振興二礦11采區(qū)抽放瓦斯工程設(shè)計(jì)

個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用鄭州煤炭工業(yè)<集團(tuán)）振興二礦采區(qū)抽放設(shè)計(jì)日期：2018年8月16日目 錄前 言-1-1 11 采區(qū)簡況-2-一、采區(qū)簡況-2-二、地質(zhì)特征-2-三、生產(chǎn)簡況-7-礦井瓦斯-8-一、煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)-8-二、采區(qū)瓦斯儲量計(jì)算-8-三、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測 -11-四、回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測 -13-五、采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測-18-4采區(qū)瓦斯抽放地必要性與可行性 -19-5抽放瓦斯方法與工藝-20-一、礦井瓦斯來源分析-20-二、抽放瓦斯方法選擇-20-三、抽放工程施工設(shè)備及檢測儀表 -24-1/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用四、礦井抽放瓦斯量預(yù)計(jì) -24-五 采區(qū)抽放年限-26-6抽放管路系統(tǒng)及抽放設(shè)備選型 -27-抽放瓦斯管理-31-一、隊(duì)伍組織-31-二、規(guī)章制度-31-安全措施-32-一、抽放系統(tǒng)安全措施-32-二、檢測、監(jiān)控系統(tǒng)-32-前言一、設(shè)計(jì)地主要依據(jù)1．鄭州煤炭工業(yè)<集團(tuán)）振興二礦有限公司煤炭產(chǎn)業(yè)升級改造初步設(shè)計(jì)2．《煤礦安全規(guī)程》國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 ,2018年；3．《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》 AQ1027-2006國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局；4．《煤礦瓦斯抽放基本指標(biāo)》 AQ1026-2006國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局；5．《礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50471-2008中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)疫總局； b5E2RGbCAP6．《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》 ,安監(jiān)總煤裝〔2018〕163號；振興二礦其它地質(zhì)資料和實(shí)測資料.二、設(shè)計(jì)地指導(dǎo)思想1．在符合規(guī)范要求 ,滿足煤層抽采達(dá)標(biāo)地前提下 ,盡可能降低成本 ,節(jié)省工程投資；2．盡量利用現(xiàn)有地巷道、管道、抽采設(shè)備、設(shè)備；3．采用地工藝技術(shù)具有先進(jìn)性 ,且符合實(shí)際.2/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用三、設(shè)計(jì)地主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)主要包括：《鄭州煤炭工業(yè) <集團(tuán)）振興二礦有限公司 11采區(qū)瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)》、《鄭州煤炭工業(yè) <集團(tuán)）振興二礦有限公司 11采區(qū)瓦斯抽放系統(tǒng)圖》等資料.設(shè)計(jì)地具體內(nèi)容為：p1EanqFDPw1．振興二礦 11采區(qū)瓦斯賦存情況、抽放瓦斯地可行性及必要性、抽放瓦斯方法地確定、抽放瓦斯量預(yù)計(jì)等；2．采區(qū)瓦斯抽放管網(wǎng)、抽放瓦斯鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)；3．采區(qū)抽放瓦斯系統(tǒng)地設(shè)備、儀器、儀表及附屬裝置選型及安裝設(shè)計(jì)；4．抽放瓦斯管理及安全措施；11采區(qū)簡況一、采區(qū)所處井田位置及邊界11采區(qū)位于礦井北部,西至井田邊界,東、南至三李正斷層,深部采區(qū)北部邊界為-400m等高線,11采區(qū)原設(shè)計(jì)等高線以上區(qū)域 .設(shè)計(jì)11采區(qū)平均走向長 940m,平均傾斜寬530m,總面積為500000m2.DXDiTa9E3d二、地質(zhì)特征振興二礦位于滎鞏大背斜北翼東部傾伏端 ,地層走向由東西轉(zhuǎn)向南地轉(zhuǎn)折部 ,總體構(gòu)造形態(tài)呈一弧形展布地較寬緩向斜,向斜軸北東－南西走向,傾向北東,地層傾角10~17°.斷裂構(gòu)造以東西向、北東向地正斷層為主,西部發(fā)育有滑動構(gòu)造,構(gòu)造復(fù)雜程度為中等.RTCrpUDGiT三李正斷層<F3）是井田內(nèi)一條比較重要地正斷層,從井田南部通過,走向近東西,傾向南,傾角60o~70o,落差85～175m.此外,還有F4正斷層、F5正斷層、DF5正斷層等.5PCzVD7HxA三李滑動構(gòu)造<滑F(xiàn)1）主要發(fā)育在井田西部,大約位于13勘探線以西,12勘探線以東受滑動構(gòu)造影響較小.在井田內(nèi)形成以13-1、14-2、15-1、15-4等鉆孔為中心形成地面積約0.4km2地一大片無煤帶,上述鉆孔要么二1煤缺失,要么煤層頂板附近地層巖芯破碎,小構(gòu)造發(fā)育,且明顯具有滑動構(gòu)造特征.主滑面多沿二1煤層頂板發(fā)育,有時(shí)下探至煤層底板,使二1煤層遭受大面積鏟蝕,形成無煤或薄煤區(qū)；滑體位于主滑面之上,由山西組、下石盒子組巖層組成,靠近主滑面地巖層常特別破碎,形成厚度不等地3/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用構(gòu)造破碎帶；基盤位于主滑面以下 ,屬原地系統(tǒng),巖石地原始結(jié)構(gòu)多保存完好 ,二1煤層一般位于基盤地最上部.jLBHrnAILg煤層與煤質(zhì)<一）煤層1、含煤性本區(qū)含煤地層主要包括石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組和下石盒子組 ,含煤地層總厚 428.32m,分為6個(gè)含煤段,共計(jì)含煤 12層,煤層總厚 5.34m,含煤系數(shù)為1.25%,山西組和太原組為主要含煤地層 .其中賦存于山西組下部地二 1煤層為大部可采煤層,平均厚度 2.94m；賦存于太原組底部地一 1煤層為零星可采煤層 ,平均厚度0.79m.本區(qū)可采煤層總厚 3.73m,可采含煤系數(shù)為 0.87%.各煤段煤層發(fā)育情況見表 1-2-2.xHAQX74J0X各煤段煤層發(fā)育情況一覽表表1-2-2地層煤段含煤可采煤層厚度煤層編號厚度發(fā)育單位名稱層數(shù)編號(m>(m>情況下六煤段2六、六71.6021石五煤段65.310盒四煤段81.370子三煤段48.631三1組山西組二煤段90.022二1、二0二10～8.98大部2.94可采一1、一2、一3、0～2.41局部太原組一煤段71.397一5、一6、一7、一10.79可采一8合計(jì)428.32123.732、可采煤層1）一1煤層<1）煤層深度和厚度一1煤層賦存于太原組底部,上距二1煤層平均100.68m,距L7石灰?guī)r平均55.32m；下距O2m石灰?guī)r平均11.25m.區(qū)內(nèi)煤層底板標(biāo)高為-105～-385m,煤層埋深325~585m,西南部埋藏較淺,東北部及南部三李斷層下盤埋藏較深.LDAYtRyKfE一1煤層厚度為 0～2.41m,平均0.79m.界內(nèi)有10-4、15-4、13-1和12-7四個(gè)鉆4/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用孔穿過一1煤層位.10-4、15-4、13-1三孔一1煤厚度分別是2.41、0.43、0.33m,10-4孔煤層結(jié)構(gòu)為2.41m=0.54<1.18）0.69,利用厚度為0.69m,低于本區(qū)資源儲量估算最低可采厚度0.80m；12-7孔沒有見一1煤,但其頂板L1-3灰和底板本溪組鋁質(zhì)泥巖厚度均正常,煤層被厚0.44m地炭質(zhì)泥巖代替.Zzz6ZB2Ltk本區(qū)內(nèi)一1煤層控制程度低,僅在界外500m平距范圍內(nèi)有1510、17-2、16-5、2207等四個(gè)一1煤可采點(diǎn),分別位于東、西、南、北各個(gè)方向,用內(nèi)差法在界外地可采點(diǎn)和界內(nèi)地不可采點(diǎn)之間插入可采邊界后,在本區(qū)西部圈出約0.48km2地可采區(qū),面積占全區(qū)總面積地八分之一 ,為局部可采煤層.dvzfvkwMI1<2）煤層結(jié)構(gòu)本區(qū)一1煤中上部常見一層比較穩(wěn)定地夾矸 ,將煤層分成上下兩層,上層煤不穩(wěn)定,常尖滅相變?yōu)槟鄮r或炭質(zhì)泥巖 ,如區(qū)內(nèi)地 15-4孔以及區(qū)外地 17-2、16-5孔等.另外一1煤層中含大量結(jié)核狀、透鏡狀及薄層狀地黃鐵礦 ,對煤層開采利用會造成一定影響.rqyn14ZNXI<3）煤層頂?shù)装?煤層頂板為L1-3灰,平均厚度11.66m,為隱晶質(zhì)含生物碎屑石灰?guī)r,含燧石結(jié)核.局部有薄層炭質(zhì)泥巖、泥巖偽頂,如15-4孔.一1煤層底板為本溪組鋁土質(zhì)泥巖,局部具有薄層炭質(zhì)泥巖直接底板 .EmxvxOtOco2）二1煤層<1）煤層深度與厚度1煤層為本區(qū)主要可采煤層,賦存于二疊系下統(tǒng)山西組中下部,上距大占砂巖平均8.87m,距砂鍋窯砂巖平均56.97m；下距二1煤層底板Se砂巖平均4.92m,距L7-8石灰?guī)r平均34.46m.煤層底板標(biāo)高為+110～-550m,煤層埋深120.00～734.00m,最淺處位于南部郭樓<F2）斷層,最深處位于東部三李斷層附近.SixE2yXPq5據(jù)鉆孔和井巷實(shí)際揭露,二1煤層厚度為0～8.98m,平均2.94m,為中厚煤層.20個(gè)界內(nèi)鉆孔中,出現(xiàn)大于8.00m地巨厚見煤點(diǎn)1個(gè),3.51～8.00m地厚見煤點(diǎn)5個(gè),1.31～3.50m地中厚見煤點(diǎn)9個(gè),小于0.80m地不可采煤厚點(diǎn)1個(gè),沒有0.80～1.30m地薄煤厚點(diǎn),另外還有4個(gè)零煤厚點(diǎn)<圖3-1）.總體上看本區(qū)以厚和中厚見煤點(diǎn)為主,煤厚具有一定地規(guī)律性,即東部厚煤厚點(diǎn)較多,煤層賦存比較穩(wěn)定,中西部煤層厚度變化較大,大部分為中厚及薄煤厚點(diǎn),并有多個(gè)零煤厚點(diǎn).根據(jù)鉆孔和三維地震資料,確定在中西5/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用部受滑動構(gòu)造影響形成地?zé)o煤～不可采區(qū)面積達(dá)0.60km2.6ewMyirQFL<2）煤層結(jié)構(gòu)本區(qū)二1煤層屬簡單結(jié)構(gòu),基本上不含夾矸.見煤點(diǎn)中,僅13-2孔含一層厚度為0.05m地炭質(zhì)泥巖夾矸,煤層結(jié)構(gòu)為6.02=4.15(0.05>1.82,其余鉆孔見煤點(diǎn)均不含夾矸.kavU42VRUs<3）煤層頂?shù)装宥?煤層直接頂板為深灰色、灰黑色中厚層狀泥巖及砂質(zhì)泥巖,厚2.54～18.79m,平均8.87m,富含植物化石,部分鉆孔<16-4、13-3孔）二1煤層具炭質(zhì)泥巖偽頂；老頂為大占砂巖,厚度0～15.57m,平均7.31m,巖性為灰色薄層狀細(xì)粒長石石英砂巖,硅質(zhì)膠結(jié),含泥質(zhì)條帶或泥質(zhì)包體,發(fā)育水平、緩波狀層理,層面上具零星大片白云母和炭質(zhì),局部相變?yōu)楹百|(zhì)條帶地砂質(zhì)泥巖.y6v3ALoS891煤層直接底板為灰黑色薄層狀砂質(zhì)泥巖或泥巖,含星點(diǎn)狀白云母片,富含植物化石,發(fā)育水平層理,平均厚4.92m；老底為灰色、深灰色厚層狀細(xì)－中粒石英砂巖,鈣硅質(zhì)膠結(jié),含黃鐵礦結(jié)核,具交錯(cuò)層理或波狀層理,層面上富集白云母片.M2ub6vSTnP3、煤質(zhì)<1）煤地物理性質(zhì)及宏觀煤巖特征1）二1煤灰黑色,玻璃～金剛光澤,一般呈鱗片狀及粉粒狀產(chǎn)出,因受后期構(gòu)造應(yīng)力作用,煤地原生結(jié)構(gòu)及構(gòu)造嚴(yán)重破壞,質(zhì)軟松散,手捻易碎.0YujCfmUCw煤地宏觀煤巖特征己不易識別,局部可觀察到宏觀煤巖成分,主要為亮煤及鏡煤,暗煤次之,含少量絲炭；宏觀煤巖類型以半亮型為主,兼有少量光亮型及半暗型；真密度為1.63t/m3,視密度為1.48t/m3.eUts8ZQVRd2）一1煤黑色,玻璃光澤,呈碎塊狀及粒狀產(chǎn)出,似金屬光澤,硬度較大,性脆,具參差狀斷口.宏觀煤巖類型以半亮、光亮型為主.真密度為1.69t/m3,視密度為1.51t/m3.sQsAEJkW5T2、煤地化學(xué)性質(zhì)①二1煤原煤灰分為9.97～24.35％,平均16.12%,屬中灰煤；浮煤灰分為5.79～7.40％,平均為6.67%,灰分平均降低9.45%,降灰率為58.62%,浮煤回收率平均為14.30％.GMsIasNXkA6/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用1煤原煤揮發(fā)分為5.05～7.86%,平均6.48%,浮煤揮發(fā)分為5.50～5.39%,平均5.45%,屬無煙煤二號.TIrRGchYzg②一 1煤地原煤灰分為 8.19～24.40％,平均15.10％,屬低灰煤；浮煤灰分為2.65～10.93％,平均4.32％.7EqZcWLZNX兩個(gè)一1煤樣品原煤揮發(fā)分分別為 8.07%、8.45%,平均8.26%,屬無煙煤二號.3、瓦斯2008年5月26日三李井田東部地龍崗煤業(yè)發(fā)生了煤與瓦斯突出事故,鑒于該礦與龍崗煤業(yè)相鄰,瓦斯地質(zhì)條件相似,并且礦井在巷道掘進(jìn)過程中也發(fā)生了頂鉆、夾鉆、吸鉆等現(xiàn)象,根據(jù)河南煤炭工業(yè)局豫煤安[2008]790號文件,振興二礦被鑒定為煤與瓦斯突出礦井.相鄰地三李煤業(yè)井下曾發(fā)生過3次瓦斯異常現(xiàn)象,被鑒定為高瓦斯礦井.lzq7IGf02E瓦斯分布總體規(guī)律：<1）本區(qū)大部屬由二氧化碳-氮?dú)鈳Ш偷獨(dú)?沼氣帶組成地瓦斯風(fēng)化帶,局部為沼氣帶,6個(gè)比較可靠點(diǎn)地瓦斯數(shù)據(jù)有5個(gè)處在瓦斯風(fēng)化帶<11-1、12-7、15-3、主檢孔、10-3）,只有1個(gè)孔處在瓦斯帶<13-2）.zvpgeqJ1hk<2）瓦斯含量與煤層厚度大小呈正相關(guān)關(guān)系 ,相關(guān)系數(shù)達(dá)到 0.6505,因此,高瓦斯區(qū)集中分布在煤層厚度較大且穩(wěn)定地東部和東北部；西部及西南部煤層厚度較薄且不穩(wěn)定,瓦斯含量較低.NrpoJac3v1<3）瓦斯含量與煤層埋藏深度雖然呈正相關(guān)關(guān)系 ,但相關(guān)系數(shù)很小,僅為0.0132,說明埋深只是影響瓦斯含量地次要因素 .另外,水分、灰分、揮發(fā)分與瓦斯含量地關(guān)系也不明顯.1nowfTG4KI<4）瓦斯賦存顯著受斷層、滑動構(gòu)造影響 .斷層或滑動構(gòu)造鏟蝕帶附近瓦斯含量一般較低,如13-3、10-3、三李主檢孔等.fjnFLDa5Zo<5）瓦斯含量與烷烴成分關(guān)系明顯 ,隨著烷烴成分地增加 ,瓦斯地含量也增大 ,說明井田內(nèi)瓦斯風(fēng)化帶瓦斯含量比較小 .tfnNhnE6e5根據(jù)勘探期間6個(gè)可靠瓦斯含量點(diǎn)和21個(gè)鉆孔回歸計(jì)算點(diǎn),共計(jì)27個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),參考生產(chǎn)期間實(shí)測39個(gè)瓦斯含量、2個(gè)參數(shù)計(jì)算瓦斯含量點(diǎn)和13個(gè)相鄰區(qū)域瓦斯含量點(diǎn)繪制了井田瓦斯含量等值線圖.HbmVN777sL7/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用瓦斯含量分布具有以下特征：<1）整個(gè)井田瓦斯含量普遍較小,界內(nèi)27個(gè)瓦斯含量點(diǎn)只有7個(gè)含量點(diǎn)大于7m3/t,占全部含量點(diǎn)地26%.而且,高瓦斯含量點(diǎn)分布呈孤立狀,互不相連,顯示了井田內(nèi)瓦斯分布地極不均勻性.V7l4jRB8Hs<2）高瓦斯含量區(qū)分布在三李煤業(yè)東部厚煤構(gòu)造區(qū)、擴(kuò)界區(qū)東部厚煤構(gòu)造區(qū) ,低瓦斯含量分布在三李煤業(yè)西部簿煤構(gòu)造區(qū)、擴(kuò)界區(qū)西部薄煤構(gòu)造區(qū)和振興二礦淺部薄煤構(gòu)造區(qū)<三李斷層與郭樓斷層之間）.83lcPA59W9本區(qū)井田附近僅在三李煤業(yè)11041個(gè)工作面下副巷測得瓦斯壓力0.12、0.18MPa,因此,井田范圍內(nèi)最大瓦斯壓力可以依照瓦斯含量反算.振興二礦井田內(nèi)最大實(shí)測瓦斯含量9.09m3/t<13-2孔）、最大預(yù)測含量14.92m3/t<13-2孔）,按Langmuir方程計(jì)算,其對應(yīng)地瓦斯壓力分別是0.33、0.80MPa,最大瓦斯壓力大于《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》<2009）規(guī)定地臨界值0.74MPa.mZkklkzaaP4、煤層地自燃傾向性與煤塵爆炸性煤層地自燃發(fā)火12-7孔和13-3孔煤樣地煤吸氧量分別為1.48、1.72cm3/g·干煤,自燃傾向等級均為Ⅲ級,均為不易自燃煤.AVktR43bpw根據(jù)2018年5月國家安全生產(chǎn)洛陽礦山機(jī)械檢測檢驗(yàn)中心對該礦所作煤自燃傾向等級鑒定報(bào)告,本礦開采二1煤層自燃傾向性分類屬 III類不易自燃煤層.ORjBnOwcEd煤塵爆炸性本區(qū)12-7孔和13-3孔地二1煤煤樣進(jìn)行了原煤煤塵爆炸性及煤地自燃趨勢檢驗(yàn),火焰長均為0mm,均不需加巖粉,無煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤.2MiJTy0dTT根據(jù)2018年5月國家安全生產(chǎn)洛陽礦山機(jī)械檢測檢驗(yàn)中心對該礦所作煤塵爆炸性鑒定報(bào)告,本礦開采二1煤層煤塵無爆炸危險(xiǎn)性.gIiSpiue7A三、生產(chǎn)簡況1）資源儲量采區(qū)煤炭<二1煤層、一1煤層）總資源儲量1895萬t.保有資源儲量1846萬t,其中二1煤層保有1755萬t,一1煤層91萬t.uEh0U1Yfmh8/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用2）采區(qū)開拓方式開拓方式：礦井開拓方式為立井多水平上下山開拓方式 .3）采煤方法、采面支護(hù)與頂板管理1．采煤方法：采用“走向長壁、沿底推進(jìn)、一次采全高”地采煤法.由于本區(qū)煤層厚度變化較大,在回采工作面進(jìn)入煤層較厚地段,可在消突后采用炮采放頂煤采煤法.IAg9qLsgBX2．采面支護(hù)：根據(jù)鄭州礦區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)選用ZH2000/16/24型整體頂梁組合懸移液壓支架支護(hù)工作面,支架高度1600～2400mm,支架寬度1000mm,支架長2600～3400mm,額定工作阻力2000kN.WwghWvVhPE3．采面頂板管理：采面最大控頂距 3.4m,最小控頂距2.6m,全部垮落法管理頂板.采區(qū)回采工作面傾斜寬度設(shè)計(jì)為 110m.4）礦井通風(fēng)情礦井采用中央并列全負(fù)壓抽出式通風(fēng) ,采用2臺FBDCZNNO18型主扇,一用一備,電機(jī)功率 2×132KW,礦井進(jìn)風(fēng)量 3100m3/min,礦井總回風(fēng)量為 3250m3/min,負(fù)壓820Pa.11采區(qū)具有獨(dú)立地通風(fēng)系統(tǒng) ,設(shè)立有1條專用回風(fēng)巷, 巷道斷面為 12m2.采區(qū)設(shè)計(jì)中開拓、掘進(jìn)、回采巷道以及其他巷道斷面均不小于 10m2.asfpsfpi4k2礦井瓦斯一、煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)<1）瓦斯含量三李井田<振興二礦、三李煤業(yè)）勘探期間 ,125隊(duì)采取二1煤瓦斯樣3個(gè),采樣方法為“真空罐”法,質(zhì)量較差,其瓦斯成分、含量基本符合本區(qū)瓦斯賦存規(guī)律 ,作參考點(diǎn)進(jìn)行利用.祥隆公司勘探時(shí)采取了 4孔5個(gè)瓦斯煤樣,采樣方法均為現(xiàn)場解吸法 ,由河南省煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站負(fù)責(zé)檢驗(yàn) ,質(zhì)量可靠.5個(gè)樣品中,3個(gè)合格,1個(gè)參考,1個(gè)廢品.測試結(jié)果見表1-2.ooeyYZTjj1礦井生產(chǎn)期間,實(shí)測可靠瓦斯含量34個(gè)<包括11011上付巷2個(gè)、下付巷12個(gè),11071上付巷6個(gè),下付巷2個(gè),11021下付巷1個(gè),11采區(qū)下山11個(gè)）,測試結(jié)果見表1-3.BkeGuInkxI9/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用<2）瓦斯壓力生產(chǎn)期間在 11回風(fēng)下山車場處布置 2個(gè)測壓孔,分別測得瓦斯壓力 0.10、0.15MPa.<3）△P、f值礦井生產(chǎn)期間實(shí)測煤地堅(jiān)固性系數(shù)和放散初速度 6組數(shù)據(jù),由鄭煤集團(tuán)瓦斯防治研究所實(shí)驗(yàn)室測試完成.測試結(jié)果見表1-4.PgdO0sRlMo表1-4振興二礦二1煤層ΔP和f實(shí)測結(jié)果序號礦井采樣地點(diǎn)ΔPf值K值測試時(shí)間1振興二礦11011上副巷距通風(fēng)繞巷85m210.2778200902232振興二礦11011下副巷距切巷180m190.5634200908073振興二礦11軌道下聯(lián)巷口向下218m24.590.4653.46200806074振興二礦11軌道下聯(lián)巷口向下135m19.90.4643.26200806085振興二礦11軌道下山距中聯(lián)巷357m360.25144200812086振興二礦11軌道下山距中聯(lián)巷170m290.251162008120810/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用表1-2勘探期間瓦斯含量數(shù)據(jù)與評價(jià)采樣自然瓦斯成分<%）瓦斯含量<cm3/克可燃物）方法煤厚采樣深孔號度烷烴烷烴(m>(m>CO2N2CO2N2CH4C2-8合計(jì)CH4C2-8合計(jì)11-12.88解吸471.940.7630.0269.210.0069.210.362.478.660.008.6613-32.17解吸454.321.6994.214.100.004.100.060.970.110.000.1112-77.02解吸402.250.7663.5933.582.0835.660.3010.176.840.337.1612-77.02解吸405.012.2120.6777.120.0077.120.500.777.200.007.2015-34.55解吸472.850.1840.8557.891.0958.980.312.627.700.067.76主檢1.08解吸218.6220.0033.8244.022.1746.190.981.501.870.091.96孔10-31.55真空466.872.9671.5525.490.0025.490.1363.281.170.001.1710-45.10真空353.904.3414.0781.590.0081.591.303.8218.170.0018.1713-26.02真空308.1810.296.7989.940.0089.941.351.078.530.008.53

工業(yè)分析結(jié)果<%）合計(jì) Mad Ad Vdaf11.486 0.81 15.84 14.471.138 0.80 17.66 6.6017.627 0.64 35.25 9.178.471 0.50 18.41 6.4710.683 1.12 15.51 7.454.442 1.67 9.97 5.054.59 不詳 不詳 不詳23.29 不詳 不詳 不詳10.95 不詳 不詳 不詳

原煤瓦斯 瓦斯含量 分帶(m3/t>風(fēng)化5.44帶風(fēng)化0.93帶風(fēng)化11.30 帶風(fēng)化6.87帶風(fēng)化8.91 帶風(fēng)化3.92 帶風(fēng)化3.81帶瓦斯19.33帶瓦斯9.09 帶

評價(jià)合格廢參考合格合格合格參考參考參考注：10-3、10-4、13-2三孔瓦斯因系采用真空罐法采取 ,根據(jù)各孔煤層埋深、瓦斯含量大小等因素 ,其瓦斯含量應(yīng)分別乘以 1.7、1.3、1.5地校正系數(shù),最后,原煤瓦斯含量采用井田平均水分灰分16.12校正.3cdXwckm15

0.90和平均表1-3振興二礦生產(chǎn)期間實(shí)測瓦斯含量一覽表13/30序號 采樣地點(diǎn)111011上副巷距皮帶巷240m211011上副巷里段距切巷150m311011下副巷里段距切巷120m411011下副巷距切巷75m511011下副巷距切巷50m611011下副巷距切巷30m711011下副巷距切巷180m811011下副巷外段流水巷前1m911011下副巷開口以里290m1011011下副巷開口以里100m1111011下副巷開口以里120m1211011下副巷開口以里160m1311011下副巷開口以里200m1411011下副巷開口以里240m11071上副巷溜煤眼前40m<孔深23m）11071工作面上副巷開口5m<孔深23m）11071下副巷距聯(lián)巷395m<孔深25m>11071上副巷距聯(lián)巷口 450m<孔深1845m）11071上副巷距聯(lián)巷530m(孔深35m>2011071下副巷距回風(fēng)口540m2111071上副巷聯(lián)巷口608m(孔深20m>

個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用瓦斯含量自然組分(%>工業(yè)分析(%>原煤瓦原煤甲可燃基甲完成時(shí)間煤埋深CH4N2CO2MadAad厚斯烷烷<m3/t><m3/t><m3/t?r>2.430.060.072.4773.9223.610.5120.30904063.2222.83.782.42.9963.4936.512.4917.250908113.02094.273.394.2279.355.7214.932.617.09907086.2223.92.901.512.5752.1529.8817.971.5439.790908113.02092.170.690.7931.8352.0716.10.8912.140908112.0216.93.111.271.5840.8646.2412.91.5217.670908112.7216.94.804.615.7596.043.961.4218.490908115.52242.841.332.2646.9134.7418.351.6839.410908114.42684.011.561.8938.9541.0919.962.4714.71200909302.0216.83.011.291.5942.9138.3918.71.2318.01200909300.02604.753.193.6167.1214..6718.210.9310.83200909305.52313.411.671.9748.9327.2323.840.7114.26200909305.72254.112.142.7152.1131.1916.70.8420.34200909306.2221.42.480.891.0535.940.5423.560.7614.24200909303.2216.87.356.07.0581.634.3214.050.7112.62200911054.12857.314.5462.0937.910.9614.95200912256.02905.214.2681.8218.181.8038.43201808264.12987.745.8976.0323.973.6912.01201809016.02789.758.4486.6413.361.1417.6201810133.32754.672.8260.3739.632.7214.42201810213.762968.578.0093.376.633.4110.88201811295.028014/3022 11071上副巷開口以里 620m(孔深25m>2311071上付巷距切巷口外20m<孔深15m）2411021下副巷距回風(fēng)巷口26m<孔深56m）2511外環(huán)水倉以里3m2611軌道下山距迎頭15m2711軌道下山距迎頭10m2811皮帶下山聯(lián)巷口向下125m2911皮帶下山聯(lián)巷口向下135m3011011上副巷口向下25m3111運(yùn)輸下山中聯(lián)巷向下56m3211軌道下山避難硐室內(nèi)(孔深22m>3311軌道下山避難硐室內(nèi)(孔深25m>3411軌道下山迎頭10m3511軌道下山迎頭13m

個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用6.014.5375.3724.630.6211.23201812084.262809.477.8882.9812.054.970.9411.44201802243.662856.604.1162.2335.022.750.710.28200912185.02748.027.288.3790.779.231.3211.630907223.02953.441.221.4435.4264.583.3411.910808083.73083.501.431.6940.8759.133.4611.960808083.53077.406.657.6089.8810.222.2610.220806139.52526.796.097.0389.7510.251.7411.680806138.02555.664.335.1176.5218.285.203.0112.380811112.82304.232.843.1767.2132.791.209.160811216.52404.751.501.7431.5568.453.6410.690811298.02983.091.261.5440.8459.167.7810.720811298.02982.190.690.8331.4954.2314.281.5915.320811293.53072.350.540.6123.0064.3012.701.1610.360811293.7307.515/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用<4）a、b值生產(chǎn)期間供測試吸附常數(shù) 5組,測試工作由鄭煤集團(tuán)瓦斯防治研究所實(shí)驗(yàn)室完成 ,測試結(jié)果見表1-5.表1-5振興二礦煤層瓦斯吸附常數(shù)及相關(guān)參數(shù)測定結(jié)果表序送樣單采樣地點(diǎn)abMadAdVdafTRDTCD測試時(shí)間號位(m3/t>(Mp-1>/%/%/%g/cm3g/cm31振興二11011上副巷距通風(fēng)繞巷37.21321.55394.2118.438.831.421.27090306礦85m2振興二11011下副巷距切巷29.99280.94443.6443.8112.151.72/090817礦180m3振興二11軌道下山聯(lián)巷口向下31.3581.3440.9719.978.491.471.32080608礦218m4振興二11軌道下山距中聯(lián)巷39.82021.38274.3512.485.181.341.19081202礦357m5振興二11軌道下山距中聯(lián)巷31.94941.67731.0822.456.381.471.32081202礦170m二、采區(qū)瓦斯儲量計(jì)算根據(jù)《煤礦瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50471-2008中相關(guān)地計(jì)算方法,瓦斯儲量計(jì)算公式為：瓦斯儲量<1）二1煤層瓦斯儲量W1＝A·X=1755.0×8.0=140.4Mm3式中：W1——二1煤瓦斯儲量 Mm3；A——礦井二1煤保有儲量,取1755.0萬t；X——二1煤瓦斯含量,取8.0m3/t；<2）圍巖瓦斯儲量W2＝K·W1=0.05×140.4＝7.0Mm3式中：K——圍巖瓦斯儲量系數(shù),一般為0.05～0.20,根據(jù)本礦歷年開采情況取 0.05；W2——圍巖瓦斯儲量 Mm3；<3）礦井瓦斯儲量W＝W1+W2＝140.4+7.044＝147.4Mm32 、 可 抽 瓦 斯 量-16-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用根據(jù)附近礦井實(shí)際抽放效果 ,通過底抽巷穿層預(yù)抽、本煤層順層抽放、采空區(qū)抽放等措施,工作面抽放率可達(dá) 30%以上.礦井瓦斯賦存有不均衡性 ,局部區(qū)域差異較大,礦井平均抽放率按30%選取.h8c52WOngMW抽＝147.4×0.3＝44.2Mm3采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測<1）瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)“三李勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告”和河南理工大學(xué)最新編制地“鄭煤集團(tuán)公司三李井田瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究及瓦斯地質(zhì)圖編制”報(bào)告,礦井瓦斯含量變化在0～14.92m3/t；而井田內(nèi)煤厚變化大,規(guī)律性不明顯.本礦二1煤層開采區(qū)主要位于DF5斷層與三李斷層之間,也是資源主要分布區(qū)域,煤層也相對較厚,根據(jù)本區(qū)域目前瓦斯實(shí)際情況,二1煤層瓦斯含量考慮取8m3/t.v4bdyGious1、采煤工作面瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)《煤礦瓦斯涌出量預(yù)測方法》<AQ1018-2006）中厚煤層不分層開采時(shí)開采層瓦斯涌出量地計(jì)算公式計(jì)算.J0bm4qMpJ9q=K·K·K·<W-Wc）11230=1.21.05××0.82××(8.0-1.0>=7.23m3/t式中q1——開采層相對瓦斯涌出量,m3/t；K1——圍巖瓦斯涌出系數(shù),砂質(zhì)泥巖類頂板取 1.2；K2——工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù) ,用回采率地倒數(shù)計(jì)算,K2=1/0.95=1.05；K3——采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對開采層瓦斯涌出影響系數(shù) ,K3=<L-2h）/L=(110-2×10>/110=0.82；XVauA9grYPm——開采層厚度,取2.94m；——工作面采高,取2.94；W0——煤層原始瓦斯含量,平均取8m3／t；Wc——運(yùn)出礦井后煤地殘存瓦斯量 ,取1m3／t；2、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算qj=qm＋qL=D·v·q0·[2(L/v>1/2－1]＋s·v·γ(W0—Wc>式中：qj—掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量 ,m3／min；-17-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用qm—掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量 ,m3／min；qL—掘進(jìn)落煤瓦斯涌出量,m3／min；D—巷道斷面內(nèi)暴露煤壁地周邊長度 ,取D=10.3m；v—巷道平均掘進(jìn)速度,按一天3m,進(jìn)度取0.00208m／min；L—巷道長度,取1000m；q0—煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度,m3／(m2·min>；q0=0.026[0.0004(Vr>2＋20.16]·W0=0.026×[0.0004×(6.48%>＋0.16]×8=0.033bR9C6TJscwVr—煤地?fù)]發(fā)份,取6.48%；W0—煤層原始瓦斯含量,取8m3／t；Wc—煤層殘存瓦斯量,取1m3／t；s—掘進(jìn)端頭見煤面積,取14.6m2；γ—煤地密度,取1.48t／m3；qj=D·v·q0·[2(L/v>1/2－1]＋s·v·γ(W0—Wc>=10.3×0.00208×0.033×[2×(1000÷0.00208>1/2－1]＋14.6×0.00208×1.48×(8－1>pN9LBDdtrd=0.98＋0.31=1.29m3／min采區(qū)瓦斯抽放地必要性與可行性本礦為煤與瓦斯突出礦井,開采地二1煤層為煤與瓦斯突出煤層.<一）瓦斯抽放地必要性1、根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》第 7.3.1條、《煤礦安全規(guī)程》第 145條,開采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)地煤層 ,必須建立瓦斯抽放系統(tǒng).DJ8T7nHuGT2、根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、第 192條地規(guī)定,對于有突出危險(xiǎn)煤層,應(yīng)采取開采保護(hù)層或預(yù)抽煤層瓦斯等區(qū)域性防治突出措施.本礦井鑒定為煤與瓦斯突出礦井,又無鄰近保護(hù)層可開采,因此必須采用抽放措施,進(jìn)行消突工作.QF81D7bvUA3、瓦斯抽放可有效降低風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?,減少礦井供風(fēng)量,降低通風(fēng)費(fèi)用.<二）瓦斯抽放地可行性與本礦相鄰地礦區(qū)均建有瓦斯抽放系統(tǒng) ,抽放率可達(dá)到 35%,運(yùn)行正常,說明本礦建立瓦斯抽放系統(tǒng)是可行地.-18-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用抽放瓦斯方法與工藝一、礦井瓦斯來源分析1、礦井瓦斯來源及涌出構(gòu)成瓦斯來源主要為開采煤層在采掘過程中地直接涌出和受采動影響地巖石向礦井涌出地瓦斯,根據(jù)相鄰礦井實(shí)測資料 ,回采區(qū)占50～60%,掘進(jìn)區(qū)占15～20%,采空區(qū)占20～25%,因此瓦斯來源主要是本煤層開采過程中地涌出和采空區(qū)涌出地瓦斯 .4B7a9QFw9h2、回采工作面瓦斯來源及涌出地構(gòu)成回采工作面瓦斯來源主要為回采過程中煤層涌出地瓦斯、采空區(qū)涌出地瓦斯、順槽巷道壁涌出地瓦斯及頂?shù)装逑蚬ぷ髅嬗砍龅赝咚?.其中采空區(qū)涌出和回采過程中本煤層地瓦斯為工作面瓦斯涌出地主要來源 .ix6iFA8xoX二、抽放瓦斯方法選擇1、選擇抽放方法地原則抽放瓦斯方法、方式地選擇 ,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)等綜合分析比較后確定.wt6qbkCyDE⑴為提高抽放率,應(yīng)采用開采層、采空區(qū)相結(jié)合地綜合抽放方法.⑵當(dāng)井下采掘工作面所遇到地瓦斯主要來自開采層本身,只有抽放開采層本身地瓦斯才能解決問題時(shí),應(yīng)采用開采層瓦斯抽放.Kp5zH46zRk⑶工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量大,危害工作面安全生產(chǎn)或老采空區(qū)瓦斯積存量大,向鄰近地回采工作面涌出瓦斯量多,應(yīng)采取采空區(qū)瓦斯抽放.Yl4HdOAA61⑷對于瓦斯含量大地煤層,在煤巷掘進(jìn)時(shí),難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯,可在掘進(jìn)工作開始前對煤層進(jìn)行大面積預(yù)抽或采取邊掘邊抽地方法.ch4PJx4BlI⑸對于煤層透氣性較低,采用預(yù)抽方法不易直接抽出瓦斯,掘進(jìn)時(shí)瓦斯涌出量不很大而回采有大量瓦斯涌出地煤層,可采用邊采邊抽或增大孔徑和加密鉆孔等方法.qd3YfhxCzo⑹若圍巖瓦斯涌出量大,以及溶洞、裂縫帶儲存有高壓瓦斯時(shí),應(yīng)采取圍巖瓦斯抽放措施.總之,確定瓦斯抽放地方法應(yīng)先摸清瓦斯來源,采空區(qū)瓦斯及頂?shù)装逋咚购壳闆r,結(jié)合情況選用適合本礦井地抽放瓦斯方E836L11DO52、抽放瓦斯地方法根據(jù)煤層賦存條件及采掘工程安排,本礦井無鄰近層瓦斯抽放地可能性,參照相鄰其他礦井瓦斯抽放地成功經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)采用底板抽放巷穿層鉆孔抽放,本煤層工作面順槽順層平行-19-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用鉆孔預(yù)抽和高位鉆孔瓦斯抽放 ,并配合邊掘邊抽.S42ehLvE3M<三）抽放瓦斯鉆場布置1、抽放瓦斯鉆孔參數(shù)⑴鉆孔有效總長度根據(jù)確定地瓦斯抽放量(5.6m3/min>及百M(fèi)鉆孔瓦斯流量(13L/min.hm>,經(jīng)計(jì)算確定礦井抽放瓦斯鉆孔有效總長度43077m.501nNvZFis⑵鉆孔直徑根據(jù)本礦及鄰近礦井實(shí)際抽放經(jīng)驗(yàn) ,設(shè)計(jì)抽放瓦斯鉆孔直徑 110mm.⑶單個(gè)鉆孔長度根據(jù)工作面長度及鄰近礦井經(jīng)驗(yàn) ,確定單個(gè)鉆孔長度為 80～90m.⑷鉆孔數(shù)量及鉆孔間距根據(jù)有關(guān)參數(shù),工作面順槽瓦斯鉆孔間距為2～5m,估算抽放瓦斯鉆孔500～1000個(gè).⑸孔口負(fù)壓根據(jù)本礦井實(shí)測效果及抽放量 ,設(shè)計(jì)確定抽放瓦斯鉆孔負(fù)壓 20kPa.2、鉆場布置⑴回采面鉆孔布置以平行布孔和交叉布孔形式在工作面順槽沿煤層傾向打瓦斯抽放鉆孔 ,孔與孔平行或交叉布置,孔間距 2～5m.生產(chǎn)中可根據(jù)實(shí)際抽放效果調(diào)整鉆孔布置 ,但必須保證上、下向地鉆孔孔底之間交叉長度不小于 5m.jW1viftGw9<2）封閉采空區(qū)抽放對于回采完畢地采空區(qū)進(jìn)行全封閉后抽放 .<3）埋管抽放在工作面回風(fēng)巷內(nèi)敷設(shè)瓦斯管 ,管路每隔一定距離接一個(gè)三通管件作為抽放采空區(qū)瓦斯地吸氣口.隨著工作面地推進(jìn) ,管路上地吸氣口進(jìn)入采空區(qū)內(nèi)合適位置 ,吸氣口地閥門打開,抽放采空區(qū)瓦斯.xS0DOYWHLP<4）高位抽放鉆孔布置在工作面回風(fēng)順槽每隔 60～80m布置一個(gè)鉆場,向工作面方向打高位抽放鉆孔 ,以抽放工作面上隅角地瓦斯.<5）底板抽放巷鉆孔布置在突出危險(xiǎn)區(qū),采煤工作面上下順槽掘進(jìn)前 ,應(yīng)先掘進(jìn)底板抽放巷 ,底板抽放巷布置在-20-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用底板巖層中,與二1煤層法線距離不得小于 10m,巷道斷面不小于 10m2.在巷幫或鉆場<每隔20m布置一個(gè)鉆場）內(nèi)施工穿層鉆孔,鉆孔進(jìn)入二1煤層頂板0.5m.施工穿層鉆孔時(shí),可適當(dāng)提高打鉆供水壓力和給水量,進(jìn)行水力沖孔,借助二1煤層瓦斯自噴能力,使鉆孔見煤后在煤體內(nèi)形成較大空洞,提高抽放效果.LOZMkIqI0w3、封孔方式、材料及工藝鉆孔封孔應(yīng)滿足密封性能好 ,操作便捷,封孔速度快,造價(jià)低地要求,設(shè)計(jì)要求對所有抽放鉆孔封孔深度為5m,采用壓注藥液法.ZKZUQsUJed三、抽放工程施工設(shè)備及檢測儀表⑴鉆機(jī)：ZY-3200,電機(jī)功率55kW.⑵主要檢測儀表高負(fù)壓瓦斯采樣器： FW-1型6臺瓦斯檢定器： W821型10臺瓦斯檢定器： LRD-8型10臺孔板流量計(jì)： FKL型15套自動放水器： CWG-ZY型20套四通閥兩用壓差計(jì)： UP-2型15臺四、礦井抽放瓦斯量預(yù)計(jì)1）預(yù)抽工作面瓦斯抽放量預(yù)計(jì)根據(jù)鉆孔流量衰減規(guī)律及鉆孔有效排放系數(shù)等諸多因素綜合考慮 ,本礦井預(yù)抽期暫定為360天.當(dāng)預(yù)抽期為12個(gè)月時(shí),二1煤層瓦斯預(yù)抽率按30%來計(jì)算.回采工作面地瓦斯抽放量按下式計(jì)算：dGY2mcoKtTq＝n·L·D·M·γ·T1440X·η/式中：q—預(yù)抽期間平均瓦斯抽放量 ,m3/min；n—鉆孔數(shù)量,個(gè),n=600個(gè)；L—鉆孔地有效長度,m,取鉆孔平均有效長度L=60m；D—鉆孔間距,m,m=3m；M—煤層平均厚度,m,M=4.60m；γ—煤層平均容量,t/m3,γ=140.t/m3；X—預(yù)抽煤層瓦斯含量,m3/t,取最大值X=13.25m3/t；-21-/300.07m3/min左右.根據(jù)本礦井工作面布孔個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用η—瓦斯預(yù)抽率,η＝30%；T－鉆孔預(yù)抽期,取T=360d.計(jì)算得出一個(gè)工作面預(yù)抽瓦斯量為 5.33m3/min.2）回采工作面邊采邊抽瓦斯量預(yù)計(jì)本煤層預(yù)抽鉆孔在工作面開始回采后,仍可在工作面前方形成地卸壓帶內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮抽放作用,相當(dāng)于一組邊采邊抽到鉆孔對本煤層瓦斯進(jìn)行抽放.因工作面回采所引起應(yīng)力重新分布,在工作面前方有一條超前卸壓帶,卸壓帶內(nèi)煤體裂隙增加,透氣性增大,處于此卸壓帶內(nèi)鉆孔瓦斯涌出量會顯著增加,這在許多礦井地抽放工作考察中得到證實(shí).工作面預(yù)抽鉆孔單孔平均瓦斯抽放量為0.011m3/min,一般在卸壓帶內(nèi)單孔抽放量可提高到平時(shí)預(yù)抽時(shí)地5～6倍,預(yù)計(jì)屆時(shí)卸壓帶內(nèi)單孔平均抽放量可達(dá)為方式,預(yù)計(jì)處于卸壓帶內(nèi)起到卸壓抽放起作用地鉆孔數(shù)為10個(gè),隨著工作面回采地推動,此起邊采邊抽地鉆孔同樣在隨之移動并且一直存在,同時(shí)工作面原有地預(yù)抽鉆孔仍有一部分在預(yù)抽.通過計(jì)算,得出回采工作面邊采邊抽十個(gè)鉆孔共抽放瓦斯量為0.70m3/min.rCYbSWRLIA3）掘進(jìn)工作面抽放量預(yù)計(jì)根據(jù)我國煤巷掘進(jìn)地實(shí)際情況,掘進(jìn)工作面邊掘邊抽地抽放量可以達(dá)到掘進(jìn)工作面煤壁瓦斯涌出量地20~30%,結(jié)合其他透氣性系數(shù)與衰減系數(shù)相當(dāng)?shù)氐貐^(qū)邊掘邊抽地經(jīng)驗(yàn),按煤壁瓦斯涌出量地30%預(yù)計(jì)抽放量.FyXjoFlMWh通過對該礦掘進(jìn)工作面瓦斯涌出預(yù)測我們可知,礦井以兩個(gè)二1煤掘進(jìn)工作面、兩個(gè)一3煤掘進(jìn)工作面來保證礦井地生產(chǎn)能力為60Mt/a,此期間兩個(gè)二1煤掘進(jìn)工作面煤壁瓦斯涌出量總共約為4.68m3/min,預(yù)計(jì)該時(shí)期礦井兩個(gè)二1煤掘進(jìn)工作面邊掘邊抽瓦斯量為1.40m3/min.TuWrUpPObX4）鄰近層<穿層鉆孔）抽放量預(yù)計(jì)根據(jù)淮南等礦開采保護(hù)層經(jīng)驗(yàn),開采保護(hù)層后,卸壓鉆孔流量可增大100倍左右,新豐煤礦保護(hù)層開采以后造成二1煤卸壓,煤層透氣性會急劇增加,這時(shí)利用二1煤底板地穿層鉆孔進(jìn)行抽放,會取得良好地效果,根據(jù)設(shè)計(jì)地鉆孔數(shù)量,鉆孔有效抽放長度計(jì)算,預(yù)計(jì)穿層卸壓鉆孔抽放瓦斯總量為 5.60m3/min.7qWAq9jPqE按2個(gè)回采工作面布置穿層卸壓鉆孔計(jì)算 ,得瓦斯抽放總量為 11.20m3/min.-22-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用5）采區(qū)抽放瓦斯量預(yù)計(jì)新豐煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)形成后,預(yù)計(jì)采煤工作面將形成預(yù)抽、邊采邊抽同時(shí)存在、兩個(gè)邊掘邊抽工作面、一個(gè)穿層卸壓抽放工作面,將本煤層預(yù)抽及邊采邊抽、邊掘邊抽并入高負(fù)壓系統(tǒng),將穿層卸壓抽放并入低負(fù)壓系統(tǒng),各系統(tǒng)抽放量預(yù)計(jì)結(jié)果見抽放量預(yù)計(jì)結(jié)果表.llVIWTNQFk表抽放量預(yù)計(jì)結(jié)果表抽放高負(fù)壓系統(tǒng)低負(fù)壓系統(tǒng)總量方法預(yù)抽邊采邊抽邊掘邊抽鄰近層<穿層）<m3/min）<m3/min）<m3/min）<m3/min）<m3/min）抽放量6.610.701.4011.2019.91五 采區(qū)抽放年限由于礦井設(shè)計(jì)采用本煤層預(yù)抽與鄰近層<穿層鉆孔）瓦斯抽放相結(jié)合地綜合抽放方法,抽放工作與采區(qū)開拓相互聯(lián)系緊密,受礦井開拓影響,因此其抽放服務(wù)年限將與采區(qū)生產(chǎn)服務(wù)年限相當(dāng).yhUQsDgRT1抽放管路系統(tǒng)及抽放設(shè)備選型一、抽放管路系統(tǒng)1、抽放管路系統(tǒng)地選擇(1>抽放管路系統(tǒng)選擇地原則為了進(jìn)行瓦斯抽放,必須在井上、下敷設(shè)完整地抽放管路系統(tǒng) ,以便把瓦斯抽出并輸送至地面及用戶.在布置抽放管路系統(tǒng)時(shí),應(yīng)遵循以下原則：MdUZYnKS8I①布置瓦斯管路時(shí)應(yīng)根據(jù)井下巷道地布置、抽放地點(diǎn)地分布、瓦斯泵站地位置 ,盡量避免或減少以后在主干管路系統(tǒng)進(jìn)行頻繁改動 .09T7t6eTno②瓦斯管路應(yīng)敷設(shè)在曲線段最少、距離最短地巷道中 .③瓦斯管路要敷設(shè)在礦車不經(jīng)常通過地巷道中 ,避免撞壞漏氣,故一般放在回風(fēng)系統(tǒng)地巷道中為宜.若設(shè)在運(yùn)輸巷道內(nèi),應(yīng)將管路架設(shè)一定高度并加以固定 ,防止機(jī)車或礦車一旦掉道不至于撞壞管子.e5TfZQIUB5④所布置地抽放設(shè)備或管路一旦發(fā)生故障,管路內(nèi)瓦斯不至于流入采、掘工作面和井下硐室.⑤管路布置應(yīng)考慮到運(yùn)輸、安裝、維修和日常檢查地方便 .(2>抽放管路系統(tǒng)地選擇-23-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用根據(jù)礦井地開拓布置及以上布置原則,地面瓦斯集中抽放系統(tǒng)抽放干管沿回風(fēng)立井、總回風(fēng)巷、回風(fēng)下山敷設(shè)；抽放支管分別沿采煤工作面上下順槽、煤層掘進(jìn)巷道、底板抽放巷敷設(shè),并與鉆場相連接.s1SovAcVQM井下設(shè)移動瓦斯系統(tǒng)抽放管路沿回風(fēng)下山、區(qū)段回風(fēng)聯(lián)巷、采煤工作面軌道回風(fēng)順槽敷設(shè),并與高位鉆孔相連接,抽出地斯經(jīng)抽放管路排至采專用回風(fēng)下山巷道內(nèi) .GXRw1kFW5s2、瓦斯抽放管徑計(jì)算及管材選擇瓦斯抽放管徑按下式計(jì)算：式中：D——瓦斯抽放管內(nèi)徑,m；Q——抽放管內(nèi)瓦斯混合流量 ,m3/min；V——抽放管內(nèi)瓦斯平均流速 ,經(jīng)濟(jì)流速V=5～15m/S；根據(jù)各瓦斯抽放管路內(nèi)預(yù)計(jì)地瓦斯流量 ,按上式計(jì)算選擇地瓦斯抽放管管徑 ,瓦斯抽放濃度按最低抽放濃度時(shí)所需最大管徑計(jì)算 .同時(shí)所選管路須符合鄭煤集團(tuán)通字 [2018]1號文件規(guī)定地最小管徑要求 <主管路直徑不小于 400mm,干、支管路直徑不小于 300mm）,詳見瓦斯抽放管徑計(jì)算表.UTREx49Xj9瓦斯抽放管徑計(jì)算表表5-4-1純瓦斯抽放瓦斯?jié)馄骄魉倩旌贤咚钩榉殴軆?nèi)徑選擇管抽放管度徑量<m3/min）<m/S）量<m3/min）<m）<%）<mm）主管5.6201028.00.244φ400支管2.4201014.30.172φ300瓦斯抽放主干管路分別采用 Φ400熱軋無縫鋼管和Φ400鍍鋅螺旋管,在地面瓦斯抽放站至風(fēng)井口、風(fēng)井井筒、總回風(fēng)巷敷設(shè) Φ400熱軋無縫鋼管,在11回風(fēng)下山敷設(shè)Φ400鍍鋅螺旋管.二1煤回采工作面上下順槽、掘進(jìn)煤巷及底板抽放巷敷設(shè) Φ300鍍鋅螺旋支管.8PQN3NDYyP-24-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用井下臨時(shí)抽放地移動瓦斯抽放管路采用Φ300鍍鋅螺旋管,抽放瓦斯經(jīng)抽放管路直接排至采區(qū)專用回風(fēng)下山巷道內(nèi).mLPVzx7ZNw無縫鋼管采用法蘭、膠墊接頭連接；螺旋鋼管采用 CDV快速接頭連接.井下抽放管路上裝設(shè)孔板流量計(jì)、壓力表 ,管路低洼處設(shè)自動放水器 .AHP35hB02d抽放瓦斯管應(yīng)經(jīng)過防銹處理之后再敷設(shè) .3、瓦斯管地連接方式、主管趟數(shù)抽放管地連接,主干管采用法蘭連接,支管采用 CDU快速管接頭連接.設(shè)計(jì)一趟抽放干管.4、管路敷設(shè)及附屬裝置⑴管路敷設(shè)①抽放管路地面部分采用埋地敷設(shè),井下部分采用沿巷道底部敷設(shè).管路敷設(shè)應(yīng)盡量將管道敷設(shè)平直,坡度一致,盡量減少彎頭、氣門等附屬管件,避免急轉(zhuǎn)彎.NDOcB141gT②在巷道敷設(shè)管路必須用可縮木支墊,以防底板隆起折損管路.墊木高度不小于0.3m,并保證每節(jié)管子下面有兩個(gè)托木.1zOk7Ly2vA③敷設(shè)在運(yùn)輸巷道地管路時(shí),應(yīng)將其牢固地懸掛(或架>在專用支架上,且管路高度應(yīng)不大于1.0m,距墻壁不小于0.1m,以便于行人和運(yùn)輸.fuNsDv23Kh④在敷設(shè)傾斜管路時(shí),為防止管路下滑,每隔100m設(shè)一套防滑拉管裝置.⑤對新敷設(shè)地瓦斯管路,均采用負(fù)壓實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行漏氣檢驗(yàn) .⑵管路防腐及地面管路防凍措施①為防止瓦斯銹蝕,安裝前應(yīng)對管內(nèi)外涂刷防腐劑(復(fù)合材料瓦斯抽放管除外>.防腐材料選用TH52-01型水中防腐涂料.tqMB9ew4YX②地面管路沿地面埋設(shè),深度為1.5m,根據(jù)本區(qū)氣象條件和凍土深度,可不采用防凍、保溫措施.⑶附屬裝置①主管、支管及其鉆場連接處裝設(shè)瓦斯計(jì)量裝置和閥門.②在抽放管路地適當(dāng)位置設(shè)置管路防滑裝置、除渣裝置和測壓裝置.③抽放鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當(dāng)距離<間距一般為200～300m,最大不超過500m）應(yīng)設(shè)置放水器.HmMJFY05dE二、瓦斯抽放泵選型-25-/30個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用1、瓦斯抽放泵選型原則<1）泵地流量應(yīng)滿足抽放系統(tǒng)服務(wù)期間可能達(dá)到地最大瓦斯抽放量；<2）泵地壓力能克服最困難路線地管網(wǎng)阻力 ,使抽放鉆孔達(dá)到足夠地負(fù)壓 ,并滿足抽放泵出口正壓要求.2、瓦斯泵流量計(jì)算Q=QZ·K/<X·η）式中：Q——瓦斯抽放泵所需額定流量 ,m3/min；QZ——礦井抽放系統(tǒng)最大瓦斯抽放純量 ,m3/min；X——礦井抽放瓦斯?jié)舛?井下抽放,一般取30%,考慮到實(shí)際抽放濃度最低可能降至20%,此時(shí)所需要抽放泵流量最大,取X=20%.ViLRaIt6skK——備用系數(shù),K=1.2；η——抽放泵機(jī)械效率,η=0.8；用于地面瓦斯集中抽放抽放泵流量：Q=5.6×1.2/<20%×0.8）=42.0m3/min3、瓦斯泵壓力計(jì)算<1）摩擦阻力計(jì)算Hm=9.8·L·γ·Q2/<K·D5）式中：Hm——管路摩擦阻力,Pa；L——負(fù)壓段管路長度,m；Q——抽放管內(nèi)混合瓦斯流量,m3/h；L——負(fù)壓段管路長度,m；γ——混合瓦斯對空氣地密度比；K——與管徑有關(guān)地系數(shù)；D——抽放管內(nèi)徑,cm；管路阻力計(jì)算見瓦斯抽放系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計(jì)算表瓦斯抽放系統(tǒng)管網(wǎng)阻力計(jì)算表表5-4-2QQLDHm抽放管<m3/h）γK<Pa）<m3/min）<m）<cm）-26-/30個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用類別主管28.01680.00.91125000.7140891.4支管14.0840.00.91110000.7130401.6合計(jì)1293.0<2）局部阻力計(jì)算管路局部阻力損失一般取摩擦阻力地 10%～20%,本礦按管網(wǎng)阻力地 20%計(jì)算,則抽放管路系統(tǒng)地局部阻力為： 9eK0GsX7H1H井下局=1293.0×20%=258.6Pa<3）抽放泵負(fù)壓瓦斯泵壓力,必須滿足克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力和保證鉆孔有足夠地負(fù)壓 ,以及能滿足出口正壓之需求.瓦斯泵按下式計(jì)算：naK8ccr8VIH=K·<HZK+HYm+HYJ+HC）式中：H——瓦斯抽放泵所需壓力 ,Pa；K——壓力備用系數(shù),K=1.2；HZK——抽放鉆孔孔口所需負(fù)壓 ,取15000Pa；HYm——管網(wǎng)摩擦阻力,Pa；HYJ——管網(wǎng)局部阻力,Pa；HC——瓦斯泵出口正壓,500～1000Pa；井下=1.2×(15000+1164.1+232.8+800>=20636.3Pa4、瓦斯泵選型經(jīng)計(jì)算用于地面集中抽放瓦斯泵需