矿井瓦斯抽放设计

第一节矿井概况

一、矿井开采范围及煤层状况

****开采煤层为城子河组，全区可采的煤层有3＃、4＃、24＃、29＃、36A＃共五个煤层，局部可采有7＃、25＃、27＃三层，煤层赋存状态比较稳定，除3＃29#36#层为中厚煤层外其余均为薄煤层，煤层倾角深部变缓，矿井煤种为1/3焦煤，倾角小于25○时，最低可采厚度为0.7m；煤层倾角为25～45○时最低可采厚度为0.6m。区内煤层由于受区域变质作用影响，煤的变质程度由浅至深、由上至下有增高的趋势，视觉煤岩类型为半暗－半亮煤，少量的光亮型，原煤灰分12.27-58.37%精煤挥发份：28.58-36.77％，胶质层9－24mm，硫：0.29-0.40％；磷：0.0032-0.006％。原煤发热量4852－7969千卡/Kg。本井田煤层属低硫、特低磷。

井区范围：西以F31断层为界，东以F48断层为界，北起各煤层露头，南到各煤层-900m标高。截止到2012年底，资源储量为3215.4万吨。

矿井系煤层群开采、煤层间距较近见《煤层赋存情况表》

二、矿井通风现状

矿井通风方式为中央并列式，原矿井通风主要扇风机为二台70B2-21-NO24＃，电机功率为570 KW一台使用一台备用。矿井总排风量为3860m3/min 。经矿井通风机选型改造，现矿井主要扇风机为二台BD—Ⅱ—8-№28型扇风机，矿井总风量5630 m3/min。

三、瓦斯情况：

1）、2005年矿井绝对瓦斯涌出量10.1m3/min，相对瓦斯涌出量15m3/t；2006

年矿井相对瓦斯涌出量13.4米3/吨,绝对瓦斯涌出量6.39米3/分；2007年矿井绝对瓦斯涌出量34.13米3/分，相对瓦斯涌出量20.56米3/吨；2008年矿井绝对瓦斯涌出量26.075米3/分，相对瓦斯涌出量21.92米3/吨。2009年矿井绝对瓦斯涌出量为26.9M3 /分,相对瓦斯涌出量为38.49M3 /T。2010年矿井绝对瓦斯涌出量为34.4M3 /分,相对瓦斯涌出量为39M3 /T。2011年矿井绝对瓦斯涌出量为42.26M3 /分,相对瓦斯涌出量为29.99M3 /T。2012年矿井绝对瓦斯涌出量为37.77M3 /分,相对瓦斯涌出量为23.29M3 /T。因建井初期轮子坡2片掘进工作面施工揭穿3#煤时，发生了一次动力现象，也是该矿建井以来发生的唯一的一次煤与瓦斯动力现象，所以自2006年以来始终鉴定为煤与瓦斯突出矿井。

矿井随着开采深度的增加、生产能力的提高，矿井瓦斯涌出量迅速增长，矿井绝对瓦斯涌出量由2006年的 6.39m3/min增加到2012年的37.77m3/min。相对瓦斯涌出量从13.4m3/T增加到23.29m3/T，回采工作面绝对瓦斯涌出量一般在10--26 m3/min；相对瓦斯涌出量12--41 m3/T。各煤层瓦斯涌出量随着开采深度的增加及回采产量的加大将呈逐渐增大的趋势。

矿井煤尘爆炸指数为31.82—40.87%，有煤尘爆炸危险。

煤层赋存情况表

第二节、建立矿井永久抽放系统的必要性

一、矿井瓦斯资源丰富

矿井系煤层群开采，经初步估算矿井可采煤层及邻近层的瓦斯总储量为90770万m3，瓦斯是宝贵的煤层气，是一种洁净、热效率高、低污染的优质能源，在常温条件下发热量为3.43~3.71MJ/m3(约合7978~8869千卡/m3)，而城市焦炉气则在4000千卡/m3左右。据有关专家测算250m3煤层气即可替代1t标准煤。煤层气可用于燃气发电、燃气供暧、民用燃气，又可作为原料生产化肥和其它化工原料，所以建立瓦斯抽放及利用系统十分必要。附矿井瓦斯储量表（2）

二、安全生产需要

据调查，近年来矿井采（掘）工作面均布置在被解放层内，尽管回采工作面的瓦斯量已经大量释放，可是仍有个别采（掘）面瓦斯超限，且随着矿井开采深度的增加瓦斯涌出量还会增大，单靠增加风量的方法是难以解决瓦斯超限问题。按《煤矿安全规程》《矿井瓦斯抽放细则》《煤炭工业设计规范》等文件规定，矿井建立抽采瓦斯的必要性指标已经达到，同时也是进一步落实国家煤矿安全生产“先抽后采”的方针，所以建立矿井抽放及利用系统十分必要。

矿井瓦斯储量估算表（2）

第三节、瓦斯抽放量的估算

矿井系煤层群开采，可采煤层10个且层间距在5~75米之间、平均间距为29.4米，层间距较近。临近层瓦斯占采面瓦斯涌出量的40%——60%，瓦斯涌出量随本煤层和其邻近层煤层厚度的增加而增大。2006年6月至今，根据已采区域和回采工作面的瓦斯涌出资料统计分析， 29#、36#煤瓦斯绝对量平均值达到了26m3/min；从分析2905采煤面瓦斯资料来看，除了本煤层瓦斯含量大以外，36#煤层受其采动影响，煤层瓦斯通过顶板裂隙大量涌入2905采空区，造成回风和上隅角瓦斯增大。

各煤层瓦斯涌出量

矿井瓦斯赋存分析：越往深部开采瓦斯涌出量越大，西部瓦斯涌出量比东部瓦斯大，特别是西部36#层、29#层。由于煤层群开采，邻近层瓦斯向已采煤层涌出成为瓦斯治理的难点。

抽放瓦斯量概算表

经初步概算矿井每分钟最大抽放瓦斯量为18.4m3/min，矿井年抽放瓦斯量为954万m3。

第四节、抽放方法

一、邻近层高位钻孔抽放：在回采工作面上顺槽内每20m布置一个钻场，每个钻场布置6~9个抽放钻孔，孔径为Φ90mm终孔点位于工作面顶板10~15m，钻孔长度为70~80m见图（1）

二、老空区抽放：在区段石门内向已采空区密闭下管进行抽放或打钻进行抽放。

第五节、抽放系统沿程管径计算

一、抽放管径检验

地面由泵站通过双排Ф529mm管，分别通过副井、新风井同井下抽放系统对接。新风井Φ529mm与副井Φ529mm管路形成2趟主干管路，分别与二段Φ325mm管路、西区Φ325mm管路、底部层Φ325mm管路3趟副主干管路在—580石门、—250水平联通，形成管网，覆盖全井。

抽采管径计算表

管径校验：

（1）副井到—250车场、新风井至—250水平管径为Ф529mm，各长为1200m，抽放混量为150m3/min。

依据公式检验管径：

D=0.1457×=0.46m

经检验抽放管径符合要求。

（2）东主运、底部层风道、抽放管路Ф325mm、长1864 m，抽放纯量为