【正文】 有大量瓦斯涌入，因此 必須 在開(kāi)采前對(duì)開(kāi)采層及其鄰近煤層 均應(yīng)進(jìn)行穿層抽放消突，且 確保預(yù)抽時(shí)間和預(yù)抽效果，保證抽采達(dá)標(biāo)煤量和擬安排生產(chǎn)準(zhǔn)備及回采煤量相平衡，使礦井采掘活動(dòng)嚴(yán)格控制在瓦斯抽采達(dá)標(biāo)的區(qū)域和煤層內(nèi)。 抽采 難易程度 分析 衡量煤層可抽性的指標(biāo)主要有三項(xiàng)：煤層的透氣性系數(shù)（ λ）、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（ β）、鉆孔瓦斯極限抽放量（ Qj）。 煤層的透氣性系數(shù)（ λ） 煤層透氣性是煤層對(duì)于瓦斯流動(dòng)的阻力 ，是衡量煤層瓦斯預(yù)抽難易程度的重要標(biāo)志。在測(cè)壓鉆孔壓力穩(wěn)定后，卸掉壓力表，利用煤氣表測(cè)定煤層鉆孔在不同時(shí)間間隔的流量，根據(jù)鉆孔瓦斯不穩(wěn)定徑向流動(dòng)理論，采用如下公式進(jìn)行試算和驗(yàn)算： q 2 2 201 04 P WrA ＝ ， B ＝ ， ＝P P r P?? F0＝ 102～ 1， λ ＝ ； F0＝ 1～ 10， λ ＝ ； F0＝ 10～ 102， λ ＝ ； 23 F0＝ 102～ 103， λ ＝ ； F0＝ 103～ 105， λ ＝ ； F0＝ 105～ 107， λ ＝ 式中 W0－原始瓦斯含量， m3/t； P0、 P1－煤層原始瓦斯壓力及巷道大氣壓， MPa； r－鉆孔半徑， m； q－鉆孔排放時(shí)間為 t 時(shí)的煤孔段單位面積的瓦斯流量， q＝Q/(2πrL)； Q－鉆孔排放時(shí)間為 t 時(shí)流量， m3/d； L－煤孔段長(zhǎng)度， m。 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（ β） 在測(cè)壓結(jié)束后卸下壓力表，安上流量計(jì)測(cè)定鉆孔的自然瓦斯流量及其隨時(shí)間的變化，根據(jù)測(cè)定結(jié)果的最大瓦斯流量和鉆孔見(jiàn)煤長(zhǎng)度，計(jì)算鉆孔瓦斯流量及其衰減系數(shù)。 鉆孔瓦斯流量衰減 系數(shù)可以作為評(píng)估開(kāi)采煤層瓦斯預(yù)抽的難易程度的一個(gè)標(biāo)志。鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)的具體測(cè)定方法是：選擇具有代表性的地點(diǎn)打鉆孔，先測(cè)定初始流量 q0，經(jīng)時(shí)間 t 后，再測(cè)其瓦斯流量 qt，然后用下式回歸計(jì)算衰減系數(shù) β： qt＝ q0eβ t 抽放難易程度分類見(jiàn)表 210。 表 210 煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表 指標(biāo) 難易程度 β(d1) λ(m2MPa2d) 容易抽放 ＜ ＞ 10 可以抽放 ～ 10～ 較難抽放 ＞ ＜ 24 本礦井 《資源 /儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》 沒(méi)有提供煤層的透 氣性系數(shù)（ λ）和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（ β），建議礦井盡快補(bǔ)做該工作。目前無(wú)法進(jìn)行煤層瓦斯抽放難易程度的分類和瓦斯抽放效果的預(yù)計(jì)。 根據(jù)預(yù)測(cè)計(jì)算 各 煤層 透氣性系數(shù) 在 ～ ，各 可采煤層均為可以抽放煤層。 礦井 三個(gè)煤量與抽采達(dá)標(biāo)煤量 分析 表 211 XX 煤 礦 “ 煤量 ” 計(jì)算成果表 （單位：萬(wàn) t） 儲(chǔ)量 類別 開(kāi)拓水平 (m) 煤層 工作面 走向長(zhǎng)度（ m） 斜長(zhǎng) （ m） 容重（ t/m3） 厚度 (m) 本期末 煤 量 是否抽 采達(dá)標(biāo) 回采 870～ 940 53 11052 1063 125 是 770～ 870 3 11033 209 180 是 合計(jì) 準(zhǔn)備 770～ 870 3 11034 1150 190 否 合計(jì) 加回采煤量 t 開(kāi) 拓 870～ 940 7 11072 1150 140 否 53 11053 1030 190 44 否 53 11054 1455 190 否 7 11073 410 180 否 7 11074 1550 190 否 770～ 870 10 11103 1030 180 否 10 11104 1450 180 40 否 12 11123 410 180 否 12 11124 1040 180 否 13 11133 1030 160 否 13 11134 1035 160 否 合計(jì) 礦井 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)綜采綜掘，布置 有 1 個(gè)綜采工作面， 4 個(gè)掘進(jìn)頭 。 目前薄煤層采面月生產(chǎn)能力在 5 萬(wàn) t/月，中厚煤層生產(chǎn)能力在 8 萬(wàn) t/月，礦井從機(jī)械裝備上已經(jīng)達(dá)到 90 萬(wàn) t/a 的生產(chǎn)能力，現(xiàn)有的抽采達(dá)標(biāo)煤量?jī)H有 25 萬(wàn) t，若不及時(shí)進(jìn)行瓦斯綜合治理，加大瓦斯治理力度， 2021 年的礦井將出現(xiàn)瓦斯治理不到位而無(wú)法生產(chǎn)的局面，因此提高瓦斯治理力度，增加瓦斯治理裝備和掘進(jìn)專用瓦斯巷非常緊迫。 煤層殘余瓦斯含 量測(cè)定及防突儀器 礦井現(xiàn)殘余瓦斯含量測(cè)定 送樣時(shí)間間隔較長(zhǎng)，多不能在要求的時(shí)間內(nèi)送達(dá)，所測(cè)的殘余瓦斯含量與實(shí)際值存在差異。需購(gòu)置一臺(tái) DGC 型煤層瓦斯含量直接測(cè)定裝置，對(duì)礦井各工作面區(qū)域防突措施實(shí)施后的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，切實(shí)做到十六字瓦斯綜合治理體系中“抽采達(dá)標(biāo)”的要求。 現(xiàn) 使用的 WTC 型瓦斯突出參數(shù)儀 使用時(shí)間 已有五年之久，儀器電池、測(cè)量元件多數(shù)老化，測(cè)量結(jié)果極不穩(wěn)定。需購(gòu)置 WTC 型瓦斯突出參數(shù)儀四臺(tái)，以更換以前的舊設(shè)備。 鉆機(jī)更新改進(jìn) 礦井 現(xiàn)有 ZY650 型鉆機(jī) 10 臺(tái)（完好 3 臺(tái)）、 ZDY1200S 型鉆機(jī) 5 臺(tái)，而 XX 礦煤層透氣性較差，瓦斯治理難度大，加之鉆孔施工慢，抽放時(shí)間不足， ZDY1200S 型鉆機(jī)過(guò)于笨重，搬運(yùn)鉆機(jī)難度非常大，現(xiàn)配置的鉆機(jī)已不能滿足生產(chǎn)需要。需購(gòu)置 ZDY2021 履帶式鉆機(jī) 4 臺(tái)，加快施工穿層鉆孔進(jìn)度，減輕搬運(yùn)鉆機(jī)難度。 施工專用瓦斯巷 根據(jù) 礦井 采掘部署， 2021 年在 11034 工作面下部 53號(hào) 煤 層底板施工專用底板抽放巷，打鉆預(yù)抽 11034 工作面區(qū)段瓦斯，實(shí)現(xiàn) 11034 工作面掘進(jìn)前區(qū)域消突目的 ； 11304 回采過(guò)程中，為攔截下臨近層瓦斯，對(duì)下臨近層及采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽放， 將掘進(jìn) 11034 高位瓦斯 巷，用于治理 11034 工作面回采期間的瓦斯 。 26 三、 項(xiàng)目實(shí)施的主要內(nèi)容 根據(jù) XX 礦的安全儀器配置現(xiàn)狀，需購(gòu)置 DGC 型瓦斯含量直接測(cè)定儀 1套 ，以解決煤層殘余瓦斯含量測(cè)定過(guò)程中的問(wèn)題；購(gòu)置 4 臺(tái) WTC 型瓦斯突出參數(shù)儀，將 現(xiàn)有 的四臺(tái)舊設(shè)備更換，以保證使用過(guò)程中測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。 現(xiàn)使用的 ZY1200 鉆機(jī)，不能適應(yīng) XX 礦大傾角要求，搬運(yùn)過(guò)程中消耗時(shí)間長(zhǎng)，拆卸工藝多而繁瑣，每臺(tái)鉆機(jī)月效率在 5000m 左右， 購(gòu)進(jìn) 4 臺(tái)ZDY2021 型履帶式鉆機(jī)，加快鉆孔施工，爭(zhēng)取抽放時(shí)間 ，減少鉆機(jī)搬運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)的不安全因素 ，改進(jìn)后臺(tái)機(jī)月效率力爭(zhēng) 8000～ 10000m。 根據(jù)礦井瓦斯涌出量計(jì)算結(jié)果，本礦井必須在開(kāi)采前進(jìn)行抽采消突。根據(jù)《安全設(shè)施設(shè)計(jì)（變更）》： 采用鄰近層 （開(kāi)采層或巖層） 抽放、本煤層抽放、巷道掘進(jìn)預(yù)抽、采空區(qū)埋管、老空區(qū)密閉抽放的方法治理瓦斯。本報(bào)告僅對(duì)巖層專用抽采巷作 簡(jiǎn)要 介紹。 抽采巷道布置 掘進(jìn) 底板瓦斯抽放巷，打鉆對(duì) 53號(hào)煤層實(shí)施區(qū)域預(yù)抽，解決 3 號(hào)煤層掘進(jìn)期間的區(qū)域消突及瓦斯問(wèn)題，但 3 號(hào)煤層工作面在開(kāi)采過(guò)程中，下部相鄰的 3 層煤的瓦斯將進(jìn)入 3 號(hào)煤層 的采掘工作面，造成工作面采掘空間瓦斯超限，為更好攔截臨近層瓦斯，采取掘送高位瓦斯巷進(jìn)行治理，確保 3 號(hào)煤層工作面瓦斯治理到位。 2021 年 內(nèi)計(jì)劃 掘進(jìn)專用瓦斯巷 2021m。 抽采方法 及鉆孔布置 27 底板專用抽采巷 由抽采巷向煤層打鉆孔，可起到煤層群預(yù)抽及卸壓抽的作用。 瓦斯抽采巷布置在 53號(hào)煤層底板，自抽采巷內(nèi)施工穿層預(yù)抽鉆孔，其間距根據(jù)實(shí)際考察的煤層有效半徑確定。 預(yù)抽范圍為回采、掘進(jìn)區(qū)段內(nèi)各煤層瓦斯。鉆孔應(yīng)控制區(qū)段內(nèi)的整個(gè)開(kāi)采塊段、兩側(cè)回采巷及其外側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層 。 要求鉆孔控制回采巷道外側(cè)的范圍是： 上幫輪廓 線外 至少 20m、下幫輪廓線外 至少 20m。 頂板高位抽采巷 回采 工作面 開(kāi)始推進(jìn)后，封閉瓦斯抽采進(jìn)、回風(fēng)巷 ，在抽采回風(fēng)巷按采空區(qū)抽采方法埋管進(jìn)行抽放。 抽采 效果 分析 預(yù)抽效果分析 本礦井 為 煤與瓦斯突出 礦井 。按 《 煤 礦 瓦 斯 抽 采 基本 指 標(biāo) 》（ AQ10262021） 要求： “突出煤層在采掘作業(yè)前必須將瓦斯含量降到 8m3/t以下，或?qū)⒚簩油咚箟毫档?（表壓）以下 ” 。 本方案按 預(yù)抽后的煤層瓦斯含量 Wh降至 。 抽采達(dá)標(biāo)后回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)、礦井瓦斯涌出 量按照《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（ AQ10182021）進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算，計(jì)算公式同前。 (1)回采工作面瓦斯涌出量 考慮自上而下開(kāi)采后下部鄰近層瓦斯釋放，預(yù)抽后 3 號(hào) 煤層開(kāi)采時(shí)期采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量最大為 ，預(yù)抽后回采工作面瓦斯涌出量計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表 31。 28 表 31 預(yù)抽后 回采工作面瓦斯涌出量計(jì)算表 煤層 厚度m ( m ) 采高M(jìn) ( m ) W0/Wh(m3/t) Wc(m3/t) q1(m3/t) 煤層 厚度( m ) h i (m) 相對(duì)量( m3/t) 絕對(duì)量( m3/min)53 11 7 34 10 43 12 61 13 82 7 23 10 32 12 50 13 71 10 9 12 27 13 48 151 78 12 18 13 39 151 69 152 76 13 21 151 51 152 58 16 71 17 78 工作面 q采 W0i/Whi(m3/t)Wci(m3/t)ηiq2i(m3/t)q2(m3/t) 12 537 開(kāi) 　 采 　 層3 10 鄰　近　層 29 續(xù) 表 煤層 厚度m ( m ) 采高M(jìn) ( m ) W0/Wh(m3/t) Wc(m3/t) q1(m3/t) 煤層 厚度( m ) h i (m) 相對(duì)量( m3/t) 絕對(duì)量( m3/min)151 30 152 37 16 50 17 57 152 7 16 20 17 27 21 67 16 13 17 20 21 61 17 7 21