采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計要點解析

1、采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計要點（一）煤層賦存條件簡要說明該工作面地表方位、井下范圍、在采區(qū)內(nèi)回采順序、煤層生成年代、與 鄰近煤層層間關(guān)系、物理化學(xué)性質(zhì)等（以形成備用面時地質(zhì)資料為準）。（二）頂、底板巖性及層厚度情況（以形成備用面時地質(zhì)資料為準）。（三）開采方法及生產(chǎn)現(xiàn)狀簡要說明工作面開采方法、采空區(qū)管理方式、工作面設(shè)計生產(chǎn)能力等。（四）工作面瓦斯涌出情況根據(jù)實測煤層瓦斯參數(shù)、鄰近采煤工作面及本掘進期間瓦斯涌出情況，預(yù)計工作 面正?；孛讜r瓦斯涌出量。（五）工作面回采時的瓦斯來源分析認真分析工作面回采時的瓦斯來源，并嚴格按照AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本指標要求，計算工作面回采期間的瓦斯涌出量

2、，并考慮因回采不均衡性最大 日產(chǎn)量時的瓦斯絕對涌出量。1、工作面相對瓦斯涌出量預(yù)測： 根據(jù)公式1、公式2計算。（1）計算煤的瓦斯含量根據(jù)公式3計算。（2）本煤層瓦斯涌出量計算：見公式2。（3）鄰近層瓦斯涌出量計算：根據(jù)公式4計算。（4） 計算得出，工作面相對瓦斯涌出量為：見公式1。2、計算煤的殘余瓦斯含量 根據(jù)公式5計算。則：Wj煤的可解吸瓦斯量 Wj=W-Wc，m3/t查看AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本指標關(guān)于采煤工作面回采前的可解吸瓦 斯量應(yīng)達到的指標表，按最高日產(chǎn)量計算，驗算是否符合AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本指標要求。依據(jù)公式6計算。根據(jù)AQ1026-2006礦井瓦斯

3、抽采基本指標中回采工作面日產(chǎn)量與瓦斯涌出量 對應(yīng)關(guān)系表，按最高日產(chǎn)計算，驗證該工作面瓦斯最低抽采率及瓦斯抽采量。根據(jù)工作面抽采率和瓦斯抽采量，利用以下公式計算該工作面最低配風(fēng)量：根據(jù)經(jīng)驗公式7。（六）工作面通風(fēng)系統(tǒng)簡要說明該工作面采用的通風(fēng)方式，進、回風(fēng)路線。(七) 抽放系統(tǒng)設(shè)計1重點說明該工作面所采用的抽放方法(1) 高位鉆孔抽放要說明鉆場個數(shù)、鉆場施工參數(shù)、鉆場間距，鉆場鉆孔個 數(shù)、鉆孔長度、壓茬長度、孔徑、鉆孔傾角、終孔位置、封孔長度、封孔材質(zhì)、 以及與之連接的抽放干管管徑、采用的抽放系統(tǒng)等。(2) 上隅角埋管要說明站管形狀、安設(shè)要求、保護措施、邁步距離以及所采用 的抽放管徑、抽放系統(tǒng)等

4、。(3) 順層孔所施工的巷道、孔間距、終孔長度、孔徑、封孔長度、所選用的材 質(zhì)以及所采用的抽放系統(tǒng)等。如若采用其他抽放方法，應(yīng)重點說明鉆孔、鉆場個 數(shù)、孔徑、終孔長度、孔間距、封孔材質(zhì)、封孔長度、鉆孔作用、采用的抽放系 統(tǒng)等o2、抽放流量的確定根據(jù)上述最大日產(chǎn)量所計算的瓦斯涌出量以及工作面抽放率(依據(jù)AQ1026 2006年煤礦瓦斯抽采基本指標)，確定工作面瓦斯抽放量，并分別 確定永久、移動抽放系統(tǒng)抽取純瓦斯量。(1) 瓦斯泵抽放流量的確定根據(jù)抽放純流量及預(yù)計抽放濃度分別計算永久、移動泵抽取的混合氣體流量。(2) 管徑、管材、壁厚的確定管徑的選擇：根據(jù)公式計算抽放管路所需最低內(nèi)徑，所選管路直徑

5、必須滿足抽放 要求。根據(jù)公式8計算。管材及壁厚：簡要說明所選抽放管材材質(zhì)、壁厚及用于哪個抽放系統(tǒng)。(3) 抽放管路系統(tǒng)阻力計算根據(jù)不同管徑、不同材質(zhì)、不同流量分抽放系統(tǒng)分別計算管路系統(tǒng)摩擦阻力Hx，見計算公式9o 抽放系統(tǒng)管路總阻力 分別計算永久、移動抽放系統(tǒng)管路總阻力，抽放系統(tǒng)管路總阻力由沿程管路阻力 和局部阻路組成，局部阻力損失取 1.2系數(shù)，計算公式10o(4) 瓦斯泵抽放負壓Hp確定永久、移動抽放泵抽放負壓，計算公式 11o 瓦斯泵的額定流量根據(jù)公式12,分別計算永久、移動泵系統(tǒng)所需瓦斯泵的額定流量：(5) 抽放泵的確定說明所選抽放泵的型號、臺數(shù)、額定流量、配備電機功率等主要參數(shù)，并通

6、過上 述計算，驗證所確定的抽放泵的能力是否滿足抽放要求。3、瓦斯抽放監(jiān)測、計量裝置說明抽放泵站及管路上安裝的監(jiān)測、計量裝置型號，傳感器類型、臺數(shù)，并附 表。（八）資金投入概算對本工作面抽放系統(tǒng)所需的抽放泵、鉆機、鉆具、注漿泵、管材、配件、安裝費 等費用進行概算，其型號、數(shù)量、單價、金額等附表說明。（九）安全技術(shù)措施1鉆孔施工安全技術(shù)措施2管路安裝及管理安全技術(shù)措施3、泵站安設(shè)及管理安全技術(shù)措施（十）附圖工作面瓦斯抽放示意圖，工作面巖層綜合柱狀圖。 附計算公式：公式1: q=q本+q鄰公式 2： q本=k1k2k3m/M（X0-Xc）式中：q 回采工作面相對瓦斯涌出量 m3/tq本 本煤層相對瓦

7、斯涌出量 m3/tq鄰鄰近層相對瓦斯涌出量 m3/tm開采層厚度，m；M開采層采高，m；k1圍巖瓦斯涌出系數(shù)，一般取1.2;k2工作面遺煤瓦斯涌出量，取回采率的倒數(shù),即1/工作面回采率；k3工作 面預(yù)排瓦斯影響系數(shù)，k3=（L-Xb）/L,式中L-工作面（切眼）長度，m； b-巷道 寬度；X-預(yù)排系數(shù)，X=34;X0、Xc本煤層的原始、殘存瓦斯含量，一般 Xc=0.15X0 ；n 1100Ad-MadabP公式 3: X0=+ 丫 1+0.31Mad 1001+bP式中：X0煤層瓦斯含量A,b吸附常數(shù)；P煤層絕對瓦斯壓力，MPa；Ad煤的灰分，% ；Mad煤的水分，%；n的空隙率，m3/m3;

8、丫一的容重，t/m3公式4： qmi鄰=刀M- ki X0i式中：mi上、下鄰近層第i層煤的厚度，m； M開采層采高，m；XOi第i鄰近層原始瓦斯含量，m3/t;Ki 上、下鄰近層第i煤層瓦斯排放率，根據(jù)文特兒曲線取值，公式 5:WC=O.1ab-Ad-Mad 冗1+0.1b10010011+0.31Mad+ 丫式中：WC 煤在標準狀態(tài)大氣壓下的殘存瓦斯含量；m3/t A,b吸附常數(shù)；P標準大氣壓，0.1Mpa；Ad煤的灰分，%；Mad煤的水分，%；n的空隙率，m3/m3;丫一的容重，t/m3公式 6: Q=w?T24? 60式中：Q回采工作面瓦斯絕對涌出量,（m3/min） ; T回采工作面

9、日產(chǎn)量（t）;W回采工作面回采前煤的可解吸瓦斯量，（m3/t） 100*q采*K采通* （1-K 抽放率）%；公式7: Q采=C式中：Q采一工作面需風(fēng)量，m3/minq采一采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m3/mi nK抽放率一瓦斯抽放率，%；K采通一采煤工作面瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取 1.2；C回風(fēng)流中允許瓦斯?jié)舛?。公?8： D 內(nèi)=0.1457 （ Q 混/V） 0.5式中：D1 瓦斯抽放管內(nèi)徑（mm）Q混一瓦斯抽放管的混合流量（m3/min）V混合瓦斯的流速（取18-22m/s）公式 9： Hx= 9.8LQ 泵 2A / （K0Dx5）式中，Hx 某一段抽放管路系統(tǒng)摩擦阻力，KPa；L-抽放

10、瓦斯管路長度，m ;Q泵一永久或移動抽放系統(tǒng)某一段管路混合流量，m3/h; = TO P泵/ T P0= 0.445 （實際狀態(tài)（T及P泵）下混合瓦斯（濃度35%）對 標準空氣的相對密度），式中，標準狀態(tài)（0O及105Pa）下混合瓦斯（濃度35%） 對空氣的相對密度 =0.845標準狀態(tài)（0O ）時的絕對溫度T0O = 273 K;標準狀 態(tài)（105Pa）下氣壓 P0 =101.3kPaK0-管徑系數(shù)，取0.71；Dx-抽放瓦斯管路有效直徑，cm。公式 10: H 總=（H1 +H2+Hx ） X1.2, （KPa）公式 11: Hp= （H 總 +Hk） XKb式中：Hp抽放負壓（KPa）;H總一抽放管路總