煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯抽采設(shè)計(jì)編制指引

1、XX公司XX煤礦XX煤巷掘進(jìn)工作面抽采設(shè)計(jì)（網(wǎng)上征求意見稿）編制單位：編制人：審 核：單位負(fù)責(zé)人：X年X月X日1會(huì)審意見會(huì)審時(shí)間：年 月 日 主持人：（必須是總工程師或礦長） 會(huì)審意見：1.會(huì)審意見共條會(huì)審人員簽字單位姓名職務(wù)單位姓名職務(wù)會(huì)審人員必須包括通防副總、地質(zhì)副總、安全副總，通風(fēng)、技術(shù)、安監(jiān)、 地測、調(diào)度室、施工單位部門負(fù)責(zé)人或技術(shù)負(fù)責(zé)人（必須有助理以上職稱） 參加。審批意見：（必須經(jīng)總工程師和礦長審批）審批人簽字:第一章編制依據(jù)4第二章概況5一、礦井（采區(qū)）基本情況 5二、掘進(jìn)工作面情況5第三章安全系統(tǒng)7一、通風(fēng)系統(tǒng)7二、抽采系統(tǒng)7三、監(jiān)控系統(tǒng)7四、供電系統(tǒng)7五、人員定位系統(tǒng)7六、通

2、信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)7七、礦井壓風(fēng)系統(tǒng)8八、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)8九、供水施救8第四章 XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯涌出情況 9一、XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯含量情況 9二、XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)計(jì) 9第五章XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯綜合治理措施 10一、掘進(jìn)工作面瓦斯綜合抽采治理 10二、瓦斯抽采管路選型 14三、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算 14第六章抽采工程計(jì)劃17一、鉆孔施工計(jì)劃 17二、瓦斯管路施工計(jì)劃 17三、有效預(yù)抽時(shí)間及預(yù)抽效果 17XX煤巷掘進(jìn)工作面抽采設(shè)計(jì)第一章編制依據(jù)一、煤礦安全規(guī)程（2016版）；二、防治煤與瓦斯突出細(xì)則（2019年版）；三、煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定；四、煤礦瓦斯抽采規(guī)范（AQ1027

3、-2006）;五、煤層瓦斯含量井下直接測定方法（GB/T2325。；六、煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法（ AQ/T1047-2007）;七、煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50471-2018 ;八、煤礦礦井風(fēng)量計(jì)算方法（MT/T634-2019）;九、XX工作面地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)資料；十、貴州省相關(guān)規(guī)定及要求。（相關(guān)規(guī)定如有變化，以最新版本為準(zhǔn)）第二章概況一、礦井（采區(qū)）基本情況1 .開采煤層賦存情況簡述礦井（采區(qū)）開采范圍內(nèi)的各煤層厚度、間距及可采煤層。包含煤層自燃發(fā)火傾向性、煤塵爆炸危險(xiǎn)性情況。2 .突出危險(xiǎn)性鑒定情況井田范圍內(nèi)采掘工程揭露的所有平均厚度在 0.3m及以上的煤層突出危險(xiǎn)性鑒定

4、情 況，及相鄰礦井開采的同一煤層鑒定或者認(rèn)定情況。3 .礦井（采區(qū)）采取的瓦斯抽采措施簡述礦井（采區(qū)）是否開采保護(hù)層、采掘工作面采取的哪種預(yù)抽煤層瓦斯措施。4 .礦井打鉆抽采隊(duì)伍建設(shè)情況簡述打鉆抽采隊(duì)伍建設(shè)情況。二、掘進(jìn)工作面情況1 .掘進(jìn)目的、掘進(jìn)工藝與施工組織及巷道用途2 .巷道設(shè)計(jì)長度、標(biāo)高范圍、開門位置及服務(wù)年限3 .相關(guān)巷道采掘關(guān)系說明與上、下鄰近工作面關(guān)系（如煤巷掘進(jìn)工作面在保護(hù)范圍內(nèi)，需明確說明范圍）說明與同層位鄰近工作面關(guān)系。對煤巷掘進(jìn)工作面應(yīng)力情況進(jìn)行分析。4 . XX工作面巷道布置及巷道支護(hù)方式5附圖1 : XX工作面施工平、剖面圖巷道支護(hù)方式進(jìn)行說明。5 .煤層賦存概況說

5、明工作面掘進(jìn)煤層（包含與掘進(jìn)煤層層間距小于 5m的所有煤層，下同）產(chǎn)狀、 煤的結(jié)構(gòu)類型、破壞程度，平均煤厚、傾角、埋深（最大埋深位置）、夾什（軟分層） 分布等內(nèi)容（附綜合柱狀圖說明）。說明掘進(jìn)工作面頂?shù)装鍘r性。6 .區(qū)域煤層瓦斯地質(zhì)情況包含煤層鑒定情況、瓦斯參數(shù)測定情況等7 .地質(zhì)構(gòu)造情況說明掘進(jìn)工作面（包括工作面鄰近區(qū)域）構(gòu)造發(fā)育情況。（地質(zhì)部門應(yīng)根據(jù)鉆孔資 料分析構(gòu)造情況，并說明構(gòu)造對掘進(jìn)工作面的影響范圍）如有構(gòu)造，說明構(gòu)造的落差、 產(chǎn)狀、發(fā)育情況，并在附圖1 XX掘進(jìn)工作面布置平、剖面圖中標(biāo)明構(gòu)造與掘進(jìn)工作面 的位置關(guān)系及相關(guān)參數(shù)。第三章安全系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)方式、主通風(fēng)機(jī)主要運(yùn)行參

6、數(shù)（型號、電機(jī)功率、葉片運(yùn)行角度）、礦井（采區(qū)）總進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)量，有效風(fēng)量率等。XX工作面局部通風(fēng)情況，局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)、局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行型號。附圖2: XX工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖二、抽采系統(tǒng)抽采泵主要運(yùn)行參數(shù)（型號、電機(jī)功率、目前主要抽采參數(shù)）、礦井抽采率、礦井 主要抽采管路布置情況等。簡述XX工作面局部抽采系統(tǒng)布置情況，抽采自動(dòng)計(jì)量裝置安設(shè)情況。三、監(jiān)控系統(tǒng)簡述礦井監(jiān)控系統(tǒng)主要情況介紹XX工作面（及鉆孔施工巷道）監(jiān)控系統(tǒng)布置情況（傳感器安裝位置、報(bào)警濃度、斷 電濃度、復(fù)電濃度、控制區(qū)域）四、供電系統(tǒng)簡述XX工作面（及鉆孔施工巷道）供電系統(tǒng)。五、人員定位系統(tǒng)簡述礦井人員定位系統(tǒng)及XX工作面（及鉆孔施

7、工巷道）射頻卡信號接收器安裝情 況。六、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)簡述礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)及 XX工作面（及鉆孔施工巷道）通信聯(lián)絡(luò)電話安裝情況。七、礦井壓風(fēng)系統(tǒng)簡述礦井壓風(fēng)系統(tǒng)及XX工作面壓風(fēng)系統(tǒng)安裝情況。八、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)簡述礦井井下永久避難碉室及 XX工作面（及鉆孔施工巷道）臨時(shí)避難碉室布置情九、供水施救簡述礦井供水施救及XX工作面供水施救安裝布置情況第四章 XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯涌出情況一、XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯含量情況說明煤巷掘進(jìn)工作面區(qū)域原始煤體瓦斯含量（本地質(zhì)單元的實(shí)測瓦斯參數(shù)和地勘或 瓦斯地質(zhì)圖數(shù)據(jù)）。二、XX煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)根據(jù)礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018-200R

8、87;標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測法對 煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測。q 掘=0乂 vXqoX（24上8-1）+SXvX 丫 X （Wo-W）式中：q «掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min ；D巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度，（對于薄及中厚煤層D取2m） ; V-一巷道平均掘進(jìn)速度，m/min；L巷道長度，m；qo 煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，m/ （m2.min） , qo= 0.0260.0004（Vr）2+0.16XW。；Vr煤中揮發(fā)分含量，%;S掘進(jìn)巷道斷面積，m2;W煤層瓦斯原始含量，m/t ;W煤層殘存瓦斯含量，m/t;煤白密度，t/m3。預(yù)抽前掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算見表1。表1預(yù)

9、抽前各掘進(jìn)面瓦斯涌出量計(jì)算表煤層Vr(%)Y(t/m 3)s(m2)煤厚D(m)V(m/min)L(m)q0(m3/m2)3W (m3/t)3W (m3/t)一3Q(m/min)礦井可采煤層按具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理，煤層在進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)之 前必須抽采達(dá)標(biāo)。礦井瓦斯抽采后煤層瓦斯含量必須8.0m3/t以下，本次設(shè)計(jì)取XXm3/t進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。預(yù)抽后各煤層掘進(jìn)工作面瓦斯涌出見下表2 o表2預(yù)抽后掘進(jìn)面瓦斯涌出量計(jì)算表煤層Vr(%)Y3(t/m )，2、s(m )煤厚D(m)V(m/min)L(m)32q0(m /m )W殘余3(m /t)3W (m /t)-3Q(m/min)第五章XX

10、煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯綜合治理措施按照國家“以風(fēng)定產(chǎn)、先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控”的瓦斯治理方針，本著“抽采為主、 風(fēng)排為輔”的瓦斯治理原則，采取“高精準(zhǔn)、大孔徑、嚴(yán)封閉、高效抽”實(shí)施瓦斯綜合治 理。一、掘進(jìn)工作面瓦斯綜合抽采治理1.遞進(jìn)式掩護(hù)抽采采煤工作面及下順槽煤層瓦斯采用遞進(jìn)式掩護(hù)方式在順槽內(nèi)布置長距離順層鉆孔抽采采煤工作面及下順槽瓦斯， 鉆孔應(yīng)當(dāng)控制區(qū)段內(nèi)整個(gè)區(qū)域、兩側(cè)回采巷道及其外側(cè)如下范圍內(nèi)的煤層：傾斜、急傾 斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m,下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各 15m （按照防治煤與瓦斯突出細(xì)則第四十七條要求測定鉆孔軌跡，確保控制范圍符 合要求），抽采半徑（相應(yīng)

11、抽采時(shí)間xx個(gè)月，）Xm孔直徑為xxmm封孔長度xxm 鉆孔設(shè)計(jì)長度XXm鉆孔傾角與煤層傾角一致，根據(jù)現(xiàn)場施工情況進(jìn)行調(diào)整。預(yù)計(jì)抽采 濃度XX% 抽采純量XXm/min 。日M 一 一 1 1 If.回票工件面附圖3 : XX工作面遞進(jìn)式掩護(hù)抽采采煤工作面及下順槽煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖2.穿層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯XX煤巷掘進(jìn)工作面采用穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng) 控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層（傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至 少20m下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15m）,抽采半徑（相應(yīng)抽10采時(shí)間XX個(gè)月）Xm孔直徑為XXmm封孔長度XX

12、m預(yù)計(jì)抽采濃度XX%抽采純量XX吊min附圖4 : XX煤巷工作面穿層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖3.順層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯XX煤巷掘進(jìn)工作面采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控 制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層（傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少 20m下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各 15m）,抽采半徑（相應(yīng)抽采 時(shí)間XX個(gè)月）Xm孔直徑為XXmm封孔長度XXm預(yù)計(jì)抽采濃度XX%抽采純量XXrr/min 。>10m11 附圖5 : XX煤巷工作面順層鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖4.定向長鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯XX煤巷掘進(jìn)

13、工作面采用定向鉆孔施工定向長鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯區(qū)域防突措 施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制整條煤層巷道及其兩側(cè)一定范圍內(nèi)的煤層（傾斜、急傾斜煤層巷道上幫 輪廓線外至少20m,下幫至少10m；其他煤層為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15nrj）,抽采半徑 （相應(yīng)抽采時(shí)間XX個(gè)月）Xm孔直徑為XXmm封孔長度XXm預(yù)計(jì)抽采濃度XX% 抽采 純量 XXnVmin。附圖6: XX煤巷工作面定向長鉆孔抽采煤巷條帶煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖采用順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯作為區(qū)域防突措施時(shí)，鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯的有 效抽采時(shí)間不得少于20天；如果在鉆孔施工過程中發(fā)現(xiàn)有噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象的， 有效抽采時(shí)間不得少于60天。5.穿層鉆孔抽

14、采煤巷條帶法向距離小于 5m的鄰近煤層瓦斯針對距本煤層法向距離小于5m的平均厚度大于0.3m的鄰近突出煤層，預(yù)抽鉆孔控 制范圍與本煤層相同。XX煤巷掘進(jìn)工作面在順槽兩幫鉆場（底抽巷）內(nèi)采用普通（定向）鉆孔施工穿層鉆 孔預(yù)抽煤巷條帶法向距離小于5m的鄰近煤層瓦斯，抽采半徑（相應(yīng)抽采時(shí)間XX個(gè)月） Xm孔直徑為XXmm封孔長度XXm預(yù)計(jì)抽采濃度XX%抽采純量XXnVmin 。12附圖7: XX煤巷工作面穿層鉆孔（在順槽內(nèi)）抽采煤巷條帶法向距離小于5m的鄰近 煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖附圖8: XX煤巷工作面穿層鉆孔（在底抽巷內(nèi)）抽采煤巷條帶法向距離小于5m的鄰 近煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖13IH,附圖9: XX

15、煤巷工作面定向長鉆孔（在順槽內(nèi)）抽采煤巷條帶法向距離小于5m的鄰 近煤層瓦斯鉆孔設(shè)計(jì)圖要求：根據(jù)礦井瓦斯防治工作的實(shí)際需要，將預(yù)抽煤層瓦斯的整個(gè)煤巷條帶劃分為若 干個(gè)評價(jià)單元，針對每一個(gè)評價(jià)單元在其抽采管網(wǎng)安裝在線計(jì)量裝置。二、瓦斯抽采管路選型XX順槽（底抽巷）抽采管路選擇（1） XX鉆孔抽采混合量計(jì)算：Q«=Q / C= （X2 XX） x XX%=XX 吊/min ）式中：Q混一抽采混合流量，mVmin ；Q XX抽采鉆孔瓦斯量，nVmin ；C XX抽采鉆孔抽采濃度，取XX%（2） XX順槽（底抽巷）抽采管路管徑計(jì)算：D=0.1457（Q 混/ V）1/2=XX 乂 （XX+X

16、X + 12 1/2=XX （ m式中：Q混一抽采總混合流量，m/min ；d 一抽采管直徑，mV 一管路內(nèi)的瓦斯流速，一般取12m/s。通過計(jì)算可知需在XX軌順（底抽巷）安裝一 XXmm的抽采管即可。三、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算（。 按瓦斯涌出量計(jì)算Q掘= 100X qgdX Kgd式中：Q掘一掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m/s ;qgd一掘進(jìn)工作面經(jīng)瓦斯抽采以后的瓦斯涌出量，nVmin ；14&一掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，通常，綜掘工作面取kgdi= 1.52.0。炮掘工作面取 必=1.82.5。當(dāng)有其它有害氣體時(shí)，應(yīng)根據(jù)煤礦安全 規(guī)程規(guī)定的允許濃度按上式計(jì)算的原則計(jì)算所需

17、風(fēng)量。設(shè)計(jì)取 2.0。(2 按炸藥使用量計(jì)算 . 3每千克一級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風(fēng)量最小為25m /min按下式計(jì)算：Q采=25A每千克二、三級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風(fēng)量最小為10m3/min按下式 計(jì)算：Q采=10AA一采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，單位為千克(kg) o 按工作人員數(shù)量計(jì)算Q 掘=4N=XX ms式中：N掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算根據(jù)煤礦礦井風(fēng)量計(jì)算方法(MT/T634-2019),安裝局部通風(fēng)機(jī)巷道按巖巷、 煤巷和半煤巷掘進(jìn)計(jì)算需要風(fēng)量，巖巷掘進(jìn)時(shí)：Qi = QI+9S煤巷及半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)：Q = QI+15

18、S式中Qs掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量，安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道中的風(fēng) 量，除了滿足局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量外，還應(yīng)保證局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面之間的風(fēng) 速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s ,以防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng) 和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，造成瓦斯積聚；設(shè)計(jì)掘進(jìn)工作面均選用XX型對旋式局部通風(fēng)機(jī)，具額定風(fēng)量XX-XXn3/min ,實(shí)際吸風(fēng)量取XXn3/ min 計(jì)算；I 掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)；s局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)至回風(fēng)口間的巷道凈斷面面積,m。(5»掘進(jìn)工作面需風(fēng)量根據(jù)以上計(jì)算取其最大值作為設(shè)計(jì)，即掘進(jìn)工作面需風(fēng)量為XXnVs。(6»按風(fēng)速驗(yàn)算15根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足:0.25 XS0Q 掘0240XSj式中：S 掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面;經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。16第六章抽采工程計(jì)劃、鉆孔施工計(jì)劃地點(diǎn)鉆孔鉆孔數(shù)量XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月個(gè)數(shù)米數(shù)抽采純量（萬m）鉆機(jī)型號鉆機(jī)臺數(shù)備注：鉆孔總工程量、巖孔單進(jìn)量、煤孔單進(jìn)量等參數(shù)。、瓦斯管路施工計(jì)劃地點(diǎn)管徑米數(shù)（m）XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月XX月、有效預(yù)抽時(shí)間及預(yù)抽效果煤巷掘進(jìn)工作面分為XX個(gè)抽采評價(jià)單元（預(yù)抽區(qū)段、穿層條帶每個(gè)評價(jià)長度不得 小