【正文】 ，搞好監(jiān)測監(jiān)控及瓦斯抽放工 作。 煤塵有爆炸性，煤層爆炸指數(shù)為 %。依據(jù)礦井 2020 年瓦斯等級鑒定結(jié)果，礦井絕對瓦斯涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為 ，為高瓦斯礦井，礦井未發(fā)生過煤與瓦斯突出。 不穩(wěn)定 2030 C409 頂板為黑灰色泥巖，產(chǎn)豐富以腕 足類為主的動物化石。 較穩(wěn)定 C601 頂板為灰色細(xì)砂巖或中粒砂巖，產(chǎn)植物化石。 二、煤層及煤質(zhì) 上二迭統(tǒng)宣威組，是以陸相和海陸交互相為主的含煤構(gòu)造，沉積的物質(zhì)主要由碎屑巖及煤組成，平均厚度 240 米，含煤 28— 29層，煤層平均總厚度為 米，含煤系數(shù)為 %，其中可采及局部可采煤層 11層，即 C60 C60 C60C50 C40 C40 C406d、 C406c C406c C40 C101，可采煤層平均總厚 米，含煤系數(shù)為 %。本礦地層走向北西西向，傾角20— 34 度，一般 24 度。地區(qū)內(nèi)出露的地層由老到新依次有下二迭統(tǒng)茅口組、上二迭統(tǒng)峨眉山玄武巖組、上二迭統(tǒng)宣威組、下三迭統(tǒng)飛仙關(guān)組、下三迭統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組及第四系。 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦用電由大河供電站供給，由供電站架線 2500 米到該礦變壓器降壓后使用，該線路能滿足礦井建設(shè)和生產(chǎn)生活用電的需要。礦井北部有以乃河流過，但本礦井口離以乃河較遠(yuǎn)，河水對礦井沒有直接威協(xié)。隸屬汪家寨鎮(zhèn)新塘村，汪水公路從礦井穿過，以乃河從礦井的北部流過，礦井距六盤水火車站15公里，距水大鐵路野馬寨火車站約 4 公里，交通十分方 便。 六、設(shè)計的主要內(nèi)容 1. 礦井瓦斯賦存情況、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放量預(yù)計； 2. 瓦斯抽放方法及抽 放工藝設(shè)計，抽放瓦斯鉆場與鉆孔參數(shù)設(shè)計； 3. 地面抽放泵房布置、供電、供水、通訊等設(shè)計； 4. 工程中所需設(shè)備、儀器、儀表及附屬裝置等選型及安裝設(shè)計； 5. 抽放泵站及井下管路的布置； 6. 抽放瓦斯管理措施及安全措施； 7. 抽放所需主要設(shè)備及材料及工程投資概算； 8. 安裝及施工圖紙的繪制。 3 2. 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦地質(zhì)簡測報告內(nèi)容過于簡單，建議請有資質(zhì)的地測部門作出生產(chǎn)地質(zhì)報告，以利于今后選用適合于礦井實(shí)際的抽放方法。 四、設(shè)計的指導(dǎo)思想 1. 在符合規(guī)范要求、滿足使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省工程投資； 2. 設(shè)備、管材選型留有余地，能充分滿足礦井安全生產(chǎn)的需要； 3. 采 用的工藝技術(shù)具有先進(jìn)性，且符全合實(shí)際。 2 二、設(shè)計的主要依據(jù) 1. 《礦井瓦斯抽放工程設(shè)計規(guī)范》（ MT9501896）（ 1997） 中華人民共和國煤炭工業(yè)部； 2. 《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》（ 1997） 中華人民共和國煤炭工業(yè)部； 3. 《煤礦安全規(guī)程》（ 2020） 國家煤礦安全 監(jiān)察局； 4. 《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》（ 1995） 中華人民共和國煤炭工業(yè)部； 5. 《六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)一煤礦技改設(shè)計說明書》 六盤水市地方煤礦設(shè)計所； 6. 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦提供和貴州省煤炭管理局設(shè)計研究所相關(guān)人員現(xiàn)場收 集的通風(fēng)、生產(chǎn)、瓦斯地質(zhì)等相關(guān)資料。 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦近期開采深度較淺，瓦斯涌出量小，僅表現(xiàn)為局部地點(diǎn)的瓦斯超限，基于這樣的實(shí)際情況，設(shè)計考慮初期使用移動式瓦斯抽放來解決瓦斯問題，后期開采深度增加，瓦斯涌出量增大，移動式 瓦斯抽放不能滿足治理瓦斯的需要時，建立固定式瓦斯抽放系統(tǒng)配合初期建立的移動式瓦斯抽放系統(tǒng)的方法來治理瓦斯問題。受汪家寨鎮(zhèn)一煤礦的委托，貴州省煤炭管理局設(shè)研究所擔(dān)該礦礦井瓦斯抽放系統(tǒng)方案設(shè)計。 2020 年度六盤水市鐘山區(qū)煤炭管理局對該礦進(jìn)行瓦斯等級鑒 定的結(jié) 果為高瓦斯礦井，其絕對瓦斯涌出量為，相對瓦斯涌出量為 ?？刹杉熬植靠刹擅簩?11層，即 C60 C60 C60 C50 C40 C40C406d、 C406c C406c C40 C101，礦井主采煤層為 C60 C60 C50 C40C407 共五層煤。北與汪家寨煤礦以以乃河河流煤柱相隔，西鄰尹家地煤礦，東接平安煤礦，南為新塘村煤礦及煤層露頭，走向平均長 350余米，傾斜最寬 540 米，面積約 平方公里。1 煤礦瓦斯抽放設(shè)計方案 前 言 一、設(shè)計來源 六盤水市汪家寨鎮(zhèn)一煤礦位于六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)孫家啞口西側(cè)，隸屬汪家寨鎮(zhèn)新塘村。地處大河邊向斜中部汪家寨井田南部，是地層走向由東向西轉(zhuǎn)為北北西向的轉(zhuǎn)折部位，同時也是地層傾角由東往西逐漸變緩的轉(zhuǎn)折部位。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 6 萬噸 /年，礦井可采儲量 萬噸，礦井服務(wù)年限16年。所有煤層煤質(zhì)牌號均屬氣煤大類。 隨著礦井生產(chǎn)水平的延深，汪家寨鎮(zhèn)一煤礦今后回采工作面和掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量都會不斷增加，另據(jù)相鄰的汪家寨煤礦曾經(jīng)發(fā)生瓦斯突出 11 次，屬煤與瓦斯突出礦井，為解決今后的瓦斯超限及預(yù)防煤與瓦斯突出，從根本上減輕生產(chǎn)過程中通風(fēng)和安全方面的壓力。貴州省煤炭管理局設(shè)計研究所 相關(guān)人員在對該礦煤層賦存、開拓開采、通風(fēng)瓦斯等基本資料進(jìn)行現(xiàn)場收集、認(rèn)真研究分析后，進(jìn)行了本瓦斯抽放設(shè)計。對此，本設(shè)計包括初期的移動式瓦斯抽放系統(tǒng)和后期的固定式瓦斯抽放系統(tǒng)一并做出，當(dāng)開采深度增加，瓦斯涌出量增大時，必須采用固定式瓦斯抽放系統(tǒng)配合初期建立的移動式瓦斯抽放系統(tǒng)的方法來治理瓦斯。 三、設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo) 設(shè)計礦井瓦斯抽放量：初期 m3/min，后期 5 m3/min。 五、存在的主要問題及建議 1. 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦在煤層瓦斯基本參數(shù)方面（煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性系數(shù)、瓦斯涌出衰減系數(shù)、各煤層儲量等）缺乏必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建議今后加強(qiáng)此方面的工作，不斷完善，為今后的瓦斯抽放提供必要的依據(jù)。 3. 要妥善保存相關(guān)瓦斯數(shù)據(jù)。 第一章 礦井概況 第一節(jié) 井田概況 一、位置與交通 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦位于六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)孫家啞口西側(cè)。 4 二、地形、地貌及河流 礦區(qū)范圍內(nèi)地形中低山地形，山向與構(gòu)造一致，東高西低，橫向溝谷亦較發(fā)育，煤系為一開闊的縱向緩坡地，井田內(nèi)最高海拔 ,最低為大河 米。 三、水源及電源情況 礦井生產(chǎn)生活用水均取于山泉水，水質(zhì)潔凈未受污染，用水有保障。 第二節(jié) 礦井地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征 一、地層、地 質(zhì)構(gòu)造 區(qū)內(nèi)出露的地層為二迭系至三迭系，第四系覆蓋在低凹河谷及殘積在山坡地上，總厚約 1300— 1700 米。 本礦井位于大河邊向斜中部汪家寨井田南部，是地層走向由東向西轉(zhuǎn)為北北西向的轉(zhuǎn)折部位，同時也是地層傾角由東往西逐漸變緩的轉(zhuǎn)折部位。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn) F2 斷層，位于本礦西部邊界附近，為正斷層，傾向NW，傾角 49度，落差約 13米，為生產(chǎn) 中發(fā)現(xiàn)。 5 礦井主要的可采煤層為 C60 C60 C50 C40 C407 共五層煤，賦存情況見下表： 煤層號 煤 層厚(m)平均 層間距 (m) 頂?shù)装鍘r性 煤層穩(wěn)定性 C605 33 頂板為蘭灰色生物碎屑灰?guī)r ,性堅硬致密，產(chǎn)辨鰓類動物化石。 較穩(wěn)定 9 C504 直接頂板為黑灰色粉砂巖，富產(chǎn) 以腕足類為主的動物化石。 較穩(wěn)定 不詳 C407 不穩(wěn)定 所有煤層煤質(zhì)牌號均屬氣煤，上段各煤層灰分較高，各煤層均屬低磷煤，各主采煤層煤質(zhì)特征見下表： 煤質(zhì)特征表： 煤層號 灰分（ %） 揮發(fā)份（ %） 硫份（ %） 發(fā)熱量（ Ka/Kg） C605 C601 6700 C409 7516 C407 7532 三、瓦斯、煤塵、煤的自燃 礦井未進(jìn)行過各煤層瓦斯含量測定工作，根據(jù)開采期間的經(jīng)驗(yàn)，礦井不同煤層瓦斯含量各異，以 C409 煤層 瓦斯含量最大。據(jù)相鄰?fù)艏艺旱V礦井瓦斯等級鑒定資料，相對瓦斯涌出量最高為 m3/t，發(fā)生過瓦斯突出 11次，為煤與瓦斯突出礦6 井，因此本礦井也應(yīng)該加強(qiáng)瓦斯突出預(yù)防工作。 煤層有自然發(fā)火傾向性，發(fā)火期為 46 個月。 第三節(jié) 井田范圍及煤炭儲量 礦井位于 汪家寨井田南部，北與汪家寨煤礦以以乃河河流煤柱相隔，西鄰尹家地煤礦，東接平安煤礦，南為新塘村煤礦及煤層露頭，走向平均長 350 余 m，傾斜最寬 540m，面積約為 。主要可采煤層平均厚度 米，煤層傾角 22 度左右，根據(jù)地礦管理部門限定的礦區(qū)范圍計算，地質(zhì)儲量 194 萬噸，可采儲量 萬噸。主井筒穿巖層到 C504 煤層（ +1570水平），回風(fēng)巷布置在 C601 煤層中已掘到 +1573 水平。；材料斜井全長 480 米，坡度 18176。主斜井掘單道甩車并布置井底車場，井底車場標(biāo)高+1521m，通過聯(lián)絡(luò)巷和回風(fēng)上山分別與材料斜井和通風(fēng)斜井聯(lián)通，形成較完整的運(yùn)輸及通風(fēng)系統(tǒng)。 三、采煤方法與頂板管理 因區(qū)內(nèi)煤層傾角 20176。之間，屬中厚煤層，煤層賦存條件穩(wěn)定，故開采方案設(shè)計選擇的為走向長壁 后退式采煤法。 第五節(jié) 礦井通風(fēng)情況 礦井通風(fēng)方式為中央并列式，機(jī)械負(fù)壓通風(fēng)，采用供風(fēng)主扇型號為YHF122KW，電機(jī)功率 22kw。 由于礦井平時積累的資料少，到礦現(xiàn)場只收集到 2020 年度瓦斯等級鑒定資料和在采在掘工作面的瓦斯涌出資料。另外隨著采空區(qū)的增加，封閉 工藝的影響，也相應(yīng)會出現(xiàn)采空區(qū)瓦斯在主扇負(fù)壓的作用下涌出開采空間，匯入礦井總回風(fēng)流，增加回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛取? 8 第二章 瓦斯抽放的目的和意義 第一節(jié) 抽放的必要性 瓦斯抽放旨在保障礦井安全生產(chǎn)，同時也是解決瓦斯問題的基本手段。 依據(jù)礦井 2020 年瓦斯等級鑒定結(jié)果，礦井絕對瓦斯涌出量為 ，相對瓦斯涌出量為 ，為高瓦斯礦井。礦井瓦斯涌出量總的規(guī)律應(yīng)該是隨著開采深度的增加而增加。 第二節(jié) 抽放的可行性 鉆孔抽放煤層瓦斯是防治煤與瓦斯突出的主要方法之一，鉆孔抽放煤層瓦斯減弱直至消除煤層突出危險性的實(shí)質(zhì)在于：向煤層內(nèi)打一定數(shù)量的鉆孔，造成煤層局部卸壓，并抽排煤層中的瓦斯，使煤層中的潛能得到釋放，同時降低了煤體中的瓦斯壓力和瓦斯含量，并由此引起煤層的收縮變形，使煤層的地應(yīng)力下降，透氣性增大，地應(yīng)力和瓦斯壓力梯度減小，煤體的強(qiáng)度增大，這樣就從減弱煤層突出的主動力和增強(qiáng)抵抗突出的阻力兩個方面起到消除或消弱煤層突出危險性的效果。最常用的衡量瓦斯抽放難易程度的指標(biāo)是煤層透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)。抽放實(shí)踐已證明，在采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面進(jìn)行抽放，效果一般都比較好。許多煤礦在生產(chǎn)過程中采空區(qū)瓦斯一直是制約安全生9 產(chǎn)的主要因素，在進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放后取得了較好的效果，因此 汪家寨一煤礦采取采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)也是必要的和可行的。針對全礦井而言，采空區(qū)及其他瓦斯涌出將占總量的%。 第二節(jié) 抽放方法選擇 一、選擇抽放方法的原則 選擇礦井瓦斯抽放方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則： 1. 選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。 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，以減少抽放工程量。 5. 選擇的抽放方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本。 二、抽放瓦斯方法選擇 目前抽放方法主要有：開采層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放。 抽放方法選擇 抽放方法 抽放工藝 理由 備注 本煤層抽放 采面邊采邊抽 本煤層瓦斯涌出較大，煤層透氣性較好 需要經(jīng)過一定的抽放時間并且封孔必須嚴(yán)密 掘進(jìn)巷道鉆孔超前抽放 掘進(jìn)巷道瓦斯大或有突出危險 需要經(jīng)過一定的抽放時間并且封孔必須嚴(yán)密 采空區(qū)瓦斯抽放 上隅角淺部插管 上隅角瓦斯?jié)舛容^高 工藝簡單 ,可解決上隅角附近小范圍瓦斯超限問題 打木垛深部插管 采空區(qū)瓦斯涌出量較大 需打木垛 ,如上隅角淺部的抽放效果不好 ,再考慮采用 采空區(qū)埋管 采空區(qū)瓦斯涌出量較大 前兩種方法無 法解決問題時考慮采用 .埋入管道難以回收 ,投資大 老空區(qū)密閉抽放 老空區(qū)瓦斯涌出量較大 防止老空區(qū)瓦斯向外涌出 11 第三節(jié) 抽放瓦斯工藝設(shè)計 一、采面邊采邊抽瓦斯抽放 回采面瓦斯抽放主要是在采面進(jìn)回風(fēng)巷或聯(lián)絡(luò)巷打沿煤層傾向的傾斜鉆孔