煤礦礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)說明書礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬t/a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限12.5a第一章礦井概況第一節(jié)地理位子赫章縣媽姑黃家山煤礦位于貴州省赫章縣媽姑鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)：東經(jīng)104°32′41″—104°33′40″，北緯26°57′27″—26°59′13″。礦山位于赫章縣西南，直線平距約24公里，有326國(guó)道經(jīng)過礦區(qū)。第二節(jié)礦井基本情況一、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力黃家山煤礦屬整合技改礦井，整合后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬噸/年，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為12.5年。礦井保有儲(chǔ)量517萬噸，設(shè)計(jì)開采儲(chǔ)量261萬噸。二、設(shè)計(jì)主采煤層及開采范圍設(shè)計(jì)主采煤層自下而上有C201、C202、C205三層，礦井內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，煤層傾角8°—25°。C201平均厚度3.5米、C202平均厚度2.2米、C205平距厚度1.07米。煤種為主焦煤。礦區(qū)面積1.497Km2，設(shè)計(jì)開采深度+1600米—+2000米；設(shè)計(jì)首采煤層為C205，現(xiàn)在井底標(biāo)高為+1836米。設(shè)計(jì)采煤方法為長(zhǎng)壁式，采煤工藝為炮采。媽姑礦區(qū)早年小煤窯遍布繁多，C202、C205煤層在標(biāo)高+1980米以上已經(jīng)全部采空；C201煤層因煤質(zhì)好，厚度大，在+1836米以上已全部采完。三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井前期有四條井筒，三進(jìn)一出；后期有五條井筒，三進(jìn)二出。礦井通風(fēng)方式為分列式，通風(fēng)方法為抽出式。地面安裝二臺(tái)軸流式抽風(fēng)機(jī)。主扇型號(hào)FBCZ-NO13，配套電機(jī)YBF250M-4-30，額定風(fēng)量20-46m3/s，額定電流103.3/59.6A，額定轉(zhuǎn)速1450r/min，安全標(biāo)志編號(hào)MDA070129。掘進(jìn)工作面用安裝在地面的FBD-NO5.6-2*11Kw型局扇供風(fēng)，風(fēng)量280-460m3/min，全壓880-3400Pa。四、供電、排水系統(tǒng)一趟10KV的高壓線路從媽姑變電所架至礦區(qū)，一趟10KV的高壓線路從珠市河變電所架至礦區(qū)。經(jīng)地面變壓器變成380V低壓供井下局扇用。地面有一臺(tái)320KW的發(fā)電機(jī)組作井下備用電源，一臺(tái)250KW的發(fā)電機(jī)組作地面?zhèn)溆秒娫?。礦井正常涌水量15m3/h，最大涌水量45m3/h。井底設(shè)置主、副水倉(cāng)各一個(gè)。水泵房安裝三臺(tái)型號(hào)為MD55—30型多級(jí)離心水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。其流量為55m3/h，揚(yáng)程為238m，配套電機(jī)功率45kw。礦井水經(jīng)行人斜井排水管排至地面污水處理池。五、地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)地層呈北東傾斜的單斜構(gòu)造產(chǎn)出。界內(nèi)北東部邊緣有一斷層F2,中部有兩條斷裂構(gòu)造F9、F10。F2斷層：走向北西至南東，傾向北東，傾角70°左右。將礦區(qū)煤層錯(cuò)斷，錯(cuò)距30m左右，為一橫向斷裂，對(duì)礦區(qū)開采影響不大。F9斷層：走向南北，傾向東，將礦區(qū)煤層錯(cuò)斷，錯(cuò)距30m左右，為一橫向斷裂，對(duì)礦區(qū)開采影響大。F10斷層：走向南東，傾向北西，將礦區(qū)煤層錯(cuò)斷，錯(cuò)距30—50米，為橫向平移斷裂，對(duì)礦區(qū)開采無影響。因此，礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造為中等復(fù)雜型。六、煤層賦存條件煤層自下而上有C201、C202、C205三層，礦井內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，煤層傾角8°—25°。C201平均厚度3.5米、C202平均厚度2.2米、C205平距厚度1.07米。主采煤層煤質(zhì)指標(biāo)表煤層編號(hào)灰分（%）水分（%）揮發(fā)分（%）全硫（%）C20514.832.949.080.32C20214.040.5720.530.24C20115.540.6220.90.21可采煤層特征表煤層編號(hào)煤層厚度層間距穩(wěn)定性傾角煤種頂?shù)装鍘r性最大最小平均頂板底板C2051.420.191.0714～3525不穩(wěn)定8～25°焦煤泥巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖C2027.010.672.9穩(wěn)定8～25°焦煤泥巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖C2027.010.672.912～2015C2011.828.334.56穩(wěn)定8～25°焦煤泥巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖七、煤炭?jī)?chǔ)量2007年6月貴州省有色地質(zhì)勘查局二總隊(duì)提交的《貴州省赫章縣媽姑黃家山煤礦（整合）資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》顯示：通過計(jì)算，截至2007年3月底黃家山煤礦（整合）共獲得開采標(biāo)高（2100m——1800m）以上C205、C202、C201三層煤（122b+333）保有資源/儲(chǔ)量為517萬t，其中（包括122b資源/儲(chǔ)量為218萬t，占保有資源/儲(chǔ)量總量的42.2%；333資源量為299萬t，占保有資源/儲(chǔ)量總量的57.8%）。同時(shí)核實(shí)算重礦區(qū)范圍內(nèi)歷年采動(dòng)量（111b）為271萬t（其中2002年底以前采動(dòng)量為235萬t，2002年底以后采動(dòng)量為36萬t）。斷層煤柱26萬t。1、工業(yè)儲(chǔ)量工業(yè)儲(chǔ)量=332+（333）×可信度系數(shù)本勘探區(qū)范圍，勘探程度高，所以可信度系數(shù)取0.85。工業(yè)儲(chǔ)量=218+299×0.85=472.15萬噸2、設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量―永久煤柱損失（1）永久煤柱損失計(jì)算：根據(jù)本礦井實(shí)際情況，永久煤柱為斷層煤柱、井田邊界煤柱、地面村寨煤柱。井田邊界、斷層煤柱留設(shè)20m；地面村寨煤柱根據(jù)《“三下”開采及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》計(jì)算量扣除。（2）煤柱損失計(jì)算：各塊斷煤柱按下式計(jì)算：Q＝（S·h·r/cosa）÷10000式中：Q－煤柱損失量（萬t）；S－各塊段平面積（m2）；h－煤層厚度（m）；r－煤層容重（t/m3），；a－煤層傾角（°）。永久煤柱損失=斷層煤柱＋井田邊界煤柱＋地面村寨煤柱A、斷層煤柱：C205煤層＝S斷/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=（11526/cos25°×0.81×1.4×10-4）+（10896/cos25°×1.18×1.4×10-4=4.0萬tC202煤層＝S斷/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=（12523/cos25°×1.28×1.4×10-4）+（9135/cos25°×3.56×1.4×10-4=7.0萬tC201煤層＝S斷/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=（13509/cos25°×3.10×1.4×10-4）+（11228/cos25°×4.68×1.4×10-4=15.0萬t小計(jì)：斷層煤柱26×0.85=22.1萬噸。B、井田邊界煤柱：C205煤層＝S邊/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=15600/cos25°×1.18×1.4×10-4=2.84萬t122b資源量：=5400/cos25°×1.18×1.4×10-4=1.50萬tC202煤層＝S邊/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=22000/cos25°×3.56×1.4×10-4=12.10萬t122b資源量：=5600/cos25°×3.56×1.4×10-4=3.08萬tC201煤層＝S邊/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=18000/cos25°×3.10×1.4×10-4=8.62萬t122b資源量：=5400/cos25°×4.28×1.4×10-4=3.57萬t小計(jì)：邊界煤柱8.15+23.56×0.85=28.18萬噸。C、村寨煤柱：C205煤層＝S村/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=4000/cos25°×1.18×1.4×10-4=0.73萬t122b資源量：=5400/cos25°×1.18×1.4×10-4=1.50萬tC202煤層＝S村/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=8800/cos25°×3.56×1.4×10-4=4.84萬t122b資源量：=5600/cos25°×3.56×1.4×10-4=3.08萬tC201煤層＝S村/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=10000/cos25°×3.10×1.4×10-4=4.80萬t122b資源量：=6600/cos25°×4.28×1.4×10-4=4.36萬t小計(jì)：村寨煤柱8.94+10.37×0.85=17.76萬噸?？傆?jì):永久煤柱為22.1+28.18+17.76=68.04萬噸。設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量=工業(yè)儲(chǔ)量―永久煤柱損失=472.15―68.04=404.11(萬噸)2、設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量＝（設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）×采區(qū)回采率根據(jù)本礦具體情況，保護(hù)煤柱損失為工業(yè)場(chǎng)地煤柱、井筒煤柱、主要巷道煤柱。根據(jù)《“三下”開采及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》計(jì)算量扣除。保護(hù)煤柱損失=工業(yè)場(chǎng)地煤柱＋井筒、主巷煤柱A、工業(yè)場(chǎng)地煤柱：C205煤層＝S工/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=3500/cos25°×1.18×1.4×10-4=0.64萬t122b資源量：=13600/cos25°×1.18×1.4×10-4=2.48萬tC202煤層＝S工/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=5000/cos25°×3.56×1.4×10-4=2.75萬t122b資源量：=15800/cos25°×3.56×1.4×10-4=8.69萬tC201煤層＝S工/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=6000/cos25°×3.10×1.4×10-4=2.87萬t122b資源量：=18000/cos25°×4.28×1.4×10-4=11.90萬t小計(jì)：工業(yè)場(chǎng)地煤柱23.07+6.26×0.85=28.39萬噸。B、井筒、大巷煤柱C205煤層＝S井巷/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=4600/cos25°×1.18×1.4×10-4=0.84萬t122b資源量：=31600/cos25°×1.18×1.4×10-4=5.76萬tC202煤層＝S井巷/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=5000/cos25°×3.56×1.4×10-4=2.75萬t122b資源量：=36800/cos25°×3.56×1.4×10-4=20.24萬tC201煤層＝S井巷/Cosβ×M×D×10-4333資源量：=12000/cos25°×3.10×1.4×10-4=5.75萬t122b資源量：=33000/cos25°×4.28×1.4×10-4=21.82萬t小計(jì)：井筒、大巷煤柱57.8+9.34×0.85=65.74萬噸。由以上計(jì)算，保護(hù)煤柱損失合計(jì)為94.13萬噸。設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量＝（設(shè)計(jì)利用儲(chǔ)量－保護(hù)煤柱損失）×采區(qū)回采率按《煤礦工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范》，C201煤層為厚煤層，采區(qū)回采率取75%；C202煤層為中厚煤層,采區(qū)回采率取80%。；C205煤層為薄煤層,三煤層采區(qū)回采率取85%。分煤層計(jì)算如下：C201煤層：（200.74－40.05）×75%=120.53萬噸C202煤層：（150.98－33.61）×80%=93.90萬噸C205煤層：（63.86－8.48）×85%=47.07萬噸設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量合計(jì)：120.53＋93.90＋47.07=261.5（萬t）開拓開采一、井田開拓方式礦井采用斜井開拓，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬t/a。主斜井X=2984188.6，Y=35455678.1，Z=+2003.5m,α=321,β=30°；行人斜井X=2984168.2，Y=35455654.3，Z=+2003.5m,α=321,β=28°；回風(fēng)斜井X=2983461.7，Y=35455689.2，Z=+2053.8m,α=194°35′,β=23°47′；副斜井X=2983442.4，Y=35455714.1，Z=+2053.9m,α=194°35′,β=24°26′；二采區(qū)回風(fēng)斜井X=2984276.7，Y=35455623.4，Z=+1995.0m,α=186,β=30°；工業(yè)場(chǎng)地以原順達(dá)煤礦場(chǎng)地為主，通過填平現(xiàn)場(chǎng)地，擴(kuò)大工業(yè)場(chǎng)地。該礦劃分為一個(gè)水平，水平標(biāo)高為井底標(biāo)高+1836m，兩個(gè)采區(qū)，一采區(qū)上山開采，二采區(qū)下山開采。利用原順達(dá)煤礦主斜井作新設(shè)計(jì)的主斜井，利用原順達(dá)煤礦回風(fēng)斜井作新設(shè)計(jì)的行人斜井，主斜井以30o坡度反穿C201煤層底板，行人斜井以28o坡度反穿C201煤層底板，回風(fēng)斜井、一采區(qū)運(yùn)輸上山、副斜井沿C201煤層底板布置。二采區(qū)在井田西部邊界沿201煤層底板布置三條下山，布置二采區(qū)運(yùn)輸大巷、二軌道大巷與主斜井井底相連，因回風(fēng)路線長(zhǎng)，利用原順達(dá)煤礦3改6萬噸/年主斜井作二采區(qū)回風(fēng)斜井，縮短回風(fēng)路線。由于三煤層距離較近，本設(shè)計(jì)采用聯(lián)合開采C201、C202、C205煤層。通風(fēng)方式為邊界抽出式通風(fēng)。系統(tǒng)形成后，布置120501首采面，同時(shí)掘進(jìn)120502采面運(yùn)輸、回風(fēng)巷。在井底布置水倉(cāng)，管子道與行人斜井聯(lián)通。礦井以一個(gè)炮采工作面，兩個(gè)掘進(jìn)頭滿足15萬噸/a設(shè)計(jì)能力，采煤方法采用走向長(zhǎng)壁式后退采煤法，礦井工業(yè)場(chǎng)地設(shè)在井口附近。二、井口數(shù)目及位置井筒數(shù)目為5個(gè)(主斜井、行人斜井、回風(fēng)斜井、副斜井、二采區(qū)回風(fēng)斜井)，井筒特征見表2-3-1，表2-3-1井筒位置及特征表井筒名稱井口座標(biāo)井口標(biāo)高(m)井筒方位角(°)井筒傾角(°)井筒斜長(zhǎng)（m）斷面形狀支護(hù)形式井筒斷面X(m)Y(m)凈(m2)掘(m2)主斜井2984188.635455678.1+2003.532130345半圓拱錨噴5.86.1回風(fēng)斜井2983461.735455689.22053.8194°35′23°47′488半圓拱錨噴6.386.7行人斜井2984168.235455654.3+2003.532128°337半圓拱錨噴5.86.1副斜井2983442.435455714.1+2053.9194°35′24°26′501半圓拱錨噴5.86.1二采區(qū)回風(fēng)斜井2984276.735455623.4+1995.018630°270半圓拱錨噴5.86.1二采區(qū)行人斜井2984229.035455591.8.2003.86330°237半圓拱錨噴6.386.7三、水平劃分及標(biāo)高本井田在+1836m標(biāo)高設(shè)置開采水平。四、大巷布置該礦后期二采區(qū)在C201底板布置兩條大巷，運(yùn)輸大巷和軌道大巷。五、采煤方法采煤方法為走向長(zhǎng)壁式。采煤工藝為炮采。第二章礦井瓦斯第一節(jié)礦井瓦斯儲(chǔ)量一、瓦斯儲(chǔ)量及可抽量1、各煤層平均瓦斯含量根據(jù)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告提供的資料，換算為各煤層原煤平均瓦斯含量如表3-4-1。表3-4-1礦井各煤層的平均瓦斯含量表煤層煤層瓦斯含量平均值（m3/t）保有資源儲(chǔ)量（萬t）C20514.2582C20222.42194C20121.742412、礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽量礦井瓦斯儲(chǔ)量是指在煤田開發(fā)過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤層及圍巖所賦存的瓦斯總量。瓦斯儲(chǔ)量可按下式計(jì)算：Wc=（K1·K2）ΣAi·W0式中：Wc—礦井瓦斯儲(chǔ)量，萬m3；K1—圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取1.15；K2—不可采鄰近層瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取1.08；Ai—第i個(gè)可采煤層地質(zhì)儲(chǔ)量，萬t；W0—第i個(gè)可采煤層平均瓦斯含量,m3/t；瓦斯可抽量是指在瓦斯儲(chǔ)量中能被抽出的最大瓦斯量，其計(jì)算公式為：W抽=Wc·K可式中：W抽—可抽瓦斯量，萬m3；K可—可抽放系數(shù)；K可=K3·K4·K5；則K可C205=0.394737×1.2×0.9=0.426316K可C202=0.578858×1.2×0.9=0.625167K可C201=0.568813×1.2×0.9=0.614318K3—煤層的瓦斯排放系數(shù)；K3=K5（W0—W殘）/W0;K3C205=0.9×（14.25-8）/14.25=0.394737K3C202=0.9×（22.42-8）/22.42=0.578858K3C201=0.9×（21.74-8）/21.74=0.568813K4—負(fù)壓抽放時(shí)的抽放作用系數(shù)，K4=1.2；K5—瓦斯涌出程度系數(shù)，取0.9；W殘—運(yùn)到地表煤的殘余瓦斯含量，m3/t；取8m3/t。根據(jù)各煤層的瓦斯含量、煤炭?jī)?chǔ)量及可抽系數(shù)計(jì)算各煤層的可抽瓦斯量見表3-4-2。表3-4-2礦井瓦斯儲(chǔ)量及可開發(fā)量表序號(hào)煤層瓦斯含量（m3/t）保有資源儲(chǔ)量（萬t）瓦斯儲(chǔ)量(萬m3)可抽放系數(shù)瓦斯可開發(fā)量(萬m3)1C20514.25821451.2770.426316618.70232C20222.421945402.0540.6251673377.185C20121.742416507.260.6143183997.529合計(jì)7993.416從計(jì)算結(jié)果看，礦井瓦斯可抽量為7993.4160萬m3，這為礦井瓦斯開發(fā)利用提供了一定的資源條件。二、瓦斯涌出量計(jì)算本礦瓦斯涌出量預(yù)測(cè)采用《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006）中的分源預(yù)測(cè)法進(jìn)行預(yù)測(cè)。1、煤層瓦斯含量計(jì)算煤層瓦斯絕對(duì)涌出量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下：Wx=Wy=Wh=Wx+Wy式中：Wx――煤的瓦斯吸附量，m3/t；、――煤的水分、灰分、揮發(fā)分，％,見表3-1-5；P――瓦斯壓力，MPa；P=(2.03~10.13)H；式中P――距地表垂深H處煤層瓦斯壓力，kPa；H—開采垂深，C205煤層（困難時(shí)期：190m；容易時(shí)期：84m）；H—開采垂深，C202煤層（困難時(shí)期：210m；容易時(shí)期：90m）H—開采垂深，C201煤層（困難時(shí)期：320m；容易時(shí)期：95m）；en――溫度系數(shù)，n=a――瓦斯含量系數(shù)，aM73=2.4+0.21Vr；aM7=2.4+0.21Vr；b――瓦斯含量系數(shù)，bM73=1-0.004Vr；bM7=1-0.004Vr；Wy――游離瓦斯量，m3/t；fn――煤的孔隙率，％；煤為焦煤，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-7-10為6-11.4，取10；γ――煤的容重，t/m3；均為1.4t/m3；KY――相對(duì)煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-7-14取1.06；T――溫度，℃，取20。各參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總表3-1-6煤層編號(hào)瓦斯壓力P溫度指數(shù)en瓦斯含量系數(shù)a瓦斯含量系數(shù)bMpaC2050.221.504.310.96易C2020.401.496.710.92易C2010.421.496.790.92易C2050.881.494.310.96難C2020.961.496.710.92難C2011.541.496.790.92難使用上述公式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表3-1-7。可采煤層瓦斯含量計(jì)算結(jié)果表表3-1-7煤層編號(hào)吸附瓦斯量WX游離瓦斯量WY瓦斯總含量Wh開采深度m3/tm3/tm3/tmC20514.100.1514.2550.00易C20222.150.2722.4290.00易C20121.450.2921.7495.00易C20514.180.6014.78198.00難C20222.270.6622.93218.00難C20121.611.0622.67348.00難2、礦井瓦斯涌出量（1）回采工作面瓦斯涌出量由于該礦可采煤層為三層，故回采工作面的瓦斯涌出量按下列公式計(jì)算：①qf=qb+qn②qb＝KwKdKzKs③qn＝∑biKsWi式中：qf――回采工作面瓦斯涌出量，m3/t；qb――開采層瓦斯涌出量；qn――鄰近層瓦斯涌出量；Kw――圍巖瓦斯涌出系數(shù)，一般取1.2；Kd――丟煤損失系數(shù)；Kd＝1/采區(qū)回采率；中厚煤層采區(qū)回采率0.95；薄煤層采區(qū)回采率0.97Kz――掘進(jìn)回采巷道瓦斯預(yù)排系數(shù)④Kz＝L-工作面長(zhǎng)度，取80m；h－掘進(jìn)預(yù)排寬度，焦煤取10m；Ks――瓦斯涌出程度系數(shù)，一般取0.8；m――開采煤層厚度，m；m0――開采分層厚度；Wh――本煤層瓦斯含量，m3/t，（見表3-1-7）mi――鄰近煤層厚度，m；bi――鄰近煤層瓦斯涌出程度系數(shù)⑤bI=式中：Wi――第i鄰近層瓦斯含量，m3/t（見表3-1-7）；Wci――i鄰近層殘余瓦斯含量，m3/t，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-7-1得Wci=8m3/t；Li――i鄰近層的瓦斯排放寬度，m；⑥Li=+L式中：Hi――第i煤層與開采層的間距，m；δ――卸壓角，（°），查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-7-19得δ=75°；L――回采工作面的長(zhǎng)度，取80m。⑦qb＝KwKdKzKs⑧qn＝∑biKsWi⑨qf=qb+qn本礦按年產(chǎn)15萬噸，330天計(jì)算，日產(chǎn)原煤Ad＝1.2×=545.45噸，則回采工作面的瓦斯涌出量為：回采工作面瓦斯涌出量表3-1-8煤層編號(hào)qbqn相對(duì)瓦斯涌出量qf（m3/t）絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）通風(fēng)容易時(shí)期C20510.5713.4724.049.10C20217.0012.0929.0911.02C20126.370.0026.379.99通風(fēng)困難時(shí)期C20510.9613.9424.919.43C20217.3812.9230.3011.48C20127.500.0027.5010.42（2）掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量qj=qm+qLqm=n·m·V·qV(2)qL=s·V·γ(Wh-Wc)式中：qj――掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量，m3/min；qm――掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；qL――落煤瓦斯涌出量，m3/min；n――暴露煤面?zhèn)€數(shù)，單巷掘進(jìn)時(shí)n=2；m――煤層厚度，m；V――平均掘進(jìn)速度，m/min,按120m/月進(jìn)度掘進(jìn)，V=0.0033m/min；qV――煤壁瓦斯涌出初速度，m3/m2·min；qV=0.026[0.0004(Vr)2+0.16]·WhVr――煤的揮發(fā)分，%，見表3-1-5；Wh――煤層瓦斯含量，m3/t，見表3-1-7；L0――巷道瓦斯涌出量達(dá)到最大穩(wěn)定值時(shí)的巷道長(zhǎng)度，m，L0=500m；S――掘進(jìn)端頭見煤面積，m2；γ――煤的容重，t/m3,γ=1.40t/m3；Wc――煤層殘余瓦斯含量，m3/t，查《設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-7-1得Wc=8m3/t。qm=n·m·V·qV(2)則掘進(jìn)相對(duì)瓦斯涌出量為qj′=qj×1440/(2×3×3×S×γ)則掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量為：掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量表3-1-9煤層編號(hào)掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量qm（m3/min）落煤瓦斯涌出量qL(m3/min)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量qj（m3/min）掘進(jìn)工作面相對(duì)瓦斯涌出量qj（m3/t）通風(fēng)容易時(shí)期C2050.392666570.114380.515.79C2022.850268010.714783.5740.74C2014.426601680.53544.9656.71通風(fēng)困難時(shí)期C2050.407234230.124050.536.07C2022.915079470.740053.6641.77C2014.616667520.571775.1959.30（3）采空區(qū)瓦斯涌出量(qk)qK=K(qf＋qj′)式中：qK――采空區(qū)瓦斯涌出量，m3/t；K――采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，一般為0.15～0.25;取K＝0.20;qf――采出煤的瓦斯涌出量，m3/min；qj′――掘進(jìn)煤的瓦斯涌出量，m3/t。qK=K(qf相＋qj相′)則qK絕對(duì)=K(qf絕＋qj絕′)則采空區(qū)的瓦斯涌出量為：采空區(qū)瓦斯涌出量表3-1-10煤層編號(hào)采空區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量qkx(m3/min)通風(fēng)容易時(shí)期C2050.10C2020.71C2010.99通風(fēng)困難時(shí)期C2050.11C2020.73C2011.04④采區(qū)瓦斯涌出量(qa)qa=則qa絕對(duì)=qa×A÷(24×60)式中：qa――采區(qū)瓦斯涌出量，m3/t；Σqf――采區(qū)采煤工作面瓦斯涌出量總和，m3/d；Σqj――采區(qū)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量總和，m3/d；qk――采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出量，m3/d；A――采區(qū)日產(chǎn)量，t/d。則采區(qū)的瓦斯涌出量為：采區(qū)瓦斯涌出量表3-1-11煤層編號(hào)采區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量qkx(m3/min)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量qkj(m3/t)通風(fēng)容易時(shí)期C20510.2226.98C20218.8649.80C20120.9055.19通風(fēng)困難時(shí)期C20510.6027.99C20219.5251.53C20121.8357.63⑤礦井瓦斯涌出量全礦井劃分為兩個(gè)采區(qū)，由于礦井生產(chǎn)規(guī)模為15萬t/a，根據(jù)相關(guān)政策、法律、法規(guī)，只能一個(gè)采區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)，按“一采兩掘”的原則組織。礦井瓦斯涌出量按下式進(jìn)行計(jì)算：q礦井=式中：q礦井—礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；Q區(qū)i—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量總和，m3/t；Aai—第i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；k″—已采采區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，取1.25q礦井相對(duì)=則q礦井絕對(duì)=q礦井相對(duì)×A÷(24×60)礦井瓦涌出量計(jì)算見表3-1-12。表3-1-12礦井瓦斯涌出量表煤層編號(hào)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量qkx(m3/min)礦井相對(duì)瓦斯涌出量qkj(m3/t)通風(fēng)容易時(shí)期C20512.7833.73C20223.5862.25C20126.1368.98通風(fēng)困難時(shí)期C20513.2534.99C20224.4064.41C20127.2972.04經(jīng)過計(jì)算比較開采煤層時(shí)容易時(shí)期、困難時(shí)期采煤工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)、礦井瓦斯涌出量匯總見表3-1-13表3-1-13各類礦井瓦斯涌出量匯總表序號(hào)預(yù)測(cè)地點(diǎn)通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)困難時(shí)期絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）1回采工作面9.1024.0411.4830.302掘進(jìn)工作面0.515.795.1959.303采空區(qū)0.10.164采區(qū)10.2226.9820.955.195礦井12.7833.7327.2947.04隨著礦井開采深度的增加深部瓦斯涌出量可能會(huì)增高。需要采取防治瓦斯積聚與超限的措施，嚴(yán)格瓦斯管理和監(jiān)測(cè)。開采深部煤炭時(shí)，風(fēng)路長(zhǎng)，風(fēng)阻大，瓦斯涌出量會(huì)相應(yīng)增大，更應(yīng)加強(qiáng)礦井的通風(fēng)管理工作，保證通風(fēng)設(shè)施、設(shè)備隨著生產(chǎn)的發(fā)展而及時(shí)安裝或拆除，保證通風(fēng)系統(tǒng)可靠、有效。加強(qiáng)礦井瓦斯壓力、含量、梯度等參數(shù)資料的收集和測(cè)定工作，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》（2011版）的相關(guān)規(guī)定。三、煤層抽放瓦斯難易程度煤層瓦斯抽放難易程度可從瓦斯壓力大小、煤層堅(jiān)硬程度、鉆孔流量衰減系數(shù)、煤層透氣性系數(shù)等分析。黃家山煤礦沒有鉆孔流量衰減系數(shù)、煤層透氣性系數(shù)，普查報(bào)告上有煤層瓦斯壓力和煤層堅(jiān)固性系數(shù)參數(shù)，煤層瓦斯壓力為0.22-1.54Mpa，煤層堅(jiān)固性系數(shù)為0.58，煤層瓦斯壓力大，煤層松軟。煤層瓦斯壓力，也就是瓦斯從煤層向外釋放的能力，煤層壓力越大，抽放瓦斯也越容易；煤層松軟程度，煤層越松軟，瓦斯通過煤層的阻力越小，透氣性越大，抽放瓦斯就越容易。綜上，該礦C205煤層是可以抽放的。由于礦井在地勘階段及建設(shè)階段并未做相應(yīng)的工作，因此在今后開采過程中進(jìn)行這項(xiàng)工作，以對(duì)煤層進(jìn)行抽放提供可靠的基礎(chǔ)資料，瓦斯抽放難易程度可參照表3-4-3。表3-4-3煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表指標(biāo)難易程度鉆孔流量衰減系數(shù)（d-1）煤層透氣性系數(shù)λ(m2/Mpa2.d)容易抽放＜0.003＞10可以抽放0.003～0.0510～0.1較難抽放＞0.05＜0.1第二節(jié)抽放瓦斯的必要性和可能性一、抽放瓦斯的必要性根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條規(guī)定，“有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)瓦斯抽放系統(tǒng)：1、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)方法解決瓦斯問題不合理時(shí)。2、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：◆大于或等于40m3/min；◆年產(chǎn)量1.0~1.5Mt的礦井，大于30m3/min；◆年產(chǎn)量0.6~1.0Mt的礦井，大于25m3/min；◆年產(chǎn)量0.4~0.6Mt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。下面從以下四個(gè)方面來分析本礦井瓦斯抽放的必要性。①?gòu)耐咚褂砍隽康挠?jì)算結(jié)果來看。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為13.011m3/min，小于15m3/min。但該礦未作煤與瓦斯突出鑒定，為了減小突出的課能性，該礦考慮建立瓦斯抽放系統(tǒng)，采取瓦斯抽放措施，保證礦井安全生產(chǎn)。②從礦井通風(fēng)能力來看采掘工作面實(shí)行瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：采掘工作面稀釋瓦斯所需的風(fēng)量大于設(shè)計(jì)配風(fēng)量，即下式成立時(shí)，抽放瓦斯才是必要的。Q〈==24.26（m3/s）式中：Q——采掘工作面設(shè)計(jì)配風(fēng)量，m3/s；q絕——工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min，取9.1m3/min；C——采掘工作面允許的瓦斯?jié)舛壬舷?，?%；K——瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.4~1.6，取1.6。據(jù)計(jì)算，炮采采煤工作面稀釋瓦斯所需的風(fēng)量24.26m3/s,而設(shè)計(jì)根據(jù)煤層通風(fēng)斷面積、風(fēng)速等因素綜合確定的配風(fēng)量15m3/s，不能滿足實(shí)際需要。本礦井設(shè)計(jì)通風(fēng)能力無法滿足礦井稀釋瓦斯所需風(fēng)量的要求，不能保證采掘工作面瓦斯不超限，完全具備實(shí)現(xiàn)瓦斯抽放的必要條件。③從防止煤與瓦斯突出看根據(jù)貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、貴州省煤炭管理局、貴州煤礦安全監(jiān)察局聯(lián)合下發(fā)的黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)－《關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防止工作的意見》，該礦具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，因此，從防止煤與瓦斯突出看，必須進(jìn)行瓦斯抽放。④從資源利用和環(huán)保的角度看瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)潔凈的能源，將抽出的瓦斯加以利用，可以變害為寶，改善能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)大氣環(huán)境，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從資源利用和環(huán)保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽放，變被動(dòng)為主動(dòng)開發(fā)。二、抽放瓦斯的可行性本礦井目前尚無煤層透氣性系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰新途徑系數(shù)等實(shí)測(cè)資料。參考鄰近礦區(qū)的一般經(jīng)驗(yàn)，礦井設(shè)置高、低負(fù)壓雙系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽放，高負(fù)壓系統(tǒng)用于煤層預(yù)抽和解突，低負(fù)壓系統(tǒng)用于采空區(qū)卸壓抽放，實(shí)踐證明是完全可行的。三、抽放瓦斯效果預(yù)計(jì)1、工作面瓦斯抽出率及抽出量礦井瓦斯抽放效果，應(yīng)在取得進(jìn)一步的瓦斯地質(zhì)資料（如實(shí)測(cè)瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性系數(shù)及可抽性指標(biāo)等）的基礎(chǔ)上分析論證，較為符合實(shí)際情況。受條件所限，設(shè)計(jì)僅根普查報(bào)告并參照鄰近礦井的情況進(jìn)行分析。C205煤層平均厚度1.07米。正常開采區(qū)域內(nèi)，采面瓦斯涌出量9.1m3/min；工作面設(shè)計(jì)配風(fēng)量15m3/s，風(fēng)排瓦斯量5.46m3/min左右，需要抽放的瓦斯量3.64m3/min，瓦斯抽出率為40%。工作面掘進(jìn)期間，瓦斯涌出量>3m3/min時(shí)，特別是根據(jù)防突的需要，采用“先抽后掘”等措施進(jìn)行預(yù)抽瓦斯。2、礦井瓦斯抽放量該礦生產(chǎn)能力為15萬t/a，根據(jù)礦井開采規(guī)模和配采關(guān)系，設(shè)計(jì)瓦斯抽放系統(tǒng)的瓦斯抽出量考慮如下:a、低負(fù)壓系統(tǒng)：瓦斯抽出量（最大）為1.5m3/min，瓦斯?jié)舛劝?0%計(jì)，則混合量為6m3/min；孔口抽放負(fù)壓為7.5Kpa。b、高負(fù)壓系統(tǒng)：瓦斯抽出量（最大）為2m3/min，瓦斯?jié)舛劝?0%計(jì)，則混合量為5m3/min，孔口抽放負(fù)壓為15Kpa。3、礦井年抽放量及抽放年限礦井抽放純量約為7993.4160萬m3，抽放年限可服務(wù)至礦井結(jié)束，即12.5年，年抽放量約為639.47萬m3/a。四、瓦斯抽采應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)抽采控制范圍和應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)，必須符合礦井瓦斯抽采標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。（1）根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第四十九條采取各種方式的預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施時(shí)，應(yīng)當(dāng)符合下列要求：①穿層鉆孔或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制區(qū)段內(nèi)的整個(gè)開采塊段、兩側(cè)回采巷道及其外側(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：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m。以上所述的鉆孔控制范圍均為沿層面的距離，以下同；②穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層。該范圍與本條第（一）項(xiàng)中回采巷道外側(cè)的要求相同；③順層鉆孔或穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整個(gè)開采塊段的煤層；④穿層鉆孔預(yù)抽石門（含立、斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實(shí)施（在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當(dāng)加大距離）。鉆孔的最小控制范圍是：石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m（急傾斜煤層底部或下幫6m），同時(shí)還應(yīng)當(dāng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線（包括預(yù)計(jì)前方揭煤段巷道的輪廓線）的最小距離不小于5m，且當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時(shí)，應(yīng)當(dāng)保持煤孔最小超前距15m；⑤順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)控制的條帶長(zhǎng)度不小于60m，巷道兩側(cè)的控制范圍與本條第（一）項(xiàng)中回采巷道外側(cè)的要求相同；⑥當(dāng)煤巷掘進(jìn)和回采工作面在預(yù)抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)時(shí)，工作面距未預(yù)抽或者預(yù)抽防突效果無效范圍的前方邊界不得小于20m；⑦厚煤層分層開采時(shí)，預(yù)抽鉆孔應(yīng)控制開采的分層及其上部至少20m、下部至少10m（均為法向距離，且僅限于煤層部分）。（2）突出煤層工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或?qū)⑼咚箟毫档矫簩邮纪簧疃鹊拿簩油咚箟毫σ韵?。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，或?qū)⒚簩油咚箟毫档?.74Mpa（表壓）以下。（3）瓦斯涌出量主要來自于臨近層或圍巖的采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)滿足表3-4-4規(guī)定，瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面前方20m以上范圍內(nèi)煤的可解吸瓦斯量應(yīng)滿足表3-4-4的規(guī)定。（4）采掘工作面風(fēng)速不得超過4m/s，回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%。（5）礦井瓦斯抽采率應(yīng)滿足表3-4-6規(guī)定。五、瓦斯抽采指導(dǎo)原則（1）按國(guó)家安監(jiān)總煤裝[2007]188號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)煤礦瓦斯先抽后采工作的指導(dǎo)意見》的抽采指導(dǎo)原則：煤礦瓦斯抽采必須落實(shí)“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，把實(shí)現(xiàn)瓦斯先抽后采與實(shí)現(xiàn)礦井瓦斯全方位監(jiān)測(cè)監(jiān)控、堅(jiān)持采掘工作面“以風(fēng)定產(chǎn)”有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯的綜合防治。同時(shí)，煤礦瓦斯先抽后采還必須堅(jiān)持“多措并舉、應(yīng)抽盡抽、抽采平衡”的原則，把煤礦瓦斯先抽后采真正落到實(shí)處。

①多措并舉就是要緊密結(jié)合本企業(yè)的實(shí)際，充分利用地面和井下的空間，提前預(yù)留抽采時(shí)間，采取多種可能采用的有效抽采技術(shù)和工程措施，并加大科技創(chuàng)新、政策支撐、嚴(yán)格法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)管理，全面加強(qiáng)先抽后采，實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)。

②應(yīng)抽盡抽就是對(duì)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行瓦斯抽采的煤層，都必須先抽采瓦斯，達(dá)到《基本指標(biāo)》要求后再安排采掘；在此基礎(chǔ)上，要對(duì)煤層瓦斯盡最大能力進(jìn)行抽采，努力實(shí)現(xiàn)煤炭開采前瓦斯抽采的最大化。

③抽采平衡就是在對(duì)煤層瓦斯抽采工作超前規(guī)劃、超前設(shè)計(jì)、超前施工的基礎(chǔ)上，確保煤層預(yù)抽時(shí)間和瓦斯預(yù)抽效果，保持抽采達(dá)標(biāo)煤量和擬安排生產(chǎn)準(zhǔn)備及回采的煤量相平衡，也就是礦井采掘活動(dòng)嚴(yán)格控制在瓦斯抽采達(dá)標(biāo)的區(qū)域和煤層內(nèi)。

（2）按國(guó)家安監(jiān)總煤裝[2007]188號(hào)《關(guān)于加強(qiáng)煤礦瓦斯先抽后采工作的指導(dǎo)意見》的抽采平衡具體要求：

①要滿足采掘工作面防止煤與瓦斯突出的要求。突出煤層突出危險(xiǎn)區(qū)域的采掘工作面經(jīng)預(yù)抽后，瓦斯含量和瓦斯壓力能夠達(dá)到《基本指標(biāo)》規(guī)定要求；

②滿足采掘工作面安全生產(chǎn)的要求。煤層經(jīng)預(yù)抽瓦斯后，采掘工作面瓦斯抽采率、煤的可解吸瓦斯含量和回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到《基本指標(biāo)》的要求；

③逐步實(shí)現(xiàn)“抽、掘、采”平衡。煤層經(jīng)預(yù)抽瓦斯后，抽采達(dá)標(biāo)煤量能夠滿足安全掘進(jìn)和安全回采的要求。表3-4-4采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量Q(m3/min)工作面的抽采率（%）備注5≤Q＜10≥2010≤Q＜20≥3020≤Q＜40≥4040≤Q＜70≥5070≤Q＜100≥60100≤Q≥70表3-4-5采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面日產(chǎn)量（t）可解吸瓦斯量W1備注≤1000≤81001～2500≤72501～4000≤64001～6000≤5.56001～8000≤58001～10000≤4.5＞10000≤4表3-4-6礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量Q(m3/min)礦井的抽采率（%）備注Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55500≤Q≥60因?yàn)辄S家山煤礦的最大絕對(duì)瓦斯涌出量Q=27.29m3/min＜20m3/min，所以確定本礦的抽采率為40%。第三章抽采系統(tǒng)和方法第一節(jié)礦井瓦斯來源分析本礦井采用下行開采程序，工作面開采時(shí)瓦斯涌出主要來自開采層、圍巖、下鄰近層煤層及采礦卸壓范圍內(nèi)的不可采煤層、煤線等。從瓦斯涌出來源看，采煤工作面占50%~55%，掘進(jìn)工作面占19%~29%左右，采空區(qū)占25~35%。第二節(jié)抽放瓦斯方法對(duì)于一采區(qū)C202、C205煤層標(biāo)高在+1831m以上范圍，可按高瓦斯抽放方法實(shí)施，對(duì)于對(duì)于二采區(qū)C202、C205煤層標(biāo)高在+1831m以下范圍及C201煤層具有突出危險(xiǎn)性，抽放方法必須采取區(qū)域預(yù)抽，解決預(yù)抽鉆孔布置達(dá)到《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求、控制范圍和抽采指標(biāo)，消除突出危險(xiǎn)。各種預(yù)抽方法的順序?yàn)椋菏T揭煤區(qū)域煤層預(yù)抽→煤巷掘進(jìn)區(qū)域條帶煤層瓦斯預(yù)抽→回采工作面整個(gè)塊段煤層瓦斯預(yù)抽→鄰近煤層穿層鉆孔預(yù)抽條帶或塊段煤層瓦斯。本煤層開采采取本煤層順層預(yù)抽根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第四十九，順層預(yù)抽應(yīng)當(dāng)符合下列要求：1、順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制區(qū)段內(nèi)的整個(gè)開采塊段、兩側(cè)回采巷道及其外側(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：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m；其他為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m。以上所述的鉆孔控制范圍均為沿層面的距離，以下同；2、順層鉆孔或穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整個(gè)開采塊段的煤層；3、順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)控制的條帶長(zhǎng)度不小于60m，巷道兩側(cè)的控制范圍與本條第（一）項(xiàng)中回采巷道外側(cè)的要求相同；4、當(dāng)煤巷掘進(jìn)和回采工作面在預(yù)抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)時(shí)，工作面距未預(yù)抽或者預(yù)抽防突效果無效范圍的前方邊界不得小于20m；5、厚煤層分層開采時(shí)，預(yù)抽鉆孔應(yīng)控制開采的分層及其上部至少20m、下部至少10m（均為法向距離，且僅限于煤層部分）。本礦井設(shè)置高、低壓各兩套瓦斯抽放系統(tǒng)。其中，高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)主要用于預(yù)抽解突，采用順層鉆孔預(yù)抽、高位鉆孔卸壓抽等相結(jié)合的綜合長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽放、超前鉆孔排放等措施預(yù)抽解突（詳細(xì)論述，見第3.5區(qū)域防治突出措施中“預(yù)抽煤層瓦斯”部分）。低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)主要用于采空區(qū)抽放，即采用上順槽埋管抽放、采空區(qū)密閉抽放等。具體方法如下：一是，利用高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)預(yù)抽解突：設(shè)計(jì)首采C205煤層工作面，采用本煤層預(yù)抽瓦斯，本煤層順層鉆孔預(yù)抽鉆孔布置，見圖3-4-1。3-4-1本煤層順層鉆孔預(yù)抽鉆孔布置示意圖二是，利用高位鉆孔卸壓抽放：在采煤工作面上順槽布置頂板走向鉆孔，用于工作面開采期間抽放工作面上隅角裂隙帶的卸壓瓦斯。高位鉆孔布置方式，見圖3-4-2。三是，利用低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)抽放采空區(qū)瓦斯。工作面開采期間，利用上順槽埋管抽放采空區(qū)瓦斯；工作面回采完畢密閉后，插管路抽放采空區(qū)瓦斯。首采煤層瓦斯高、不易自燃；在大氣壓力變動(dòng)季節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)瓦斯的觀測(cè)與管理。當(dāng)老空區(qū)涌出量較大時(shí)，為了解決采空區(qū)瓦斯積聚的問題，應(yīng)進(jìn)行抽放瓦斯。設(shè)計(jì)用低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)抽放采空區(qū)瓦斯時(shí)，必須經(jīng)常測(cè)定氣體、溫度、CO濃度，發(fā)現(xiàn)有自燃征兆時(shí)，必須立即停止抽放，采取措施，防止煤層自燃發(fā)火。圖3-4-2頂板走向鉆孔抽放布置示意圖二、巷道掘進(jìn)時(shí)先抽后掘瓦斯抽放隨著開采深度的延伸，當(dāng)?shù)V井具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)巷道掘進(jìn)時(shí)先抽后掘瓦斯抽放工作。在煤巷掘進(jìn)工作面迎頭向掘進(jìn)巷道前方煤層施工扇形鉆孔，每個(gè)循環(huán)施工9個(gè)鉆孔。長(zhǎng)鉆孔長(zhǎng)度35m，每個(gè)循環(huán)間距50m，鉆孔終孔點(diǎn)分別距離巷道中心線0m、2.5m、4m，進(jìn)行瓦斯預(yù)抽。如圖3-4-3所示。以上鉆孔傾角原則上必須保證鉆孔在煤層內(nèi)，鉆孔傾角與巷道底板平行或根據(jù)煤層的厚度略有上、下傾角，方位角指與巷道中線的夾角，當(dāng)掘進(jìn)工作面抽放鉆孔個(gè)數(shù)較多時(shí)，為擴(kuò)大抽放區(qū)域面積，提高抽放效果，抽放鉆孔應(yīng)以巷道中線為基準(zhǔn)，向周圍煤體呈放散狀排列。圖3-4-3巷道掘進(jìn)瓦斯先抽后掘抽放鉆場(chǎng)及鉆孔布置三、穿層鉆孔預(yù)抽石門（含立、斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實(shí)施（在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當(dāng)加大距離）。鉆孔的最小控制范圍是：石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m（急傾斜煤層底部或下幫6m），同時(shí)還應(yīng)當(dāng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線（包括預(yù)計(jì)前方揭煤段巷道的輪廓線）的最小距離不小于5m，且當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時(shí)，應(yīng)當(dāng)保持煤孔最小超前距15m；見圖3-4-4。圖3-4-4石門揭煤預(yù)抽控制范圍四、開采保護(hù)層必須抽放被保護(hù)層（鄰近層）的區(qū)域煤層瓦斯圖3-4-5鄰近煤層穿層鉆孔預(yù)抽條帶煤層瓦斯第三節(jié)抽放瓦斯工藝一、鉆場(chǎng)布置、鉆孔參數(shù)確定高位鉆孔抽放：即沿工作面上順槽每隔40~60m布置一個(gè)瓦斯鉆場(chǎng)，每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置4~6個(gè)鉆孔，鉆孔斜長(zhǎng)約60~75m，孔底控制層位為頂板的下裂隙帶內(nèi)和工作面的上隅角附近，鉆孔直徑φ65mm。順層鉆孔的布置：即在回采工作面上順槽沿煤層每隔3m布置平形順層鉆孔，一般沿層鉆孔考慮工作面長(zhǎng)度的70～90%（本礦首采工作面11801工作面真傾斜長(zhǎng)度為75m），不布置鉆場(chǎng)。掘進(jìn)工作面的布置：采用迎頭長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽放、超前鉆孔排放等措施預(yù)抽。即在巷道迎頭正前方施工直徑為75~120mm、深度約50m(兩側(cè)短孔約25~40m)的超前鉆孔，超前鉆孔控制到巷道50m范圍，超前鉆孔施工前必須加強(qiáng)工作面支護(hù)。在巷道的兩幫，傾角25°左右布置鉆孔，施工直徑為75~120mm、兩側(cè)短孔約30m的超前鉆孔，控制到巷道兩幫30m范圍進(jìn)行瓦斯預(yù)抽解突，巷道采用“先抽后掘”、“四位一體”的防突措施進(jìn)行管理。二、封孔方式、材料及工藝采用水泥沙漿或聚胺脂封孔，孔口段圍巖條件好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、孔口負(fù)壓中等時(shí)，封孔長(zhǎng)度為，3~5m，高負(fù)壓時(shí)封孔長(zhǎng)度為5~8m；煤層或圍巖較為破碎的巖石鉆孔封孔長(zhǎng)度8~10m，視具體條件以不漏氣為準(zhǔn)，盡量縮短封孔長(zhǎng)度；對(duì)煤巖強(qiáng)度不高、封孔深度較長(zhǎng)的鉆孔采用充填材料封孔，對(duì)巖石致密、服務(wù)年限不長(zhǎng)的鉆孔采用機(jī)械式封孔器封孔。三、設(shè)備選型及主要檢測(cè)儀表1、鉆機(jī)選用ZY-200鉆機(jī)2臺(tái)，鉆進(jìn)深度200m，開孔直徑φ87、φ151m，終孔直徑φ65mm，電機(jī)功率22kw。選用ZDY－650型煤礦用液壓鉆機(jī)2臺(tái)，鉆進(jìn)深度150m，開孔直徑φ65、φ85、φ115mm，終孔直徑φ65mm、φ75mm，電機(jī)功率15kw。2、主要檢測(cè)儀表見表3-4-7。表3-4-7礦井主要檢測(cè)儀表1光學(xué)瓦斯檢定器GWJ-1A（0～10%）臺(tái)30CH4（0～10%）2光學(xué)瓦斯檢定器GWJ-2（0～100%）臺(tái)2CH4（0～100%）3瓦斯檢定器校正儀GJX-2臺(tái)14便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀AZJ-91、92臺(tái)50礦領(lǐng)導(dǎo)、安檢員、班組長(zhǎng)、爆破工、電鉗工以及電機(jī)車上配備5充電器CDQ-91、92臺(tái)156瓦斯氧氣檢測(cè)儀表JJY-1臺(tái)57瓦斯報(bào)警礦燈KSW10F（A）個(gè)508多種氣體檢測(cè)器DQJD－1臺(tái)39風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置FDZB-1A套3每個(gè)掘進(jìn)面1套且備用20%10礦用隔爆型電纜硫化熱補(bǔ)器BAR2-127/1.4臺(tái)111一氧化炭檢定器AT2臺(tái)2第四節(jié)抽采管路及其設(shè)備一、抽放管路系統(tǒng)的選擇根據(jù)小煤礦安全管理水平、抽放設(shè)備價(jià)格、開拓開采設(shè)計(jì)及抽放的瓦斯放空不利用等，確定采用地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)。本礦井分別設(shè)置高負(fù)壓瓦斯抽放管路系統(tǒng)和低負(fù)壓瓦斯抽放管路系統(tǒng)各1套。高、低負(fù)壓瓦斯抽放管路經(jīng)回風(fēng)斜井引出地面，在風(fēng)井場(chǎng)地設(shè)置高、低負(fù)壓聯(lián)合瓦斯抽放站。地面及回風(fēng)斜井內(nèi)布置瓦斯主管，采面回風(fēng)巷、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、巷道內(nèi)布置瓦斯支干管，回風(fēng)上山巷道內(nèi)布置瓦斯主管。由于真空泵的抽氣速率、功率曲線是按標(biāo)準(zhǔn)工況狀態(tài)（進(jìn)氣溫度20℃，進(jìn)水溫度15℃，排氣壓力101.3kPa，吸入氣體為飽和空氣）繪制的，還應(yīng)將實(shí)際工況的抽放泵流量換算為標(biāo)準(zhǔn)工況狀態(tài)的流量。表3-4-8礦井瓦斯抽出量資料表項(xiàng)目高負(fù)壓低負(fù)壓純瓦斯(m3/min)≤2≤1.2瓦斯?jié)舛?%)≤40≤20混合量(m3/min)≤5≤6孔口壓力(kPa)≤13≤5二、抽放管路管徑、材質(zhì)、規(guī)格1、抽放管路管徑D＝0.1457Q—瓦斯管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/min；V—瓦斯管內(nèi)流速，m/s，一般取10～15m/s。2、純瓦斯抽放量（1）高負(fù)壓抽采瓦斯純量=（回采面瓦斯涌出量+掘進(jìn)面瓦斯涌出量）×抽采率=（11.48+5.19）×40%=6.668m3/min；①工作面抽放純量=回采面瓦斯涌出量×抽采率=11.48×40%=4.592m3/min；②掘進(jìn)工作面抽放純量=單個(gè)掘進(jìn)面瓦斯涌出量×抽采率=(5.19/2)×40%=1.038m3/min（2）低負(fù)壓抽采瓦斯純量=[礦井瓦斯涌出量－（采面瓦斯涌出量+掘進(jìn)面瓦斯涌出量）]×抽采率=[27.29－（11.48+5.19）]×40%=4.248m3/min；高負(fù)壓抽放瓦斯?jié)舛劝凑?0％、低濃度瓦斯抽放濃度按照40％進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)上述公式計(jì)算高負(fù)壓和低負(fù)壓時(shí)的管徑結(jié)果詳見表3-4-9表3-4-9高負(fù)壓和低負(fù)壓時(shí)的管徑結(jié)果類型管路名稱純瓦斯流量(m3/min)瓦斯?jié)舛然旌贤咚沽髁縌混(m3/min)氣體流速V(m/s)計(jì)算管徑(mm)管材內(nèi)徑(mm)備注高負(fù)壓主管6.66840%16.6710188.1200回風(fēng)井主管分管14.59240%11.4810156.1200工作面支管分管21.03840%2.601074.289掘進(jìn)面支管低負(fù)壓主管4.24840%10.6210150.1200回風(fēng)井主管分管11.33440%3.331084.1110采空區(qū)考慮到使用期限及防腐等因素，高負(fù)壓抽放瓦斯采用無縫鋼管，主管規(guī)格為φ200×4；支管規(guī)格為φ200×4、φ89×3.5。低負(fù)壓抽放瓦斯采用礦用鋼無縫鋼管，主管規(guī)格為φ200×4；支管規(guī)格為φ110×3.5。三、瓦斯管的連接方式、主管趟數(shù)高負(fù)壓和中低負(fù)壓抽放瓦斯管主管各為一趟。高、低負(fù)壓抽放瓦斯管總管沿回風(fēng)斜井井筒底板敷設(shè)。在保證安全的前提下，主管宜采用焊接方式連接，否則采用法蘭連接；支管宜采用法蘭、快速管接頭等方式連接。管路每70m左右需要進(jìn)行接地，以防靜電和帶電，在用法蘭方式時(shí)，要做好接頭處的電氣連接。1）高負(fù)壓抽放管布置路線：為了保證選用的瓦斯抽放泵能滿足抽放系統(tǒng)最困難時(shí)期所需抽放負(fù)壓，應(yīng)根據(jù)礦井各生產(chǎn)時(shí)期瓦斯抽放系統(tǒng)中管路最長(zhǎng)、流量最大、阻力最高的抽放管線來計(jì)算礦井抽放系統(tǒng)總阻力。（1）瓦斯泵房（60m）→回風(fēng)斜井（136m）→回風(fēng)石門（157m）→采面回風(fēng)巷（247m）掘進(jìn)頭：（1）瓦斯泵房（60m）→回風(fēng)斜井（136m）→回風(fēng)石門（157m）→掘進(jìn)面回風(fēng)巷（100m）（2）瓦斯泵房（60m）→回風(fēng)斜井（206m）→回風(fēng)石門（157m）→掘進(jìn)面回風(fēng)巷（100m）2）低負(fù)壓抽放管布置路線：瓦斯泵房（60m）→回風(fēng)斜井（136m）→回風(fēng)石門（157m）→采面回風(fēng)巷（197m）→采空區(qū)（10m）（4）抽放泵房主要附屬設(shè)備電氣防爆措施斯抽放泵站及瓦斯抽放管路所有附屬電氣設(shè)備、照明設(shè)備、儀器儀表均采用礦用隔爆型或本質(zhì)安全型，并必須為獲得MA標(biāo)志的生產(chǎn)廠家制造的合格產(chǎn)品。四、抽放管路阻力計(jì)算1、管路磨擦阻力瓦斯管路磨擦阻力的計(jì)算，采用如下公式：△=1－0.446C式中：△—瓦斯管路中的瓦斯比重；C—瓦斯管路內(nèi)瓦斯?jié)舛?。式中：L—瓦斯管路長(zhǎng)度，按服務(wù)期內(nèi)最長(zhǎng)管線考慮；Q—瓦斯管內(nèi)混合瓦斯流量；K—系數(shù)；D—瓦斯管道內(nèi)徑，cm。2、局部阻力根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管路局部阻力按摩擦阻力的10%～20%考慮即可。3、管路總阻力根據(jù)上述公式計(jì)算管路阻力，計(jì)算結(jié)果詳見抽放管路直管阻力計(jì)算表3-4-10管路直管阻力計(jì)算表3-4-10抽放方式管路名稱相對(duì)密度△混合瓦斯流量Q混（m3/h）系數(shù)K0管道內(nèi)徑D(cm)瓦斯?jié)舛菴(%)長(zhǎng)度L(m)阻力損失H(pa)高負(fù)壓主管0.82161000.200.82040%196617.33分管10.8216688.800.752040%354564.04分管20.8216155.700.758.940%2571199.03直管阻力2380.40局部阻力按15%計(jì)算357.06總阻力2737.45低負(fù)壓主管0.8216637.200.82040%560715.86分管10.8216200.040.751140%5601495.29直管阻力2211.16局部阻力按15%計(jì)算331.67總阻力2542.83五、瓦斯泵壓力及流量的計(jì)算1、瓦斯泵壓力計(jì)算瓦斯泵壓力按下式計(jì)算：H泵＝1.2（H摩＋H吸＋H排）式中：H泵—瓦斯泵總負(fù)壓，Pa；H吸—要求孔口抽放負(fù)壓，高負(fù)壓抽方式取15000Pa，低負(fù)壓抽方式取5000Pa；H排—瓦斯泵瓦斯排放管出口的正壓，由于瓦斯沒有利用，正壓較小，即取400Pa。2、瓦斯泵流量計(jì)算瓦斯泵流量按下式計(jì)算：Q泵=∑QK/（Cη）式中：Q泵—瓦斯泵的額定流量，m3/min；∑Q—瓦斯泵在抽放期間內(nèi)，同期最大純CH4抽放量，m3/min；K—綜合備用系數(shù)，一般取1.2；η—泵的機(jī)械效率，取0.8；C—瓦斯泵入口處瓦斯?jié)舛?。根?jù)上述公式計(jì)算瓦斯泵壓力及流量，計(jì)算結(jié)果詳見瓦斯泵壓力及流量計(jì)算表4-5-7瓦斯泵壓力及流量計(jì)算表4-5-7抽放方式H摩H吸H排∑QKCηH泵Q泵PaPaPam3/min備用系數(shù)濃度機(jī)械效率Pam3/min高負(fù)壓2737.45130004006.671.140%0.819364.9522.92低負(fù)壓2542.8350004004.251.140%0.89531.3914.60六、瓦斯泵的選型根據(jù)計(jì)算的瓦斯抽放泵流量Q泵及吸氣壓力H吸，考慮有富余的抽放能力，高負(fù)壓、低負(fù)壓抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用2BEA-253型真空泵4臺(tái)（2臺(tái)工作、2臺(tái)備用），其參數(shù)為：Q=28m3/min，吸入絕壓H=33hPa,電機(jī)功率為45kW，電壓380V～660V。瓦斯抽放泵流量、壓力均應(yīng)有15%的富裕能力：由上表3-4-11可知Q泵max=22.92×（1+15%）=26.358＜28.3（滿足要求）H泵max=19364.95×（1+15%）=22269.69Pa=222.69hPa＜330hPa（滿足要求）七、抽放泵房主要附屬設(shè)備電氣防爆措施斯抽放泵站及瓦斯抽放管路所有附屬電氣設(shè)備、照明設(shè)備、儀器儀表均采用礦用隔爆型或本質(zhì)安全型，并必須為獲得MA標(biāo)志的生產(chǎn)廠家制造的合格產(chǎn)品。八、管路敷設(shè)根據(jù)AQ1027-2006“5.4.1”,抽放管路敷設(shè)應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點(diǎn)的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動(dòng)，確保管道運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便，并應(yīng)符合下列要求：1、抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應(yīng)平直，轉(zhuǎn)彎時(shí)角度不應(yīng)大于50；2、抽放管路系統(tǒng)宜沿回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置；若設(shè)于主要運(yùn)輸巷內(nèi)，在人行道側(cè)其架設(shè)高度不應(yīng)個(gè)于1.8m，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求；瓦斯抽放管件的外緣距巷道壁不宜小于O.lm；3、當(dāng)抽放設(shè)備或管路發(fā)生故障時(shí)，管路內(nèi)的瓦斯不得流人采掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)；4、管徑要統(tǒng)一，變徑時(shí)必須設(shè)過渡節(jié)。抽放瓦斯管主管沿回風(fēng)斜井井筒、回風(fēng)下山底板敷設(shè)，抽放瓦斯支管沿回風(fēng)斜巷、回風(fēng)巷等巷道底板敷設(shè)。主管間隔6~8m設(shè)置一個(gè)混凝土支承；抽放瓦斯干支管視巷道情況，采用沿巷道底板、懸臂支承、錨桿懸掛等方式敷設(shè)。在傾斜巷道中每隔80-100m均設(shè)置一個(gè)止推支承。管路坡度取≥1‰，管接頭，閥門以及各種零部件須安裝嚴(yán)密，應(yīng)具有良好的氣密性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并應(yīng)滿足防凍、防腐要求；不得與帶電物體接觸并應(yīng)有防止砸壞管路的措施。在入井處還設(shè)置了防止雷電波及井下的接地裝置。抽采管路與電纜分掛在巷道兩側(cè)并且要吊高或墊高，若吊掛必須吊掛平直，距地高度不小于0.3m、運(yùn)輸巷道內(nèi)抽放管路與礦車最外緣的間隙必須大于0.7m、地面瓦斯管路不得從地下穿過房屋或其他建筑物。斜井管路應(yīng)采取設(shè)防滑卡措施。九、管路防護(hù)措施根據(jù)AQ1027-2006“5.4.9”，抽放管路應(yīng)有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。同時(shí)還應(yīng)采取防漏氣、電器防爆、防靜電、防底鼓等措施。防腐：管路防腐采用環(huán)氧樹脂漆或環(huán)氧瀝青漆，較小零部件采用熱鍍鋅。防凍：由于本地區(qū)冬天氣溫較高，地面管路無需考慮防凍的問題。防凈電及防帶電：管路及電氣設(shè)備金屬外殼均進(jìn)行接地保護(hù)，以防雷電、靜電感應(yīng)及設(shè)備帶電。防爆：各電氣設(shè)備的生產(chǎn)廠家必須提供獲得MA標(biāo)志的合格產(chǎn)品，以防電氣爆炸。防砸壞及漏氣：抽采管路與電纜分掛在巷道兩側(cè)并且要吊高或墊高，避免與尖銳物接觸，以防砸壞或漏氣。防底鼓：管道安設(shè)時(shí)應(yīng)墊支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊掛在巷道中。十、附屬裝置瓦斯抽放鉆場(chǎng)處、管路分支處、井底井口處、瓦斯抽放泵站進(jìn)口處均設(shè)控制閥門；管路在抽放鉆場(chǎng)、管路拐彎、低洼、溫度突變處、出口處應(yīng)設(shè)放水器，放水器間距為200~300m，最大500m；出口處還應(yīng)設(shè)取樣孔、進(jìn)出口排空管，在抽放管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測(cè)壓裝置；根據(jù)購(gòu)買設(shè)備要求而決定是否設(shè)置止回閥。第五節(jié)抽放瓦斯站的輔助設(shè)施瓦斯抽放泵房設(shè)置在回風(fēng)斜井井口附近，離井口大約65m處的平坦地面。排放管路中的瓦斯可經(jīng)放空管排放到大氣中，放空管出口至少高出地面10m，而且高出泵房和周圍20m范圍內(nèi)建筑物3m以上，放空管距泵房墻壁以0.5～1.0m為宜，最遠(yuǎn)不得超過10m。其出口應(yīng)加防護(hù)帽，放空管必須接地；警戒設(shè)施：在瓦斯抽放泵房周圍必須設(shè)置柵欄、懸掛警戒牌等。地面泵房和泵房周圍20m范圍內(nèi)，禁止堆積易燃物和明火。一、抽放瓦斯泵房及附屬設(shè)備布置（l）瓦斯抽放泵站選擇位置該礦瓦斯抽放泵站設(shè)置在回風(fēng)斜井井口北面，距井口65m外的山丫平坦處，泵房必須用不燃性材料建筑，并且采用避雷針防止雷電。其距進(jìn)回風(fēng)斜井口和主要建筑物不得小于50m，在瓦斯抽放泵房周圍必須設(shè)置柵欄、懸掛警戎牌等。柵欄周圍20m的范圍內(nèi)，禁止堆積易燃物和任何帶電、帶火的作業(yè)。（2）抽放瓦斯站構(gòu)成瓦斯抽放站為單層建筑結(jié)構(gòu)，條形布局。分設(shè)泵房、高低壓配電室、值班室等。室內(nèi)安裝瓦斯抽放泵、高低壓供配電設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)備、瓦斯參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備、通信設(shè)備等，室外設(shè)置瓦斯進(jìn)出口配氣系統(tǒng)、防爆炸、防回火裝置、進(jìn)出口排空管、補(bǔ)水及冷卻系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng),以及瓦斯計(jì)量裝置、測(cè)壓裝置和除渣裝置等，供水系統(tǒng)要考慮消防容量。（3）抽放瓦斯泵房的主體設(shè)備電氣防爆措施瓦斯抽放泵選用水環(huán)式真空泵，配套礦用防爆型電動(dòng)機(jī)。高低壓配電開關(guān)及二次控制系統(tǒng)設(shè)備、補(bǔ)水及冷卻系統(tǒng)設(shè)備等，全部采用礦用隔爆型或本質(zhì)安全型產(chǎn)品。若選用電動(dòng)閘閥，也全部為礦用隔爆型。泵房?jī)?nèi)所有管路及電氣設(shè)備金屬外殼均進(jìn)行接地保護(hù)，以防雷電、靜電感應(yīng)及設(shè)備帶電。各設(shè)備的生產(chǎn)廠家必須提供獲得MA標(biāo)志的合格產(chǎn)品。（4）抽放瓦斯泵房的主要附屬設(shè)備瓦斯進(jìn)口為高低壓互備式配氣系統(tǒng)，通過閘閥進(jìn)行控制，其前設(shè)置總計(jì)量、防爆炸、防回火裝置、進(jìn)口排空管及總閘閥。瓦斯出口為各泵獨(dú)立向空中排出，或經(jīng)計(jì)量、防爆炸、防回火裝置、出口排空管及閘閥后匯總進(jìn)入瓦斯綜合利用系統(tǒng)。補(bǔ)水及冷卻系統(tǒng)為雙泵互為備用循環(huán)系統(tǒng)。照明采用礦用防爆型燈具，雙回路供電。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)設(shè)備檢修用起重梁。抽放瓦斯泵房及附屬設(shè)備系統(tǒng)見圖3-4-4。圖3-4-4抽放瓦斯泵安裝示意圖二、抽放瓦斯站場(chǎng)地平面布置瓦斯抽放站必須采用不燃性材料建筑，耐火等級(jí)二級(jí)。瓦斯抽放站距進(jìn)回風(fēng)斜井口和主要建筑物不得小于50m，用圍墻保護(hù)，并且圍墻外20m范圍內(nèi)禁止堆積易燃物，禁止有明火。泵房周圍用實(shí)體圍墻保護(hù)。三、供電與通訊（l）供電電源瓦斯抽放站二回專用高壓電源引自礦井地面10kV變電所不同變壓器，一回工作，一回備用。（2）電力負(fù)荷根據(jù)計(jì)算的瓦斯抽放泵流量Q泵及吸氣壓力H吸，考慮有富余的抽放能力，高、低負(fù)壓抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用2BEA-253型真空泵四臺(tái)（兩臺(tái)工作、兩臺(tái)備用），其參數(shù)為：Q=28.3m3/min，吸入絕壓H=33hPa,電機(jī)功率為45kW，電壓380V～660V。（3）防止雷擊瓦斯抽放站及其管路均要設(shè)置避雷裝置(避雷針、避雷帶、接地系統(tǒng)等)，防止雷擊并防止雷電波侵入井下。電源線路采用電纜經(jīng)電纜溝或（和）直埋方式供電，在上級(jí)變電所10kV母線上各設(shè)置一組避雷器吸收電源側(cè)過電壓。（4）通訊抽放瓦斯站設(shè)有直通礦井調(diào)度室的電話，電話采用礦用防爆型。四、抽放瓦斯站場(chǎng)地建筑瓦斯抽放站建筑面積約為150m2。五、給排水、采暖及供熱瓦斯泵站的給水主要是供給瓦斯泵的循環(huán)冷卻水，并考慮消防容量，循環(huán)水流量按60m3/h計(jì)算。瓦斯泵站不需要采暖。第六節(jié)安全保障措施一、抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施（1）抽放系統(tǒng)安全措施管路防腐蝕、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底鼓措施。管路防腐的論述請(qǐng)見“3.4.3.56）管路防腐及地面管路防凍措施”。管路接頭、閥門以及各種零部件須安裝嚴(yán)密，以防漏氣。根據(jù)管路敷設(shè)的實(shí)際情況在易損部位采取適當(dāng)措施，如加套管或型鋼防護(hù)架，防止管路砸壞，在地面也可采用埋地敷設(shè)方式。電氣防爆、防靜電、防帶電的措施斯:抽放泵站及瓦斯抽放管路所有附屬電氣設(shè)備、照明設(shè)備、儀器儀表均采用礦用隔爆型或本質(zhì)安全型，并必須為獲得MA標(biāo)志的生產(chǎn)廠家制造的合格產(chǎn)品。斜井（斜巷）管路防滑措施：在傾斜巷道中每隔80~100m即設(shè)置一個(gè)止推支承防滑。地面管路防凍措施：管路防腐采用環(huán)氧樹脂漆或環(huán)氧瀝青漆，較小零部件采用熱鍍鋅。由于本地區(qū)冬天氣溫較高，地面管路無需考慮防凍的問題。（2）抽放瓦斯站安全措施①瓦斯抽放泵前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施瓦斯抽放管路泵房進(jìn)氣端與各瓦斯泵出氣端均設(shè)置防回火裝置與水封防爆器。電氣設(shè)備均采用礦用隔爆型或本質(zhì)安全型產(chǎn)品。泵房?jī)?nèi)所有管路及電氣設(shè)備金屬外殼均進(jìn)行接地保護(hù)，以防雷電感應(yīng)、靜電感應(yīng)及設(shè)備帶電。②瓦斯抽放站防雷電、防火災(zāi)、防洪澇、防凍措施必須設(shè)置防雷擊（根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057的規(guī)定設(shè)防）裝置，并制訂嚴(yán)格的定期檢查制度，保持性能良好。泵的進(jìn)出口必須設(shè)排空管，其高度應(yīng)超過泵房房頂3m以上，排空管的防雷采用獨(dú)立避雷針，距離排空管凈距不得小于5m。防雷接地系統(tǒng)分作二部分：機(jī)房采用避雷帶，進(jìn)出口排空管采用獨(dú)立避雷針，機(jī)房防雷及工作接地共用接地網(wǎng)，接地電阻取1歐姆。地面泵房必須開有天窗，并保持泵房?jī)?nèi)良好通風(fēng)。地面泵房必須用不燃性材料建筑，并必須有當(dāng)?shù)貧庀蟛块T安設(shè)的防雷電裝置。其距井口和主要建筑物不得小于50m，并用柵欄或圍墻保護(hù)。地面泵房和泵房周圍20m范圍內(nèi)，禁止堆積易燃物和有明火。瓦斯泵房?jī)?nèi)設(shè)置直通調(diào)度電話與溫度、煙霧等監(jiān)測(cè)儀表，火災(zāi)發(fā)生時(shí)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)報(bào)警。泵房設(shè)置消火栓和滅火器，用于火災(zāi)時(shí)滅火。瓦斯抽放站建在回風(fēng)斜井場(chǎng)地，場(chǎng)地標(biāo)高較高，滿足防洪要求。③抽放瓦斯?jié)舛纫?guī)定及在規(guī)定濃度下的防爆措施瓦斯?jié)舛鹊陀?0%時(shí)，值班人員必須立即打開放空閥，關(guān)閉利用側(cè)的出口總閥，將抽出的瓦斯經(jīng)排空管排出。此后應(yīng)采取適當(dāng)措施提高抽放瓦斯的濃度。瓦斯?jié)舛鹊陀?5%時(shí)，必須立即停止抽放并向礦調(diào)度室報(bào)告。④安全管理措施a.瓦斯泵房值班室內(nèi)必須張貼瓦斯抽放管路操作規(guī)程、崗位職責(zé)、應(yīng)急預(yù)案、瓦斯抽放管路系統(tǒng)圖及瓦斯抽放站高低壓電氣系統(tǒng)圖。b.瓦斯泵房必須有專人值班，并經(jīng)常檢測(cè)各種參數(shù)，做好紀(jì)錄；c.瓦斯泵房值班人員必須經(jīng)過崗位培訓(xùn)并合格，取得上崗證書。d.瓦斯泵停止運(yùn)行必須向礦調(diào)度室報(bào)告。e.瓦斯利用期間，瓦斯泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后與恢復(fù)運(yùn)行前，必須通知瓦斯使用單位或個(gè)人，取得同意后方可供應(yīng)瓦斯。二、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)AQ1027-2006“5.6”：(1)地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)必須建立瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。(2)礦井瓦斯抽放系統(tǒng)必須監(jiān)測(cè)抽放管道中的瓦斯?jié)舛?、流量、?fù)壓、溫度和一氧化硪等參數(shù)，同時(shí)監(jiān)測(cè)抽放泵站內(nèi)瓦斯泄漏等。當(dāng)出現(xiàn)瓦斯抽放濃度過低、一氧化碳超限、泵站內(nèi)有瓦斯泄漏等情況時(shí)，抽放管道內(nèi)瓦斯?jié)舛取?5％，泵房監(jiān)控瓦斯泄露≥0.5％時(shí)，應(yīng)能報(bào)警并使抽放泵主電源斷電。(3)抽放站內(nèi)應(yīng)配置專用檢測(cè)瓦斯抽放參數(shù)的儀器儀表。（1）監(jiān)測(cè)監(jiān)控參數(shù)的確定及設(shè)置地點(diǎn)泵房?jī)?nèi)需要設(shè)置甲烷傳感器監(jiān)測(cè)瓦斯泄漏。瓦斯管道中需要監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛取毫?、流量、溫度及一氧化碳含量。?）監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度及設(shè)備選型礦井環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用KJ90NA型綜合監(jiān)控裝置，對(duì)礦井環(huán)境安全系統(tǒng)進(jìn)行自然連續(xù)監(jiān)測(cè)。瓦斯泵房?jī)?nèi)設(shè)KFD-2型監(jiān)控分站，外接瓦斯抽放多參數(shù)傳感器（監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?、壓力、流量等參?shù)）瓦斯泵開停傳感器及一氧化碳傳感器，配置相應(yīng)的控制及顯示設(shè)備，構(gòu)成抽放瓦斯自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，作為礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一部分。瓦斯多參數(shù)傳感器設(shè)置在瓦斯抽放管上。（3）檢測(cè)儀器儀表的配備瓦斯監(jiān)測(cè)儀、壓差計(jì)、溫度計(jì)，流量計(jì)。根據(jù)2010年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出的《貴州省赫章縣媽姑黃家山煤礦C202\C205煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)