斷面 S3 風(fēng)量 Q2 風(fēng)速 阻力（風(fēng)壓） 備注 α104 L P S Q v H （ N （二） 礦井通風(fēng)等積孔 計(jì)算 本礦井采用分區(qū)通風(fēng)，各風(fēng)井風(fēng)機(jī) 等積孔采用以下公式計(jì)算： A = / h 式中 A—— 通風(fēng)等積孔， m2； Q —— 各風(fēng)機(jī)風(fēng)量， m3/s； h —— 各風(fēng)機(jī)的負(fù)壓， Pa。 經(jīng)計(jì)算，礦井生產(chǎn)初期 北 風(fēng)井負(fù)壓為 2182Pa，西風(fēng)井負(fù)壓為 1495Pa；生產(chǎn) 20 年時(shí)北 風(fēng)井負(fù)壓為 2716Pa，西風(fēng)井負(fù)壓為 2375Pa。 局部阻力 礦井局部阻力按礦井摩擦阻力的 15%考慮。s2／ m4； L —— 井巷長(zhǎng)度， m； P —— 巷道凈周長(zhǎng)， m； S —— 巷道凈斷面積， m2； Q —— 井巷中通風(fēng)的風(fēng)量， m3／ s。 五 、 礦井通風(fēng)負(fù)壓 及等積孔 計(jì)算 （一）通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算 根據(jù)礦井的開拓方式和采區(qū)布置，設(shè)計(jì)對(duì)礦井生產(chǎn)初期和投產(chǎn) 20 年時(shí)的通風(fēng)負(fù)壓進(jìn)行計(jì)算。 （ 2）按用風(fēng)地點(diǎn)分配 ① 井底車場(chǎng) 爆炸材料庫(kù)： 3m3/s； 蓄電池機(jī)車充電硐室： 3m3/s