此文檔收集于網絡，如有侵權，請聯系網站刪除目 錄第一節 42201工作面概況一、工作面說明3二、瓦斯賦存情況6三、采煤方法7四、抽采區域劃定7第二節 42201工作面瓦斯來源分析及涌出量預計一、開采層瓦斯涌出量8二、鄰近層瓦斯涌出量9第三節 42201工作面通風系統一、風量計算12二、通風路線13第四節 42201工作面瓦斯監測系統一、甲烷傳感器布置14二、監測監控分站14三、監測監控系統安裝、使用規定15第五節 42201工作面瓦斯抽采施工設計一、本煤層預抽鉆孔布置17二、近距離段孔抽采18三、高位鉆孔抽采19四、臨近層下斜鉆孔抽采抽采20五、采空區預埋管抽采21六、移動浮抽管抽采21第六節 42201工作面瓦斯抽采系統與設備一、管路選擇23二、瓦斯抽采泵選擇23三、抽采管路布置與鋪設26四、計量檢測裝置26五、附設裝置26第七節 42201工作面抽采施工安全技術施28第八節 42201工作面抽采施工設計圖3642201工作面瓦斯抽采施工設計第一節 42201工作面概況一、工作面說明1、工作面概況42201工作面屬22號煤層，其走向長度1946m，傾向長度160m，工作面位置：位于暗主井北東部。運輸順槽出口聯通暗主井，回風順槽出口聯通暗風井。面積：311840m2。四鄰關系：本層周邊均為未采區。西南端頂部有12005積水空區、119b01采空區、119b03采空區、219b01采空區。地面為湖龍村水旱田地、水渠及礦區鐵路專用線，其西南端地表為湖龍塌陷積水坑，已回填。井下標高-378.97（開切眼上出口）-576.75（運輸順槽d402#）m，地面標高：25.226.9m。2、煤層情況煤層走向北東轉南北、傾向北西轉正西。煤層傾角114/7。煤層厚度2.600.95/1.58m，煤層結構以簡單結構為主，中等結構次之，局部為復雜結構。煤體結構：煤層頂部為褐黑色、層狀、夾亮煤、透鏡體，煤層為黑色、層狀、條帶狀結構、半暗型。煤層由西南向東北逐漸變厚，頂或底常夾有一層沉凝灰巖或凝灰質砂巖。含夾石02層，厚度在0.12.10m間變化，夾石薄時巖性為炭質頁巖或泥巖，夾石厚時巖性逐漸衍變為細砂巖。3、 構造該工作面周邊斷層較發育，運輸順槽外緣有FD37正斷層。工作面西南端在三維資料提供中有FD201、FD32正斷層，但在掘進期間沒有揭露。FD31正斷層在掘進期間被揭露。 FD201：正斷層，走向北東東，傾向北北西，傾角5965，落差03m。位于工作面西南端內，掘進期間沒有揭露，對回采無影響。FD37：正斷層，走向北80東，傾向北北西，傾角6366，落差013m。在運輸順槽北西，距運輸順槽1232m。FD31：正斷層，走向北東，傾向北西，傾角5861，落差012m。回風順槽揭露落差7.5m，運輸順槽揭露落差3.0m，對回采存在不利影響。FD32：正斷層，走向北75東，傾向北北西，傾角6066，落差011m。位于工作面南端內，掘進期間沒有揭露，對回采無影響。4、水文（1）工作面頂部空區水：12005空區水：2008年10月開采至2009年1月采畢。現存積水8500m3，最低積水標高-522.10m，42201停采線處標高-575.34m，42201工作面停采線距積水空區142m，回采后巖層塌陷角按60計算，產生裂隙的范圍為31m，安全煤柱有111m，12005空區水對42201工作面正常開采不存在水害隱患。119b01采空區：2012年7月開采至2013年3月采畢。該采空區開切眼端高、停采線端低，采空區無積水條件，綜合分析，該采空區無水害隱患。119b03采空區：2013年3月開采至2014年1月采畢。該采空區開切眼端高、停采線端低，采空區無積水條件，綜合分析，該采空區無水害隱患。219b01采空區：2014年1月開采，目前正在開采中。該采空區開切眼端高、停采線端低，采空區無積水條件，綜合分析，該采空區無水害隱患。（2）斷層水：該工作面揭露的斷層均為不含（導）水斷層。（3）鉆孔：1103鉆孔：位于運輸順槽西南端外緣，距工作面22.50m，終孔深度785.25m，全孔封閉，封孔質量可靠。1114鉆孔：位于回風順槽西南端外緣，距工作面8.00m，終孔深度670.00m，全孔封閉，封孔質量可靠。1311鉆孔：位于回采工作面西端工作面內，終孔深度628.40m，全孔封閉，封孔質量可靠。1313鉆孔：位于回采工作面東端工作面內，終孔深度680.20m，全孔封閉，封孔質量可靠。1504鉆孔：位于運輸順槽北東端外緣，距工作面13.00m，終孔深度690.15m，全孔封閉，封孔質量可靠。（4）湖龍塌陷積水坑：對本工作面回采生產不存在水害隱患。（5）經綜合分析，該回采工作面不存在任何水害隱患。（6）預測工作面正常涌水量和最大涌水量：0.012.3m3/h5、地熱、沖擊地壓和煤自燃危險程度板石地區為地溫異常區，恒溫帶的溫度為10.77，深度為1045/26.3m，全區平均地溫梯度為3.9/100m，26大多在-400m標高下，31在-500m標高下，37約在-600m標高下。42201工作面標高-378.97-576.75，地溫度在2637間變化。 沖擊地壓無，22號煤層屬于易自燃煤層。6、瓦斯地質：據地質資料提供，22號煤層瓦斯屬沼氣帶。工作面原始瓦斯含量為：3.2020m/t。7、其它42201工作面回采后，地面塌陷積水坑會進一步擴大，受損的農田及鄉村道路的面積會不同程度增加，影響正常耕種和使用。8.問題與建議該工作面區域內，巖體受地質構造因素的影響，圍巖的完好性遭到破壞，應嚴防巖體抽條、片幫導致傷人。開切眼至停采線區間，工作面里端高、外端低，積水會始終跟著工作面走，要做好工作面的防排水工作。 22號煤層與底層（22a）回采區域內層間距在2.9912.10m之間，層間距薄，有底層瓦斯上竄的可能，要加強通風，防止瓦斯超限。受開采煤層埋深的影響、受地質構造的影響、受22號煤層本身瓦斯含量較高因素的影響，該工作面存在瓦斯增大的可能性，所以回采期間要確保工作面正常通風。二、瓦斯賦存情況42201工作面屬22#煤層，地質儲量為67萬噸，琿春礦業集團安全儀器計量檢測中心實驗測試報告單中：22#煤層原始瓦斯含量為3.2020m/t，計算得出42201工作面本煤層的煤層氣資源量：Q氣= Q煤WK =6700003.20201.2=2574408m式中：Q氣煤層氣資源量，m。Q煤煤層資源儲量，t。W 煤層氣含量，m/t。K 圍巖瓦斯涌出系數，我礦采空區頂板管理法采用全部冒落法，取1.2。三、采煤方法42201工作面采用走向長壁后退式采煤方法，機械落煤，采用全部垮落法管理頂板。四、抽采區域劃定根據42201工作面的實際情況，本次瓦斯抽采區域為42201工作面回采區域。附圖142201工作面采掘工程平面圖附圖242201工作面運輸順槽、回風順槽、開切眼剖面圖附圖3地層綜合柱狀圖第二節 42201工作面瓦斯來源分析及涌出量預計根據礦井瓦斯涌出量預測方法（AQ1018-2006），應用分源預測法預測42201工作面瓦斯涌出量，將42201工作面的瓦斯來源按性質分為二部分，一部分主要取決于開采層瓦斯含量的瓦斯源，包括工作面落煤、工作面煤壁（切眼）、工作面順槽煤壁、圍巖、采空區落煤，在計算中以系數的形式表現出來；另一部分取決于鄰近層（包括圍巖）瓦斯涌出量。根據以上分析，42201工作面瓦斯涌出量包括開采層瓦斯涌出量和鄰近層瓦斯涌出量兩部分。即： 式中：回采工作面相對瓦斯涌出量， ； 開采煤層相對瓦斯涌出量， ； 臨近煤層相對瓦斯涌出量， 。1、開采層瓦斯涌出量按下式計算開采層瓦斯涌出量： 式中：開采煤層（包括圍巖）相對瓦斯涌出量，； 圍巖瓦斯涌出系數，其值取決于回采工作面頂板管理方法，全部垮落法管理頂板時取1.2； 工作面丟煤瓦斯涌出系數，其值為工作面回采率的倒數，取值1.05； 準備巷道預排瓦斯對工作面煤體瓦斯涌出影響系數，采用長壁后退式開采時，為0.84；其中，L為工作面長度160m，h為巷道預排瓦斯寬度，取13m。 煤層厚度，m，取平均值1.58m； 煤層開采厚度，m，一次性采全高，取1.58m； ；根據板石煤礦22#煤層瓦斯基礎參數測定報告，取3.2020m/t； ，根據板石煤礦22#煤層瓦斯基礎參數測定報告，取0.5204m/t。根據公式，42201工作面本煤層瓦斯涌出量預計結果為： =1.21.050.84（3.2020-0.5204） =2.8382、鄰近層瓦斯涌出量 =式中：鄰近層瓦斯涌出量，； mi第i個鄰近層厚度，m； m1開采層的開采厚度，m； 第i個鄰近層的原始瓦斯含量，； 第i個鄰近層的殘余瓦斯含量，； 第i個鄰近層瓦斯抽放系數，根據層間距關系得出。根據礦井瓦斯涌出量預測方法（AQ1018-2006）中鄰近層瓦斯排放率與層間距的關系曲線（見圖）及板石煤礦可采煤層特征表，選取開采層上部100m、下部50米范圍內的煤層，進行鄰近層瓦斯涌出量預測。22#煤層上部100m范圍內有19#、19b#、20#、20a#、21#煤層，平均煤層厚度分別為1.37m、1.09m、1.51m、1.02m、1.15m，與22#煤層平均間距分別為62.5m、52.5m、42.0m、34.2m、16m；下部50m范圍內有22a#、23#、23a#煤層，平均煤層厚度分別為1.25m、1.51m、1.45m，與22#煤層平均間距分別為8.0m、24.3m、39.76m。根據以上分析及板石煤礦各煤層瓦斯基礎參數測定報告，42201工作面鄰近層瓦斯涌出量預計結果為： = =(3.1474-0.9076)1.371.580.35 +(2.67-1.04)1.091.580.42 +(4.8337-0.5266)1.511.580.56 +(4.0596-0.6628)1.021.580.67 +(4.0596-0.6628)1.151.580.9 +(4.0596-0.6628)1.251.580.64 +(4.3948-0.5399)1.511.580.3 +(4.3948-0.5399)1.451.580.1 =0.68+0.47+2.3+1.47+2.22+1.72+1.1+0.35 =10.31m/t =2.838+10.31 =13.148 m/t式中：回采工作面相對瓦斯涌出量， ； 開采煤層相對瓦斯涌出量， ； 鄰近煤層相對瓦斯涌出量， 。可知：42201工作面絕對瓦斯涌出量中有21.5%來源于本煤層，有78.5%來源于鄰近層；因此，42201工作面瓦斯主要來源于鄰近煤層。根據42201工作面日最高產量3000t計算，42201工作面絕對瓦斯涌出量為27.39m3/min。第三節 42201工作面通風系統一、風量計算1、按瓦斯涌出量計算：Q=100qK=10051.5=750m3/minQ采煤工作面實際需要風量；100單位瓦斯涌出量，回風瓦斯濃度不超過1%的換算值；q采煤工作面的平均瓦斯涌出量，取5m3/min； k采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數，取1.5 。2、按工作面溫度計算Q=60VS=6027.94=955m3/minV工作面平均風速，取2m/s;S工作面平均斷面積，取7.94m2。表1工作面空氣溫度與風速對應表工作面空氣溫度t()工作面風速V（m/s）煤層厚度1.5m煤層厚度1.53.5m150.30.40.30.515180.50.70.50.818200.80.90.81.020231.01.21.01.323261.51.71.51.826282.02.22.02.53、按工作面同時作業人數計算Q=4N=440 =160 m3/minQ工作面實際需要風量；4每人每分鐘不低于4m3 的配風量； N工作面同時作業最多人數，取40人。4、按風速進行計算按最低風速進行驗算，工作面最低風量：Qmin=600.25S =1192m3/min按最高風速進行驗算，工作面最高風量：Qmax=604S =1906 m3/min根據計算結果，確定42201工作面實際需要風量為955m3/min。二、通風路線主井暗主井42201運輸順槽42201工作面42201回風順槽-548回風巷暗風井風立井地面附圖442201工作面通風系統圖第四節 42201工作面瓦斯監測監控系統一、甲烷傳感器設置42201工作面需在工作面、工作面回風巷、回風順槽打鉆施工鉆場、回風槽卡軌車設置甲烷傳感器。1、在工作面安設1臺甲烷傳感器，安設在距離上出口10米位置，報警值1.0% CH4,斷電值1.5% CH4，復電值1.0% CH4；斷電范圍：工作面及其回風順槽內全部非本質安全型電氣設備。2、在回風順槽正在施工的2個鉆場中各安設1臺甲烷傳感器，報警值1% CH4,斷電值1% CH4，復電值1% CH4；斷電范圍：42201回風順槽鉆場及回風順槽內全部非本質安全型電氣設備。3、在回風順槽中部1000m處安設一臺甲烷傳感器，報警值：1% CH4,斷電值：1% CH4，復電值：1% CH4；斷電范圍：工作面及其回風順槽內全部非本質安全型電氣設備。4、在回風順槽卡軌車處各安設一臺瓦斯傳感器，報警值0.7% CH4,斷電值0.7% CH4，復電值0.7% CH4；斷電范圍：卡軌車電源及回風順槽內全部非本質安全型電氣設備。5、在工作面回風巷出口10-15 m處安設一臺甲烷傳感器，報警值：1% CH4,斷電值：1% CH4，復電值：1% CH4；斷電范圍：工作面及其回風順槽內全部非本質安全型電氣設備。采煤機設置便攜式甲烷檢測報警儀，報警值1.0% CH4。 二、監測監控分站板石煤礦裝備KJ406R型煤礦綜合監控系統，監測分站安設位置選定在42201工作面下順。三、監測監控系統安裝、使用規定1、安全監控設備之間必須專用阻燃電纜連接，嚴禁與調度電話電線和動力電纜等共用。2、監控分站設置在便于人員觀察、調試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風巷道中，安設時應墊支架，使其距巷道底板不小于300mm。3、安全監控設備的供電電源必須取自被控開關的電源側，嚴禁接在被控開關的負荷側。4、監控分站設有備用電源，備用電源必須保證2小時供電要求。5、甲烷傳感器應垂直懸掛，距頂板不得大于300mm，距巷道側壁不得小于200mm。6、監測系統必須由通風區派專人進行維護，確保系統的靈敏可靠。7、通風區應按煤礦安全規程規定每10天進行一次甲烷超限斷電試驗。8、當工作面瓦斯超限時，自動切斷工作面內全部非本安型電器設備電源，當各測點瓦斯濃度達到1%以下時，方可人工對連鎖開關送電，嚴禁連鎖開關自動恢復送電。附圖542201工作面瓦斯監控系統布置圖第五節 42201工作面瓦斯抽采施工設計通過對42201工作面瓦斯來源分析及瓦斯涌出量預測，42201工作面相對瓦斯涌出量為13.148 m/t，其中有21.5%來源于本煤層，有78.5%來源于鄰近層。2014年4月21日，琿春礦業（集團）有限責任公司安全儀器檢定中心實驗人員對42201上順5號鉆場處取煤樣進行煤樣瓦斯含量測定及煤樣瓦斯吸附常數、煤的堅固性系數及瓦斯放散初速度等參數測定，得出如下結論：42201上順5號鉆場煤樣瓦斯含量及綜合參數測定表原始瓦斯含量（m3/t）殘存瓦斯含量（m3/t）可解析瓦斯含量（m3/t）相對瓦斯壓力(Mpa)3.2020.52042.68160.689水分（%）灰分（%）揮發分（%）真密度（m3/t）7.9811.547.851.34視密度（m3/t）孔隙率（%）瓦斯吸附常數a (ml/gr)瓦斯吸附常數b(MPa-1)1.293.7328.50480.6514根據琿礦公司關于開采首采層工作面瓦斯治理的有關規定及該回采工作面的地質概況，判定為42201工作面為四采區22#煤層首采工作面。根據煤礦瓦斯抽采達標暫行規定中第二十七條規定“采煤工作面回采前煤的可解析瓦斯量4 m3/t的指標時，工作面日產量可10000t”。42201采煤工作面回采前在未進行本煤層抽采的情況下，煤的可解析瓦斯量為2.6816m3/t，滿足回采前煤的可解析瓦斯量4 m3/t的指標，即42201工作面日產量可大于10000t，根據42201工作面煤層賦存條件、采煤設備等情況，結合以往采煤工作面回采情況，為了提高安全系數，42201工作面設計日產量2666t，并施工本煤層預抽鉆孔，抽放本煤層賦存瓦斯。42201工作面初采期間，采空區頂板不易冒落，工作面風流經過采空區，易造成上出口附近瓦斯濃度升高，可采取在下尾巷擋風障的措施，減少采空區漏風；并根據現場實際條件，可采取在上尾巷退錨及施工預裂炮的措施，使采空區頂板冒落。42201工作面初次來壓后，裂隙帶發育完全，利用高位鉆孔抽采采空區瓦斯，利用采空區預埋管與尾巷浮抽管抽采上尾巷及上隅角瓦斯，利用鄰近層下斜鉆孔抽采鄰近層涌出瓦斯。根據以上分析，42201工作面瓦斯治理采取以下幾種瓦斯抽采的方法：一、采前本煤層預抽；二、近距離短孔抽采；三、高位鉆孔抽采；四、鄰近層下斜鉆孔抽采；五、采空區預埋管抽采；六、尾巷移動浮抽管抽采。一、本煤層預抽鉆孔布置根據工作面實際情況，本煤層預抽鉆孔在42201工作面回風順槽從停采線至距開切眼18米區域施工，分為抽放鉆孔和注水鉆孔兩類。在42201工作面回風順槽停采位置施工第1個抽放鉆孔，往工作面開切眼方向，間隔9米，施工第1個注水鉆孔，再間隔9米，施工第2個抽放鉆孔以此類推至距開切眼18米。要求本煤層抽放、注水鉆孔在煤層中部開孔，沿煤層傾向施工，共計198個鉆孔，其中抽放、注水鉆孔各為99個。鉆孔參數以第1個抽放鉆孔為例，見表2。表242201工作面本煤層預抽鉆孔參數鉆孔性質鉆孔夾角（）鉆孔仰角（）鉆孔長度（m）本煤層抽放80-10130本煤層注水80-10130 附圖642201工作面本煤層鉆孔平面設計圖二、近距離短孔抽采1、近距離短孔布置根據42201工作面瓦斯涌出情況，初采期間（前50m）分別在距工作面18m和38m位置向采空區方向施工近距離短鉆孔，防止初采期間，工作面瓦斯扇出。2、近距離短孔參數表442201工作面（1#）防扇鉆場（距開切眼18m）鉆孔設計參數鉆孔編號順槽角度工作面角度走向長度傾向長度終孔垂高鉆孔長度鉆孔夾角鉆孔仰角()()(m)(m)(m)(m)()()1 -932010 52326202 -932015 52636183 -9320 2563351154 -932030 6375613表542201工作面（2#）防扇鉆場（距開切眼38m）鉆孔設計參數鉆孔編號順槽角度工作面角度走向長度傾向長度終孔垂高鉆孔長度鉆孔夾角鉆孔仰角()()(m)(m)(m)(m)()()1 -9340106 4214172 -9 340206 4626153 -9340308 5136154-93404085745135 -93405010 655113附圖742201工作面近距離短孔平、剖面設計圖三、高位鉆孔抽采1、高位鉆孔布置從42201工作面回風順槽距開切眼60m處起，沿回風方向，在每隔18m預留的高位鉆場中施工1組8個高位鉆孔，直至停采線后施工2組鉆孔，共計97組，776個鉆孔，共計79152米。鉆孔要求打在工作面采空區裂隙帶內，鉆孔開孔位置位于打鉆側煤壁頂板，鉆孔間距為400 mm。2、高位鉆孔參數（以3#、4#鉆場為例）表642201工作面（3#）鉆場（距工作面60m）鉆孔設計參數鉆孔編號順槽角度工作面角度走向長度傾向長度終孔垂高鉆孔長度鉆孔夾角鉆孔仰角()()(m)(m)(m)(m)()()1 -9365106679162 -93652086917163 -93653087324154 -936540107831155 -936550108337146 -936560129042147 -936570129747138 -936580151055114表722006工作面（4#）鉆場（距開切眼80m）鉆孔設計參數鉆孔編號順槽角 度工作面角度走向長度傾向長度終孔垂高鉆孔長度鉆孔夾角鉆孔仰角()()(m)(m)(m)(m)()()1 -93851012887182 -938520159013203 -938530159319194 -938540189725195 -9385501810230186 -9385602010735187 -9385702011339178 -938580231204317附圖842201工作面高位鉆孔平、剖面設計圖四、鄰近層下斜鉆孔抽采1、鄰近層下斜鉆孔布置根據瓦斯來源分析及瓦斯涌出量預測，42201工作面下部50m范圍內有22a#、23#、23a#煤層，原始瓦斯含量分別為4.0596 m/t、4.3948 m/t、4.3948 m/t。平均煤層厚度分別為1.25m、1.51m、1.45m，與22#煤層平均間距分別為8.0m、24.3m、39.76m。根據各煤層實際賦存情況及機械設備實際情況布置鄰近層下斜鉆孔。從42201工作面回風順槽距開切眼60m處起，沿回風方向，每間隔18m施工1組4個下斜鉆孔，直至停采線后施工2組鉆孔，共計97組，388個鉆孔，共計24250米。鉆孔要求打在高位鉆孔預留鉆場里，鉆孔開孔點距底板300mm、間距400mm。2、鄰近層下斜鉆孔參數表642201工作面鄰近層下斜鉆孔設計參數鉆孔編號走向長度距上出口距離層間距鉆孔長度鉆孔夾角鉆孔仰角(m)(m)(m)(m)()()1501020510-1425020205522-1435040206538-1445060207950-14附圖942201工作面鄰近層下斜鉆孔布置示意圖五、采空區預埋管瓦斯抽采1、42201工作面上順布置一趟12寸PE管路，抽放尾巷預埋管。2、12寸抽采管路連接4寸軟龍通過變頭與采空區預埋鐵管相連，預埋鐵管連接立管，抽取采空區瓦斯。3、立管規格為6寸1m鐵管（共計2節），立管頂部安裝6寸1米鐵花管（1節），花管頂部0.4m為花孔。4、每次安裝立管前，在頂板崩出深2000mm、直徑400mm天井，將立管插在天井內，用鐵絲固定。5、安裝、回撤尾巷立管時，使用蝶閥控制抽采流量，保證抽采管路正常抽采。附圖1042201工作面采空區預埋管平、剖面布置示意圖六、移動浮抽管抽采42201工作面為俯采工作面，回采期間，采空區瓦斯會涌至工作面以及上隅角，為了治理上隅角瓦斯，42201工作面回采期間備用2趟移動浮抽管，與采空區預埋管共用1趟瓦斯抽放管路。附圖1142201工作面移動浮抽管布置示意圖第六節 瓦斯抽采系統與設備一、管路選擇根據已采煤層最大瓦斯涌出量預計：42201工作面絕對瓦斯涌出量為27.39m3/min，其中高位抽放量約為11.16m3/min，尾巷浮抽瓦斯量約為6.68m3/min，風排瓦斯量約為9.55m3/min，根據抽采量要求計算管路的直徑。1、高位鉆孔抽采管路直徑計算瓦斯抽采濃度按照12計算，則通過管路內的混合流量為：Q =11.1612=93m3/min。根據公式：D=0.1457=0.256m=256mm式中：Q管路的抽采流量； V抽采管內瓦斯平均流速，取30m/s。通過計算確定工作面布設一趟300mm（12寸）管路能夠滿足需要。2、采空區預埋管路直徑計算瓦斯抽采濃度按照8.35計算，則通過管路內的混合流量應該為：Q =6.688.35=80m3/min。根據公式：D=0.1457=0.237m=237mm式中：Q管路的抽采流量； V管路的經濟流速，取30m/s。通過計算確定工作面布設一趟300mm（12寸）管路能夠滿足需要。42201工作面預抽、高位鉆場采用12寸PE管，規格為內徑300mm、尾巷浮抽采用12寸PE管，規格為內徑300mm。二、瓦斯抽采泵選擇1、高位鉆場抽采管路阻力的計算 高位鉆孔抽采管路由一趟300mm抽放管路進行抽采，抽采流量按照93m3/min分別計算抽采管路的沿程阻力和局部阻力：1）沿程阻力計算公式H1 =9.81L Q2 / (KD5) H1=9.810.911（9360）22000/(0.71305)32256Pa式中：H1沿程阻力，Pa； L管路長度，取2000m； 混合瓦斯對空氣的密度比，取0.911； K系數，取0.71； Q管內混合氣體流量，m3/h； D抽采管路內徑，cm。2）局部阻力計算局部阻力取沿程阻力15,即H24838Pa3）抽采鉆孔孔口負壓抽采鉆孔孔口負壓H3取16000 Pa。4）高位鉆場管路總阻力計算H總=H1+H2+H3=53094Pa=53.094KPa因此要求抽采泵在42201工作面高位鉆場抽采時負壓必須大于53.094KPa，能夠滿足抽采的需要。2、采空區預埋管路阻力計算 采空區預埋管鋪設一趟300mm管路進行抽采，同理計算得采空區預埋抽采管路阻力為：H總=H1+H2+H3=43449Pa=43.449KPa因此要求抽放泵在42201工作面采空區預埋管負壓必須大于43.449KPa，能夠滿足抽采的需要。3、瓦斯泵流量計算1）高位鉆場瓦斯抽采泵流量根據公式計算Q=100QZk/X=10061.5/120.8=60m3/min式中：Q瓦斯泵額定流量，m3/min； Qz抽采系統最大瓦斯抽采純量，m3/min； X瓦斯抽采濃度，； 瓦斯泵的機械效率，取80； K備用系數，取1.5。2）尾巷浮抽、預埋管瓦斯抽采泵流量根據公式計算Q=100QZk/X=10031.5/8.350.8=43.1m3/min式中：Q瓦斯泵額定流量，m3/min； Qz抽采系統最大瓦斯抽采純量，m3/min； X瓦斯抽采濃度，； 瓦斯泵的機械效率，取80； K備用系數，取1.5。4、瓦斯泵選型根據上述瓦斯泵流量和壓力計算的結果及瓦斯抽放泵使用情況：地面泵站2號泵抽采42201高位鉆孔，其型號為2BEC80型水環式真空泵，抽放量為560m/min；井下1#瓦斯抽采泵站2#泵抽采采空區預埋管，其型號為2BEC42型水環式真空泵，抽放量為160 m/min。三、抽采管路的布置與鋪設1、高位鉆孔抽采管路：42201回風順槽（DN300PE管路）-548回風巷（DN300PE管路）-430總回風巷（DN300PE管路）風立井（DN500PE管路）地面（DN600無縫鐵管）地面抽放泵站2#泵2、預埋管抽采管路：42201回風順槽（DN300PE管路）-548回風巷（DN300PE管路）-430回風巷(DN300PE管路)井下1#瓦斯泵站2#泵四、計量檢測裝置井下1#瓦斯抽采泵站2#泵安裝有孔板流量計和U型壓差計，42201工作面上順出口處的高位、預埋管路安裝長1m的12寸鐵管，鐵管上設置CJZ70礦井瓦斯抽采綜合參數測定儀檢測點，采面高位抽放管路支管上均連接有1m的測流管，管上設置CJZ70礦井瓦斯抽采綜合參數測定儀檢測點，每10天或每次抽放系統調整、抽放流量調節時進行瓦斯流量、孔口負壓、瓦斯濃度、溫度等抽放綜合參數的測定。五、瓦斯抽采管路的附設裝置1、閥門瓦斯抽采管路和鉆場內每個鉆孔的連接均安裝閥門，調節鉆孔流量、抽采負壓；抽采管路干管上每隔18米安設三通岐子(直徑與干管相同)并設好閘閥，便于管路進行放水。2、氣水分離器、除渣器敷設抽采管路必須在變坡點低凹處設置氣水分離器，容積不小于0.3m3。根據工作面回風順槽實際情況，每300米尋找一處低洼點各安設高位及預埋管路簡易放水器，并在工作面上順出口處的高位、預埋管路安裝除渣器。 3、計量裝置工作面上順出口干管設置觀測孔，瓦檢員每班檢測一次；抽采鉆孔設置觀測孔，瓦斯員每班至少檢測3次。附圖1242201工作面瓦斯抽采系統平面布置圖第七節 42201工作面瓦斯抽采安全技術措施一、瓦斯抽采施工安全技術措施1、調運鉆機等重物時，人員要站在牢固可靠的支護地點，利用起重機吊運，吊點要牢固可靠。2、鉆機要安放平穩，前后壓頂子打牢，用鐵絲將壓頂子端頭固定在頂板錨桿上，防止傷人。3、每次啟動鉆機前，必須檢查鉆機前后10米范圍內的頂板情況及鉆機固定情況，發現問題及時處理后方可施工。4、打鉆時，必須二人同時作業，一人監護鉆機運轉、一人操作鉆機打鉆。5、打鉆施工過程中，任何人員不得觸碰機械轉動部位，防止機械設備傷人。6、鉆進過程中，要隨時監護鉆機工作狀態，發現問題及時停鉆。7、打鉆時，視煤巖情況調整鉆進速度，防止損壞鉆機及鉆具。8、鉆孔施工結束必須將鉆孔沖洗干凈。9、打鉆收工時，要將打鉆情況對下班施工人員交代清楚，將打鉆米數向調度匯報清楚，并做好記錄。10、打鉆的鉆場內必須安設一臺甲烷傳感器，當瓦斯濃度達到1.0時，立即切斷鉆場內及工作面回風巷內所有非本質安全型電氣設備電源，復電濃度小于1。11、鉆工必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀，經常檢查施工地點瓦斯濃度。當瓦斯濃度達到1時，必須立即停止鉆進，查明原因進行處理并匯報調度。12、打鉆施工時，鉆工必須將袖口扎緊。13、打鉆施工必須嚴格按照設計要求，施工過程中，若出現夾鉆現象，必須停止鉆進，加大轉速，將鉆桿退出，若退鉆過程中，導致鉆桿殘留孔中，應詳實記錄鉆孔深度，夾鉆米數。14、打鉆施工中，若出現噴孔，保持鉆機正常運轉，人員撤至上風側，觀察，待瓦斯動力現象減弱后，方可繼續鉆進，且必須減慢鉆進速度。15、挪運鉆機前必須事先做好排除鉆機周圍的安全隱患工作，挪運鉆機過程中必須有專人負責統一指揮，參加人數不得少于5人。16、挪運鉆機時嚴禁鉆機傾倒或受到猛烈碰擊、拉傷電纜或損壞其它設備，應防止油箱內油位過高而導致移動油箱時漏油。17、鉆機在巷道中移動時，可采用鋼釬、撬杠撬動鉆機底座，使其向前移動，撬動時人員必須在同一側同時撬動，動作要協調一致，用力均勻，切不可用力過猛；在鉆機出現傾斜、偏離方向或歪倒等不能正常移動時，施工人員必須在調整好鉆機機身后方可重新施工，在移動過程中嚴禁站在鉆機移動的正前方，以防止鉆機翻倒傷人。18、長距離移動鉆機，把鉆機機身落到最低位置，在沒有軌道的情況下，可在鉆機的移動方向鋪上鉆桿，采用棕繩拉（其中棕繩的長度必須超過以鉆機為半徑的危險范圍之外，棕繩必須打結以防止拉鉆過程中脫手滑到），人推的辦法移動，在挪運鉆機時由專人統一指揮，以確保安全；人工抬運鉆機零部件離地高度不大于0.3m。19、鉆機嚴禁帶電挪運。20、使用起重機起吊、拉運時，必須隨時觀察起吊梁、起吊工具、起吊繩扣的受力變化情況，發現異常立即停止工作，查明原因，處理好后，方可繼續工作。起吊時，物件的下方和傾斜側嚴禁有人。起吊時嚴禁腳蹬、手拉和用身體來平衡重量。21、每次運輸前，現場運輸負責人必須對車輛的完好及車輛的裝載情況、車輛的連接情況、軌道及巷道情況進行詳細檢查一遍，確定車輛完好、裝載及連接符合要求，軌道質量、巷道空間達到運輸要求后，方可運輸。否則必須進行處理，直至達到要求。運輸時不得擦幫碰頂，不得碰撞電纜、管線及設備，特別要保護好一通三防設施。22、需要人力推車時，推車人員只能從后面進行推運車輛，嚴禁站在礦車兩側推車。推車時，嚴禁人員登車或乘坐。推車人員推車時，必須精力集中，時刻注意前方，在開始推車時必須發出警號；車輛行駛過程中發現前方有人或障礙物時要及時發出警號并減速行駛，情況緊急時必須停車。23、人力挪運鉆機時，必須口號統一、步調一致。在斜坡巷抬運，后面挪運人員應用手拉住物件，防止物件下滑。挪運時，挪運人員要看清巷道前方，防止被巷道內物件絆倒，防止頭手碰撞巷道內錨桿和錨索等物件。24、若鉆機需要穿越皮帶，必須提前與掘進施工單位進行協商，在達成統一后，皮帶停止工作，并下降到最低位置后，方可進行移鉆工作；人員穿越皮帶必須有過橋。25、鉆機、鉆桿的裝車必須掌握重心，不得發生嚴重偏移；裝車后必須用油絲繩捆綁牢固，剎油絲繩的物件必須使用剛性物件，嚴禁使用剎桿、木料等其他物件代替。26、裝運的重車，在每一個變坡上提和下放的位置，必須由專人檢查一遍物件的捆綁加固情況，發現問題及時處理。27、鉆機長距離調運時，必須將鉆機調至最低，裝車不可超寬超高。 28、抽放管路安裝前，應對所有管路進行檢查，有無裂紋、破損等現象。直管的彎曲度每米不得超過1.5mm。29、施工前應把工具、材料準備齊全，管道安裝過程中必須保證管膛內清潔無任何雜物，數量充足，品種規格符合要求。30、管路連接時要專人托起，專人連接。連接后平直、牢固。31、施工前管道工沿施工路線進行認真檢查，掌握現場情況。施工前對沿線所有的障礙物及危險段提前進行清理和加固，確保施工安全和進度。32、管件運至施工現場后，應依次擺好逐根連接。根據施工現場地理情況，進行作業。管子連接用法蘭螺絲連接，管路連接配件要齊全。螺絲要擰緊，做到不漏氣。33、安裝后的新管路必須進行漏氣試驗，如果不符合標準，根據實際情況進行處理。34、管路安裝完工后必須做好收尾工作，首先要檢查管路安裝工程質量，確保符合要求。35、完工后要及時清點、運走施工剩余的配件和材料，并清理好現場，要求做到工完料凈場地清。36、管路回撤時，應派有經驗的老工人進行操作，回撤卸管路時，一定要配合默契，一定要做好安全工作，防止碰手碰腳。37、將卸下的管路裝車運輸時，一定要將管路固定牢固，并聯系好開車人員，應派一人跟車，要做好安全措施。38、人工搬運瓦斯抽放管時，協同作業人員要齊心協力，搬起、行走、放下都要相互溝通好，步調一致，保證安全。39、瓦斯抽放管裝車運輸時必須用起重機綁緊，防止運輸時滑離平板車，發生事故。40、管路安裝施工前應先觀察施工地點有無安全隱患，發現隱患后先處理，確定無隱患后再施工。41、若施工現場有過往車輛時，要停止施工，并注意車輛，防止碰傷人和碰到瓦斯抽放管路。42、管路安裝負責人必須隨身攜帶便攜儀，當施工地點風流中瓦斯濃度達1時，必須停止施工，匯報調度室，及時處理。43、瓦斯抽放管躥動與對接時要準確