【正文】 243 采面回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域順層預(yù)抽鉆孔布置圖（單位： m） ② 鄰近層瓦斯抽采方法 由于本礦采用由上住下 逐層進行開采，回采工作面瓦斯部分來自下鄰近層，故本設(shè)計鄰近層瓦斯抽采方法主要采用設(shè)底（頂）板專用瓦斯抽采巷抽鄰近層瓦斯，底（頂）板專用瓦斯抽采巷布置見圖 341。適合于礦井初期開采，但由于礦井煤層開采強度大，瓦斯涌出來源多，分布范圍廣，采用任何單一的抽采方式其抽采效果均有限。該抽采方法能較好解決礦井瓦斯問題，其抽采率可達 60%以上。穿層預(yù)抽鉆孔呈 “扇形 ”布置，鉆孔終孔間距暫設(shè)計為 5m，在實際抽采過程中可根據(jù)實際抽采效果，對鉆孔間距進行適當調(diào)整。 小牛煤礦抽放設(shè)計 23 圖 244 底板瓦斯抽采巷穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域布置示意圖 ③ 石門揭煤瓦斯抽采方法 穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當在揭煤工作面距煤層的最小法線距離 7m以前實施（在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當加大距離）。 礦井井筒已經(jīng)施工完畢，設(shè)計 11 采區(qū)、 12 采區(qū)均有穿 層運輸或回風(fēng)石門，礦井煤層平均傾角為 60o，石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域穿層鉆孔布置平、剖面見圖 245。頂板石門掘進工作面60 176。此方法為利用大直徑鉆機，在回采工作面回風(fēng)順槽內(nèi)，向采空區(qū)初始冒落帶的上方打孔，以抽采處于冒落破壞帶中的上部卸壓層和未開采的煤分層或下部卸壓層涌向采空區(qū)的瓦斯。 小牛煤礦抽放設(shè)計 26 圖 246 向采空區(qū)冒落帶上方裂隙帶打鉆抽采布置示意圖 當?shù)V井采取了有效的防滅火措施，確保礦井采面采空區(qū)煤層不會出現(xiàn)煤層自燃發(fā)火后，方可采用采空區(qū)埋管等抽采采空區(qū)瓦斯措施。 ② 配備個體巡回檢測設(shè)備等安全儀表，通過巡回檢測，隨時了解井下瓦斯隱患情況，防患 于未然。并加強礦井瓦斯地質(zhì)等基礎(chǔ)工作，為礦井通風(fēng)瓦斯科學(xué)管理提供可靠的依據(jù)。 （ 6）抽采巷道的選擇 1）開采層沿本煤層順層鉆孔抽采，瓦斯抽放管路及鉆場布置，選擇在工作面運輸順槽，必要時回風(fēng)順槽亦可布置。 3） 底板瓦斯專用抽采巷，是解決煤層掘進巷道 條 帶煤層 瓦斯治理及回采面塊段煤層消突和 瓦斯超限的有效方法， 也是礦井初期（特別是掘進巷道的防突）及后期采取解決瓦斯問題的主要措施。 （ 7）鉆場布置、鉆孔參數(shù)確定 本設(shè)計對鉆場布置、鉆孔參數(shù)的確定主要參照國內(nèi)有關(guān)礦井及原生產(chǎn)礦井經(jīng)驗進行瓦斯抽采設(shè)計。鉆場采用礦用工字鋼梯形支架支護。鉆孔參數(shù)為： A、鉆孔直徑：設(shè)計為 Φ75mm鉆孔； B、鉆孔終孔點間距： 10m； C、抽采負壓：選用 20kPa； D、預(yù)抽時間：要求煤層瓦斯經(jīng)預(yù)抽后，瓦斯含量降到 8m3/t 以下，或煤層瓦斯壓力降到 （表壓）以下，預(yù)計暫定抽采時間不少于 6 個月； E、封孔：膨脹水泥或聚胺脂封孔，封孔深度 5m。為了便于施工和減輕工人勞動強度，抽采鉆孔需在運輸巷設(shè)備安裝以前打好。 ③ 回風(fēng)順槽高位鉆孔抽采 鉆場設(shè)在回風(fēng)順槽，布置于回風(fēng)順槽頂板上方 5m，向采空區(qū)內(nèi)打鉆孔，根據(jù)推進速度每 20m作一個鉆場。 C、鉆孔間距： 10～ 15m； D、抽采負壓：選用 5kPa； E、抽采時間：根據(jù)回采面推進時間而定。封孔工藝見圖 347。封孔工藝見圖 348。 ② 主要檢測儀表 WGC 型瓦斯抽采管道參數(shù)測定儀。 ② 瓦斯管路干管布置回風(fēng)上山的混凝土管墩上，分、支管道應(yīng)選擇在不經(jīng)常通過礦車的巷道、順槽中，將管道架設(shè)在巷道的上方，以防止管道被撞壞漏氣。 ④ 敷設(shè)的瓦斯管路應(yīng)有在抽采設(shè)備或管路系統(tǒng)一旦發(fā)生故障時，管內(nèi)的瓦斯不至于進入采掘工作面、 機房或硐室等的防范措施。 ② 瓦斯管計算管徑 A、高負壓抽采管路 a、高負壓瓦斯抽采主管管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》小牛煤礦抽放設(shè)計 30 GB5047120xx，按主管實際工況最大流量計算： D 高主 = VQ ?? ＝ m 式中，主管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 高 247。＝ m3/min。 b、高負壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)干管 1 管段管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范 GB5047120xx》，按支管實際工況最大流量計算： D 高干 1 = VQ ?? ＝ m 式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 高干 1247。＝ m3/min。 c、高負壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)干管 2 管段管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范 GB5047120xx》，按支管實際工況最大流量計算： D 高干 1 = VQ ?? ＝ m 式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 高干 2247。＝ m3/min。 d、高負壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)底板瓦斯抽采巷干管 1 管段管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB5047120xx，按干管實際工況最大流量計算： 小牛煤礦抽放設(shè)計 31 D 底干 1 = VQ ?? ＝ m 式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 底干 1247。＝ m3/min。 e、高負壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)底板瓦斯抽采巷干管 2 管段（即 +1300m底板）管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范 GB5047120xx》，按支管實際工況最大流量計算： D 底干 2 = VQ ?? ＝ m 式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 底干 2247。＝ m3/min。 f、高負壓瓦斯抽采支管即 1101 120xx 面運輸順槽瓦斯抽采管徑，依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范 GB5047120xx》，按支管實際工況最大流量計算： D 高支 2 = VQ ?? ＝ m 式中，干管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 高 支 247。＝ 。 同理： 11 采區(qū)、 12 采區(qū) +1250m底板瓦斯抽采巷瓦斯抽采純量為 5m3/min；通過計算 管徑選用 Ф2736 螺旋焊接鋼管 。20%＝ 225m3/min。 b、低負壓瓦斯抽采支管道管徑， 依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》GB5047120xx，按管道內(nèi)實際工況最大流量計算： D 低支 = VQ ?? ＝ m 式中，主管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 低支 /η低 ＝ 15247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣 體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，低負壓瓦斯支管道選用 Ф5298 螺旋焊接鋼管。低負壓瓦斯抽采主管道選用規(guī)格 Ф72010 的螺旋焊接鋼管；低負壓瓦斯抽采支管選用規(guī)格為 Ф5298 螺旋焊接鋼管 。 2）瓦斯抽采設(shè)備選型 （ 1）高負壓抽放設(shè)備 ① 標態(tài)下瓦斯泵流量： Q＝ 60247。（ 8051000）＝ ； H 干 1=83077152247。（ 3051000）＝ ； H 支 =45012862247。（ 293）＝ ； ⑦ 選擇瓦斯泵 選用高效節(jié)能的水環(huán) 式真空泵： 2BEC52 型（ n=300rpm）三臺，其中：二臺工作、一臺備用；其工況點參數(shù)為： 單臺 Q=200m3/min， H=36kPa，最大軸功率210kW，耗水量 /h （ 2）低負壓抽放設(shè)備 ① 瓦斯泵所需流量： Q＝ 30247。（ 7051000）＝ ； H 支 =181067502247。（ 293）＝ ； ⑦ 選擇瓦斯泵 選用高效節(jié)能的水環(huán)式真空泵： 2BEC52 型（ n=260rpm）三臺，其中：二臺工作、一臺備用；其工況點參數(shù)為： 單臺 Q=180m3/min， H=61kPa，最大軸功率170kW，耗水量 /h 臺；選配防爆電動機 YB2355M1—6 、 185kW、～ 660V 三臺。選用玻璃鋼冷卻塔 DBNL3100 型二臺，一用一備。臺；選配防爆電動機 YB2－ 355M－ 185 kW、～ 660V，兩臺。臺；選配防爆電動機 YB450S3－ 280kW、～ 10kV，一臺。臺；選配防爆電動機 YB2－ 355M－ 160 kW、～ 660V，兩臺。臺；選配防爆電動機 YB2－ 355L1－ 220kW、～ 660V，一臺。 3）瓦斯抽采管路的布置及敷設(shè)方式 ① 瓦斯抽采管路的布置 本礦井瓦斯抽采方式為集中抽采，經(jīng)與業(yè)主現(xiàn)場勘查，考慮到瓦斯綜合利用等因素，距東風(fēng)井口西向不少于 50m的東風(fēng)井主工業(yè)場地內(nèi)設(shè)永久瓦斯抽采站，站內(nèi)配置高負壓抽采系統(tǒng)、低負壓抽采系統(tǒng)兩套系統(tǒng)，開采初期敷設(shè)高、低負壓瓦斯抽采主管道管徑分別為 Ф820 Ф72010 各一趟，沿地面各敷設(shè)一趟抽采主干管道規(guī)格為 Ф5298 螺旋焊接鋼管 從中央風(fēng)井和東風(fēng)井入井，高負壓瓦斯抽采至 11 采區(qū)、 12 采區(qū)、 +1300m底板瓦斯抽采巷分干管選用管道規(guī)格為 Ф3257螺旋焊接鋼管，支管選用 Ф2736 螺旋焊接鋼管至各瓦斯抽采點； 至 11 采區(qū)和12 采區(qū)低負壓抽采支管選用管道規(guī)格為 Ф5298 螺旋焊接鋼管 。 ② 瓦斯抽采管路的敷設(shè)方式 小牛煤礦抽放設(shè)計 35 A．抽采管路系統(tǒng)的設(shè)置 應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點的分布、瓦斯利用的要 求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動，確保管道運輸、安裝和維護方便，并符合下列規(guī)定： a．抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應(yīng)平直，轉(zhuǎn)彎時角度應(yīng)大于 90176。 B．地面管路布置 a．盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁；盡可能埋地敷設(shè)，若需要架空敷設(shè)時，架空管段應(yīng)有防凍、防靜電和雷電等措施，并可靠接地。 C．井下瓦 斯管路敷設(shè) a．本礦井高、低負壓瓦斯抽采主管從泵站出來后，一路埋地敷設(shè)至東風(fēng)井至 12 采區(qū)各瓦斯抽采點，一路埋地敷設(shè)至中央風(fēng)井至 11 采區(qū)各瓦斯抽采點，東風(fēng)井和中央風(fēng)井內(nèi)瓦斯抽采主干管沿巷道壁敷設(shè)在管道梁上；管道梁距地高度，每根管子下有 2 個管道梁，當沿傾斜巷道壁或沿其頂板用支架敷設(shè)時，管道梁、支架應(yīng)有足夠的強度，用卡子將管道固定在管道梁、支架上，管卡間距采小牛煤礦抽放設(shè)計 36 用 18m，并每一百米設(shè)一直管座，以防管道下滑。 c．瓦斯管路在入井口處應(yīng)可靠接地，以防雷電侵入井下； d．管接頭、閥門以及各種零部件須安裝嚴密，應(yīng)具有良好的氣密性（管路敷設(shè)完成后，要進行氣密性試驗并經(jīng)檢查合格后，才能投入使用）。 （ 4）瓦斯抽采管路的安全防護措施 A．瓦斯抽采管路底部應(yīng)墊木墊，墊起高度不低于 30cm，以防底鼓損壞管路。以下的巷道中，一般應(yīng)每隔 15～ 20m設(shè)一個卡子固定。 D．主要運輸巷道的瓦斯管路架設(shè)高度不得小于 。 E．瓦斯管路需涂防腐劑，新敷設(shè)的管路要進行氣密性檢查。 F．瓦斯主管距建筑物的距離 5m，距電纜 1m，距木電桿 2m，距水管、水溝 ，距鐵路 5m。瓦斯抽采泵站外至井口的架空管道 每隔 25m 接地一次，其沖擊接地電阻不大于 20Ω。 永久瓦斯抽采泵站場地需滿足如下要求： A、站房距東風(fēng)井口和場地內(nèi)主要建筑物大于 50m，并用圍墻隔離，同時保證泵房周圍 20m范圍以內(nèi)嚴禁明火； B、泵站位置便于利用瓦斯和敷設(shè)管路； C、場地運輸、供水和供電方便； D、場地不 受洪澇威脅且工程地質(zhì)條件可靠，沒有滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)。瓦斯抽采泵房為單層建筑結(jié)構(gòu)，條形布局。室內(nèi)安裝瓦斯抽采泵、高小牛煤礦抽放設(shè)計 38 低壓供配電設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)備、瓦斯參數(shù)監(jiān)測設(shè)備、通信設(shè)備等，室外設(shè)置瓦斯進出口配氣系統(tǒng)、防爆炸、防回火裝置、進出口排空管、補水及冷卻系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等。 B、場地用地面積：按場地豎向設(shè)計，用地面積約 1250m2。泵房內(nèi)真空泵入口負壓、出口正壓測量均裝設(shè)靜壓管，測量瓦斯泵入口負壓、出口正壓；在主管安設(shè)流量計，測定抽采管內(nèi)瓦斯流量。瓦斯放空管位置應(yīng)高出抽采泵房脊 3m以上，周圍設(shè)置警戒裝置防止火源接近。在高 、低負壓主管道出氣側(cè)設(shè)置計量、防爆器、防回火裝置、放水器、放空管及總閘閥后送至瓦斯綜合利用系統(tǒng)。高負壓配備三臺真空泵，二臺工作，一臺備用；低負壓配備三臺真空泵，二臺工作，一臺備用；真空泵能可靠運行。抽采泵站內(nèi)按要求配備輔助設(shè)施（冷卻水泵兩臺，一用一備）及防爆器、防回火裝置、放水器、放空管、排空管、閘閥等，滿足安全要求。 安全保障措施 1）抽采系統(tǒng)及抽采泵站安全措施 小牛煤礦抽放設(shè)計 39 （ 1）抽采系統(tǒng)安全措施 焊接鋼管的壁厚經(jīng)計算滿足強度要求。瓦斯抽采泵站外至井口的架空管道每隔 25 米接地一次，其沖擊接地電阻不大于 20Ω。在傾斜巷道中每隔 80～ 100m設(shè)置一個直管座，以防管路下滑。 （ 2）瓦斯抽采泵站安全措施 a．在高、低負壓主管道進氣側(cè)和出氣側(cè)均設(shè)置防爆器、防回火裝置、放水器、放空管、總閘閥以及除渣裝置。 c．冷卻水泵、通風(fēng)機等設(shè)備配套的電動機采用隔爆型電機。 e．電纜選用礦用電纜。 g．泵房內(nèi)所有管路及電氣設(shè)備金屬外殼均進行接地保護，以防 雷電感應(yīng)、靜電感應(yīng)及設(shè)備帶電。瓦斯抽采泵站配電間專為泵房配電設(shè)備：配電間與瓦斯抽采泵站聯(lián)合建筑內(nèi)的配電設(shè)備選用礦用隔爆型配電裝置；如配電間設(shè)在瓦斯抽采泵房 20米以外可選用一般配電