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1、煤矿采区布置及机械设备配备 ?i第i个邻近层瓦斯排放率，按邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线选取； Whi第i个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3/t； Wci第i个邻近层煤层残存瓦斯含量，m3/t。 本矿井按由上至下开采顺序开采，受采动影响下邻近层瓦斯排放带范围一般为50m。 各煤层开采后邻近层相对瓦斯涌出量计算结果见表5-2-3。 表5-2-3 邻近层相对瓦斯涌出量计算结果表 邻近层参数 开采煤层编号 邻近层类型 邻近层编号 K1 上邻近层 K2 K5 K6 K7b 下邻近层 K8 K91 小计 K7b K91 上邻近层 K8 小计 临近煤层厚度mi (m) 0.35 0.99 1.13 0.9
2、3 1.16 0.22 3.29 1.16 0.22 原始瓦残存瓦斯斯含量含量Wc 3W0 (m/t) (m3/t) 1.59 4.49 5.13 4.22 5.26 1.00 7.67 5.26 1.00 0.12 2.17 2.64 1.96 2.73 0.01 4.16 2.73 0.01 受采动影响瓦斯排放率i 0.56 0.57 0.72 0.84 0.84 0.73 0.37 0.66 0.71 距开采层距离L(m) 42.27 39.62 30.74 21.78 5.43 13.18 42.26 33.54 25.79 工作面采高M(m) 2.30 2.30 2.30 2.30
3、2.30 2.30 2.30 2.5 2.5 邻近层相对瓦斯涌出量q2(m3/t) 0.12 0.57 0.88 0.77 1.07 0.07 1.86 5.34 0.78 0.06 0.84 K7a 3、采煤工作面瓦斯涌出量q采 工作面瓦斯涌出量q采=q1+q2，计算结果详见表5-2-4。 表5-2-4 各煤层开采时工作面瓦斯涌出量计算结果表 开采煤层编号 K7a K91 开采层相对瓦斯涌出量q1 (m3/t) 4.26 4.53 邻近层相对瓦斯涌出量q2（m3/t） 5.34 0.84 工作面相对瓦斯涌出量q采(m3/t) 9.60 5.37 设计单个工作面日平均产量（t/d） 410 4
4、10 设计单个工作面绝对瓦斯涌出量（m3/min） 2.73 1.53 21 二、掘进工作面绝对瓦斯涌出量 掘进工作面绝对瓦斯涌出量qj按下式计算： qj=q3+q4 式中：qj掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min； q3 掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m3/min； q4 掘进工作面巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m3/min； 1、掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量q3按下式计算： q3=Dvq0(2L/v1) 式中：D 巷道断面内暴露煤壁面的周边长度； v 巷道平均掘进速度，m/min； L 巷道长度，m； q0 煤壁瓦斯涌出强度，m3/(m2min)；按以下经验公式计算 q0=0.0260.00
5、04(V)2+0.16W0 V煤中挥发分含量，%； W0煤层瓦斯含量，m3/t。 各煤层掘进工作面煤壁瓦斯涌出量计算结果详见表5-2-5。 表5-2-5 掘进工作面煤壁瓦斯涌出量计算结果表 暴露煤壁煤层面周边长编号 度D(m) K7a K91 4.28 6.58 煤壁瓦斯巷道掘进速巷道长挥发分涌出强度Vr(%) 度V(m/min) 度L(m) q0(m3/min) 0.006 0.006 600 600 0.08 0.06 18.78 19.08 煤层瓦斯含3量W0(m/t) 9.71 7.67 掘进煤壁瓦斯涌出量q3(m3/min) 1.21 1.49 2、掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量q4按下
6、式计算： q4=Sv(W0Wc) 式中：S 掘进巷道断面积，m2； v 巷道平均掘进速度，m/min； 煤的密度，t/m3； W0煤层瓦斯含量，m3/t； Wc运至地表煤的残存瓦斯量，m3/t； 各煤层掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量计算结果见表5-2-6。 22 表5-2-6 掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量计算结果表 单巷巷道煤层原始煤煤巷揭煤煤的容掘进速度瓦斯含量23层 面积S(m) 重r(m/t) v(m/min) W0(m3/t) K7a K91 5.90 5.90 0.006 0.006 1.3 1.35 9.71 7.67 煤层残存瓦斯含量Wc(m3/t) 1.96 4.16 掘进落煤瓦
7、斯涌出量q4(m3/min) 0.34 0.16 3、掘进工作面绝对瓦斯涌出量qj 掘进工作面绝对瓦斯涌出量qj=q3+q4，各主采煤层掘进工作面绝对瓦斯涌出量计算结果详见表5-2-7。 表5-2-7 掘进工作面绝对瓦斯涌出量汇总表 煤层编号 K7a K91 煤壁瓦斯涌出量q3 (m3/min) 1.21 1.49 落煤瓦斯涌出量q4 (m3/min) 0.34 0.16 掘进工作面绝对瓦斯涌出量qj（m3/min） 1.55 1.65 抽采率 0.30 0.30 掘进面抽采量(m3/min) 0.466 0.496 抽采后掘进工作面瓦斯涌出量(m3/min) 1.09 1.16 三、生产采区
8、及矿井瓦斯涌出量 本矿井开采顺序为由下行式开采。矿井生产过程中，根据各煤层的厚度不同，在初期投产时，在一采区的K7a煤层布置一个炮采工作面，配备一个煤巷掘进工作面；在K91煤层布置一个预抽接替工作面，配备一个煤巷掘进工作面。 1、生产采区瓦斯涌出量q区按下式计算： nnK(?qciAi?1440?qji)q区?i?1i?1 A0式中：q区生产采区相对瓦斯涌出量m3/t； K生产采区内采空区瓦斯涌出系数，取1.35； qci第i个回采工作面的相对瓦斯涌出量，m3/t； qji第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min； Ai第i个回采工作面的日产量，t； A0生产采区平均日产量，t。 各煤层
9、开采时生产采区瓦斯涌出量预测详见表5-2-8。 23 表5-2-8 开采各煤层时生产采区瓦斯涌出量预测表 煤采空区层瓦斯涌编出系数K 号 K7a K91 1.35 1.35 回采工作回采工面相对瓦作面日斯涌出量产量3qfi(m/t) Ai(t) 9.60 5.37 410 410 抽采后掘进生产采工作面绝对区平均瓦斯涌出量日产量3qji(m/min) A0(t) 2.32 2.18 455 455 采区相对瓦斯涌出量q区(m3/t) 21.58 15.83 采区绝对瓦斯涌出量q区(m3/min) 6.82 5.00 备注 投产 接替 2、矿井瓦斯涌出量q井按下式计算： K(?q区iA0i)ni
10、?1nq井= 0i?Ai?1式中：q井矿井相对瓦斯涌出量，m3/t； K采空区瓦斯涌出系数，取1.35； q区i第i个生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t； A0i第i个生产采区平均日产量，t。 各煤层开采时矿井瓦斯涌出量预测结果详见表5-2-9。 表5-2-9 投产时矿井瓦斯涌出量预测结果 开采层编号 K7a 生产采区采空区平均日产瓦斯涌量总和出系数 Ai(t) 1.35 455 生产采区相对瓦斯涌出量(m3/t) 21.58 生产采区绝对瓦斯涌出量(m3/min) 6.82 矿井相对瓦斯涌出量(m3/t) 29.13 矿井绝采空抽采后矿对瓦斯区抽井瓦斯涌涌出量采量出量33(m/min) m/m
11、in m3/min 9.20 1.69 7.51 根据上述计算结果和煤矿安全规程第145条规定，本矿井初期开采时采煤工作面绝对瓦斯涌出量为7.51m3/min，大于5m3/min，不能用通风解决瓦斯问题；矿井绝对瓦斯涌出量20m3/min，必须建立瓦斯抽放系统。 24 第三节 矿井通风 一、通风方式及通风系统 根据开拓、开采布置情况，该矿的通风方式为分区式。通风方法为机械抽出式。 二、风井的数目、位置、服务范围及服务时间 本矿井投产时一采区共设一个回风斜井，位于矿井的北翼，服务于一采区，服务年限为18a。 三、矿井风量、风压计算 （一）矿井风量计算 1、按井下同时工作的最多人数计算 Qkj=4
12、Nk (5-3-1) 式中：Qkj矿井总供风量，m3/min； N 井下同时工作的最多人数，人；N=47； 4 每人每分钟供风标淮，m3/min； K矿井通风系数，分区式通风，K=1.15。 将数据代入式(5-3-1)有： Qkj=4471.15=216.2m3/min=3.6m3/s，取整4m3/s 2、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 Q?(?Q采?Q掘?Q硐?Q它)?K (5-3-2) 式中：?Q采采煤工作面实际需风量总和，m3/s； ?Q掘进工作面实际需风量总和，m3/s； ?Q独立通风硐室实际需风量总和，m3/s； 掘硐Q它除采掘硐室外其它需风量总和，m3/s； K矿井通风系数，
13、本矿井采用分区式通风，取K1.2。 矿井达产时，在一采区有一个走向长壁回采工作面、两个掘进工作面，即一采区K7a煤层布置一个回采工作面，K91煤层布置两个掘进工作面积。根据配风标准，分别计算如下： 本矿井按高瓦斯矿井设计，根据配风标准，分别计算如下： （1）采煤工作面配风计算 按瓦斯涌出量计算 25 百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆! 第四章 采区布置及装备 第一节 采煤方法 一、采煤方法的选择及其依据 （一）开采条件 矿区位于圭山矿区17井田100104勘探线之间，总体为一倾向南东之单斜构造，地层走向近于南西北东向，倾向南东，倾角2175。区内地质构造
14、主要为断层，褶曲不发育（除在紧靠断层的上、下盘局部有牵引现象外，未发现褶曲轴长度大于100m的褶曲）。总体上，矿区地质构造复杂程度属复杂类型。矿区水文地质条件类型为以主含煤段砂泥岩裂隙含水层充水为主，底板岩溶裂隙含水层充水为辅的简单偏中等类型。矿区工程地质类型为以层状岩类为主的中等类型。矿区地质环境质量属中等类型。 矿区地震基本烈度属度区，地震加速度为 0.2 g，设计分组为第一组，历史上未发生大的破坏性地震，属地壳较稳定区域。 矿区内未发现有地温异常带。 2007年1月XX煤矿委托XX省煤炭工业局对矿井做了瓦斯等级鉴定，结果为：最大相对瓦斯涌出量为38.75m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为6.
15、32m3/min，最大相对二氧化碳涌出量为20.16m3 /t，最大绝对二氧化碳涌出量为3.29m3/min。根据煤矿安全规程第133条，将该矿井认定为高瓦斯矿井。 2005年8月XX煤矿委托江西煤矿矿用安全产品检验中心对K91煤层做了煤的自燃倾向性等级鉴定，鉴定结论为K91煤层自燃倾向性为自燃。由此认为矿区K7a、K91煤层自燃倾向性为自燃。 2005年8月XX煤矿委托江西煤矿矿用安全产品检验中心对K91煤层做了煤尘爆炸性鉴定，火焰长度为30mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为55%，鉴定结论为K91煤层煤尘有爆炸性。由此认为矿区K7a、K91煤层煤尘有爆炸性。 矿区含煤地层为二叠系上统长兴组（P2c）及龙潭组（P2l）。主采K7a、K91煤层，煤层埋藏深度为30.0500.0m，K7a煤层平均厚度为2.14m，结构简单，倾角为6070，属急倾斜煤层；K91煤层平均厚度为3.29m，结构较简单，倾角为6070，属急倾斜煤层。 （二）
