【正文】 突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理，建議礦方及時(shí)請(qǐng)有資質(zhì)單位對(duì)未鑒定區(qū)域進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，并根據(jù)鑒定結(jié)果管理礦井。5）根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（AQ1018－2006）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)，礦井23煤層最低開(kāi)采標(biāo)高時(shí)瓦斯涌出量最大：其中：；2個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為2=；， 單純靠通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)稀釋瓦斯是不可能的。采掘工作面瓦斯治理的需要《煤礦安全規(guī)程》、《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定：當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽放措施。采掘工作面需要采取瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：在給定的巷道通風(fēng)斷面條件下，采掘工作面設(shè)計(jì)通風(fēng)能力小于稀釋瓦斯所需的風(fēng)量,即式（2－1）成立時(shí), 抽放瓦斯才是必要的。 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果生產(chǎn)時(shí)期工作面瓦斯涌出量設(shè)計(jì)風(fēng)量（m3/s）需要風(fēng)量（m3/s）是否需要抽放m3/tm3/min生產(chǎn)采空區(qū)難判定涌出量需要回采12需要1個(gè)掘進(jìn)8需要，對(duì)回采工作面和采空區(qū)而言，單純靠通風(fēng)方法不能解決工作面瓦斯超限問(wèn)題。二、瓦斯抽采的可行性瓦斯抽放指標(biāo)是用來(lái)衡量煤層預(yù)抽瓦斯抽采難易程度的參數(shù)，常用的有煤層透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)。表211 煤層瓦斯抽采難易程度表類(lèi)別煤層透氣性系數(shù)m2/(MPa2礦井按突出礦井礦井設(shè)計(jì)，建立瓦斯抽采系統(tǒng)是必要的，而且從技術(shù)上講也是可行的。1）回采工作面瓦斯涌出構(gòu)成一是來(lái)自開(kāi)采煤層瓦斯涌出，二是來(lái)自開(kāi)采層影響范圍之內(nèi)鄰近層煤層瓦斯涌出，包括上鄰近層和下鄰近層，對(duì)于緩傾斜和傾斜煤層影響范圍一般上鄰近層約100m，下鄰近層約50m。2）掘進(jìn)工作面涌出瓦斯構(gòu)成一是來(lái)自掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出，二是來(lái)自掘進(jìn)落煤的瓦斯涌出；3）盤(pán)區(qū)瓦斯涌出量是指盤(pán)區(qū)內(nèi)所有回采工作面、掘進(jìn)工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量之和；4）礦井瓦斯涌出量為全礦井內(nèi)全部生產(chǎn)盤(pán)區(qū)和已采盤(pán)區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。第三節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)一、煤層瓦斯壓力由于23號(hào)煤層未做突出危險(xiǎn)性鑒定，無(wú)法取得精確的瓦斯壓力值，本次設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算煤層瓦斯壓力：P=（～）H；基于安全考慮，瓦斯壓力系數(shù)取最大值，該礦取P＝。在天然條件下，煤體中以吸附狀態(tài)貯存的瓦斯約占8090%，以游離狀態(tài)貯存的占1020%，總體來(lái)說(shuō)，瓦斯絕大部份是以吸附狀態(tài)存在的。煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)表231。根椐《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤層瓦斯含量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式一：式中：Wx在P、t條件下的吸附瓦斯含量，m3/t；WY在P、t條件下的游離瓦斯含量，m3/t；Af煤層灰分，％；Wf煤層水分，％；煤層揮發(fā)分，％；P煤層瓦斯壓力，Mpa，P＝（～）H/1000，該礦取P＝。；經(jīng)過(guò)以上公式，23煤層瓦斯含量預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表232。根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，其計(jì)算公式為：式中：W—礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量，Mm3；W1—礦井可采煤層瓦斯儲(chǔ)量，M m3；式中：A1i—礦井i可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量, Mt；W1i礦井i可采煤層的瓦斯含量, m3/t；W2—受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；式中：A2i—受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的i不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mm3；W2i受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的i不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量， m3/t；因?yàn)榈刭|(zhì)報(bào)告沒(méi)有提供不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量,因此受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量按可采煤層瓦斯儲(chǔ)量10%計(jì)算。礦井地質(zhì)瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表241。按照《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》要求，并結(jié)合目前抽采瓦斯的實(shí)際水平及設(shè)計(jì)對(duì)礦井煤層瓦斯抽采所采用的方法（綜合抽采），取ηk=50%；礦井可抽瓦斯量具體詳見(jiàn)表242。/t）抽放率（%）可采煤層地質(zhì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）可抽瓦斯儲(chǔ)量(Mm3)2350小 計(jì)50三、煤層透氣性系數(shù)礦井還未測(cè)定煤層的透氣性系數(shù)，應(yīng)及時(shí)送樣測(cè)定，以確定合理的抽采參數(shù)。 第五節(jié) 礦井瓦斯涌出量一、煤層瓦斯涌出量預(yù)測(cè)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（AQ1018－2006）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井相對(duì)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。四盤(pán)區(qū)可采煤層特征表煤層編號(hào)煤層厚度(m)煤層平均厚度(m)煤層平均傾角(176。礦井瓦斯涌出量構(gòu)成如下：開(kāi)采煤層時(shí)1）采煤工作面瓦斯涌出計(jì)算式中：q采——回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；q1——開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；q2——鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t。K2——工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)來(lái)計(jì)算；K3——分區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開(kāi)采層煤體瓦斯涌出的影響系數(shù)。開(kāi)采層煤層瓦斯涌出量盤(pán)區(qū)編號(hào)煤層編號(hào)未抽采前開(kāi)采層瓦斯相對(duì)涌出量q1抽采達(dá)標(biāo)后開(kāi)采層瓦斯相對(duì)涌出量Q1四盤(pán)區(qū)23號(hào) ②鄰近層瓦斯涌出量：式中：q2——原始狀態(tài)下鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；mi——第i個(gè)鄰近層煤層厚度，m；M——工作面采高，m；ηi——第i個(gè)鄰近層瓦斯排放率，%,參照AQ1018－2006標(biāo)準(zhǔn)附錄D選??；（AQ1018－： 鄰近層受采動(dòng)影響瓦斯排放率ηi）W0i——第i個(gè)鄰近層煤層原始瓦斯含量，m3／t,參照開(kāi)采層選??；Wci——第i個(gè)鄰近層煤層殘存瓦斯含量，m3／t，參照開(kāi)采層選取。=1hi/hp ()式中：hi——第i鄰近層與開(kāi)采層垂直距離，m；hp——受采動(dòng)影響頂板巖層形成貫穿裂隙，鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍，m。1— 上鄰近層；2— 緩傾斜煤層鄰近層；3— 傾斜、急傾斜煤層鄰近層。=()式中：hi——第i鄰近層與開(kāi)采層垂直距離，m；hp——受采動(dòng)影響頂板巖層形成貫穿裂隙，鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍，m。該礦主采煤層16號(hào)和23號(hào)煤層，煤層開(kāi)采順序?yàn)?6號(hào)煤層、23號(hào)煤層，現(xiàn)礦16號(hào)煤層已開(kāi)采完畢，16號(hào)煤層與23號(hào)煤層間距為43m。分別按原始狀態(tài)下煤層瓦斯含量和抽采達(dá)標(biāo)后鄰近層瓦斯相對(duì)涌出量計(jì)算鄰近層瓦斯涌出量結(jié)果見(jiàn)下表。表251 回采工作面瓦斯涌出量煤層編號(hào)未抽采前相對(duì)瓦斯涌出量q采（m179。/min）抽采達(dá)標(biāo)后相對(duì)瓦斯涌出量q采（m179。/min）23號(hào)2）掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)用絕對(duì)瓦斯涌出量表達(dá)，采用式(2)計(jì)算。①掘進(jìn)工作面巷道煤壁絕對(duì)瓦斯涌出量式中：q3——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3／min；D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長(zhǎng)度，m；對(duì)于薄及中厚煤層，D=2mo，mo為開(kāi)采層厚度；對(duì)于厚煤層，D=2h+b，h及b分別為巷道的高度及寬度；υ——巷道平均掘進(jìn)速度， V= m/min；L——巷道長(zhǎng)度，m；q0——煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m3／(m2?min)，參考下式計(jì)算。單個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算見(jiàn)表252表252 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量盤(pán)區(qū)編號(hào)煤層編號(hào)未抽采前掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量qj（m3/min）各煤層抽放后及受采動(dòng)影響瓦斯釋放后掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量qj（m3/min）四盤(pán)區(qū)23號(hào) 3）生產(chǎn)盤(pán)區(qū)瓦斯涌出量生產(chǎn)盤(pán)區(qū)瓦斯涌出量采用下式計(jì)算?！a(chǎn)盤(pán)區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，；q采i——第i個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3／t；Ai——第i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t；q掘i——第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3／min；Ao——生產(chǎn)盤(pán)區(qū)平均日產(chǎn)量，t。表253 抽采前、后盤(pán)區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果表盤(pán)區(qū)編號(hào)煤層編號(hào)抽采前盤(pán)區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量qkj(m179。/min)抽采達(dá)標(biāo)后盤(pán)區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量qkj(m179。/min)四盤(pán)區(qū)23號(hào) 4）礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量采用下式計(jì)算。根據(jù)上述方法和步驟，礦井瓦斯涌出量計(jì)算見(jiàn)表254。/t)抽采前礦井絕對(duì)瓦斯涌出量qkx(m179。/t)抽采達(dá)標(biāo)后礦井絕對(duì)瓦斯涌出量qkx(m179。當(dāng)該礦回采至最低準(zhǔn)采標(biāo)高時(shí)，瓦斯涌出量匯總表如下：序號(hào)預(yù)測(cè)地點(diǎn)抽采達(dá)標(biāo)前相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）抽采達(dá)標(biāo)前絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）抽采達(dá)標(biāo)后相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）各煤層抽放后及受采動(dòng)影響瓦斯釋放后絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）1回采工作面2掘進(jìn)工作面4采 區(qū)5礦 井礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（AQ1018－2006）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井23煤層最低開(kāi)采標(biāo)高時(shí)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。第六節(jié) 抽放規(guī)模一、設(shè)計(jì)抽采需要達(dá)到的指標(biāo)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（AQ1018－2006）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井23煤層最低開(kāi)采標(biāo)高時(shí)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)貴州省能源局文件《關(guān)于畢節(jié)市工業(yè)和能源委員會(huì)關(guān)于請(qǐng)求審批2012年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的報(bào)告的批復(fù)》（黔能源煤炭[2012]498號(hào)）：；；預(yù)測(cè)結(jié)果小于瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，因此以鑒定結(jié)果作為抽放設(shè)計(jì)依據(jù)。表261 礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量Q（m3/min）礦井瓦斯抽采率（%）Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55500≤Q≥60179。則抽放量為：35%=179。由于礦井16煤層已采空，因此必須進(jìn)行采空區(qū)抽放。/min；低負(fù)壓抽放量為：40%=5m179。/min進(jìn)行抽放量進(jìn)行高負(fù)壓選型；按5m179。第三章 抽采方法設(shè)計(jì)第一節(jié) 抽采瓦斯方法選擇一、選擇抽采瓦斯方法的原則選擇礦井瓦斯抽采方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來(lái)源、巷道布置、抽采瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則：選擇的抽采瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件。應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來(lái)源及涌出量構(gòu)成分析，有針對(duì)性地選擇抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果，大力減少主扇風(fēng)排瓦斯量。巷道布置在滿足瓦斯抽采的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽采工程量。選擇的抽采方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。二、抽采瓦斯方法選擇礦井抽采瓦斯的目的是為了降低煤層瓦斯含量，為煤炭開(kāi)采提供防突出及通風(fēng)安全生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)開(kāi)發(fā)利用瓦斯資源。根椐該礦煤層特點(diǎn)，采用專(zhuān)用抽采巷穿層預(yù)抽煤層瓦斯、順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯、掘進(jìn)工作面先抽后掘以及采面上隅角、采空區(qū)瓦斯埋管抽放的綜合抽采方式。要求鉆孔控制順槽外側(cè)的范圍是：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m；本次設(shè)計(jì)鉆孔控制整條煤層巷道，巷道兩側(cè)輪廓線外15m1）鉆孔布置①鉆孔直徑：設(shè)計(jì)選用鉆孔直徑Φ75mm（該值為設(shè)計(jì)值，應(yīng)根據(jù)該礦井實(shí)測(cè)的抽放半徑而確定，在該礦井進(jìn)行實(shí)測(cè)之后，根據(jù)實(shí)測(cè)的抽放半徑進(jìn)行調(diào)整此數(shù)據(jù)）。③鉆孔角度2～75176。2）鉆場(chǎng)布置每間隔40m布置1個(gè)鉆場(chǎng)。圖311 瓦斯抽采平面圖本煤層順層鉆孔采前預(yù)抽由于首采工作面42301已形成，因此首采工作面不布置底板專(zhuān)用瓦斯抽放巷，首采工作面回采區(qū)域采用順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的方法解決首采工作面的瓦斯問(wèn)題，其余工作面也采用順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯的抽放方法。由于礦井未能提供煤層透氣性資料，鉆孔間距暫取3m，礦井今后應(yīng)根據(jù)實(shí)際抽放效果對(duì)鉆孔密度進(jìn)行調(diào)整，使抽放效果更佳。2）鉆孔長(zhǎng)度：按煤層回采工作面真傾斜長(zhǎng)度66m考慮，鉆孔長(zhǎng)度為61m。4）超前距：采面瓦斯抽采超前于采面回采≮20m。鉆孔布置圖見(jiàn)圖312圖312 順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域瓦斯示意圖掘進(jìn)工作面先抽后掘經(jīng)區(qū)域驗(yàn)證仍有突出危險(xiǎn)性或在掘進(jìn)過(guò)程中工作面涌出較大情況下采用先抽后掘方法。），鉆孔控制范圍為巷道兩幫輪廓線外各15m，相鄰兩個(gè)鉆場(chǎng)之間的距離為40m，控制范圍為巷道輪廓線外上幫15m，下幫15m，鉆孔必須超前于掘進(jìn)工作面20m。圖313 掘進(jìn)工作面先抽后掘抽放鉆孔布置圖回采工作面上隅角埋管抽采 隨開(kāi)采層的開(kāi)采，上隅角處會(huì)有瓦斯積聚，這時(shí)抽采回采工作面上隅角瓦斯對(duì)解決回采工作面回風(fēng)巷超限瓦斯很有必要，這種方式會(huì)取得比較好的效果。上隅角埋管抽采示意圖314。為操作方便，靠近采面上隅角段管路要采用7m長(zhǎng)的抽采軟管與主抽采管路相連接，將抽采軟管的一端插入上隅角，為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高）可將抽采軟管與木棒綁在一起（避免軟管口下耷），用鐵絲吊掛在支架上。隨著工作面的推進(jìn)，逐節(jié)回收主抽采管路，移動(dòng)軟管的連接，直至回采結(jié)束。為確保抽采點(diǎn)的合適位置，在主抽采管路末端可設(shè)置一個(gè)分流器，分支出幾個(gè)支管，插入上隅角的不同位置進(jìn)行抽采。密閉采空區(qū)抽采對(duì)于已采完的老空區(qū)如果瓦斯涌出量大，向臨近工作場(chǎng)所涌出瓦斯時(shí)，可以采用密閉抽采，見(jiàn)圖315。（2）密閉位置應(yīng)選擇在頂、幫堅(jiān)硬的地方，見(jiàn)實(shí)幫、實(shí)底，盡量避免在壓力集中區(qū)域。（4）抽采管要預(yù)埋在密閉墻的上部，伸入密閉不小于1m，提高瓦斯抽采濃度。圖315 密閉采空區(qū)抽放示意圖第二節(jié) 抽采參數(shù)確定一、抽采率確定確定礦井瓦斯抽采率為50%，設(shè)計(jì)高負(fù)壓抽放濃度40%，低負(fù)壓抽放