【正文】 報(bào)告未提供煤層透氣性系數(shù)，根據(jù)鄰近八礦及十二礦實(shí)測(cè)值，己組煤層透氣性系數(shù)為 。本次設(shè)計(jì)百米鉆孔瓦斯流量暫按 15 L/ 考慮，待實(shí)際抽采時(shí)測(cè)定其實(shí)測(cè)值。 第二節(jié) 瓦斯抽采規(guī)模 根據(jù)礦井開拓開采范圍，確定礦井抽采范圍為全井田范圍內(nèi)的戊 910，已 15及已 1617煤層。平煤集團(tuán)與煤炭科研單位及高校聯(lián)合，對(duì)瓦斯預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)、防治、抽采、裝備等方面進(jìn)行了多年的系統(tǒng)研究，尤其是瓦斯量預(yù)測(cè)研究取得了滿意的實(shí)際應(yīng)用效果。 從鉆孔揭示的瓦斯含量分布 看，井田范圍內(nèi)絕大部分區(qū)域煤層瓦斯含量在～ 12ml/g d（ 1818， 2012 孔），另有 5 個(gè)鉆孔揭示瓦斯含量大于 12ml/g因此，煤層瓦斯含量設(shè)計(jì)按 ～ 12ml/g對(duì)于個(gè)別瓦斯含量大于 12ml/g 采區(qū)回 采工作面相對(duì)瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 對(duì)于一次采全高的回采工作面： q采 =KvK1K2K3(W0Wc)m/M 式中： q采 —— 開采煤層相對(duì)瓦斯涌出量， m3/t； Kv—— 推進(jìn)度影響系數(shù)，根據(jù)平頂山礦區(qū)經(jīng)驗(yàn)值取 ； K1—— 圍巖瓦斯涌出系數(shù)，一般 k1=～ ，取 k1=； K2—— 工作面丟煤系數(shù)，取回采率的倒數(shù)。 經(jīng)計(jì)算，己組煤回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量 0～ ，平均 ?？紤] 50%的瓦斯抽采率，則己組煤回采工作面絕對(duì)涌出量為 0～ ，平均為 。絕對(duì)涌出量 0～ ，平均 。 采區(qū)預(yù)抽工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 礦井投產(chǎn)后，為了保證足夠的瓦斯抽采時(shí)間，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)情況，在戊 己2 采區(qū)各增加一個(gè)預(yù)抽工作面?？紤] 50%的瓦斯抽采率，則戊 1 采區(qū)預(yù)抽工作面瓦斯涌出量為 0～，平均為 ，己 2 采區(qū)預(yù)抽工作面瓦斯涌出量為 0～，平均為 。而區(qū)別在于綜合機(jī)械化掘進(jìn)落煤瓦斯涌出形式表現(xiàn)是均勻的，且與落煤量、運(yùn)煤速度，工作面長(zhǎng)度有關(guān)。 d)，戊煤 (m2min) ，戊煤 經(jīng)計(jì)算，戊 1 采區(qū)每個(gè)掘進(jìn)面絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，己 2 采區(qū)掘進(jìn)面絕對(duì)瓦斯涌出量為 。每個(gè)采區(qū)各配備兩個(gè)綜掘面。 經(jīng)計(jì)算，戊 1 采區(qū)采空區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，己 2采區(qū)采空區(qū) 9 絕對(duì)瓦斯涌出量為 。 礦井瓦斯涌出量 礦井瓦斯涌出量由各采區(qū)的回采工作面、掘進(jìn)面瓦斯涌出量與采空區(qū)瓦斯涌出量組成。 經(jīng)計(jì)算，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為 ～ ，平均 。 二、礦井瓦斯抽采量 回采工作面瓦斯抽采量 經(jīng)以上計(jì)算，己 2 采區(qū)回采工作面絕對(duì)涌出量為 0～ ，平均。 戊 1采區(qū)回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 0～ ，平均 。 預(yù)抽工作面瓦斯抽采量 經(jīng)以上計(jì)算，戊 1 采區(qū)預(yù)抽工 作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 0～ ，平均 10 ；己 2 采區(qū)預(yù)抽工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 0～ ，平均。 綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面瓦斯抽采量 經(jīng)以上計(jì)算，戊 1采區(qū)每個(gè)掘進(jìn)面絕對(duì)瓦斯涌出量為 ，己 2采區(qū)掘進(jìn)面絕對(duì)瓦斯涌出量為 。每個(gè)采區(qū)各配備兩個(gè)綜掘面。 考慮 50%的瓦斯抽采率，則戊 1 采區(qū)采空區(qū)瓦斯抽采量為 ，己 2采區(qū)采空區(qū)瓦斯抽采量為 。 礦井瓦斯抽采量 經(jīng)以上計(jì)算，考慮 50%的瓦斯抽采率，則礦井瓦斯抽采量為 ～，平均 。 （二）瓦斯可抽量 瓦斯抽采率 根據(jù)八礦、十礦、十二礦實(shí)際抽采率，并參照《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》，確定本礦井瓦斯抽采率暫按 50%考慮。己 1617 煤平均 d，戊 910煤平均 經(jīng)計(jì)算，己 1617煤噸煤可抽量為 ，己 15煤為 ，戊 910煤為。 四、抽采規(guī)模及服務(wù)年限 抽采規(guī)模 根據(jù)礦井采掘工程計(jì)劃，參照鄰近生產(chǎn)礦井實(shí)際抽采效果，并考慮己 1617煤滲透率較高，戊 910 煤滲透率較低，經(jīng)計(jì)算確定本礦抽采量為：戊 910 煤，己 1617煤及己 15煤 ，全礦井 。 抽采服務(wù)年限 全礦井可抽出瓦斯量為 ，則瓦斯抽采服務(wù)年限為 ，與礦井生產(chǎn)服務(wù)年限相近。生產(chǎn)礦的抽采量均達(dá)到了 3m3/min 以上，抽采濃度在 3～ 45%，最高達(dá) 65％。 根據(jù)生產(chǎn)礦井瓦斯抽采的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，礦井瓦斯抽采應(yīng)與礦井生產(chǎn)規(guī)劃整體考慮，只要平衡采、掘、抽三者的關(guān)系，保證抽采工程接替合理，預(yù)抽時(shí)間半年以上， 就可以取得較好的效果。 此外，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，隨著開采深度的增加，煤層瓦斯壓力及含量逐漸增大，且礦井瓦斯儲(chǔ)量豐富，為長(zhǎng)期穩(wěn)定抽采瓦斯提供了可靠的資源。 第三章 瓦斯抽采方法 第一節(jié) 抽采方法的選擇 一、選擇抽采方法的原則 瓦斯抽采方法、方式的選擇，應(yīng)根據(jù)瓦斯及煤層賦存 情況，瓦斯來源、巷道布置方式、礦井開采技術(shù)條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)等綜合分析比較后確定。 當(dāng)井下采掘工作所遇到的瓦斯主要來自開采層本身，只有抽采開采層本身的瓦斯才能解決問題時(shí)，應(yīng)采用開采層瓦斯抽采。 13 對(duì)于瓦斯含量大的煤層，在煤巷掘進(jìn)時(shí)，難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可在掘進(jìn)工作開始前對(duì)煤層 進(jìn)行大面積預(yù)抽或采取邊掘邊抽的方法加以解決。 若圍巖瓦斯涌出量大，以及溶洞、裂縫帶儲(chǔ)存有高壓瓦斯并噴出時(shí)，應(yīng)采取圍巖瓦斯抽采措施。參照礦區(qū)生產(chǎn) 礦井瓦斯抽采成功經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用本煤層工作面順槽順層平行工作面預(yù)抽及高位瓦斯抽采巷為主，并配合邊采邊抽與邊掘邊抽，同時(shí)考慮必要的采空區(qū)瓦斯抽采的綜合抽采方法。為防止漏風(fēng)，在密閉處應(yīng)設(shè)置調(diào)壓均壓室，以防止老空區(qū)殘煤自燃。 采空區(qū)（上隅角）抽采 工作面上隅角（采空區(qū)）瓦斯通過冒落帶和裂隙帶進(jìn)入高位瓦斯抽 采巷中，在高位巷外口打設(shè)密閉，敷設(shè)抽放管路，利用高位瓦斯抽采巷進(jìn)行抽采。另外，在煤層頂板布置高位抽采巷，即在煤層頂板 6～ 10m 的巖層中，并與工作面順槽保持 20m的平行錯(cuò)距，布置一條瓦斯抽采專用巷道，與工作面采空區(qū)上方的巖石裂隙溝通，形成一個(gè)瓦斯通道。實(shí)踐證明，大直徑、交叉鉆孔的強(qiáng)化措施具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、施工周期短、強(qiáng)化效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，已在多個(gè)礦區(qū)得到推廣應(yīng)用。 一、瓦斯抽采鉆孔參數(shù) 鉆孔有效總長(zhǎng)度 根據(jù)確定的瓦斯抽采量（ ）及百米鉆孔瓦斯流量（ 15L/），經(jīng)計(jì)算確定全礦井瓦斯抽采鉆孔有效總長(zhǎng)度 340～ 350km。 單個(gè)鉆孔長(zhǎng)度 根據(jù)工作面長(zhǎng)度及鄰近礦經(jīng)驗(yàn)，確定單個(gè)鉆孔長(zhǎng)度為 25～ 135m。 根據(jù)采掘工程布置，結(jié)合鄰近生產(chǎn)礦實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，確定工作面順槽瓦斯抽采鉆孔間距為 2m，采掘面超前預(yù)抽鉆孔間距 1～ 2m。 15 二、瓦斯抽采鉆孔布置 本煤層順層抽采鉆孔布置 在工作面上、下順槽沿煤層傾向打瓦斯抽采鉆孔，鉆孔孔深 60m，孔間距 2m，鉆孔直徑 89mm。鉆孔布置見圖 32 2。保證最后一個(gè)孔抽采時(shí)間不少于 2h，并進(jìn)行高壓注水，水壓不低于 8Mpa，注水達(dá)到煤壁注水、開裂、掛汗或鄰孔出水為止。采面淺孔預(yù)抽鉆孔布置見圖 323。在高位瓦斯抽采巷的掘進(jìn)過程中，分別在風(fēng)巷高抽巷上幫和機(jī)巷高抽巷下幫，向工作面順槽方向俯斜布置高抽巷松爆鉆孔和高抽巷穿層抽采鉆孔，對(duì)順槽掘進(jìn)進(jìn)行超前卸壓抽采。高抽巷穿層鉆孔 4m一組，每組 3 個(gè)鉆孔，孔深 29～ 40m，超前工作面距離不小于200m，預(yù)抽時(shí)間不少于 3 個(gè)月。 邊掘邊抽鉆孔布置 在高位瓦斯抽采巷掘進(jìn)過程中，已在高抽巷布置穿層鉆孔和松爆鉆孔，對(duì)順槽掘進(jìn)進(jìn)行超前卸壓抽采。前探 鉆孔允許進(jìn)尺 5m，保留 20m 的超前距。 工作面空白帶鉆孔布置 16 由于煤層瓦斯壓力大，打鉆難度較大，本煤層順層鉆孔深度僅 60m，而首采工作面采長(zhǎng) 217m，因此工作面形成了將近 100m的瓦斯抽采空白帶區(qū)域?？瞻讕杀@孔孔深 135m，孔間距 8~12m，鉆孔直徑 89mm。鉆孔布置見圖 32 6。 工作面空白帶抽采鉆孔布置 為解決工作面空白帶松爆后的瓦斯壓力和含量等問題，設(shè)計(jì)在風(fēng)巷高抽巷的下幫向煤層頂板打空 白帶抽采鉆孔。 三、高位瓦斯抽采巷布置 在煤層頂板 6～ 10m 的煤層或裂隙帶中布置一條高位瓦斯抽采巷抽采采空區(qū)及裂隙帶瓦斯，其水平投影距離工作面順槽的平行距離控制在 10～ 20m 內(nèi)。 第三節(jié) 抽采鉆孔施工設(shè)備及封孔方法 一、抽采鉆孔施工設(shè)備選型及主要檢測(cè)儀表 鉆孔施工設(shè)備 設(shè)計(jì)選用 6臺(tái) ZDSY1200S 型鉆機(jī)，備用 2臺(tái)，電機(jī)功率為 22kW； 2臺(tái) SGZLID型鉆機(jī)在用；備用 2臺(tái)，電機(jī)功率 11kW；淺孔鉆機(jī) 4臺(tái)，其中 QZ100K 型 2 臺(tái)，QD100 型鉆機(jī) 2臺(tái)，全部在用； ZDY660 型液壓鉆機(jī) 2臺(tái)，電機(jī)功率 22kW，備用兩臺(tái)。 主要檢測(cè)儀表 鉆屑瓦斯解吸儀 MD2型 13 套； 17 非接觸式突出危險(xiǎn)性測(cè)試儀 KBD7 型 1套； 鉆孔瓦斯涌出初速度儀 WTYⅢ F 型 18 套； 瓦斯涌出初速度測(cè)定儀 WY1型 30 套； 高負(fù)壓瓦斯采樣器為 FW1 型 15臺(tái)； 瓦斯檢定器 W821 型 15臺(tái)； 孔板流量計(jì) FKL 型 30 套； 自動(dòng)放水器 CWGZY型 50個(gè)； 四通閥兩用壓差計(jì) UP2型 15套； 其它相關(guān)儀表根據(jù)實(shí)際需要，可另行購置。鉆孔封孔應(yīng)滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造價(jià)低的要求。若遇孔口段鉆孔成型不好，煤體裂隙發(fā)育時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)封孔長(zhǎng)度。封孔方式為卷纏藥液法，在密封段內(nèi)，固定一塊毛巾布或麻袋布（長(zhǎng) 1m，寬 ）。然后，將卷纏好藥液的封孔管插入鉆孔，要求整個(gè)操作時(shí)間不超過 5min。 第二章 己 1512020防治突出技術(shù)措施 ： 防突技術(shù)措施選定要根據(jù)工作面的具體條件，經(jīng)過分析對(duì)比選擇有效而又方便的防突技術(shù)措施 從目前平煤突出掘進(jìn)工作面防突措施執(zhí)行來看，采用淺孔排放、穿層鉆孔預(yù)抽、深孔松動(dòng)爆 18 破和前探深孔相結(jié)合的防突措施對(duì)工作面防治突出非常有效，前探深孔可起到探明前方地質(zhì)構(gòu)造和促使煤體卸壓， 降低煤體瓦斯含量的作用，而采用超前排放鉆孔瓦斯釋放效果更為顯著、防突輕便鉆機(jī)操作簡(jiǎn)便，鉆孔鉆進(jìn)較深，在實(shí)際應(yīng)用中具有鉆進(jìn)速度快、角度、方位易定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 根據(jù)集團(tuán)公司突出掘進(jìn)工作面防突措施執(zhí)行情況，并結(jié)合鉆孔施工機(jī)具情況，突出煤巷工作面采用超前排放鉆孔和邊掘邊抽鉆孔相結(jié)合的防突措施對(duì)工作面防治突出非常有效，超前排放鉆孔和邊掘邊抽鉆孔可起到釋放煤體 瓦斯含量和壓力的作用，并可探明前方地質(zhì)構(gòu)造，防突輕便鉆機(jī)和柱式液壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)操作簡(jiǎn)便，在實(shí)際應(yīng)用中具有鉆進(jìn)速度快、角度、方位易定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。 簡(jiǎn)要敘述措施孔排放半徑的來源及本措施采用的具體數(shù)據(jù)，繼而確定鉆孔的布置方式、孔數(shù)、半徑、孔的傾角等。 （ 2）超前排放鉆孔的布置： ①、工作面煤層厚度小于等于 米時(shí)，煤層中不再布置措施孔。 ③、工作面煤層厚度大于 小于等于 米時(shí)，在煤層中布置 2 排措施孔，措施孔數(shù) 40個(gè)。 ⑤、工作面煤層厚度大于 。超前排放鉆孔和前探深孔具體見附圖，鉆孔參數(shù)見附表）。 ⑦、前探深孔：距離巷道底板 1 米處布置一排， 3 個(gè)孔，孔徑φ 89mm，投影孔深 35 米。每組穿層鉆孔距離煤巷工作面 20 米時(shí)開始進(jìn)行高壓注水。 ： 措施實(shí)施的具體要求，并確定保證技術(shù)措施得以實(shí)施的組織管理措施及相應(yīng)注意事項(xiàng)，包括打鉆順序及打鉆安全措施。 在鉆孔施工中一旦發(fā)生頂鉆、夾鉆、噴孔等時(shí)嚴(yán)禁加壓鉆進(jìn)，來回拉到鉆桿，保證正 常排粉。 鉆孔處的鉆屑只有在鉆機(jī)停止鉆進(jìn)，并且確信孔口附近瓦斯不超限后才可進(jìn)行清理，在未停鉆或檢查孔口瓦斯情況下，嚴(yán)禁清理鉆屑。 執(zhí)行措施時(shí)，瓦檢員、評(píng)估員必須現(xiàn)場(chǎng)盯崗，監(jiān)督防突措施執(zhí)行，嚴(yán)把措施執(zhí)行關(guān)，并在措施孔終孔報(bào)告單和相關(guān)記錄上簽字，施工單位凡未按規(guī)定執(zhí)行措施、措施孔未進(jìn)行有效注水，評(píng)估員有權(quán)制止施工單位的違章行為，直至停止施 工。及時(shí)將孔內(nèi)煤粉排干凈。 1專用回風(fēng)巷口必須設(shè)置柵欄，回風(fēng)巷內(nèi)嚴(yán)禁行人，安設(shè)電器設(shè)備。終孔報(bào)告單上要有施工單位跟班干部、班組長(zhǎng)、當(dāng)班瓦斯檢查員簽字，并及時(shí)向通防調(diào)度報(bào)送。 1工作面煤層賦存發(fā)生變化，無法按措施正 常布置鉆孔時(shí)，可根據(jù)工作面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整鉆孔間排距、角度和孔數(shù)；但布孔排間距不得大于 米、孔間距不得大于 米。整個(gè)鉆孔調(diào)整過程必須由評(píng)估員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督認(rèn)可；若經(jīng)調(diào)整后仍無法保證鉆孔深度時(shí)必須向業(yè)務(wù)部門匯報(bào)根據(jù)工作面前方地質(zhì)情況確定是否繼續(xù)進(jìn)行施工。在工作面各個(gè)方位進(jìn)行打鉆探 煤，若均不能探出煤層走向時(shí)，并及時(shí)向業(yè)務(wù)部室匯報(bào)，在未研究出下一步施工方案之前禁止施工。 第八章 瓦斯綜合利用方案 煤礦開采中抽排出的 瓦斯作為煤炭的伴生資源， 是一種使用方便、潔凈、中熱值的優(yōu)質(zhì)燃料，也可作為重要的化工原料，同時(shí)也是一種強(qiáng)烈的溫室氣體。 目前對(duì)瓦斯的利用主要采用發(fā)電、民用和作為化工原料。而 瓦斯發(fā)電具有安全、環(huán)保、節(jié)能的顯著特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益都十分顯著 ， 在 地面 抽 采 站附近建立電站，實(shí)現(xiàn) “ 就地發(fā)電，就地使用，多余上網(wǎng) ” 的模式，緩解區(qū)域性電力短缺，提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益。 本礦井屬于煤與瓦斯突出礦井，瓦斯總 儲(chǔ)量 大， 設(shè)計(jì)瓦斯抽采量 （ 純氣 ） ，年抽采量達(dá) ，這些瓦斯可以考慮用于工業(yè)場(chǎng)地、生活區(qū)食堂用氣，以及附近居民用氣，也可利用瓦斯發(fā)電。 21 對(duì)于瓦斯綜合利用的詳盡設(shè)計(jì) ， 另作專項(xiàng)設(shè)計(jì)。 煤層氣（ 瓦斯 ）抽采利用項(xiàng)目建設(shè)用地，國(guó)家已出臺(tái)相關(guān)規(guī)定，予以優(yōu)先安排。煤層突出危險(xiǎn)