昌义煤矿瓦斯抽采设计说明书.doc

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1、瓦斯防治课程设计课程设计任务书设计题目 昌义矿井综采面瓦斯抽采系统设计 设计周数 2 周 班 级 安 全 1202 班 姓 名 李 雪 芹 学 号 指导教师 李 治 刚 二一五年五月目录第一章 综采工作面概况- 3 -第一节 采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图- 3 -一、交通位置- 3 -二、 井田境界- 3 -三、地形、地貌及水系- 5 -四、地质条件- 6 -五、井田内主要含煤地层与含煤系数- 6 -六、煤质牌号及用途- 8 -七、矿井储量、设计生产能力和服务年限、矿井工作制度- 9 -第二节 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数- 9 -第三节 采区和工作面巷道布置、采煤方法- 10 -一、

2、矿井开拓- 10 -二、矿井主要通风、运输系统- 11 -三、采煤方法- 11 -第二章 瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证- 12 -第一节 煤层瓦斯储量计算- 12 -第二节 工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证- 13 -一、可抽放量计算- 13 -二、抽放必要性论证- 13 -1）矿井瓦斯抽放必要性标志- 13 -2） 采煤工作面瓦斯抽放必要性标志- 14 -3）邻近层瓦斯抽放必要性标志- 15 -三、抽放可行性论证- 15 -第三章 煤层瓦斯抽放方法设计- 16 -第一节 抽放方法的比较和选择- 17 -一、一般规定- 17 -二、抽放瓦斯方法选择原则- 19 -三、瓦斯抽放方法类

3、别及抽放率见表B.1.- 20 -四、分析与结论：- 22 -第二节 抽放钻孔参数确定- 24 -一、钻场（钻孔）的间距- 24 -三、钻场及钻孔布置- 28 - 第三节 绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图- 30 -第四章 综采工作面瓦斯抽放系统- 31 -第一节 抽放瓦斯系统- 31 -第二节 工作面瓦斯抽放设施的配置和布置- 34 -一 管路布置及敷设- 34 -二、抽采附属装置及设施- 35 -第三节 抽放管路的计算和选择- 36 -一、抽采管路系统选择的原则- 36 -二、抽采管路管径、壁厚计算及管材选择- 36 -三、管路附属装置- 37 -第五章 瓦斯泵选型- 40 -第一节 抽放系

4、统管道阻力计算- 40 -第二节 瓦斯泵流量和压力计算- 41 -第三节 瓦斯泵选型确定- 42 -一、 抽采设备选型应符合下列规定：- 43 -二、 地面固定瓦斯抽采泵站- 43 -第六章 工作面瓦斯抽放安全技术措施- 44 -第一节组织管理- 45 -第二节安全措施- 46 -附录设计用参考资料：- 47 -第一章 综采工作面概况第一节 采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图一、交通位置平川昌义煤业有限公司位于平川县县城西9km的冶西镇一带，行政区划隶属平川县冶西镇管辖。其地理坐标为：北纬：374548374716，东经：11332591133449。该矿位于平川县县城西约9.0km处，3

5、07国道由矿区南部通过，沿307国道向西到平川县城与207国道相连，并与太旧高速公路和石太铁路线相接，矿区之北东13.0km处有平川县东关铁路发煤站，经平川可达全国各地，交通条件方便。二、 井田境界 本次兼并重组整合后，根据颁发的采矿许可证，以及晋煤重组办发200952号文，阳泉煤业（集团）平川昌义煤业有限公司矿井为整合矿井，生产能力600kt/a，批准开采6-12#、8#、15#煤层，矿区面积3.9627平方公里，井田内各煤层境界由以下坐标点圈定（1980西安坐标系），详见表3-1-7表3-1-7 15#煤层井田境界坐标表拐点编号1954年北京坐标系1980年西安坐标系备注经距（Y）纬距（X

6、）经距（Y）纬距（X）1.00 .00 .51 .19 2.00 .00 .51 .19 3.00 .00 .51 .20 4.00 .00 .51 .19 5.00 .00 .51 .20 6.00 .00 .51 .19 7.00 .00 .52 .20 8.00 .00 .52 .20 9.00 .00 .52 .20 10.00 .00 .52 .20 11.00 .00 .52 .20 12.00 .00 .52 .20 13.00 .00 .52 .20 14.00 .00 .53 .20 15.00 .00 .53 .20 16.00 .00 .53 .20 17.00 .00

7、.52 .19 18.00 .00 .53 .19 19.00 .00 .52 .19 20.00 .00 .52 .19 21.00 .00 .53 .18 22.00 .00 .52 .18 23.00 .00 .52 .18 24.00 .00 .52 .18 25.00 .00 .52 .19 26.00 .00 .52 .19 27.00 .00 .52 .19 28.00 .00 .52 .19 29.00 .00 .52 .19 30.00 .00 .52 .19 31.00 .00 .52 .19 32.00 .00 .52 .19 33.00 .00 .52 .19 34.0

8、0 .00 .52 .19 35.00 .00 .52 .19 36.00 .00 .52 .19 37.00 .00 .52 .19 38.00 .00 .52 .19 39.00 .00 .51 .19 三、地形、地貌及水系井田位于太行山山脉中段西麓，为太行山向华北平原过渡的倾斜地带，属侵蚀性基岩、黄土丘陵地貌，区内山梁、峁比较发育，且平坦，沟谷多呈“V”字形，总的地势为北高南低，地形最高点位于北部冠山山梁上，标高1130.7m，最低点位于东南部中川河河床，标高740m左右，最大相对高差390.7m。本区属温带大陆性季风气候，春季干燥，夏季炎热雨多，秋季降温剧烈，冬季寒冷干燥，昼夜温差变化

9、大，据平定气象站2008年以前的观测统计资料，各种气象要素特征如下：（1）降水量：平均年降水量537.2mm，但年际变化较大，丰水年（1977年）达866.4mm，贫水年仅217.4mm（1972年），降水量多集中在69月，尤以7、8两月最多，且多为暴雨，常夹有冰雹。（2）蒸发量：平均年蒸发量2138.4mm，年最高达2542.3mm（1972年），年最低为11309.1mm（1964年）。（3）气温：年平均为10.5。一月份最冷，平均-9.2，极端最低气温为-26.2；七月份最热，平均气温为28.8，极端最热气温为39.1。（4）风向风速：风向夏为东南，冬为西或西北，年平均风速2. 8m/s

10、，最大月平均3.9m/s（1979年1月），最小月平均1.0m/s（1988年9月），最大瞬时风速24m/s。（5）霜期及冻土深：初霜期为10月中旬，终霜期为来年的4月上旬，全年无霜期平均195天，最大冻土深度为0.7m。区内主要河流为北川河，自西北向东南流经矿区的南部，该河流特点受季节性控制明显，为间歇性河流，平时干涸无水，仅雨季有水流过，因该河流处于井田南部边界处，故对矿井开采有一定影响。历年来北川河洪水位标高（工业广场附近）741.43m755.49m，原平定泰昌煤业有限公司矿井工业场地内三个井筒中原主斜井井口标高最低为795.50m，井口标高高于北川河历年洪水位标高。另外，井田西北部有

11、一小型水库（原平水库），由于多年天气干旱，水库蓄水量很小，对矿井涌水量无影响。四、地质条件1、地层该井田内大部为黄土覆盖，基岩仅在部分沟谷、坡梁上有零星出露，根据地表和钻孔揭露情况，勘探区沉积地层由老到新依次有奥陶系中统峰峰组（2f），石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s），第四系中上更新统（Q23）、全新统（Q4）。2、地质构造井田位于沁水块拗太原西山盂县板坪构造区中南部，总体为一走向北东或近南北向的褶曲构造，地层倾角310，发育 14个陷落柱，现分述如下：1）褶曲（1）S1背斜：位于井田中部，轴向近南北向

12、，井田内轴向延伸长度2100m左右。两翼分别为S2、 S3向斜。钻孔控制程度较高。（2）S2向斜：位于S1背斜西部，528、504钻孔一带。轴向南西北东，北部轴向扭转为近东西向，西北翼地层平缓，倾角45，东南翼地层较陡，倾角510。井田内轴向延伸长度约900m。（3）S3向斜：位于S1背斜东部，中南部轴向为北北东向，北部轴向扭转为近东西向，两翼地层平缓，倾角45。井田内轴向延伸长度约1300m。2）断层井田内断层不发育。3）陷落柱井田内现已发现的陷落柱共14个，其中地表出露9个。陷落柱规模大小不一，一般为圆形、椭圆形，大者长轴可达300m，小的长轴不足30m，陷壁角一般在80-85之间，对煤层

13、的破坏影响范围一般不超过10m。井田内未见岩浆岩侵入。综上所述，井田内构造复杂程度属简单类型。五、井田内主要含煤地层与含煤系数1、含煤性井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共含煤11层，自上而下编号为1、2、3、6、8、9、11、12、13、14、15号煤层。含煤地层总厚194.68m，煤层总厚 11.27m，含煤系数为6.35。稳定可采煤层有6、12、15号 3层，大部可采煤层有3号1层，可采煤层总厚9.24m，可采含煤系数5.20%。1）太原组（C3t）为本井田的主要含煤地层之一，总厚123.11m，含煤7层，编号为8、9、11、12、13、14、15号煤层，煤层总厚8

14、.86m，含煤系数为7.30。其中12、15号煤层属全井田稳定可采煤层，8、9号煤层属不稳定零星可采煤层；其余煤层均属不稳定不可采煤层。2）山西组（P1s）为本井田的主要含煤地层之一，总厚71.57m，含煤4层，编号为1、2、3、6号，煤层总厚2.41m，含煤系数4.29。1、2号煤层均未达到可采厚度，3号煤层属较稳定大部可采煤层，6号煤层属稳定可采煤层，含煤性明显逊于太原组。2、可采煤层井田内可采煤层有3、6、12、15号煤层，其中6、12、15号煤层为井田稳定可采煤层，3号煤层为较稳定大部可采煤层（未批采）。另外，井田虽批准开采8号煤层，但井田8号煤层厚度0-1.83m，平均0.41m，为

15、井田不稳定零星可采煤层。现将井田内可采煤层3、6、12、15号煤层分述如下：1）3号煤层（未批采）位于山西组中部，下距6号煤层20.89m左右。煤层厚度0-1.34m，平均1.08m，为井田较稳定大部可采煤层，不含夹矸，结构简单。顶板为泥岩、砂质泥岩；底板为砂质泥岩，局部为细砂岩。井田内原平定泰昌煤业有限公司井田曾开采过该煤层。2）6号煤层位于山西组中下部，下距12号煤层61.20m左右。煤层厚度1.00-1.97m，平均1.62m，为井田稳定可采煤层，一般不含夹矸，结构简单。顶板为泥岩、砂质泥岩；底板为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩。井田内原平定县聂家庄煤矿井田曾开采过该煤层。3）12号煤层位

16、于太原组中段上部，下距15号煤层52.80m。煤层厚度0.86-1.20m，平均0.98m。12号煤层为井田稳定可采煤层。一般不含夹矸，煤层结构简单。顶板一般为泥岩、砂质泥岩；底板为砂质泥岩、细砂岩。井田内未曾开采过该煤层。4）15号煤层位于太原组下段中部，上距12号煤层52.80m。煤层厚度5.02-7.85m，平均6.23m，15号煤层为井田稳定可采煤层。一般含2-4层夹矸，结构复杂。顶板为泥岩、砂质泥岩；底板为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩。井田内该煤层大多已被采空，形成大面积的采空区。六、煤质牌号及用途1）3号煤层（钻孔煤芯化验资料）井田内3号煤层灰分原煤为13.52%，浮煤为9.03%

17、；原煤挥发分8.86%，浮煤挥发分7.01%，属无烟煤3号（WY03）；原煤全硫（St,d）为0.47%，浮煤硫分0.48%。2）6号煤层（钻孔煤芯化验资料）井田内6号煤层灰分原煤为12.25%30.42%，平均21.34%，浮煤为8.39%14.45%，平均11.42%；原煤挥发分8.76%10.96%，平均9.86%，浮煤挥发分在6.85%7.80%之间，平均7.32%，属无烟煤3号（WY03）；原煤全硫（St,d）为0.75%，浮煤硫分0.45%。3）12号煤层（钻孔煤芯化验资料）井田内12号煤层原煤灰分为13.79%27.00%，平均19.25%，浮煤灰分为3.60%8.37%，平均5

18、.99%；原煤挥发分6.32%10.48%，平均8.68%，浮煤挥发分在7.56%8.24%之间，平均7.90%，属无烟煤3号（WY03）；原煤全硫（St,d）为1.45%2.09%，平均1.70%，浮煤全硫（St,d）为0.94%1.21%，平均1.08%。4）15号煤层（钻孔煤芯化验资料）井田内15号煤层原煤灰分为7.74%16.09%，平均11.40%，大部分属低灰煤，分布无规律，浮煤灰分为5.48%6.98%，平均6.06%；原煤挥发分在5.09%8.82%，平均7.29%，浮煤挥发分在6.45%7.34%之间，平均6.89%，属无烟煤3号（WY03）；原煤全硫（St,d）为1.22%

19、1.63%，平均1.43%，浮煤全硫（St,d）为0.68%0.91%，平均0.82%.七、矿井储量、设计生产能力和服务年限、矿井工作制度井田内可采煤层有3、6、12、15号煤层，其中6、12、15号煤层为矿井批采煤层，保有煤层资源/储量（111b+333）共计21610kt，3号煤层为矿井未批采煤层，资源/储量（111b+122b+333）共计1600kt。矿井设计储量7189kt，矿井批采设计可采储量为3320kt。矿井设计生产能力0.6Mt/a，15号煤层服务年限为4.0a。第二节 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数 根据2010年河南理工大学编制的阳泉煤业（集团）平川昌义煤业有限公司矿井瓦斯基

20、本参数测定报告及阳煤集团五矿瓦斯资料，15号煤层基本参数及其它可采煤层瓦斯基本参数见表3-1-1和表3-1-2。表3-1-1 15号煤层瓦斯基础参数测试结果表煤 层15#吸 附常 数a(m3/t)45.53b(Mpa-1)1.031工 业分 析水份（%）1.13灰份（%）10.15挥发份（%）6.88视密度(g/cm3)1.41孔隙率（%）4.73测点煤层瓦斯含量（m3/t）5.36测点煤层最大瓦斯压力（MPa）0.19煤的坚固性系数（f值）0.76瓦斯放散初速度（P）33.5钻孔瓦斯流量衰减系数（d-1）0.325煤层透气性系数m2/(MPa2d)1.6813、6号煤层瓦斯基本参数见表3-1

21、-2。表3-1-2 煤层瓦斯基本参数表 煤层编号煤层原始瓦斯压力（MPa）煤层原始瓦斯含量（m3/t）煤层透气性系数（m2/MPa2d）钻孔瓦斯流量衰减系数（d-1）3号煤0.215.550.8690.03366号煤0.3516.651.2860.0436根据预测结果，本矿3、6、15号煤均属于可以抽放煤层。第三节 采区和工作面巷道布置、采煤方法 一、矿井开拓原平定泰昌煤业有限公司矿井工业场地内的三个井筒，即原主斜井、副斜井、新掘斜井；原主斜井半圆拱断面，净断面4.34m3（宽2.35m、高2.1m），现有断面较小，不能满足矿井600kt/a的提升任务，原副斜井半圆拱断面，净断面3.94 m3

22、（宽2.1m、高2.1m），现有断面较小，不能满足矿井600kt/a的回风任务，因此，设计利用原主斜井和原副斜井在井筒上部贯通共同作为矿井开采15号煤层的回风井，共同担负矿井开采15号煤层的回风任务；新掘斜井半圆拱断面，净断面13.5m3（宽4.5m、高3.45m），断面较大，具备布置胶带输送机，另布置钢轨、架空乘人器运输材料、人员的条件，设计利用此井筒作为矿井的混合提升井，一侧装备800mm带宽大倾角胶带输送机（配备密封罩），中间布置600mm轨距、30kg/m钢轨及架空乘人器，另一侧设置人行台阶和扶手，担负矿井开采15号煤层的主、辅提升任务。矿井利用现有井筒即能满足井田15号煤层开采，不需

23、新建井筒。矿井兼并重组后，井田范围内15号煤层的剩余储量基本位于矿井的西北角和西南角。从井田15号煤层采掘现状来看，矿井井田15号煤层剩余储量的开拓开采方式已基本成形，无其它可比方案。二、矿井主要通风、运输系统1）运煤系统回采工作面（可弯曲刮板输送机）运输顺槽（桥式刮板转载机、可伸缩胶带输送机）北运输大巷（胶带输送机）井底煤仓混合提升斜井（大倾角胶带输送机）地面生产系统。2）辅助运输系统运料：混合提升斜井（单滚筒绞车牵引串车）+570m水平井底车场北运输大巷（无极绳连续牵引绞车）回风顺槽（调度绞车）回采工作面。人员：混合提升斜井（架空乘人器）+570m水平井底车场北运输大巷（步行）运输、回风顺

24、槽（步行）回采工作面。3）通风系统风流：混合提升斜井+570m水平井底车场北运输大巷运输顺槽回采工作面回风顺槽（瓦斯尾巷）北回风大巷东北回风大巷西北回风大巷回风斜井地面。4）排水系统采区内的采掘工作面积水用小水泵排放一采区水仓一采区水泵房北运输大巷井底中央水仓主排水泵房混合提升斜井地面井下水处理站。三、采煤方法采用综采放顶煤采煤法对井田范围内剩余15号煤层的平均厚度为6.23m，采煤方法采用综采放顶煤采煤方法，回采工作面机采高度2.2m，放煤高度4.03m，采放比1：1.8。在矿井井田西北部一采区已有一即将形成的工作面，此工作面布置运输顺槽、回风顺槽和外错尾巷，工作面长度为50m，设计将此工作

25、面作为矿井整合后移交投产工作面，矿井剩余15号煤层回采工作面采长布置60m。采煤机截深为600mm，回采工作面采用轻型放顶煤支架支护顶板，采用全部跨落法管理采空区顶板。矿井移交生产及达到设计产量时，井下共布置1个回采工作面，2个掘进工作面，即一个顺槽综掘、一个大巷普掘，采掘比为1：2。第二章 瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证 第一节 煤层瓦斯储量计算 一、按煤层全厚计算式中：W1开采煤层瓦斯储量,万m3； k1围岩瓦斯储量系数可取1.11.3； k2不可采邻近煤层瓦斯储量系数,可取1.21.4； Ai第i可采煤层煤炭地质储量,万吨；Xi第i可采煤层平均瓦斯含量,m3/t。 W1=1.2*1.3

26、*6.23/(6.23+0.98+1.62)*2161*5.36=12748.86万m3二、按采高计算：式中:W2按采高计算煤层瓦斯储量，万m3； Ai采面长度（m)采面走向长（m)采高（m)煤的密度（t/m3）。 W2=1.2*1.3*50*458.032*2*6.23*1.41*5.36*10-4=336.43万m3第二节 工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证一、可抽放量计算工作面瓦斯抽放率 式中:d工作面瓦斯抽放率（） q纯工作面瓦斯可抽放量 QCH4工作面绝对瓦斯涌出量 q纯纯可根据学生所选择的抽放方法计算确定 4工作面瓦斯可抽放量W3式中：W3工作面瓦斯可抽放量m3/minW2按

27、采高计算煤层瓦斯储量m3/mind工作面瓦斯抽放率（） 二、抽放必要性论证 1）矿井瓦斯抽放必要性标志根据煤矿瓦斯抽采工程设计规范第3.1.1条、煤矿安全规程第145条及AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范第4.1.14.1.3条规定： 凡符合下列情况之一时，必须建立瓦斯抽采系统：1 高瓦斯矿井；2 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，且用通风方法解决瓦斯问题不合理的矿井；3 矿井绝对瓦斯涌出量达到下列条件时：1）大于或等于40m3/min；2）年产量1.01.5Mt的矿井，大于30m3/min；3）年产量0.61.0 Mt的矿井，大于2

28、5m3/min；4）年产量0.40.6Mt的矿井，大于20m3/min；5）年产量小于或等于0.4 Mt的矿井，大于15m3/min；4 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的矿井。矿井兼并重组整合后，井田范围内剩余15号煤层储量基本位于原平定泰昌煤业有限公司矿井井田内北部和南部，矿井前期先对井田内上述15号煤层剩余储量进行开采。据2009年山西省煤炭工业局文件晋煤安发2009115号文，原平定泰昌煤业有限公司矿井15号煤层2008年度绝对瓦斯涌出量为6.70 m3/min，相对瓦斯涌出量为44.05m3/t，CO2绝对涌出量为0.40m3/min，相对涌出量为2.63m3/t；矿井瓦斯等级批复为高瓦斯

29、矿井。2010年4月由山西省煤炭工业局综合测试中心为该矿提交的3、12、15号煤层检验报告。井田内3、12、15号煤层煤尘无爆炸性。据2010年4月由山西省煤炭工业局综合测试中心为该矿所做的检验报告结果，井田内6、15号煤层自燃倾向性等级均为级，属不易自燃煤层。2） 采煤工作面瓦斯抽放必要性标志 规程规定，1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5 mmin或1个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3 mmin，用通风方法解决瓦斯问题不合理的，应该考虑采用抽放瓦斯措施，采空区或工作面是否需要抽放瓦斯，不仅要考虑瓦斯涌出量、日产煤量、还要考虑通风稀释的瓦斯量等因素。通过测算与归纳，采煤工作面抽放瓦斯必要性的指标为

30、（1）工作面绝对瓦斯涌出量大于5 mmin； （2）工作面相对瓦斯涌出量大于15mt ; （3）工作面相对瓦斯涌出量小于15mt，而绝对瓦斯涌出量大于5mmin时，也应考虑抽放。3）邻近层瓦斯抽放必要性标志 邻近层瓦斯是否需要抽放，主要是根据邻近层瓦斯涌出量的大小和邻近层向开采层涌出瓦斯的多少而定，并考虑层间距、抽出率及有无抽放价值等因素。根据国内经验，归纳邻近层抽放瓦斯必要性的一般标志为： （1）邻近层向开采层涌出的绝对瓦斯量大于1.5mmin，应该抽放。 （2）邻近层向开采层涌出的瓦斯量占工作面回风总瓦斯量的30以上时，有必要考虑抽放。 （3）邻近层抽放的瓦斯量大于0.6mmin，有抽放价

31、值。三、抽放可行性论证煤层进行预先抽采时，煤层瓦斯抽采难易程度可按表A.0.1划分。表A.0.1 煤层瓦斯抽采难易程度类别钻孔瓦斯流量衰减系数（d-1）煤层透气性系数（m2/MPa2d）容易抽采10可以抽采0.0030.05100.1较难抽采0.050.1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。煤 层15#钻孔瓦斯流量衰减系数（d-1）0.325煤层透气性系数m2/(MPa2d)1.6813、6号煤层瓦斯基本参数见表3-1-2。表3-1-2 煤层瓦斯基本参数表 煤层编号煤层透气性系数（m2/MPa2d）钻孔瓦斯流量衰减系数（d-1）3号煤0.86

32、90.03366号煤1.2860.0436根据预测结果，本矿3、6、15号煤均属于可以抽放煤层。第三章 煤层瓦斯抽放方法设计 第一节 抽放方法的比较和选择一、一般规定1.根据GB504712008煤矿瓦斯抽采工程设计规范第5.1.1条规定：选择抽放瓦斯方法，应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术经济比较确定。并应符合下列要求：a)尽可能利用开采巷道抽放瓦斯，必要时可设专用抽放瓦斯巷道；b)适应煤层的赋存条件及开采技术条件；c)有利于提高瓦斯抽放率；d)抽放效果好，抽放的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求；e)尽量采用综合抽放；f)抽放瓦斯工程系统简单，有利于

33、维护和安全生产，建设投资省，抽放成本低。2.根据AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范第7.1.2条规定：按矿井瓦斯来源实施开采煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放；第7.1.3条规定：多瓦斯来源的矿井，应采用综合瓦斯抽放方法。瓦斯抽放系统选择还应注意以下问题：分期建设、分期投产的矿井，抽放瓦斯工程可一次设计，分期建设、分期投抽。抽放瓦斯站的建设方式，应经技术经济比较确定。一般情况下，宜采用集中建站方式。当有下列情况之一时，可采用分散建站方式：分区开拓或分期建设的大型矿井，集中建站技术经济不合理。矿井抽放瓦斯量较大且瓦斯利用点分散。一套抽放瓦斯系统难以满足要求。二、抽放方

34、法选择根据上面建立的抽放瓦斯的必要性指标和可行性指标，依据规程、规范的规定论述采用矿井集中抽放瓦斯系统或地面钻孔抽放瓦斯系统，还是采用井下移动式抽放瓦斯系统。瓦斯抽放方法及各方法的抽放率详见AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范附录B。（1）本煤层瓦斯抽放方法未卸压煤层进行预抽，煤层瓦斯抽放的难易程度可划分为三类。煤层透气性较好，容易抽放的煤层，宜采用本层预抽方法，可采用顺层或穿层布孔方式。煤层透气性较差，采用分层开采的厚煤层，可利用先采分层的卸压作用抽放未采分层的瓦斯。单一低透气性高瓦斯煤层，可选用加密钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制预裂爆破等方法强化抽放。煤与瓦斯突出

35、危险严重煤层，应选择穿层网格布孔方式。煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的抽放方法。（2）邻近层瓦斯抽放方法。通常采用从开采层回风巷(或回风副巷)向邻近层打垂直或斜交穿层钻孔抽放瓦斯的方法。当邻近层瓦斯涌出量大时，可采用顶（底）板瓦斯巷道（高抽巷）抽放。当邻近层或围岩瓦斯涌出量较大时，可在工作面回风侧沿开采层顶板布置迎面水平长钻孔（高位钻孔）抽放上邻近层瓦斯。（3）采空区瓦斯抽放方法。老采空区应选用全封闭式抽放方法。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，有煤柱及无煤柱垂直及斜交钻孔法，插(埋)管法等抽放方法，并应采取措施，提高抽放瓦斯浓度。开采容易

36、自燃或自燃煤层的采空区，必须经常检测抽放管路中C0浓度和气体温度等有关参数的变化。发现有自然发火征兆时，必须采取防止煤自燃的措施。（4）其它情况。煤与瓦斯突出矿井开采保护层时，必须同时抽放被保护煤层的瓦斯。埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群，有条件时，可采用地面钻孔预抽开采层瓦斯、抽放卸压邻近层瓦斯或抽放采空区瓦斯的方法。对矿井瓦斯涌出来源多、分布范围广、煤层赋存条件复杂的矿井，应采用多种抽放方法相结合的综合抽放方法。二、抽放瓦斯方法选择原则 需要进行瓦斯抽放的矿井或煤层，在选择抽放类型和方法时，可按下列因素考虑确定：（1） 首先应考虑选用多种抽放方法相结合的综合抽放方法，以提高抽放效率。（2

37、） 开采过程中的瓦斯涌出量主要来源于开采煤层（本煤层）时，则应采用开采层瓦斯抽放的方法。（3） 在煤层群的条件下，首采层开采时，邻近层的瓦斯涌出量占有很大比例且威胁工作面的安全生产，则应采用邻近层瓦斯抽放方法。（4） 当工作面后方采空区瓦斯涌出量较大且威胁工作面安全生产，老采空区内积存大量瓦斯向邻近层工作面涌出瓦斯、增大采空区和矿井的总排放瓦斯量时，应采用采空区瓦斯抽放方法。（5） 对于瓦斯含量较高的煤层，在巷道掘进时涌出的瓦斯量很大时且难以用加大风量稀释，这时可考虑采掘前大面积预抽瓦斯方法或采取边掘边抽方法。（6） 对于透气性较低、采用预抽方法难以直接抽出瓦斯、掘进时瓦斯涌出不是很大而回采时

38、有大量瓦斯涌出的煤层，可采用边采边抽或采用水利割缝、水力压裂、松动爆破等措施人为泄压后抽放瓦斯的方法。（7） 如果煤层赋存较浅（一般600米以内）、煤层较厚或没层数较多、煤层瓦斯含量较高、地面钻孔施工条件较好时、可采用地面钻孔抽放。 若围岩瓦斯涌出量较大，以及溶洞或裂隙带储存有高压瓦斯并有喷出危险时，应采取围岩瓦斯抽放措施。三、瓦斯抽放方法类别及抽放率见表B.1.表B.1. 瓦斯抽放类型、方法、适用条件抽放分类抽放方式适用条件工作面抽放率 %开采层抽放未卸压抽放岩巷揭煤和煤巷掘进预抽由岩巷向煤层大穿层钻孔；煤巷工作面打超前钻孔高突出危险煤层、高瓦斯煤层10301030采区大面积预抽由开采层机巷

39、、风巷或煤门等打上向、下向顺层钻孔由预抽时间的高瓦斯煤层、突出危险煤层1030由岩巷、石门、邻近层煤巷等向开采层打穿层钻孔属“勉强抽放煤层”10，个别超过50地面钻孔高瓦斯“容易抽放”煤层，埋深较浅10密封开采层巷道高瓦斯“容易抽放”厚煤层10卸压抽放边掘边抽由煤巷两侧或岩巷向煤层周围打防护钻孔高瓦斯煤层、突出煤层10边采边抽由开采层机巷、风巷等向工作面前方卸压区打钻高瓦斯煤层1020由岩巷、煤门等向开采分层的上部或下部未采分层打穿层或顺层钻孔高瓦斯煤层1020水力割缝、松动爆破、水力压裂（预抽）由开采层机巷、风巷等打顺层钻孔；由岩巷或地面打钻孔高瓦斯“难以抽放”煤层203030邻近层抽放卸压

40、抽放开采层工作面推过后抽放上、下邻近层瓦斯由开采层机巷、风巷、中巷等向邻近层打钻邻近层瓦斯涌出量大、影响开采层安全时3060由开采层机巷、风巷、中巷等向采空区方向打斜交钻孔3060由煤门打沿邻近层钻孔3060在邻近层掘汇集瓦斯巷道邻近层瓦斯涌出量大、钻孔的通过能力满足不了抽放要求时3060从地面打钻孔地面打钻优于井下时1540采空区抽放开采层工作面推过后抽放采空区瓦斯密封采空区插管抽放无自燃危险或采用防火措施时15现采采空区设密闭墙或采空区打钻抽放15综合抽放多种抽放方式相组合采用单一的抽放方式效果较差时，应采用该种抽放方式4080围岩瓦斯抽放由岩巷两侧或正前方向溶洞或裂隙带打钻、密闭岩石巷道

41、抽放、封堵岩巷喷瓦斯区并插管抽放围岩有瓦斯喷出危险，瓦斯涌出量大或有溶洞，裂隙带储存高压瓦斯时四、分析与结论：15号煤采用综放工艺开采，15号煤采动影响的上邻近层主要有8号、9号、11号、12号、13号与14号煤层及富含瓦斯的K3、K4灰岩，受15号煤采动影响，这几层邻近层瓦斯都要不同程度涌向15号煤开采空间。预测开采15号煤时矿井相对瓦斯涌出量为33.28m3/t，绝对瓦斯涌出量为42.07m3/min。矿井600kt/a设计生产能力瓦斯涌出量预测结果如下表3-2-1。表3-2-1 矿井600kt/a设计生产能力瓦斯涌出量预测结果表 开采煤层采区相对瓦斯涌出量（m3/t）矿井瓦斯涌出不均衡系

42、数矿井相对对瓦斯涌出量（m3/t）矿井绝对瓦斯涌出量（m3/min）开采层邻近层采空区掘进工作面合计15煤层4.4617.677.472.7632.361.333.2842.07根据抽放瓦斯方法选择原则中的（3）在煤层群的条件下，首采层开采时，邻近层的瓦斯涌出量占有很大比例且威胁工作面的安全生产，则应采用邻近层瓦斯抽放方法和瓦斯抽放方法类别及适用条件，选择邻近层瓦斯抽放。邻近层瓦斯抽放方法：邻近层瓦斯抽放方法或方式，主要考虑煤层的赋存状况、开拓方法和层间距离等因素，概括起来可分为钻孔（包括井下钻孔和地面钻孔）抽放和巷道抽放两种方式。1、 井下钻孔抽放邻近层瓦斯抽放中，应用最多和较为普遍的是井下钻孔抽放方法。1） 钻孔布置原则（1） 合理的抽放钻孔位置应选择在冒落拱的上部和卸压角以里的范围内；（2） 钻孔的孔底要位于卸压带内，保证能有充足的瓦斯源进行抽放；（3） 钻孔孔口部分要严密不漏风，孔身位于未卸压的非裂