【正文】 水器，由于XX煤礦主要是瓦斯預(yù)抽，鉆孔及抽放管路內(nèi)可能有涌水，XX礦井下均為負(fù)壓管路，需安裝負(fù)壓放水器，也可安裝自動(dòng)放水器，負(fù)壓放水器安裝見圖48，人工放水器結(jié)構(gòu)及安裝見圖49。式中：qv——?dú)怏w體積流量，m3/s；K ——孔板系數(shù)（出廠時(shí)測(cè)定，給用戶提供的K值）；Δh——U型管水柱壓差，mm。當(dāng)氣體經(jīng)管路通過(guò)孔板時(shí)，在孔板兩側(cè)產(chǎn)生壓差，通過(guò)壓差可以計(jì)算出管路中氣體的流量。(3) 計(jì)量裝置：瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個(gè)重要參數(shù)，孔板流量計(jì)用以測(cè)定瓦斯抽放管路中的瓦斯流量。測(cè)壓管高度設(shè)計(jì)為20mm，選用內(nèi)徑6mm的紫銅管，在安裝管路之前預(yù)先焊上，平時(shí)用密封罩罩住或用細(xì)膠管套緊捆死，以防漏氣。設(shè)計(jì)選用的閥門為截止閥。泵站配置U型管水柱計(jì)、瓦斯檢定器（100％）、高負(fù)壓取樣器、氣壓計(jì)等檢測(cè)儀。 附屬裝置管路附屬設(shè)施主要包括如下設(shè)備：抽放管路低洼處要安裝放水器。井下管路再涂一層煤焦瀝青漆。托掛安裝見圖44，井下支撐墩與地面支撐墩類似見圖43，吊掛式安裝見圖45。圖42地面管路支撐架示意圖 圖43 地面管路支撐墩示意圖二、井下管路安裝敷設(shè)井下抽放瓦斯管路包括風(fēng)井管路、總回巷管路和掘進(jìn)工作面管路。每隔6m設(shè)置一個(gè)支撐架，也可采用地面支撐墩，必要時(shí)在支撐上設(shè)有半圓形管卡固定管路，防止管路下滑。井下管路煤礦井下的環(huán)境條件較惡劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受壓變形，空氣濕潤(rùn)易銹蝕等，為此對(duì)煤礦井下抽放瓦斯管路的敷設(shè)有如下要求：(1)瓦斯管路應(yīng)采取防腐、防銹蝕措施；(2)傾斜巷道的瓦斯管路，應(yīng)用卡子將管道固定在巷道支護(hù)上，以免下滑；(3)管路敷設(shè)要求平直，盡量避免急彎；(4)管路敷設(shè)時(shí)，要考慮流水坡度，要求坡度盡量一致，避免高低起伏，低洼處需安裝放水器；(5)新敷設(shè)的管路要進(jìn)行氣密性。H局=Q—抽放混合瓦斯量，m3/h。約1000m。摩擦阻力計(jì)算：式中 H摩—管路的摩擦阻力，Pa。 管網(wǎng)阻力計(jì)算抽放瓦斯管路阻力包括摩擦阻力和局部阻力。瓦斯抽放管徑選擇如表41 所示。當(dāng)管中瓦斯流速取10m/s，抽放管路中混合流量按20m3/min計(jì)算：D=206mm，因此可管路選擇內(nèi)徑為200mm的8寸管，一般選用無(wú)縫鋼管，由于礦井規(guī)模較小，為節(jié)省投資，也可采用焊縫鐵管，壁厚46mm，如考慮安裝及運(yùn)輸方便，也可采用玻璃鋼管。Q—瓦斯管中混合瓦斯流量，m3/min。故一般采用下式計(jì)算，并參照抽放泵的實(shí)際能力使之留有備用量，同時(shí)尚需考慮運(yùn)輸和安裝方便。抽放瓦斯管路敷設(shè)路線如圖41： 抽放瓦斯管徑選擇瓦斯抽放管徑選擇合理否，對(duì)抽放瓦斯系統(tǒng)的建設(shè)投資及抽放系統(tǒng)效果有很大影響。根據(jù)礦井的具體情況，由于回風(fēng)井今后將廢棄，因此抽放管路從副平硐通到地面，在副平硐口以北的山上，開出一塊平地，用來(lái)建泵站。這樣泵站即使布置在井下也不能縮短抽放管路的長(zhǎng)度，而且布置在井下需打硐室，供電及供水都不如地面方便，因此這種情況下，泵站一般都布置在地面。 抽放泵位置選擇抽放泵站的位置，一般有兩種選擇，一種是泵站布置在井下靠近抽放地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)流中，這樣可以大大減少管路長(zhǎng)度，可以根據(jù)抽放地點(diǎn)的改變移動(dòng)抽放泵，可以節(jié)省管路投資，前提條件是抽放管路排出的瓦斯排放到采區(qū)專用回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷后，經(jīng)稀釋瓦斯?jié)舛炔怀蕖? 瓦斯抽放管路系統(tǒng) 抽放管路及抽放泵位置選擇原則抽放管路應(yīng)盡量選擇敷設(shè)在巷道曲線段少和距離短的線路中，盡可能避開運(yùn)輸繁忙巷道，首選回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)，還要考慮安裝、檢修方便。5）應(yīng)在上隅角設(shè)擋風(fēng)簾，并調(diào)整插管的位置和深度，以保證抽放濃度較高。3）插管抽放時(shí)，插入上隅角的管路應(yīng)為軟管，可避免撞擊，同時(shí)軟管應(yīng)阻燃防靜電。 采空區(qū)插管抽放的安全管理1）所有參加采空區(qū)插管（埋管）抽放的工作業(yè)人員必須掌握操作的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，熟知瓦斯的基本知識(shí)，嚴(yán)格遵守規(guī)程，安全負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全把關(guān)。同煤層傾角3075以上兩種方法中，掘進(jìn)工作面先抽后掘影響掘進(jìn)的進(jìn)度，而邊掘邊抽雖不影響掘進(jìn)速度，但需打鉆場(chǎng)增加工程量，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用比較，選擇效果較好的一種抽放方法。）孔深（m）鉆孔直徑（mm）掘進(jìn)鉆孔β18176。 圖39 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽示意圖表33 邊掘邊抽鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔與巷道夾角（176。 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽除采取迎頭打鉆孔抽放外，也可以考察邊掘邊抽，其優(yōu)點(diǎn)抽放時(shí)不影響掘進(jìn)，且抽放效果較好，缺點(diǎn)是需掘鉆場(chǎng)，增加工程量，見圖39，鉆場(chǎng)規(guī)格寬2m，長(zhǎng)4m，高與掘進(jìn)巷道相同。鉆孔封孔器與抽放管路的連接如圖38所示。 鉆孔與管路的連接聚氨酯封孔1小時(shí)后，便可與抽放管路連接（水泥砂漿封孔不但麻煩，還需經(jīng)25小時(shí)后才可與抽放管路連接）。為了避免封孔管晃動(dòng)影響封孔質(zhì)量，孔口處用木塞楔緊。抽放管為內(nèi)徑25mm的焊縫鋼管，長(zhǎng)為5～6m，在管前端焊上鐵檔板，套上木塞和橡膠墊圈，距前端橡膠墊圈1m處，再套上木塞和橡膠墊圈，并用鐵線纏緊固定，在1m間距內(nèi)的抽放管上固定一塊毛巾布（1m）。該聚氨酯封孔材料膨脹倍數(shù)20倍以上，聚氨酯發(fā)泡均勻、細(xì)小，孔隙又不聯(lián)通，還有可塑性，適于動(dòng)壓區(qū)封孔；在抽放瓦斯負(fù)壓60～80KPa、正壓2MPa下，鉆孔密封嚴(yán)實(shí)不漏氣。對(duì)于井下封孔而言，主要要求聚氨酯在發(fā)泡后，其內(nèi)所形成的孔為封閉孔，即各孔之間互不連通，另外對(duì)發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡倍數(shù)、固化后的強(qiáng)度，可塑性等均有一定的要求。）鉆孔與水平面夾角（176。 圖37 掘進(jìn)工作面鉆孔布置示意圖注：上圖僅供參考，鉆孔開孔位置應(yīng)避開破碎處，鉆孔的個(gè)數(shù)可以根據(jù)瓦斯及斷面情況布置48個(gè)左右，可根據(jù)抽放情況增減。抽放方法：在掘進(jìn)工作面向迎頭打順層鉆孔，在工作面掘進(jìn)前進(jìn)行預(yù)抽，降低或消除掘進(jìn)工作面瓦斯突出的危險(xiǎn)。為提高抽放瓦斯鉆孔的抽放瓦斯量，防止鉆孔垮孔、堵孔，影響抽放效果，頂板孔內(nèi)可采用鐵套管固孔，以提高鉆孔的密封性，每施工完成一個(gè)鉆孔后立即進(jìn)行封孔。在孔內(nèi)插入直徑50mm的雙抗塑料管作為抽放瓦斯管，封孔可采用兩種方法：聚胺酯封孔或水泥封孔。圖36 頂板高位鉆孔抽放上鄰近層瓦斯示意圖封孔工藝：鉆孔施工時(shí)，先采用直徑78mm鉆頭開孔，開孔深度6m。）傾角（176。鉆孔布置：每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置4個(gè)鉆孔，呈扇形布置，詳見圖36，鉆孔參數(shù)見表32。 圖35 已采老采空區(qū)插管抽放瓦斯示意圖 高位鉆孔抽放鄰近層瓦斯抽放方法：采用頂板高位鉆孔抽放鄰近層及圍巖的瓦斯。采空區(qū)埋管抽放見圖34。 對(duì)于采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面，如果采取上隅角淺部插管效果不好，無(wú)法解決瓦斯超限問題，可以考慮在回風(fēng)巷打木垛，將鐵管插入采空區(qū)較深的位置，隨著工作面的推進(jìn)，不斷的向外拖拽插入的管路，插管長(zhǎng)度可根據(jù)情況確定，一般510m左右，如果插管伸入采空區(qū)較深（20m以上），也可叫做采空區(qū)瓦斯抽放，見圖33。抽放管伸入上隅角長(zhǎng)度及位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際抽放效果，不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。抽放工藝如圖31所示。為操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用6m長(zhǎng)的鎧裝軟管與主抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高），抽放軟管與木棒綁在一直（避免軟管口下耷），用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾，提高抽放效果。本煤層瓦斯預(yù)抽今后再考慮。可邊掘邊抽或先抽后掘 根據(jù)XX礦的情況，與鄰近層抽放相對(duì)，采空區(qū)瓦斯抽放投資小，操作簡(jiǎn)單，因可首先考慮采空區(qū)瓦斯抽放，在采空區(qū)抽放時(shí)，可先采用上隅角插管抽放，如效果不好再采取深部埋管或埋管抽放。老塘（已采采空區(qū)）密閉抽放老塘瓦斯涌出量大防止老塘瓦斯向外涌出鄰近層瓦斯抽放高位鉆孔抽放鄰近層瓦斯鄰近層較多且瓦斯涌出量較大抽放效果一般較好，但需打巖石鉆孔，施工及管理難度較大。采空區(qū)埋管采空區(qū)瓦斯涌出量大前兩種方法無(wú)法解決問題時(shí)考慮采用。表31 可行的抽放方案抽放方法抽放工藝?yán)? 由備注采空區(qū)瓦斯抽放上隅角淺部插管上隅角瓦斯?jié)舛容^高工藝簡(jiǎn)單，可解決上隅角附近小范圍瓦斯超限問題。根據(jù)上述選擇瓦斯抽放方法的原則，結(jié)合XX礦煤層的賦存、瓦斯來(lái)源等特點(diǎn)，決定采取鄰近層或采空區(qū)瓦斯抽放的方法。 瓦斯抽放方法確定抽放瓦斯方法的選擇，主要是根據(jù)礦井（或采區(qū)、工作面）瓦斯來(lái)源、煤層賦存狀況、采掘布置、開采程序以及開采地質(zhì)條件等因素進(jìn)行綜合考慮。礦的煤層賦存與開采條件，各鄰近層較薄，進(jìn)行鄰近層瓦斯抽放在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。此時(shí)煤層與巖層之間形成的空隙與裂縫，不僅可儲(chǔ)存卸壓瓦斯，而且也是良好的瓦斯流動(dòng)通道，為防止鄰近層瓦斯向開采層工作面涌出就應(yīng)當(dāng)用抽放的辦法來(lái)處理這部分瓦斯。 鄰近層瓦斯抽放鄰近層瓦斯抽放就是通常所說(shuō)的卸壓層瓦斯抽放。邊采邊抽利用工作面開采時(shí)的卸壓效應(yīng)抽放本層瓦斯，當(dāng)工作面推進(jìn)時(shí)，工作面前方煤體由于卸壓，透氣性大大增加，抽放效率大幅度提高，采用斜向孔或交叉鉆孔，抽放工作面前方煤體的卸壓瓦斯。初步估算，2201工作面采空區(qū)瓦斯涌出量占整個(gè)工作面瓦斯涌出量的50％以上，是工作面瓦斯涌出的主要來(lái)源,采空區(qū)瓦斯涌出中有一部分來(lái)自鄰近層。采落煤及煤壁瓦斯涌出來(lái)自開采煤體，采空區(qū)瓦斯涌出則可包括以下幾部分，即圍巖瓦斯涌出、未采分層瓦斯涌出、丟煤瓦斯涌出和鄰近層瓦斯涌出等。抽放實(shí)踐已證明，在煤層群開采時(shí)，鄰近層瓦斯抽放和采空區(qū)瓦斯抽放效果一般都比較好，故XX礦進(jìn)行鄰近層或采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)上是可行的，同時(shí)瓦斯抽放能保證正常生產(chǎn)，所以經(jīng)濟(jì)上也是合理的。XX礦沒有進(jìn)行過(guò)抽放可行性研究工作，但根據(jù)鄰近的盤江局的抽放情況，煤層透氣性尚可，本煤層預(yù)抽完全可行。開采層瓦斯抽放（未卸壓）的可行性是指在原始透氣性條件進(jìn)行預(yù)抽的可能性。此外，今后為預(yù)防17?？赡馨l(fā)生煤與瓦斯突出，須考慮進(jìn)行煤層預(yù)抽。眾所周知，加強(qiáng)通風(fēng)是處理瓦斯的最有效方法，而當(dāng)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能解決的瓦斯涌出量時(shí)就應(yīng)當(dāng)采取抽放瓦斯措施，對(duì)于局部區(qū)域的瓦斯超限（如上隅角等），采用通風(fēng)方法可能無(wú)法解決瓦斯問題或采用通風(fēng)方法不合理時(shí)，也必須采取瓦斯抽放措施。必需須采取瓦斯抽放措施。 抽放工作面概況2201采煤工作面位于南采區(qū)，開采201號(hào)煤層，平均采高2m左右，工作面采長(zhǎng)84m，走向長(zhǎng)度800m，采用爆破落煤，工作面采用單體液壓支拄和金屬鉸接頂梁支護(hù)，全部垮落法管理頂板，工作面采用U型通風(fēng)，配風(fēng)量740m3/min，％左右，回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛扔谐蕃F(xiàn)象。礦井南區(qū)目前總風(fēng)