【正文】 區(qū)礦井瓦斯的基礎(chǔ)參數(shù)確定如下：煤層瓦斯含量為 — m3/t；平均瓦斯含量為 m3/t；煤層透氣系數(shù) λ=㎡/Mpa 2d；百米鉆孔初始瓦斯流量 q0= m3/min100m；鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) a=百米鉆孔極限自然流量 73000m 3 瓦斯涌出量計(jì)算 回采工作面瓦斯涌出預(yù)測工作面瓦斯涌出量可分為二部分：本煤層瓦斯涌出和圍巖瓦斯涌出。 通風(fēng)方式 礦井通風(fēng)方式為分區(qū)抽出式。礦井開采方法為采區(qū)前進(jìn)、區(qū)段后退、上、下山布置走向長壁頂板全部冒落法開采。 開采方式采區(qū)上、下山單翼或雙翼布置，走向長臂后退式自由冒落采煤法，分區(qū)抽出式通風(fēng)，石門聯(lián)絡(luò)開采五、四、二煤段煤層。礦井開拓方式為一斜井、一對主副豎井分水平開拓。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 20在山坡、山腳處，大氣降水通過坡積層、洪積層補(bǔ)給有關(guān)煤系砂巖含水層。北干渠河床直接揭露新近系系泥灰?guī)r，渠水下灌新近系泥灰?guī)r，進(jìn)而補(bǔ)給石炭系和寒武系灰?guī)r含水層。(2) 區(qū)域含水巖組依據(jù)地層巖性、巖溶、裂隙發(fā)育特征、水力性質(zhì)和富水特征，將平頂山礦區(qū)含水層（組）自上而下劃分為五大含水巖組，即新生界第四系松散類孔隙含水層和新近系泥灰?guī)r巖類巖溶裂隙含水層組成的孔隙、巖溶含水巖組、二疊系碎屑巖類裂隙含水巖組、石炭系碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、寒武系碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組、變質(zhì)巖巖類裂隙含水巖組。北干渠最大洪水流量為 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 19167m3/s。沙河距礦區(qū)最近，最大洪峰流量 3300m3/s，旱季流量 。礦區(qū)內(nèi)大的地表水體為汝河、沙河、湛河、烏江河及與白龜山水庫相連的北干渠。 李 口 向 斜 軸 南翼 ， 以 紅 石 山 、 龍 山 擂 鼓 臺(tái) 、 落 鳧 山 、 平 頂 山 、 馬 棚 山 、 焦 贊 寨 等 低 山組 成 地 表 分 水 嶺 ， 標(biāo) 高 +300～ +506m。礦 區(qū) 主 體 構(gòu) 造 為 李 口 向 斜 ， 向 斜 南 東 部 仰 起 ， 北 西 部 傾 伏 。平頂山——首山水文地質(zhì)段北西、南西、北及北東和南及南東部分別以郟縣斷層、鍋底山斷層、洛崗斷層、襄郟斷層和洛崗斷層為界，形成地壘構(gòu)造，十礦位于該水文地質(zhì)段南部。 (4) 煤的自燃傾向性本礦主要可采煤層屬自燃及容易自燃煤層，應(yīng)采取措施，防止自燃事故的發(fā)生。(3) 煤塵十礦分別在主要煤層的采面、風(fēng)巷、切眼中取樣進(jìn)行煤塵爆炸性鑒定（表 ） ，測定的火焰長度達(dá) 300mm 以上，測定煤塵爆炸指數(shù)為%～%，具有爆炸危險(xiǎn)性。daf)煤層孔號止煤深度(m) CO2 N2 CH4 CO2 N2 CH4201 2012 211 2119 221 228 2215 2216 2317 2318 2413 2415 2515 2516 二 125′ 19 （2）煤層瓦斯壓力針對煤層瓦斯含量高，且為煤與瓦斯突出的礦井，本礦在己二采區(qū)布置了十幾個(gè)井下瓦斯壓力測試鉆孔，測試成功 7 孔（表 223） 。各煤層的甲烷成分及含量總體隨深度的增加而增大，由于樣點(diǎn)分布不均，瓦斯分帶尚無法合理劃分。 (見 表 221)表 221 井田煤層發(fā)育情況一覽表煤層編號 鉆孔見煤點(diǎn)本次 以前穿過見煤其中可采兩極厚度————(m)平均厚度煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度可采程度間距（m）五 2 丁 56 91 91 87～0—————簡單結(jié)構(gòu) 較穩(wěn)定基本全區(qū)可采五 1 丁 70～—————簡單結(jié)構(gòu) 不穩(wěn)定局部可采四 3 戊 8 120 87 72～3—————簡單結(jié)構(gòu) 不穩(wěn)定局部可采四 2 戊 910 124 124 124 ～ 中等結(jié)構(gòu) 較穩(wěn)定 全區(qū)可90 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 152—————采四 1 戊 1113 116 81 64～3—————簡單結(jié)構(gòu) 不穩(wěn)定局部可采170二 2 己 15 26 26 26～2 —————簡單結(jié)構(gòu) 較穩(wěn)定全區(qū)可采二 1己 1517己 161736 36 36～0—————簡單結(jié)構(gòu) 較穩(wěn)定全區(qū)可采10一 4 庚 21 22 22 19～8—————簡單結(jié)構(gòu) 較穩(wěn)定大部可采57 煤層瓦斯、自然及爆炸傾向性（1）鉆孔瓦斯二 1 煤層瓦斯取樣深度最大至 ，甲烷含量最高為共劃分為九個(gè)煤段，自下而上為上石炭統(tǒng)太原組—一煤段；二疊系下統(tǒng)山西組—二煤段；二疊系下統(tǒng)下石盒子組，劃分為三、四、五、六共 4 個(gè)煤段；二疊系上統(tǒng)上石盒子組，劃分為七、八、九共三個(gè)煤段。 含煤地層及煤層(1) 含煤性井田上石炭統(tǒng)太原組（C 2t） 、下二疊統(tǒng)山西組（P 1s） 、下石盒子組 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 14（P 1x） 、上二疊統(tǒng)上石盒子組（P 2s）為含煤地層，總厚 785m。該向斜軸在十礦、十二礦、八礦深部經(jīng)鉆探和三維地震勘探，軸部的具體位置、形態(tài)已嚴(yán)密控制?！?5176。平頂山礦區(qū)位于平頂山煤田東部，其構(gòu)造特征是區(qū)內(nèi)整體隆起，四周分別為凹陷：西部是以郟縣正斷層為界的汝州凹陷、北部是以襄郟正斷層為界的襄城凹陷、南部是以葉魯正斷層為界的舞陽凹陷、東部是以洛崗正斷層為界的周口凹陷。燕山晚期，有中酸性巖漿沿構(gòu)造薄弱帶侵入。沉積蓋層產(chǎn)生了開闊的背、向斜褶皺，同時(shí)伴以相當(dāng)發(fā)育的各組斷層，破壞了地層的完整性。燕山運(yùn)動(dòng)為本區(qū)有深遠(yuǎn)意義的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果造成了志留紀(jì)（S）、泥盆紀(jì)（D）、奧陶紀(jì)（O）地層的缺失。區(qū)內(nèi)受六期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響：中岳運(yùn)動(dòng)使前震旦系地層產(chǎn)生強(qiáng)烈的 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 13褶皺、斷裂并伴有巖漿活動(dòng)，形成了昆侖—秦嶺緯向構(gòu)造帶的雛形，奠定了前震旦紀(jì)的褶皺基底。并有中、酸性巖漿巖的侵入和噴出。震旦紀(jì)以后，沉積蓋層與基底構(gòu)造線方向明顯不同，褶皺為軸向北西、兩翼近于對稱而開闊的背、向斜。前震旦紀(jì)基底褶皺一般呈北西西向，為一緊密的形態(tài)復(fù)雜的線性褶皺。 經(jīng)濟(jì)概況區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)較為繁榮。 地震資料有史記載，從公元前到 2022 年，平頂山地區(qū)共發(fā)生地震 84 次，河南省發(fā)生的 8 次大地震中，七次對區(qū)內(nèi)有較大破壞，其中有 5 次，發(fā)生于 1522 年 1 月 28 日、1524 年 2 月 14 日、1556 年 1 月、1558 年和1820 年 8 月 4 日，有民舍傾覆，傷人無數(shù)的記載。本區(qū)蒸發(fā)量大于降水量，年最大蒸發(fā)量 2825mm(1959年)，年最小蒸發(fā)量 (1964 年)，年平均蒸發(fā)量 。最大年降水量(1964 年)，最小年降水量 (1966 年)，年平均降水量。冰凍期一般為 11 月至來年 3 月，無霜期 190～220 天，最大凍土深度14cm(1977 年 1 月 30 日)。最高氣溫 ℃(1968 年 7 月 18 日)，最低氣溫℃(1955 年 1 月 30 日 )，年平均氣溫 ℃。 氣象屬 暖 溫 帶 大 陸 性 半 濕 潤 氣 候 ， 四 季 分 明 ， 春 季 多 風(fēng) 干 旱 ， 夏 季 炎 熱多 雨 ， 秋 季 晴 朗 、 日 照 充 足 ， 冬 季 寒 冷 少 雪 。該河受大氣降水補(bǔ)給，冬季河床干涸斷流，雨季呈涓涓細(xì)水，大雨時(shí)山洪暴發(fā)，經(jīng)沖溝匯入河中，汛期歷史最高洪水位可達(dá)+92m，最大洪水流量 8000m3/h。汝河流經(jīng)煤系之上，最大流量 3040m3/s，旱季流量 。沙河、汝河流經(jīng)平頂山礦區(qū)的南部和北部邊緣。平頂山、馬棚山之間山口以南為開闊山前沖積平原，十礦井田處于丘陵～平原的過渡部位。 地形與地貌及河流平頂山礦區(qū)地處汝河以南、沙河之北的伏牛山東段余脈的低山丘陵地帶，地勢西北高東南低。礦區(qū)內(nèi)公路成網(wǎng)，程平干線、平郟公路貫穿其中。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 9本設(shè)計(jì)以《畢業(yè)設(shè)計(jì)論文大綱》為依據(jù)，按照《煤礦安全規(guī)程》和《礦井抽放瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，經(jīng)過查閱相關(guān)資料和老師的精心指導(dǎo)而完成,由于本人知識(shí)結(jié)構(gòu)的限制和設(shè)計(jì)能力有限，設(shè)計(jì)中難免有不妥和錯(cuò)誤之處，懇請審閱老師批評指正。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不但是對自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)的檢驗(yàn),更是對多學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用能力的一個(gè)考查,并要把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)賦予到當(dāng)中去，這三者的有機(jī)結(jié)合在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中使我受益匪淺。其主要內(nèi)容包括：礦井概況及井田地質(zhì)特征；礦井瓦斯賦存；瓦斯抽放方法及抽放量的設(shè)計(jì)；管網(wǎng)阻力計(jì)算；設(shè)備選型；泵站附屬設(shè)施及其安全等幾個(gè)方面。本次設(shè)計(jì)的是中平能化十礦己二采區(qū)的瓦斯抽放系統(tǒng)，設(shè)計(jì)之前，我在該礦進(jìn)行了為期兩周的畢業(yè)實(shí)習(xí)，通過地面參觀、聽總工及各科室負(fù)責(zé)人作報(bào)告、參加科室實(shí)習(xí)及井下生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對礦井的情況有了一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及煤礦開采學(xué)、井巷工程、礦井通風(fēng)與安全、礦山環(huán)保等諸多技術(shù)科學(xué)的系統(tǒng)工程，雖然本次設(shè)計(jì)題目中存在一些理想化的條件，但是通過這次設(shè)計(jì)，我已經(jīng)基本掌握了煤礦瓦斯抽放設(shè)計(jì)的方法和步驟，培養(yǎng)了搜集、整理、運(yùn)用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的能力，提高了撰寫技術(shù)文件和解決實(shí)際問題的能力。由于前述幾個(gè)主要方面的促進(jìn)作用,在未來幾年我國的瓦斯抽放將取得快速發(fā)展,預(yù)計(jì)到 2022 年我國的抽放瓦斯量將達(dá)到 1800～2022Mm179。 (4) 地方煤礦將有較大發(fā)展。廣大煤炭企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)對科技的認(rèn)識(shí)也越來越高,紛紛和科研院所、大專院校合作進(jìn)行科研攻關(guān),也取得了一些適合自身情況的成果。(3) 安全科研方面的成績。預(yù)計(jì)卸壓瓦斯抽放方法將在所有高瓦斯、突出煤層群開采礦井普及,到2022 年礦井瓦斯抽放率將超過 50 %。有煤 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 7層群開采條件的高瓦斯突出礦井,應(yīng)徹底轉(zhuǎn)變觀念,充分利用鄰近層的有利條件,實(shí)現(xiàn)煤、氣兩個(gè)資源共采。我國煤層氣資源豐富,但煤層透氣性普遍很低。還有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)自身的覺悟及認(rèn)識(shí)的提高,必將進(jìn)一步推動(dòng)抽放瓦斯工作的發(fā)展。我國政府歷來重視煤礦安全工作,加之煤礦安全的嚴(yán)峻形勢以及安全欠賬的實(shí)際情況,近幾年數(shù)次撥?？钔度朊旱V安全, 各地方政府也積極響應(yīng),配套相應(yīng)的資金,這些措施都會(huì)直接推動(dòng)抽放瓦斯工作的發(fā)展。(1) 政府重視,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識(shí)提高。四、展望煤炭工業(yè)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇,煤礦瓦斯抽放也同樣存在著良好的發(fā)展機(jī)遇。近幾年由于大型抽放泵的出現(xiàn)以及抽放工藝的進(jìn)一步優(yōu)化,使采空區(qū)抽放創(chuàng)造了前所未有的輝煌,如撫順老虎臺(tái)礦經(jīng)過 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 6多年的實(shí)踐摸索,采用了尾巷瓦斯道、兩順超前抽放瓦斯、頂板道超前抽放及上順槽埋管抽放瓦斯等方式。還有如中美合作開采的大寧煤礦(山西晉城) ,將美國的長鉆孔及拐彎鉆孔等工藝技術(shù)推廣應(yīng)用到了我國,取得了好的抽放效果。近幾年由于鉆機(jī)研究開發(fā)的突破,使得打本煤層長鉆孔成為可能。因而交叉鉆孔可以較好地提高開采層的抽放瓦斯效果。分析認(rèn)為,交叉布孔除了由于交叉增加煤體卸壓范圍、提高透氣性外,還由于鉆孔相互交叉影響 ,可避免因某一鉆孔坍塌堵塞而影響正常抽放。 20 世紀(jì)末,我國和俄羅斯合作在焦作開展了交叉鉆孔抽放本煤層瓦斯的試驗(yàn),取得了較好的效果。80 年代后又對預(yù)裂爆破增大煤層透氣性的方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究。再如本煤層抽放瓦斯方法,其難點(diǎn)在于低透氣性煤層瓦斯抽放。這種方法從原理上講雖然仍為鄰近層卸壓抽放,但突破了以往僅在開采層巷道向鄰近層打鉆抽放的老模式。只有這樣才能從根本上提高抽放瓦斯的能力,減少瓦斯事故的發(fā)生 ,提高安全生產(chǎn)水平。另外 ,我國抽放瓦斯的發(fā)展亦不平衡,有些礦區(qū)頻繁發(fā)生瓦斯爆炸,也從一個(gè)側(cè)面說明瓦斯抽放工作搞得不好,不能滿足安全生產(chǎn)的要求。四是抽放方法落后,很多礦區(qū)缺乏對瓦斯抽放工藝方法的研究 ,幾十年一貫 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 4制,抽放效果差,難以滿足安全生產(chǎn)的要求。二是煤層基礎(chǔ)條件差,透氣性普遍較低。我國目前的平均抽放率僅有 23 % ,而俄羅斯、美國、澳大利亞等主要采煤國家的抽放率均在 50 %以上,大大高于我國。不把瓦斯事故控制住,就不能實(shí)現(xiàn)全國煤礦安全生產(chǎn)狀況的穩(wěn)定好轉(zhuǎn) ,也無法保障煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。每年在 10 人以上重、特大死亡事故中,瓦斯事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的比重基本在 80 %以上。2022 年全國煤礦事故死亡 5670 人,瓦斯事故死亡 2436 人,占總死亡人數(shù)的 43 %。據(jù)統(tǒng)計(jì), 在1991～2022 年間,瓦斯事故死亡人數(shù)總體呈上升趨勢。瓦斯抽放率在 %以上的有：撫順老虎臺(tái)礦、雞西張新礦、雞西城子河礦、鶴崗振興礦、陽泉三礦豎井、陽泉五礦、銅川下石節(jié)礦、松藻同華礦 8 個(gè)礦井。目前，在原國有重點(diǎn)煤礦 292 處（增加安徽1 處）高瓦斯和瓦斯突出礦井中，到 2022 年 6 月底，開展瓦斯抽放的礦井有 273 處，占 %，累計(jì)抽放瓦斯 億立方米，瓦斯