瓦斯抽采设计

1、矿井瓦斯抽采课程设计目录1 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11.2瓦斯抽采的可行性论证11.3瓦斯抽采设计的依据22 区域防突措施32.1矿井概况32.2区域防突措施的选择32.3保护层开采的可行性分析32.4保护范围的划定43 瓦斯抽采方法83.1煤层B瓦斯抽采设计83.2煤层A瓦斯抽采设计103.3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135.2管路阻力计算135.3抽采泵选型145.4抽采瓦斯泵确定151 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

2、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?以下简称?防突规定?，突出矿井必须建立满足防突工作要求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要求,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，一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5 m3 /min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3 m3/min，用通风方法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。 ?煤矿瓦斯抽放标准?规

3、定：有以下情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m 3 /min 或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m 3 /min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量到达以下条件的： 大于或等于 40m 3 /min； 年产量 1.01.5Mt 的矿井，大于 30m 3 /min； 年产量 0.61.0Mt 的矿井，大于 25m 3 /min； 年产量 0.40.6Mt 的矿井，大于 20m 3 /min； 年产量等于或小于 0.4Mt 的矿井，大于 15m 3 /min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。1.2瓦斯

4、抽采的可行性论证 传统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程度进行分类，如表所列。表煤层瓦斯抽采难易程度分类 指标难易程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<0.003>14400>10可以抽放0.0030.05144002880100.1较难抽放>0.05<2880<0.11.3瓦斯抽采设计的依据1国家平安生产监督管理总局，国家煤矿平安监察局.防治煤与瓦斯突出规定，2021年2国家平安生产监督管理总局，国家煤

5、矿平安监察局,煤矿平安规程， 2001 年3国家平安生产监督管理总局，煤矿瓦斯抽采标准AQ10272006， 2006 年4国家平安生产监督管理总局，煤矿瓦斯抽采根本指标AQ10262006 2006 年5国家煤矿平安监察局.煤矿瓦斯治理经验五十条.2005年（6） 国务院平安生产委员会办公室，关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见，安委办202117号，2021年7国家平安生产监督管理总局，煤矿低浓度瓦斯管道输送平安保陣系统 设计标准AQ1076_2021, 2021 年2 区域防突措施2.1矿井概况 煤系地层从上到下有煤层A和煤层B，煤层倾角12°，为贫煤；煤层A厚2.6m，煤

6、层B厚2.8m，均具有煤与瓦斯突出危险性。A煤层与B煤层距离为75m，A煤层和B煤层工作面均设计走向长1500m，面长120m，其中A煤层工作面平均瓦斯含量为15m3/t，煤层透气性系数为0.003mD；B煤层工作面平均瓦斯含量为10m3/t，煤层透气性系数为0.1mD。2.2区域防突措施的选择 ?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，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括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

7、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取，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=0.003<0.1，在不采取其它增透卸压措施的前提下较难抽放，而B煤层的煤层透气性系数=0.01，可以抽采。所以可选B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。2.3保护层开采的可行性分析1?防突规定?关于保护层选取的要求 ?防突规定?第四十六条 选择保护层必须遵守以下规定： 在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距

8、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平安或可能破坏突出煤层开采条件的情况外，首先开采保护层。有条件的矿井，也可以将软岩层作为保护层开采； 当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，综合比拟分析，择优开采保护效果最好的煤层； 当矿井中所有煤层都有突出危险时，选择突出危险程度较小的煤层作保护层先行开采，但采掘前必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行效果检验； 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围A 煤层与 B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

9、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 A 煤层垂距为 H=75m，所以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以下公式确定：当 <60°时，H=KMcos当 >60°时，H=KMsin(/2)式中：H允许采用的最小层间距离，m； M保护层的开采厚度，m； 煤层倾角，度； K顶板管理系数，冒落法管理顶板时，K取10充填法管理顶板时，K取6。所以当开采B煤层作为下保护层时允许最小层间距离H = 10×2.8×cos12°=27.4m。A煤层与B煤层距离为 7

10、5m,大于 27.4m。故 选取B 作为下保护层不会破坏上被保护层。3综上，选取B煤层作为保护层，既能符合?防突规定?到达消突效果，又能不破坏被保护层A煤层，可行性得证。2.4保护范围的划定（1） 沿倾斜的保护范围在被保护层中，沿倾斜方向的保护范围可按卸压角划定，如图所示。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，但主要取决于煤层倾角，应根据矿井实际考察结果确定其卸压角，也可参考表的数据进行划分倾向被保护层工作面的保护范围边界。图保护层工作面沿倾斜方向的保护范围 A保护层；B被保护层；C保护边界范围线表保护层沿倾斜方向卸压角煤层倾角°卸压角°12340808

11、07575107783757520738775753069907770406590807050709080706072908070707290807280739078759075807580 由上，根据B煤层的倾角12°，工作面长度120m，假设数值连续变化，76.2可得1=76.2°2=83.8°,那么沿倾斜的有效保护长度：L倾斜=120+ =93.5m2沿走向的保护范围 假设保护层采煤工作面停采时间超过3个月且卸压比拟充分，那么该保护层采煤工作面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、停采线及所留煤柱边缘位置的边界可按卸压角5=56°60°

12、划定。如图所示。对于不规那么煤柱，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，确定煤柱的影响范围。图保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范围A保护层；B被保护层；C煤柱；D采空区；E保护范围；F始采线、采止线 A煤层和B煤层工作面均设计走向长1500m，为方便计算，取卸压角为60°那么沿走向的有效保护长度：L走向=15002×=1314.4m（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选取表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<60<80缓倾斜和倾斜煤层<50<

13、;100在2.3中得证，选取B煤层为保护层时保护垂距27.4m100m。（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连续卸压保护，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，那么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局部煤体处于保护层内，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方法可以很好的解决这一问题。 为全部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围，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=+=371.3m扩展保护层边

14、界 走向上只要将 B 煤层保护层向分别两边扩界 L 扩界即可将 A 煤层走向上整个保护起来。各扩界长度：L扩界=43.4m3 瓦斯抽采方法3.1煤层B瓦斯抽采设计 B煤层具有突出危险性，且设计B煤层为首采煤层，所以需先采取区域防突措施消除突出危险性，才能进行开采。而B煤层的煤层透气性系数为0.1mD，根据表煤层瓦斯抽采难易程度分类，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的根本情况煤层倾角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/t，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。底板岩巷密集穿

15、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危险性， 为尽早进人突出煤层、继续采取顺层钻孔预抽消除工作面突出危险贏得了时间。因此，该方法通常结合工作面顺层钻孔预抽一并采用，具有广泛的造应性，是目前不具备保护层开采条件的突出煤层，区域性瓦斯治理的丰要方法。钻孔布置方法底板岩巷密集穿层钻孔釆前抽采煤巷条带瓦斯是在工作面煤巷(机巷、切眼、风巷)底板 1525m在右的岩层中，布置地板岩巷，构成全负压通风系统；然后在底板岩巷中每隔段距离布置一个钻场，在钻场中向工作面煤巷位置及煤巷两边需控制范围(?防突蚬定?对钻孔控制范围的要求)施工网格式密集穿层钻孔，采前

16、抽采煤巷条带瓦斯，力争在较短的时间内区域性消除工作面煤巷及其周围需要控制范围煤体危险性，使之具备煤巷掘进的条件。可见，底板岩巷密集穿层钴孔条带釆前抽采是为工炸面煤巷掘进效劳的。以上的煤巷条带采前抽采方法适应于工作面倾斜上、下 均为实体煤的条件。如果工作面的上区段已经回采，即工作面风巷紧邻上区段工作面的采空区，煤体已经经历了较长时间的瓦斯排放，那么煤体内形成自消除突出危险区；风巷留设35 m的小煤柱时风巷及其掘进需控制范围处于自消除突出危险区内，可在平安防护措施的保护下进行掘进。这时仅需要在工作面机巷底部岩层内布置一条底板岩巷，然后通过采区边界上山与上区段底板岩巷沟通构成全负压通风系统。 根本要

17、求(1)钻孔控制范围?防突规定?对于钻孔控制回采巷道外侧的规定范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20 m,下帮至少10 m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15 m。因此，底板岩巷穿层钻孔条带采前抽采需要控制工作面煤巷(机巷、风巷、切眼及其两侧需要控制的煤体。(2)钻孔及抽采要求根据我国煤层及瓦斯赋存的特点，结合煤矿现场钻孔施工的实际，确定穿层钻孔直径为 90120 mm，钻孔间距210 m，钻孔间距以煤层顶板为准；钻孔穿透煤层，进入煤层顶板0.5 m；钻孔在煤层内均匀布置，施工完成后钻孔在煤层倾向截面上应呈均匀、规那么的网格状布置。穿层钻孔可用水泥砂浆封孔，封孔长度在8m以上，抽采负压

18、在25 kPa以上。抽采时间以实际抽采情况确定，即将钻孔控制范围内的瓦斯压力或瓦斯含量降至消除 突出危险性的临界指标值以下，但通常情况下穿层钻孔采前抽采时间不小于4个月。3.2煤层A瓦斯抽采设计 煤矿?防突规定?第四十七条规定：开采保护层区域防突措施应当符合以下要求：一开采保护层时，同时抽采被保护层的瓦斯；二开采近距离保护层时，采取措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层；三正在开采的保护层工作面超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的3倍，并不得小于100m；四开采保护层时，采空区内不得留有煤(岩)柱。特殊情况需留煤(岩)柱时，经煤矿

19、企业技术负责人批准，并作好记录，将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图应当标出煤(岩)柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作前，首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。在开采B煤层作为保护层时，需同时抽采A煤层内的瓦斯。虽然A煤层的透气性系数为0.003mD，抽采。但在保护层采动作用下，被保护层的应力下降、膨胀变形及裂隙发育共同促进了煤层透气性系数的显著增加，可实现煤层透气性系数呈百倍至上千倍的增长。被保护层透气性系数的增加促进瓦斯解吸速度和流动速度的加快，使得钻孔瓦斯抽采量显著提高，为倍保护层卸压瓦斯高效抽采提供了条件。B煤层的采高为2.8m，查表不同分带裂隙

20、发育特征及邻近煤层透气性变化可知，被保护层A煤层处在弯曲带内，煤层透气性系数显著提高。表不同分带裂隙发育特征及邻近煤层透气性变化煤层所处位置裂隙分布裂隙特征煤层瓦斯流动特性影响范围煤层膨胀变形煤层透性增加倍数采空区顶板弯曲带以顺层裂隙为主瓦斯层内流动活泼弯曲带上部直到地面>10>1000倍断裂带穿层裂隙和顺层裂隙均发育充分层内瓦斯流动活泼，且具备流向开采工作面的条件上限为采高的1222倍垮落带冒落岩石堆积，存在较大的裂隙通道瓦斯解吸，流入开采工作面上限为采高的46倍采空区底板底鼓裂隙带穿层裂隙和顺层裂隙发育均充分瓦斯流动活泼，且具备流向开采工作面的条件下限为1525m>3&g

21、t;300倍底鼓变形带以顺层裂隙为主瓦斯层内流动活泼下限为5060m 为将被保护层卸压瓦斯在有效卸压期内抽采出来，降低煤层瓦斯含量，时高瓦斯突出危险煤层转变为低瓦斯无突出危险煤层，扩大保护层的有效垂距。根据不同裂隙带分带内裂隙发育程度的不同，位于各带内的被保护有着不同的裂隙特征，而被保护层的卸压流动与聚集受制于煤层的裂隙发育特征，且考虑到上、下被保护层与保护层的位置关系，查设计采用表邻近层卸压瓦斯抽采方法，设计A煤层采用网格式穿层钻孔瓦斯抽采方法。表邻近层卸压瓦斯抽采方法类型被保护层所处层位抽采方法备注下保护层顶板层位弯曲带顶板或底板巷道网格式向上穿层钻孔、地面钻井法可根据需要选取一种方法或多

22、种方法组合使用断裂带走向高位钻孔法、倾向高位钻孔法、沿空留巷钻孔或采空区埋管法、走向长钻法、走向高法、倾向高抽巷法、地面钻井法上保护层底板岩层顶板或底板巷道网格式向上穿层钻孔、走向高抽巷法及沿空留巷钻孔法网格式穿层钻孔瓦斯抽采底板岩巷网格式上向穿层钻孔瓦斯抽采方法是最常见的邻近煤层卸压瓦斯抽采方法, 该方法首先需要在被抽采的煤层工作面底板岩层内施工一条或多条岩石巷道，在岩石巷道 中每隔一定距离施工钻场，在钻场内施工上向穿层钻孔抽采被保护层卸压瓦斯，如图8-18 所示。底板岩石巷道沿工作面走向布置在距被保护厚马5 m考性较好的岩层中，在 倾向上，底板巷布置在被保护层工作面的中部，但以穿层钻孔不出

23、现下向钻孔为原那么。在底 板巷道内，垂直于底板巷每隔一定距离施长度为5s饥的瓦斯抽采钻场，在卸压范围内， 钻场间距与走向上的穿层钻孔间距相同，钻场断面满足钻场施工要求。每个钻场内的穿层 钻孔呈扇形布置,钻孔直径不小f 90 tirni，钻孔间距与被保护层的卸压程度及层间岩层的 裂朦发育程度有关，钻孔进人煤层顶板长度不小于0. 5 m。ix#面开切眼、停采线附近等 未充分卸压或未卸压区域，应根据煤层的原始瓦斯透气、性系数确定钻孔间距，该区域钻孔间 距建议为510 m。#所有抽采钻孔必须在保护层开釆前施工结束，封孔后接入瓦斯抽采管 150 3.3未保护区卸压瓦斯抽采设计4 瓦斯抽采参数4.1 工作

24、面瓦斯涌出量预测 分源预测法预测煤矿瓦斯涌出量也称瓦斯含量预测煤矿瓦斯涌出量。采用分源预测法的实质是按照煤矿生产过程中瓦斯涌出源的多少，各个瓦斯源涌出瓦斯量的大小，来预计煤矿各个时期如投产期、达标期、萎缩期等的瓦斯涌出量。 首采工作面为 B 工作面，该工作面的瓦斯涌出源主要有 B 煤层、邻近层 A 煤层和采空区。采煤工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表示，以 24h 为一个预测圆班，采用式 4-1 进行计算。 Q采 =q 1 +q 2 式4-1 式中：Q 采 采煤工作面相对瓦斯涌出量，m 3 /t； q 1 开采层相对瓦斯涌出量，m 3 /t； q 2 邻近层相对瓦斯涌出量，m 3 /t。1

25、开采层瓦斯涌出量 由于 B 煤层煤厚为 2.8m，属于薄及中厚煤层，在不分层开采时，开采层涌出量可由式 4-2 进行计算。 式4-2 式中：q 开采层相对瓦斯涌出量，m3/t； K1围岩瓦斯涌出系数，K 1 值取值范围为 1.11.3；全部陷落法管理顶板，碳质组分较多的围岩，可取 1.3；局部填充法管理顶板取 1.2；全部充填法管理顶板取 1.1；砂质泥岩等致密性围岩取值可偏小。 K2工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算； K3采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数； m开采层厚度，m； M工作面采高，m； W0煤层原始瓦斯含量，m3/t； Wc运出煤矿后煤的残存瓦斯含量，m3

26、/t。 首采工作面 B 煤层采用全部陷落法管理顶板，K1取 1.3；回采率为 80%，因此 K2为回采率的倒数，K2=1.25。由于采用长壁后退式回采，因此 K3可按照式4-3 进行计算。 K3=L-2h/L 式4-3 式中：L工作面长度，m； h掘进巷道预排等值宽度，其取值可以按照下表进行选取。表 4.1 巷道预排瓦斯带宽度值巷道煤壁暴露时间T/d不同煤种巷道预排瓦斯带宽度H/m无烟煤瘦煤或焦煤肥煤、气煤256.59.011.5507.410.513.01009.012.416.015010.514.218.020011.015.419.725012.016.921.530013.018.0

27、23.0 由于巷道平均暴露时间为 200 天，且 B 煤层煤质为瘦煤，所以 h 取 15.4。因此,K3=L-2h/L=0.743； 煤层为 2.8m，一次采全高，因此 m/M=1；W 0为煤层原始瓦斯含量，10m 3 /t；W c为运出煤矿后煤的残存瓦斯含量，由于贫煤的挥发分为 1020 左右，因此根据下表取 W c =4m 3 /t。表 4.2 纯煤的残存瓦斯含量取值挥发分%6881212181826263535424256WC96644332222 综上可得，开采层瓦斯涌出量为 q1=1.3×1.25×0.743×1×10-4=7.24m3 /t2

28、邻近层瓦斯涌出量邻近层瓦斯涌出量采用式4-4 进行计算 式4-4 式中：q邻近层相对瓦斯涌出量 ，m3/t； mi第 i个邻近层煤层厚度，m； M工作面采高，m； i第 i个邻近层瓦斯排放率，%； W0i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。 本设计中邻近层只有一个，即为 A 煤层。其高度为 2.6m，故 m i =2.6m；M为工作面采高，即 B 煤层的采高，M=2.8m。图 5-1 邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线 1-上邻近层；2-缓倾斜煤层下邻近层；3-倾斜、急倾斜煤层下邻近层 由于 A 煤层位于 B 煤层上方，故 A 煤层为上邻

29、近层，与 B 煤层的间距为 75m，故根据图中取 i=27%。 W o i 为邻近层 A 煤层原始瓦斯含量，15m 3 /t； W ci 为第 i 个邻近层煤层残存瓦斯含量，由表取 W ci =4m 3 /t。 综上可得，邻近层瓦斯涌出量为 q 2 =2.76m 3/t。 因此，工作面瓦斯涌出量 q=q 1 +q 2 =7.24+2.76=10m 3 /t4.2 瓦斯抽采指标 ?强化瓦斯防治十条规定?中指出：“突出矿井必须建立地面永久瓦斯抽采系统。新建突出矿井必须进行地面钻井预抽，做到先抽后建。必须落实以地面钻井预抽、保护层开采、岩巷穿层钻孔预抽为主的区域治理措施。因此，在采取保护层开采或者预

30、抽煤层瓦斯之后，需要进行区域措施效果检验，要求采取措施后的最大参与瓦斯压力或剩余瓦斯含量降到经实验考查确定的临界值以下。由于没有实测值，所以可以按照剩余瓦斯压力 0.74MPa 和参与瓦斯含量 8m 3 /t确定。 由于 B 工作面预测的瓦斯含量为 10m 3 /t，属于突出煤层大于 8m 3 /t，因此需要采取瓦斯抽采方案，使得煤层瓦斯含量降到 8m 3 /t 以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74Mpa 以下。由于题目没有给出其他数据用以计算瓦斯压力，本矿井采用煤层瓦斯含量作为抽采指标；要将煤层瓦斯含量降到 8m 3 /t 以下，就必须使得煤层瓦斯抽采率到达 20%以上。表 4.3 突出煤层采

31、前井下常用的抽采瓦斯方法及参数建议值抽采分类抽采方法封孔长度/m流量m 3/min-1 负压/KPa浓度 /%卸压抽采底板穿层钻孔81030204065原始煤层预抽底板岩巷大面积81015204060底板岩巷预抽煤8510204060顺层钻孔预抽8(封孔深度+2(封孔段长度10151310308(封孔深度+6(封孔段长度1020153060 因此，采用底板岩巷大面积穿层钻孔加顺层钻孔预抽两种方法进行瓦斯抽采，使得工作面的瓦斯抽采率到达 20%以上。这样才能够到达区域效果检验的指标，才能够继续进行正常的生产作业。5 瓦斯抽采管网5.1瓦斯管路 5.1.1 瓦斯管管径 瓦斯管直径选择的恰当与否对抽

32、采瓦斯系统的建设投资及抽采效果均有影响,直径太大,投资就多；直径过小，阻力损就大。 瓦斯管直径一般采用式计算 式中 D瓦斯管内径，m； Q瓦斯管中的瓦斯流量m3/min； V瓦斯管中的瓦斯平均流速，一般取 V=515m/s,取10m/s。 计算：=0.25m5.1.2 瓦斯管管材 瓦斯管材一般选定国家定型产品，如热轧无缝钢管、冷拔无缝钢管和焊接钢管等，也可以采用钢板卷制，壁厚为36mm，并需进行0.20.5MPa 的水压试验合格。目前，PE管也广泛应用于煤矿瓦斯抽采管路中，这种管路具有材质轻、安装方便简捷等特点，强度也能满足要求。建议诸如采空区埋管、抽采系统的主管路选用钢管，干管和支管选用PE

33、管路。5.2管路阻力计算 5.2.1 摩擦阻力 抽采管路的摩擦阻力与管路的流量、长度、内径等参数相关，中的管路长度应考虑最不利的情况，如采区内最远的工作面。 抽采管路摩擦阻力计算公式 式中 H摩管路的摩擦阻力计算，pa； L管路长度，取2000m； K与管径有关的系数，取0.71； D瓦斯管路内径，cm； Q抽采混合瓦斯量，m3/h； 混合瓦斯对空气的密度比，取 0.866。 计算：表不同管径的系数K值通称管径/mm152025324050K0.460.470.480.490.500.52通称管径/mm7080100125150150K0.550.570.620.670.700.715.2.2 局部阻力 局部阻力可用估算法计算，一般取摩擦阻力的 10%20%。管路系统长，