【正文】 瓦斯含量進行估算，按每噸煤瓦斯涌出量 8m3計算； 二 2煤層深部工業(yè)儲量為 萬 t，（其中包含 23 采區(qū) 800 水平以下部分儲量） ，根 據(jù)公式 XACWk ??? ??????????（ 2－ 1） 式中 : Wk礦井瓦斯儲量，萬 m3； C圍巖瓦斯儲量系數(shù) ，取 C = ； A二 2煤層工業(yè)儲量，萬噸； X二 2煤層平均瓦斯含量， m3/t. 可抽量是指礦井瓦斯儲量中能被抽出的瓦斯量，由下式計算： kkkc WW ??? ??????????????（ 2－ 2） 式中 : Wkc 礦井瓦 斯可抽量，萬 m3； η k 礦井瓦斯抽放率，根據(jù)煤礦設(shè)計規(guī)范 預計， 取平均值η k =40%； Wk 礦井瓦斯儲量，萬 m3。 表 2－ 6 礦井瓦斯儲量及可抽取量計算結(jié)果 儲量類別 煤層 煤炭工業(yè)儲量 （萬噸） 平均瓦斯含量（ m3/t） 瓦斯儲量 （萬 m3） 可抽量 （萬 m3） 5 開采層 二 2 8 31494 12598 3 礦井瓦斯抽放方案初步設(shè)計 抽放方法選擇的原則 選擇礦井瓦斯抽放方法應根據(jù)礦井煤層賦存條件 , 瓦斯基本參數(shù) , 瓦斯來源 , 巷道布置 , 抽放瓦斯的目的及瓦斯利用等因素來確定 , 并應遵守以下原則 : (1).抽放方法應適合煤層賦存狀況 、 巷道布置 、 地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件 。 (3). 在滿足瓦斯抽放的前提下 , 應盡可能地利用生產(chǎn)巷道 , 以減少抽放工程量 。 (5). 選擇的抽放方法應有利于提高瓦斯抽放效果 , 降低瓦斯抽放成本 。 抽放瓦斯方法選擇 車集 煤礦抽放瓦斯的目的是 要把 工作面的瓦斯涌出量降低到通風能解決的水平或減輕礦井通風負擔 。 選擇的瓦斯抽放方法如下： （ 1） 采用預抽和邊采邊抽相結(jié)合的抽放方法 抽放回采工作面 瓦斯 ； （ 2）掘進工作面 采用邊掘邊抽方法抽放本煤層瓦斯。 鉆孔布置方式如圖 3－ 1 示 . 6 采面鉆孔設(shè)計高位鉆孔說明：上巷高位裂隙抽放鉆場布置根據(jù)工作面底板注漿水倉位置確定，一般為1 3 0 1 5 0 米左右，如果鉆場間距大于1 5 0 米，需要補掘新鉆場。每個鉆場布置4 個鉆孔，共需布置6 0 個高位裂隙鉆孔。鉆孔直徑8 9 m m , 壓茬長度1 0 米。 掘進工作面邊掘邊抽就是：在煤巷掘進工作面后 5m處的巷道兩邦各施工一個鉆場 ， 鉆場的規(guī)格應根據(jù)巷 幫 瓦斯抽放鉆孔布置的要求 , 選用鉆機的外形尺寸及鉆桿長度而定 . 根據(jù)該礦的具體情況 , 每組鉆場在煤巷兩側(cè)錯開布置 , 其規(guī)格為 : 4 x 4 x 2m, 采用錨網(wǎng)支護 ， 相鄰兩組鉆場之間的間距為 4050m。 鉆孔布置參數(shù)如下： 鉆孔長度 60m； 鉆孔直徑 ∮ 89mm； 相鄰孔間夾角 3176。； 鉆場間距 50m； 鉆場內(nèi)鉆孔數(shù) 3個； 封孔深度 5m； 封孔方式 馬麗散封孔 。 圖 3－ 3 掘進面鉆孔設(shè)計說明：要保證超前距大于5米，鉆孔長 度1520米。 所以在工作面隅角進行插管抽放也是必要的。 回采工作面本煤層預抽量預計 對于回采工作面，回采前打順層鉆孔進行預抽，回采時高位鉆孔和采空區(qū)抽放同時進行。 K2=0 C—— 工作面回采率 %，工作面為 95% X0—— 煤層瓦斯含量 8m3/t X1—— 殘存瓦斯含量， 2m3/t Y—— 工作面預抽率 25% q1= (82) q2=(X0iXli)K3 9 式中： 臨近層三 22距離二 2煤達 80 米，且處于二 2煤的上方，這里不進行考慮。故預計工作面最大瓦斯涌出量為 =。 (4)瓦斯抽放量預測 根據(jù)瓦斯涌出量及風排瓦斯量可得瓦斯抽放量為： 。 礦井瓦斯抽放量預計 按 2 個綜采工作面， 6 個掘進工作面同時抽放， 預計礦井最大瓦斯抽放總量可以達到 、日抽放 24 小時計算，礦井年最大瓦斯抽放量可以達到 1692 萬 m3. 10 抽放參數(shù)的確定 根據(jù)目前礦井的具體情況和所選用的抽放瓦斯方法 , 設(shè)計礦井的瓦斯抽放濃度為 25%.當采煤工作面推進至該孔 孔口附近時 , 拆除鉆孔 . 瓦斯抽放實踐證明 , 由于預抽煤體瓦斯 , 使煤體發(fā)生收縮變形 , 當煤體原來占據(jù)的空間體積相等時 , 煤體的收縮既使原有的裂隙加大 , 又可以產(chǎn)生新的裂隙 . 從而 , 使煤層的透氣性增加 , 提高瓦斯抽放效果 。 鉆機的選擇 選擇鉆機需要考慮的因素包括 : 1).鉆進深度 。 3).給進 , 起拔能力 。 5).價格 . 推薦選用國產(chǎn)的 MD－ 150 和 MD300 型鉆機 . 主要用于井下鉆探深度為150m200 米 的各種角度的瓦斯抽放鉆孔 , 勘探鉆孔等多用途的工程鉆孔施工 。 (2). 采煤工作面放炮時 , 撤出施鉆人員至安全地點 , 放炮期間 , 所有人員均不得進入回風系統(tǒng) 。 (4). 若施鉆現(xiàn)場發(fā)生安全異常 , 則立即按安全路線撤離 。 因為使用水泥沙漿封孔 , 凝固時間長 , 對于傾斜鉆孔不易充滿 ,因此 , 應該使用 馬麗散或 聚胺脂封孔 。 11 瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測 管道內(nèi)安裝孔板和管道瓦斯參數(shù)監(jiān)控子系統(tǒng) , 對 抽放管道的負壓 , 瓦斯?jié)舛?, 瓦斯流量 , 溫度進行監(jiān)測。 柵欄應布置在上風側(cè) 5米 ,下風側(cè) 30米以內(nèi)。 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計算 瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng) 在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時 , 主要根據(jù)抽放泵站位置 , 開拓巷道布置 , 管路安裝條件等進行確定 。 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 ?南翼回風井。27采區(qū) 2瓦斯抽放泵站建在 2704 上平臺。 鉆孔采用Φ 108 鉆頭開孔至 6米，然后用Φ 94鉆頭施工至終孔，鉆孔深為鉆場間距加上 1020 米壓茬距離，開孔位置位于距煤層頂板向下 ，封孔采用 馬麗散或 聚氨樹脂進行封孔，封孔長度不小于 6米。 B、抽放流量的確定 根據(jù)我礦煤層透氣性等情況進行分析，單孔預計最大流量為 4m3/min，考慮本工作面瓦斯涌出量情況決定最多每個鉆場施工鉆孔為 4個，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際情況，進行分析單孔預計最大流量為，考慮本工作面瓦斯涌出量情況決定最多抽放鉆孔為 300個 ， 瓦斯抽放濃度為 25%。 抽放流量 =單孔流量同時最多抽放鉆孔數(shù) = 300 孔 =30m3/min。 B、確定 抽放流量 13 根據(jù)我礦實際情況，按吸入混合氣體量 30m3/min，采空區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛葹?10%計算。 根據(jù)工作面及國家有關(guān)規(guī)定，順層鉆孔應該提前抽放，高位鉆孔與采空區(qū)抽放可同時進行。 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。 管網(wǎng)阻力計算 ⑴ . 摩擦阻力（ Hm）計算 )/( 52 DKLQH m ????? ? ??????? (4－ 1) 式中 : Hm管路摩擦阻力， Pa； L 管路長度， m； Q抽放管內(nèi)混合瓦斯流量， m3/h； γ 混合瓦斯對空氣的密度比； K與管徑有關(guān)的系數(shù) ； D抽放管內(nèi)徑， cm。 26 采區(qū)最困難時期抽放管路： 26 瓦斯抽放泵站 ?26 回風 （ 1000 m） ? 工作面采空區(qū) （ 1600 m） 。 (3)抽放泵選型 ①瓦斯泵壓力計算 Hp=（∑ H 管 +Hk)Kp Hp－－瓦斯泵工作壓力 ∑ H 管 －－進排氣管磨擦阻力 和局部阻力 之和 KPa Hk－－孔口負壓 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 13m3/min（只考慮一個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－－泵的機械效率 取 K－－ 綜合 系數(shù) KQ＝ 17 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 18m3/min（一個工作面順層 和高位裂隙抽放另一個工作面進行高位裂隙抽放 ） Ｃ－－泵吸氣口瓦斯?jié)舛龋? 取 25% η－－泵的機械效率取 K－－綜合系數(shù) KQ＝ Qp27采區(qū) 2泵站 =18 ＝ 108m3/min 26泵站考慮 2 個工作面 （其中一個工作面只進行高位裂隙抽放） ， 4個掘進頭同時抽放 。 根據(jù)瓦斯泵壓力 Hp與流量 Qp，參考瓦斯泵性能曲線，選擇瓦斯泵 型號為 ：2BEA3551及 2BEA4051 型 水環(huán)式真空泵 ，配套電動機功率為 160