120301回采工作面瓦斯抽采设计.docx

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1、120301 回采工作面瓦斯抽采设计山西柳林寨崖底煤业有限公司通风科2014 年 10 月 10 日会审签字表措施名称120301 回采工作面瓦斯抽采设计矿长矿长助理会审意见：生产矿长通风副总安全矿长机电矿长总工程师生产区长通风科长泵站站长会审意见：安全区长通风队长回采队长机电区长瓦斯队长安监站长技术区长监控队长调度主任抽放队长目录第一章 概述 .- 1 -第一节 设计编制依据. - 1 -第二节 设计编制目的. - 1 -第三节 设计指导思想. - 2 -第四节 120301 回采工作面概况 . - 2 -第二章 瓦斯涌出量预测 . - 6 -第三章 瓦斯抽采的必要性及可行性. - 6 -第

2、一节 瓦斯抽采必要性. - 6 -第二节 瓦斯抽采的可行性. - 7 -第四章 瓦斯抽采方法选择 . - 8 -第一节 瓦斯抽采方法的选择原则. - 8 -第二节 工作面瓦斯来源及构成. - 10 -第三节 120301 回采工作面瓦斯抽采方法的选择 . - 10 - 第四节 采空区瓦斯抽采方法的选择. - 13 -第五节 抽采方法确定. - 15 -第六节 矿井瓦斯抽采效果评价. - 15 -第七节 抽采施工量. - 17 -第八节 打钻设备. - 18 -第五章 抽采管路布置及选型 . -19-第一节 抽采管路布置及选型. -19-第二节 管路布置及敷设要求. -21-第三节 抽采附属装置

3、及设施. -23-第六章 安全措施 .-26-第一章 概述第一节 设计编制依据在本着符合国家及地方政府最新颁布实施的有关煤炭行业的规程、规范和技术政策要求，满足使用的前提下，结合我矿实际情况降低成本，节省工程投资，将以下规程规范、技术政策文件作为本次120301 回采工作面瓦斯抽采系统设计的编制依据：1、煤矿安全规程国家安全生产监督管理总局，2011 年；2、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监察局以安监总煤装【2011】163 号；3、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）国家安全生产监督管理总局；4、煤矿瓦斯抽放规范（A

4、Q1027-2006）国家安全生产监督管理总局；5、120301 回采工作面地质报告；6、120301 回采工作面瓦斯涌出量预测报告；7、山西柳林寨崖底煤业有限公司瓦斯抽采初步设计说明书8、其他地质资料和实测资料。第二节 设计编制目的降低 120301 回采工作面的瓦斯涌出，防止瓦斯事故发生，为120301 回采工作面安全生产提供保障。- 1 -第三节 设计指导思想1、抽采瓦斯工程设计应体现安全第一、技术经济合理原则，因地制宜地采用新技术、新工艺、新材料；2、矿井抽采瓦斯工程设计应以批准的本矿地质、瓦斯资料为依据；3、抽采瓦斯设计应与开采设计同步进行，合理安排掘进、抽采、回采三者间的超前与接替

5、关系，保证有足够的工程施工及抽采时间；4、设备、管材选型留有余地，能充分满足安全生产的需要；5、尽量利用原有的巷道、不增加开拓费用。第四节 120301 回采工作面概况1、工作面位置情况地面位置：对应为白草耳村西南部、李家社村东北部、石盘上村西北部， 大疙坝沟贯穿工作面东西，工作面地表范围内大部为荒坡地，东南部为石盘上村机耕地、荒坡地。井下位置：工作面布置在我矿 12 盘区西翼 3#煤层中，设计方位 N207 5444，东面为120302 综采工作面（未采），西面为11 盘区 3#辅助运输巷，南面为历史采空区，北面为 12 盘区 3#辅助运输巷。2、工作面地质构造本工作面位于我矿 12 盘区西

6、北部，属 3#煤层第一个工作面，根据地质报告和 3#煤层揭露总体呈一单斜构造，走向为北西南东，倾向南西，地层倾角平缓，一般为 35,煤层赋存简单，两顺槽整体呈下坡趋势。回采时- 15 -承上坡。皮顺 597 米处揭露一正断层（已采）。3、工作面煤层情况及顶底板岩性工作面所采煤层为二叠系下统山西组 3#煤层。煤层平均厚度为 1.2m，煤层稳定不含夹矸，煤层倾角35，局部有伪顶（泥岩），基本顶为泥岩、细粒砂岩，直接底为泥岩、岩位稳定。设计沿顶回采。容重为1.40t/m，煤层大致走向N135左右，属结构简单大部可采薄煤层。4、煤尘爆炸性根据山西柳林寨崖底煤业有限公司提供的晋煤检【2011】0501-

7、MBJ0008 煤尘爆炸性鉴定报告。我矿 3#煤层具有煤尘爆炸性。5、煤自然倾向性据山西柳林寨崖底煤业有限公司提供的 C1220130080 号煤自燃倾向性鉴定报告，3#煤层煤的吸氧量为 0.52cm3/g，煤层的自燃倾向性等级为类，属自燃煤层。6、地温由钻孔测温资料得知：地温变化梯度一般为0.831.28/100m，平均 1.06/100m，属地温正常区。7、巷道及采煤工作面布置皮顺断面积宽 4.5m,高 2.4m，轨顺断面积宽 3.5m,高 2.4m，回风巷断面积宽 4.5m,高 2.4m，工作面长度 180 米。8、储量工作面名称倾向长走向长可采长度平均煤厚容重储量可采储量1203015

8、23.8m180m468m1.2m1.4 t/m158397.12t141523.2t9、采煤方法及顶板管理该工作面采用倾向长壁后退式综合机械化一次采全高采煤方法。全部垮落法控制顶板。10、水源、电源、通信120301 工作面供水水源：深层地下水（处理后的矿井水） 240m 高位水池静压水管120301 回采工作面。 120301 回采工作面电源：一回路兴无 110KV 变电所（二回路下寺头35KV 变电所）寨崖底 35KV 变电所11 盘区 10KV 变电所12 盘区变电所120301 回采工作面通过内线电话、小灵通、语音广播等通讯设施，来实现120301 回采工作面及矿井调度通信。11、煤

9、质情况煤的物理性质和宏观煤岩特征各煤层均为黑色或棕黑色，条痕为深黑色或褐黑色，沥青光泽玻璃光泽，内生裂隙相对较发育，参差状、贝壳状断口。宏观煤岩组分以亮煤、镜煤为主，其次为暗煤，夹少量丝炭条带。宏观类型为光亮半亮型煤。煤的化学性质灰分（A ）：原煤 11.49%31.18%，平均为 18.68%；浮煤 5.00%9.80%，d平均为 7.25%。挥发分（V）：原煤 19.21%27.80%，平均为 23.93%；浮煤daf16.74%25.23%，平均为 22.09%。水分（M）：原煤 0.321.02%，平均为ad0.65%；浮煤 0.12%0.90%，平均为 0.49%。全硫（St.d）：

10、原煤 0.32%1.22%，平均为 0.58%；浮煤 0.30%1.11%，平均为 0.58%。发热量（Qgr.d）：原煤 24.5032.57MJ/kg，平均 29.62MJ/kg；浮煤 32.3834.53MJ/kg，平均33.39MJ/kg；粘结指数（G平均为 14.9mm。12、通风、瓦斯情况通风系统R.I）为 5492，平均 81；胶质层厚度(Y)为 721.5mm,120301 回采工作面采用双U 型独立通风系统，及皮顺和外切眼进风、轨顺及回风巷回风。新风：地面三号副斜井井底车场11盘区3煤辅助运输巷12盘区3 煤辅助运输巷120301皮顺120301工作面。污风：120301 工

11、作面120301 轨顺（120301 回风巷）12 盘区 3 煤回风巷11 盘区 3 煤回风巷二号回风立井地面。瓦斯鉴定开采煤层矿井绝对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量（m3/t）矿井瓦斯等级寨崖底煤业近四年瓦斯等级鉴定表年份（m3/min）20091.20Mt/5.662.46低瓦斯20101.20Mt/a2.721.44低瓦斯20111.20Mt/a9.674.40低瓦斯20121.75Mt/a6.982.99低瓦斯注：2013 年未进行瓦斯等级鉴定。第二章 瓦斯涌出量预测由本矿瓦斯抽采初步设计可知，本工作面煤层瓦斯分带为氮气 甲烷带。根据山西柳林寨崖底煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测报告得知，3#

12、煤层瓦斯含量为 6.09m/t，回采工作面绝对瓦斯涌出量为 13.15m3/min（开采层 6.20 m3/min， 邻近层 6.96 m3/min）,相对瓦斯涌出量为 9.92m3/t。第三章 瓦斯抽采的必要性及可行性第一节 瓦斯抽采必要性根据煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB 50471-2008）3.1 节规定和煤矿瓦斯抽采达标暂行规定第七条规定：凡符合下列情况之一的矿井必须建立瓦斯系统：开采有煤与瓦斯突出危险煤层的；高瓦斯矿井；一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于 3m3/min；矿井绝对瓦斯涌出量大于或等于 40m3/min；矿井年产量（1.0

13、1.5）Mt 的矿井，其绝对瓦斯涌出量大于 30m3/min 的；矿井年产量为 0.61.0Mt，其绝对瓦斯涌出量大于 25m3/min 的；矿井年产量为 0.40.6Mt，其绝对瓦斯涌出量大于 20m3/min 的；矿井年产量等于或小于 0.4Mt，其绝对瓦斯涌出量大于 15m3/min 的。1、从工作面瓦斯涌出情况分析瓦斯抽采的必要性回采工作面最大绝对瓦斯涌出量为 13.15m3/min，相对瓦斯涌出量为为9.92m3/t，为确保 120301 回采工作面安全高效生产，应建立瓦斯抽采系统。2、从资源利用和环保的角度来看瓦斯抽采的必要性煤层瓦斯即甲烷，是煤层形成过程中的一种伴生产物，煤层开采

14、或掘进过程中涌出的瓦斯不仅对矿井安全生产产生威胁，而且破坏地球大气的臭氧层，污染大气环境。根据气候变迁跨国委员会研究报告，瓦斯温室效应是 CO2的 21 倍，瓦斯是一种仅次于氟利昂占第二位的主要温室气体。同时，瓦斯又是一种优质的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，不仅改善能源结构，而且减少了对环境的污染，目前国家大力提倡节能减排，节约能源， 因此建立瓦斯抽采系统，进行瓦斯利用，响应国家政策，可以取得显著的经济效益和社会效益。因此，从资源和环保的角度来看有必要进行瓦斯抽采。第二节 瓦斯抽采的可行性根据开采层瓦斯涌出量预测结果：3 号煤层开采层瓦斯涌出量分别为6.20m3/min，占工作面总

15、涌出量的47%，为减小回采工作面瓦斯涌出，应加强 3#煤层开采层预抽。指标钻孔瓦斯流量衰减系数煤层透气性系数难易程度（d-1）（m2/MPa2d）容易抽采0.00310可以抽采0.0030.05100.1较难抽采0.050.13 号煤层瓦斯抽采难易程度分类表注：当按钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性系数判断出现结果不一致时，以煤层透气性系数为准。百米钻孔初始瓦斯流量衰减系数煤层透气性煤层瓦斯涌出强度q 0(m3/min.100m）0.042（d-1）m2/ (MPa2.d)3 号0.0490.383 号煤层透气性和钻孔自然瓦斯涌出特征表根据我矿煤层透气性和钻孔自然瓦斯涌出特征表可知， 3#煤层的

16、衰减系数分别为 0.049d-1，透气性系数分别为0.38m2/(MPa2.d)。对比煤层瓦斯抽采难以程度分类表可知 3#煤层为可以抽采煤层，3#煤层进行开采层预抽是完全可行的。第四章 瓦斯抽采方法选择第一节 瓦斯抽采方法的选择原则矿井抽采瓦斯是减少矿井和采区瓦斯涌出量的有效途径。瓦斯抽采方法按瓦斯来源一般分为以下四种：开采层瓦斯抽采；邻近层瓦斯抽采；采空区瓦斯抽采；围岩、溶洞及裂隙带瓦斯抽采。瓦斯抽采方法，应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、时间配合、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术比较确定，并应遵循以下原则：宜利用开采巷道抽采瓦斯，必要时可设布置钻场、钻孔的专用瓦斯抽采巷道。应能

17、适应煤层的赋存条件及开采技术条件。应有利于提高瓦斯抽采率。抽采效果应好，抽采的浓度宜满足利用要求。宜采用综合瓦斯抽采方法。瓦斯抽采工程系统宜简单，并宜有利于维护的安全生产，投资宜省， 抽采成本宜低。1、开采层瓦斯抽采方法选择应符合下列规定容易抽采及可以抽采的煤层，宜采用本层预先抽采的抽采方法，可采用沿层或穿层布孔方式。可以抽采及较难抽采的煤层，宜采用边采边抽的抽采方法。单一较难抽采的煤层，可选用密集顺层钻孔、密集网格穿层钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔预裂爆破、高压射流扩孔等方法强化抽采。煤巷掘进时瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的抽采方法。2、邻近层瓦斯抽采方

18、法选择应符合下列规定可采用从开采层回风巷向邻近层打穿层钻孔进行抽采。当邻近层或围岩瓦斯涌出量较大时，可采用顶（底）板抽采巷道进行抽采，也可在工作面回风侧沿开采层顶板布置水平长钻孔或高位钻孔抽采上邻近层瓦斯。3、采空区瓦斯抽采方法选择应符合下列规定老采空区应采用全封闭式抽采方法。现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶（底）板钻孔法、高位钻孔法、插（埋）管法等抽采方法，并应采取提高抽采瓦斯浓度的措施。第二节 工作面瓦斯来源及构成120301 回采工作面瓦斯来源包括落煤、围岩及采空区丢煤瓦斯涌出、老采空区包括 120301 已采采空区瓦斯涌出，都有大量瓦斯涌出，为了取得较好的抽采效果，应针

19、对各涌出源制定合理的抽采方法进行综合抽采。第三节 120301 回采工作面瓦斯抽采方法的选择1、120301 回采工作面瓦斯抽采方法我矿 3#煤层为可以抽采煤层，120301 回采工作面在皮顺、轨顺布置顺层平行工作面的钻孔，对工作面瓦斯进行预抽。待预抽工作面转变为回采工作面后，预抽钻孔还可作为边采边抽钻孔对工作面瓦斯进行卸压抽采，从而提高瓦斯抽采量，减少工作面的瓦斯涌出。120301 回采工作面顺层平行工作面钻孔应在回采前施工完毕。2、120301 回采工作面抽采参数确定预抽时间的确定根据我矿瓦斯抽采初步设计说明书得知，120301 回采工作面瓦斯预抽时间为 5 个月。工作面瓦斯抽采钻孔参数的

20、确定根据 120301 回采采煤方法和瓦斯抽放负压独立闭路原理，在120301 皮顺及轨顺距工作面 10m 开始布置钻孔，开孔高度0.81.0m，间距为 4m，与巷道角度为 90，倾角与煤层倾角一致，孔深 100m，孔径 94mm，钻孔数量为 234 个（其中皮顺 118 个，轨顺 116 个），钻孔总长度 23400m（其中皮顺 11800m，轨顺 11600m）；以上数据根据我矿瓦斯抽采初步设计说明书得知。120301 工作面瓦斯抽采钻孔技术参数表钻孔与巷道夹角倾角孔深孔径间距高度数量总长度类别（）（）（m）（mm）（m）（m）(个)（m）皮顺平行工作面钻孔90同煤层倾角1009440.8

21、11811800轨顺平行工作面钻孔90同煤层倾角1009440.811611600注：1、为避免在预抽时形成盲区，钻孔深度重复 20m。2、开孔高度为钻孔距煤层底板的高度。3、封孔工艺钻孔采用聚氨酯封孔，封孔长度为 12m，钻孔通过连接软管连接到抽采管路上。具体封孔方式为卷缠药液法。选用 3 根长 4m，50mm 的PVC 管（阻燃、抗静电）接成一根 12m 长的封孔管，在封孔管前端加上挡板，套上木塞和橡胶垫圈，距前端橡胶圈 0.8m 处，再套上橡胶垫圈和木塞，并用铁线缠紧固定，在 0.8m 的间距内抽放管上固定一块用以倒放药液的毛巾布（ 0.8m 1.0m）。采用这种方法在 12m 长的封孔

22、管两端进行封孔。封孔操作程序：用相同的量具称量出一个钻孔的 A、B 组分药液，配比为 1:1.5，再倒入同一混合桶内，立即用棒搅拌均匀，见药液由黄褐色稍变成乳白色时，停止搅拌，将药液均匀倒在毛巾上，边倒边向抽放管上卷缠毛巾布，药液倒完，毛巾布也卷缠完，即迅速插入钻孔。通常搅拌后约 5min 开始发泡膨胀，逐渐固化。值得注意的是：封孔器在卷缠药液前要将封孔器送入钻孔，检查是否合适，如有问题采取措施后再试送，没问题再倒药液；另外就是速度要快，要确保在 5min 内完成；三是往内送已有药液的封孔器时，最好两人同时用力， 一步将封孔器送到位，防止未到位药卷已膨胀。为避免封孔器因碰撞晃动而影响封孔质量，

23、孔口还需用水泥砂浆将封孔器固定牢靠。4、抽采管路管理工作面开采后，随着工作面的推进，靠近切眼的抽采钻孔不断报废，当钻孔距工作面切眼 60m 时，预计抽采钻孔进入卸压区，进行卸压抽采，随着抽采管路不断变短，靠近切眼的管路要逐段卸下来，端头用法兰盖密封。由于工作面在回采时，回风巷需进行超前支护大约 20m，为了不影响生产，需提前拆除管路，给瓦斯管路的管理造成一定困难，所以考虑在靠近工作面切眼 30m 内的钻孔用软胶管与抽采管相连，抽采管末端特制一段23m 长的短管，短管上做几个变径三通，与靠近工作面的钻孔用软管相连，钻孔报废后再向前移动短管，保持短管始终在抽采管路的末端，这样一来，工作面的预抽钻孔

24、可以抽取大量的卸压瓦斯，使工作面瓦斯预抽取得较好的抽采效果。第四节 采空区瓦斯抽采方法的选择1、全封闭抽采老采空区瓦斯老采空区瓦斯是矿井重要的瓦斯来源之一，为防止老采空区向矿井、采区涌出瓦斯，打密闭墙时，向老采空区密闭墙内插管，进行老采空区全封闭瓦斯抽采。密闭墙插管布置参数采空区密闭墙插管瓦斯抽采，是解决采空区瓦斯向外涌出的一项行之有效的措施，但要求密闭墙密闭性好，以保证瓦斯抽采的浓度。密闭墙两端用料石或普通建筑用砖砌成，里外围墙，厚度不小于 0.3m。密闭墙总厚度为2.5m，为保证密闭性，将巷道四周墙壁挖出深约 0.4m 的槽沟，将料石镶嵌进去，中间留有不小于 l.9m 的空间用土夯实，将瓦

25、斯管放在闭墙的上部。瓦斯管外口安设阀门，未抽采前将阀门关闭，以免向外泄漏瓦斯。采空区涌水治理措施由于采空区涌水浸泡密闭墙会降低密闭墙的密闭性，因此在密闭墙下部设置一定高度的挡水墙，并应安设排水管。插管与主管的连接与管理插管与主管连接处必须设阀门，节流孔板和浓度检测口，以便于及时检测抽出的瓦斯浓度、流量。2、现采空区瓦斯抽采现采空区瓦斯是指回采工作面后方的、回采过程中始终存在并且随着采面的推进，范围逐渐增加的采空区。由于现采空区是和工作面通风网络相连通的，在通风压差的作用下来源于各方面的瓦斯涌入现采空区后又流进工作面并经由回风流排出，当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使工作面上隅角或回风流瓦斯处

26、于超限状态，特别是当顶板冒落时引起的采空区瓦斯突然大量涌出，对生产构成很大的威胁。为了确保回采过程中安全生产和上隅角瓦斯不超限，本次设计采用埋管法抽采 120301 回采现采空区瓦斯。要求上隅角留空巷加设袋子墙，袋子墙间距为 15m，将瓦斯抽采管理埋在袋子墙内。采空区抽采管路采用支撑垛支撑，支撑垛间距为3m，支撑垛必须用不燃性材料制成。抽采管路深入采空区60m，每 30m 设置 1 个抽采管口，在管口加设筛孔管，从与工作面对齐位置开始至上隅角采空区共设置 3 个抽采管口，每个抽采管必须加设控制阀门， 未抽采前将阀门关闭。3、采空区抽采安全措施低浓度瓦斯抽采安全措施由于 3#煤层均为类自燃煤层，

27、因此在进行老采空区和现采空区抽采时，需要在靠近抽采地点的管道上安设抑爆装置。防自燃措施1 120301 工作面应有完善的消防管路系统，所有巷道均采用不燃性材料支护。2 矿井应有完善的自燃火灾防治系统，比如氮气防灭火系统、灌浆防灭火系统等。3 提高回采率，回采工作面在回采时应尽量少丢煤、少留煤柱，并在回采完毕后及时封闭，以防采空区漏风。4 采空区抽采时应完善矿井安全监控系统，保证系统可以连续监测CO、CO 、O22等环境参数。第五节 抽采方法确定瓦斯抽采方法确定工作面煤层120301 回采工作面回采工作面预抽及边采边抽掘进工作面高位钻孔抽底抽巷抽采埋管抽采老全封闭插管抽边掘边抽采上邻近层下邻近层

28、现采空区采老采空区注：“”表示采用，“”表示不采用。第六节 矿井瓦斯抽采效果评价1、抽采指标规定根据国家安全生产监督管理总局 2006-11-2 颁布的中华人民共和国安全生产行业标准（AQ10262006）煤矿瓦斯抽采基本指标的规定：表 1采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标工作面日产量（t）1000可解吸瓦斯量W （m 3/t）j8100125007250140006400160005.56001800058001100004.5100004工作面绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）工作面瓦斯抽采率（%）5Q102010Q203020Q404040Q705070Q10060100Q70表

29、 2 采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）矿井瓦斯抽采率（%）Q202520Q403540Q804080Q16045160Q30050300Q50055500Q60表3矿井瓦斯抽采率应达到的指标2、抽采效果评价由 120301 回采工作面瓦斯来源于本煤层，因此应满足上表瓦斯抽采效- 16 - 35 -果评价的指标。第七节 抽采施工量1、抽采从我矿所采用的瓦斯抽采方法来看，120301 回采瓦斯抽采需要在皮顺、轨顺内施工抽采钻孔，打钻工程所需的主要设备为钻机。2、施工量钻孔施工量工作面名称钻孔长度（m）钻孔数量（个）钻孔总长度（m）1203011002342340

30、0上述钻孔和瓦斯抽采管路在工作面投产前需施工完成，进入预抽采状 态。为了保证 120301 回采工作面的瓦斯抽采效果，投入的抽采工程必须达到要求，并且预抽时间不得低于 5 个月。3、钻孔布置要求钻孔开孔部分应圆且光滑。钻孔施工中不得出现三角孔、偏孔、台阶等变形孔。钻孔必须工作面平行。应当尽量增大钻孔的见煤长度。抽采采空区瓦斯的插管或埋管应布置在采空区回风侧。4、封孔封孔方法的选择应根据抽采方法及孔口所处煤（岩）层位、岩性、构造等因素综合确定。封孔材料：聚氨酯，严禁采用黄泥封孔。封孔长度：12m采空区抽采时插管周围应封闭严密，减少外部空气漏入，有条件时可设置均压密闭。第八节 打钻设备煤矿瓦斯抽采

31、钻机应符合下列要求：（1） 电动机及附属电器设备必须是防爆的；（2） 钻机要体积小，轻便或解体方便，以利于搬迁；（3） 钻机应能打水平、上向、下向任意角度的钻孔。在综合分析我国煤矿常用钻机性能和现场实际使用情况的基础上，考虑我矿煤、岩硬度以及设计抽采钻孔的长度，设计选择 ZDY3200S 型全液压钻机。根据钻孔数量和钻孔长度，配备2 台 ZDY3200S 型钻机（其中 1 台工作， 1 台备用及检修）。ZDY3200S 型煤矿用全液压钻机主要技术参数：（1）钻进深度：150/400m（2）钻杆规格：73mm（3）终孔直径：200/94mm（4）钻孔倾角：090（5）给进能力：112kN（6）起

32、拔能力：77kN（7） 输出转速50175r/min（8） 电动机功率：37kW（9） 最大扭矩3200kN（10） 整机质量2100kg（11）主机外型尺寸：2.301.101.65m（长/宽/高）钻头选用三翼刮刀合金钻头及及金刚石钻头。打钻施工供水采用由地面向采区直接敷设管路，利用静压水直接供水。第五章 抽采管路布置及选型第一节 抽采管路布置及选型1、瓦斯抽采管路系统选择的原则抽采管路系统应根据矿井开拓部署、井下巷道布置、抽采地点分布、瓦斯利用要求，以及矿井的发展规划等因素确定，并宜避免或减少主干管路系统的改动。管路的敷设宜减少曲线，并宜使管路的长度较短。管路宜敷设在矿车不经常通过的巷道中

33、。若必须敷设在运输巷道内时，应采取必要的安全措施。当抽采设备或管路发生故障时，应使管路内溢出的瓦斯不流入采、掘工作面及机电硐室内。抽采管路系统宜符合管道运输、安装和维护方便的要求。2、瓦斯管路敷设路线由于采用综合抽采措施，回采工作面预抽、边采边抽采用高负压抽采系统，现采空区埋管抽采、老采空区全封闭插管抽采采用低负压抽采系统，所以 120301 回采工作面共铺设瓦斯抽采管路 4 趟，其中皮顺铺设 1 趟高负压瓦斯抽采管路，轨顺铺设 1 趟高负压、1 趟低负压瓦斯抽采管路，回风巷铺设 1 趟低负压瓦斯抽采管路。120301 回采工作面瓦斯抽采管网敷设路线为：高负压抽采系统钻孔120301 皮顺和

34、120301 轨顺12 盘区 3 煤回风巷11 盘区 3 煤回风巷二号回风立井泵站排空低负压抽采系统钻孔120301 轨顺和 120301 回风巷12 盘区 3 煤回风巷11 盘区 3 煤回风巷二号回风立井泵站排空3、瓦斯抽采管径选择瓦斯抽采管径选择是否合理，对瓦斯抽采系统的建设投资及抽采系统效果有很大影响。直径太大，投资费用增加；直径过小，管路阻力损失大，同时参照抽采泵的实际能力使之留有备用量。根据我矿瓦斯抽采初步设计说明书得知，120301 回采工作面高、低瓦斯抽采管路管径均为 273mm 的不锈钢管路，老采空区插管和现采空区埋管管径全部为 2 寸的钢管。4、瓦斯抽采管路的连接方式1203

35、01 回采工作面瓦斯抽采管路采用法兰连接，法兰中间加设橡胶垫， 橡胶垫厚度为 35mm。5、钻孔连接方式钻孔与瓦斯抽采支管利用胶管连接，胶管的一端连接到钻孔封孔管上， 另一端与瓦斯抽采管路连接，构成抽采系统。第二节 管路布置及敷设要求1、管路布置及敷设应符合以下要求抽采管路应具有良好的气密性、足够的机械强度，并应采取防冻、防腐蚀、防漏气、放砸坏、防静电和雷电等措施。选用金属管材时，在安装前应涂抹防腐蚀剂。防腐蚀材料可采用经过热处理的沥青、油漆和丹红等。在沿巷道底板敷设管路时，应采用高度 0.3m 以上的支撑墩，并应保证每节管子下面有两个支撑墩。在敷设管路时，应采用管卡将管子固定在巷道支架上。在

36、巷道倾角小于或等于 30时，管卡间距宜采用 1015m。管路宜平直敷设，并宜减少弯头等附属管件，同时宜避免急转弯； 管路应保持一定的坡度，其坡度应根据巷道的坡度确定，不宜小于1。当管路敷设在运输巷道内时，应将管路牢固的悬挂或架在专用支架上，在人行道侧管路架设高度不应小于 1.8m，管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。敷设的管路应能排除管路中的积水。管路敷设应采用法兰盘连接。法兰盘中间应夹有橡胶垫，且垫的厚度不宜小于 5mm。新敷设的管路应按规定进行漏气检验。管路不得与动力电缆敷设在巷道的同一侧。120301 回采工作面瓦斯抽采支管长 6m，接头处加设三通，与工作面钻孔连接。工作面瓦斯抽采管路投

37、入运行前，应对管路网系统进行一次全面气密性试验，试验气压不低于 0.30.5MPa，千米漏气率不大于 3m3/min。利用上隅角抽采瓦斯，埋入的瓦斯管路要采取保护措施，连接抽采系统的高压软管，其断面不应小于连接处抽采管断面的 0.8 倍。2、管路吊挂要求结合 120301 回采工作面的实际情况，皮顺的高负压抽采支管、回风巷的低负压抽采支管及轨顺的高负压抽采支管采用铁丝沿巷道侧帮吊挂安装 方式，吊挂时在抽采管路底部加设皮带衬垫；轨顺的低负压抽采支管采自行加工的管路管路支撑，并在抽采支管底部加设皮带衬垫。3、钻孔施工要求负责打钻的专业人员，必须经技术培训，掌握本工种的操作规程和有关安全措施，经考试

38、合格后，方可进行操作，工程技术人员要对专业人员经常进行新工艺，新技术的培训，提高人员的素质，并经常检查安全措施的落实情况，确保施工安全。井下钻孔施工地点，要安装瓦斯报警断电仪或便携式瓦斯报警仪， 悬挂在距孔口 300mm 下风侧的位置，当瓦斯浓度达到 0.8%时，必须立即停止工作，处理瓦斯。钻孔穿煤层时，孔口要安设挡板，以防钻孔喷出的煤粉伤人。钻孔施工地点，要设置记录牌板，同时要与施工报单相符，报单要填写齐全，数字和文字要清楚工整，准确。钻孔终孔后，要由专业技术人员会同施工单位的负责人现场验收， 开孔位置、角度、钻孔直径和终孔深度必须符合设计要求，并及时封孔，封孔长度为 12m。每个钻孔要加设

39、控制阀门和测孔，每两个钻孔连接一个放水器。施工钻孔现场要悬挂钻孔施工管理牌板，内容包括：钻孔设计剖面图，钻孔设计参数、钻孔施工负责人，钻孔施工技术要求，钻孔施工注意事项等。抽采钻孔要悬挂钻孔观测牌板，内容包括：钻孔编号、钻孔参数、终孔层位、终孔日期、验收人、抽采负压、流量、瓦斯浓度、观测日期、观测人姓名等。第三节 抽采附属装置及设施1、附属装置及设施安装要求干管、支管及其他必要地点应装设瓦斯量测定装置。管路拐弯、低洼、温度突变处应设置放水器，管路宜每隔200300m设置一个放水器，最大不应超过 500m。在管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置。管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的

40、管径相匹配。2、附属装置及设施闸阀：在 120301 皮顺、轨顺及回风巷顺槽口、巷道 1/3 处和 2/3 处各安装 273 闸阀 1 个，共计 14 个；在每个 273 变 2 寸三通处安装 157 闸阀 1 个，共计 170 个；并在每个钻孔口安装 1 个阀门；用于调节与控制各个独立抽采地点的抽采负压、瓦斯浓度、抽采量等，同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断通路。测压嘴:在工作面瓦斯抽采支管以及钻孔连接装置上设置测压嘴，以便经常观测抽采管内的压力。测压孔高度设计为 80mm，选用内径 6mm 的紫铜管，在安装管路之前预先焊上，平时用密封罩罩住或用细胶管套紧捆死，以防漏气。测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析。计量装置在 120301 皮顺、轨顺及回风巷顺槽口各安装孔板流量计 1 个,共计 4 个； 在每个钻孔与瓦斯抽采支管连接处各安装单