工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)

1、工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)主管礦長(zhǎng):總工程師:安全副總:生產(chǎn)技術(shù)部：科長(zhǎng):編制:單位:日期:工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)一、工作面概況1、井上、下位置及邊界情況2、工作面儲(chǔ)量二、工作面地質(zhì)情況1、煤層情況及頂?shù)装鍘r性2、地質(zhì)構(gòu)造情況3、水文地質(zhì)情況4、其它地質(zhì)情況三、瓦斯抽放鉆孔布置及鉆孔參數(shù)的確定1、鉆孔間距的確定確定合理的鉆孔間距，是要保證鉆場(chǎng)瓦斯抽放量比較穩(wěn)定。即當(dāng)前一個(gè)鉆孔瓦斯流量開始下降時(shí)，下一個(gè)鉆孔邊開始抽出瓦斯。當(dāng)工作面推過鉆孔后，鉆孔瓦斯抽放量達(dá)到極大值的距離就是鉆孔的合理間距。這個(gè)間距的大小，與層間距的大小成正比關(guān)系。根據(jù)煤礦抽放瓦斯所述，一般為層間距的1.52.0倍。由此，得：L=(1.52

2、.0)h式中：L:鉆孔間距，m;h：層間距，m根據(jù)我礦瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)及本工作面巷道布置情況，鉆孔間距取50m。2、鉆場(chǎng)位置及間距確定：鉆場(chǎng)間距的確定，一般是根據(jù)鉆孔間距及鉆孔數(shù)目來確定。間距的大小還和巷道距煤層的遠(yuǎn)近有關(guān)，遠(yuǎn)則可加大鉆場(chǎng)間距，反之，可適當(dāng)縮小。本工作面鉆孔采取鉆場(chǎng)集中式布置，因此，鉆場(chǎng)間距也取50m。3、鉆場(chǎng)規(guī)格：鉆場(chǎng)規(guī)格：長(zhǎng)4m,寬4m,高2.1-2.5m（見野青煤頂板）。鉆場(chǎng)的支護(hù)形式及支護(hù)強(qiáng)度由生產(chǎn)技術(shù)部根據(jù)有關(guān)規(guī)定確定。每個(gè)鉆場(chǎng)施工一個(gè)水坑（具體位置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定），水坑規(guī)格：長(zhǎng)1m,寬1m,深1m。4、鉆孔布置：根據(jù)工作面布置及鉆場(chǎng)布置，鉆孔在水平面上呈扇形布置，在

3、剖面上呈雙排布置。鉆孔布置詳見設(shè)計(jì)圖。5、鉆孔傾角的確定：保護(hù)層工作面回采后，其上部煤層處于一種變形、卸壓和瓦斯釋放的狀態(tài)。如果鉆孔布置在冒落帶內(nèi)，則容易受到破壞，對(duì)抽放不利；如果布置在充分卸壓帶（裂隙帶）內(nèi)，則有利于抽放瓦斯。鉆孔角度的確定主要是選擇鉆孔的終孔為止。終孔位置應(yīng)處于充分卸壓帶內(nèi)。根據(jù)我局及我礦開采保護(hù)層的經(jīng)驗(yàn)，野青工作面采空區(qū)冒落高度為H1=（24）M式中：H1：采空區(qū)冒落高度，m。M:野青煤采高，m。野青工作面采空區(qū)裂隙帶高度為H2=(1030)M式中:H2：采空區(qū)裂隙帶高度，mM:野青煤采高，m。根據(jù)以上所述，鉆孔的終孔位置應(yīng)位于野青工作面采空區(qū)的裂隙帶內(nèi)。因此，我們選擇鉆

4、孔穿過大煤頂板0.51m后，即可停止施工。鉆孔角度可根據(jù)以下公式計(jì)算：tg(a+=h/(a+b)式中：0C:煤層傾角，度；6：鉆孔與水平線的夾角，即鉆孔的傾角，度；h：層間距，m；a：工作面內(nèi)部煤柱一側(cè)阻礙鄰近層卸壓寬度，m；b:兩順槽之間隔離煤柱的寬度，m。鉆孔長(zhǎng)度可根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：L=hCos3/Sin(a+3)*Cos3式中：L:鉆孔長(zhǎng)度，m;h:層間距，m;a:鉆孔傾角，度；6、B煤層真傾角、偽傾角，度。根據(jù)上述及工作面巷道布置，鉆場(chǎng)數(shù)目為個(gè)，每個(gè)鉆場(chǎng)布置5個(gè)鉆孔，鉆孔總數(shù)為個(gè)，鉆孔總深m。鉆孔布置詳見設(shè)計(jì)圖。鉆孔參數(shù)如下表所示鉆孔參數(shù)表鉆場(chǎng)孔號(hào)方位角傾角(。)見煤深度m見頂深度

5、m終孔深度(m)備注合計(jì)鉆孔總數(shù)鉆孔總深6、孔徑：開孑L：mm*m,終孑L：mm5、施工順序：鉆場(chǎng)施工順序：鉆孔施工順序：四、封孔方法及封孔深度：1、封孔方法：鉆孔封孔采用水泥注漿法和采用聚氨脂材料封孔，孔口向里1m為聚氨脂材料封孔，其余封孔材料采用標(biāo)號(hào)不低于325號(hào)的硅酸鹽礦渣水泥，水灰比1:0.81:1。2、封孔深度：不小于20m。3、封孔質(zhì)量要求：(1) 封孔飽滿，無空隙；鉆孔四周不得出現(xiàn)裂縫等漏氣點(diǎn)。五、采空區(qū)瓦斯抽放由于工作面推采過后所有的鉆孔都將損壞，不能再繼續(xù)抽放，因此,大煤煤層中釋放的卸壓瓦斯將全部集中在采空區(qū)中。這些瓦斯的存在，對(duì)工作面的安全很不利，所以必須抽出。1、抽放方法

6、在工作面運(yùn)料巷沿空留巷的支護(hù)上，每間隔70m留設(shè)一個(gè)抽放管路，該管路與運(yùn)料巷的抽放管路直接打岔連接。管路規(guī)格為Dg200*4.5mm，材質(zhì)為無縫鋼管。管路長(zhǎng)度為深入采空區(qū)0.5m即可。2、工作面推采距鉆場(chǎng)一定距離時(shí)（一般為5m左右），將本鉆場(chǎng)的閥門關(guān)閉，提前打開下一個(gè)鉆場(chǎng)的閥門（在工作面距離與工作面最近的鉆場(chǎng)30m時(shí)）開始抽放。工作面推采過鉆場(chǎng)后，將該鉆場(chǎng)與下一個(gè)鉆場(chǎng)之間的管路上的閥門關(guān)閉，打開采空區(qū)管路上的閥門，對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽放。從采空區(qū)抽放出的瓦斯通過運(yùn)料巷中安裝的抽放管路向四二采區(qū)方向抽放，通過四二采區(qū)的抽放系統(tǒng)抽出。鉆孔、管路連接方式如圖所示。抽放主管路抽放采空區(qū)瓦斯管路與主管路連

7、接示意六、抽放量及抽放效果預(yù)計(jì)工作面預(yù)計(jì)瓦斯抽放量如表所示工作面瓦斯抽放量預(yù)計(jì)表四鉆場(chǎng)數(shù)（個(gè)）鉆場(chǎng)抽放重（m3/min）工作面抽放量fm3/min）總抽放重抽放期（目）t1/（刃m3）H）合計(jì)七、管路系統(tǒng)1、管路系統(tǒng)2、管徑選擇根據(jù)下式選擇管徑：D=0.1415（Q/V）1/2式中：D:管徑，m;Q:混合瓦斯量，m3/min;V:流速，m/S,取V=10m/S根據(jù)各巷道瓦斯抽放量（瓦斯?jié)舛劝?0%計(jì)算），管徑計(jì)算結(jié)果如表所示。工作面各巷道管路管徑選擇表巷道名稱純瓦斯量(m3/min)混合瓦斯量(m3/min)計(jì)算管徑(mm)選擇管徑(mm)3、阻力計(jì)算：管路摩擦阻力損失采用下式計(jì)算:H=Q2L

8、g/KD5式中：H:摩擦阻力損失，Pa;Q:混合瓦斯流量，m3/h:瓦斯密度，Kg/m3,瓦斯?jié)舛?0%時(shí)，=0.888Kg/m3；L:管路長(zhǎng)度，m;K:管徑系數(shù)，取K=0.71;D:管路內(nèi)徑，Cm。g：重力加速度,m/s2,取g=10m/s2管路局部阻力損失按摩擦阻力損失的10%計(jì)算。阻力計(jì)算結(jié)果見表。工作面阻力計(jì)算結(jié)果巷道名稱管徑(mm)長(zhǎng)度(m)抽放重阻力損失(Pa)qm/min7小計(jì)局部阻力損失按摩擦阻力的10%計(jì)算合計(jì)根據(jù)計(jì)算，工作面阻力損失為2359.02Pa。根據(jù)水環(huán)式真空泵技術(shù)參數(shù)，真空泵所能產(chǎn)生的負(fù)壓可達(dá)KPa以上，因此，最遠(yuǎn)鉆場(chǎng)口能保持13KPa以上的抽放負(fù)壓。4、鉆場(chǎng)管路

9、各鉆場(chǎng)使用DN100mm管路作搭茬管，除鉆孔與鉆場(chǎng)管連接處使用Dg100鋼絲軟管連接(軟管連接長(zhǎng)度不得超過0.2m)夕卜，其它地方均使用硬管連接。5、附屬設(shè)施安裝：本工作面在總管路及各分支管路其始處以及各鉆場(chǎng)安裝相應(yīng)規(guī)格的閥門、流量計(jì)，各鉆場(chǎng)及管路低洼處必須安裝集放水器。(1) 集放水器：集放水器的大小要滿足鉆場(chǎng)24小時(shí)的涌水量要求。(2) 流量計(jì)：每個(gè)鉆場(chǎng)必須安裝流量計(jì)、閥門和放水器，分支管路及鉆場(chǎng)的流量計(jì)選用流量計(jì)作為計(jì)量器具。6、抽放管路及鉆場(chǎng)管路安裝必須符合管路安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。八、其它1、柔模墻體要嚴(yán)格按規(guī)定施工，密閉要嚴(yán)實(shí)，以防采空區(qū)瓦斯泄漏。2、柔模墻每間隔70m預(yù)留一個(gè)抽放管路安裝孔，以確保對(duì)整個(gè)采空區(qū)進(jìn)行抽放，不使用時(shí)關(guān)閉連接主抽放管路閥門。預(yù)留抽放管在柔模墻上部，施工柔模墻體要預(yù)留出預(yù)留抽放管位置。預(yù)留