【正文】 礦的鉆孔瓦斯抽采半徑。第三節(jié) 瓦斯抽采基本參數(shù)一、抽采鉆孔基本參數(shù)抽采鉆孔孔徑根據(jù)已建瓦斯抽采系統(tǒng)礦井的瓦斯抽采實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，抽采鉆孔的施工孔徑為Φ64mm，抽采效果相對(duì)理想，且施工方便，速度快，因此本礦井抽采鉆孔孔徑確定為Φ64mm。圖2－8 a 底板石門抽采鉆孔布置示意圖圖2－8 b 頂板石門抽采鉆孔布置示意圖注：本設(shè)計(jì)中的各種抽采方法可供礦井技術(shù)人員在日后的抽采工作中參考，具體的鉆孔參數(shù)為本次抽采工程的施工方案。4）、施工抽采孔前必須進(jìn)行有針對(duì)性的施工設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)應(yīng)包括鉆孔布置平面圖、剖面圖、開孔位置圖、鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)、施工要求等。2）、鉆孔孔徑要求Φ64～Φ90mm，鉆孔終孔間距以鉆孔有效影響半徑為依據(jù)，一般可為2～3m。鉆孔布置原則1）、鉆孔控制范圍為石門周界外5～8m的煤體（距石門巷道輪廓線外8m，煤層傾角8176。預(yù)抽鉆孔按以下原則設(shè)計(jì)。）長(zhǎng)度（m）備注1沿煤層傾斜方向9080當(dāng)工作面長(zhǎng)度變化時(shí)，鉆孔長(zhǎng)度根據(jù)變化情況適當(dāng)調(diào)整。 圖2－7采煤工作面“傾斜順層預(yù)抽鉆孔”布置示意圖表24 5008采煤工作面順層抽采鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔編號(hào)傾角（176?，F(xiàn)對(duì)5008工作面進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩個(gè)采面參數(shù)為：傾向長(zhǎng)度850m，工作面長(zhǎng)度220m。設(shè)計(jì)主要要求：鉆孔沿煤層走向布置，終孔位置與工作面運(yùn)輸巷間距15m,鉆孔間距3m,。 具體操作：通過預(yù)留密閉的取樣孔接φ50阻燃管,為保證采空區(qū)的抽采效果，該段阻燃管必須制作成間隔均勻的直徑為φ10mm以下的小孔；管末端堵嚴(yán)實(shí)；密閉外的管口段施工一φ6mm的小孔并制作與之相適應(yīng)的檢測(cè)嘴, 封孔管末端用球閥與抽采干管路相接，在每抽采區(qū)域的干管路中安設(shè)與管路相適應(yīng)的孔板流量計(jì)。 2β－ 653β－65 4β＋ 655β＋656β＋653）煤巷掘進(jìn)工作面實(shí)施“條帶預(yù)抽”，還是“邊掘邊抽”，由礦井根據(jù)情況確定。各掘進(jìn)作業(yè)點(diǎn)煤層傾角發(fā)生變化時(shí)，礦技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)進(jìn)行計(jì)算調(diào)整鉆孔施工傾角。煤巷掘進(jìn)工作面邊掘邊抽鉆孔布置見圖25，鉆孔參數(shù)見表23。右邊鉆場(chǎng)6，鉆孔終孔位置、開孔位置的要求與左邊鉆場(chǎng)、鉆孔一致。鉆孔編號(hào)為1~6。相鄰兩組鉆場(chǎng)間距50m。鉆場(chǎng)的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽放鉆孔布置要求、選用鉆機(jī)的外型尺寸及鉆桿長(zhǎng)度而定。第一組鉆場(chǎng)在工作面開口后5m處上下側(cè)錯(cuò)開布置。 2β＋ 513β＋52 4β＋12 395β＋17286β＋3018 7β－ 518β－529β－12 3910β－172811β－3018后續(xù)接替掘進(jìn)工作面巷道鉆孔技術(shù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工情況及時(shí)調(diào)整，必須做到先設(shè)計(jì)后施工，做到一工程一設(shè)計(jì)。 各掘進(jìn)作業(yè)點(diǎn)煤層傾角發(fā)生變化時(shí)，礦技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)進(jìn)行計(jì)算調(diào)整鉆孔施工傾角。xxxx煤礦掘進(jìn)工作面順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯見圖24，鉆孔參數(shù)見表22。3 掘進(jìn)工作面抽采方法順層超前鉆孔預(yù)抽煤體瓦斯的布孔形式有：在掘進(jìn)工作面退后鉆場(chǎng)中施工順層鉆孔(邊掘邊抽)或在掘進(jìn)工作面直接施工順層鉆孔。圖2－3 5008工作面采空區(qū)埋管布置示意圖注意：開采有自然發(fā)火危險(xiǎn)煤層時(shí)，在采空區(qū)瓦斯抽采過程中，應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)CO和溫度等參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時(shí)，應(yīng)控制抽采或暫停抽采。當(dāng)工作面推進(jìn)至下一個(gè)埋管口三通處，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)瓦斯的目的。工作面回風(fēng)隅角瓦斯抽采在5008工作面回風(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。）以后鉆孔與水平線夾角。頂板抽采鉆孔必須下導(dǎo)管至封孔段前方3～5m，導(dǎo)管末端2m，導(dǎo)管直徑10mm，鉆孔約150個(gè)。）孔深（m）備注1鉆孔方位以巷道中線為參考，偏角，左偏為“+”，右偏為“”2403合計(jì) 注意：施工過程，必須采用壓力水排渣，且有足夠的壓力和流量；無水或壓力水流量不足時(shí)，不得施工鉆孔。表21b 5008工作面頂板抽放鉆孔參數(shù)表孔號(hào)與巷道中線偏角（176。）以后鉆孔與水平線夾角。施工鉆孔時(shí)根據(jù)施工時(shí)的具體情況，調(diào)整鉆孔參數(shù)，確保鉆孔施工到位頂板抽采鉆孔必須下導(dǎo)管至封孔段前方3～5m，導(dǎo)管末端2m鉆孔(導(dǎo)管直徑10mm)3個(gè)。）傾角（176。5011采煤工作面、5013采煤工作面和5015采煤工作面高位頂板孔的布置可參照5008采煤工作面進(jìn)行設(shè)計(jì)。各鉆孔終孔點(diǎn)終孔于頂板裂隙帶內(nèi)，設(shè)計(jì)鉆孔終孔點(diǎn)距煤層頂板（垂距）30m（抽采后根據(jù)實(shí)踐調(diào)整）。在5008采煤工作面回風(fēng)巷沿開切眼退后30m位置布置第一個(gè)鉆場(chǎng)，向工作面采空區(qū)施工3個(gè)高位頂板孔。每個(gè)鉆場(chǎng)向工作面采空區(qū)施工3～5個(gè)煤層頂板穿層鉆孔(鉆孔終孔于裂隙帶內(nèi))，接管抽采采空區(qū)瓦斯。只有選擇合理的鉆孔參數(shù)，才能抽出較高濃度的采空區(qū)瓦斯，并能有效解決上隅角瓦斯超限等問題。圖 21 高碳煤層采后裂隙帶預(yù)計(jì)2）抽采工藝抽采原則：當(dāng)回采工作面回風(fēng)隅角瓦斯超過2%或回風(fēng)巷中出現(xiàn)瓦斯超限時(shí)，可以考慮對(duì)采空區(qū)實(shí)施頂板鉆孔抽采。預(yù)計(jì)高碳煤層開采后，冒落角55186。④+100m水平11上山采空區(qū)處、+50m水平1004北回風(fēng)上山采空區(qū)處分別布置插管抽采老采空區(qū)瓦斯。② 5015工作面、5013工作面、5011工作面、5008工作面隅角實(shí)施埋管抽采隅角瓦斯。設(shè)計(jì)首抽區(qū)域及抽采方法確定根據(jù)瓦斯治理總體方案和礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)首抽區(qū)域及抽采方法如下。④煤巷掘進(jìn)工作面掘進(jìn)時(shí)“邊抽邊掘”或“先抽后掘”。②采煤工作面回風(fēng)隅角瓦斯實(shí)施埋管抽采，對(duì)應(yīng)的裂隙帶瓦斯實(shí)施高位頂板孔抽采。在開采后，頂板垮落等造成的裂隙也會(huì)使這些地方吸附的瓦斯釋放出來，常造成工作面隅角、尾巷、回風(fēng)巷的瓦斯?jié)舛容^高。頂板大多含有煤屑，質(zhì)軟。在開采過程中，吸附在煤層中的瓦斯將被釋放出來，造成工作面隅角瓦斯?jié)舛瘸?。二、瓦斯來源分析根?jù)內(nèi)江市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件《關(guān)于全市礦山瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的通知》顯示：， m3/min，屬高瓦斯礦井。 南木樹煤礦礦井瓦斯儲(chǔ)量Wk　　　　Wk=Wl十W2十W3　　　?。?4＋0＋　　　?。酵ㄟ^以上分析，無論是裝備、技術(shù)，以及礦井煤層狀況、瓦斯賦存情況等，抽采瓦斯是完全可行的。采動(dòng)影響范圍：上鄰近層取50m~60m，下鄰近層取20m~30m；X2i——可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一個(gè)不可采煤層的瓦斯含量，m3/t；n——礦井可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)的不可采煤層數(shù)；W3——圍巖瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；可實(shí)測(cè)或按下式計(jì)算：W3=K（W1+W2） K——圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，一般取K=～； 南木寺煤礦礦井范圍內(nèi)的瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算如下：可采煤層瓦斯儲(chǔ)量WlW1=＝10508＝8400萬m3＝84Mm3 式中：Ali－礦井可采高碳煤層資源量為84萬噸；　 X1i—礦井煤層平均瓦斯含量，取8m3／t；可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)無不可采鄰近煤層，則不可采鄰近煤層的瓦斯儲(chǔ)量W2為0?！睹旱V瓦斯抽放規(guī)范》（AQ10272006）規(guī)定：礦井瓦斯儲(chǔ)量為礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和。表2－1　煤層瓦斯抽放難易程度表類 別鉆孔流量衰減系數(shù)(d1)煤層透氣性系數(shù)(m2/)容易抽放＞10可以抽放～10～較難抽放＞＜礦井瓦斯儲(chǔ)量豐富礦井保有資源/儲(chǔ)量1050萬噸，其中（122b），（333）。礦井煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定工作尚未開始，無相關(guān)數(shù)據(jù)，參考樂山市犍為縣己建瓦斯抽采系統(tǒng)礦井的瓦斯抽采情況，結(jié)合本礦煤層賦存條件，～，屬可以抽采煤層。4）技術(shù)力量: 芙蓉集團(tuán)已經(jīng)積累了相當(dāng)豐富的抽采經(jīng)驗(yàn)，只要將本礦的抽采人員送往芙蓉集團(tuán)各礦井，經(jīng)過一段時(shí)間的培訓(xùn)和實(shí)際操作；即通過走出去學(xué)習(xí)，請(qǐng)進(jìn)來傳授等多種方法,是完全可以掌握其抽采技術(shù)的。2）施工機(jī)具:重慶煤科分院、湛江煤機(jī)廠和西安煤科分院生產(chǎn)有各種型號(hào)的全液壓坑道鉆機(jī)，能全方位滿足礦井瓦斯抽采鉆孔施工的需求。省安委會(huì)辦公室要求該礦在2008年12月30日前必須建成瓦斯抽采系統(tǒng)，并驗(yàn)收合格，否則，將停產(chǎn)專項(xiàng)建設(shè)瓦斯抽采系統(tǒng)。圖1—4 工業(yè)廣場(chǎng)地面布置圖第二章 礦井瓦斯抽采設(shè)計(jì)第一節(jié) 建立抽采系統(tǒng)的必要性與可行性一、建立抽采系統(tǒng)的必要性礦井現(xiàn)屬高瓦斯礦井。第九節(jié) 礦井工業(yè)廣場(chǎng)簡(jiǎn)述礦井工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置有主井和風(fēng)井，設(shè)有調(diào)度室、澡堂、機(jī)修房、電修房、材料房、卸煤走廊、儲(chǔ)煤場(chǎng)、堆矸場(chǎng)和辦公房等。采用PUYURP—27/。采煤工作面及回風(fēng)巷中、掘進(jìn)工作面及其回風(fēng)巷中各設(shè)置一個(gè)甲烷傳感器，測(cè)風(fēng)站設(shè)置風(fēng)速傳感器、主要風(fēng)門設(shè)置風(fēng)門開關(guān)傳感器、引風(fēng)硐設(shè)置壓力傳感器，局部通風(fēng)機(jī)、主要通風(fēng)機(jī)設(shè)置設(shè)備開停傳感器。礦井共設(shè)置KJ2000瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)分站5臺(tái)，其中地面主要通風(fēng)機(jī)房1臺(tái)，井下4臺(tái)。安全監(jiān)控系統(tǒng)中心站設(shè)置在礦安檢處。掘進(jìn)工作面通風(fēng)掘出工作面采用局部通風(fēng)機(jī)配風(fēng)筒壓入式通風(fēng)。礦井總進(jìn)風(fēng)量4320m3/min，總回風(fēng)量4456m3/nin。采用DW型單體液壓支柱配DJB—1200/420絞接頂梁（）正懸臂齊梁齊柱支護(hù)。高檔普采（正在試采）：采用MG100/240—BW型雙滾筒割煤機(jī)割煤，一次采全高，不留頂?shù)酌?，不破頂?shù)装?，割下的煤直接上溜，人工只需清理浮煤。三、采煤方法及支護(hù)方式傾斜長(zhǎng)壁采煤法，“采區(qū)前進(jìn)，區(qū)內(nèi)后退式”布置。采煤工作面長(zhǎng)110m，對(duì)拉開采，工作面仰斜推進(jìn)，截煤機(jī)掏槽，放松動(dòng)炮輔助落煤，刮板輸送機(jī)運(yùn)輸。其開拓、開采情況詳見圖1—3。目前礦井在+50m水平布有3個(gè)對(duì)拉工作面，工作面編號(hào)分別為5005015015。各水平運(yùn)輸大巷沿煤層走向布置在煤層中。+100m與+50m水平間采用暗斜井連接，暗斜井傾角20186?；仫L(fēng)斜井擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)，并兼作安全出口。斜長(zhǎng)753m。擔(dān)負(fù)提升煤、矸、下放材料、設(shè)備、升降人員等，同時(shí)還擔(dān)負(fù)全礦井進(jìn)風(fēng)、敷設(shè)管纜線等任務(wù)，并設(shè)有梯子間作為礦井安全出口。第七節(jié) 礦井開拓與開采現(xiàn)狀一、礦井開拓該礦為立井開拓：有兩個(gè)出露地表的井筒即1個(gè)主井（主立井）和1個(gè)風(fēng)井（回風(fēng)斜井）。六、礦井供電電源礦井供電雙回路，其中一回路為資中縣35kv變電所經(jīng)架空線路（LGJ——395/11km）輸送至礦井附近的“三五”變電站，經(jīng)容量為26000KVA變壓器降壓為6kv供給；另一回路6kv電源，由該礦火力發(fā)電廠（3臺(tái)發(fā)電機(jī)容量共15000kw）供給。區(qū)內(nèi)無熱害，地溫正常。五、氣象與地溫井田內(nèi)所在區(qū)域氣候溫濕，具有春來早，秋雨綿，夏日長(zhǎng)且炎熱、有暴雨，冬季短暖、多霧、少有降雨特點(diǎn)。三、瓦斯根據(jù)內(nèi)江市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件【內(nèi)安監(jiān)救援（2007）237號(hào)】《關(guān)于全市礦山瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果的通知》顯示：，屬高瓦斯礦井。沿暗斜井和+50m水平人行道各敷設(shè)1趟Φ108mm的排水管道（一趟備用），水泵出水口位于+100m水平水溝，匯入+100m水倉。直徑108mm的排水管敷設(shè)至井口約150m處的地面水池。礦山采用兩級(jí)排水，即在+100m和+50m水平各設(shè)一套排水系統(tǒng)進(jìn)行排水。位于淺部的侏羅系珍珠沖段、馬鞍山段及大安寨段主要由紅色泥質(zhì)巖組成，具有更強(qiáng)的隔水能力。隔水層從詳查資料和鉆孔柱狀圖可知，礦山高炭煤層之上存在兩層隔水層：第一層：位于須家河組第5段（T3xj5）中下部，主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖組成，厚20～28m，與高炭煤層間距100m左右，具較強(qiáng)的隔水作用。須家河組第五段（T3xj5）：上部為灰～灰白色厚層狀細(xì)粒石英砂巖，具大型板狀交錯(cuò)層理；中部20m為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖互層，含植物化石及菱鐵礦結(jié)核，頂部含一層煤線（俗稱二夾炭）；下部為灰白色粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。全段厚24～28m。含水層本礦區(qū)的主要含水層位于須家河組第五段（T3xj5）和自流井組第四段（T1—2Z4）：自流井組第四段（T1—2Z4）：又稱為大安寨石灰?guī)r段，上部為紫紅色、灰綠色至灰色泥巖，局部含鈣質(zhì)及鈣質(zhì)角礫。根據(jù)CKlCK21號(hào)鉆孔資料，該斷層為導(dǎo)水?dāng)鄬?。其余水庫容量均較小。區(qū)內(nèi)堰塘、水庫較多，比較大型的水庫就有5座（回龍水庫、友誼水庫、桂花水庫、泉水溝水庫、二郎水庫），庫容量總計(jì)約380萬m3。礦區(qū)范圍內(nèi)無大型河流，僅在礦區(qū)南側(cè)有一條小河存在。第六節(jié) 礦井開采技術(shù)條件一、水文地質(zhì)條件xxxx煤礦位于四川盆地中部，地面標(biāo)高多在+445～+510m之間，地形起伏不大，屬淺丘地貌，相對(duì)高差一般30～50m。根據(jù)礦區(qū)詳查資料，本區(qū)高炭煤層為一個(gè)面積僅20多平方公里的透鏡體，礦區(qū)北西、西面高炭煤層薄化變質(zhì)，南西面存在一大片無煤或薄化區(qū)，礦區(qū)東面也存在逐漸變薄的趨勢(shì)。③么炭、底炭煤層夾矸均為鋁土質(zhì)砂巖，巖性特殊，薄而穩(wěn)定，是高炭煤層對(duì)比的重要標(biāo)志。 綜上所述，本區(qū)高炭煤層具有以下特點(diǎn)：①雖為復(fù)合煤層，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，煤層和矸石厚度變化不大，均能一次性同時(shí)開采。全區(qū)范圍內(nèi)均有分布，比較穩(wěn)定，是對(duì)比高炭煤層的重要依據(jù)之一。矸石：灰色薄層狀泥巖或灰黑色炭質(zhì)泥巖。矸石：黑色、褐黑色炭質(zhì)泥巖、泥巖，含鋁土，性硬脆，具貝殼狀斷口，～，分布比較廣泛。按煤層本身結(jié)構(gòu)特征，將三個(gè)煤分層從上至下命名為天炭、么炭、底炭，根據(jù)全區(qū)鉆孔資料，高炭煤層的基本結(jié)構(gòu)如下：天炭：為高炭頂部煤層，～，變化較大，局部含有薄夾矸。三、煤層特征礦井開采