西合抽放设计

山西吕梁中阳西合煤业有限公司

抽放设计

通风工区

编制时间：2013年2月28日

1、概况

山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件以晋煤重组办发[2009]45号文件下达《关于吕梁市中阳县、兴县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》批准，由原山西吕梁万峰金泰煤业有限公司和山西大土河永祥煤业有限公司2个煤矿重组整合为山西吕梁中阳西合煤业有限公司。根据2009年11月29日山西省国土资源厅颁发的C1400002009111220044248号《采矿许可证》，批准开采煤层4-10号煤，面积为4.2979km2，生产规模90.00万t/a。

西合煤业属于高瓦斯矿井，由于生产能力的提升，瓦斯涌出量加大，瓦斯问题是矿井生产的首要安全问题。

2、井田位置

该井田位于山西省吕梁市中阳县城西北10km处金罗镇西北，行政区划属中阳县金罗镇管辖。其地理坐标为东经111°04′50″～110°07′07″，北纬37°26′10″～37°27′15″。

2009年11月29日山西省国土资源厅颁发的C1400002009111220044248号《采矿许可证》，批准开采煤层4-10号煤，面积为4.2979km2，井田范围由1～6号拐点圈定，整合后井田边界坐标见表1-1。

表1-1 矿界拐点坐标表

80西安坐标

点号

X Y

1 4146951.38 19508229.76

2 4146951.38 19509929.77

3 4145751.37 19510429.78

4 4145951.36 19508629.77

5 4145951.37 19507629.76

6 4146727.3

7 19507059.25

东西长3370m，南北宽2000m，面积4.2979km2。

井田周边邻近没有生产煤矿分布，仅东侧1.5km处南川河对面有山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司和中阳县朱家店煤矿二坑。

3、矿井通风

矿井现在共有三个井筒：主立井、新副立井、建煤主井。通风方法为机械抽出式；主立井、副立井进风，建煤立井回风。重组整合后矿井安装FBCDZ№20型通风机，共2台，一台工作，一台备用。

通风方法机械抽出式。根据初步设计，工作面设计采用一进两回通风方式。掘进工作面采用局部通风机，机械压入式通风。

4、抽放系统

我矿目前地面有一个瓦斯抽放泵站，抽放泵站于2010年2月建成投入使用安装有两台功率为110Kw、型号为2BEA-353-O型水环式真空泵，单台额定抽采能力为66.4m3/min，一主一备每月交换运行。抽放泵运行良好，抽放泵站地面安装瓦斯抽放监测监控系统，对抽放管道的浓度、负压、温度、流量等实行24小时不间断的监控。我矿现安装抽放管路共有3900米，其中主管路从副井东绕道到井下瓦斯抽放钻孔，支管分为一采区采空区抽放，4301本煤层钻孔抽放，副井东绕道、清撒斜巷钻孔抽放

5、抽放管路选型

瓦斯抽采管径选择是否合理，对抽采瓦斯系统的建设投资及抽采系统效果有很大影响。应考虑抽采量最大时期，直径选择需合理，既要投资费用少，又要满足现在的抽放需求，同时参照抽采泵的实际能力使之留有备用量。

抽采管径一般采用下式计算：

D=0.1457（Q/V）1/2

式中：D—抽采瓦斯管内径，m；

Q—瓦斯管中混合瓦斯流量，m3/min；

V—瓦斯管中混合瓦斯平均流速，一般V=5～12m/s。

抽采系统瓦斯管径选择结果

类别

抽采纯

量（m3/min）

瓦斯

浓度

（％）

混合

流量

（m3

/min）

备

用

系

数

平均

流速

（m/s）

计算管

内径

（mm）

选择

管

（外

径

mm）

壁厚

(mm)

用途

主管6 30 26 1.2 5 332

426

无缝

钢管

13

地面及地面

钻孔中管路

主 6 30 26 1.2 5 332 450 8 北回风巷

管PVC 支

管1 4 45 10 1.2 5 203

219

钢管

8 副井东绕道

6、建立瓦斯抽采系统的条件

根据住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫局联合发布的《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB 50471-2008）3.1节规定：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或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于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1.0Mt～1.5Mt的矿井，大于30m3/min；

3）年产量0.6Mt～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；

4）年产量0.4Mt～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；

5）年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min；

4）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的矿井。

根据前面的论述，西合煤业满足（1）、（3）两个条件，西合煤业具备建立瓦斯抽采系统的条件。

7、开采层瓦斯抽采

本煤层瓦斯抽采包括预抽、边采边抽和强化抽采等方式，预抽本煤层瓦斯主要采用钻孔抽采的方法，预抽煤层瓦斯属于未卸压煤层的瓦斯抽采，对于透气性及其它预抽条件较好的煤层，预抽会取得较好效果。边采边抽利用工作面开采时的卸压效应抽采本层瓦斯，当工作面推进时，工作面前方煤体由于卸压，透气性大大增加，抽采效率大幅度提高，采用斜向钻孔，抽采工作面前方煤体的卸压瓦斯。

7.1 4301回风巷本煤层钻孔抽放

6.1.1施工方案

1、钻孔施工设备、参数

（1）钻机型号：SGZ-ⅢA(ZL-300HA)型矿用坑道钻机