毕业设计瓦斯抽采系统设计

1、河南理工大学本科毕业设计河南禹州枣园煤业有限公司瓦斯抽采系统设计摘要：禹州枣园煤业有限公司位于河南省禹州市西部，属于煤与瓦斯突出矿井。本文以二1煤层瓦斯基本参数和禹州枣园煤业有限公司实际地质条件和开采、开拓为基础，对瓦斯抽采的可行性和必要性进行了论证。随着煤矿开采深度的增加，矿井瓦斯问题日益严重。特别是对于高瓦斯矿井和突出矿井，日常生产过程中的最大安全隐患就是瓦斯事故。瓦斯问题不仅直接威胁着矿井工作人员的生命安全，而且间接制约着煤矿企业经济效益的增长。因此，如何能有效遏制瓦斯事故的频繁发生，现已成为制约国家煤炭行业可持续发展的一个关键性问题。目前，在高瓦斯矿井中应用较为普遍的为瓦斯采抽采技术，

2、根据矿井抽采瓦斯工程设计规范规定选择抽采瓦斯方法，采用本煤层预抽、边掘边抽和采空区抽采相结合的综合瓦斯抽采方法。然后对整个瓦斯抽采系统进行了经济概算，制定了整个抽采系统的安全技术措施，论述了抽采瓦斯的综合利用和抽采泵站的配套设施。关键词：瓦斯抽采；顺层平行钻孔；高位钻孔；上隅角抽放；设备选型； henan yuzhou coal industry company limited gas drainage system designabstract: yuzhou jujube industry limited company is located in henan province yuzho

3、u city western, belong to coal and gas outburst in coal mine. article two in1 coal seam gas basic parameters and yuzhou coal industry limited company actual condition of geology and mining, development based on gas drainage, the feasibility and necessity undertook argumentation.with the increase of

4、mining depth, the increasingly serious problem of mine gas. especially for high gassy and outburst mine, in the course of daily production is the biggest security risks of gas accident. gas not only directly threaten the mine workers life safety, but also directly restricts the increase of economic

5、benefit of coal mine enterprise. therefore, how to effectively contain the gas accidents occur frequently, which has become restricts the sustainable development of national coal industry one of the key problems.at present, in high gas mine, widely used in mining for gas drainage technology, accordi

6、ng to the mine gas drainage engineering design specifications shall choose and gas drainage method, using the coal seam pre-drainage, driving while pumping and goaf drainage combined with comprehensive gas drainage method. then the whole gas drainage system of economic estimates, making the whole dr

7、ainage system of safety technical measures, discusses the gas drainage and comprehensive utilization of drainage pumping station facilities.key words: gas drainage; bedding parallel drilling; drilling; the upper corner of drainage; equipment selection;目录前言11.1 设计依据11.2 设计的指导思想11.3 设计的主要内容1第一章 矿井概况31

8、.1 井田概况31.1.1 位置与交通31.1.2 地形地貌及水系31.1.3 气象及地震41.1.4 生产矿井及老窑41.1.5 运输、水源及电源41.2 井田地质特征51.2.1 地质构造51.2.2 含煤地层及煤层61.2.3 煤层瓦斯、自燃及煤尘爆炸倾向性61.2.4 井田水文地质71.3 矿井开拓、开采概况81.4 矿井通风系统概况10第二章 矿井瓦斯赋存情况112.1 煤层瓦斯基本参数112.1.1 煤层瓦斯含量112.1.2 煤层透气性系数122.1.3 钻孔瓦斯流量和流量衰减系数122.2 矿井瓦斯储量132.3 矿井可抽瓦斯量132.3.1 矿井可抽瓦斯量132.3.2 瓦斯

9、抽采率142.3.3 可抽期14第三章 瓦斯抽采的必要性和可行性论证153.1 瓦斯抽采的必要性153.1.1 规定153.1.2 通风处理瓦斯量核定163.2 瓦斯抽采的可行性16第四章 抽采方法174.1 规定174.2 矿井瓦斯来源分析174.3 抽采方法选择174.3.1 本煤层瓦斯抽采方法194.3.2 采空区瓦斯抽采方法194.4 钻孔及钻场布置204.4.1钻场及钻孔布置204.4.2 抽采设计224.5 封孔方法254.5.1 封孔材料254.5.2封孔长度26第五章 瓦斯抽采管路系统及设备选型275.1 抽采管路选型及阻力计算275.1.1规定275.1.2 计算方法285.

10、2 瓦斯抽采泵选型315.2.1 规定315.2.2 选型原则325.2.3 计算方法325.2.4 瓦斯泵类型335.3 辅助设备33第六章 经济概算366.1 编制依据366.2 费用概算范围36第七章 安全技术措施387.1 抽采系统及井下移动抽采瓦斯泵站安全措施387.2 地面抽采瓦斯站安全措施38第八章 瓦斯的综合利用与配套设施408.1 抽采瓦斯的综合利用及评价408.2 配套设施408.2.1 给排水、采暖及供热（地面抽采瓦斯时）408.2.2 供电及通信418.3 监测监控系统428.4 地面建筑及环保42第九章 抽采瓦斯管理449.1 瓦斯抽采管理及规章制度449.2 瓦斯抽

11、采人员配备459.3 瓦斯抽采技术资料45致谢47参考文献485前言禹州枣园煤业有限公司位于河南省禹州市西25km，矿井始建于1973年1月，2005年通过矿井生产能力核定为45万吨/年。2009年12月，禹州中锋枣园煤矿与河南永煤集团公司又进行了整合重组，企业更名为“禹州枣园煤业有限公司”。矿井采用两立两斜开拓方式，主采井田内的二1煤层。2008年矿井瓦斯等级鉴定结果：绝对涌出量为2.10m3/min，相对涌出量为1.78m3/t，属低瓦斯矿井。2009年发生煤与瓦斯突出2次，为煤与瓦斯突出矿井。根据煤矿瓦斯抽采规范和煤矿安全规程要求，突出矿井必须建立地面永久抽采瓦斯系统。1.1 设计依据（

12、1）矿井抽采瓦斯工程设计规范（mt5074-2008）（1997），中华人民共和国煤炭工业部；（2）瓦斯抽采基本指标（aq1026-2008），国家安全生产监督管理总局；（3）煤矿瓦斯抽采规范（aq1027-2008），国家安全生产监督管理总局；（4）煤矿安全规程，国家安全生产监督管理总局，2011年1月1日实施；（5） 国家煤矿安全监督管理总局，煤矿瓦斯抽采基本指标（aq1026-2008），2008年； （6）禹州枣园煤业有限公司提供的通风、生产和地质方面的资料；（7）禹州枣园煤业有限公司提供的矿井初步设计说明书；（8）禹州枣园煤业有限公司提供的地面抽采系统设计说明书。1.2 设计的指导思

13、想（1）在符合规范要求，满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资；（2）设备、管材选型留有余地，能充分满足工作面安全生产的需要；（3）采用的工艺技术具有先进性，且符合实际。（4）根据瓦斯来源不同，优先采用分源抽放。1.3 设计的主要内容（1）矿井瓦斯赋存情况、抽采瓦斯的必要性及可行性、抽采瓦斯量预计；（2）抽采瓦斯方法及抽放工艺设计，抽采瓦斯钻场与钻孔参数设计；（3）井下移动抽采泵站的位置选择、供水、供电、通讯等设计；（4）工程中所需设备、仪器、仪表及附属装置等选型及安装设计；（5）井下抽采泵站及井下管网的检测、监控系统布置；（6）抽采瓦斯管理措施及安全措施；（7）抽采所需设备清单及工程

14、投资概算。第一章 矿井概况1.1 井田概况1.1.1 位置与交通禹州枣园煤业有限公司井田是云盖山井田北东部的一部分，井田面积7.26km2，位于河南省禹州市城西25km处，行政区划隶属磨街乡、文殊镇管辖。该矿新井工业广场位于陈庄村的陈庄大楼东约300m处，禹（州）一磨（街）公路南侧，东距文殊镇5km，西距磨街乡5km。禹州市至郑州、洛阳、许昌、平顶山、登封、郏县、临汝、新郑等市县的公路都已连网，四通八达，交通方便。（见图1-l）。图1-l 交通位置图示意图figure 1-l location sketch map1.1.2 地形地貌及水系枣园煤矿位于颖河、汝河分水岭地带，属于山区与平原接壤地

15、段。西部、中部为构造剥蚀类型的低山丘陵区，东北部文殊一带为冲、洪积山前岗地。全区地势西南高，东北低，标高+258.63(1236孔)+456.90m(云盖山)，相对高差约200m。西北侧灰岩裸露，山坡坡度大、沟谷发育、形成狭窄的“v”字型谷；南东牛颈山、跑马岭、云盖山构成单面山地形，其南坡坡角413，由平顶山砂岩组成顺倾向的平缓构造坡，北坡坡角20左右，为坡度陡峻的剥蚀坡。本区属淮河流域汝河水系，区内地表水体不发育。乌江河为唯一的季节性河流，经陈庄、文殊店注入汝河，流量0.001630.803m3/s，洪峰期间每秒可达数立方米，河曲比较发育，并具有河谷坡降大、流速快、地表水下渗不易的特点。1.

16、1.3 气象及地震本区属于暖温带、半干旱大陆性气候，年蒸发量大于降水量，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明。最高气温42.9（1972年6月11日），最低气温13.9（197l年1 2月27日），历年平均气温14.3，月平均最高气温28.6（1971年7月），最低气温2.5（1977年1月）。年最大降水量907.8mm（1977年），最小430.0mm（1981年），平均635.4mm；月最大降水量496.9mm（1977年7月）；日最大降水量110.2mm（1977年7月4日）；最长连续降水日数9天（1982年8月）。雨季主要集中在69月份。年最大蒸发量1947.8mm（1970年），最小蒸发量1

17、353.2mm（1980年），年平均蒸发量1675.1mm；年平均湿度68.7%。夏季多西南和东南风，冬季多西北、北和东北风，年平均风速10m/s。月平均最大风速15m/s（1972年4月）。冰冻期一般为11月至次年3月初，最大冻结深度约18cm。据禹州县志记载，自公元前五年到1949年止，共发生地震13次，其中有大震3次。解放后，禹州成立了地震观测台。据观测，自19661980年共发生地震10次。其中2级以上地震6次。根据国家质量技术监督局发布的中华人民共和国国家标准gb183062001中国地震动参数区划图（河南省部分），煤矿区地震动峰值加速度为0.05g，相应的基本烈度为度，其地震设防应

18、为。1.1.4 生产矿井及老窑河南永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿、二矿、枣园煤矿原属禹州中锋云盖山煤业有限责任公司，采矿许可证范围内有3个开采二1煤层的煤矿，即：永锦能源有限公司云盖山煤矿二矿、永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿、禹州中锋枣园煤矿，相对位置关系见下图（1-1-2）。 图1-1-2 相邻矿井位置示意图figure 1-1-2mine adjacent location sketch map1.1.5 运输、水源及电源1、运输条件枣园煤矿位于河南省禹州市西25km，有禹州市通向文殊乡及磨街乡的柏油公路纵贯全区，并与四通八达的公路网相连；东南部新峰五矿尚有762型窄轨铁路经禹州市至许昌市

19、与京广铁路相接，交通便利，运输条件较好。2、电源条件枣园矿35kv变电所新建，位于矿井工业场地西侧，双回电源分别引自文殊110kv变电站和云盖山35kv变电所。双回35kv输电线路的导线截面均为lgj-120，全线架设避雷线，避雷线规格为gj-35。两回线路长度分别为8.3km及3.65km。3、水源条件根据水文地质资料，地表水流量小，水质差，季节性不均，不适合做为矿井给水水源。地下水寒武系上统白云质灰岩含水层()富水性强，可做为矿井生活用水水源。根据业主提供资料，生活用水水源取自距工业广场400m的寒灰水水源井，该井井深348m，井内静水位+268m，涌水量5060m3/h，可满足矿井生活用

20、水量要求。1.2 井田地质特征1.2.1 地质构造本煤矿位于禹州矿区西缘，总体为一走向北东、倾向南东的单斜构造形态。东北部岩层走向ne4050，西南部岩层走向ne 2030。地层倾角一般1525，井田两端和深部边缘有所增大，局部可达35左右。区内主要是断裂构造，褶曲不甚发育。断裂构造以走向正断层为主，次为斜交正断层。发育nw向、ne向和ew向三组断裂构造，其中以ne向最为发育，其次为nw向和东西向断层。在ne向断裂中，下白峪断层和祖师庙断层规模较大。北东向断层相互平行，具有相当级别的断层等间距出现的特征。断层走向稳定，一般在4050之间，断层性质均系正断层，一般倾向nw，nw盘下降。断裂沿走向

21、呈舒缓波状，具多期活动特征，一般以左行压扭性活动踪迹表现最强。断层在平面分布上并非简单的一条直线，既有分岔，又有合并，并派生一系列低序次小断层，形成断层组；在剖面上也不是一条简单的直线，常有波状起伏，破碎带并非一个，往往有数个，并有主破碎带和次要破碎带之分，断裂面之间可以夹着规模不等、形态不同的断片，每一条断裂的产状、断距和落差常有变化，有时甚至不同部位倾角、落差变化很大。见图1-2-1。图1-2-1 本井田构造纲要图figure 1-2-1honi da structure outline map1.2.2 含煤地层及煤层含煤地层：本井田发育的地层有寒武系上统崮山组，石炭系上统太原组，二叠系

22、山西组、上石盒子组、下石盒子组、石千峰组，三叠系刘家沟组以及第四系。含煤地层为上石炭统太原组、二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组，其中二叠系山西组为主要含煤地层。煤层：据生产矿井开采和钻孔揭露资料，该矿区含煤地层为石炭二叠系，主要含煤地层厚约700m，含煤50余层，煤层总厚约10.77m，含煤系数为1.5%左右。本区主要可采煤层为山西组二1煤层，局部可采煤层为下石盒子组四2煤层、六2煤层和上石盒子组七煤段七4煤层，其余各煤层均不可采或偶尔见可采点。可采和局部可采煤层二1、四2、六2、七4煤四层，平均总厚度5.45m，可采含煤系数为0.78%。1.2.3 煤层瓦斯、自燃及煤尘爆炸倾向性煤层瓦斯

23、：根据河南省工业信息化厅文件“豫工信煤2010202号”文关于对河南煤业化工集团所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，枣园煤矿绝对瓦斯涌出量为2.5m3/min，相对瓦斯涌出量为3.30m3/t，鉴定为低瓦斯矿井。邻近的白庙煤矿2002年11月28日30日，副暗斜井掘至-207.1m，曾发生2次瓦斯动力现象，2002年12月18日主暗斜井掘至-221.7m时，发生一次瓦斯动力现象，抛出煤岩体117.8m3，排出瓦斯8672m3。对比邻近的白庙煤矿，枣园煤矿二水平即云盖山断层以南按煤与瓦斯突出管理，采掘工作面施工前，应进行煤与瓦斯突出危险性预测预报工作。石门揭煤及采掘工

24、作面生产均应采取综合防治煤与瓦斯突出措施。自燃：据国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心于2009年3月对本矿二1煤层自燃倾向性鉴定mad=1.57%，vdaf=17.5%，吸氧量为0.79cm3/g.干煤，鉴定结论为类，属不易自燃煤层。煤尘爆炸倾向性：枣园煤矿所采二1煤层受滑动地质构造影响，煤质松软破碎，采掘生产中易产生大量煤尘。据国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心于2009年3月2日所做的煤尘爆炸性鉴定，火焰长度20mm，抑制煤尘爆炸岩粉掺入量为65%，鉴定结论为有煤尘爆炸性。1.2.4 井田水文地质 本区各含水层组之间赋存有良好的相对隔水层，从下而上依次有寒武系馒头组及毛庄组页岩和砂质泥

25、岩、石炭系太原组底部铝土泥岩及中部砂泥岩、二叠系层数众多的泥岩和砂质泥岩、第四系的粘土和亚粘土。正常地质条件下这些相对隔水层可以隔断各个含水层组的水力联系。本区主要开采煤层为山西组二1煤，煤层底部沉积有薄层及厚层碳酸盐类岩石，其中个别地段赋存水头较高、水量较大的岩溶裂隙承压水，从而对煤层开采局部具有潜在的威胁。由于断裂构造的影响，造成含水岩层和相对隔水层的对接，禹州矿区西部可以明显地划分成五个构造控水区段，各有独立的补给，径流和排泄途径，构成了不同的水文地质单元，见图1-2-2。 图1-2-2 区域水文地质略图figure 1-2-2regional hydrogeological map1.

26、3 矿井开拓、开采概况枣园煤矿的井田境界按2009年采矿许可证（4100002009081120032557），矿井井田境界二1煤层以112个坐标点连线为界；四2煤层以16个坐标点连线为界；六2煤层以14个坐标点连线为界；七4煤层以16个坐标点连线为界。其各坐标点列表如下。表2-1-1 井田境界拐点坐标表table 2-1-1ida boundary inflection point coordinate table煤层编号坐标点纬距(x)经距(y)坐标点纬距(x)经距(y)二11378325538426713737845203842864023784070384276108378458038

27、42872033784010384276639378427038429050437842333842788210378477038429480537845003842755211378389038430350637848433842816312378178838428093四2137822753842763543785060384291602378356538428665537838303843045033784210384280806378168838428187六2137827573842718133783730384305402378487038429350437815703842829

28、7七4137819733842791843783425384287502378223038428275537824703842962033782500384280506378142738428433 该井田二1煤层走向长2.33.7km，倾斜宽2.252.7km，面积约7.2575km2。倾角：云盖山断层以浅1619，云盖山断层以深2025，标高+200-560m。井田内二1煤层资源储量计算面积4.627km2，获得查明资源储量（111b）+（122b）+（333）类2420万t，其中动用313万t；保有资源储量（111b）+（122b）+（333）类2107万t。矿井设计可采储量=（设计资源

29、储量-工业场地和主要井巷保护煤柱）采区回采率1、井筒及工业场地煤柱原主立井和副立井在本次设计投产时已报废，故不再留设工业场地煤柱。本矿井两条斜井经过处根据储量核查报告为无煤地带，故不再计算保护煤柱，主、副暗斜井及回风暗斜井、胶带输送机暗斜井均沿煤层布置，其保护煤柱计算根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程第83条第一款方法计算：s=2s1+2a式中 s斜井保护煤柱宽度，ms1斜井保护煤柱的水平宽度，m；可按下式计算：s1= a受护斜井或巷道宽度的一半，m；h斜井或巷道的最大垂深，暗斜井最大垂深取400m；m煤厚，取3.72m；f煤的强度系数，f=0.1=2.05rc煤的单向抗压

30、强度，二煤组底板取平均值为42.2mpa。经计算，暗斜井保护煤柱的水平宽度s1为30.4m，该值即为暗斜井一侧的煤柱宽度。经计算，二1煤层共留设井筒保护煤柱80.4万t。四2、六2、七4这三组煤层的可采边界范围内无工业场地煤柱和主要大巷煤柱。2、矿井各个煤层的采区回采率二1煤平均厚4.39m，采区回收率按75%计算。四2煤平均厚1.00m，采区回收率按85%计算。六2煤平均厚1.35m，采区回收率按80%计算。七4煤平均厚0.99m，采区回收率按85%计算。3、矿井设计可采储量矿井设计可采储量为矿井设计资源量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率所得储量。根据上述计算结果，本矿井共获

31、得设计可采储量1220.97万t。生产能力：矿井原设计为0.45mt/a，根据国能煤炭2010241号文，国家能源局关于下达2010年煤炭产业升级改造项目的通知，本矿井生产能力由0.45 mt/a升级至0.60 mt/a。故本矿设计生产能力为0.60 mt/a。矿井的服务年限：本井田目前保有地质资源/储量为2331万t，设计可采储量为1220.97万t，矿井设计生产能力0.60 mt/a。矿井服务年限按下式计算： 式中：t矿井服务年限，a； z矿井设计可采储量，1220.97万t； a矿井设计生产能力，0.60mt/a； k储量备用系数。设计取k=1.4；根据上式计算，本矿井服务年限为14.5

32、a。1.4 矿井通风系统概况矿井通风方式：通风方式为中央分列式，即主斜井、副斜井和行人斜井进风，以副斜井进风为主。新风井（专用回风井）回风。表5-2-1 各用风地点风量分配table 5-2-1the wind place air distribution序号用风地点风量（m3/s）个数小计（m3/s）备注1综采工作面251252瓦斯抽放工作面151153煤巷掘进面82164岩巷掘进面8324（含后期一个底抽巷掘进工作面）5采区变电所3266采区绞车房3267避难硐室4148爆炸材料库3139其他5小计104计算总风量124.8考虑1.2通风系数设计取值130经验算，各用风地点的风量和风速均满

33、足煤矿安全规程要求，能保证井下各处瓦斯浓度、有害气体浓度不超过煤矿安全规程的规定。需要说明的是：设计风量分配数据仅为理论数值，生产中还应根据井下的情况变化和瓦斯涌出量数值，相应调整风量分配。瓦斯抽采浓度：根据对本矿瓦斯涌出量的预测，矿井瓦斯涌出量为22.01m3/min，抽采率为35%，瓦斯抽采纯量为7.7m3/min，其中：回采工作面抽采量3.45m3/min (高负压)掘进工作面抽采量1.61m3/min (高负压)采空区抽采量2.64m3/min (低负压)高负压抽采系统取20%，低负压抽采系统取5%。第二章 矿井瓦斯赋存情况2.1 煤层瓦斯基本参数2.1.1 煤层瓦斯含量地勘解吸法是煤

34、田地质勘探和煤层瓦斯地面开发时最常用的煤层瓦斯含量测定方法。测定步骤如下：(1)采样：用普通岩芯管采取煤芯(煤样)，当煤芯(煤样)提升至地表之后选取300400g立即装入密封罐中，在采样过程中，注意记录开始提芯、煤芯提至地表和装罐前在空气中暴露的时间。(2)瓦斯解吸速率测定：采用瓦斯解吸仪现场解吸瓦斯，并记录瓦斯解吸量和时间的关系。(3)损失瓦斯含量计算：通过大量地勘钻孔采样试验测定，煤样在最初暴露的一段时间内，累计解吸瓦斯量与煤样解吸时间的平根成正比，即： (1)式中：煤层自开始暴漏起至时总的瓦斯解吸量，ml；煤样在解吸测定前暴漏时间，min，；提钻时间，min；解吸测定前在地面暴漏时间，m

35、in；煤样瓦斯解吸测定时间，min；瓦斯解吸速率，；由上式可知，在解吸量测定前，煤样在暴漏时间为时的瓦斯解吸量为：；由此，可知在时间t时解吸量为：；将不同解吸时间下测得数据按下式换算成标准状态下的体积voi： (2)式中 v0i换算成标准状态下的解吸瓦斯体积，ml； vi不同时间解吸瓦斯测定值，ml；po大气压力，pa；hw量管内水柱高度，mm；pshw下饱和水蒸汽压力，pa；tw量管内水温，。不同时间t下测得的voi值所对应的解吸时间为t0+t；将测点，voi绘在图1中，将直线延长与纵坐标轴相交，截距即为瓦斯损失量。(4)残存瓦斯量：将解吸测定后的煤样送实验室测定煤样中的残存瓦斯量、水分、灰

36、分和煤样重量。(5)求算煤样的瓦斯含量：x=(v0+v1+v2)/g0 (3)式中 vo-换算成标准状态下的煤样在井下测得的瓦斯解吸总量，ml；v1- 换算成标准状态下的煤样取样过程损失瓦斯量，ml；v2- 换算成标准状态下的煤样残存瓦斯量，ml；g0- 煤样可燃质重量，g；x- 煤样瓦斯含量，ml/g.r。表3-1 禹州枣园煤业有限公司二1煤层瓦斯含量table 3-1yuzhou coal limited company two1 coal seam gas content测试地点23032风巷22052风巷22052机巷-150岩巷测试标高-46.2m-50m-109.4m-150m含量

37、（m3/t）3.22.97.825.12.1.2 煤层透气性系数 煤层透气性系数是煤层瓦斯流动难易程度的标志，是煤层对于瓦斯流动的阻力，通常用透气性系数表示。透气性系数越大，瓦斯在煤层中流动越容易，透气性系数在我国普遍用地单位m2/mpa2d。其物理意义是1m长的煤体，当压力平方差是1mpa2时，通过1m2的煤层断面，每日流过的瓦斯立方米数。1m2/mpa2d相当于0.025毫达西。 煤层透气性系数测定以中国矿大法周世宁院士提出的径向不稳定流动法较为简便，应用也最多。 二1煤层瓦斯基础参数如下： 煤层透气性系数 0.0210.395m2/mpa2d2.1.3 钻孔瓦斯流量和流量衰减系数钻孔自然

38、初始瓦斯涌出强度和钻孔自然瓦斯流量衰减系数是表征钻孔自然瓦斯涌出特征的参数。和值要通过测定不同时间的钻孔自然瓦斯涌出量并按下式回归分析求得的，具体测定方法为：选择新鲜暴露煤壁，沿煤层打一个孔径5089mm，长3040m的钻孔，封孔后定期测量钻孔自然瓦斯流量，根据不同自排时间下的钻孔自然瓦斯流量测定数组（ti, ）,按公式回归分析求出和。表3-2 禹州枣园煤业有限公司二1煤层透气性及钻孔流量衰减系数table 3-2yuzhou coal limited company two1coal seam permeability and drilling flow attenuation coeffi

39、cient测试地点-150m水平岩巷副暗石门测试标高-150m-150m透气性系数0.0210.395钻孔流量衰减系数0.510.84可抽性评价勉强可以抽放2.2 矿井瓦斯储量勘探报告未提供全矿井瓦斯储量，建议进行专门勘查。根据煤矿瓦斯抽采规范（aq1027-2008）的规定，矿井瓦斯储量按下式计算： w= w1 +w2 +w3式中：w矿井瓦斯储量，mm3；w1可采煤层的瓦斯储量总和，mm3， 式中：a1i矿井每一个可采煤层的煤炭储量，mt；n矿井可采煤层数；x1i矿井每一个可采煤层的瓦斯含量，m3/t；w2可采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和，mm3，式中：a2i可采煤层采动

40、影响范围内每一个不可采煤层的煤炭储量，mt。 采动影响范围：上邻近层取5060m，下邻近层取2030m；n矿井可采煤层采动影响范围内的不可采煤层数；x1i可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的瓦斯含量，m3/t；w3围岩瓦斯储量，mm3；按下式计算： w3=k(w1+w2)式中：k围岩瓦斯储量系数，一般取k=0.050.20，本设计取0.15。 经计算，全井田范围内瓦斯储量约为97.38mm3。2.3 矿井可抽瓦斯量2.3.1 矿井可抽瓦斯量根据煤矿瓦斯抽采规范（aq 1027-2008）可抽瓦斯量概算按下列公式计算： 可抽瓦斯量=瓦斯储量抽采率矿井瓦斯储量为97.38mm3，抽采率为35%

41、 ，经过计算，全井田瓦斯可抽量为34.08mm。2.3.2 瓦斯抽采率根据煤矿瓦斯抽采规范（aq 1027-2008），煤与瓦斯突出矿井必须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下移动泵站瓦斯抽放系统。本矿井按煤与瓦斯突出矿井管理，但瓦斯含量最大不超过8 m3/t.r，经瓦斯涌出量预测，本矿井回采工作面相对瓦斯涌出量为9.87m3/t，矿井相对瓦斯涌出量为16.34 m3/t，绝对瓦斯涌出量为22.01m3/min。根据煤矿瓦斯抽采基本指标（aq 1026-2008）表1和表3，并考虑适当富余系数，设计工作面瓦斯抽采率为30%，矿井瓦斯抽采率应35，设计取35%。2.3.3 可抽期（1）年瓦斯抽采量矿井瓦斯抽采纯量22.0135%=7.70m3/min，按330d计算，则年抽采瓦斯量为：qn=14403307.70/106=3.66mm3。（2）抽采系统服务年限根据瓦斯可抽量及年瓦斯抽采量，考虑1.4的储量备用系数，经计算，全井田瓦斯抽采年限为6.7a。第三章 瓦斯抽采的必要性和可行性论证3.1 瓦斯抽采的必要性3.1.1 规定根据煤矿安全规程第145条及aq1027-2008煤矿瓦斯抽采规范第4.1.14.1.3条规定：有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：（一）1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于