富强煤矿抽放设计

概述富强煤矿为吉煤集团公司所属的大型煤矿之一1991年投产,设计生产能力为750KT/年2003年4月宣告破产，,2011年恢复开工建设,2012年10月一交投产，核定生产能力为900KT/年根据该矿提供的矿井设计和矿井瓦斯涌出资料2004年鉴定报告,矿井绝对瓦斯涌出量为128M3/T,相对瓦斯涌出量为028M3/MIN,属于低瓦斯矿井由于二区瓦斯较大,按高瓦斯矿井管理随矿井产量的增加和开采范围的扩大及开采水平的延伸,该矿今后主采煤层采掘进工作面和采空区的瓦斯涌出量都将进一步增大为贯彻执行党和国家的”安全第一,预防为主”的安全生产方针和国家安全生产监督管理局制定的”先抽后采,以风定产,监测监控”的煤矿安全生产管理方针,该矿已在井下安装了为13201回采工作面服务的移动式瓦斯抽放泵站和与其相配套的瓦斯抽放系统抽出的瓦斯直接排放到矿井的回风系统中随着矿井瓦斯涌出量的增大,总回风的瓦斯浓度较高,并时常出现超限另外,井下泵站的管理也比较复杂,经常需要对瓦斯抽放泵的水垢进行清理建立地面抽放泵站是非常必要的和可行的特此编写某煤矿瓦斯抽放系统方案设计说明书一编制本设计方案的依据1矿井抽放瓦斯工程设计规范MT9501896,中华人民共和国煤炭工业部,1997年2矿井抽放瓦斯管理规范,中华人民共和国煤炭工业部,1997年3煤矿安全规程,国家煤矿安全监察局,2011年4防治煤与瓦斯突出细则,中华人民共和国煤炭工业部,1995年5某煤矿提供的通风,生产,瓦斯地质等相关资料6、瓦斯抽采暂行规定163号第一节井田概况一、地理概况富强煤矿行政区划隶属吉林省延边州珲春市管辖，位于吉林省延边朝鲜族自治州珲春市西侧。矿山地理坐标为东经1301841302135，北纬42485542524。矿山位于珲春煤田中西部，图们江东侧，珲春河从矿区南部穿过，东北为三道岭井田，北侧为英安井田，西侧为八连城井田，南侧是板石I区和III区。矿区距珲春市以西25KM，距建设中的珲（春）俄（罗斯）铁路线珲春火车站北西10KM，长春珲春高速公路在矿区外西南100M处通过，与矿区间有砂石路相连，交通条件较为便利。本区地处中纬度，属北寒温带，近海型大陆季风气候。春季干冷风大，夏秋两季温热多雨，冬季严寒多风。根据1983年珲春气象局统计资料证明，1957年1983年，气温最高为8月份，日平均温度259，最低为1月份，月平均温度174。最高温度34，最低温度31。初霜日为九月末，终霜日为五月初，无霜期130天150天。11月上旬开始封冻，4月上旬开始解冻最大冻土深150M，年平均雨量61360MM，年平均积雪量30MM。最高年降水量8429MM，最低年降水量4162MM。雨量集中在八、九月份，约占全年的70，每年都有暴雨1日2日，1965年最大一次暴雨量为2087MM。珲春春、冬两季多风，即1月4月和10月12月，风力一般5级6级，7级以上的大风5次10次，个别出现9级大风，多为西风和西北风。最高洪水位标高约350M。珲春地区地震烈度为6度，地震动峰值加速度为005G。本区抗震稳定性差。有史以来发生的最大地震分别为1999年和2002年，在珲春和汪清的7级以上深源地震。二、主要自然灾害井田区域内尚未发现自然灾害。三、矿区开发史富强煤矿以往地质工作概况本区以往并未单独分区勘探，曾划归“三道岭”区于1959年提出三道岭区详查地质报告。1964年以前，由吉林省煤田地质勘探公司131队和203队，施工22个钻孔，工程量873468M。1974年1975年蛟河煤矿在河北区勘探时，施工3个钻孔，工程量166754M。1975年1976年吉林省煤田地质勘探公司112地质队在本区进行详查时，施工35个钻孔，工程量1588945M。1976年1977年吉林省煤田地质勘探公司112地质队本区进行精查时，施工93个钻孔，工程量1588945M。1977年精查勘探结束，由吉林省煤田地质勘探公司112地质队在6月提交了吉林省珲春县珲春煤田河北区城西井田精查地质报告时，勘查区共施工钻孔153个，工程量6825914M。1984年11月城西立井依据精查报告开工建设，在建井过程中发现一些地质问题，1989年，东煤公司煤田地质局第三物测队对城西立井首采区进行了开发地震勘探，提交了珲春矿区城西立井首采区开发地震勘探（试验）报告，该报告所确定的地质构造较原精查报告有较大出入。1990年东煤公司煤田地质局哈尔滨科研所依据精查报告、地震报告、城西立井井筒剖面图、主要巷道素描图、矿井测量成果以及部分老钻孔资料，编制了吉林省珲春矿区城西立井建井地质报告，该报是本次核实工作的重要依据。2000年，由于矿区关闭及其它原因，本矿占有面积已减少并经申请批准了采矿范围为171573KM2。该面积内共有钻孔124个，工程量5644169M。2006年8月，由吉林省煤田地质二0三勘探公司，在批准采矿证范围内，提交了吉林省珲春煤田城西煤矿资源储量分割复核报告。三次报告详见表111。富强煤矿地质勘查工作情况表表111时间地勘单位报告名称批准文号批复的资源储量19776吉林省煤田地质勘探公司112地质队吉林省珲春县珲春煤田河北区城西井田精查地质报告吉煤字77第64号ABC1级为1003350万T，其中AB级为315800万T，占ABC1级的3010。精查报告可供矿井设计使用19905东煤公司煤田地质局吉林省珲春矿区城西立井建井地质报告ABC1级为129091万T，其中A级为5638万T，B级储量16409万T，C级储量106964万T2006830吉林省煤田地质二0三勘探公司吉林省珲春煤田城西煤矿资源储量分割复核报告吉储核字2006101号达到核实目的，报告提交111B122B333资源储量9881359KT富强煤矿于1983年5月由我院编制初步设计，设计生产能力为60万T/A，采用一对立井固定水平（300M水平）开拓，初期投产为一、二两个采区。煤炭部（1987）煤基字第412号关于城西立井包建经济责任书的批复中，对立井生产能力作了变动，同意从矿井设计生产能力提高到75万T/A。该矿井于1984年11月1日正式开工建设，1991年5月移交投产，2004年4月宣告破产。原城西煤矿总的采出量3890万T，见表112。原城西煤矿生产储量动态表表112单位万T煤层号采出量损失量总量回采率1614513728251421851227782654719110983519445705211869127767152310428281875572268818106830226下3819957965632822973302758333371991383375905合计3890258964796004原城西井田煤层为缓倾斜近距离薄及中厚煤层群，倾角为515左右，可采煤层22层，均属于不稳定煤层，结构复杂变化大，各煤层相对来说上部煤层薄（15层21层）稳定性较好，中部及下部煤层厚，稳定性差。以可采范围、厚度和储量大小来分，全区有6个主要可采煤层并属大部可采煤层，12个局部可采煤层，4个小局部可采煤层。本次核实估算出城西新矿界范围内保有的资源储量为95409KT，其中111B占12014KT，122B占12876KT，333占70519KT，暂不能利用储量中，122B占272KT，333占24792KT。煤种属褐煤，主要为动力和民用煤。煤的销路可靠，主要用户为本市区的珲春电厂。珲春矿区为吉林省较大煤炭基地，现已初具规模。国家计委批准规模为405万T/A，其中矿区三大矿（珲春矿业集团所属）分别是英安煤矿、八连城煤矿、板石煤矿，另有板石区小井群在生产。三大矿目前实际核定生产能力为年产原煤605万T，其中英安煤矿核定生产能力为185万T/A，八连城煤矿核定生产能力为180万T/A，板石煤矿核定生产能力为240万T/A。产品主要供给珲春电厂，部分销往外市县。四、矿区水源、电源矿区现有第一水源，位于珲春河北，日产水量20000M3/D，珲春市用水量7000M3/D，剩余水量供给矿区。一、地质特征根据吉林省珲春市城西煤矿资源储量核实报告，本区煤系地层，属新生界下第三系古新统渐新统的珲春组，主要为中、下含煤段，不整合与火山碎屑岩基地之上，上覆第四系洪、冲积层，厚5M6M。珲春组在本区厚约600M，含煤60余层，本次计算储量的可采煤层22个层，主要集中在煤系下部，可采煤层总厚约25M，含煤系数约4。鉴于珲春组尚无统一可行的层段划分，以14号煤层物性标志及21号23号煤层间的凝灰岩标志层将本区珲春组划分为上、中、下三段。上段厚度大于200M。以灰色至浅灰色粉砂岩，粉砂质泥岩为主，夹薄层泥灰岩、细砂岩和少量中砂岩。含煤20余层，其中12号煤层为局部可采，达07M以上。中段厚160M。以灰色至浅灰色粉砂岩为主，夹褐色泥岩，下部有粗砂岩。含煤20余层，其中可采煤层有15、16、17上、17、18、19、19下、20、21等煤层。下段厚260M。由深灰色泥岩、粉砂岩及白色中、粗砂岩等组成，向下岩性变粗，凝灰物质增多，下部出现砾岩及含砾粗砂岩。含煤30余层，可采煤层有23、26、26下、28、30、31、32、33、34、35、36、37等煤层。煤田地质203勘探公司在2006年的吉林省珲春县珲春煤田河北区城西井田精查地质报告中对井田内地层由中生界侏罗系至新生界第四系组成地层由老至新分述如下1）中生界侏罗系中上统屯田营组（J3TT）为煤系的直接基底，主要出露于板石I区、五家子区、庙岭和骆驼河子区边缘。根据其岩性可分为上、下两段下段为一套黑色灰绿色致密块状流纹岩、流纹斑岩、酸性凝灰岩、凝灰角砾岩夹英安岩，厚度300M。上段为一套紫红灰黑、灰绿色致密块状安山岩、安山集块岩、安山角砾岩、中性晶屑岩，产硅化木化石，厚度约1000M，与上覆岩层呈不整合接触。2）新生界下第三纪古新渐新统珲春组（E23H）为珲春盆地内含煤地层，分布于板石、五家子、庙岭、骆驼河子、三道岭、城西、英安、八连城一带。井田内上部灰浅灰色粉砂岩、粉砂质泥岩为主，夹泥岩，地层厚度大于150M。中部灰浅灰色粉砂岩为主，含菱铁矿结核及4层5层细腻质纯的褐色泥岩，向下粒度逐渐变粗至中砂岩及含砾粗砂岩。地层厚度160M200M不等。下部深灰色泥岩、砂岩夹煤层，韵律明显，颜色由上至下逐渐加深，凝灰质成分也逐渐增多。地层厚度150M200M不等。煤系以珲春市区以西发育较好，如城西、英安、八连城、板石I区一带，煤系沉积厚度较大，含煤系数较高，煤层沉积相对比东部地区稳定。煤系向盆地边缘及五家子、庙岭一带变薄，向骆驼河子方向岩性变粗，东部煤质变差，灰分比西部亦高，含煤系数较低。第四系全新统（Q）主要沉积物为腐植土，亚粘土及亚砂土、细砾石及河卵石等，山坡上有粘土与角砾石堆积。二、地质构造本区构造复杂，以断裂为主，褶皱平缓起伏。地层走向总体为NNE、向西平缓倾斜。倾角一般为812。1、褶皱区内褶皱形态为一轴向近东西、向西倾伏的宽缓对称背斜，称城西背斜。背斜轴位于F7F10断层间，25线移动，背斜明显，以西略向南弯转并消失。在此平缓背斜的南北两翼，又有次一级轴向相同的平缓向斜，组成城西区宽缓波状背斜。南翼向斜位于二采区F13断层处，在23线以东出现，轴向大体与F13断层一致，为NWW向，两翼平缓，向西至23线处消失。北翼向斜两翼平缓，在25线处较明显，轴向近东西，延伸不远。城西复式背斜只是珲春煤田区域构造中的一个局部构造。限于区域资料未能掌握，原城西煤矿与区域构造的关系不甚了解，仅就与北部邻区的构造关系来看，原城西煤矿与英安及三道岭斜井区共同组成一轴向近东西的向斜构造，称英安向斜。向斜轴在位于珲春煤田东北部的F34断层处，向西延展于英安斜井与北山煤矿之间。英安及三道岭斜井区为向斜北翼，地层倾角较陡，原城西煤矿属向斜的南翼，倾角平缓。2、断裂本区断裂发育，均为正断层。有东西向和北东向两组，尤以东西向一组最为发育，经矿井实见、地震勘探以及与邻区构造的关系均证实这组断裂存在是可靠的。北东向一组断裂仅在区内西南部出现，当与东西向一组断裂相交，构成向北西突出的弧形断裂。此弧形断裂的表现是1）F7断层经钻孔证实向西南成弧形弯转。2）F13、F15断层经地震证实亦由东向西成弧形延展。3）在八连城精查区与本区相接的南部亦构成北东向断裂。东西向一组断裂是本区主要构造形式，在城西复式背斜之上，由一系列倾向相反的断层，构成与背斜轴平行的地堑和地垒，在地垒中，伴有阶状断层，地堑和地垒相间，加之阶状断裂和弧形断裂，将本区煤系地层切割成一系列东西向、在西部向南弯转的、宽窄不等的断块。这就是本区的主要构造形式和特征。这种构造形式和特征，表现在南北向的剖面上，构造复杂，断块此起彼落，显示对煤层的破坏性很大。在其相互平行的南北向剖面上，可以看出27线以西是有三个大的地堑之间构成的地垒，并伴有断层。此一构造形式反映本区构造运动可能是以升降运动为主的应力特征。此构造形式表现在断块间的东西向剖面上却迥然不同，煤层产状很平稳的向西倾斜，极少被其它方向断层切割。区内确定的大小断层有44条，编号F0F47（空缺F16、F19、F20、F32），落差小于10M的未予以编号，其中地震和巷道实见证实的有18条（编号F0F18）。在已确定的断层中，落差大于100M的有8条，即F1、F4、F7、F8、F10、F22、F34、F38断层，落差大于50M100M的13条，即F0、F2、F13、F14、F15、F21、F24、F27、F31、F36、F37、F44、F45。断层性质见表121。三、煤层及煤质1、煤层区内各煤层相对来说，上部煤层薄（15煤层21煤层）稳定性较好，中部及下部煤层厚，稳定性差。以可采范围、可采厚度、储量大小来分，全区有6个主要可采煤层（19层、23层、26层、26下层、30层、32层）属于大部可采煤层，有12个局部可采煤层（16层、17层、18层、19下层、20层、21层、31层、34层、35层、36层、37层），4个小局部可采煤层（12层、15层、17上层、33层）。主要可采煤层特征分述如下（1）19号煤层，煤层走向长2800M，平均宽1773M，厚度080M345M，平均148M，属分布较稳定的全区大部可采煤层。煤层含夹矸有1层2层，夹矸厚度005M053M，煤层分布标高15M375M。该煤层与18号煤层间距6M40M，资源储量占矿区9。（2）23号煤层，煤层走向长4500M，平均宽1550M，厚度080M362M，平均152M，属分布较稳定的全区大部可采煤层。煤层含夹矸有1层3层，夹矸厚度005M050M，煤层分布标高45M435M。该煤层与21号煤层间距7M39M，资源储量占矿区14。（3）26号煤层，煤层走向长5000M，平均宽1970M，厚度080M275M，平均119M，属分布较稳定的全区大部可采煤层。煤层含夹矸有1层2层，夹矸厚度005M030M，煤层分布标高40M440M。该煤层与23号煤层间距5M49M，资源储量占矿区13。（4）26下号煤层，煤层走向长3250M，平均宽1970M，厚度080M230M，平均114M，属分布较稳定的全区大部可采煤层。煤层含夹矸有1层2层，夹矸厚度010M037M，煤层分布标高35M455M。该煤层与26号煤层间距2M20M，资源储量占矿区10。（5）30号煤层，煤层走向长4500M，平均宽1390M，厚度080M253M，平均142M，属分布较稳定的全区大部可采煤层。煤层含夹矸有1层2层，夹矸厚度010M050M，煤层分布标高115M490M。该煤层与28号煤层间距25M33M，资源储量占矿区11。断层特征表表121编号走向倾向倾角断距（M）控制情况F060SEN605070地震22、23测线控制，5141孔实见。基本查明。F1180N6040120427、538、917等孔实见，地震22、23、24测线控制。已查明。F27090N652080420、913、918、920等钻孔实见，地震6、23、7、26、24、10、25测线控制，西段已查明，东段初步查明。F3170180SW50601020一采45煤巷、50材料道及724钻孔实见，地震7、5、8、26、27测线控制。已查明。F4近180150S506540200一采100回风、23煤巷两处，60192、734、729、914、919、60195钻孔实见，地震3、4、5、7、9、22、23、24、25、27测线控制，已查明。F5近135S701020一采100回风实见，地震41、7、8、26、27测线控制，已查明F6180N5510地震10、23测线控制，已查明F750180S605015011602煤巷、534、737、730、727、930钻孔实见、地震8、9、22、23、24、261、27测线控制，已查明。F8180N65140立井南北大巷实见、地震27测线控制。基本查明。F970NW5020610钻孔实见，地震9、23测线控制。已查明。F1018040N68301307442、534、610、731、760、928、593钻孔实见，地震3、23、24等测线控制，已查明。F11近180S602040533、924钻孔实见，地震2、22、23、241测线控制，已查明。F12近140NE25地震2、261测线控制，已查明。F13NE60170S655075904、741、736、924、733、536钻孔、二采井下实见、地震1、2、9、11、22、23、241、251、261测线控制，已查明。F14近15565S621070905、707、912钻孔实见、地震1、9、11、22测线控制，已查明。F15近15565S6525100601、906、746、642、713、756钻孔实见、地震1、9、22测线控制。已查明。断层特征表表121编号走向倾向倾角断距（M）控制情况F1730S652040741钻孔实见、地震2、22测线控制，已查明。F1870SW6020地震2测线控制，初步查明。F2150180NW652060701、203、308钻孔实见，已查明。F2265160N6550240907、758、927、754、716、652钻孔实见，已查明。F23近15NW503545921、701钻孔实见，基本查明。F247525SE602570633、909、750、712、643钻孔实见，基本查明。F25近70SE6020750钻孔实见，已查明。F26180SE6535709钻孔实见，已查明。F278020N652570922、933、704、932、750、744、715钻孔实见，已查明。F28180N6030910钻孔实见,基本查明。F29180150S6030705钻孔实见基本查明。F30近18070N652019、21、22、23勘探线推定，初步查明。F31近18075S604070634、752、706钻孔实见，已查明。F33近150SW6540619、5967、5981钻孔实见,已查明。F3470NW60100120551钻孔实见、27剖面推定，基本查明。F35160S6525722、550钻孔实见，基本查明。F36230N654065915、533钻孔实见，初步查明。F37145SW6565403钻孔实见，初步查明。F38近170180S6070170726、916、524钻孔实见，已查明。F397525SE60254029、31剖面推定，初步查明。F4080NW6019剖面推定，初步查明。F4175NW652035928、593钻孔实见，已查明。断层特征表表121编号走向倾向倾角断距（M）控制情况F4245SE551520536、926钻孔实见，基本查明。F4345N6015714钻孔实见,基本查明。F44145SE708017、44、45剖面推定，初步查明。F45160SW5565703钻孔实见，基本查明。F46180S60634钻孔实见，初步查明。F47180S7020911钻孔实见,基本查明。（6）32号煤层，煤层走向长4300M，平均宽1280M，厚度080M482M，平均150M，属分布较稳定的全区大部可采煤层。煤层含夹矸有1层2层，夹矸厚度010M037M，煤层分布标高115M510M。该煤层与31号煤层间距5M44M，资源储量占矿区12。各可采煤层特征见表122。2、煤层稳定性从整个勘探区来看，区内各可采煤层均属不稳定较稳定型。主要依据如下1）就整个矿区范围来说，区内主要的可采煤层属于大部可采煤层。可采煤层主要分布在27线以西。仅以27线以西而论，也无全区可采煤层。6个主要可采煤层（19层、23层、26层、26下层、30层、32层）为较稳定煤层，其余煤层稳定性只能是不稳定。2）煤层厚度变化大，急剧分叉尖灭，煤层结构复杂，无明显变化规律。3）煤层对比困难，缺少明显的标志层，即使2123煤层间唯一较好的泥灰岩标志层，其特征也不易识别，或因大量出现而被混乱。4）煤层灰分高且不稳定，各煤层灰分一般均大于30，且多界于40上下。3、煤质1）物理及化学性质区内煤为褐黑色，细条带线理状结构，水平层理构造，参差状及贝壳状断口，沥青光泽。宏观煤岩类型为半光亮半暗型。煤层特征表表122可采厚度（M）煤层与上层煤间距（M）可采煤层标高（M）可采煤层夹矸厚度可采煤层长宽（M）煤层最小最大平均最小最大最高最低最小最大走向长/倾向宽可采程度稳定性可采面积KM2）结构（分层）12080115110201100100371250/600局部可采不稳定747215080122102114625200004026零星分布局部可采不稳定9561160801651159190315005070零星分布局部可采不稳定1449217上0810085411070012050620/300局部可采不稳定18611708230098103753300030282500/1050局部可采不稳定2629218080155090640103700030301400/880局部可采不稳定1238219080345148640153750050532800/1770大部可采较稳定49631219下08235101352280325005040零星分布局部可采不稳定154312008013809032030440003027零星分布局部可采不稳定14071210801501007539253950040453450/890局部可采不稳定3077123080362152739454350050504500/1550大部可采较稳定697613煤层特征表表122煤层可采厚度（M）煤层与上层煤间距（M）可采煤层标高（M）可采煤层夹矸厚度可采煤层长宽（M）可采程度稳定性可采面积KM2）结构（分层）最小最大平均最小最大最高最低最小最大走向长/倾向宽26080275119549404400030305000/1610大部可采较稳定80441326下080230114220354550030543250/1970大部可采较稳定6409122808042115253304600030303500/1440局部可采不稳定50232300802531422533115490010504500/1390大部可采较稳定626812310801009254480392004024零星分布局部可采不稳定19343320804821505441155100040594300/1280大部可采较稳定5489123308048215512550155280000025580/120局部可采不稳定681340801951051142140510003035零星分布局部可采不稳定33683350804281201639155535005038零星分布局部可采不稳定3115236080237115430212595003048零星分布局部可采不稳定228263708034719018440570014021零星分布局部可采不稳定5373根据2006年吉林省珲春煤田城西煤矿资源/储量分割复核报告，矿区内原煤水分5342033，平均1215。灰分18844000，平均3162。全硫025210，平均038。根据1996年吉林省煤炭工业管理局所属各局（矿）煤质牌号的技术鉴定报告，矿区内原煤挥发分424430，平均427；发热量216MJ/KG226MJ/KG，平均218MJ/KG，透光率430440，平均435。二、煤层瓦斯情况吉林省煤炭工业局吉煤安管字（2003）46号关于对2002年矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，2002年城西煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果瓦斯相对涌出量128M3/T，绝对涌出量028M3/MIN，本矿井属低瓦斯矿井；2012年7月按照瓦斯等级鉴定暂行规定进行了瓦斯等级鉴定，鉴定结果为瓦斯矿井。2012年9月在沈阳测试研究中心地点对32号煤层进行了煤尘爆炸指数鉴定，鉴定结果煤尘爆炸指数为5111，煤尘具有爆炸性。煤的自燃发火期为12个月。煤与瓦斯无突出危险；无冲击地压情况；报告中未提及地温及热害情况，但根据以往开采情况，该区地温正常，无热害情况。矿井采煤方法采煤工作面为走向长壁后退式采煤方法，综合机械化工艺，采用全部跨落法管理顶板。三、采煤工作面瓦斯涌出量预测（1）本工作面开采的瓦斯涌出；（2）采空区冒落的瓦斯涌出；根据瓦斯等级鉴定结果预测采煤工作面瓦斯绝对涌出量平均为8M3/MIN。根据32层煤巷顶板性质，冒落带高度按35倍采高计算，预计冒落带高度为54M198M（采高平均为18M），裂隙带高度为27M（按采高15倍计算）。瓦斯是影响采煤工作面安全生产的主要因素，采用自然风压通风虽然能够排放出一部分瓦斯，但是不能完全解决工作面上隅角的瓦斯超限问题。所以我矿采煤工作面将采用仰角打钻抽放和尾巷浮抽这两种方法治理工作面的瓦斯涌出。一、瓦斯抽放设计（一）瓦斯抽放的必要性风排瓦斯量计算32层煤可以供给的最大风量QSV607034601688M3/MIN式中Q工作面可以供给的风量，M3/MINS采煤工作面有效通风断面703M2V规程允许工作面最高风速，取4M/S那么风排最大瓦斯量为QQC/K16881/121407M3/MIN。式中Q风排瓦斯量，M3/MIN；K瓦斯涌出不均衡系数，取12C1规程允许风流中的最大瓦斯浓度根据通风设计该采面供给风量为Q60VS采6013703549M3/MIN，其中Q采煤工作面需要的实际风量M3/MIN；V工作面风速，取平均风速13M/S；S采采煤工作面的平均断面为703M2。则工作面风排瓦斯量Q5491/1246M3/MIN，根据32层煤瓦斯涌出量预测结果，瓦斯绝对涌出量为8M3/MIN，所以工作面瓦斯抽放量应该为34M3/MIN。综上所述，32层煤采取风排和高位打钻抽放的方法，才能保证工作面的安全生产。（二）瓦斯抽放方式和方法1、抽放方法根据瓦斯赋存实际情况，我矿将在32层煤上顺槽采用尾巷浮抽和钻场仰角打钻抽放的方法治理瓦斯（初采时采用防扇钻、尾巷浮抽、尾巷预埋管）。2、抽放方式本工作面为走向长壁后退式采煤方法，综合机械化工艺，采用全部跨落法管理顶板。根据研究决定采用对裂隙带打钻抽放方式抽放瓦斯。3、钻孔个数结合采煤工作面的实际情况，综合分析32层瓦斯涌出规律，确定在工作面上顺槽中安设钻机，第一个钻场设计防扇钻（防扇钻参数见附图九），布置4个的瓦斯抽放钻孔，在工作面上顺槽打钻，之后每个钻场布置6个瓦斯抽放钻孔，每隔30M在上顺槽的顶板和煤壁设置一个钻场，直至停采线为止。4、钻孔角度为了保证钻孔的抽放浓度，钻孔终孔位置必须深入到顶板裂隙带中，根据经验数据，32层顶板裂隙带距巷道顶板距离27M，裂隙带不会因岩层活动而中断抽放效果，并且考虑到各钻孔的压差（即下一个钻孔的终孔位置与前一个钻孔的水平距离），根据计算及钻机的实际性能，通过作图分析，又考虑到钻孔的抽放效果，确定每个钻孔的角度。5、封孔（1）封孔长度根据封孔经验和开孔的围岩特征，高位钻孔封孔长度要求不小于4M。（2）封孔材料孔内铺设3寸管，外用聚胺脂封孔，并设好挡板。6、零度角钻孔（1）采煤上顺槽抽放瓦斯钻孔根据32层煤长度和煤层透气性及钻孔服务期限，第一钻孔长度取39M，终孔间距取3M；布置共4个瓦斯抽放钻孔开孔间距为03M，打完钻孔下3寸4M长PE管用聚铵脂封孔，再用4寸抗静电PVC钢丝软管连接，进行抽放采空区裂隙带的瓦斯。（2）钻孔参数在工作面上顺槽钻场内顶板上方，一号钻场布置4个瓦斯抽放钻孔（防扇钻），之后每隔30M布置一个瓦斯抽放钻场直至停采线为止，每个钻场布置4个瓦斯抽放钻孔。（三）采面专职瓦检员每两个小时向调度汇报一次抽放管内、尾巷抽放区、上隅角、回风巷及钻孔内的瓦斯浓度。（四）瓦斯抽放工艺参数1、瓦斯抽放管径D计算根据工作面的瓦斯涌出量预计32层煤需要抽放瓦斯量34M3/MIN，因此根据抽放量要求计算管路的直径。尾巷直接抽放管路直径（D）计算瓦斯抽放浓度按照10左右计算，则通过管路内的混合流量应该为Q管3415227M3/MIN。由公式D01457（Q/V）05022式中Q管管路的抽放流量，取34M3/MINV管路的经济流速，取15M/S。通过计算32层煤上顺槽需布设一路10寸（254MM）抽放管路用于打钻抽放和尾巷浮抽抽放。2、瓦斯抽放管路的连接每个钻孔封孔完毕后，用4寸PVC抗静电的钢丝软管连接在抽放花管与气水分离器的主合箱上。3、瓦斯泵流量的确定（1）瓦斯抽放管路与瓦斯抽放泵连接，瓦斯抽放泵型号为ZWY150/200/G，其额定流量160M/MIN，能够及时抽放瓦斯，从而满足工作面抽放需要。32层煤瓦斯抽放管路系统工作面采区回风巷抽放泵站集中回风巷二采区回风上山（2）抽放管路阻力的计算瓦斯管路阻力包括沿程阻力和局部阻力，沿程阻力用公式H1981LQ管/KD5计算，式中H1沿程阻力，PA；L管路长度，取880M；混合气体瓦斯对空气的相对密度，10446C；C管内瓦斯浓度，15；K系数，取062；Q管内混合气体流量，M3/H；D抽放管路内径，CM。H1981880104460152040/（0622545）5114KPA由公式H永久H1H2H3H2为局部阻力取沿程阻力15即H2015H1H3为孔口负压取13KPA；H永久51140155114131888KPA因此要求永久抽放系统在32层煤区域抽放负压必须大于1875KPA。实际永久抽放系统运转时，在该地点的抽放负压为6080KPA，满足抽放的需要。1）、高位钻场瓦斯抽放泵流量根据公式计算QPKQC/CGQP1212（0408）70M3/MIN。式中QP瓦斯泵额定流量，M3/MIN；QC泵服务年限最大瓦斯抽放量之和，取12M3/MIN；C瓦斯抽放浓度，取40；G瓦斯泵的机械效率，取80；K抽放量备用系数，取12。4、设备的选型根据上述瓦斯泵流量，压力计算结果，选用一台ZWY160/200/G型瓦斯抽放泵，其额定流量为160M3/MIN,额定工作负压为6080KPA，均满足抽放需要。钻机选用ZDY1900S型矿用全液压坑道钻机，最小孔径直径87MM,最大孔径直径115MM，打孔深度为80300M。5、瓦斯抽放参数监测通风区负责安装东高生产的管道温度传感器、绝压型压力传感器、绝对压力传感器、管道型高低浓度甲烷传感器。安装瓦斯抽放四项参数监测装置必须和矿井监控系统联网，以便于监视瓦斯抽放情况。6、供电系统从中央变电所供电。具体见供电系统。7、瓦斯抽放管路的附设装置。（1）阀门在抽放管路分岔处设置控制阀门，阀门规格与安装地点管径相匹配。钻场内每个钻孔的连接均安装阀门，以调节各钻孔流量、抽放负压等。另在抽放管路干管上每隔30M安设三通岐子直径与干管相同并设好闸阀，便于管路进行放水。（2）三通敷设抽放管路必须在变坡点低凹处、管路转弯处、温度突变处设置三通和阀门及汽水分离器，便于管路放水。（3）计量装置在瓦斯抽放泵进气管路上设瓦斯计量装置（孔板流量计）。同时在每个瓦斯抽放连接箱上的管子上装一个16MM拔哨，以便于对每个钻孔进行人工计量检测。（4）在主管路、支管路、分管路距工作面适当设置除渣装置。一、抽放系统管理措施及要求（1）抽放泵房周围20M范围内，严禁明火。（2）瓦斯抽放管路严格按设计敷设，敷设的管路要平直，离地高度不得低于03M，通车巷道不得低于18M。（3）瓦斯抽放管路要涂红色明显标志，并注明管径，以便引起各类施工人员的高度注意，保护好瓦斯抽放管路。同时管路编号和瓦斯泵编号。（4）瓦斯抽放管路必须靠帮吊挂整齐、牢固，且严密不漏气。（5）瓦斯抽放管路必须铺设在工作面回风巷，管路与工作面顺槽的电缆及其它电气设备必须分开铺设，不得与带电物体接触。（6）各单位在调运设备、物料等时，应注意保护好瓦斯管路，严禁随意破坏或碰撞管路。抽放管路一旦被破坏，责任单位及个人立即汇报调度室，调度室立即安排通风区进行处理。（7）抽放管路采用PE管，自身具有防腐蚀、防静电、防带电功能；在集中回风巷中使用12寸管路，采煤工作面顺槽中使用10寸管路。（8）在瓦斯抽放泵站内每台160泵设置一台高浓甲烷传感器、一台压差传感器、一台一氧化碳传感器、一台绝压传感器、一台温度传感器，实时对抽放管路内的各参数进行监测，并在泵站内安设环境甲烷传感器，如出现异常及时汇报调度，采取措施及时处理。（9）供电采用“三专”双回路供电。（10）调度室应在施工地点附近安设一部直通矿调度的电话。（11）必须在瓦斯抽放泵排气管端口下风侧30M处栅栏外设置一台甲烷传感器，当瓦斯浓度达到10时报警，断电值10，复电值10，调度员必须立即汇报总工程师。（12）通风区必须在抽放泵排气端上风侧5M处和下风侧30M处分别设置栅栏上锁，揭示警标，严禁人员入内。（13）抽放泵站前、后20M内巷道必须支护良好，并严禁任何人员作业。除监测人员标校甲烷传感器，其它人员不得进入栅栏内，传感器设置在栅栏外10M处。（14）必须在瓦斯抽放泵站内下风侧设一台甲烷传感器，当瓦斯浓度05时报警，断电值05，复电值05，断电范围瓦斯泵站电源，调度员必须立即汇报总工程师。（15）通风区必须每班安排专职瓦斯抽放泵司机，并严格实行现场交接班并认真填写交接班记录和各项参数记录。（17）瓦斯抽放泵参数每小时做一次记录。（18）钻孔施工安全技术措施由通风区编制，严格按照安全措施施工。（19）通风区应在各个钻孔附近设有瓦斯检查记录牌板，对进行钻孔施工的钻场，每班至少检查瓦斯等有害气体不少于