新2201工作面瓦斯抽采設(shè)計教材

1、明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計沁源明鑫煤礦有限公司2201工作面瓦斯抽采設(shè)計第一章 工作面概況一、工作面井上、下位置情況工作面井上地面位于李元鎮(zhèn)崔莊村西北約 1600 米處，地表為森林覆蓋，無建筑物，無人居住。地面標高 1154.9-1281.6 米。本工作面所采煤層為 2 煤層，位于南翼集中回風大巷的東部，東、南、北部為實體煤層，西部為南翼回風大巷。工作面標高 948 米二、工作面頂、底板情況頂、底板 名稱巖石名稱厚 度/ 米特征直接頂白色細砂巖3.5 米左右裂隙、層理均發(fā)育，泥質(zhì)膠結(jié)，破碎易脫落。偽頂灰黑色炭質(zhì) 頁巖0.2 米左右層理、節(jié)理均發(fā)育；破碎易脫落。底板灰白砂質(zhì)頁 巖、細

2、砂巖2.0 米左右層理發(fā)育，分選膠結(jié)均一般。三、工作面內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況本工作面煤層為山西組 2#煤層，根據(jù)已掘運輸及回風順槽分析工作面煤 層賦存穩(wěn)定。工作面煤層平均厚度 1.4m，煤層結(jié)構(gòu)簡單。煤層平均傾角 60 80，煤種為貧瘦煤種。根據(jù)已掘的運輸、回風順槽巷道，該面共揭露兩條 逆斷層，回風順槽米 85-216 米處，落差 2 米；運輸順槽 239-339 處，落差 1.5 米?？赡茉谧鳂I(yè)過程中還有其它構(gòu)造存在于工作面內(nèi)，以上所存在的構(gòu) 造對工作面回采有一定影響，對抽放鉆孔施工基本無一定影響。四、工作面水文地質(zhì)情況 本工作面水文地質(zhì)條件較簡單，除在局部有少量滴水現(xiàn)象外，工作面水第 1 頁 共

3、 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計的主要來源為基巖含水， 最大涌出量為 18m3/h, 正常涌水量為 10m3/h ?；夭蓵r 必須加強水文觀察，做好探放及抽排放水工作，確保安全生產(chǎn)。五、工作面參數(shù)情況工作面傾斜長度 150m，走向 810m，可采面積 117000m2, 保有儲量 229635 噸，循環(huán)進尺為 0.6m，回收率為 97%，煤平均厚 1.4m, 煤容重 1.35 噸。六、工作面瓦斯賦存情況根據(jù)河南理工大學 2010年 11月編制的沁源明鑫煤礦有限公司 2#煤層 瓦斯賦存參數(shù)測定報告資料， 2#煤層瓦斯參數(shù)如下：煤層瓦斯含量最大為 7.6m3/t ，煤的孔隙率為 9.

4、31%，煤層透氣性系數(shù)為 0.0692-0.2101m /Mpa.d, 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為 0.0428-0.2042d -1 ，百米鉆孔初始瓦斯涌出量30.045m /m.h 。七、煤塵爆炸危險性2016年 5月 9日由山西公信安全技術(shù)有限公司對 2號煤層煤樣做了煤塵 爆炸性鑒定，揮發(fā)分 15.39%，火焰長度 20mm，抑制煤塵爆炸最低巖粉用量 60%，鑒定結(jié)果：判定該礦 2 號煤層煤塵具有爆炸性。八、煤層自燃傾向性2016年 5 月 9日由山西公信安全技術(shù)有限公司對 2號煤層煤樣做了煤自 燃傾向性鑒定，全硫 (St.d)0.46%，煤吸氧量 ，自燃傾向性等級 類，自燃傾向性為不易自燃

5、煤層。第二章 工作面瓦斯抽采設(shè)計一、瓦斯抽采的必要性1 、工作面瓦斯來源情況分析根據(jù)地質(zhì)部門提供的 2201 工作面頂?shù)装宓刭|(zhì)情況， 2#煤層的上鄰近層 為 1#煤層，下鄰近層為 3#煤層。根據(jù)河南理工大學于 2010 年 11 月編制的沁第 2 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計源明鑫煤礦有限公司 2 號煤層開采礦井瓦斯涌出量預(yù)測 , 結(jié)合鄰近工作面瓦 斯涌出量綜合分析得出，工作面回采時瓦斯來源主要為：本煤層、鄰近層和 采空區(qū)。2、工作面瓦斯涌出量預(yù)測根據(jù)河南理工大學 2010年 11 月編制的沁源明鑫煤礦有限公司 2#煤層 瓦斯涌出量預(yù)測報告資料，結(jié)合鄰近工作面正常抽采

6、期間絕對瓦斯涌出量 最大為 13.18m3/min 。其中本煤層瓦斯涌出量為 3.53m3/min ，占工作面瓦斯 涌出量的 27%；上鄰近層瓦斯涌出量為 7.01m3/min ，占工作面瓦斯涌出量的 53%；采空區(qū)瓦斯涌出量為 2.64m3/min ，占工作面瓦斯涌出量的 20%。預(yù)計本工作面正?；夭善陂g絕對瓦斯涌出量不小于 13.18m3/min 。3、工作面供給風量工作面采用 “U” 型的通風方式（ 通風系統(tǒng)圖見附圖）。 按照工作面有效通風斷面及工作面 4m/s 風速計算，工作面最大配風量 1693.44m3/min。經(jīng)計算工作面除抽放瓦斯外，回風順槽按風排瓦斯?jié)舛炔怀^1進行 管理，工

7、作面設(shè)計配風量350.7m3/min能夠滿足抽放后稀釋瓦斯的通風要求。按照工作面抽采率和工作面瓦斯涌出量，利用以下公式計算該工作面最 低配風量為 1267m3/min 。100*q 采 *K 采通 *（1-K 抽放率 ）Q 采 = C式中： Q 采 工作面需風量， m3/minq 采采煤工作面瓦斯絕對涌出量， m3/minK 抽放率 瓦斯抽放率， %；K 采通 采煤工作面瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取 1.2； C回風流中允許瓦斯?jié)舛?。?3 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計4、工作面風排瓦斯量根據(jù)鄰近工作面生產(chǎn)期間絕對瓦斯涌出量為 13.18m3/min ，抽放量為8.23m3

8、/min ，工作面剩余的絕對風排瓦斯量為 4.95m3/min ，對照 AQ10262006 煤礦瓦斯抽采基本指標及回風流允許瓦斯?jié)舛龋?2201 工作面瓦斯抽采率 不得小于 60%，故風排瓦斯量不大于 4.95m3/min 。5、工作面采用瓦斯抽采的必要性 根據(jù)礦井瓦斯涌出量預(yù)測報告瓦斯主要來源分布情況，結(jié)合鄰近工 作面瓦斯涌出量，并對照煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定工作面絕對瓦斯涌 出量大于 5m3/min 必須進行瓦斯抽采。依據(jù)鄰近工作面瓦斯涌出量的測定結(jié) 果，采煤工作面瓦斯涌出量為 13.18m3/min ，依據(jù)2 號煤層瓦斯賦存參數(shù)測 定報告的結(jié)論，工作面煤層屬于較難抽放和可以抽放之間，所

9、以需對該工 作面進行瓦斯抽采工作。二、瓦斯抽采的可行性分析根 據(jù) 2 號 煤 層瓦 斯賦存 參數(shù) 測定報 告， 煤層 透氣 性 系數(shù) 為 0.0692-0.2101m 2/Mpa2.d ，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為 0.0428-0.2042d -1，按照 AQ10272006煤礦瓦斯抽采規(guī)范中“煤層瓦斯抽采難易程度”的要求， 2201 工作面煤層屬較難抽放和可以抽放煤層中間。三、瓦斯抽采方案的確定1、抽采方案的確定依據(jù) 參考鄰近礦井抽放情況及抽放效果，確定本工作面抽放方法為： 工作面采用雙側(cè)順層平行鉆孔方式進行本煤層預(yù)抽。工作面鄰近層采用鉆場迎向鉆孔的抽放方法進行鄰近層瓦斯抽放。當工第 4 頁

10、共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計作面上隅角瓦斯超限時，采用采空區(qū)插管或埋管抽放。2、抽采方法的選擇依據(jù)(1) 回采工作面開采層瓦斯抽放方法 考慮順層布孔方法鉆孔揭露煤層面積大，在煤中打鉆速度快、成本低， 優(yōu)先考慮順層布孔的方式，結(jié)合煤層較薄工作面相對較長，單側(cè)鉆孔成孔率 較小，施工難度較大的情況，本工作面采用平行于工作面雙側(cè)布孔，兩側(cè)鉆 孔在工作面中部相互重疊 20m。(2) 回采工作面鄰近層瓦斯抽放結(jié)合礦井煤層賦存、通風及瓦斯管理等情況， 回采工作面通風系統(tǒng)為 “U” 型通風，根據(jù)礦井瓦斯來源分析，鄰近層是工作面瓦斯的重要來源，采用鉆 場迎向鉆孔向采空區(qū)上方裂隙帶施工高位鉆

11、孔抽放鄰近層瓦斯。3、鉆孔參數(shù)的選擇(1)鉆場迎向抽放鉆孔參數(shù)鉆場數(shù)： 20個；鉆場間距： 40m( #鉆場距工作面切眼 50m)；鉆場鉆孔數(shù)： 6 個；開孔直徑： 120mm；終孔直徑： 120mm；鉆孔角度：傾角根據(jù)煤層傾角實際情況調(diào)整；鉆孔夾角：與巷道中線成 1°、5°、 9°、15°、20°、 25°； 鉆孔位置：布置在頂板巖層中；封孔長度：不小于 8m。第 5 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計（2）本煤層瓦斯抽放鉆孔參數(shù) 鉆孔開孔位置：回風、運輸順槽內(nèi)距底板高 1.2m； 鉆孔方位角： 90°

12、（與巷道中線形成的夾角） ； 鉆孔開孔傾角：煤層傾角大于 1°（傾角根據(jù)煤層賦存實際情況調(diào)整 ） ； 開孔直徑： 120mm；鉆孔終孔直徑 : 120mm； 鉆孔間距： 5m 鉆孔長度 : 85m ； 封孔長度：不小于 8m； 抽放時間：鉆孔預(yù)抽時間不小于 120 天。4 、抽采鉆孔的布置方式（1）鄰近層鉆孔的布置參數(shù)在 2201 回風巷內(nèi)切眼以外每隔 40m布置 1 個鉆場，鉆場規(guī)格為： 4m× 3m × 2.4m（寬×深×高 ） ，鉆場由技術(shù)科負責設(shè)計并組織施工。 20個鉆場內(nèi)共布 置 120 個鄰近層鉆孔， 合計進尺為 11040m。鉆孔

13、方位角為逆時針方向旋轉(zhuǎn)形 成的夾角。鉆場內(nèi)鉆孔參數(shù)情況見附表（2）本煤層鉆孔參數(shù)的布置預(yù)抽時間的確定2 號煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) 0.0428-0.2042d-1 ，百米鉆孔初始瓦斯 涌出量 0.045m3/m.h ，工作面長 150m，順槽最長推進長度為 670m；百米鉆孔 在不同時間 t 內(nèi)可抽采的瓦斯總量 （Qt）和鉆孔抽采有效系數(shù)（ K）按下式計第 6 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計Qt=1440 q0 ·(1 -e-at)/ K=Qt/Qj=(1-e-at)式中： Qt 百米鉆孔在 t 時間內(nèi)可抽瓦斯總量， m3； t 抽采時間， d；K鉆孔抽采有

14、效系數(shù)，； q0百米鉆孔初始瓦斯流量， m3/min·100m，取 0.045 ； a衰減系數(shù)， d-1 ，取 0.0428 ；QJ鉆孔極限瓦斯涌出量， QJ=1440q0/ ，m3； 計算結(jié)果見表。不同抽采時間內(nèi)百米鉆孔抽采瓦斯總量及鉆孔抽采有效系數(shù)表預(yù)抽時間(天)6090120150抽采瓦斯總量 Qt( m3)1398148215051511鉆孔抽采有效系數(shù) K ( %)92.3397.8899.4199.84 鉆孔間距的確定從上表可以看出，預(yù)抽時間為 120 天時，抽采有效系數(shù)為 99.41%，因此礦井實際鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯時間定為 120 天。下面對鉆孔預(yù)抽時間為 120 天時

15、，抽采影響范圍進行計算： 100· Qt·(L/100) /( L·M·D· Y·X)式中： 鉆孔抽采影響范圍內(nèi)的瓦斯抽采率，；L 鉆孔實際有效長度， 85-8=77m；M 煤層平均厚度， m；D 鉆孔抽采影響范圍， m；Y 煤的視密度， t/m3 ；X 煤層瓦斯含量， m3/t 。第 7 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計不同鉆孔抽采影響范圍內(nèi)的瓦斯抽采率統(tǒng)計表()L(m)M(m)Y(t/m 3)X(m 3/t)D(m)89.03771.31.357.60471.22771.31.357.60559.35771.

16、31.357.606對照上表，本著既要減少鉆孔工程量又要保證抽采效果的原則，應(yīng)根據(jù) 具體的鉆孔預(yù)抽時間來確定鉆孔間距。 由表可以得出，開采層預(yù)抽時間為 120 天時，鉆孔影響范圍內(nèi)瓦斯抽采率為 71.22%，能夠滿足抽采要求。本工作面預(yù)抽時間為 120 天，順層鉆孔間距為 5.0m，雙側(cè)布孔，鉆孔總 數(shù)為 268 個，工作面順層鉆孔參數(shù)。2 號煤層平行工作面鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔與巷道夾 角（ °）鉆孔傾角（°）孔深（m）鉆孔直徑 （ mm ）孔間距（m）開孔高度（m）2 號煤層回風順槽 平行工作面鉆孔90大于煤層傾角 1°851205.01.22 號煤層運輸

17、順槽 平行工作面鉆孔90大于煤層傾角 1°851205.01.25 、鉆孔封孔工藝鉆孔采用囊?guī)綆鹤{封孔技術(shù)，封孔長度為8m，封孔管為直徑 65mm的 PVC管（阻燃、抗靜電），再用 65mm鉆孔連接管（阻燃、抗靜 電鎧裝膠管）連接到支管上，再連接到主管上，最后到達地面瓦斯抽采泵站 形成系統(tǒng)。囊?guī)阶{封孔法的關(guān)鍵是一個孔內(nèi)安裝一次性囊袋注漿裝置。該裝置 通過兩個囊袋封堵一段鉆孔，兩個囊袋之間有一段塑料管，塑料管上開設(shè)有 鉆孔注漿口，通過鉆孔注漿口向兩個囊袋之間的鉆孔注漿，并形成注漿壓力 使?jié){液向鉆孔壁滲透。囊?guī)阶{封孔原理見圖。第 8 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作

18、面瓦斯抽采設(shè)計注漿材料：采用快硬硫鋁酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥復合作為注漿材料的基礎(chǔ)，適量地加入外加劑激發(fā)活性。6、抽采效果預(yù)測（1）抽采量計算鄰近層鉆孔、本煤層鉆孔抽采量預(yù)測：回采工作面本煤層預(yù)抽及邊采邊抽瓦斯抽采量預(yù)計：預(yù)抽工作面單孔抽采量為 0.00671m3/min ，工作面最大推進長度為 780m， 雙側(cè)布孔，孔間距為 5.0m，經(jīng)計算工作面應(yīng)布置 312 個鉆孔，則預(yù)抽工作面 抽采總量為 2.09m3/min 。待預(yù)抽工作面轉(zhuǎn)變?yōu)榛夭晒ぷ髅婧?，預(yù)抽鉆孔還可作為邊采邊抽鉆孔對 煤層進行瓦斯抽采，從而提高瓦斯抽采量，減少開采層的瓦斯涌出，回采工 作面邊采邊抽量取預(yù)抽工作面預(yù)抽量的 70%

19、，則回采工作面邊采邊抽總量為 1.48m3/min 。鄰近層抽采量預(yù)計工作面鄰近層瓦斯涌出量最大為 9.65m3/min ，利用回風順槽煤層內(nèi)鉆場 布置迎向穿層鉆孔對鄰近層瓦斯進行卸壓抽放，根據(jù)一般經(jīng)驗，回采工作面 開采形成的采動裂隙主要分布于工作面上方裂隙帶，設(shè)計鄰近層瓦斯抽放率 按照 70%，則 2 號煤回采工作面鄰近層瓦斯抽放量預(yù)計為：第 9 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計Q采鄰 =q式中：Q采鄰工作面鄰近層瓦斯預(yù)抽量， m3/min ；q 采鄰回采工作面鄰近層瓦斯涌出量， m3/min ； 瓦斯預(yù)抽率，取 70%。經(jīng)計算工作面鄰近層瓦斯抽放量Q采鄰=9.65 &

20、#215; 70%=6.75m3/min（2）抽采率計算根據(jù)公式： = QC標量/ （QC標量+ Qf 標量） =工作面抽采率%QC標量 =工作面標準狀況抽采量 m 3/minQf 標量 =工作面標準狀況風排量 m 3/min= QC標量÷（QC標量+ Qf 標量）=8.23 ÷（ 8.23+4.95 ）=62%7 、抽采管路選型計算 根據(jù)鉆孔布置情況，回風巷布置兩趟抽放管路用于抽放回風巷內(nèi)鄰近層 鉆孔和本煤層鉆孔；運輸順槽布置一趟抽放管路用于抽放運輸順槽內(nèi)本煤層 鉆孔。低負壓抽采管路阻力及負壓計算（1）低負壓抽采管路的選擇 管徑選擇采用下式計算：D=0.1457（Qc/v

21、）0.5 式中： D管道內(nèi)徑， m;Qc 混合瓦斯量 , m 3/min;第 10 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計v 管內(nèi)瓦斯流速 , m/s 取 8m/s 將數(shù)值代入上式則： D=0.1457×( 10.74/8 )0.5=0.17m 因此，工作面回風巷內(nèi)低負壓管路選用外徑 219mm×6mm的螺旋焊管(2) 、低負壓管道阻力計算： 低負壓抽放管道沿程阻力計算公式如下：H=9.81×L×r×Q2/(K ×D5)式中： H沿程阻力， Pa，L管道長度 m ，r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺?，K系數(shù)，Q混合瓦斯流量

22、， m3/hD管道內(nèi)徑， 將數(shù)據(jù)代入上式得：主管道：H 主=9.81×L×r×Q2/(K ×D5)25H 主=9.81×700×1.17×(30×60)2/ ( 0.71 ×505)=134.9pa 式中： H主管道沿程阻力 PaL主管道長度 m ， L=700 米r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺?r=1.17K系數(shù) K=0.71Q主管道混合瓦斯流量 m 3/h 主管道的混合流量為 30m3/min.第 11 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計D主管道內(nèi)徑 50cm局部阻力按沿程阻力的

23、15%計算，則總阻力為H主總=134.9 ×0.15 134.9=155pa支管道：H 支=9.81×L×r×Q2/(K ×D5)H 支=9.81×230×1.09×(20×60)2/ ( 0.71 ×255)=511pa 式中： H支管道沿程阻力 PaL支管道長度 m ， L=230 米r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺?r=1.09K系數(shù) K=0.71Q支管道混合瓦斯流量 m /h支管道的混合流量為 20m3/minD支管道內(nèi)徑 25cm局部阻力按沿程阻力的 15%計算，則總阻力為H主總=511

24、× 0.15 511=588pa干管道：H 干=9.81×L×r×Q2/(K ×D5)25H 干=9.81 ×790×1.09 ×( 10.7 ×60) 2/ (0.71×205)=1532pa 式中： H支管道沿程阻力 PaL支管道長度 m ， L=790 米r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺?r=1.09K系數(shù) K=0.71Q支管道混合瓦斯流量 m /h第 12 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計支管道的混合流量為 10.7m3/minD支管道內(nèi)徑 20cm局部阻力按沿程阻力

25、的 10%計算，則總阻力為H干總=1532×0.1 1532=1685pa 則：低負壓管道總阻力為 1555881685=2428pa。（3）、低負壓瓦斯抽放泵流量選型計算：泵的流量： Q=（Q混/） ×K式中： Q混混合氣體流量， m3/min ；泵的機械效率， =0.8 ；K 備用系數(shù)， 取 K=1.2 。 將數(shù)據(jù)代入上式得：3Q=（30/0.8） × 1.2=45m3/min（4）、低負壓泵的壓力： H=（H總+H）× K式中： H孔口負壓， pa，取 H=6kpa；K 備用系數(shù)， K=1.2。所以：H =（2428+6000）×1.2=

26、10113pa 高負壓抽采管路阻力及負壓計算（1）高負壓抽采管路的選擇 管徑選擇采用下式計算：D=0.1457（Qc/v）0.5式中： D管道內(nèi)徑， m;Qc 混合瓦斯量 , m 3/min;v 管內(nèi)瓦斯流速 , m/s取 8m/s第 13 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計將數(shù)值代入上式0.5則： D=0.1457×( 3.5/8 )0.5=0.11m 因此工作面運輸順槽、 回風順槽內(nèi)高負壓管路選用外徑 219mm×6mm的螺 旋焊管。(2) 、高負壓管道阻力計算： 低負壓抽放管道沿程阻力計算公式如下：H=9.81×L×r×

27、;Q2/(K ×D5)式中： H沿程阻力， Pa，L管道長度 m ，r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺龋琄系數(shù)，Q混合瓦斯流量， m3/hD管道內(nèi)徑，將數(shù)據(jù)代入上式得：主管道：H 主=9.81×L×r×Q2/(K ×D5)H 主=9.81×930×1.1×(10.5×60)2/ ( 0.71 ×355)=107pa 式中： H主管道沿程阻力 PaL主管道長度 m ， L=1690 米r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺?r=1.1K系數(shù) K=0.71Q主管道混合瓦斯流量 m 3/h第 14 頁 共 23

28、頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計主管道的混合流量為 10.5m3/min.D主管道內(nèi)徑 35cm局部阻力按沿程阻力的 15%計算，則總阻力為H主總=107× 0.15 107=123pa支管道：H 支=9.81×L×r×Q2/（K ×D5）H 支=9.81×1560×1.06×（7×60）2/ （ 0.71 ×205）=1276pa 式中： H支管道沿程阻力 PaL支管道長度 m ， L=1560 米r 混合瓦斯?jié)舛葘諝獾拿芏缺?r=1.06K系數(shù) K=0.71Q支管道混合瓦斯流量 m

29、 3/hD支管道內(nèi)徑 20cm局部阻力按沿程阻力的 15%計算，則總阻力為H支總=1276×0.15 1276=1467pa則：高負壓管道總阻力為 1231467=1590pa。（3）、高負壓瓦斯抽放泵流量選型計算：泵的流量： Q=（Q混/） ×K式中： Q 混混合氣體流量， m3/min ； 泵的機械效率， =0.8 ；K備用系數(shù)， 取 K=1.2。將數(shù)據(jù)代入上式得：第 15 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計Q=（10.5/0.8） ×1.2=15.8m3/min（4）、高負壓泵的壓力： H=（H總+H）× K式中： H孔口負壓，

30、 pa，取 H=13.3kpa；K 備用系數(shù)， K=1.2。所以：H = （1590+13300）× 1.2=17868pa8、抽采管路系統(tǒng)布置情況（ 1）、抽采系統(tǒng)方面 工作面順槽抽采管路南翼回風巷回風斜井地面泵站（2）、管路布置情況根據(jù)井下工作面順槽實際布置情況與 2201工作面絕對瓦斯涌出量、 預(yù)計 的瓦斯抽出量及瓦斯抽采率： 2201 回風巷從距切眼口 50m處靠工作面外側(cè)沿 底板鋪設(shè)一趟 DN219mm抽采管路, 共需鋪設(shè) 780m，用于工作面鄰近層抽采鉆 孔。管路鋪至回風口和主管道接通。 2201 回風巷從距切眼口 10m處靠工作面 外側(cè)沿底板鋪設(shè)一趟 DN219mm抽采

31、管路, 共需鋪設(shè) 800m，用于回風順槽本煤 層抽采鉆孔，管路鋪至回風口和主管道接通。 2201 運輸順槽從距切眼口 10m 處靠工作面外側(cè)沿底板鋪設(shè)一趟 DN219mm抽采管路 , 共需鋪設(shè) 800m，用于運 輸順槽本煤層抽采鉆孔，管路鋪至回風繞道口和主管道接通。拐彎處三通、 短節(jié)、彎頭等根據(jù)現(xiàn)場情況自行加工。（3）、管路安裝要求 抽采管路沿底板鋪設(shè)， 使用支架進行支設(shè)， 每根管路不小于兩個支點， 管路離地高度大于 300mm管, 路安裝要求平、 直、穩(wěn)、嚴密不漏氣， 不拐死角， 坡度較大地段使用彎頭進行過度。第 16 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計 抽采支管路上孔板

32、流量計安設(shè)地點前后 20 米范圍內(nèi)要求平直，且孔板 方向必須正確。 回風巷抽采管路上每個鉆孔口加設(shè)抽放三通一個及低洼處加設(shè)放水除 渣裝置。 抽采管路上自制短節(jié)、三通、放水器、把手等必須經(jīng)過防腐處理。 低負壓抽采管路上每隔 40m加設(shè)一個蝶閥；高負壓抽采管路上每隔 40m 加設(shè)一個蝶閥。 抽采管路上三通的位置應(yīng)根據(jù)鉆孔布置方式位置等進行調(diào)整安裝。 管路安裝必須采用螺栓緊固法蘭盤中間加橡膠墊圈的方法，法蘭盤螺 栓必須加滿擰緊。 瓦斯管路與鉆孔的連接裝置必須安裝瓦斯檢查孔，連孔用鎧裝膠管必 須阻燃、抗靜電。 在瓦斯主管、干管、鉆孔聯(lián)接裝置處以及認為需要的地點，都必須設(shè) 置閥門，閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點的

33、管徑相匹配。 抽采支管路上必須按照規(guī)定安裝自動監(jiān)測監(jiān)控裝置（管道高濃、管道 一氧、管道溫度、管道流量、管道壓力） ，并且能正常聯(lián)網(wǎng)上傳。? 管路安裝完畢后，必須進行打壓試驗。第三章 抽采工程概況2201 工作面采用鄰近層抽采鉆孔和本煤層抽采鉆孔相結(jié)合， 共設(shè)計施工 本煤層鉆孔 312 個，進尺 26520米；鄰近層鉆孔 120個，進尺 11040米。設(shè) 計安裝低負壓抽采管 780 米，高負壓抽采管 1600米。預(yù)計 2201工作面抽采 工程用時 90 天。第 17 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計一、工程安排根據(jù) 2017 年采掘生產(chǎn)銜接計劃， 2201 工作面抽采工程施

34、工安排為：回風（運輸）順槽抽采管路安裝回風（運輸）順槽鄰近層和本煤層鉆孔施工鉆場鉆孔封孔鉆孔與管路連接進行抽采二、勞動組織作業(yè)內(nèi)容人員分工勞動時間（ 8 小時）圓班使用設(shè)備、工具甲乙丙鉆孔 施工操作鉆機1113ZDY4000S型 液壓坑道鉆機上 鉆 桿、上送水器、 搬運鉆桿2226檢修工0011合計33410鉆孔封孔及 聯(lián)孔封孔0022注漿泵封孔聯(lián)孔0022合計0044管路安裝抬運管路0808扳手、吊鏈鋪設(shè)管路0404連接螺栓0202合計014014說明：以上是一個工作面、一臺鉆機勞動組織人員安排情況。多個工作 面、多臺鉆機作業(yè)時勞動組織相同三、施工工藝流程（一）鉆孔施工工藝流程第 18 頁

35、共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計調(diào)整鉆機角度收尾二）二）鉆孔封孔施工工藝流程整理現(xiàn)場準備材料、封孔設(shè)備根據(jù)鉆孔直徑大小配備封孔料將以上準備好的 封孔器插入鉆孔內(nèi)第四章 運輸方式及管理軌道大巷運輸由運輸隊負責，將設(shè)備、管路轉(zhuǎn)至工作面順槽口，由抽放 隊人員進行轉(zhuǎn)運。一、材料、設(shè)備的運輸路線 地面材料裝車副斜井南翼軌道巷工作面作業(yè)地點。二、運輸管理措施第 19 頁 共 23 頁明鑫煤礦 2201 工作面瓦斯抽采設(shè)計運輸管理措施由運輸單位根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定。第五章 通風瓦斯管理一、瓦斯傳感器布置1、鉆孔施工地點瓦斯傳感器設(shè)置：在施工地點下風側(cè) 5m內(nèi)設(shè)置瓦斯傳 感器。2、傳感器安設(shè)

36、位置：傳感器應(yīng)垂直懸掛在距頂板 （頂梁）不得大于 300mm， 距巷道側(cè)壁不得小于 200mm處。3、瓦斯傳感器報警、斷電、復電濃度和斷電范圍：報警濃度 0.8% CH4，斷電濃度 0.8% CH4，復電濃度 0.8% CH4，斷 電范圍：施工巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。二、通風管理措施 由通風科編制詳細的通風管理措施。第六章 機電管理一、設(shè)備配備表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號設(shè)備容量數(shù)量備注1鉆機ZDY-4000S55KW1施工鉆孔2絞車11.4KW11.41拉鉆機3泥漿泵BW-25015KW1打鉆供水使用4磁力啟動器QBZ200/660200A1聯(lián)絡(luò)開關(guān)5磁力啟動器QBZ120/660120A1鉆機控制開關(guān)6磁力啟動器QBZ80/66080