瓦斯课程设计

综采工作面瓦斯抽放设计

班级：安全工程定单2011

姓名：杨德淼

学号：201101031836

山东科技大学

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目录：

第一章综采工作面概况 (4)

第一节采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图

第二节煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数

第三节采区和工作面巷道布置、采煤方法

第二章瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证 (6)

第一节煤层瓦斯储量计算第二节工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证

8 第三章煤层瓦斯抽放方法设计.............................................. 抽放方法的比较和选择第一节

第二节抽放钻孔参数确定绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图第三节

第四章综采工作面瓦斯抽放系统 (10)

第一节工作面瓦斯抽放设施的配置和布置

抽放管路的计算和选择第二节

................................................................ 瓦斯泵选型第五章13 2

第一节抽放系统管道阻力计算

第二节瓦斯泵流量和压力计算

第三节瓦斯泵选型确定

第六章工作面瓦斯抽放安全技术措施 (16)

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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

开采煤层为13#煤层，煤层厚度为4.8-6.2m平均厚度5.5m;赋存稳定，倾角为12-15°顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，距11煤8-10m，顶部为12煤层，煤层在本区域内厚度0-0.4m为不可采煤层。采区内有小断层，对开采影响不大。

第二节煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数本工作面位于标高-650m

水平，煤层瓦斯含量为9m3/t,煤的密度为1.46t/m3，有突出危险，经预测工作面绝对瓦斯涌出量Q为19.5m3/min。

经实测煤层透气性系数λ=0.01123（㎡/Mpa2.d）,如用未卸压长钻孔预测抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽和量为0.01m3/min。hm。如果卸压浅孔抽放瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为1.0m3/min。hm，4

同时λ值提高到27.6（㎡/Mpa2.d）；如用卸压长钻孔预测抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为0.05-0.1m3/min。hm;

（1）卸压浅孔抽放时，抽放影响半径为0.8m，钻孔所需要的抽放孔口负压为12Kpa，边采煤边抽瓦斯。

（2）未卸压长钻孔抽放：钻孔抽放半径为2.5m，钻孔孔口需负压为20Kpa，掘进期间边掘进边抽放瓦斯。

(3)卸压长钻孔抽放，钻孔抽放影响半径为2.5m，钻孔孔口需要负压为20Kpa，边采煤边抽放。

第三节采区和工作面巷道布置、采煤方法

采用走向长壁全部跨落顶板管理法，工作面后退式倾斜分层开采，上分层采用综合机械化采煤，采高为2.8m采用两班采煤，一班抽放瓦斯，工作面日推进度为3m,下分层采高为2.7m。

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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

1.按煤层全厚计算

W=KKΣ(AX)

ii121＝0.15×1.3×26.45×9

＝46.42 Mm3

式中：

W-煤层瓦斯储量；1K-围岩瓦斯储量系数，一般取0.05到0.20，这

取0.15 1K-不可开采邻近煤层瓦斯储量系数，可取1.2-1.4，取1.3；

2A-第i可采煤层煤炭地质储量，万吨i A＝走向长度×工作面长度×煤厚×煤密度×煤层瓦斯含量13＝1830×200×5.5×1.46×9

＝26.45 Mm3

2.按采高计算

W=KKΣ（AX）i2i21＝0.15×1.3×﹙292×1.496﹚

＝85.18 Mm3

式中：

W-按采高计算煤层瓦斯储量；2A-采面长度×煤的密度i6

A＝200×1.46＝292 t/m3 13X-采面长度×采面走向长×采高×煤的密

度i X＝200×1830×2.8×1.46＝1.496 Mt

13第二节工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证

工作面瓦斯抽放率

d=100﹪·q/Q CH4

纯＝100﹪×10.5／19.5

＝53.8﹪

式中：

d-工作面瓦斯抽放率（％）

q-工作面瓦斯可抽放量纯3/min，工作面瓦斯浓度按0.6％计算风排瓦

斯量供风量为1500m33/minm﹣9＝10.5 Q=Q×C=1500×0.6﹪

=9m/min。所以q＝19.5p纯3/min工作面绝对瓦斯涌出量，19.5 m-Q CH4

工作面瓦斯可抽放量W 3W=Wd

23＝85.18×53.8﹪

＝45.83 Mm3

式中

W-工作面瓦斯可抽放量m3/min 3W-按采高计算煤层瓦斯储量m3/min

2d-工作面瓦斯抽放率

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抽放瓦斯的必要性和可行性

1.抽放瓦斯的必要性

3/min，工作面瓦斯浓度按1500m0.6％计算风排瓦根据供风量为3/min。而工作面绝对瓦斯涌出量为=Q×C=1500×0.6﹪=9mQ斯量

p3/min，如不可抽放瓦斯，则工作面的瓦斯浓度将超限，尚需抽

19.5m3/min工作面瓦斯浓度才能维持Q-Q=19.5-9=10.5m放瓦斯量＝pCH40.6％

2.抽放的可行性

根据经验，本矿区综采面采用卸压浇孔抽放瓦斯技术，可以实现安全高产高效，取得了良好的经济效益的情况，应当认为浅孔抽放瓦斯方案是完全可行的，如某综采面应用浅孔抽放技术,钻孔直径为

89mm，钻孔间为0.1m,钻孔深度为10m，平均瓦斯抽放量为3/min，最高日产量达到8.4万t，又如另一综采面钻孔直径为0.8m89mm，钻孔间距为1.5m，钻孔深度为6m,平均瓦斯抽放量为3/min，最高日产量达到4.9万吨。2.1~3.2m