采煤工作面瓦斯抽放技术设计文档.doc

采煤工作面瓦斯抽放技术设计 专 业：通风与安全系 班 级：09通风（2）班 姓 名： 张学伟 指导老师： 姚向荣 淮南职业技术学院通风与安全系 2011年6月 1地质概况： 本工作面走向长度1500m、倾向长度120m，停采线至回风上山距离150m，采区回风上山长度1800m。局部弯头长度100m，工作面日产量3000t。本煤采区开采某煤层（2号），煤层厚度为5m；赋存稳定，倾角为15°顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，上覆1号煤层50m，煤厚2m。本区域本区有小断层，对开采影响不大。 2煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数： 2.1煤层瓦斯参数： 1号煤层瓦斯含量为12m3/t.r，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%；2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t.r，煤的密度为1.32 2.2抽放瓦斯参数： 2号煤层透气性系数λ＝0.0276（m2/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。 3瓦斯储量计算： 3.1煤层瓦斯储量计算： 根据已知条件：2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t.r，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%；?1号煤层瓦斯含量为12m3/t.r 式中：Q原——矿井原始瓦斯含量，m3/t; Q可燃基——可燃基瓦斯含量，m3/t.r; Mad——水分； Ad——灰分。 可得： 可采层瓦斯储量： 式中：Q原2——2号煤原始瓦斯含量，m3/t； L——2号煤工作面走向长度，m； H——煤层厚度，m； D——2号煤倾向长度，m； ρ——2号煤的密度，t/m3。 可得： =9.292×1500×5×120×1.32 =1104（万t） 3.2工作面可抽量计算： 相对瓦斯涌出量q可由以下公式求得： 式中：WC——可燃基残存量，m3/t 可燃基残存量可根据表2-1查取 表2-1 q=9.292-3.2× (100-1.2-18)/100=6.7064 可采抽瓦斯总含量W可： W可=q×L×H×D×ρ =6.7064×1500×5×120×1.32 =7967203.2（m3） 预抽纯量Q纯: Q纯=W可/(24×60×330)= 16.766(m3/min) 抽放量Q: Q= Q纯/0.4= 41.915(m3/min) 4瓦斯抽放的必要性可行性论证： 4.1瓦斯抽放的必要性： 根据供风量为1500m3/min,工作面瓦斯浓度按0.6％计算风排瓦斯量Qp=Q×C=1500×0.6/100=9m3/min。而工作面绝对瓦斯涌出量为16.766m3/min，如不可抽放瓦斯，则工作面的瓦斯浓度将超限，尚需抽放瓦斯量＝QCH4-Qp=1 4.2、瓦斯抽放的可行性： 本煤层瓦斯抽放的可行性是指在自然透气条件下进行预抽的可能性，衡量本煤层瓦斯预抽可行性指标有三个：煤层透气性系数（λ），钻孔瓦斯流量衰减系数（α）和百米钻孔瓦斯极限抽放量衰减系数（Qj）。 按λ、α和Qj判断本煤层瓦斯抽放可行性标准如表2-2示。 表2-2 本煤层预抽瓦斯难易程度分类表 根据已知条件，2号煤层透气性系数λ=0.0276（㎡/MPa2·d）,2号煤属于较难抽采煤层，如不采取其他技术措施，基本不具备预抽本煤层瓦斯的可能性，因此，我们要选取合适的抽采方法来治理工作面的瓦斯超限。 5瓦斯抽放方法设计： 5.1、 瓦斯抽放方法分类与选择规定： a.按抽出瓦斯来源分：本煤层抽采、邻近层抽采、采空区抽采。 b.按被抽采煤层的卸压状况分：原始煤体未卸压预抽瓦斯；煤层卸压后抽瓦斯。 c.按抽采瓦斯源的汇集工程方法分：抽采瓦斯钻孔法、抽采瓦斯巷道法和抽采瓦斯钻孔巷道综合法。 根据《MT5018-96矿井瓦斯抽放工程设计规范》第4.1.1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，有利于维护和安全生产，建设投资省，抽放成本低。 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