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1、目录 瓦斯抽采必要性与可行性论证11.1瓦斯抽采的必要性论证12瓦斯抽采的可行性论证11.瓦斯抽采设计的根据22 区域防突措施32.1矿井概况.2区域防突措施的选择323保护层开采的可行性分析32.4保护范畴的划定43 瓦斯抽采措施.煤层B瓦斯抽采设计83.煤层瓦斯抽采设计1033未保护区卸压瓦斯抽采设计114 瓦斯抽采参数125 瓦斯抽采管网135.1瓦斯管路35.2管路阻力计算133抽采泵选型45.抽采瓦斯泵拟定51 瓦斯抽采必要性与可行性论证1.1瓦斯抽采的必要性论证 突出煤层瓦斯含量大,必须建立瓦斯抽采系统且必须是地面瓦斯抽采系统以保降预抽煤层瓦斯的有效性、可靠性,防治煤与瓦斯突出规定
2、(如下简称防突规定)，突出矿井必须建立满足防突工作规定的地面永久瓦斯抽采系统。高瓦斯矿井采掘过程中瓦斯涌出大,需要根据工作面绝对瓦斯涌出量、工作面产量和矿井瓦斯绝对瓦斯涌出量的规定,建立地面瓦斯抽采系统或井下临时抽采瓦斯系统,但地面瓦斯抽采系统可靠性更高、能力更强，必要时应在高瓦斯矿井建立地面瓦斯抽采系统 。 防突规定 规定,一种采煤工作面的瓦斯涌出量不小于 5 m3 /in或一种掘进工作面瓦斯涌出量不小于3 m3min,用通风措施解决瓦斯问题不合理的,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统。 煤矿瓦斯抽放规范规定:有下列状况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦
3、斯系统: a）一种采煤工作面的瓦斯涌出量不小于5m min或一种掘进工作面瓦斯涌出量不小于3/min，用通风措施解决瓦斯问题不合理时; b) 矿井绝对涌出量达到如下条件的: 不小于或等于 40m min； 年产量 1.05Mt 的矿井，不小于 30m 3/in； 年产量 0.61Mt 的矿井，不小于25m 3/i； 年产量 46t的矿井,不小于 0m3 /mi; 年产量等于或不不小于 0.4Mt 的矿井,不小于 15m /mi; c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。1.瓦斯抽采的可行性论证 老式的瓦斯抽采需进行抽采可行性论证，论证指标有3项,分别为煤层透气性系数（)，孔瓦斯流量衰减系数（)和百米
4、钻孔瓦斯极限抽放量衰减系数（Qi）并根据上述指标，将煤层瓦斯抽采的难易限度进行分类,如表1.1所列。表.21煤层瓦斯抽采难易限度分类 指标难易限度钻孔瓦斯流量衰减系数百米钻孔瓦斯极限抽量煤层透气系数容易抽放1440010可以抽放0003.54400288100.1较难抽放0.52880.11.3瓦斯抽采设计的根据（1）国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定,（2)国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局,煤矿安全规程， 年(3）国家安全生产监督管理总局,煤矿瓦斯抽采规范(A17）, 年（）国家安全生产监督管理总局，煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ16） 年（5）国家煤
5、矿安全监察局煤矿瓦斯治理经验五十条.（6） 国务院安全生产委员会办公室，有关进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指引意见，安委办17号，(7）国家安全生产监督管理总局,煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保陣系统设计规范(AQ1076_)， 年 区域防突措施2.1矿井概况 已知煤系地层从上到下有煤层和煤层,煤层倾角1，为贫煤;煤层厚2.6，煤层B厚28,均具有煤与瓦斯突出危险性。A煤层与B煤层距离为75m,煤层和B煤层工作面均设计走向长1500m，面长120m，其中煤层工作面平均瓦斯含量为5mt，煤层透气性系数为003mD;B煤层工作面平均瓦斯含量为10m3/t，煤层透气性系数为01mD。.2区域防突措施的选择
6、 防突规定第四十五条 区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范畴采用的防突措施。区域防突措施涉及开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。 开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式： 预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。 预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选用，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。 由于A煤层的煤层透气性系数=00030.1，在不采用其他增透卸压措施的前
7、提下较难抽放,而煤层的煤层透气性系数=0.01，可以抽采。因此可选煤层为首采煤层作为保护层,进而对A煤层进行卸压瓦斯抽采，进行消突。23保护层开采的可行性分析(1）防突规定有关保护层选用的规定 防突规定第四十六条 选择保护层必须遵守下列规定： 在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在厚度0.5m及以上的无突出危险煤层，除因突出煤层距离太近而威胁保护层工作面安全或也许破坏突出煤层开采条件的状况外,一方面开采保护层。有条件的矿井,也可以将软岩层作为保护层开采； 当煤层群中有几种煤层都可作为保护层时，综合比较分析,择优开采保护效果最佳的煤层; 当矿井中所有煤层均有突出危险时,选择突出危险限度较
8、小的煤层作保护层先行开采,但采掘前必须按本规定的规定采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行效果检查； 优先选择上保护层。在选择开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。（2） 保护层的有效保护范畴A煤层与 煤层的煤层倾角为 12,属于缓倾斜煤层。 参照表.保护层与被保护层之间的最大保护垂距可得缓倾斜和倾斜煤层的最大保护垂距为100m。B 煤层与 煤层垂距为H75m，因此该煤层采用下保护层开采保护有效。开采下保护层时，不破坏上被保护层的最小层间距离可参用下列公式拟定:当6时,H=KMco当 60时，HKMsin(/2）式中:H容许采用的最小层间距离,m； 保护层的开采厚度，m； 煤层倾角，度； K
9、顶板管理系数，冒落法管理顶板时，取10充填法管理顶板时,K取6。因此当开采煤层作为下保护层时容许最小层间距离 12.8c2=2.4m。A煤层与煤层距离为 75,不小于 74m。故 选用 作为下保护层不会破坏上被保护层。（3）综上,选用B煤层作为保护层,既能符合防突规定达到消突效果,又能不破坏被保护层A煤层，可行性得证。.4保护范畴的划定（1） 沿倾斜的保护范畴在被保护层中,沿倾斜方向的保护范畴可按卸压角划定,如图2.1所示。卸压角的大小与煤层倾角、煤系地层的岩石力学性质等因素有关,但重要取决于煤层倾角,应根据矿井实际考察成果拟定其卸压角,也可参照表2.4.2的数据进行划分倾向被保护层工作面的保
10、护范畴边界。图.4.1保护层工作面沿倾斜方向的保护范畴 A保护层;B被保护层;C保护边界范畴线表2.4.保护层沿倾斜方向卸压角煤层倾角(）卸压角(）1248557377520787575306907706590870507908070672908007029072807378797580750 由上，根据B煤层的倾角2，工作面长度20m，假设数值持续变化,76.2可得1=6283.8,则沿倾斜的有效保护长度:L倾斜2(+ )=9.5m（2)沿走向的保护范畴 若保护层采煤工作面停采时间超过3个月且卸压比较充足，则该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范畴相应于始采线、停采线及所留煤柱边沿位置的
11、边界可按卸压角5=560划定。如图2.4.3所示。对于不规则煤柱，按照其最外缘的轮廓划出平直轮廓线,并根据保护层与被保护层之间的间距变化，拟定煤柱的影响范畴。图24.3保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范畴A保护层；B被保护层;C煤柱；D采空区;E保护范畴；F始采线、采止线 A煤层和B煤层工作面均设计走向长150,为以便计算，取卸压角为60则沿走向的有效保护长度：L走向=1502=31.4（3） 最大保护垂距保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照表.4选用表2.4保护层与被保护层之间的最大保护垂距煤层类别最大保护垂距上保护层下保护层急倾斜煤层080缓倾斜和倾斜煤层100在2.3中得证,选
12、用煤层为保护层时保护垂距27.4m100。（4） A煤层整个工作面的保护下延保护层 根据倾斜远距离下保护层开采同水平被保护层的持续卸压保护,在采用倾斜远距离下保护层开采时,按一定卸压角画出卸压边界，则可以发现同水平标高保护层开采后，同水平被保护层只有浅部一部分煤体处在保护层内，而同水平深部大片煤体未能得到卸压保护,采用保护层开采下延的措施可以较好的解决这一问题。 为所有保护到同水平的被保护煤层，在倾向上必须扩大保护层的开采范畴，沿倾向延伸保护层的开采下限，保护层开采的下延深度以保护到同水平被保护的开采下限为准。保护层下延长度:L下延=+=371.m扩展保护层边界 走向上只要将 煤层保护层向分别
13、两边扩界 扩界即可将 煤层走向上整个保护起来。各扩界长度:扩界=43.43 瓦斯抽采措施1煤层瓦斯抽采设计 B煤层具有突出危险性,且设计煤层为首采煤层，因此需先采用区域防突措施消除突出危险性,才干进行开采。而B煤层的煤层透气性系数为0.mD，根据表.2.煤层瓦斯抽采难易限度分类,可以对B煤层进行采前瓦斯抽采消除突出危险性。 根据煤层B的基本状况(煤层倾角12,厚2.8m,具有煤与瓦斯突出危险性，工作面平均瓦斯含量为10m3/，煤层透气性系数为0.1mD）。采用底板岩巷密集穿层钻孔采前抽采煤巷条带瓦斯进行区域瓦斯抽采。3.1底板岩巷密集穿层钻孔采前抽采煤巷条带瓦斯底板岩巷密集穿层钻孔煤巷条带预抽可在较短的时间内消除煤巷条带的突出
