【正文】 拉回采工作面回風(fēng)巷中，沿回風(fēng)巷方向， 從開(kāi)切眼開(kāi)始退后 20m 位置補(bǔ)充一個(gè)鉆場(chǎng)，然后每間隔 10m 布置一個(gè)鉆場(chǎng)。)以后鉆孔與水平線夾角；鉆場(chǎng)每隔 20m施工一組鉆場(chǎng)每隔 20m 施工一組。鉆孔布置參數(shù)如表 22 所示。各鉆孔終孔位于頂板裂隙帶內(nèi)，設(shè)計(jì)鉆孔終孔點(diǎn)距煤層頂板(垂距)20m( 抽放后根據(jù)實(shí)踐調(diào)整)?，F(xiàn)以+265m 水平 19—1 和 19—2 對(duì)拉回采工作面進(jìn)行設(shè)計(jì)：在工作面回風(fēng)巷沿開(kāi)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—5 個(gè)高位頂板孔。在工作面回風(fēng)巷中，沿回風(fēng)巷方向， 從開(kāi)切眼開(kāi)始退后 30m 位置布32置第一個(gè)鉆場(chǎng)，然后每間隔 20m 布置一個(gè)鉆場(chǎng)。鉆孔布置的關(guān)鍵是鉆孔的角度，要求鉆孔進(jìn)入采空區(qū)裂隙帶內(nèi)，終孔位置不能太高，也不能太低，鉆孔還不能被冒落巖石所切斷。5176。預(yù)計(jì)上元炭煤層開(kāi)采后，冒落角 550，卸壓角 750。左右，純煤厚 － m，平均煤厚 m。31與本煤層預(yù)抽瓦斯相比，采空區(qū)抽放的特點(diǎn)是抽放量較大，但抽放濃度相對(duì)較低，其抽放量的大小取決于采空區(qū)瓦斯涌出量的大小和煤層自然發(fā)火的危險(xiǎn)程度，開(kāi)采有自燃發(fā)火危險(xiǎn)的煤層時(shí)，在采空區(qū)瓦斯抽放過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常監(jiān)測(cè) CO 濃度和溫度等參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有自燃發(fā)火特征時(shí)，應(yīng)控制抽放或暫停抽放。高在礦井采煤時(shí)，除本煤層有大量瓦斯涌出外，鄰近層、圍巖、煤柱和工作面的丟煤都會(huì)向采空區(qū)涌出瓦斯。低上隅角埋管抽放 與頂板水平長(zhǎng)鉆孔效果相當(dāng). 低專用瓦斯抽放巷( 包括密閉插管抽放和穿層鉆孔抽放)抽放效果較埋管好、較高抽巷差，不能抽放鄰近層瓦斯。 低順槽高抽鉆孔(含鄰近層) 比采空區(qū)埋管抽放效果差。三、 采空區(qū)瓦斯抽放國(guó)內(nèi)目前常用的工作面采空區(qū)抽放方法主要有 6 種，其瓦斯抽放效果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表 21 所示。礦井今后的瓦斯抽放工作，應(yīng)根據(jù)采掘布置方式及采掘接替的安排，對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的采掘頭面都必須進(jìn)行分析論證，是否需要進(jìn)行瓦斯抽放，如果需要抽放的采掘工作面必須進(jìn)行抽放設(shè)計(jì)。 具體實(shí)施時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存狀況、巷道布置方式、瓦斯來(lái)源、瓦斯涌出預(yù)測(cè)分析以及煤層存在煤與瓦斯突出危險(xiǎn)等，確定礦井的瓦斯抽放方法。但是，若采煤工作面在開(kāi)采過(guò)程中，瓦斯涌出較大，用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理時(shí)，設(shè)計(jì)建議采取順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯，以解決采煤過(guò)程中瓦斯超限等問(wèn)題。29二、礦井瓦斯首抽區(qū)域與抽放方法根據(jù)礦井煤層賦存狀況、巷道布置方式、瓦斯來(lái)源、瓦斯涌出預(yù)測(cè)分析以及煤層存在煤與瓦斯突出危險(xiǎn)等，確定礦井的瓦斯抽采方法為多種抽采方法相結(jié)合的綜合瓦斯抽采方法。(7)抽放方法應(yīng)有利于鉆場(chǎng)、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的敷設(shè)，有利于增加鉆孔的抽放時(shí)間。(5)選擇的抽放方法應(yīng)有利于礦井安全高效。 (3)巷道布置在滿足瓦斯抽放的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽放巷道工程量。四、礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽放量礦井抽放系統(tǒng)年瓦斯抽放量 設(shè) 礦 抽Q 66 ????? ??NQ礦 抽設(shè) 礦 抽式中 N—礦井年工作天數(shù)，N=330d；第六節(jié) 礦井抽放瓦斯方法的確定一、選擇礦井瓦斯抽放方法應(yīng)遵循的原則(1)選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適應(yīng)煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件。但根據(jù)礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果，按 30%計(jì)算，礦井應(yīng)抽出瓦斯量應(yīng)不低于 30%= m3/min。按 30%計(jì)算，礦井應(yīng)抽出瓦斯量應(yīng)不低于 30%=。抽放負(fù)壓：根據(jù)煤礦瓦斯抽放規(guī)范，參照樂(lè)山、眉山地區(qū)已建瓦斯抽放系統(tǒng)礦井的瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)確定高位頂板孔抽放管口負(fù)壓為7～10KPa；采空區(qū)埋管抽放管口負(fù)壓為 5～ 8KPa；采面預(yù)抽鉆孔負(fù)壓為13～25KPa；掘進(jìn)鉆孔抽放負(fù)壓為 13～25KPa。抽放半徑：采煤工作面預(yù)抽煤體瓦斯鉆孔抽放半徑為 ；掘進(jìn)工作面預(yù)抽煤體瓦斯鉆孔終孔間距為 2～3m（抽放半徑 1～ ） 。其次，在抽放瓦斯的開(kāi)始階段，還應(yīng)進(jìn)行必要的有關(guān)參數(shù)考查測(cè)定，以確定合理的抽放工藝和參數(shù)；在正常抽放時(shí)，要全面加強(qiáng)管理，積累資料，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而不斷改進(jìn)和提高抽放瓦斯工作。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)了解清楚礦井地質(zhì)、煤層賦存及開(kāi)采等條件，礦井瓦斯方面的有關(guān)參數(shù)，預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量及其組成來(lái)源。在瓦斯抽放中應(yīng)根據(jù)這些瓦斯來(lái)源，并考慮抽放地點(diǎn)時(shí)間和空間條件，采取不同的抽放原理和方法，以便進(jìn)行有效的瓦斯抽放。根據(jù)目前瓦斯涌出狀況，認(rèn)為礦井瓦斯來(lái)源主要包括：開(kāi)采煤層瓦斯涌出( 掘進(jìn)、回采時(shí)的瓦斯涌出)；裂隙瓦斯涌出；圍巖瓦斯涌出和采空區(qū)瓦斯涌出(本煤層開(kāi)采后遺留的煤柱、丟煤以及鄰近層、圍巖的瓦斯在已采區(qū)的繼續(xù)涌出) 。26第四節(jié) 瓦斯抽放的原則瓦斯抽放是一項(xiàng)集技術(shù)、裝備和效益于一體的工作，為了做好瓦斯抽放工作，必須堅(jiān)持以下原則：(1)抽放瓦斯應(yīng)具有明確的目的性，首先，主要是有效降低煤層瓦斯含量、瓦斯壓力，降低風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，改善礦井生產(chǎn)的安全狀況，并使通風(fēng)系統(tǒng)處于合理、良好狀況；因此，應(yīng)盡可能在瓦斯進(jìn)入礦井風(fēng)流之前將其抽放出；其次，瓦斯抽放還可作為一項(xiàng)防治煤與瓦斯突出的有效措施單獨(dú)應(yīng)用。可以采用移動(dòng)抽放系統(tǒng)，解決個(gè)別地點(diǎn)瓦斯涌出量大的情況。金溝煤礦上元炭煤層透氣性系數(shù)較低，只有通過(guò)抽放對(duì)瓦斯進(jìn)行治理。井下所有巷道均施工時(shí)間不長(zhǎng)，井巷條件好，施工抽放鉆孔及安裝抽放管路方便。礦井井下水源充足，抽放供水條件較好，且符合泵站設(shè)置相關(guān)要求。雖然礦井到目前為止沒(méi)有進(jìn)行過(guò)煤層瓦斯抽放工作，但此項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)推開(kāi)，并且四川省為了在小煤礦中開(kāi)展煤層瓦斯抽放工作，在整個(gè)四川省范圍內(nèi)應(yīng)運(yùn)而產(chǎn)生了10多家專門的為煤礦服務(wù)的打鉆抽放瓦斯的中介公司，可以作為小煤礦瓦斯抽放的技術(shù)支撐。目前的瓦斯抽放技術(shù)日趨完善，無(wú)論是穿層抽、順層抽、頂板裂隙抽、采空區(qū)埋管抽、鄰近層抽等抽放技術(shù)均已成熟，可施工任意傾角的鉆孔，鉆孔施工深度可達(dá)數(shù)百米；鉆孔封孔機(jī)具、材料以及封孔技術(shù)業(yè)已成熟。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)，能滿足礦井瓦斯抽放鉆孔施工的需求。山東、廣東、重慶等省市有關(guān)廠家生產(chǎn)的各種流量的抽放設(shè)備在技術(shù)上是成熟的，特別是引進(jìn)了德國(guó)西門子技術(shù)后，抽放設(shè)備的性能更可靠，效率更高，在全國(guó)煤礦得到了廣泛的推廣與應(yīng)用。屬于較難抽放的煤層，因采用一般的抽放方法已經(jīng)失去作用，故而常常采取特殊措施方可收到一定的抽放效果。在容易抽放的煤層中抽放瓦斯，往往可以獲得較大的抽出量，取得較好的抽放效果。第三節(jié) 瓦斯抽放的可行性瓦斯抽放的可行性一般是指煤層在自然透氣性條件下，是否能抽出瓦斯或能否獲得較好的抽放效果來(lái)評(píng)價(jià)。因此，從通風(fēng)能力看，金溝煤礦開(kāi)采+220m 水平上元炭煤層不具備建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽放的必要條件。三、從礦井通風(fēng)能力看抽放瓦斯的必要性采掘工作面是否有必要進(jìn)行瓦斯抽放的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：采掘工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量小于稀釋瓦斯所需要的風(fēng)量，即當(dāng)瓦斯涌出量 大于通風(fēng)所能解決的jq瓦斯涌出量 時(shí)就應(yīng)當(dāng)抽放瓦斯，其抽放瓦斯的必要性指標(biāo)通常以下式表yq示： kvScqyj /??式中：－工作面允許的最大風(fēng)速，4m/s；v－2902 采煤工作面最小通風(fēng)斷面， 2；S－《規(guī)程》允許風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?%；c24－瓦斯涌出不均衡系數(shù)，～，取 。從 礦 井 瓦斯抽采基礎(chǔ)基礎(chǔ)參數(shù)看，由前面的+220m 水平上元炭煤層瓦斯抽采基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定可知：測(cè)得上元炭煤層絕對(duì)瓦斯壓力 ，小于 Mpa；上元炭煤層瓦斯含量最高為 ，小于 8m3/t；上元炭煤層鉆孔測(cè)得流量衰減系數(shù)為 、 1，屬于較難抽采煤層；上元炭煤層鉆 孔 測(cè) 得 透 氣 性 系 數(shù) 為 ()、()、 2/()，屬于較難抽采煤層。二、從瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果看抽放瓦斯的必要性下面從幾個(gè)方面來(lái)分析金溝煤礦是否具有瓦斯抽采的必要性。所以，在具體進(jìn)行抽放設(shè)計(jì)時(shí)，一般從安全生產(chǎn)角度衡量瓦斯抽放的必要性，通過(guò)如下指標(biāo)來(lái)衡量。因此，對(duì)于一個(gè)礦井或采區(qū)(帶區(qū))是否必要抽放瓦斯，首先要從安全生產(chǎn)的角度來(lái)考慮，即當(dāng)采用通風(fēng)方法解決瓦斯超限問(wèn)題不可能或不合理時(shí)，就應(yīng)采取抽放措施。因此，22應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。煤礦的煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定，通過(guò)瓦斯參數(shù)進(jìn)行分析，上元炭煤層最高瓦斯含量為 ，上元炭煤層絕對(duì)瓦斯壓力為 ，上元炭煤層 3鉆孔透氣性系數(shù)分別為 ()、()、 2/()，屬于較難抽采煤層。其物理意義是：在1m 長(zhǎng)的煤體上，當(dāng)瓦斯壓力平方差為 1MPa2 時(shí)，通過(guò) 1m2 煤層斷面每日流過(guò)的瓦斯 m3 數(shù)。間接法是指在井下采取新鮮煤樣后，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其吸附常數(shù) 、 值及工業(yè)分析，并利用所測(cè)定的煤層瓦斯壓力來(lái)計(jì)算ab煤層瓦斯含量21?KPMAbPaXadadad ??????式中： ——煤層瓦斯含量，m 3/t；——吸附常數(shù)，MPa 1；b——煤層絕對(duì)瓦斯壓力，MPa；P——煤的灰分，%；adA——煤的水分，%；M——煤的孔隙體積，m 3 /m3；K——煤的視密度，t/m 3。煤層瓦斯含量的測(cè)定方法有直接法和間接法兩種。煤層瓦斯含量是指單位體積或重量的煤體中含有的瓦斯量。煤層瓦斯壓力是指煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓力，它是煤層瓦斯流動(dòng)和涌出的基本參數(shù)，亦是煤層瓦斯流動(dòng)的動(dòng)力，它不僅決定著煤層瓦斯含量與涌出量的大小，而且對(duì)于煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)與合理制訂防突措施等起著重要的作用。第二章 礦井瓦斯抽放方案設(shè)計(jì)第一節(jié) 瓦斯基本參數(shù)煤層瓦斯抽采基礎(chǔ)參數(shù)包括：煤層瓦斯壓力、煤層透氣性系數(shù)、煤層瓦斯含量、煤層鉆孔自然瓦斯涌出量及其衰減系數(shù)、煤樣瓦斯吸附常數(shù) a和 b 值與工業(yè)分析等。⑦不得在無(wú)風(fēng)和微風(fēng)條件下作業(yè)。⑤工作面甲烷傳感器設(shè)置在回風(fēng)巷距工作面不大于 10m 范圍內(nèi)，回風(fēng)巷中瓦斯傳感器設(shè)置在回風(fēng)巷距離混合風(fēng)流 10—15m 處，傳感器垂直懸掛，距離巷道兩幫不大于 ，距頂板不小于 。甲烷自動(dòng)報(bào)警儀發(fā)出報(bào)警信號(hào) ，停止工作面的打眼、放炮。④工作面和回風(fēng)巷安設(shè)甲烷自動(dòng)報(bào)警斷電裝置。②工作面放炮地點(diǎn)必須執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人聯(lián)鎖放炮制”發(fā)現(xiàn)放炮地點(diǎn)前后 20m 范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^(guò) 1%時(shí)禁止裝藥放炮。⑦要控制風(fēng)流，防止火勢(shì)曼延。19⑤電氣設(shè)備或電纜著火時(shí)，道先要切斷電源，就近使用矸砂、砂子或巖粉進(jìn)行滅火，嚴(yán)禁使用水管滅火。④任何人發(fā)現(xiàn)工作面著火時(shí)，首先應(yīng)立即采取一切可行的方法直接滅火。②機(jī)電設(shè)備嚴(yán)禁缺潤(rùn)滑劑運(yùn)轉(zhuǎn)，其附近 5m 之內(nèi)不準(zhǔn)存放潤(rùn)滑油、棉紗、布頭等易燃物品。⑥風(fēng)流中的水幕必須常開(kāi)，不得隨意關(guān)閉。④經(jīng)常沖刷巷道頂幫和管路上的粉塵。③裝巖前必須對(duì)爆落的矸砂進(jìn)行灑水降塵。⑵掘進(jìn)工作面①采用煤電鉆打眼，并且工作面所有人員都必須佩帶防塵口罩。③工作面進(jìn)、回風(fēng)巷各設(shè)置兩組凈化水幕，凈化水幕要封閉整個(gè)巷道18斷面，不得隨意關(guān)閉，運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷每星期定期灑水清掃一次。2．綜合防塵措施⑴回采工作面①工作面放炮時(shí)使用黃泥充填炮眼，封泥長(zhǎng)度不得小于炮眼深度的一半，炮眼深度不小于 。在掘進(jìn)工作面每次放炮前，瓦斯員必須到停掘的工作面及其附近風(fēng)流中檢查瓦斯?jié)舛龋挥性趦蓚€(gè)工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^(guò) 1%時(shí)，方可放炮，否則，必須停止掘進(jìn)，進(jìn)行處理。⑤巷道貫通前須遵守下列規(guī)定掘進(jìn)貫通前 20m，必須停止一個(gè)工作面作業(yè)，并且通風(fēng)部門要做好貫通后的調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作。④由于停電或者其他原因造成局部通風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要停止作業(yè)，切斷電源，撤出人員。③局部通風(fēng)機(jī)要裝有風(fēng)電、瓦斯電閉鎖裝置，停風(fēng)或瓦斯超限時(shí)能自動(dòng)切斷供風(fēng)巷道內(nèi)的一切電源。距工作面距離不得超過(guò) 5m，以保證工作面有足夠風(fēng)量。⑥當(dāng)工作面進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷出現(xiàn)冒頂情況時(shí)，在安全的前提下及時(shí)疏通巷道。④工作面必須是新鮮風(fēng)，其回風(fēng)直接進(jìn)入專用回風(fēng)大巷不得與其他工作面串聯(lián)通風(fēng)。③工作面回采前，通風(fēng)隊(duì)必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定把風(fēng)量配足夠，并每旬定期測(cè)量進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)巷風(fēng)量。②工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷繞道的風(fēng)門必須連鎖，防止同時(shí)打開(kāi)兩扇風(fēng)門，造成風(fēng)流短路。通訊系統(tǒng)：井下安裝有 CB—2C11 型防爆電話 6 臺(tái)，分別安設(shè)于井口調(diào)度室、各級(jí)提升絞車房，負(fù)責(zé)井下、地面通訊和調(diào)度；地面通訊為手機(jī)和程控電話。礦井電力總負(fù)荷為 ，主要設(shè)備電力負(fù)荷 382kw。排水路線：工作面→運(yùn)輸巷→臨時(shí)水倉(cāng)→排水倉(cāng)→主水倉(cāng)→水泵→+390m 水平流出井口四．礦井供電系統(tǒng)礦井雙回路、雙電源供電。同時(shí)配備兩臺(tái) IS80—50250 的水泵抽到+385m 水平自流出井。+365m 水平的采空區(qū)的涌水量為 80 m3/d，在 +365m 水平井底車場(chǎng)設(shè)容量為 80 m3 水倉(cāng)，并配備兩臺(tái)水泵抽到+390 水平流出井口。鋪設(shè)軌道18kg/m，軌距 600mm。下車場(chǎng)均設(shè)有躲避硐，提升絞車有深度指示器，有過(guò)卷、過(guò)負(fù)荷和欠電壓、過(guò)速保護(hù)裝置等。材料運(yùn)輸與原煤運(yùn)輸方向相反。采煤工作面煤炭通過(guò) SGWD—320/B 型刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，直接裝入礦車，絞車的牽引下礦車放到支巷車場(chǎng)。礦井各用風(fēng)地風(fēng)量和通風(fēng)系統(tǒng)情況見(jiàn)：通風(fēng)系統(tǒng)示意圖。機(jī)電硐室均設(shè)在進(jìn)風(fēng)流中，設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)門和風(fēng)窗。） （r/min） (m3/s) （Pa） （kw） （臺(tái)）電機(jī)型號(hào)FBCDZ436/28，39/31 1450 9502022 237 2 YBF 通風(fēng)設(shè)施為保證各采、掘工作面和硐室的風(fēng)量，并使風(fēng)流按規(guī)定方向流動(dòng)，在風(fēng)流流動(dòng)線路中設(shè)置有風(fēng)門等構(gòu)筑物。主要通風(fēng)機(jī)性能見(jiàn)表12。礦井通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)選用 型防爆軸流式主要通風(fēng)機(jī)，可