【正文】 作面絕對(duì)瓦斯涌出量 大于 3m3/min 和 5m3/min,單純靠通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)稀釋瓦斯比較困難 ,因此，必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)。 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（ α ） 為 d1，可以判定二 2煤屬于可以抽放 較難抽放煤層。 本煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表 表 2－ 5 抽放難易程度 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) α （ d1） 煤層透氣系數(shù) λ （ m2/MPa2 礦井瓦斯儲(chǔ)量和可抽量計(jì)算結(jié)果如表 2－ 6所示 . 由表可知， 礦井瓦斯儲(chǔ)量和可抽取量分別為 31494 萬(wàn) m3和 12598 萬(wàn) m3。 (2). 應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來(lái)源及涌出量 進(jìn)行 分析 , 有針對(duì)性地選 擇抽放瓦斯方法 , 以提高瓦斯抽放效果 。 6 (4). 選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護(hù) 。 (6). 瓦斯抽放應(yīng)有利于鉆場(chǎng) , 鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì) , 有利于增加鉆孔的抽放時(shí)間 。 因此 , 確定礦井抽放瓦斯的方法為 開采 煤層抽放 （ 包括開 采工作面和掘進(jìn)工作面抽放 ） 、高位鉆孔裂隙抽放 和采空區(qū)瓦斯 抽放 等方式 。 回采工作面本煤層瓦斯抽放 采用預(yù)抽和邊采邊抽相結(jié)合的抽放方法，即：利用工作面 進(jìn)風(fēng)巷 和 回風(fēng)巷 向煤層打平行鉆孔預(yù)抽本煤層瓦斯，并利用回采工作面前方超前卸壓效應(yīng)邊采邊抽本煤層瓦斯，以提高煤層瓦斯抽放效率 。鉆孔長(zhǎng)度1 5 0 1 8 0 米不等，壓茬長(zhǎng)度1 0 2 0 米，鉆孔終孔布置在煤層頂板1 5 2 0 米位置。本煤層鉆孔1 0 米布置一個(gè)，上下巷總長(zhǎng)度3 0 0 0 米，共需打鉆孔3 0 0 個(gè)，鉆孔長(zhǎng)8 0 米。10米10米1 0 米 2 0 米1 3 0 米 1 5 0 米 掘進(jìn)工作面瓦斯抽放 掘進(jìn)工作面抽放瓦斯的方法 采用 邊掘邊抽 和先抽后掘兩種 ， 抽放鉆孔布置方式如圖 3－ 2 和 33所示 。 在每一鉆場(chǎng)內(nèi) , 沿走向布置 3 個(gè)邊掘邊抽鉆孔 , 即左 , 右鉆場(chǎng)各三個(gè) , 孔深60m左右。～ 5176。 圖 3－ 2 圖 3－ 2 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽瓦斯鉆孔布置示意圖 掘進(jìn)工作面先抽后掘就是在煤巷掘進(jìn)工作面向前方煤層施工扇形鉆孔 , 每個(gè)循環(huán) 69 個(gè)鉆孔 , 鉆孔深度 1520m, 每個(gè)循環(huán)間距 1015m, 預(yù)計(jì)抽放時(shí)間為3 小時(shí)以上，或根據(jù)瓦斯涌出量的大小，適當(dāng)增加或減少抽放時(shí)間， 鉆孔終孔點(diǎn)分別距離巷道中心線 0m, 1m和 . 鉆孔布置的原則就是保證將鉆孔布置在煤層內(nèi) , 鉆孔傾角與巷道底板平行或根據(jù)煤層的厚度向上或下傾斜 ， 當(dāng)掘進(jìn)工作面抽放鉆孔數(shù)量較多時(shí) , 為擴(kuò)大鉆 抽放 鉆孔 鉆場(chǎng) 掘進(jìn) 工作面 8 孔覆蓋范圍 , 抽放鉆孔應(yīng)以巷道中線為基準(zhǔn) , 向周圍煤體呈放散狀排列 , 以提高抽放效果。巷道中心線 采空區(qū)瓦斯抽放 在回采的過(guò) 程中，隨著采空區(qū)面積的不斷增大，采空區(qū)內(nèi)積聚 的大量瓦斯 ，在開采過(guò)程中 會(huì) 向工作面涌出 , 而且在工作面采完密閉后也仍有瓦斯涌出 。 抽放量預(yù)計(jì)及 抽放服務(wù)年限 由于礦井瓦斯抽放方式為采空區(qū)抽放、邊采邊抽和邊掘邊抽，瓦斯抽放服務(wù)年限與 采區(qū) 生產(chǎn)服務(wù)年限相同 。 回采工作面 瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 預(yù)測(cè)方法如下： q 總 =q1+q2+q3 式中： q 總 —— 工作面瓦斯涌出總量 m3/t q1—— 開采層瓦斯涌出量 m3/t q2—— 鄰近層瓦斯涌出量 m3/t q3—— 圍巖瓦斯涌出量 m3/t q1=(K1+K2)(X0X1)（ 1－ Y） /C 9 式中： K1—— 與采煤方法有關(guān)的系數(shù) K2—— 考慮煤柱的瓦斯涌出系數(shù) 采用長(zhǎng)壁式采煤方法時(shí)： K1=(L2h)/L 式 中： L—— 采煤工作面長(zhǎng)度 m h—— 巷道瓦斯排放帶寬度 m， h 的取值為 米 K1=( 2)/150= K2=Σ l/L 式中：Σ l—— 采空區(qū)中殘留煤柱沿傾斜方向的寬度 m 始采 工作面為 0。 q2=0 q3=q1K4 m3/t K4—— 決定于頂板管理方法的圍巖瓦斯涌出系數(shù)，全部冒落法時(shí)，K4=～ 取 q3= = m3/t 所 以工作面瓦斯涌出量為 q=+0+= 預(yù)計(jì)工作面日產(chǎn) 3000 噸煤，工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為 Q= 3000/(24 60)=13m3/min 通常機(jī)采、綜采工作面取 ～ ，本次取 。 (3)通風(fēng)情況 ① 采煤期間通風(fēng)情況 采煤期間 凈通風(fēng)斷面 9m2， 考慮其它影響，其 最大配風(fēng)量取 800m3/min， 按回風(fēng)流中瓦斯最大濃度為 %計(jì)算， 考慮安全系數(shù)風(fēng)排瓦斯量為 。 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽瓦斯量預(yù)計(jì) 按每次抽放 6孔，每孔流量 m3/min，則掘進(jìn)期間每個(gè)迎頭的抽放量為 Q1=，按 6個(gè)掘進(jìn)迎頭計(jì)算，則 2 個(gè)采區(qū)的抽放是量為 Q 掘總 = m3/min。 瓦斯抽放鉆孔施工及設(shè)備 回采工作面順層鉆孔采用 MD－ 150 和 MD300 鉆機(jī)，掘進(jìn)工作面鉆孔采用風(fēng)動(dòng) 鉆具或 。 2).轉(zhuǎn)速范圍 。 4).液壓系統(tǒng) 。 (2). 采煤 工作面放炮時(shí) , 撤出施鉆人員至安全地點(diǎn) , 放炮期間 , 所有人員均不得進(jìn)入回風(fēng)系統(tǒng) 。 (4). 若施鉆現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全異常 , 則立即按安全路線撤離 。 因?yàn)槭褂盟嗌碀{封孔 , 凝固時(shí)間長(zhǎng) , 對(duì)于傾斜鉆孔不易充滿 ,因此 , 應(yīng)該使用 馬麗散或 聚胺脂封孔 。 瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測(cè) 管道內(nèi)安裝孔板和管道瓦斯參數(shù)監(jiān)控子系統(tǒng) , 對(duì)抽放管道的負(fù)壓 , 瓦斯?jié)舛?, 瓦斯流量 , 溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 柵欄應(yīng)布置在上風(fēng)側(cè) 5 米 ,下風(fēng)側(cè) 30 米以內(nèi)。 瓦 斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計(jì)算 瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng) 在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時(shí) , 主要根據(jù)抽放泵站位置 , 開拓巷道布置 , 管路安裝條件等進(jìn)行確定 。 12 ① 27 采區(qū)瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng) 27 采區(qū) 1瓦斯抽放泵站建在南副巷一聯(lián)巷。 27 采區(qū)抽放管路系統(tǒng)確定如下 : 回采工作面抽放鉆孔 /采空區(qū)埋管 ? 27 采區(qū) 皮帶下山 ? 南副巷 ?瓦 斯抽放泵站 ?南翼回風(fēng)井。27采區(qū) 2瓦斯抽放泵站建在 2704 上平臺(tái)。 26 采區(qū)抽放管路系統(tǒng)確定如下 : 回采工作面抽放鉆孔 /采空區(qū)埋管 ? 26 采區(qū) 皮帶石門 （或 26軌道石門） ?瓦斯抽放泵站 ?26 總回風(fēng) 。鉆孔采用Φ 108 鉆頭開孔至 6米，然后用Φ 89鉆頭施工至終孔，鉆孔深為鉆場(chǎng)間距加上 1020 米壓茬距離，開孔位置位于距煤層頂板向下 米處，封孔采用馬麗散或聚氨樹脂進(jìn)行封孔，封孔長(zhǎng)度不小于 6 米。 B、抽放流量的確定 13 根據(jù)我礦煤層透氣性等情況進(jìn)行分析，單孔預(yù)計(jì)最大流量為 4m3/min，考慮本工作面瓦斯涌出量情況決定最多每個(gè)鉆場(chǎng)施工鉆孔為 4 個(gè)，抽放瓦斯?jié)舛葹?5%，瓦斯抽放純量為 4m3/min。 B、確定抽放流量 根據(jù)我礦順層抽放及本工作面的實(shí)際情況，進(jìn)行分析單孔預(yù)計(jì)最大流量為，考慮本工作面瓦斯涌出量情況決定最多抽放鉆孔為 300 個(gè) ， 瓦斯抽放濃度為 25%。 抽放流量 =單孔流量同時(shí)最多抽放鉆孔數(shù) = 300孔 =30m3/min。 B、確定抽放 流量 根據(jù)我礦實(shí)際情況，按吸入混合氣體量 30m3/min，采空區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛葹?10%計(jì)算。 根據(jù)工作面及國(guó)家有關(guān)規(guī)定，順層鉆孔應(yīng)該提前抽放，高位鉆孔與采空區(qū)抽放可同時(shí)進(jìn)行。 D26主 =(85/15)1/2 D26高位 =(30/15)1/2 或 D 26順層 ＝ (30/15)1/2＝ D26采空 ＝ (30/15)1/2 故 2 27 采區(qū) 瓦斯抽放泵站主管路采用直徑 355mm 聚乙烯瓦斯抽放管，支管路采用直徑為 200mm 聚乙烯抽放管路。 15 管網(wǎng)阻力計(jì)算 ⑴ . 摩擦阻力（ Hm）計(jì)算 )/( 52 DKLQH m ????? ? ??????? (4－ 1) 式中 : Hm管路摩擦阻力， Pa； L 管路長(zhǎng)度， m； Q抽放管內(nèi)混合瓦斯流量， m3/h； γ 混合瓦斯對(duì)空氣的密度比； K與管徑有關(guān)的系數(shù)； D抽放管內(nèi)徑， cm。 26 采區(qū)最困難時(shí)期抽放管路： 26 瓦斯抽放泵站 ?26 回風(fēng) （ 1000 m） ? 工作面采空區(qū) （ 1600 m） 。 (3)抽放泵選型 ①瓦斯泵壓力計(jì)算 Hp=（∑ H 管 +Hk)Kp Hp－－瓦斯泵工作壓力 ∑ H 管 －－進(jìn)排氣管磨擦阻力 和局部阻力 之和 KPa Hk－－孔口負(fù)壓 Kp－－備用系數(shù)取 Hp27采區(qū) 1泵站 ＝（ +15） ＝ KPa Hp27采區(qū) 2泵站 ＝（ +15） ＝ KPa Hp26采區(qū)泵站 ＝（ +15） ＝ KPa ②瓦斯泵 流量計(jì)算 Q27采區(qū) 1泵站 =K.∑ Q 純 /(Cη ) 式中 QP－－瓦斯泵工作流量 m3/min Q－－抽放瓦斯純量 ，順層和高位鉆孔合計(jì) 13m3/min（只考慮一個(gè)工作面順層和高位裂隙抽放） Ｃ－－泵吸氣口瓦斯?jié)舛龋? 取 25% η－－泵的機(jī)械效率 取 K－－ 綜合 系數(shù) KQ＝ Qp27采區(qū) 1泵站 =13 ＝ 78m3/min Q27采區(qū) 2泵站 =K.∑ Q 純 /(Cη ) 式中 QP－－瓦斯泵工作流 量 m3/min Q－－抽放瓦斯純量，順層和高位鉆孔合計(jì) 18m3/min（一個(gè)工作面順層 和高位裂隙抽放另一個(gè)工作面進(jìn)行高位裂隙抽放 ） Ｃ－－泵吸氣口瓦斯?jié)舛龋? 取 25% 18 η－－泵的機(jī)械效率取 K－－綜合系數(shù)