煤礦瓦斯抽采課程實(shí)際

1、課 程 設(shè) 計(jì)題 目 新安煤礦煤層瓦斯抽采設(shè)計(jì)院(系)別 安全工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 地質(zhì)工程13-1班 姓 名 張恩龍 指導(dǎo)教師 張強(qiáng) 2016 年 12 月 26 日目 錄1 礦井概況11.1 井田概況11.1.1 交通位置11.1.2 主要河流湖泊水庫溝塘的分布及地震史11.1.3 氣候11.1.4 附近工礦農(nóng)業(yè)概況及原料供應(yīng)情況21.1.5 煤田開發(fā)歷史及近況21.1.6 水電的供給情況21.2 井田地質(zhì)特征31.2.1 礦區(qū)內(nèi)的地層情況31.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造31.2.3 巖石性質(zhì)及厚度特征41.3 井田水文地質(zhì)情況41.3.1水文地質(zhì)條件41.3.2 充水性因素和礦

2、井涌水量51.3.3 煤塵及煤的自燃性51.4 礦井開拓及開采概況61.4.1 井田境界61.4.2 巷道布置61.4.3 井田儲(chǔ)量61.4.4 開采順序71.4.5 開采概況71.4.6 礦井生產(chǎn)能力71.4.7 礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限81.5 礦井通風(fēng)系統(tǒng)概況81.5.1 礦井瓦斯等級(jí)81.5.2 原有通風(fēng)系統(tǒng)簡述81.5.3 主扇情況81.5.4 礦井通風(fēng)阻力測定情況91.5.5 礦井風(fēng)量情況101.5.6 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法與措施102 礦井瓦斯賦存情況102.1 煤層瓦斯基本參數(shù)102.1.1 煤層瓦斯壓力102.1.2 煤層瓦斯含量102.1.3 煤層透氣性系數(shù)112.1.4 百米鉆孔初

3、始瓦斯流量及其衰減系數(shù)112.1.5 采區(qū)位置范圍112.2 礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算122.3 礦井瓦斯可抽采量及抽采期132.3.1 瓦斯抽采率132.3.2 礦井瓦斯可抽量152.3.3 礦井瓦斯可抽期163瓦斯抽采的必要性和可行性論證173.1 瓦斯抽采的必要性173.1.1 瓦斯涌出量預(yù)測方法183.1.2 瓦斯涌出量計(jì)算183.1.3 瓦斯抽采必要性判斷193.2瓦斯抽采的可行性204礦井抽采瓦斯方法214.1 選擇抽采瓦斯方法的原則214.1.1 煤層瓦斯抽采工藝214.1.2 抽采方法選擇原則234.2 礦井瓦斯來源分析234.2.1礦井瓦斯來源234.2.2 礦井瓦斯涌出構(gòu)成234.

4、3 抽采方法選擇234.3.1 抽采方法分類234.3.2 抽采方法選擇原則244.3.3 抽采方法選擇244.4 開采層回采工作面抽采設(shè)計(jì)254.4.1 方案一鉆孔及鉆場布置254.5 掘進(jìn)工作面鉆孔鉆場布置284.5.1 掘進(jìn)工作面的抽采方法254.5.2 掘進(jìn)工作面鉆孔及鉆場布置254.6 采空區(qū)鉆孔鉆場布置264.7 鄰近層鉆孔鉆場布置284.7.1 鄰近層的抽采方法284.7.2 鄰近層的鉆孔鉆場布置294.8 封孔314.8.1 封孔方法324.8.2 封孔長度及材料334.8.3 封孔工藝351 礦井概況及安全條件1.1 礦井概況1.1.1 交通位置新安礦位于黑龍江省友誼縣境內(nèi)，

5、西距雙鴨山市65公里，南距七星礦15公里，北有富前鐵路的紅興隆車站，鐵路經(jīng)由雙鴨山和福利至佳木斯，可通全國各地，公路可通往寶清、福利和雙鴨山，區(qū)內(nèi)交通方便。坐標(biāo)為：東經(jīng)131°5345131°7,北緯46°746°9。交通位置圖見圖1-1。圖1-1新安礦交通位置圖1.1.2 主要河流湖泊水庫溝塘的分布及地震史 七臺(tái)河支流撓力河位于本區(qū)南部山區(qū)，為倭肯河支流，河寬10m左右，水深0.70m左右，平常期流量為0.51.5m³/s，水期流量為10200m³/s，屬季節(jié)性河流，該河位于本區(qū)西部，涇流方向由南向北，垂直煤系地層走向，基本切割本礦

6、區(qū)全部煤系地層，對礦區(qū)的開發(fā)有一定的影響。在其北部具有濕地，中部各地區(qū)有大小不一的小型未知名湖泊11個(gè)。 2010年3月10日18時(shí)54分，雙鴨山市友誼縣鳳崗鎮(zhèn)發(fā)生里氏4.6級(jí)有感地震。本區(qū)地震強(qiáng)度為級(jí)。1.1.3 氣候本區(qū)屬于大陸性氣候，濕差變化較大，歷年最低溫度達(dá)到零下39，歷年最高溫度達(dá)到零上38。雨季為七、八、九三個(gè)月份，年平均降雨量為452737 mm，最大降雨量為737 mm。年十一月份結(jié)凍到次年四月解凍。最大結(jié)凍深度為2.0 m左右，平均積雪為100 mm。該區(qū)內(nèi)的全年最大頻率的風(fēng)向定西北風(fēng)，最大風(fēng)速為25 m/s。1.1.4 附近工礦農(nóng)業(yè)概況及原料供應(yīng)情況友誼縣自然資源豐富，土

7、地肥沃，雨量充沛，耕地集中連片，是較好的產(chǎn)糧區(qū)。全縣現(xiàn)有耕地9.2萬公頃、林地1.8萬公頃、水面0.6萬公頃、葦塘0.5萬公頃。盛產(chǎn)大豆、小麥、水稻、玉米、甜菜、西瓜等，尤其是大豆、小麥蜚聲中外。林地主要生長松、黃玻蘿、白樺、水曲柳以及楊、柞、椴等雜木樹種。山林產(chǎn)品主要有蠶、黑木耳、猴頭、雜蘑、蕨菜、黃花菜以及山葡萄等。藥材有人參、黃芩、甘草、防風(fēng)等。礦產(chǎn)資源主要有原煤、石油、石灰石、建筑用砂石、漢白玉等10多種。原煤儲(chǔ)量達(dá)1億噸，石灰石、漢白玉品位高，儲(chǔ)量豐富，具有開采價(jià)值。野生動(dòng)物有國家一、二類保護(hù)動(dòng)物梅花鹿、臥龍；黑熊、馬鹿、雪兔、天鵝、鴛鴦、狍子以及山雞、田雞、沙半雞、狼、林蛙、黃鼬等

8、十幾種。附近有七星煤礦、東山煤礦、雙陽煤礦、桃山煤礦等。該地區(qū)水資源和農(nóng)業(yè)資源供應(yīng)較為充足。1.1.5 煤天開發(fā)歷史及近況2007年省批復(fù)核定能力210萬t/a，在2008年同時(shí)又重新申報(bào)核定能力為240萬t/a。截至2006年末礦井剩余工業(yè)儲(chǔ)量19819.3萬t，可采儲(chǔ)量11116萬t，尚余服務(wù)年限為37.8年（按年生產(chǎn)能力210萬t/a、儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4計(jì)算）。截止2013年底礦井剩余可采儲(chǔ)量9864.5萬t，剩余服務(wù)年限28年。經(jīng)過地質(zhì)補(bǔ)勘探調(diào)查，煤層厚度穩(wěn)定，質(zhì)量好，具有較好的開發(fā)前景。1.1.6 水電的供給情況七星河烏蘇里江左岸二級(jí)支流。位于黑龍江省東部。發(fā)源于嵐棒山南側(cè)，流經(jīng)寶

9、清、雙鴨山、友誼、富錦4市縣交界，在大王家附近注入撓力河。全長189公里，河寬1050米，水深1.22.0米。每年11月中旬至次年4月上旬為結(jié)冰期。兩岸地勢平坦低洼，多沼澤，河道排泄能力較低，遇多雨年易形成洪澇災(zāi)害。流域總面積3985平方公里。中下游為三江平原腹地，多沼澤濕地。屬季節(jié)性河流，該河位于本區(qū)西部，涇流方向由南向北，本區(qū)內(nèi)第四系地層廣泛分布，地下含水量極其豐富，水源充足。供水水源來自于倭肯河附近的五個(gè)水源井和桃山水庫凈化水，水量滿足生產(chǎn)需要。友誼縣電業(yè)局：擁有66kV變電所5座，主變?nèi)萘?0000KVA。66KV輸變電線路5條，亙長86.798km；10kV線路32條，亙長1302.

10、989；6KV線路3條，亙長85.434km。10kV配電變壓器2887臺(tái)，總?cè)萘?90.186MVA；6kV配電變壓器112臺(tái)，總?cè)萘?1.932MVA。擔(dān)負(fù)著友誼地區(qū)11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活用電，共擁有客戶42717戶，電力滿足生產(chǎn)需要。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1 礦區(qū)內(nèi)地層情況 本區(qū)地層發(fā)育不全，有遠(yuǎn)古界麻山群，中生界上侏羅統(tǒng)雞西群及新生界第三系和第四系，其中以中生界地層最為發(fā)育，該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，區(qū)域內(nèi)部有兩個(gè)正斷層，同一大斷層往往淺部落差大，深部落差小以至于尖滅，煤系地層為下白堊統(tǒng)系，均為第四系或第三系所覆蓋 ，地層有：麻山群、下白堊統(tǒng)系中城子河組、穆棱組，第三系、第四系。

11、該區(qū)地層走向近東西，東部轉(zhuǎn)為南北，傾向南，傾角5°10°，該區(qū)煤層以結(jié)構(gòu)簡單之中厚煤層為主。主要煤層以城子河組中段發(fā)育最佳，城子河組含煤59層，其中發(fā)育煤層為5、6、8上、8、9、10上、10、10下、11、12、13上、13、15、16、17上、21、22共計(jì)17層，總厚度為21.59 m，含煤系數(shù)：0.0431。本區(qū)均屬薄煤層，除8、9、10號(hào)煤層為復(fù)合煤層外，其余為結(jié)構(gòu)簡單之煤層，煤層以中東部較西部，南部較北部發(fā)育為佳，多數(shù)煤層沿走向厚度變化不均，沿傾向由北向南有增厚之勢。本井田已查明可采煤層及局部可采煤層17層，各煤層頂板多數(shù)為粉細(xì)砂巖，少數(shù)為中砂巖。多數(shù)煤層沒有偽

12、頂、偽底，個(gè)別有偽頂?shù)模鋫雾敺謳r性為粉砂巖，厚度在1.0 m左右，各煤層頂?shù)装迤秸?，只有局部凸凹不平，頂板較完整，裂隙不發(fā)育，煤層賦存較穩(wěn)定，較穩(wěn)定的煤層儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的60%，煤層傾角一般在1025度之間，故將其地質(zhì)條件定為II類。1.2.2 井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造雙鴨山煤田走向?yàn)闁|西，新安煤礦位于雙鴨山煤田東部，興隆凸起東部邊緣上與南部弧形壓性斷裂有關(guān)的煤盆地，盆地由基底和蓋層兩個(gè)截然不同的構(gòu)造層組成，以褶曲為主，斷裂次之，伴隨大量中基性巖漿巖侵入的構(gòu)造特點(diǎn)2。由陡發(fā)向斜、保安背斜及向陽向斜組成不對稱煤盆地，而新安向斜則為雙鴨山煤田北部隆凸起，南側(cè)由于斷裂而保存下來的單斜構(gòu)造，東側(cè)

13、由于斷裂而保存下來的煤盆地，地層走向受基盤控制，多為NE及NNE向，傾向S，一般傾角為10°12°。斷層呈群組出現(xiàn)，破碎帶寬，涉及面較廣，H>25M的有12條，同一斷層淺部落差大，而深部落差減小或尖滅，巖漿巖主要由西向東侵入。1.2.3 煤層與煤質(zhì)1.2.3 巖石性質(zhì)和厚度特征本井田已查明可采煤層及局部可采煤層17層，各煤層頂板多數(shù)為粉細(xì)砂巖，少數(shù)為中砂巖。多數(shù)煤層沒有偽頂、偽底，個(gè)別有偽頂?shù)模鋫雾敺謳r性為粉砂巖，厚度在1.0 m左右，各煤層頂?shù)装迤秸挥芯植客拱疾黄?，頂板較完整，裂隙不發(fā)育，煤層賦存較穩(wěn)定，較穩(wěn)定的煤層儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的60%，煤層傾角一般在1025

14、度之間，故將其地質(zhì)條件定為II類。新安礦井田含煤地層，由煤層、煤質(zhì)頁巖、黑色泥巖、油頁巖及粉砂巖組成，煤層編號(hào)自上而下為20#煤層和21#煤層。20#煤層厚度1.3m，21#煤厚1.85 m。煤層全區(qū)發(fā)育，結(jié)構(gòu)簡單。1.3 井田水文地質(zhì)情況1.3.1 水文地質(zhì)條件井田地表為第四系含水砂層，砂層下面有基巖裂隙含水層和構(gòu)造隙含水層，礦井的主要補(bǔ)給源有：西側(cè)河流補(bǔ)給、西側(cè)和南側(cè)下水徑流補(bǔ)給以及大氣降水補(bǔ)給和人工排水溝補(bǔ)給。第四系沖積砂礫潛水層：該含水層為本區(qū)主要含水層，直接覆蓋于煤系地層之上，層間無隔水層。該含水層南北長5.6 km，總面積為14 k砂層厚度由東北向西南2560 m逐漸加厚，平均厚度

15、為45 m，原始潛水位埋深0.362.05 m，原始地下水靜儲(chǔ)量為1.29億m³，砂層透氣性系數(shù)為3441 m，給水度為0.18?；鶐r裂隙含水層：分為煤系列化層風(fēng)化帶含水層和煤層層間裂隙含水層1。煤層裂隙在第四系層下約20 m以上為強(qiáng)風(fēng)化帶，第四系下約60 m以上為弱風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙帶導(dǎo)水性強(qiáng)，得到砂層水的直接補(bǔ)給，屬風(fēng)化裂隙潛水，層間裂隙在第四紀(jì)層下40100 m煤層底板比較發(fā)育在100200 m深度局部發(fā)育層間裂隙承壓水。侏羅系含水帶，在垂深160 m以下為主要含水帶，為孔隙、裂隙含水帶，二者之間無明顯隔水層存在，而有緩慢的水力聯(lián)系。第四系：第四系含水層與地表有直接水力聯(lián)系，七星

16、河與第四系孔隙水隨季節(jié)變化的不同相互補(bǔ)給，侏羅系與第四系有微弱的水力聯(lián)系。本區(qū)有2.118.45 m粘土覆蓋，東部煤層露頭外侏羅系上復(fù)粘土滅塵。第三系與第四系和第三系與失羅系有明顯的水力聯(lián)系。因此河水、第四系水將通過第三系補(bǔ)給予侏羅系成為井田充水主要因素之一。礦井最大涌水量為1022 m³/h，正常涌水量700 m³/h。采區(qū)內(nèi)直接充水含水層主要由侏羅系粗砂巖及砂礫巖微弱的裂隙孔隙承壓含水層所組成，雖然粗砂巖疏軟多裂隙，但單位涌水量均小于0.0043L/sm，而且煤層頂部有較厚的油頁巖、泥巖，含水層間發(fā)育著具有良好隔水性能的泥巖、粉砂巖層，所以與地表水以及各主要含水層間無水

17、力聯(lián)系，故將該井田水文地質(zhì)條件劃分為簡單的二類一型。1.3.2 水充水性因數(shù)和礦井涌水量井田地表為第四系含水砂層，砂層下面有基巖裂隙含水層和構(gòu)造隙含水層，礦井的主要補(bǔ)給源有：西側(cè)河流補(bǔ)給、西側(cè)和南側(cè)下水徑流補(bǔ)給以及大氣降水補(bǔ)給和人工排水溝補(bǔ)給。 礦井最大涌水量為1022 m³/h，正常涌水量700 m³/h。1.3.3 煤塵及煤的自然性新安礦井田內(nèi)的兩個(gè)可采煤層最小厚度1.10m，厚度最大2.08m，煤層平均傾角12°，煤層節(jié)理不發(fā)育，揮發(fā)分含量為35%，有助于煤層氣的產(chǎn)生和貯存。經(jīng)試驗(yàn)測定，20#煤層和21#煤層密度分別為1.35×10³t/

18、m3和1.39×10³t/m3，煤炭自然發(fā)火期最短20天，煤塵爆炸指數(shù)為46.37%。具體參數(shù)見表1-1。表1-1煤層結(jié)構(gòu)與特征表Tab.1-1 Coal layer structure and features table 項(xiàng)目單位指標(biāo)備注煤層厚度最大-最小/m 5.76-0.15煤層傾角最大-最小/° 513 煤層硬度t3.0煤層層理發(fā)育程度發(fā)育煤層節(jié)理發(fā)育程度不發(fā)育煤質(zhì)灰分Ag %13.27揮發(fā)分 Vr %35.67容重 t/m31.35（1.39）×103含硫量 %2.22膠質(zhì)層厚度Y值0-7自然發(fā)火期月1-3最短20天絕對瓦斯涌出量m3/min

19、4.8煤塵爆炸指數(shù)%46.371.4 礦井開拓和開采概況1.4.1 井田境界 本井田東以元古麻山群為界，西以中生界上侏羅統(tǒng)雞西群為界，北以下白堊統(tǒng)系中城子河組為界，南以穆棱組為界。井田東西長約2.7km，南北長約1.2km，井田面積3.2454km²，生產(chǎn)規(guī)模為0.21Mt/a。1.4.2 巷道布置礦井主采煤層為21#煤層，鄰近層為20#煤層。水平西掘進(jìn)面開口點(diǎn)在+400水平西運(yùn)輸巷，距+400水平主石門與+400東運(yùn)輸巷交叉全站儀B1點(diǎn)55米。施工時(shí)先掘石門段，方位角3150，坡度為3，直到見21煤層，傾向長度約為81米。方位角為煤層走向，坡度為3，長度為530米，施工時(shí)要嚴(yán)格按設(shè)

20、計(jì)施工。 1.4.3 井田儲(chǔ)量表1-2 可采煤層一覽表煤層煤層厚度（M）煤層間距（M）煤層傾角煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度可采性頂板巖性底板巖性最大最小平均最大最小平均50.800.65/簡單不穩(wěn)定局部粉砂巖中砂巖61.9501.1034.620.1278-45簡單不穩(wěn)定局部中砂巖粉砂巖8上2.600.201.45462133.88-45簡單不穩(wěn)定局部中砂巖粉砂巖85.350.202.00340228-49復(fù)較穩(wěn)定大部分中粗砂巖細(xì)砂巖93.500.154.50252208-48復(fù)較穩(wěn)定大部分中細(xì)砂巖、粉砂巖凝灰質(zhì)粉砂巖10上3.2501.5020.73178-46簡單較穩(wěn)定大部分中砂巖中砂巖10

21、5.760.454.036.250.74.57-44復(fù)較穩(wěn)定大部分中粗砂巖細(xì)砂巖10下1.2000.859.80.75.56-15簡單較穩(wěn)定局部粉砂巖、炭粉砂巖中砂巖10下12.0501.508347-43簡單不穩(wěn)定局部含炭泥巖及粉砂巖中砂巖122.2001.154617308-45簡單較穩(wěn)定局部細(xì)砂巖,粉砂巖細(xì)砂巖13上1.2500.6550.628348-40簡單較穩(wěn)定局部粉砂巖粉砂巖132.2001.14015598-40簡單較穩(wěn)定局部細(xì)砂巖砂質(zhì)互層150.8000.6528.416.3522/簡單較穩(wěn)定局部細(xì)砂巖細(xì)砂巖162.4000.9514.69.3128-44復(fù)較穩(wěn)定局部粉砂巖粉

22、砂巖17上1.1000.7015.67.1511/簡單較穩(wěn)定局部細(xì)砂巖為主細(xì)砂巖202.081.621.3067415427-33簡單較穩(wěn)定局部粉砂巖細(xì)砂巖211.501.101.8556.413.3408-12簡單較穩(wěn)定局部粉砂巖粉砂巖儲(chǔ)量計(jì)算公式Q=SMd t/m³ m新安煤礦井田工業(yè)儲(chǔ)量為19.8193Mt，可采儲(chǔ)量為11.1116Mt1.4.4 開采順序逐層開采，新安煤礦的采取上行式開采順序先采20#煤層再采21#煤層。1.4.5 開采概況新安一礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能0.21Mt/a，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為90年。新安礦工業(yè)廣場布置在井田的儲(chǔ)量中心，且地勢比較平坦處。煤層埋藏最深為-550m，

23、所以井田采用立井開拓，井筒數(shù)目為主井、副井、風(fēng)井三個(gè)井筒，井筒標(biāo)高+80米。新安煤礦采用單一走向長壁后退式采煤方法，礦井的通風(fēng)方式采用中央并列式通風(fēng)，風(fēng)井設(shè)在井田范圍內(nèi)，由副井入風(fēng)，主井輔助入風(fēng)。經(jīng)井底車場里至各同回風(fēng)地點(diǎn)后，乏風(fēng)有風(fēng)井排出地面。采區(qū)采用抽出式，回風(fēng)由采區(qū)主要扇風(fēng)機(jī)排出地面，經(jīng)計(jì)算工作面供風(fēng)量為1500 m³/min。井底車場采用立式車場，井田劃分為3個(gè)階段，1個(gè)開采水平，5個(gè)采區(qū)，采區(qū)分別為E1、E2、E3、W1和W2，首先進(jìn)行W1采區(qū)的煤炭開采，因而本設(shè)計(jì)針對W1采區(qū)的工作面進(jìn)行瓦斯抽采設(shè)計(jì)。由于煤層傾角較小，所以采用帯區(qū)開采。運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷均布置在巖層中，維

24、護(hù)方便，帶區(qū)工作面長度800m，日生產(chǎn)量為1500t，日推進(jìn)量5.04m，運(yùn)輸方式采用皮帶運(yùn)輸。1.4.6 礦井生產(chǎn)能力2007年省批復(fù)核定能力210萬t/a，在2008年同時(shí)又重新申報(bào)核定能力為240萬t/a。1.4.7 礦井設(shè)計(jì)和服務(wù)年限 截至2006年末礦井剩余工業(yè)儲(chǔ)量19819.3萬t，可采儲(chǔ)量11116萬t，尚余服務(wù)年限為37.8年（按年生產(chǎn)能力210萬t/a、儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4計(jì)算）。截止2013年底礦井剩余可采儲(chǔ)量9864.5萬t，剩余服務(wù)年限28年。經(jīng)過地質(zhì)補(bǔ)勘探調(diào)查，煤層厚度穩(wěn)定，質(zhì)量好，具有較好的開發(fā)前景。1.5 礦井通風(fēng)系統(tǒng)概況1.5.1 礦井瓦斯等級(jí)新安煤礦在2006

25、年前屬于低瓦斯礦井，在2006年正式被定為高管礦井。在2007年礦井瓦斯鑒定結(jié)果為：礦井絕對瓦斯涌出量：16.33 m³/min；礦井相對瓦斯涌出量：15 m³/t。1.5.2 原有通風(fēng)系統(tǒng)簡述采區(qū)為中央并列抽出式，由副井入風(fēng)，主井輔助入風(fēng)。經(jīng)井底車場里至各同回風(fēng)地點(diǎn)后，乏風(fēng)有風(fēng)井排出地面。采區(qū)采用抽出式，回風(fēng)由采區(qū)主要扇風(fēng)機(jī)排出地面，經(jīng)計(jì)算工作面供風(fēng)量為1500 m³/min。根據(jù)：（1）應(yīng)有利于加快礦井建設(shè)速度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)安全。（2）必須符合煤礦安全規(guī)程和煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定。（3）通風(fēng)系統(tǒng)簡單、風(fēng)流穩(wěn)定、易于管理。（4）通風(fēng)費(fèi)用少，后期通風(fēng)合理。

26、1.5.3 主扇情況工作主扇與備扇有關(guān)參數(shù)如表1-3所示：表1-3 工作主扇與備扇參數(shù)表型號(hào)風(fēng)量（m3/min）全壓（Pa）靜壓（Pa）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率(kw)主扇BDK-8-No2882653042707145018.5備扇BDK-8-No2882652946707145018.51.5.4 礦井通風(fēng)阻力和測定情況礦井通風(fēng)阻力的大小是選擇通風(fēng)設(shè)備的主要依據(jù)，所以，在選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)之前，必須首先計(jì)算通風(fēng)總阻力。按照經(jīng)過巷道時(shí)產(chǎn)生阻力的方式不同，可分摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力一般占通風(fēng)阻力的90%左右，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)選擇主要通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。1）計(jì)算公式：h阻=h摩+h局（1）

27、 通風(fēng)阻力公式：R局部風(fēng)阻，Ns²/m8；Q風(fēng)量m³/s。（2） 風(fēng)速公式：Q風(fēng)量，m³/s；S井巷斷面積，m²。（3） 風(fēng)速阻力公式：摩擦阻力系數(shù) 巷道長度，m；巷道斷面面積，m²。（4） 巷道斷面周長公式： U井巷斷面周長，m； C斷面形狀系數(shù)：梯形4.16；半圓拱3.90；S井巷斷面積，m²。 2）礦井通風(fēng)阻力容易時(shí)期最大風(fēng)路的阻力計(jì)算H阻小 = 653.95PaH阻大 = 1113.47 Pa1.5.5 礦井風(fēng)量情況采區(qū)采用抽出式，回風(fēng)由采區(qū)主要扇風(fēng)機(jī)排出地面，經(jīng)計(jì)算工作面供風(fēng)量為1500 m³/min。1.5.6

28、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法和措施當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量確定后，首先按照采區(qū)布置圖給各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室分配用風(fēng)量；從總風(fēng)量中減去各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室用的風(fēng)量，余下的風(fēng)量按采區(qū)產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)。再按一定比例將這部分風(fēng)量分配到其他用風(fēng)點(diǎn)。用于維護(hù)巷道和保證行人安全。2 礦井瓦斯賦存情況2.1 煤層瓦斯基本參數(shù)煤層瓦斯基本參數(shù)包括：瓦斯風(fēng)化帶深度、煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤的殘存瓦斯含量、煤的孔隙率、瓦斯含量分布梯度、煤層透氣性系數(shù)、抽采鉆孔影響半徑、百米鉆孔瓦斯流量及其衰減系數(shù)等6。對于以上參數(shù)的確定，根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽采規(guī)范第5.2.2條規(guī)定：新建礦井瓦斯

29、抽采工程設(shè)計(jì)應(yīng)以批準(zhǔn)的精查地質(zhì)報(bào)告為依據(jù)，并參照鄰近或條件類似生產(chǎn)礦井的瓦斯資料；改(擴(kuò))建及生產(chǎn)礦井應(yīng)以本礦地質(zhì)、瓦斯資料為依據(jù)。2.1.1 煤層瓦斯壓力 20#煤層的瓦斯壓力為0.27MPa，21#煤層的瓦斯壓力為0.29MPa、20#煤層瓦斯含量9.65 m³/t，21#煤層瓦斯含量10.17 m³/t。2.1.2 煤層瓦斯含量 20#煤層瓦斯含量9.65 m³/t，21#煤層瓦斯含量10.17 m³/t。2.1.3煤層滲透氣性系數(shù)新安煤礦20#煤層透氣性系數(shù)為4.79 m²/MPa²·d，21#煤層透氣性系數(shù)為5.4

30、2 m²/MPa²·d。2.1.4 百米鉆孔自然瓦斯涌出量及衰減系數(shù) 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為20=0.049d-1。21=0.062d-12.1.5采區(qū)位置范圍煤層的直接頂板主要由黑褐色油頁巖組成。結(jié)構(gòu)致密、細(xì)膩、無裂隙，厚度一般在1030米之間，平均20米左右。煤層直接底板主要由灰黑色泥巖和灰白色粉、細(xì)砂巖所組成。結(jié)構(gòu)較細(xì)致，質(zhì)軟。其厚度變化西南薄56米，東北厚約10米以上，一般510米左右。圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)取定為0.08。2.2礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算根據(jù)MT5018-96礦井瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第3.0.1條規(guī)定，礦井瓦斯儲(chǔ)量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后

31、能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和。可按下式計(jì)算： (2-1)式中，W礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； W1可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； W2受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； W3受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量，Mm3。（1）可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量W1 (2-2)式中，A1i礦井可采煤層i的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt 公式： 本設(shè)計(jì)采區(qū)面積為1.18km²，采區(qū)內(nèi)包含二層煤，其中20#煤層煤厚1.3m，21#煤層煤厚1.85 m，平均煤厚1.5m，容重取1.38，煤層平均傾角12°。 20#煤層儲(chǔ)量=（采區(qū)面積×煤厚×容

32、重）/cos12°=2.0709/0.978=2.11Mt 21#煤層儲(chǔ)量=（采區(qū)面積×煤厚×容重）/cos12°=3.03/0.978=3.10Mt 采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量= 2.11+3.10=5.21 Mt X1i礦井可采煤層i的瓦斯含量，m3/t， 20#煤層X20=9.65 m³/t，21#煤層X21=10.17m³/t Mm³（2）受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量W2 (2-3)式中，A2i受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt； X2i受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的

33、瓦斯含量，m3/t； 受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量主要是保護(hù)煤柱，回采率為5%，根據(jù)資料顯示，該采區(qū)不可采資源量為：W2=W20=2.11Mt×9.65m³/t×5%×2=2.03615Mm3 （3）受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量W3 (2-4)式中，K圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取0.08。綜上Mm³按上式計(jì)算得出煤層的瓦斯儲(chǔ)量及可抽量，數(shù)據(jù)記錄見表2-1所示。表2-1 20#、21#,煤層瓦斯儲(chǔ)量及可抽量計(jì)算結(jié)果匯總煤層工業(yè)儲(chǔ)量/Mt設(shè)計(jì)資源儲(chǔ)量/Mt可采儲(chǔ)量/Mt瓦斯儲(chǔ)量 /Mm³20#2.111.8

34、992.1120.361521#3.102.793.1031.5272.3 瓦斯可抽采量和抽采期2.3.1礦井瓦斯抽采率根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.3條規(guī)定：設(shè)計(jì)瓦斯抽采率，可根據(jù)煤層瓦斯抽采難易程度、瓦斯涌出情況、采用的瓦斯抽采方法等因素綜合確定，也可按鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井?dāng)?shù)值選取；并應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)AQ 1027的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)應(yīng)滿足采、掘工作面的通風(fēng)要求。根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第8.6.3條規(guī)定：瓦斯抽出率：預(yù)抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于20%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于25%；鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井

35、：礦井抽出率應(yīng)不小于35%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于45%；采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于30%；煤與瓦斯突出礦井：預(yù)抽煤層瓦斯后，突出煤層的瓦斯含量應(yīng)小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或?qū)⒚簩油咚箟毫档?.74 MPa以下。對于設(shè)計(jì)來說，瓦斯抽放率的確定應(yīng)符合以上標(biāo)準(zhǔn)的要求，也可以參照AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)第4.2條進(jìn)行選取。工作面回采期間，在工作面瓦斯抽采干管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，每周測定工作面瓦斯抽采量（含移動(dòng)抽采）。每月底按式（2-8）計(jì)算工作面月平均瓦斯抽采率。 （1）工作面可以供給的風(fēng)量 (2-5)式中，工作面可以供給的風(fēng)量，m3/min； 最小控

36、頂距，m；取3m采高，1.5m； 有效斷面系數(shù)；取0.6 規(guī)程允許最高風(fēng)速，4。（2）通風(fēng)方法可以解決的瓦斯含量 (2-6)式中，工作面可以供給的風(fēng)量m3/min； 規(guī)程允許最高瓦斯?jié)舛龋?%； 工作面日產(chǎn)量，t/日；(傾斜長×煤厚×日推進(jìn)量×容重) 瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取1.6； 殘余瓦斯量，m3/t； （3）工作面所需風(fēng)量的計(jì)算=100 (2-7)式中，絕對瓦斯涌出量，m3/min； 工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，=1.6。 (2-8)式中：工作面月平均瓦斯抽采率，%；回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min；m³/min工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m

37、3/min經(jīng)實(shí)際地質(zhì)測量數(shù)據(jù)得到m³/min m³/min=100×0.768m3/min/（0.768·m3/min+1.31m3/min）=36.9%2.3.2礦井瓦斯可抽量根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.2條規(guī)定可按下列公式計(jì)算：WcW·K （2-9）KK1·K 2·K 3 （2-10）K1K4（My-Mc）/ My （2-11）式中 Wc可抽瓦斯量（Mm3 ）； K可抽系數(shù)； K1瓦斯涌出程度系數(shù)； K2負(fù)壓抽采時(shí)的抽采作用系數(shù)，可取1.2； K3礦井瓦斯抽采率（%）。按目前我國的抽采技術(shù)

38、水平，預(yù)抽煤層瓦斯時(shí)，可取25%35%；抽采上下鄰近層瓦斯時(shí)，可取35%45%； K4煤層瓦斯排放率，可根據(jù) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018-2006）中的規(guī)定選??；當(dāng)采高小于4.5m時(shí)，Ki按式（4-5）計(jì)算或按圖4.1選取。 （2-12）式中：hi第i鄰近層與開采層垂直距離，m； hp受采動(dòng)影響頂?shù)装鍘r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。 經(jīng)實(shí)際地質(zhì)測量數(shù)據(jù)得知 ： K1 = 1.3= 1/0.95=1.05 K3=0.47KK1·K 2·K 3 =1.3×1.05×0.47=0.64155所以，可抽瓦斯量：20#煤層

39、：Wc=9.65×0.64155=6.19Mm3 21#煤層：Wc=10.17×0.64155=6.52Mm32.3.3礦井瓦斯可抽期根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.4條及AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第5.3.5都規(guī)定：礦井或水平的抽放年限應(yīng)與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應(yīng)。礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量可按下式計(jì)算：QN=6415.5×365×Q/1000000 （2-13）式中：QN礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量（Mm3）；Q礦井設(shè)計(jì)瓦斯抽采規(guī)模（m3/min）。 QN=6415.5×365×1.08/10000

40、00 = 2.52899Mm3則可抽期:20#煤層: T=6.19/2.52899=2.45年 21#煤層: T=6.52/2.52899=2.58年3 瓦斯抽采的必要性和可行性論證3.1 瓦斯可抽采的必要性根據(jù)煤礦安全規(guī)程第一百四十五條規(guī)定，凡有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采系統(tǒng)：（1）一個(gè)采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于5m³/min，或一個(gè)掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量大于3m³/min，采用通風(fēng)方法解決不合理的。（2）礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的： 大于或等于40m³/min； 年產(chǎn)量1.01.5Mt的礦井，大于30m³

41、/min； 年產(chǎn)量0.61.0Mt的礦井，大于25m³/min； 年產(chǎn)量0.40.6Mt的礦井，大于20m³/min； 年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m³/min。（3） 開采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的。 下面從三個(gè)方面來分析板石煤礦瓦斯抽采的必要性。3.1.1瓦斯涌出量預(yù)測方法 根據(jù)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018-2006），采用分源預(yù)測法對嵐縣正利煤業(yè)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測。分源預(yù)測法的技術(shù)原理是：根據(jù)煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出的源匯關(guān)系，利用瓦斯涌出源的瓦斯涌出規(guī)律并結(jié)合煤層的賦存條件和開采技術(shù)條件，通過對回采工作面和掘進(jìn)工作

42、面瓦斯涌出量的計(jì)算，達(dá)到預(yù)測采區(qū)和礦井瓦斯涌出量的目的。從目前的研究現(xiàn)狀來看，礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法可分為三大類：其一是建立在數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律基礎(chǔ)上的統(tǒng)計(jì)預(yù)測法，該方法是依據(jù)礦井瓦斯涌出量與開采深度等參數(shù)之間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，外推到預(yù)測區(qū)域中的瓦斯涌出量；其二是根據(jù)煤層瓦斯含量進(jìn)行預(yù)測的分源預(yù)測法，通過計(jì)算井下各瓦斯涌出源的涌出量，得到礦井或某一區(qū)域的相對瓦斯涌出量；其三是在地質(zhì)量化的基礎(chǔ)上應(yīng)用指數(shù)預(yù)測的方法來預(yù)測瓦斯涌出量，即地質(zhì)量化指數(shù)預(yù)測法。 1）統(tǒng)計(jì)預(yù)測法： 統(tǒng)計(jì)預(yù)測法是國內(nèi)外有關(guān)礦井長期以來普遍采用的礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法，該方法的基本原理是：根據(jù)礦井已采區(qū)域歷年測定的相對瓦斯涌出量及相應(yīng)的開

43、采深度，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立二者之間的線性或非線性回歸方程，Q=f（H），并通過統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，確認(rèn)回歸方程有意義后，用于對深部未采區(qū)域的瓦斯涌出量作出預(yù)測，而通常采用的瓦斯涌出量梯度a，實(shí)際上是瓦斯涌出量Q對開采深度H的回歸方程的回歸系數(shù)。 2）分源預(yù)測法： 分源預(yù)測法是以煤層瓦斯含量為預(yù)測的主要依據(jù)，通過對井下各涌出源的瓦斯涌出量計(jì)算，進(jìn)行礦井瓦斯涌出量的預(yù)測，理論和實(shí)踐證明，進(jìn)行井下煤層開采時(shí)，由于受到采掘工作的影響，煤層和圍巖中的瓦斯平衡賦存條件受到破壞，處于破壞區(qū)內(nèi)的開采層、圍巖、鄰近層、采空區(qū)中的瓦斯將涌進(jìn)巷道，構(gòu)成礦井瓦斯組成的各部分；根據(jù)這種情況，分源預(yù)測法主要是對井下開采層、圍巖、

44、鄰近層、采空區(qū)中瓦斯涌出量的計(jì)算，此外，還包括掘進(jìn)巷道的瓦斯涌出量，因此，這種預(yù)測方法可以概括為：礦井相對瓦斯涌出量等于平均每采一噸煤各瓦斯源涌出分量的總和，即首先應(yīng)對每一種瓦斯涌出源計(jì)算其涌出量，然后求和，由于這種預(yù)測法是以煤的瓦斯含量作為計(jì)算基礎(chǔ)，故又簡稱其為瓦斯含量法。 3）地質(zhì)量化指數(shù)預(yù)測法： 地質(zhì)量化指數(shù)預(yù)測法是瓦斯預(yù)測的基礎(chǔ)和前提，傳統(tǒng)的量化方法主要是做各種地質(zhì)指標(biāo)的等值線，再人工統(tǒng)計(jì)各個(gè)預(yù)測單元的地質(zhì)指標(biāo)，采用指數(shù)預(yù)測的方法對礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測，從而實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)指標(biāo)的量化，較好的解決了地質(zhì)指標(biāo)量化和瓦斯涌出量的預(yù)測問題。目前，國內(nèi)很多煤礦在計(jì)算瓦斯涌出量時(shí)，主要是采用分源預(yù)測法

45、和統(tǒng)計(jì)預(yù)測法，本設(shè)計(jì)中采取分源預(yù)測法。3.1.2 瓦斯涌出量計(jì)算（1）工作面絕對瓦斯涌出量計(jì)算 (3-1)式中，開采煤層涌入工作面的瓦斯量 m3/min； 開采煤層原始煤層瓦斯含量 m3/t； 煤的殘余瓦斯含量 m3/t； 煤的容重 =1.35 t/m3 煤層厚度 1.5m； 工作面平均推進(jìn)速度 4m/d； 工作面長度 1382m； 進(jìn)、回風(fēng)巷排放瓦斯帶的總寬度m；當(dāng)煤的揮發(fā)分r大于27%時(shí)，取=26m。（2） 工作面相對瓦斯涌出量的計(jì)算（3） 經(jīng)實(shí)際地質(zhì)測量數(shù)據(jù)得出 20# =13m³/t 21#=15m³/t =2m³/t 20=1.3m 21=1.85m =

46、4m/d =1382m =26m 表3-1 各煤層瓦斯絕對涌出量和相對涌出量煤層絕對瓦斯涌出量/m3/min相對瓦斯涌出量/m3/t20#35.6632.3721#61.7555.43 3.1.3 瓦斯抽采的必要性判斷1） 從工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果來看，20#煤層回采工作面絕對瓦斯涌出量32.37m³/min，21#煤層回采工作面絕對瓦斯涌出量35.66m³/min，均已超過煤礦安全規(guī)程規(guī)定回采工作面5m³/min的界限。因此對新安礦來說，為徹底有效地解決瓦斯問題，保證礦井的高效、安全生產(chǎn)，進(jìn)行瓦斯抽采是非常必要的。采掘工作面是否有必要進(jìn)行瓦斯抽采的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：

47、采掘工作面最大供風(fēng)量小于稀釋瓦斯所需要的風(fēng)量。 2）按前面計(jì)算結(jié)果，工作面所需風(fēng)量為3134m3/min，而工作面可以供給的風(fēng)量只有2160m3/min，通風(fēng)能力不能滿足工作面所需風(fēng)量的要求，難以保證工作面瓦斯不超限。且由于工作面采用綜采，如增加風(fēng)量，會(huì)造成風(fēng)速過高，工作面煤塵太大，將對工作面作業(yè)人員的身體健康構(gòu)成威脅。因此，從通風(fēng)能力看礦井已具備建立抽采瓦斯系統(tǒng)的必要條件。3.2 瓦斯抽采的可行性開采層瓦斯抽采的可行性是指在原始透氣性條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性，一般來說，其衡量指標(biāo)有兩個(gè)：一為煤層的透氣性系數(shù)；二為鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)，按和判定開采層瓦斯抽采可行性的標(biāo)準(zhǔn)，如表3-2所示。新安煤礦

48、20#、21#煤層瓦斯抽采難易程度評價(jià)結(jié)果見表3-3。表3-2 煤層瓦斯抽采難易程度分類表 指標(biāo)難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（d-1）煤層透氣性系數(shù)（m2/MPa2·d）百米鉆孔瓦斯極限抽采量Qj/m3容易抽采可以抽采較難抽采<0.0030.0030.05>0.05>10100.1<0.1144001440028802880表3-3新安煤礦20#、21#煤層瓦斯抽采難易程度評價(jià)結(jié)果表煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)(d-1)煤層透氣性系數(shù)(m2/MPa2·d)煤層抽采難易程度20#0.0214.98可以抽采21#0.0625.42可以抽采從表3-3可以看出，

49、 20#和21#煤層屬于可以抽采煤層，具備瓦斯抽采的可行性。4抽采瓦斯方法4.1選擇抽采瓦斯方法的原則4.1.1煤礦瓦斯抽采工藝 鉆孔施工鉆孔封孔瓦斯抽采管路連接瓦斯抽采參數(shù)測定鉆孔孔口牌板吊掛接入瓦斯抽采分管路抽采主管路瓦斯抽采泵站排入地面大氣或?qū)Ｓ没仫L(fēng)巷中。4.1.2抽采方法的選擇原則1煤層瓦斯抽采一般是指利用瓦斯泵或其他抽采設(shè)備，抽取煤層中高濃度的瓦斯，并通過與巷道隔離的管網(wǎng)，把抽出的高濃度瓦斯，排至地面或礦井回風(fēng)巷中。目前認(rèn)為，煤礦瓦斯抽采不僅是降低礦井瓦斯涌出量，防止瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出災(zāi)害的重要措施，而且抽出的瓦斯還可以變害為利，作為煤炭的伴生資源加以開發(fā)利用。因此，從本世紀(jì)50

50、年代起，世界上各主要產(chǎn)煤國對煤礦的瓦斯抽采甚為重視，使瓦斯抽采工作得到了較快的發(fā)展。近年來，隨著煤礦開采深度增大和開采強(qiáng)度的提高，礦井瓦斯涌出量增大，抽采瓦斯已越來越成為高瓦斯煤層開采的一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，并為煤礦瓦斯利用提供了重要條件。瓦斯抽采一般具有如下幾個(gè)方面的作用： 1)通過抽采，可降低礦井瓦斯涌出量和回采空間中的瓦斯?jié)舛?，從而達(dá)到礦井安全生產(chǎn)的目的。 2)通過抽采，可降低煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量，防治煤與瓦斯突出，從而減少礦井傷亡事故及重大惡性事故的發(fā)生。3)礦井瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)燃料，具有商業(yè)利用價(jià)值。 4)通過抽采和瓦斯利用，可減少瓦斯對大氣的污染；因此，瓦斯抽采對環(huán)境的保護(hù)還

51、有至關(guān)重要的作用。2抽采瓦斯是一項(xiàng)集技術(shù)、裝備和效益于一體的工作。因此，要做好瓦斯抽采工作，應(yīng)注意如下原則：1)抽采瓦斯應(yīng)具有明確的目的性，即主要是降低風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，改善礦井生產(chǎn)的狀況，并使通風(fēng)處于合理和良好的狀況；因此應(yīng)盡可能在瓦斯進(jìn)入礦井風(fēng)流之前將它抽采出來。在實(shí)際應(yīng)用中，瓦斯抽采還可以作為一項(xiàng)防治煤與瓦斯突出的措施單獨(dú)應(yīng)用。此外抽出的瓦斯又是一種優(yōu)質(zhì)能源，只要保持一定的抽采瓦斯量和濃度，則可加以利用，從而形成“以抽促用，以用促抽”的良性循環(huán)。2)抽采瓦斯要有針對性，即針對礦井瓦斯來源，采取相應(yīng)措施進(jìn)行抽采。目前認(rèn)為，礦井瓦斯來源主要包括：本煤層瓦斯抽采；鄰近層瓦斯涌出；圍巖瓦斯涌出和

52、采空區(qū)瓦斯涌出。這些瓦斯來源是構(gòu)成礦井或采區(qū)瓦斯涌出量的組成部分，在瓦斯抽采中應(yīng)根據(jù)這些瓦斯來源，并考慮抽采地點(diǎn)時(shí)間和空間條件，采取不同的抽采原理和方法，以便進(jìn)行有效的瓦斯抽采。3)要認(rèn)真作好抽采設(shè)計(jì)、施工和管理工作等，以便獲得好的瓦斯抽采效果。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)了解清楚礦井地質(zhì)、煤層賦存及開采等條件，礦井瓦斯方面的有關(guān)參數(shù)，預(yù)測礦井瓦斯涌出量及其組成來源。在此基礎(chǔ)上，選擇合適抽采方法，確定可靠的抽采規(guī)模，設(shè)計(jì)一套合理的抽采系統(tǒng)。其次，在抽采瓦斯的開始階段，還應(yīng)進(jìn)行必要的有關(guān)參數(shù)考查測定，以確定合理的抽采工藝和參數(shù)；在正常抽采時(shí)，要全面加強(qiáng)管理，積累資料，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而使抽采瓦斯工作得到不斷改進(jìn)和提高。 3抽采瓦斯方法、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