采煤工作面設(shè)計(jì)課件

采煤工作面設(shè)計(jì)課件二、設(shè)計(jì)原則（一）突出區(qū)域采煤工作面設(shè)計(jì)必須滿足《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ1026-2006）、《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ1027-2006），嚴(yán)禁留有瓦斯抽放鉆孔空白帶，設(shè)計(jì)中要將防突及瓦斯治理工程和措施前移，做到采掘前治理，同時(shí)要體現(xiàn)強(qiáng)化支護(hù)和釋放地應(yīng)力并舉、優(yōu)化設(shè)計(jì)和優(yōu)化采掘布署并舉的設(shè)計(jì)思路。

（二）保護(hù)層工作面設(shè)計(jì)必須滿足保護(hù)層開采的相關(guān)管理規(guī)定，并通過瓦斯抽采、應(yīng)力釋放等手段解放被保護(hù)層。（三）突出區(qū)域采煤工作面及保護(hù)層工作面設(shè)計(jì)內(nèi)容分別按采煤、掘進(jìn)兩個(gè)階段編制。第1頁(yè)/共59頁(yè)三、設(shè)計(jì)依據(jù)

突出區(qū)域采煤工作面及保護(hù)層工作面設(shè)計(jì)必須有下列資料為設(shè)計(jì)依據(jù)：（一）經(jīng)集團(tuán)公司批準(zhǔn)的采區(qū)設(shè)計(jì)。（二）區(qū)域性瓦斯治理規(guī)劃。（三）經(jīng)單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)的地質(zhì)說明書。（四）煤層突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告及煤與瓦斯突出區(qū)域劃分報(bào)告。第2頁(yè)/共59頁(yè)四、設(shè)計(jì)說明書主要內(nèi)容

（一）設(shè)計(jì)工作面概況：包括工作面位置、垂深、范圍、地表概況，鄰近煤層、采區(qū)、工作面的關(guān)系，區(qū)內(nèi)煤層賦存狀況及地質(zhì)概況，工作面設(shè)計(jì)采長(zhǎng)、設(shè)計(jì)能力等。（二）危險(xiǎn)源及有害因素分析，包括瓦斯、煤塵、水害、地溫、礦壓、地質(zhì)構(gòu)造等。（三）簡(jiǎn)要分析說明工作面回采對(duì)地面建筑物、水體的影響。（四）設(shè)計(jì)采用的采掘工藝，并說明回采期間設(shè)備列車布置位置及支架、采煤機(jī)初步選型。（五）瓦斯涌出量預(yù)測(cè)（六）巷道設(shè)計(jì)：說明巷道開口位置及施工順序，詳細(xì)說明設(shè)計(jì)巷道的斷面、支護(hù)形式及支護(hù)材料，簡(jiǎn)要介紹巷道布置思路及各種參數(shù)選擇的依據(jù)。第3頁(yè)/共59頁(yè)（七）各系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明中要包括下列內(nèi)容:

1.主運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.輔助運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括掘進(jìn)及回采期間的通風(fēng)系統(tǒng)）

4.供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.供水及綜合防塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7.監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括頂板監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

8.壓風(fēng)自救系統(tǒng)設(shè)計(jì)

9.防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)

10.通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)

11.采面液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

12.采面照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

13.降溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)（地溫高于《煤礦安全規(guī)程》限定值時(shí)必須有此內(nèi)容第4頁(yè)/共59頁(yè)（八）專項(xiàng)設(shè)計(jì)：

1.防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中要分掘進(jìn)和回采兩個(gè)階段分別進(jìn)行防突設(shè)計(jì)

2.瓦斯抽放設(shè)計(jì)工作面瓦斯抽放要分巷道掘進(jìn)期間抽放、工作面采前預(yù)抽、工作面回采期間抽放三個(gè)階段分別設(shè)計(jì)。

3.水害防治專項(xiàng)設(shè)計(jì)

（九）安全技術(shù)措施：闡述工作面掘進(jìn)及回采期間需要采取的主要安全技術(shù)措施，綜合分析采面瓦斯對(duì)掘進(jìn)及回采造成的影響以及采用瓦斯綜合治理措施后達(dá)到的預(yù)期效果。第5頁(yè)/共59頁(yè)五、其它要求

（一）設(shè)計(jì)中要推廣新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料，充分體現(xiàn)科技興礦的思路。（二）設(shè)計(jì)中要考慮煤質(zhì)問題，盡量減少斷層等構(gòu)造對(duì)煤質(zhì)的影響。（三）設(shè)計(jì)說明書中要附工作面巷道布置圖、巷道斷面圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、供電系統(tǒng)圖等相關(guān)示意圖，盡量用圖表的方式表達(dá)出設(shè)計(jì)意圖。第6頁(yè)/共59頁(yè)采煤工作面設(shè)計(jì)說明書第7頁(yè)/共59頁(yè)第一章工作面概況及危險(xiǎn)源分析第一節(jié)工作面概況一、采面概況二、煤層賦存情況三、地質(zhì)構(gòu)造四、頂?shù)装鍘r性五、水文條件六、瓦斯七、地表情況第8頁(yè)/共59頁(yè)第二節(jié)危險(xiǎn)源分析及采掘工藝、采面生產(chǎn)能力確定

一、危險(xiǎn)源分析

1、頂板

2、水害

3、煤層自燃

4、瓦斯

5、煤塵第9頁(yè)/共59頁(yè)二、采掘工藝

（一）回采工藝

根據(jù)工作面的地質(zhì)構(gòu)造、煤層務(wù)存條件確定適合的回采工藝

1、落煤的方式與裝備選擇

2、裝煤裝備的選擇

3、運(yùn)煤裝備的選擇

4、支架選型

5、工作面支護(hù)形式

6、端頭支護(hù)

7、頂板管理

(二)掘進(jìn)工藝新開巷道均采用炮掘。

第10頁(yè)/共59頁(yè)三、采面生產(chǎn)能力確定Q＝L×D×m×γ×C

式中:Q-------------工作面日生產(chǎn)能力，t/dL-------------工作面長(zhǎng)度,mD------------工作面日推進(jìn)度，mm-------------煤層平均采高，mγ------------煤的容重，t/m3C-------------工作面回采率，中厚煤層取0.95。第11頁(yè)/共59頁(yè)第二章工作面工程

第一節(jié)工作面巷道布置第二節(jié)巷道斷面及支護(hù)第12頁(yè)/共59頁(yè)第一節(jié)工作面巷道布置

工作面巷道布置的方式大致有四種：一、機(jī)軌分煤巖巷布置二、機(jī)軌雙巖巷布置三、機(jī)軌合一巷布置四、機(jī)軌雙煤巷布置第13頁(yè)/共59頁(yè)第二節(jié)巷道斷面及支護(hù)

一、巷道的斷面形狀

巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過的圍巖性質(zhì)、巷道的用途及服務(wù)年限、選用的支架材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素。二、巷道斷面尺寸

1、巷道凈寬度

2、巷道凈高度

3、巷道凈斷面面積

4、巷道掘進(jìn)斷面面積

三、支護(hù)現(xiàn)在多采用錨網(wǎng)支護(hù)和錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)。第14頁(yè)/共59頁(yè)第三章工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)

第一節(jié)主運(yùn)輸系統(tǒng)第二節(jié)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)第四節(jié)供水及綜合防塵系統(tǒng)第五節(jié)排水系統(tǒng)第六節(jié)通訊系統(tǒng)第七節(jié)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)第八節(jié)壓風(fēng)自救系統(tǒng)第九節(jié)防滅火系統(tǒng)第十節(jié)采面液壓系統(tǒng)第十一節(jié)采面照明系統(tǒng)第15頁(yè)/共59頁(yè)第一節(jié)主運(yùn)輸系統(tǒng)

一、主運(yùn)輸設(shè)備的選擇

1、工作面輸送機(jī)的選擇

2、機(jī)巷轉(zhuǎn)載機(jī)、輸送機(jī)的選擇

3、皮帶下山輸送機(jī)的選擇

二、出煤系統(tǒng)已15-13330采面生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖回采工作面→己15—13330機(jī)巷→己三擴(kuò)大皮帶上山→己三中部運(yùn)輸平巷→己三采區(qū)煤倉(cāng)。第16頁(yè)/共59頁(yè)第二節(jié)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)礦已15-13330采面輔助運(yùn)輸系統(tǒng)：己三大巷→己三軌道上山三片→己三擴(kuò)大上部運(yùn)輸平巷→己三擴(kuò)大軌道上山→風(fēng)巷片盤→己15—13330風(fēng)巷→采面。

見礦已15-13330采面生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖第17頁(yè)/共59頁(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖第18頁(yè)/共59頁(yè)第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)一、掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)選型

1、工作面機(jī)巷、風(fēng)巷1）按瓦斯涌出量計(jì)算：Q掘＝100Qgk

式中：Q掘—采面需風(fēng)量,m3/min；K—瓦斯涌出不均勻系數(shù),1.5～2.0；

Qg—瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；

Qg＝q×T日/540式中：T日－日出煤量,t/日；第19頁(yè)/共59頁(yè)2）按最大炸藥用量計(jì)算：Q掘=（7.37～25）×A式中：A—一次最大炸藥用量，kg3）按同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算：Qc＝4N

式中：N－掘進(jìn)工作面同時(shí)工作最多人數(shù)4）、按風(fēng)速驗(yàn)算：15S掘＜Q掘＜240S掘

式中：S掘—巷道掘進(jìn)斷面第20頁(yè)/共59頁(yè)二、采煤工作面風(fēng)量計(jì)算：

1、按瓦斯涌出量計(jì)算：Qc＝100QgK

式中：Qc—采面需風(fēng)量,m3/min；

K—瓦斯涌出不均勻系數(shù)，1.2～1.8；

Qg—瓦斯絕對(duì)涌出量；

8—各種抽放量總和，m3/min；

2、按勞動(dòng)氣象條件計(jì)算：Qc＝Qk×Kt×Kh×K1

式中：Qk—基本風(fēng)量，一般取330Kt—工作面溫度系數(shù)，Kt=at-b，工作面溫度在20～26℃時(shí)，a=0.1,b=1.24，

Kh—采高系數(shù)，Kh＝C×H×ψ

式中：C—支護(hù)方式系數(shù)，綜采取1.0；M—采高；ψ—采面有效支護(hù)斷面系數(shù)，掩護(hù)式支架0.55～0.6

。

K1—采面走向長(zhǎng)系數(shù)，1000m以上時(shí)，取1.1～1.4第21頁(yè)/共59頁(yè)3、按同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算：Qc＝4N

式中：N－工作面同時(shí)工作最多人數(shù)。根據(jù)以上三種計(jì)算，取最大值4、按風(fēng)速驗(yàn)算：Qmax=4×60Smin×KQmin=1/4×60Smax×K

式中：Smax、Smin為最大、最小有效通風(fēng)面積K-有效斷面積系數(shù)若Qmax＞Qc＞Qmin

，則符合規(guī)定第22頁(yè)/共59頁(yè)第四節(jié)供水及綜合防塵系統(tǒng)一、供水系統(tǒng)1、采面主要用水點(diǎn)（1）機(jī)風(fēng)巷凈化水霧、灑水滅塵（2）泵站用水量（3）轉(zhuǎn)載點(diǎn)、架間噴霧（4）煤機(jī)冷卻、噴霧（5）輸送機(jī)冷卻水Q=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）·K

式中：K—水量備用系數(shù)取1.22、供水管徑

Dp=√4Q/（π×3600Vp）式中：VP—水速

第23頁(yè)/共59頁(yè)二、綜合防塵系統(tǒng)

1、防塵管路利用供水管路，每50m安設(shè)一個(gè)三通閥門。

2、掘進(jìn)及回采期間，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)要設(shè)噴霧；風(fēng)、機(jī)巷各安設(shè)兩道凈化水幕，距工作面60～200m處安設(shè)隔爆水棚。

3、采面每隔10架設(shè)一個(gè)灑水噴頭。采煤機(jī)按規(guī)定安設(shè)內(nèi)外噴霧。

4、個(gè)人佩戴防塵口罩。第24頁(yè)/共59頁(yè)第六節(jié)通訊系統(tǒng)

泵站列車、輸送機(jī)機(jī)頭、轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾分別設(shè)置電鈴、信號(hào)裝置。小絞車運(yùn)輸設(shè)置聲光信號(hào)裝置。工作面刮板輸送機(jī)安設(shè)信號(hào)的間距不超過15米。按照《煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出防治細(xì)則》及《煤礦安全規(guī)程》第213條、第478條之規(guī)定，須安設(shè)電話地點(diǎn)：

1、機(jī)巷轉(zhuǎn)載機(jī)頭；

2、風(fēng)巷切眼往外100m處；

3、瓦斯抽放泵站；

4、機(jī)巷外口；

5、乳化液泵站。第25頁(yè)/共59頁(yè)第七節(jié)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)一、瓦斯檢測(cè)1、掘進(jìn)期間風(fēng)巷上掘進(jìn)機(jī)，司機(jī)必須佩戴便攜式甲烷監(jiān)測(cè)報(bào)警儀。巷道在掘進(jìn)期間需安設(shè)兩個(gè)甲烷傳感器，報(bào)警值為0.8%，斷電值為0.8%。其具體位置分別位于：

（1）距掘進(jìn)工作面≤5m處；（2）巷道回風(fēng)口以里10～20m處。2、回采期間采煤機(jī)司機(jī)必須佩戴便攜式甲烷監(jiān)測(cè)報(bào)警儀。采面回采期間，一般需要安設(shè)4個(gè)甲烷傳感器，報(bào)警值均為0.8%，斷電值均為0.8%

第26頁(yè)/共59頁(yè)

其位置分別是：

（1）風(fēng)巷里口（距回采工作面10～15m）；（2）風(fēng)巷外段（風(fēng)巷回風(fēng)道以里約10～20m）；（3）采面（距上出口15m）；（4）機(jī)巷（距采面5～10m）；機(jī)巷、采面、風(fēng)巷所有高、低壓電源必須由一個(gè)變壓器引出，若2個(gè)甲烷傳感器中有一個(gè)超限，都必須切斷所有電源。二、頂板監(jiān)測(cè)掘進(jìn)期間，風(fēng)機(jī)巷原則上每隔30～50m布設(shè)一個(gè)頂板離層觀測(cè)儀、一個(gè)巷道幫頂位移觀測(cè)站。及時(shí)掌握巷道壓力變化、巷道變形情況，以便調(diào)整支護(hù)參數(shù)或合理確定二次支護(hù)時(shí)間。第27頁(yè)/共59頁(yè)第八節(jié)壓風(fēng)自救系統(tǒng)一、壓風(fēng)自救風(fēng)量和風(fēng)壓要求：

風(fēng)壓不小于0.4MPa，風(fēng)量不低于Q=K1K2（K1、K2為漏風(fēng)系數(shù)與備用系數(shù)）二、壓風(fēng)自救管選擇三、壓風(fēng)自救站設(shè)置

1、掘進(jìn)期間：每隔50米安裝一組壓風(fēng)自救，最后一組壓風(fēng)自救距掌子頭25—40米，壓風(fēng)自救安裝在支護(hù)良好且無(wú)雜物處，安裝高度距離巷道底板1.6—1.8米。

2、回采期間：

（1）機(jī)巷安裝一組壓風(fēng)自救，安裝位置機(jī)巷切眼外100m處第28頁(yè)/共59頁(yè)

（2）風(fēng)巷

1、在切眼往外25～40m處安裝一組壓風(fēng)自救。

2、在回風(fēng)口以里5m處安裝一組壓風(fēng)自救。

3、在風(fēng)巷每組絞車處安裝兩個(gè)壓風(fēng)自救。四、壓風(fēng)自救管理

施工單位指定專人對(duì)壓風(fēng)管路進(jìn)行檢查，確保管路不漏氣及壓風(fēng)自救完好，并及時(shí)移動(dòng)壓風(fēng)自救，保證壓風(fēng)自救與掘進(jìn)工作面保持合適的距離，要對(duì)氣水分離器進(jìn)行及時(shí)的放水和排油，保證管路的暢通和風(fēng)流的清潔。第29頁(yè)/共59頁(yè)第九節(jié)防滅火系統(tǒng)

采面煤層為自燃煤層時(shí)，需采取防滅火措施。

一、采空區(qū)注漿

１、日注漿量QJ=(Qt+QS)M

式中：QJ－日注漿量，m3；

Qs－日注漿水量，m3；

Qt－日注漿土量，m3；

M－泥漿制成率；

QS=KSQtδ

式中：KS－水量備用系數(shù)，m3；第30頁(yè)/共59頁(yè)

Qs－日注漿水量，m3；

δ－漿水比的倒數(shù)；

Qt=KmLHC

式中：K－注漿系數(shù)；m－煤層采高，m；L－日推進(jìn)度，m；H-采面傾斜長(zhǎng)度，m；C-回采系數(shù)。第31頁(yè)/共59頁(yè)第十節(jié)采面液壓系統(tǒng)1、泵站開關(guān)列車設(shè)置在工作面機(jī)巷車場(chǎng)（車場(chǎng)距采面下出口不大于300m），不影響機(jī)巷正常通風(fēng)、行人等，泵站列車放置地點(diǎn)保證支護(hù)完好。

2、乳化液泵站向采面敷設(shè)供液管（φ32mm）、回液管路（φ50mm）各一趟，在采面下端頭供、回液管路分別安設(shè)一個(gè)三通分別向采面液壓支架和乳化液鉆機(jī)供、回液。在供、回液管路的采面上、下端頭和采面中間各設(shè)置一個(gè)截止閥以備檢修和急用。第32頁(yè)/共59頁(yè)第十一節(jié)采面照明系統(tǒng)

按照規(guī)程第473條規(guī)定，在采面、機(jī)巷轉(zhuǎn)載點(diǎn)、機(jī)頭硐室設(shè)固定照明，其中采面照明燈間距不得大于15m。第33頁(yè)/共59頁(yè)第四章專項(xiàng)設(shè)計(jì)

一、防突設(shè)計(jì)

二、瓦斯抽放設(shè)計(jì)三、水害防治專項(xiàng)設(shè)計(jì)

第34頁(yè)/共59頁(yè)第一節(jié)防突設(shè)計(jì)一、工作面掘進(jìn)期間防突措施：

1、風(fēng)巷

風(fēng)巷在掘進(jìn)期間沿空送巷，按突出威脅工作面管理，采取連續(xù)預(yù)測(cè)的防突管理方案。每5m預(yù)測(cè)一次，預(yù)測(cè)孔深7m，預(yù)測(cè)不超允許進(jìn)尺5m。

2、機(jī)巷

1）直接執(zhí)行防突措施

2）效果檢驗(yàn)

3）巷幫卸壓孔

4）前探孔

5）機(jī)巷預(yù)抽巷穿層孔第35頁(yè)/共59頁(yè)

二、工作面回采期間的防突措施：

1)執(zhí)行前探、卸壓、抽放、注水孔

2)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)三、安全防護(hù)

（一）、壓風(fēng)自救

1、壓風(fēng)自救的安裝與調(diào)試與管理（1）、壓風(fēng)自救風(fēng)量和風(fēng)壓要求：風(fēng)壓不小于0.4MPa，風(fēng)量不低于Q=K1K2

（K1、K2為漏風(fēng)系數(shù)與備用系數(shù)）。（2）、掘進(jìn)期間：每隔50米安裝一組壓風(fēng)自救，個(gè)數(shù)不少于5個(gè)，最后一組壓風(fēng)自救距掌子頭25—40米，個(gè)數(shù)不少于15個(gè)，壓風(fēng)自救安裝在支護(hù)良好且無(wú)雜物處，安裝高度距離巷道底板1.6—1.8米。回采期間：風(fēng)巷在風(fēng)巷切眼往外25～40m處安裝一組壓風(fēng)自救，在回風(fēng)口以里5m處安裝一組壓風(fēng)自救。同時(shí)在風(fēng)巷每組絞車處安裝兩個(gè)壓風(fēng)自救。機(jī)巷安裝一組壓風(fēng)自救，安裝位置機(jī)巷切眼外100m處。（3）、壓風(fēng)自救管選用無(wú)縫鋼管，對(duì)破損的壓風(fēng)管必須更換或進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證不漏氣。

第36頁(yè)/共59頁(yè)（4）施工單位指定專人對(duì)壓風(fēng)管路進(jìn)行檢查，確保管路不漏氣及壓風(fēng)自救完好，并及時(shí)移動(dòng)壓風(fēng)自救，保證壓風(fēng)自救與掘進(jìn)工作面保持合適的距離，要對(duì)氣水分離器進(jìn)行及時(shí)的放水和排油，保證管路的暢通和風(fēng)流的清潔。

（二）、防突反向風(fēng)門的設(shè)置

防突反向風(fēng)門嚴(yán)格按《防突細(xì)則》第95條規(guī)定進(jìn)行設(shè)置

（三）、避難硐室設(shè)置要求

當(dāng)巷道需要設(shè)置避難硐室時(shí)，嚴(yán)格按《防突細(xì)則》第97條以及集團(tuán)公司<2006>100號(hào)文件的要求進(jìn)行設(shè)置。

（四）、放炮管理

采用遠(yuǎn)距離放炮時(shí)，放炮地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外或避難所內(nèi)，放炮地點(diǎn)距工作面的距離不得小于300m。放炮員操縱放炮的地點(diǎn)，應(yīng)配備壓風(fēng)自救系統(tǒng)或自救器。回風(fēng)系統(tǒng)的采掘工作面及其他有人作業(yè)的地點(diǎn)，都必須停電撤人，放炮30min后，方可進(jìn)入工作面檢查。第37頁(yè)/共59頁(yè)第二節(jié)瓦斯抽放設(shè)計(jì)一、概況二、抽放瓦斯的必要性三、抽放系統(tǒng)的選擇四、瓦斯抽放系統(tǒng)管徑選擇

五、瓦斯抽放泵的選擇

六、建立擴(kuò)大泵站七、泵站供電、排水的確定第38頁(yè)/共59頁(yè)一、概況

綜合鑒定采區(qū)的突出情況，劃分采面突出危險(xiǎn)等級(jí)。二、抽放瓦斯的必要性

1、工作面可以供給的風(fēng)量Qg=60L×H×Φ×v

式中：L—最小控頂距，mH—采高，mΦ—有效斷面系數(shù)

V—規(guī)程允許的最高風(fēng)速，m/s2、采面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)（1）相對(duì)瓦斯涌出量Qa=（Wa-Wc）×（L-Lh）/L

式中：Qa—工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；Wa—開采煤層原始瓦斯含量，m3/t；Wc—?dú)埓嫱咚沽?，m3/t，一般取煤層瓦斯含量的10%~15%

；L—工作面采長(zhǎng)，m

；Lh—機(jī)、風(fēng)巷排放瓦斯帶的總寬度，m

。第39頁(yè)/共59頁(yè)

（2）絕對(duì)瓦斯涌出量Qy=Qa·A/14403、工作面所需風(fēng)量計(jì)算Qb=100Qy·Kw

式中：Kw—工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)根據(jù)上述計(jì)算出的結(jié)果，若工作面的需風(fēng)量遠(yuǎn)大于可以供給的風(fēng)量，根據(jù)《規(guī)程》第145條規(guī)定：一個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決不合理時(shí)，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放系統(tǒng)。

第40頁(yè)/共59頁(yè)三、抽放系統(tǒng)的選擇

（1）本煤層抽放系統(tǒng)（2）

機(jī)巷預(yù)抽巷穿層孔抽放系統(tǒng)（3）抽排巷抽放系統(tǒng)

第41頁(yè)/共59頁(yè)三、抽放系統(tǒng)的選擇

1、通風(fēng)方法可以解決的瓦斯含量Wb=24×60Qg×C/（100A×Kw）+Wc

式中：Wb—通風(fēng)方法可以解決的瓦斯含量，m3/t；

C—規(guī)程允許的最高瓦斯?jié)舛龋?/p>

Qg—工作面可以供給的風(fēng)量，m3/min；

A—工作面日產(chǎn)煤量，t；

Wc—?dú)埓嫱咚沽?，m3/t，一般取煤層瓦斯含量的10%~15%Kw—瓦斯涌出不均衡系數(shù)

2、煤層抽放可以解決的瓦斯含量

采面機(jī)風(fēng)兩巷各敷設(shè)一趟抽放管，抽放煤層鉆孔，煤層抽放可解決瓦斯含量We=k·Wa

式中：We—本煤層抽放可解決瓦斯含量，m3/t；

Wa—開采煤層原始瓦斯含量，m3/t；

k—預(yù)抽率第42頁(yè)/共59頁(yè)

3、機(jī)巷預(yù)抽巷穿層孔抽放可以解決的瓦斯含量

根據(jù)機(jī)巷預(yù)抽巷穿層孔抽放參數(shù)，計(jì)算機(jī)巷預(yù)抽巷抽放可解決瓦斯含量Wg=1440×Wt/A

式中：Wt—抽放瓦斯純流量，m3/min；

A—工作面日產(chǎn)煤量，t；

4、通風(fēng)、本煤層、機(jī)巷預(yù)抽巷穿層孔抽放解決瓦斯含量合計(jì)W=Wb+We+Wg

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，用通風(fēng)方法、本煤層及機(jī)巷預(yù)抽巷穿層孔抽放合計(jì)可解決的瓦斯含量小于煤層本身的瓦斯含量時(shí)，采面回采時(shí)有必要采取其他抽放瓦斯措施。

5、抽排巷.抽放

抽排巷抽放需要解決的瓦斯含量

Ws=Wa-Wb-We-Wg

第43頁(yè)/共59頁(yè)四、瓦斯抽放系統(tǒng)管徑選擇：

1、煤層抽放管徑選擇

（1）煤層抽放混合流量計(jì)算

煤層抽放，百米鉆孔抽放量按Qb計(jì)算，取成孔率K：

1）、機(jī)巷布置n1個(gè)鉆孔，總長(zhǎng)度L1米，封孔長(zhǎng)Lf1米，則抽放純流量

Q1=（L×K-Lf1×n1

）/100×Qb

抽放瓦斯?jié)舛葹閍

則Qc1=Q1/a2）、風(fēng)巷布置n2個(gè)鉆孔，總長(zhǎng)度L2米，封孔長(zhǎng)Lf2米，則抽放純流量Q2=（L2×K-Lf2×n2

）/100×Qb

抽放瓦斯?jié)舛葹閍

則Qc2=Q2/a3）本煤層總抽放混合流量：Q純=Qc1+Qc2

第44頁(yè)/共59頁(yè)（2）抽放管徑的選擇：

1）機(jī)巷、風(fēng)巷抽放混合流量Q1、Q2，則：

d=0.1457·

式中：d—管道內(nèi)徑,m；

Qc—混合流量，m3/min，

v—管內(nèi)瓦斯流速，m/s

計(jì)算出d值，選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為煤層機(jī)巷、風(fēng)巷的抽放支管

2）本煤層總抽放混合流量Q純，則：

d=0.1457·

式中：d—管道內(nèi)徑,m；

Qc—混合流量，m3/min，

v—管內(nèi)瓦斯流速，m

計(jì)算出d值，選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為煤層抽放主干管。第45頁(yè)/共59頁(yè)2、機(jī)巷預(yù)抽巷抽放管徑選擇

1）機(jī)巷預(yù)抽巷抽放混合流量計(jì)算機(jī)巷預(yù)抽巷抽放瓦斯純流量為Q，瓦斯抽放濃度a，則抽排巷混合流量為Qc=Q/a2）機(jī)巷預(yù)抽巷抽放管徑的選擇d=0.1457·

式中：d—管道內(nèi)徑,m；

Qc—混合流量，m3/min；

v—管內(nèi)瓦斯流速，m/s

計(jì)算出d值，選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為抽排巷抽放主干管。3、抽排巷抽放

1）抽排巷抽放需要解決的絕對(duì)瓦斯涌出量Qc'=Ws·A/14402）若抽排巷抽放濃度k計(jì)算,混合瓦斯流量為:Qc"=Qc'/k

由公式d”=0.1457·

算得d值

選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為抽排巷抽放主干管

第46頁(yè)/共59頁(yè)五、瓦斯抽放泵的選擇:

1、抽排巷抽放阻力計(jì)算

1）摩擦阻力Hm=9.81Q2γL/（KD5）式中：Hm—管路摩擦阻力，Pa；

Q—瓦斯流量，m3/h

；

γ—混合瓦斯對(duì)空氣的密度比；

L—管路長(zhǎng)度，m；

K—系數(shù)；

D—瓦斯管內(nèi)徑，cm；第47頁(yè)/共59頁(yè)

4）抽放泵的負(fù)壓Hp=（Hc+Hh）Kb

式中：Hp—泵的額定抽放負(fù)壓，kPa；

Hc—管路沿程阻力，kPa；

Hh—孔口負(fù)壓，kPa；

Kb—泵的備用系數(shù)；

5）抽放泵的額定流量

Qp=∑Qc/(C·h)·Kc

式中：Qp—泵的額定流量，m3/min；∑Qc—抽放地點(diǎn)抽放量，m3/min；

C—泵入口處瓦斯?jié)舛龋?/p>

h—泵的機(jī)械效率；

Kc—備用抽放量系數(shù)；

根據(jù)計(jì)算得出的額定負(fù)壓HP,額定流量Qp，對(duì)照瓦斯泵性能參數(shù)表選取適合的抽放泵。第48頁(yè)/共59頁(yè)

2、本煤層抽放系統(tǒng)抽放瓦斯泵選擇

1）本煤層抽放瓦斯

1）摩擦阻力

機(jī)巷、風(fēng)巷煤層支管摩擦阻力與煤層主干管摩擦阻力的計(jì)算公式Hm=9.81Q2γL/（KD5）式中：Hm—管路摩擦阻力，Pa；

Q—瓦斯流量，m3/h；

γ—混合瓦斯對(duì)空氣的密度比；

L—管路長(zhǎng)度，m；

K—系數(shù)；

D—瓦斯管內(nèi)徑，cm；計(jì)算出機(jī)巷煤層支管摩擦阻力Hm1，風(fēng)巷煤層支管摩擦阻力Hm2，煤層主干管摩擦阻力Hm3。

第49頁(yè)/共59頁(yè)

則摩擦阻力為：Hm=Hm1+Hm2+Hm3

2）局部阻力Hf3）管路總阻力：Hc=Hm+Hf

4）抽放泵的負(fù)壓Hp=（Hc+Hh）Kb

式中：Hp—泵的額定抽放負(fù)壓，kPa；

Hc—管路沿程阻力，kPa；

Hh—孔口負(fù)壓，kPa；

Kb—泵的備用系數(shù)；第50頁(yè)/共59頁(yè)5）抽放泵的額定流量Qp=∑Qc/(C·h)·Kc

式中：Qp—泵的額定流量，m3/min；∑Qc—抽放地點(diǎn)抽放量，m3/min；