采煤工作面瓦斯抽放设计概论

矿井瓦斯防治

设计

题目：矿井瓦斯防治设计

姓名：

学号：

专业班级： 10安全本科（一）班

指导教师：

毕节学院矿业工程学院

目录

第一章工作面概况 (1)

1.1采区位置范围、地质条件 (1)

1.2地质构造与水文地质情况 (2)

1.3煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数 (3)

1.4采区和工作面巷道布置 (3)

第二章瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证 (5)

2.1煤层瓦斯储量计算 (5)

2.2抽放必要性可行性论证 (6)

2.2.1 瓦斯抽放的必要性 (6)

2.2.2 瓦斯抽放的可行性 (7)

2.3 工作面可抽瓦斯量及可抽期 (7)

2.3.1瓦斯抽放率 (7)

2.3.2可抽放瓦斯总量计算 (9)

2.3.3 年抽采量和可抽期 (10)

第三章煤层瓦斯抽放方法设计 (11)

3.1抽放方法的比较和选择 (11)

3.1.1一般规定 (11)

3.1.2抽放方法选择 (11)

3.2抽放钻孔参数确定 (14)

3.2.1钻场及钻孔布置 (14)

3.2.2钻场（钻孔）的间距 (15)

3.2.3钻孔角度的确定 (16)

3.3绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图 (21)

3.3.1封孔材料 (22)

3.3.2封孔长度 (22)

3.3.3钻孔封孔质量检查标准： (23)

3.3.4专用瓦斯抽放巷道的要求 (23)

第四章工作面瓦斯抽放系统 (24)

4.1工作面瓦斯抽放设施的配置和布置 (24)

4.2抽放管路的计算和选择 (25)

4.2.1 抽放管路选型及阻力计算 (25)

4.2.2 瓦斯抽放管径选择 (26)

第五章瓦斯泵选型 (28)

5.1 抽放系统管道阻力计算 (28)

5.1.2 管路摩擦阻力计算 (28)

5.2瓦斯泵流量和压力计算 (29)

5.2.1瓦斯泵选型确定 (29)

第六章工作面瓦斯抽放安全技术措施 (34)

6.1瓦斯抽放管理 (34)

6.1.1 瓦斯抽放管理及规章制度 (34)

6.1.2 瓦斯抽放人员配备 (34)

6.1.3 瓦斯抽放技术资料 (34)

6.1.4抽放瓦斯管理要求 (35)

6.2 井下固定瓦斯抽采泵站 (36)

6.2.1泵站与主要巷道及硐室的安全距离应满足下列要求： (36)

6.2.2其他规定 (36)

6.3 井下移动瓦斯抽采泵站 (37)

6.4 安全设施及措施 (37)

6.5 矿井瓦斯抽采监测监控系统 (38)

第一章工作面概况

1.1采区位置范围、地质条件

2201采煤工作面位于矿井二水平一采区M2煤层，是一采区M2煤层第一个回采工作面，位于回风斜井东南翼+1500m标高，其上部是M2煤层的采空区，下部煤

层尚未开采，工作面尽头是矿井边界，停采线是回风斜井保护煤柱线。

本工作面设计开采煤层为M2层煤，通过掘进期间的地质资料显示，该工作面地质条件较简单，煤层变化不大，煤层厚度在1.5～1.7m之间，具体情况如表二、表三所示。

表二煤层情况表

表三煤层顶底板情况表

图1：工作面地层综合柱状图

1.2地质构造与水文地质情况

1.2.1、断层情况以及对回采的影响

该地层产状平缓，煤层沉积稳定，无地质构造变动情况，对回采无影响。

1.2.2、褶曲情况以及对回采的影响

本采面无褶曲构造。

1.2.3、其他因素对回采的影响（陷落柱、火成岩等）

本区无其他地质构造影响。

1.2.4、水文地质情况

（1）、涌水量：

预计该工作面正常涌水量为5m3/h，最大涌水量为10m3/min。

（2）、含水层（顶部和底部）分析：

区域内岩层主要为碎屑岩，其次为峨眉山玄武岩。碎屑岩分布面积较大，主要为二叠系上统龙潭组砂岩、粉砂岩、粘土岩。碎屑岩靠近地表风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水。发育构造裂隙地段，含构造裂隙水，碎屑岩区地

下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，多数不产生深部径流循环。各含水层对本工作面的开采没有太大的影响。

（3）、其它水源的分析：

其它水源主要有：1、大气降水补给为主要补给水源；2、地表水渗入补给；3、采空区积水、断层水。

1.3煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数

2010年2月，煤炭科学研究院沈阳研究所对我矿M2、M4煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定，鉴定结果是：无煤与瓦斯突出危险性，该矿M2煤层瓦斯涌出量预计为3.12m3/min左右，工作面瓦斯含量在5.28m3/t左右，瓦斯压力在0.3MPa 左右。

2号煤层透气性系数λ＝0.08（m2/MPa2.d) ，抽采时间3个月以上，孔口抽放负压保持在13KPa以上。

1.4采区和工作面巷道布置

通风方式及风量

矿井采用中央并列抽出式通风方式，由主斜井、副斜井进风，专用回风斜井回风。

主要通风机型号为FBCDZN017，电机额定功率：2×110kw，额定负压 1200～2900Pa；额定风量26.8～70m3/S；主轴额定转数980r/min；叶片可调角度0～45。

采煤工作面采用“U”型负压通风方式，掘进工作面采用2×11kw局部通风机压入式供风，风筒直径600mm。

2201回采工作面采用矿井全负压通风，计划分配风量750m3/min，风流路线由2201运输巷进风，2201回风巷回风，经2201 回风巷道的回风上山进入矿井总回风巷道。