左家寨煤矿瓦斯抽采设计2013.09.09.doc 70页

'左家寨煤矿瓦斯抽采设计 前言左家寨煤矿隶属于纳雍金能煤炭开发有限公司，是西电东送主力电厂－纳雍电厂的配套供煤矿井，设计生产能力45万t/a。左家寨煤矿位于贵州省纳雍县中岭镇海雍村凉水井，地理坐标为经度105°09′00″～105°11′45″，纬度26°45′45″～26°47′15″。矿井工业场地南东距S213省道上的半边街（河坝）12km，现已由简易公路改建成三级公路。沿S213省道北东至纳雍县城33km，至大方县城约70km，并在大方县与贵毕高等级公路相接；南西达纳雍电厂所在地阳长镇22km，至滥坝站63km，至六盘水市85km。在此经水黄高等级公路、清黄公路、株六复线、内昆铁路与全国各地相通，交通较为方便。贵州省煤矿设计研究院于2005年3月完成了《纳雍金能煤炭开发有限公司左家寨煤矿可行性研究报告》，贵州省国际工程咨询中心2005年6月初对矿井可行性研究报告进行了评审并作出了“关于《贵州纳雍金能煤炭开发有限公司左家寨煤矿可行性研究报告的评估意见”（工咨甲1030129003）。贵州省煤炭管理局于2004年8月组织有关单位和专家对《纳雍金能煤炭开发有限公司左家寨煤矿开采方案设计》进行了评审并获得通过（贵州省煤炭管理局黔煤规字【2005】189号“关于《左家寨煤矿开采设计方案》的批复”）。受纳雍金能煤炭开发有限公司及贵州能发电力燃料开发有限公司委托，贵州省煤炭设计研究院于2005年11月完成初步设计及安全专篇设计，并通过相关审查，并下发黔煤安监一字【2005】123号文“关于纳雍金能煤炭开发有限公司左家寨煤矿安全设施设计的批复”第42页共69页 。由于国家的安全建设条件与行业标准发生变化，根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局联合下发的黔安煤监管办字【2007】345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，本区划分为煤与瓦斯突出区域，原高瓦斯矿井设计必须按煤与瓦斯突出矿井设计，同时根据业主意见，原采煤工艺由高档普采变为综采，2008年9月，矿方委托贵州省煤矿设计研究院对左家寨矿井初步设计进行了修改并得到主管部门的批复。矿区内可采及局部可采煤层8层，自上至下依次为M5、M6、M7、M51、M55、M21、M38、M43煤层。资源较可靠，主采煤层赋存较稳定，地质构造属中等复杂类型和水文地质复杂程度为简单类型，开采技术条件一般，外部协作条件一般，用户可靠，市场潜力大。左家寨煤矿所产原煤煤质为无烟煤，其所产原煤适用于发电、工业用煤、动力用煤和化工用煤等。煤矿经选矸后直接出售原煤，销售情况及经济效益较好。具有良好的开发利用价值，进行合理的规划开发后，能为地方经济增长产生作用。本矿已于2008年9月委托贵州省煤矿设计研究院作了《纳雍金能煤炭开发有限公司左家寨煤矿初步设计》，矿井设计生产能力45万t/a。本次瓦斯抽放设计的主要设计依据为2008年9月贵州省煤矿设计研究院提交的《纳雍金能煤炭开发有限公司左家寨煤矿初步设计》、重庆煤科院对本矿所做的突出鉴定报告及相关图纸。矿区范围内可采煤层属高瓦斯高变质煤，同一煤层瓦斯含量向深部略有增高的趋势。初步设计对本矿可采煤层瓦斯含量叙述如下：“根据地质报告，左家寨矿井各煤层瓦斯含量在6.01～24.04m3/t·r”。煤尘爆炸性鉴定，地质报告对M5、M7、M51及M21四层主要可采煤层各采集了一件样品进行了煤尘爆炸性试验，结果为：火焰长度：0mm；抑制煤尘爆炸最低岩粉量：0%；结论为煤尘无爆炸危险性。第42页共69页 煤层自燃倾向性鉴定，根据地质报告取样分析成果：矿区内M5、M43号煤层自燃倾向均为自燃，自燃等级属二类；M6、M7、M9、M51、M21、M38号煤层自燃倾向均为不易自燃，自燃等级属三类。根据贵州省能源局《关于对贵州能发电力燃料开发有限公司<关于左家寨煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定结果的请示>的批复》（黔能源发[2009]327号），该矿委托煤炭科学研究总院重庆研究院对其开采范围内M5、M6、M7、M51煤层的煤与瓦斯突出危险性鉴定结果：认定左家寨煤矿M5、M6、M7、M11煤层为煤与瓦斯突出煤层，认定左家寨煤矿为煤与瓦斯突出矿井。随矿井产量的增加和开采范围的扩大及开采水平的延深,该矿今后主采煤层回采工作面、掘进工作面和部分采空区的瓦斯涌出量都将进一步增大。左家寨煤矿作为煤与瓦斯突出矿井，为贯彻执行党和国家的“安全第一,预防为主”的安全生产方针和国家安全生产管理局2002年制定的“先抽后采,监测监控,以风定产”的煤矿瓦斯防治十二字方针和确保采掘工作面通风安全及满足防治煤与瓦斯突出的需要，左家寨煤矿有必要进行矿井瓦斯抽采工作。第42页共69页 第一章矿井概况第一节矿井概述一、井田境界矿区井田范围东西长4.56km，南北宽2.77km，面积12.63km2，其形状大致为一矩形，周边四个拐点的地理座标见表1-1。矿权拐点坐标表表1-1编　号地　理　坐　标直　角　坐　标经　　度纬　　度XY1105°11′45"26°47′15"2964157355149202105°11′45"26°45′45"2964157355194643105°09′00"26°45′45"2961362355194644105°09′00"26°47′15"296136235514920二、矿井地理及交通位置1、地理位置左家寨煤矿位于纳雍县城正西方向的海雍村，平距约20km，属纳雍县鬃岭镇所辖。2、交通位置矿区交通以公路为主，尚属便利。南距213省道上的半边街（河坝）12公里，现正由简易公路改建成正规运煤公路，由半边街北东行至纳雍县城18km，南西行至纳雍一电厂所在地阳长镇12km，由阳长至六盘水市60km。详见交通位置图。第42页共69页 三、地层区域内出露的地层最老为寒武系（Ξ）、最新的是三叠系下统（T1）。但中间缺失了奥陶系（O）、志留系（S）、泥盆系（D）及部分石炭系（C），说明本区在地史上曾长期处于抬升状态而没有接受沉积四、矿区构造矿区在构造位置上处于近东西向的猪场向斜南翼东段与北西向的加嘎背斜复合部位，基本构造形态为一单斜层，岩层倾向多在350～30°间，倾角在矿区中段为20～25°，东、西变陡为30～40度，由于倾角的变化引起煤层沿走向呈微波状起伏，这在煤层底板等高线图上可清楚的显示出来。第42页共69页 区内断层在东部及南东部较发育，分布有F2、F3、F4及其分支断层，北西部仅见到一条断层F1。此外，地表填图和钻孔中又见到5条断层。F1断层：位于勘探区北西隅，是构成煤矿北西边界的断层。其走向北东东—南西西，倾向345°，倾角75°，断层两盘均为T1yn地层，但北西盘下降，垂直断距100～150m，属正断层。F2断层：位于勘探区南东侧，是构成煤矿南东边界的断层，该断层自南西进入勘探区后，经箐脚、周家寨、垭口等地后至海雍垭口而延出区外，区内长约2km，其走向北东——南西，倾向130～140°，倾角70～80°，该断层在箐脚南西分出F3断层，至海雍垭口处又复合为一条断层。其总的特点是北西盘上升，南东盘下降，造成北西盘的P3c、P3L、T1f地层与南东盘的T1f地层接触，为正断层，垂直断距60～70m。F4断层：也发育于勘探区南东隅，区内仅见出露长1000米。近东西走向，补F2断层切割，东端延出区外，倾向北，倾角65°，上盘P3c、P3L地层与下盘T1f地层接触，属逆断层，垂直断距＜5米。F5断层：位于勘探区西南角，走向NW—SE，走向长1500米，倾向NE，倾角67°为正断层，断距不明，对区内无影响。f1断层：位于勘探区北西部，多拱至夹沟。区内出露1150米，西北交于F1断层，走向120～140°，倾向SW，倾角62°，切割T1yn2～4段地层，为斜交逆断层，垂直断距5～25米。由B801、B102孔工程控制。f2断层：位于区内西南角，北西部，多拱至夹沟。区内出露1150米，西北交于F1断层，走向120～140°，倾向SW，倾角62°，切割T1yn2～4段地层，为斜交逆断层，垂直断距5～25米。由B801、B102孔工程控制。f3断层：位于区内东北部，魏家岩洞至杜家冲地表出露550米，走向104°，倾向S，倾角60°，为走向正断层，垂直断距25米。f4第42页共69页 断层：位于区内东南角左家寨至二垭口，地表出露伸展1300米，断层走向SW～NE，方位55°，倾向NW，倾角68°，为斜交正断层，垂直落差20米。由B601、B705孔工程控制。f5断层：位于区内东南角左家寨至垭口上一线北侧，地表出露1350米，走向近EW，交于F2断层，中部和f4切割，倾向NE，倾角40°，为走向逆断层。由B601、B701钻孔揭露控制，垂直落差25米。f6断层：位于区内中部为稳伏逆断层，走向95°，长300米，倾向近北，倾角47°，垂直落差15～45米。由B401孔控制。f7断层：位于区内中部为稳伏逆断层，走向103°，长650米，倾向近北，倾角50°，垂直落差15～70米。由B401孔控制。五、煤层与煤质1、煤层矿区内共发现可采及局部可采煤层9层，由上至下编号为M5、M6、M7、M9、M51、M21、M38、M43，其中M5、M7、M43三层为全区可采煤层，其余为大部、局部可采煤层。全区可采煤层中M5煤层以其厚度大、稳定、煤质佳而为本区主要可采煤层。从全区看，各可采及局部可采煤层厚度在向东部均有变薄的趋势，现将各可采煤层特征简述如下：M5煤层：位于P3L顶界之下32m左右。为黑色半亮型煤。中部夹0～1层高岭石粘土岩夹矸，夹矸单层厚0.28～0.48m。煤层外观，上部多呈粉状，下部多为碎块状，俗称“大糠煤”。煤厚0.49～2.80m，平均1.61m。为全区稳定主要可采煤层，顶板为薄至中厚层岩屑粉砂岩，底板为粘土岩或粉砂质粘土岩。M6煤层：位于P3L2上段，上距M5煤层2～15.2m，一般为7.80m左右。为黑色半亮型煤。结构较简单，仅偶夹一层厚度小于10cm不稳定的高岭石粘土岩夹矸，煤层厚0.7～2.51m，平均厚1.20m。全区较稳定、大部可采。顶板为薄至中厚层粉砂质泥岩，底板为粉砂岩。第42页共69页 M7煤层：位于P3L2上部，上距M6煤层6～21.5m，仅3－3′线距M6煤层间距较大为20m，一般在11m左右为黑色半亮至光亮型煤，外观多呈粉状及少量碎块状，俗称“绵煤”。结构较简单，仅少数地段中含有1～2层厚0.13～0.98m的夹矸。煤层厚0.42～5.69m，平均厚2.01m，全区稳定可采，为本区煤系中厚度相对最大，最为稳定的主要可采煤层。顶板为岩屑粉砂岩，但其下常有0.2～0.6m左右厚的粘土岩伪顶，底板为泥岩。M9煤层：位于P3L2上部，上距M7煤层19m左右，为黑色、半亮至半暗型煤，外观呈粉状。煤层结构较简单，仅两翼有一层0.20m左右的夹矸。煤厚0.70～7.75m，平均厚1.43m，全区较稳定局部可采。顶板为粉砂岩，底板为泥质粉砂岩。M51煤层：位于P3L2中部，上距M9煤层17m左右。为黑色半亮至半暗型煤，外观多呈粉状，仅在勘探区东部变为块状。结构简单，偶含一层高岭石粘土岩夹矸。由于其含硫相对偏高而俗称“大臭煤”。煤层厚0.70～2.40m，平均1.06m。全区较稳定局部可采。顶板为岩屑粉砂岩，底板为粉砂岩。M55煤层：该煤层见煤点21个，可采点9个，占43%。可采块段分散为5块，全层可采面积占55%，允采标高+1500m水平以上可采面积只占该水平的40%，块段分散无法开采，故本次不予估算资源量。M21煤层：位于P3L1顶部，上距M55煤层45.5～95.0m。为黑色块状光亮型煤。结构单一，一般不含夹矸，仅在B801孔中见含一层厚0.29m的高岭石粘土岩夹矸。煤层厚0.70～2.45m，平均厚1.21m。全区稳定大部可采,为区内主要可采煤层。由于其机械强度好，外观常呈块状，而俗称“大岩煤”。顶板为岩屑粉砂岩，底板为粉砂岩。由于该煤层稳定、厚度变化不大，本次作为P3L上、下段标志层。第42页共69页 M38煤层：位于P3L1中部，上距M21煤层70m左右，为黑色块状半亮至光亮型煤，外观多呈块状，中部有厚0.1～0.45cm的高岭石粘土岩。可采地段煤层厚0.70～2.08m，平均1.03m。为较稳定局部可采煤层。由于其中常含有较厚的高岭石粘土岩夹矸，而俗称“大矸焦”。顶板为岩屑粉砂岩夹粉砂质泥岩，底板为粉砂岩。M43煤层　位于P3L1下部，上距M38煤层底板30～45m，下距P3L1底部28m左右。由西向东此间距逐渐增大，为黑色半暗型煤。外观多呈块状，结构较简单，含一层夹矸。全区稳定、可采。煤层厚0.20～1.52m，平均厚0.95m。顶板为粉砂质泥岩或炭质泥岩，底板为粉砂岩。2、煤质煤种：主要可采煤层为无烟煤三号。硫分（St,d）：主要可采煤层原煤干燥基硫分平均值在0.29%～2.98%之间，原煤属特低硫～中高硫煤。灰分（Ad）：主要可采煤层原煤干燥基灰分平均值在16.47%～34.80%之间，属低中灰～中高灰煤。发热量（Qgr,ad）：原煤煤芯空气干燥基高位发热量平均值一般在24.55MJ/kg～29.09MJ/kg之间，原煤均为高热值煤。煤类及用途：左家寨矿井主要可采煤层原煤属低中～中高灰分、低硫～中高硫高热值的无烟煤，煤的工艺性能指标较稳定。本矿区煤炭资源适用于发电、工业用煤、动力用煤和化工用煤等。六、煤炭资源储量根据黔国土规划院储审字[2004]29号《贵州省纳雍煤矿区纳雍县左家寨煤矿勘探地质报告》矿产资源储量评审意见书，左家寨矿井资源量为3673万t，工业资源/储量为2351万t，设计可采储量为1338.1万t。七、其它开采技术条件1、煤层自燃倾向性和煤尘爆炸危险性第42页共69页 根据取样分析成果，矿区内M5、M43号煤层自燃倾向均为自燃，自燃等级属二类；M6、M7、M9、M51、M21、M38号煤层自燃倾向均为不易自燃，自燃等级属三类。M5、M6、M7、M9、M51、M21、M38、M43号煤层无煤尘爆炸危险性。2、水文地质条件1）含水层及隔水层下三迭统飞仙关组（T1f）含水岩组：岩性为紫红色、暗灰、灰色中至厚层泥岩、粉砂质泥岩，灰色中厚层生物屑灰岩、泥灰岩等。分布于矿区中北部，含风化与构造裂隙水，富水性弱。下三迭统永宁镇组（T1yn）含水岩组：岩性为灰、浅灰色中至厚层灰岩，底部约50m为紫红、灰色薄至中厚层状泥质灰岩。分布于矿区北部，含碳酸盐岩类暗河溶洞水，富水性强。下二迭统茅口组（P1m）含水岩组：岩性为灰、深灰色厚层至块状石灰岩。分布于矿区南西部，也属含碳酸盐岩类暗河溶洞水，富水性强。上二迭统长兴组及龙潭组（P2c+1）含水岩组：岩性为灰、深灰、灰绿色薄至中厚层砂岩、粉砂岩、泥岩等，含可采或局部可采煤层8层。含岩类构造与风化裂隙水，富水性中等。峨眉山玄武岩组（P2β）隔水岩组：岩性为灰、深灰色拉斑玄武岩，分布与矿区南及南西部，属隔水岩组。井田内第四系主要为坡积物、残积物。总体而言，区内地层含水性较微弱。2）地表水区内大的地表水体有海雍大沟、银厂沟及红旗水库。海雍大沟和银厂沟均向南东流出区外汇入阳长河，属长江流域乌江水系，红旗水库位于井田北西，水域面积0.23km2，库容量320×104m3。第42页共69页 3）断层水断层中规模较大的有F1、F3和F4号断层，这些断层均为矿井或采区的边界断层，调查中并未发现有泉水点出露。4）充水因素分析煤层赋存于富水性弱的岩层中，与富水性强的石灰岩地层和地表水之间有较厚的相对隔水层。断层、破碎带的富水性弱，导水性差，不构成水力联系通道。煤层与强含水层没有直接的水力联系。仅在浅部与含煤地层风化裂隙水、小煤矿、老窑水及第四系有直接水力联系，露头区小窑采煤引起的冒裂带及基岩风化裂隙带水是煤组地层主要含水段。因此，区内露头区属以大气降水为主要补给水源的裂隙直接充水矿床。深部主要直接充水水源为煤系地层裂隙水。5）水文地质类型评述煤组上覆、下伏为厚度较大的相对隔水层，直接充水含水层为煤组细、粉砂岩水，岩石裂隙微小，含水弱，较大的地表水体均分布在区边缘地带。大气降水是主要间接水源，充水水源简单，属裂隙类水文地质条件简单的矿床。6）.主要水害威胁状况矿床直接充水层位为含煤地层龙潭组，其上覆地层永宁镇组、飞仙关组岩溶含水层为间接充水层位，主要可采煤层下伏有玄武岩隔水层，二叠系下统茅口组形成矿井充水的可能性较小。矿区断裂构造不发育，矿井充水通道主要为岩体中的裂隙及节理。区内大的地表水体如海雍大沟、银厂沟及红旗水库均位于井田边界或煤层露头以外，对矿井开采影响不大。地下水的唯一补给来源是大气降水。因此，本矿床为顶板直接进水的裂隙充水矿床，水文地质条件简单。第42页共69页 从以上分析可以看出，各含水层含水性较弱，加之矿区开采范围内地表水体对矿井开采影响不大，故本矿井受水害威胁程度较小。矿井在浅部掘进时需加强对小窑的探放水工作。7）.正常涌水量及最大涌水量根据《贵州省纳雍煤矿区左家寨煤矿勘探地质报告》，采用“比拟法”估算了矿井正常涌水量为矿井正常涌水量为90m3/h，最大涌水量为370m3/h。8）.邻近矿井和小窑涌水和积水情况以及废弃的矿井、小窑老塘积水情况现井田范围内无合法小井，但由于井田内有小窑开采的历史，开采深度不能确定，当地村民介绍，小窑开采深度20～50m，煤炭仅作为当地民用煤。建议矿井在进行补勘时对所有生产性小井和废弃老窑的采空区范围和积水情况进一步查明，以指导矿井安全生产。由于矿区内因存在过去采煤时形成的采空区或老硐，由此，矿井必须对矿区内的小窑、采空区以及积水情况等进行详细调查，编制调查报告，并进行填图。切实掌握小窑开采情况，小窑采空区积水情况，要注意探放水工作，特别是在采空区或老硐附近采煤时，防止采空区积水及老硐积水的突然涌出。另外，还要注意在巷道中尚未查清的断层可能切穿上下含水层对开采的影响。矿井浅部留有部分采空区，这些采空区距离地表较近，回采所产生的塌陷、裂隙可能使得这些采空区积水。矿山采掘接近这些采空区时可能遭遇突水等水害。第42页共69页 第二节矿井开拓与开采一、矿井开拓与开采1、采区开拓方式本矿开拓方式为平硐暗斜井开拓。2、水平标高矿井首采煤层M5号煤层与M6号煤层平均间距6～10m，M6号煤层与M7号煤层的平均间距在10～15m，M7号煤层与M51号煤层的平均间距在25～40m；M51号煤层与M55号煤层的平均间距在30～35m；M55号煤层与M21、M38、M43号煤层的平均间距分别在45～60m、115m～150m和140m～190m左右，根据煤层赋存条件及煤层间距，设计将井田内可采煤层划分为上下两个煤组，上煤组为M5、M6、M7、M51、M55号煤层，下煤组为M21、M38、M43号煤层。全井田划分为四个采区和一个后备区，根据矿井煤组的划分及煤层赋存条件，设计将全井田划分为一个水平开拓，水平标高+1600m这样既可以保证有足够的可采储量满足水平服务年限，并且有利于减少井巷总工程量和简化生产环节。阶段垂高为175m。二、采煤工艺及主要设备矿井采用走向长壁式采煤法，全部冒落法管理顶板。综采工作面选用电牵引MG160/375-W型双滚筒可调高采煤机。液压支架选用ZYQ3400/12/28型掩护式支架，掘进工作面采用综掘和普掘。设计以一个采区、一个综采工作面和四个掘进头（2个煤巷（半煤岩）普掘进工作面，2个岩巷普掘工作面）达到设计生产能力。三、生产能力及服务年限1、矿井工作制度矿井年工作日为330天，井下工人及地面其他人员均按“三·八”工作制，每班工作八小时。第42页共69页 2、生产能力及服务年限矿井设计生产能力为45万t/a，服务年限21a。第三节矿井通风及瓦斯一、矿井通风矿井回采工作面采用“U”型通风，目前，矿井回采工作面实际配风量为1200～1500m3/min，煤巷掘进工作面配风量为400m3/min。二、矿井瓦斯抽采矿井瓦斯抽采泵站设在矿井辅助工业场地内，安设有高负压和低负压两套瓦斯抽采系统。安装了高负压2BEC-42型瓦斯抽采泵2台，配套YB400S2-4矿用防爆电动机，功率为185kW；安设有低负压2BEC-42型瓦斯抽采泵2台，配套YB450S1-4矿用防爆电动机，功率为250kW。高、低负压瓦斯抽放主管从辅助工业场地沿回风斜井敷设到12区段回风石门与回风斜井连接处。井下安设有高、低负压瓦斯抽采主管各为一趟，材质为螺旋焊管；高负压抽采主管规格为φ478×6，支管管径规格为φ325×6；低负压抽采主管规格为φ478×6，支管采用规格为φ478×6，材质为聚酯纤维复合管。高、低负压抽采系统支管均从回风斜井各区段片口与主管连接。抽采系统主管有计量、防爆、防回火及避雷等安全装置；抽采钻场支管及单孔安设有测流装置。两套抽放系统自2009年9月运行以来，运行稳定，各项参数均能满足矿井需要。目前，矿井对煤巷掘进条带采用专用瓦斯巷穿层预抽煤层瓦斯的方法，即钻孔控制上下帮各20m范围，钻孔终孔间距4m；回采工作面采用本煤层顺层钻孔预抽煤层瓦斯的方法，即利用运输和回风顺槽沿煤层倾向向回采区域施工钻孔，钻孔间距2m；采空区采用埋管抽采卸压瓦斯的方法。第42页共69页 左家寨煤矿目前正在为抽采瓦斯发电做准备，尚未实现瓦斯利用。瓦斯发电站建在瓦斯抽采站南面大约30m的位置，已购置4台500kw发电机组。三、矿井瓦斯情况根据贵州省能源局《关于对贵州能发电力燃料开发有限公司<关于左家寨煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定结果的请示>的批复》（黔能源发[2009]327号），该矿委托煤炭科学研究总院重庆研究院对其开采范围内M5、M6、M7、M51煤层的煤与瓦斯突出危险性鉴定结果：认定左家寨煤矿M5、M6、M7、M51煤层为煤与瓦斯突出煤层，认定左家寨煤矿为煤与瓦斯突出矿井。四、邻近矿井煤与瓦斯突出鉴定情况左家寨煤矿邻近矿井有中领煤矿，该矿为突出矿井。第四节矿井瓦斯储量及可抽量一、矿井瓦斯储量瓦斯储量是指煤田开发过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。根据《煤矿瓦斯抽放规范》，其计算公式为：式中：W1—可采煤层瓦斯储量的总和，万m3；A1i—矿井每一个可采煤层的煤炭储量，万t；X1i—每一个可采煤层相应的瓦斯含量，m3/t；W2—可采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和，万m3第42页共69页 A2i—可采煤层采动影响范围内每一个不可采邻近煤层的煤炭储量，万t；X2i—可采煤层采动影响范围内每一个不可采邻近煤层相应的瓦斯含量，m3/t；W3—围岩瓦斯储量，万m3；K—围岩瓦斯储量系数，取K=0.05。经六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司编制的《贵州省纳雍煤矿区左家寨煤矿补充勘探地质报告》得出，矿井瓦斯储量为12亿万m3。二、可抽瓦斯量本矿瓦斯抽出率按50%(根据金元集团文件要求)计算，因此可抽瓦斯量为6亿万m3。第42页共69页 第二章瓦斯抽采第一节抽采瓦斯的必要性和可行性一、建立瓦斯抽采系统的必要性1、防治煤与瓦斯突出的需要根据《煤矿安全规程》（2011年版）第145条和《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ1027-2006）第4条规定，有下列情况之一，必须建立地面永久瓦斯抽采系统或井下移动泵站瓦斯抽采系统。⑴1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的；⑵矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：①大于或等于40m3/min；②年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/min；③年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；④年产量0.4～0.6Mt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。⑶开采具有煤与瓦斯突出危险煤层。下面从两个方面来分析左家寨煤矿建立地面永久性瓦斯抽采站的必要性。①从矿井绝对瓦斯涌出量计算结果分析根据2012年度矿井瓦斯等级鉴定结果为：矿井绝对瓦斯涌出量为21.17m3/min可看出，矿井绝对瓦斯涌出量均大于《煤矿安全规程》和《煤矿瓦斯抽采规范》要求建立瓦斯抽采系统的指标。②从防止煤与瓦斯突出考虑第42页共69页 左家寨煤矿于2009年经重庆煤科院突出鉴定为突出矿井且在生产过程发生过突出事故。因此，按照《煤矿安全规程》(2011年)第145条、《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ1027-2006）第4条、《防治煤与瓦斯突出规定》第14条之规定，开采煤与瓦斯突出危险煤层的矿井必须建立瓦斯抽采系统。2、从资源利用和环保的角度分析瓦斯是一种优质洁净的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变废为宝，改善能源结构，保护矿区环境，取得显著的经济效益和社会效益。根据计算，本矿井瓦斯储量为12亿万m3，可抽量为6亿万m3，说明矿井瓦斯资源丰富，为开发利用瓦斯提供了资源条件。因此，从资源利用和环保的角度分析，贝勒煤矿建立永久瓦斯抽采系统也是十分必要的，同时还可以起到以“利用促抽采”、以“抽采保安全”的作用。综上所述，不论是从矿井的工作面瓦斯涌出量大小、煤层的煤与瓦斯突出防治，还是从瓦斯资源利用的角度分析，左家寨煤矿建立地面永久瓦斯抽采系统都是非常必要的。二、瓦斯抽采的可行性瓦斯抽放指标是用来衡量煤层预抽瓦斯抽采难易程度的参数，常用的有煤层透气性系数和钻孔瓦斯流量衰减系数。根据《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006），将未卸压的原始煤层的抽采难易程度划分为容易抽采、可以抽采、较难抽采三类，相应的取值范围见表2-1-1。表2-1-1煤层瓦斯抽采难易程度表类别煤层透气性系数m2/(MPa2·d)钻孔流量衰减系数（d-1）容易抽采＞10＜0.003可以抽采10～0.10.003～0.05较难抽采＜0.1＞0.05以透气性系数为主要指标，以瓦斯流量衰减系数为辅助指标，根据重庆煤科院突出鉴定报告显示：左家寨煤矿M5、M11号煤层第42页共69页 属于可以抽放煤层，M6、M7号煤层属于较难抽放煤层。第二节瓦斯涌出来源与构成分析一、矿井瓦斯基础参数取值分析根据重庆煤科院测定：左家寨煤矿上煤组各煤层瓦斯含量、透气性系数及钻孔流量衰减系数测算结果表煤层测压地点标高（m）埋深（m）瓦斯压力（MPa）瓦斯含量（m3/t）平均透气性系数（m2/MPa2.d）平均钻孔流量衰减系数（d-1）M511区段运输石门内、揭露M5号煤层后退42.9m处1736.60330.241.6114.350.23830.4917M611区段运输石门内、揭露M5号煤层后退72.44m处1739.70304.621.6813.920.08700.3048M711区段运输石门、揭露M5号煤层后退95.97m处1747.37268.981.0913.710.07990.2864M51111瓦斯抽放巷回风巷回风石门内，距与回风井交口20m处1745.05195.980.9911.730.23360.5157M5、M6、M7和M51号煤层钻孔瓦斯流量衰减系数煤层钻孔瓦斯流量衰减系数（d-1）最小最大平均M50.34950.63380.4917M60.26120.34830.3048M70.22970.34310.2864M510.36590.66550.5157第42页共69页 瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数实验室测定结果煤层采样地点破坏类型瓦斯放散初速度（△P）坚固性系数（f）M511M51运输顺槽掘进头处Ⅲ~Ⅳ400.20M611区段运输石门揭露M6号煤层处Ⅲ~Ⅳ370.21M711M51回风石门揭露M7号煤层处Ⅲ~Ⅳ360.19M51111瓦斯抽放巷进风石门与轨道下山交口处Ⅲ~Ⅳ150.33瓦斯吸附常数及工业分析指标等实验室参数测定结果煤层采样地点工业分析（％）真密度TRD视密度ARD孔隙率F（％）瓦斯吸附常数MadAdVdafabM511M51运输顺槽掘进头处0.8418.3311.691.531.483.2731.65241.2916M611区段运输石门揭露M6号煤层处0.9317.9110.331.541.465.1930.12121.3109M711M51回风石门揭露M7号煤层处0.6514.639.751.471.442.0430.96071.3716M11111瓦斯抽放巷进风石门与轨道下山交口处1.458.558.321.441.384.1731.32561.2989注：吸附实验温度ts=30℃上述表格均由重庆煤科院测定所得，数据真实可靠。二、瓦斯涌出来源及瓦斯涌出量估算矿井瓦斯涌出量的预测目前普遍采用矿山统计法、分源预测法、综合法三种。矿山统计法、综合法由于需要实测资料，对于本矿井不具备条件，因此设计采用“分源预测法”对矿井瓦斯涌出量进行预测。第42页共69页 矿井瓦斯涌出量主要来源于采煤工作面、掘进工作面和采空区三大部分，而采煤工作面的瓦斯涌出量主要来源于本煤层、围岩和邻近煤层、煤线。1、回采工作面瓦斯涌出量计算回采工作面瓦斯涌出量是根据煤层瓦斯含量、煤层厚度、采高、工作面产量等参数，考虑采场丢煤、机巷和回风巷掘进预排瓦斯带、围岩和邻近的煤层、煤线瓦斯涌出及距地表深度等因素综合计算。回采工作面瓦斯涌出量：q采=q1+q2式中：q采—回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；q1—开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；q2—邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t。开采层瓦斯涌出量：式中：K1—围岩瓦斯涌出系数；K2—回采工作面丢煤瓦斯涌出系数，K2=1/c，c为回采率取0.95；K3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，采用走向长壁后退式回采：K3=（L-2h）/L；h—掘进巷道瓦斯预排等值宽度，参照《预测方法》附录表D.1，取h=10.5m；L—回采工作面长度，L=160m；m—开采层厚度，m；M—工作面采高，m；Wo—煤层瓦斯含量；Wc—煤层的残存瓦斯量，根据左家寨煤矿各煤层的煤质特征和《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018－2006）附录表C.1，计算得矿井各煤层的残存瓦斯量。第42页共69页 邻近层瓦斯涌出量：式中：mi—第i个邻近层煤层厚度，m；M—工作面采高，m；Woi—第i个邻近煤层原始瓦斯含量；Wci—第i个邻近煤层残存瓦斯含量；Ki—第i个邻近层瓦斯排放率，%。Ki值与邻近层的位置、煤层倾角、层间距离等多种因素有关。本矿煤层平均倾角21°，属于缓倾斜煤层，瓦斯排放率按图2-2-10中曲线3进行取值。1—上邻近层；2---缓倾斜煤层下邻近层；3---倾斜、急倾斜煤层下邻近层hi－第i邻近层与开采层垂直距离，m；ki－第i邻近层瓦斯排放率％；图2-2-10邻近层瓦斯排放率与层间距的关系曲线图2、掘进工作面瓦斯涌出量计算掘进工作面瓦斯涌出量分为掘进落煤和巷道煤壁两部分，主要根据煤层瓦斯含量、掘进速度、煤层厚度、掘进断面等计算。根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006），计算公式为：第42页共69页 式中：q掘—掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；q3—掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m3/min；q4—掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量，m3/min；D—巷道断面内暴露煤面的周边长度，m；D=2M，M为开采层厚度；V—平均掘进速度按100m/月，m/min；L—巷道长度，取+1600m标高以上最长巷道长度L=750m；qo—巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，按qo=0.026×[0.0004×（Vr）2+0.16]×Wo进行计算；Vr—煤的挥发分，%；s—掘进巷道断面积，m2；γ—煤的容重，t/m3；Wo—煤层瓦斯含量，m3/t；；Wc—煤层的残存瓦斯量，m3/t。（3）生产采区瓦斯涌出量计算生产采区瓦斯涌出量：式中：q区—生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t；K′—生产采区内采空区瓦斯涌出系数，取K′＝1.45；q采i—第i个回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；Ai—第i个回采工作面的日产量，取Ai＝1000t；q掘i—第i个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；第42页共69页 Ao—生产采区平均日产量，取A0＝1200t；（4）矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量：式中：q井—矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；K″—已采采空区瓦斯涌出系数，取K″＝1.45；q区i—第i个回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；Aoi—工作面的日产量，取Aoi＝1000t；第三节瓦斯抽采方法选择一、瓦斯抽采方法选择原则煤矿抽采瓦斯是减少矿井和采区瓦斯涌出量的有效途径。瓦斯抽采方法分为采前抽采、采中抽采及采后抽采三种。我国煤矿的瓦斯抽采方式大致可以分为以下六类：（1）开采层瓦斯抽采；（2）邻近层瓦斯抽采；（3）采空区瓦斯抽采；（4）围岩瓦斯抽采；（5）综合瓦斯抽采；（6）地面瓦斯抽采。其中综合瓦斯抽采方式是前四类方式中两种或两种以上方式的综合使用。选择瓦斯抽采方式，遵循如下原则：1、应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质条件和开采技术条件；2、应根据瓦斯来源及涌出构成进行，应尽可能采用综合抽采瓦斯方法，以提高抽采瓦斯效果；3、应有利于减少井巷工程量，实现抽采巷道与开采巷道的结合；4、应有利于抽采巷道的布置与维护；5、应有利于提高瓦斯抽采效果，降低抽采成本；第42页共69页 6、应有利于钻场、钻孔的施工、抽采系统管网敷设，有利于增加抽采钻孔的瓦斯抽采时间；7、选择先进的打钻设备，且根据设备的性能，合理确定抽采巷的层位；8、合理安排抽采钻孔的钻孔间距，尽可能缩短矿井首采面抽采时间；9、尽可能避免抽采巷道施工时误穿煤层，发生煤与瓦斯突出事故。二、瓦斯抽采方法选择根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十五条，抽采煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。抽采煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式抽采煤层瓦斯措施。左家寨煤矿矿区主要为中山溶蚀及侵蚀地貌，地势为南西、北东部高，中部低，相对高差一般300～400m，最大539.4m，最高海拔标高+2043.4m（西部大尖山山顶），最低海拔标高+1504m（南东边刘家沟中，为当地最低侵蚀基准面）。由于矿区内相对高差大，修路公路困难，因此施工地面瓦斯抽采钻孔十分困难。且矿井地层中含有粉砂质粘土岩、粘土岩、泥岩、炭质粘土岩等软岩，施工长距离钻孔易堵塞和塌孔，因此，本方案暂不考虑采用地面井抽采煤层瓦斯的方式。根据地质报告显示各煤组间的煤层为近距离煤层。左家寨煤矿属煤与瓦斯突出矿井。按照贵州省安全生产监督管理局和贵州煤矿安全监察局2008年4月颁发的《关于对2008年安全生产工作要点分解督查的通知》（黔安监管办字〔2008〕86号文第33条：“第42页共69页 所有煤与瓦斯突出矿井必须采取开采保护层或顶、底板专用瓦斯抽采巷道区域预抽煤层瓦斯，达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》要求，才能进行采掘作业”的要求，左家寨煤矿必须采取专用瓦斯抽采巷进行煤层瓦斯抽采。考虑到本矿井为近距离煤层开采，设计采用的瓦斯抽采方法为布置专用瓦斯抽采巷，实施穿层钻孔预抽开采层、邻近层及围岩瓦斯，同时实施顺层钻孔抽采开采层瓦斯和采空区瓦斯抽采的综合瓦斯抽采方式。三、瓦斯抽采方案根据本矿开拓、准备巷道的布置情况和矿井可采及局部可采煤层赋存的特点，抽采煤层瓦斯采用综合抽采瓦斯方式，即综合采用开采层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采，在满足矿井采、掘工作面防突要求的同时，满足矿井通风、瓦斯管理的需求。根据本矿开拓开采、煤层的赋存特点、煤层顶底板岩性情况，同时考虑现场施工和成孔条件及提出的抽采方法对矿井+1600m标高以上上煤组提出针对性的抽采方案，而下煤组的抽采方案须结合后期开拓方案确定才能确定。（一）区域性预抽煤层瓦斯方案根据左家寨煤矿生产部署，矿井在标高+1600m以上，联合布置开采上煤组M5、M7、M11煤层。在+1720m标高以上（一区段）由于地质构造复杂，煤层赋存条件较差，根据截至2013年6月矿井所揭露的煤层实际情况，不再考虑在一区段布置工作面，矿井生产布局直接转移到二区段。矿井+1720m标高以下至+1600标高以上调整煤层开采顺序，先开采M5煤层作为上保护层，开采顺序为M5→M7→M51煤层，针对M5煤层的开采，实施区域性预抽煤层瓦斯时，对于矿井专用瓦斯抽采巷的布置层位为：将专用瓦斯抽采巷布置在距M5煤层顶板法线距离15m的层位，顶板岩性为薄至中厚层岩屑粉砂岩，底板为粘土岩或粉砂质粘土岩。第42页共69页 优点：（1）矿井首采煤层（M5煤层）回采时，可作为采的高位瓦斯抽采巷使用。（2）向M5煤层工作面巷道掘进条带施工煤层瓦斯预抽钻孔短，钻孔工期短，工程量小，同时施工钻孔到M5煤层的下部煤层进行邻近层瓦斯抽采。（3）瓦斯抽采巷位于距M5煤层顶板法线距离15m的层位（M5无上覆煤层），层位便于控制，可以有效避免误揭煤层，发生煤与瓦斯突出事故。缺点：（1）施工到M5煤层下部的瓦斯预抽钻孔，在M5煤层开采后不能继续进行抽采。（2）M5煤层采面开采时，必须增加在工作面两巷实施穿层钻孔预抽下邻近层卸压瓦斯的措施。否则，下邻近层大量卸压瓦斯涌入回采工作面，回采工作面瓦斯超限严重，制约矿井安全生产；（3）瓦斯抽采巷只能服务于M5煤层，抽采服务时间较短。（二）采掘工作面瓦斯抽采第42页共69页 采取穿层钻孔进行区域性预抽煤层瓦斯后，矿井在对开采煤层进行采掘作业时，若经检验，仍存在有局部煤层的剩余瓦斯含量和瓦斯压力满足不了《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采基本指标》的要求时，设计利用石门揭煤、煤巷掘进工作面或已施工好的采面运输、回风巷，向石门所揭煤层、煤巷掘进条带或采面区域内煤层施工穿层或顺层瓦斯抽采钻孔，实施进一步瓦斯抽采，直至使开采煤层在进行采掘作业前完全达到《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）的指标（煤层瓦斯压力下降到0.74MPa以下、煤层瓦斯含量下降到8m3/t以下）要求。1、掘进工作面瓦斯抽采（1）石门揭煤工作面瓦斯抽采方案考虑到矿井所赋存煤层为近距离煤层，因此，针对石门揭煤区域性瓦斯抽采为整体考虑。当石门揭煤工作面掘进至距下覆煤层的最小法向距离8m（在构造破坏带设计为20m）时，利用石门工作面掘进迎头及两侧所施工钻场向所揭煤层施工区域预抽钻孔，钻孔布置见图2-3-3～2-3-4。图2-3-3石门揭煤工作面（由底板向顶板施工）区域瓦斯抽采钻孔布置示意图（单位：m）第42页共69页 图2-3-4石门揭煤工作面（由顶板向底板施工）区域瓦斯抽采钻孔布置示意图（单位：m）矿井在揭煤过程中，根据施工的前探钻孔资料，若遇煤层间距变大，需要揭单一煤层时，钻孔布置见图2-3-5图2-3-5石门揭煤工作面区域预抽钻孔布置示意图（单位：m）第42页共69页 石门揭煤工作面经上述区域预抽钻孔预抽后，若区域措施效果检验仍具有突出危险，设计在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离5m时，利用石门工作面迎头向石门所揭煤层重新施工瓦斯抽采钻孔，对所揭煤层瓦斯进行进一步抽采，直至使石门所揭煤层瓦斯完全达到消突要求。钻孔布置在石门轮廓线外煤层8m（下部5m）的范围内，抽采钻孔的直径为Φ75mm，钻孔在所揭煤层中的间距为3m。钻孔布置见图2-3-6。对于层间距小于5m的近距离煤层，瓦斯抽采钻孔设计为一次性施工。图2-3-6石门揭煤工作面局部瓦斯抽采钻孔布置示意图（单位：m）（2）煤巷掘进工作面瓦斯抽采利用顶板专用瓦斯抽采巷或已形成的煤巷向首采煤层或其它煤层煤巷掘进条带施工穿层钻孔预抽煤层瓦斯。①首采煤层（M5煤层）工作面运输巷和回风巷掘进条带煤层瓦斯利用顶板专用瓦斯抽采巷施工穿层钻孔来预抽。②其它煤层利用已形成的煤层巷道向其煤巷掘进条带施工穿层钻孔预抽煤层瓦斯。③实施本煤层顺层钻孔预抽第42页共69页 采取穿层钻孔对所开采煤层煤巷掘进条带实施煤层瓦斯预抽后，在掘进过程中仍存在有局部地点，经检验，煤层瓦斯基本指标仍未达到《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿瓦斯抽采基本指标》的要求时，一方面矿井应根据抽采效果及抽采时间情况，延长预抽时间或对钻孔参数进行优化；另一方面设计利用掘进工作面迎头，向煤巷掘进条带的前方施工本煤层顺层钻孔对煤巷掘进条带煤层瓦斯进行进一步抽采，直至使煤巷掘进条带煤层瓦斯完全达到消突要求为止。利用掘进工作面迎头，向煤巷掘进条带的前方施工本煤层顺层预抽钻孔。2、采煤工作面瓦斯抽采方案采取穿层钻孔对所开采煤层采煤工作面煤层瓦斯实施区域性预抽后，为使采煤工作面的煤层瓦斯进一步达到防突要求，且为尽量减少邻近层的瓦斯涌入采面采空区，对采煤工作面瓦斯抽采特提出以下方案：⑴实施本煤层顺层钻孔预抽利用采面已施工的回风巷和运输巷向采面区域内煤层瓦斯实施本煤层顺层钻孔进行进一步抽采。若利用采面运输巷和回风巷向采面区域煤层瓦斯施工本煤层顺层钻孔后，在工作面回采过程中瓦斯涌出量仍很大时，则利用回风巷施工高位钻场，向采煤工作面及采空区施工瓦斯抽采钻孔。⑵工作面回采后，邻近的上、下煤层因卸压影响，煤层的透气性将大大增加。为减少邻近层涌入采面的瓦斯量，设计在工作面回采时，利用工作面运输巷和回风巷向下施工穿层钻孔抽采下邻近煤层卸压瓦斯。⑶采空区埋管抽采埋管抽采采空区瓦斯包括已采采面采空区埋管和正在回采的采面采空区埋管两种。对于已采采面采空区埋管抽采，设计采用在距离自然通风巷道3m处施工永久密闭埋管抽采。第42页共69页 对于正在回采的采面采空区埋管抽采设计为沿回采工作面回风顺槽的上帮敷设一条瓦斯管，随着工作面的推进，瓦斯管的一端逐渐埋入采空区，具体详见图2-3-13。图2-3-13采空区预埋管路抽采瓦斯—双埋管法当第一条埋管进入采空区达30m时，预埋第二条管路，在第一条管路的60m处用三通和阀门与第二条管路相接，此时第二条管路处于关闭状态；当工作面推过第二条管路管口30m时，打开第二条管路的阀门并投入抽采，以此类推。在采取高位巷及埋管实施采空区瓦斯抽采时，应采取以下防灭火措施：①按贵州省煤矿设计研究院编制的《贵州能发电力燃料开发有限公司纳雍县左家寨煤矿初步设计（修改）》，选用SG-2003型井下束管火灾监测系统对采面采空区进行取气分析，对CH4、CO、O2进行实时监测。②在采取埋管抽采前，矿井必须建立火灾预报束管监测系统和喷洒阻化剂或注氮系统。在埋管抽采的同时，必须安设好喷洒阻化剂和注氮系统管路，且必须加强火灾气体组分采样分析；③提高采面煤炭资源回收率，尽可能地减少采面采空区的煤炭丢失；④为防止采空区煤墙及遗煤自燃、在采面移架时，必须向采空区喷洒阻化剂；⑤加强采空区瓦斯抽采系统CO和温度的监测，一旦出现温度上升或CO浓度增大，必须停止抽采，立即启动注氮系统，向采空区注氮灭火。第42页共69页 左家寨煤矿目前瓦斯瓦斯抽采方面的资料还有待进一步完善，建议矿井在今后的瓦斯抽采过程中，应加强瓦斯抽采资料的收集、整理及分析，不断地改进和优化瓦斯抽采巷和抽采钻孔布置参数，以提高矿井的瓦斯抽采水平。总之，矿井应根据井田内煤层的赋存及开拓、开采的条件，并借助于先进的瓦斯抽采技术和设备，搞好矿井的区域性瓦斯抽采，从而保证矿井的安全生产。第四节钻场与钻孔布置一、布置原则1、钻场⑴不应受采动影响，并应避开地质构造带，同时应便于维护、利于封孔，保证抽采效果；⑵宜利用现有的开拓、准备和回采巷道；⑶顶板钻孔或顶板“高抽巷”宜布置在顶板上覆岩层裂隙带内，且大于煤层开采后不被破坏的最小层间距。2、钻孔⑴钻孔开孔部分应圆且光滑。钻孔施工中不得出现三角孔、偏孔、台阶等变形孔；⑵抽采开采层未卸压瓦斯时，钻孔间距应按钻孔抽采半径确定，宜增大钻孔的见煤长度；⑶高位钻孔抽采时，应将钻孔打到采煤工作面顶板冒落后形成的裂隙带内，并应避开冒落带；⑷强化抽采布孔方式应根据所采取的措施确定，除应取得良好的抽采效果外，还应考虑施工方便；第42页共69页 ⑸抽采采空区瓦斯的钻孔或插管应布置在采空区回风侧；⑹邻近层卸压抽采应将钻孔打在采煤工作面所形成的裂隙带内，并避开冒落带；⑺钻孔方向应尽可能正交或斜交煤层层理；⑻穿层钻孔终孔位置，应在穿过煤层顶（底）板0.5m处；⑼吨煤钻孔工程量应根据抽采方式、钻孔抽采半径、预抽期、煤层厚度等综合确定。二、钻孔预抽时间及合理孔间距的确定由于本矿井暂未测定有煤层瓦斯抽采有效半径的具体数据，因此，本设计参照其它开采与本矿井条件相似煤层的预抽瓦斯经验，确定本矿井的钻孔预抽时间及钻孔孔间距。1、对于利用顶板专用瓦斯抽采巷向矿井首采煤层（M5煤层）或利用已掘的煤层巷道向待掘的煤层巷道煤巷掘进条带施工的穿层钻孔，预抽时间按0.5～1年预计，终孔间距暂设计为4m。其他区域考虑到在利用穿层钻孔预抽的同时，可利用工作面施工本煤层顺层钻孔预抽，因此对其它区域预抽的穿层钻孔终孔间距暂设计为8m；2、对于矿井首采面利用工作面巷道向采面区域内煤层施工本煤层顺层预抽钻孔的孔间距设计为3m。矿井在实际抽采过程中，可根据预抽钻孔的实际抽采效果或实测的瓦斯抽采半径对以上设计的抽采钻孔孔间距作适当增、减。三、钻场与钻孔布置1、钻场专用瓦斯抽采巷内两帮布置钻场，钻场设计规格为4.0m×3.0m×3.0m。瓦斯抽采巷及钻场采用半圆拱、锚网喷支护。2、钻孔第42页共69页 ⑴钻孔布置①本煤层顺层预抽钻孔布置利用采面两巷（运输、回风巷）向采面区域煤层施工的本煤层顺层钻孔，设计为不另设钻场，直接在运输、回风巷内施工。②邻近层穿层预抽钻孔布置利用穿层预抽钻孔对开采煤层煤巷掘进条带进行预抽时，以钻孔控制煤巷掘进条带外侧20m设计，钻孔终孔间距设计为5m。考虑到矿井为近距离煤层群开采，为减少开采层在回采过程中，下邻近煤层涌入采面采空区的瓦斯量，本设计对开采层的下邻近煤层也设计了一定数量的预抽钻孔。⑵钻孔直径在原始状态下实施穿层或顺层钻孔预抽时，钻孔直径大，暴露煤壁面积大，瓦斯涌出量就大，但二者增长并非线性关系，一般选用Φ75～110mm。因此，本设计选用钻孔直径为Φ75mm或Φ90mm。对于在采面回风巷内向采空区冒落拱上方施工大直径钻孔实施采空区瓦斯抽采时，钻孔直径选用Φ108mm。⑶钻孔长度实践证明，钻孔在一定时间内的抽采瓦斯量随着钻孔长度（揭露煤的长度）的增大而增加。因此，在条件允许的情况下，应尽可能在煤层中增加钻孔的长度，以提高钻孔抽采瓦斯效果。四、钻孔封孔及质量要求根据《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）第7.5条规定：1、封孔方法的选择应根据抽采方法及孔口所处煤（岩）层位、岩性、构造等因素综合确定，因地制宜地选用新方法、新工艺。第42页共69页 2、岩壁钻孔宜采用封孔器封孔。封孔器械应满足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的要求。3、煤壁钻孔宜采用充填材料进行压风封孔。封孔材料可选用膨胀水泥、聚氨脂等新型材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下，亦可选用水泥砂浆或其它封孔材料。4、封孔长度：根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十条规定：预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。孔口预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。5、钻孔封孔质量检查标准根据《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006），钻孔封孔质量检查标准为：⑴预抽瓦斯钻孔抽采过程中孔口瓦斯浓度不应小于40%；⑵邻近层瓦斯抽采钻孔抽采过程中孔口瓦斯浓度不应小于30%；⑶当钻孔封孔质量达不到上述标准时，应加大封孔段长度。第五节施钻设备选型1、钻机选型应符合下列要求⑴电动机及附属电器设备必须防爆；⑵钻机要体积小、轻便或解体方便，以利搬迁；⑶钻机应能打水平、上向和下向任意角度的钻孔。2、施钻设备选择⑴钻机第42页共69页 左家寨煤矿目前已有6台钻机，其中，2台ZDY-1250型煤矿用全液压坑道钻机，输出扭矩1250/800N.m，钻进深度200m，输出转速80/180r/min；2台ZDY-750型煤矿用全液压坑道钻机2台，输出扭矩750/280N.m，钻进深度150m，输出转速110/300r/min；2台ZDY-150型煤矿用全液压坑道钻机2台，输出最大扭矩150N.m，钻进深度150m。矿井现有钻机的数量和钻机性能只能满足目前矿井防突和瓦斯治理的需要，但随着矿井开采深度的增加，需要施工顶板或底板穿层长钻孔，且为了提升成孔速度，还需要增加钻机数量和高性能的钻机。矿井已有2台钻进深度200m的ZDY-1250型钻机，为提高钻机性能，增加4台CWYZ-300型钻机。钻进深度150m的钻机已有4台，其中，ZDY-750型2台，ZDY-150型2台，再增加2台ZDY-750型钻孔。⑵钻杆及钻头ZDY-750、ZDY-150型钻机配套钻杆选用Φ42mm的钻杆1000m（每节长度0.76m），钻头选用三翼钻头，直径为Φ75mm、Φ90mm。ZDY-1250和CWYZ-300型钻机配套钻杆选用Φ63mm（每节长度0.76m）的钻探钻杆1000m，钻头选用三翼钻头和取芯钻头、直径为Φ108～200mm。第六节瓦斯抽采规模一、矿井高负压系统抽采瓦斯规模根据贵州省煤矿设计研究院提交的《贵州能发电力燃料开发有限公司纳雍县左家寨煤矿初步设计（修改）》，矿井采用平硐暗斜井开拓，矿井服务年限为21年。根据《煤矿瓦斯抽采基本要求》（AQ1026-2006），突出煤层工作面进行采掘作业前，瓦斯抽采应达到的指标：“突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t第42页共69页 以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下”。矿井以一个采区、一个综采工作面生产达到矿井设计生产能力（45万t/a），布置有1个综采工作面，2个普掘煤巷工作面，2个普掘岩巷工作面。瓦斯抽采量包括采前瓦斯抽采量和采中瓦斯抽采量。矿井高负压瓦斯抽采系统对煤层瓦斯进行抽采时，设计为1个采煤工作面、两个煤巷掘进头及揭煤区域同时抽采。矿井含可采及局部可采煤层8层，煤层开采顺序为由上而下进行开采。因此，本设计在计算矿井前期的瓦斯抽采规模时，以M5煤层作为所有下邻近煤层的保护层进行开采，故矿井抽采规模按M5煤层达到消突效果时进行估算。⑵吨煤瓦斯预抽量及吨煤瓦斯预抽率①开采层开采层（M5煤层）采取区域性预抽措施预抽后，煤层剩余瓦斯含量按AQ1026-2006标准——将突出危险性煤层的瓦斯含量降到8m3/t以下的要求，取6.5m3/t，即开采M5煤层的吨煤瓦斯预抽量为QM4抽＝14.35-6.5＝7.85（m3/t）、吨煤瓦斯抽采率为55％。②邻近煤层及围岩根据邻近层的瓦斯排放率与层间距的关系及矿井可采煤层的赋存特征，开采M5煤层时，为减少邻近层涌入采面采空区的瓦斯量，应对其邻近的M6、M7煤层瓦斯及围岩瓦斯也进行抽采。⑶预抽时间第42页共69页 预抽时间与煤层瓦斯的可抽性指标（煤层透气性系数、钻孔流量衰减系数）、实际施工的钻孔孔间距、预计煤层瓦斯的抽采率有关。因此，矿井在今后的实际抽采过程中，可采取深孔控制爆破等增加煤层透气性、合理布置钻孔参数等措施，以便使矿井的瓦斯抽采满足矿井采掘接替的需要。对于矿井各煤层在原始应力状态下的瓦斯抽采，预抽时间暂定为0.6～1年。⑷矿井高负压系统瓦斯抽采量估算本设计在对矿井高负压系统瓦斯抽采量估算时，以采面治理瓦斯的需要为计算基础，并考虑到瓦斯抽采要超前于采掘，因此，在抽采时间上取采面回采期限的0.8倍进行计算。2、矿井高负压瓦斯抽采规模根据计算结果，矿井前期高负压系统抽采规模按8m3/min考虑。二、矿井低负压系统抽采瓦斯规模1、低负压系统预抽煤层瓦斯量计算⑴抽采后，回采工作面涌出量估算经高负压抽采系统对开采层及邻近层瓦斯进行预抽后，使开采层（M5煤层）开采区域煤层瓦斯降至6.5m3/t、其邻近煤层含量瓦斯涌出量按开采层的60%计算。⑵风排瓦斯涌出量计算根据《1M71回采工作面作业规程》规定，11M71回采工作面采用“U”型通风，设计配风量为806m3/min。风排瓦斯浓度按照贵州省人民政府办公厅文件（黔府办发〔2008〕83号）“省人民政府办公厅关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见”，“实现瓦斯零超限管理，采掘工作面瓦斯浓度必须治理到0.8％以下”。矿井采煤工作面设计风排瓦斯量计算公式为：第42页共69页 式中：q风排—矿井采煤工作面风排瓦斯量，m3/min；Q配风量—采煤工作面设计配风量，取Q配风量＝806m3/min；C—采煤工作面风排瓦斯浓度，取C＝0.6％；K—采煤工作面风量备用系数，取K＝1.6。经计算得：矿井采煤工作面风排瓦斯量q风排=3m3/min⑶矿井低负压系统瓦斯抽采量计算Q低＝（Q回涌－Q风排）×K1＝（12.35－3）×1.45＝13.6（m3/min）式中：Q回涌—采煤工作面瓦斯涌出量，取Q回涌＝12.35m3/min；Q风排—采煤工作面风排瓦斯涌出量，取Q风排＝4.5m3/min；K1—已采采空区瓦斯涌出系数，取K1＝1.45。2、矿井低负压瓦斯抽采规模保护层开采后，邻近层瓦斯充分卸压，采用低负压系统抽采时效果较好，故低负压瓦斯抽采系统需要考虑较为富裕的能力，按15m3/min进行考虑。三、瓦斯抽采浓度目前，本矿井高负压瓦斯抽采参数见下表：左家寨煤矿瓦斯抽放参数表采区名称抽放地点抽放负压(Mpa)抽放浓度％抽放率％抽放混合流量m3/min抽放纯流量m3/min抽放泵抽放方法型号台数合计全矿　　28　11.79　4　　高负压0.0325.0-6.0/103.05.792BEC422开采层抽放　低负压0.022　6.0-7.0/98.062BEC422采空区埋管抽放　第42页共69页 第七节抽采效果初步分析一、瓦斯抽采效果预计本设计针对矿井开采煤层的瓦斯抽采为：对保护层煤巷掘进条带施工的穿层预抽煤层瓦斯钻孔孔间距设计为4m；对采面区域内煤层瓦斯施工的穿层预抽钻孔孔间距设计为3m，预抽时间为0.6a。若采面在开采时，通过回风巷向采面冒落拱上方施工的大直径抽采钻孔以及采空区埋管抽采，矿井瓦斯抽采率预期可达到50%以上，可满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》对矿井瓦斯抽采率的要求。二、加强瓦斯抽采效果措施根据《煤矿瓦斯抽采基本要求》（AQ1026-2006），突出煤层工作面进行采掘作业前，瓦斯抽采应达到的指标：“突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下”。若经过瓦斯抽采，未能达到上述指标要求，应考虑采取强化瓦斯抽采效果措施。强化瓦斯抽采效果措施有：1、优化抽采钻孔参数。通过对煤层瓦斯抽采资料不断收集、整理、分析，不断优化钻孔抽采参数；2、延长瓦斯抽采时间；3、加强对提高煤层透气性的研究。如可以选用深孔控制预裂爆破、高能气体致裂、水力压裂、高压水射流扩孔等；4、加强矿井瓦斯地质工作的研究，有针对性地开展矿井的瓦斯抽采工作；第42页共69页 5、改革打钻工艺，如采用压风排粉干式钻孔施工工艺。借鉴国外成功经验，引进并推广泡沬排粉钻孔施工工艺；选用大功率强力钻机和钻具等。第八节矿井瓦斯抽采工程及工期预计一、瓦斯抽采工程量本矿井瓦斯抽采工程包括专用瓦斯抽采巷、钻场工程量和钻孔工程量，矿井瓦斯抽采工程量。二、施工进度指标及工期预计1、施工进度指标根据建井以来生产经验，并参照国内抽采钻机的进度指标，设计确定本矿井井巷工程平均进度指标如下：岩石平巷：100m/月；煤层平巷：80m/月；穿层钻孔：100m/台．天；顺层钻孔：移动钻机时，200m/台．天；不移动钻机时，300m/台．天。2、抽采工期预计根据上述指标，施工时每条抽采巷安装2台钻机同时施工，每条煤层巷道安装1台钻机施工，同时再考虑最后一组钻孔预抽3个月后，才能开始采掘。第42页共69页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第三章抽采管路系统及抽采设备第一节抽采管路系统一、瓦斯抽采管路高负压抽采管线路：高负压抽放主管路：地面瓦斯泵房→风井→回风下山高负压抽放支管路：①自主管→区段回风（运输）石门→工作面回风（运输）顺槽；②自主管→瓦斯抽放回风（进风）石门→瓦斯抽放回风（进风）巷；③自主管→区段运输（回风）石门→运输、回风顺槽掘进工作面。负压抽采管线路：低负压抽放主管路：地面瓦斯泵房→风井→回风下山低负压抽放支管路：①自主管→区段回风石门→工作面回风顺槽。二、附属装置及其它安全设施1、附属装置⑴阀门在瓦斯抽采管路上和钻场、钻孔的连接处，均需安设阀门，主要用于调节与控制各个抽采地点的抽采负压、瓦斯浓度、抽采量等，同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路。设计选用的阀门为截止阀。⑵测压嘴在瓦斯干管、支管以及钻孔连接装置上均应设置测压嘴，以便经常观测管内压力。测压孔高度设计为40mm，选用内径6mm的紫铜管，在安装管路之前预先焊上，平常用密封罩罩住或用细胶管套紧捆死，以防漏气。第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计测压嘴还可作为取气样孔，取出气体进行气体成分分析或测定瓦斯浓度。⑶计量装置瓦斯流量是瓦斯抽采工作中的一个重要参数，较准确的测定瓦斯流量才能真实地反映瓦斯抽采效果。目前，瓦斯计量方法的种类很多，应用条件也各不相同。设计选用孔板流量计作为计量装置。⑷钻孔连接装置钻孔与管路的连接装置，包括弯管、自动放水器和铠装胶管等。回采工作面的钻孔，利用胶管连接，胶管的一端连接到钻孔封孔管上，另一端与瓦斯抽采管连接，构成抽采系统。采空区抽采的埋管与主管用标准法兰盘连接，但必须安设阀门，皮托管压差检测口，以检测瓦斯抽采参数；半封闭采空区抽采钻孔连接方式与预抽钻孔相同。⑸放水装置抽放管路中常有积水，如果不及时放出积水，将会增加抽放管路的阻力，严重时可造成管路堵塞。因此，在安装抽放管路时，在管路变坡地点、巷道低洼处必须安装放水装置。放水装置的种类很多，根据矿井地层富水性和矿井涌水特点，设计放水装置全部采用自动放水器，井下采用（CGW－FY型）负压自动放水器。⑹排碴装置抽放管路在进行瓦斯抽采过程中，常会煤渣、泥浆及管路腐蚀的铁屑等杂物进入，如不及时排除，将会增加抽放管路的阻力，严重时可造成管路堵塞。因此，在安装抽放管路时，在管路变坡地点、巷道低洼处必须安装排渣装置。矿井可根据排碴需要，自行制作适合矿井特点的排碴装置。2、其它安全设施第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计抽采泵站除应配置管路系统配置的控制阀门、测压嘴和负压放水器等附属设施外，还应配置下列附属设施：⑴在瓦斯抽采泵出口侧安装正压放水器；⑵在瓦斯泵的出、入口侧各安装一套防爆和防回火装置，以防井下管路爆炸或放空管雷击燃烧波及范围扩大。设计防爆装置选用铜网式，防回火装置选用水封式；⑶在井口外和入泵站前加设两个分歧式简易防爆阀。当管内发生瓦斯爆炸时，冲击波冲破胶板，压力得到释放，可以减轻和消除爆炸威力及火焰传播；⑷在抽采瓦斯泵的出口侧安设放空管，用来排放井下抽出来的瓦斯，在放空管和负压端用连通管连通，用来自然排放井下的瓦斯至大气；安设放空管应注意以下几点：①放空管直径不得小于瓦斯泵出、入口的主管直径，设计选用Φ450mm的无缝钢管；②放空管的高度需超过泵房屋脊3m以上，与泵房墙壁距离为不小于0.5m；③为防止雨水或杂物进入放空管，其上端管口应设防护罩；④为便于操作，放空管阀门应距地表1～1.5m；⑤放空管周围不允许有易燃物。⑸在抽采瓦斯泵的出、入口侧要连设旁通管，以减轻泵的启动电流和进行瓦斯抽采泵的内循环；⑹在瓦斯泵房和放空管附近要设置避雷针，以免于雷击破坏建筑物或点燃放空管排出的瓦斯；⑺第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计泵站房外设置两台冷却循环水泵，供给水环式真空泵工作用水和冷却水环式真空泵的轴温，设计选用IS80－65－125型水泵二台，一台工作，一台备用；⑻抽采瓦斯泵房内安装管路系统及环境参数监测系统；⑼泵站房应配置U型管水柱计、U型管汞柱计、光学瓦斯检定器（10％、100％各一台）、气压计、温度计等检测仪器和其它照明防爆按钮；⑽泵站房内配置砂箱、灭火器和其它灭火工具；⑾抽采泵必须安装断水保护器，避免无水运转；⑿必须建立防止煤层自燃发火的防灭火系统。四、抽采管路的安装与防腐1、井下抽采管路的安装⑴瓦斯管路上的金属部件如放水器等需涂防锈漆，以防锈蚀；⑵沿巷道底板敷设的管路底部应使用混凝土管墩，垫起高度不低于10cm；⑶倾斜巷道中的管路，设有卡子将管路固定在槽钢托梁上，以免下滑；每100m设一垂直直管座以抵抗管子的垂直下滑力；⑷管路敷设要求平直，避免急弯；⑸主要运输巷道中的瓦斯管路架设不宜小于1.8m；⑹管路敷设时，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处需安装放水器；⑺敷设的管路要求进行气密性检查。2、地面管路布置及敷设除须符合井下管路的要求外，还必须符合如下要求：⑴瓦斯管路不宜沿车辆来往频繁的主要交通干线敷设；⑵瓦斯管路不允许与自来水管、暖气管、下水道管、动力电缆、照明电缆和电话电缆等同敷设于一个地沟内；⑶第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计在空旷地带敷设瓦斯管路时，应考虑到未来的发展规划和建筑物的布置情况；⑷瓦斯主管距建筑物的距离大于5m，距动力电缆大于1m，距水管和排水沟大于1.5m，距铁路大于4m，距木电线杆大于2m；⑸瓦斯管路与其它建筑物相交时，其垂直距离大于0.15m，与动力、照明电缆及电话线大于0.5m，且距相交构筑物2m范围内，管路不准有接头和布置其它管件；⑹瓦斯管不准穿过其它管路，确需穿过，应加钢套管。第二节瓦斯抽采设备矿井瓦斯抽采泵站设在矿井辅助工业场地内，安设有高负压和低负压两套瓦斯抽采系统。安装了高负压2BEC-42型瓦斯抽采泵2台，配套YB400S2-4矿用防爆电动机，功率为185kW；安设有低负压2BEC-42型瓦斯抽采泵2台，配套YB450S1-4矿用防爆电动机，功率为250kW。高、低负压瓦斯抽放主管从辅助工业场地沿回风斜井敷设到12区段回风石门与回风斜井连接处。井下安设有高、低负压瓦斯抽采主管各为一趟，材质为螺旋焊管；高负压抽采主管规格为φ478×6，支管管径规格为φ325×6；低负压抽采主管规格为φ478×6，支管采用规格为φ478×6，材质为聚酯纤维复合管。高、低负压抽采系统支管均从回风斜井各区段片口与主管连接。抽采系统主管有计量、防爆、防回火及避雷等安全装置；抽采钻场支管及单孔安设有测流装置。两套抽放系统自2009年9月运行以来，运行稳定，各项参数均能满足矿井需要。一、选型计算1、瓦斯抽采管径选择抽采管径计算公式为：式中：D－抽采瓦斯管内径，m；第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计Q－瓦斯管中混合瓦斯的流量，m3/min；各类管路的流量应按照其使用年限或服务区域内的最大值确定，并应有1.2～1.8的富余系数；V－瓦斯管中混合瓦斯的平均流速，一般V=5～12m/s，取V＝10m/s；经计算，求得各瓦斯管径：（1）高负压瓦斯抽采管道直径：瓦斯泵所需流量：Q高＝25×1.2÷（0.25×0.8）＝150m3/min；抽放主管计算管径为：D高主＝0.1457×(25×1.2÷（0.25×12）)1/2＝0.461m考虑为减少抽放阻力，设计高负压瓦斯主管路选用：φ450×6无缝钢管，矿井实际选用的也是φ450×6无缝钢管作为高负压主管。（2）低负压瓦斯抽采管道直径：瓦斯泵所需流量：Q低＝16.68×1.2÷（0.20×0.8）＝125.1m3/min；抽放主管计算管径为：D低主＝0.1457×(16.68×1.2÷（0.15×12）)1/2＝0.486m考虑为减少抽放阻力，设计低负压瓦斯主管路选用：φ500×6无缝钢管，但目前矿井选用φ450×6的无缝钢管作为低负压瓦斯抽放主管，从抽放情况来，满足需要。3、管路摩擦阻力计算：管道摩擦阻力计算公式：H＝T=273+tT0=273+20式中：H－阻力损失（Pa）；第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计L－管路长度（m），考虑计算到后期时管道长度；Qo－标准状态下的混合瓦斯流量（m3/h）；d－管路内径（mm）；νo－标准状态下的混合瓦斯运动粘度（m2/s），高负压取νo=1.648×10-5m2/s；低负压取νo=1.59×10-5m2/s；ρ－管道内混合瓦斯密度（kg/m3），高负压取ρ=1.06kg/m3；低负压取ρ=1.18kg/m3；Δ－管路内壁的当量绝对粗糙度（mm），取Δ=0.15mm；Po－标准大气压（101325Pa）；P－管道内气体的绝对压力；T－管路中的气体温度为t时的绝对温度（K）；T0－标准状态下的绝对温度（K）；t－管路中的气体温度，取t=25°。经计算，求得各段瓦斯管道阻力：高负压管道阻力：H高＝（HZ主＋H干+H支）×1.2＝10.911kPa；低负压管道阻力：H低＝（H主＋H干＋H支）×1.2＝14.316kPa；高、低负压瓦斯抽采管道阻力合计计算中，均考虑局部阻力：用估算法，按管路摩擦阻力的20%计算。4、瓦斯抽采泵容量计算（1）瓦斯泵流量计算Qp=∑QKQ/Cη式中：∑Q—泵的服务年限内，同期最大抽放量之和（纯CH4），（当前的抽放纯流量）m3/min；KQ—抽放量备用系数，一般取1.2；第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计η—泵的机械效率，取0.8；C—泵入口处甲烷浓度（当前的抽放浓度），%；高负压抽放瓦斯流量：Qp=∑QKQ/Cη=（6×1.2）/（0.08×0.8）=112.5m3/min低负压抽放瓦斯流量：Qp=∑QKQ/Cη=（6×1.2）/（0.08×0.8）=112.5m3/min（2）瓦斯抽采系统压力计算①标准状态下抽采系统压力：H＝（Hr＋Hc）×K＝（hrm＋hrj＋hk＋Hc）×K式中：H－抽采系统压力，Pa；Hr－抽采设备入口侧（负压段）管路最大阻力损失，Pa；Hc－抽采设备出口侧（正压段）管路最大阻力损失，Pa；高、低负压均按5kPa计算；Hrm－井下负压段管路摩擦阻力损失，Pa；Hrj－井下负压段管路局部阻力损失，Pa；Hk－井下抽采钻孔的设计孔口负压，Pa；高负压取13kPa、低负压5kPa；K－备用系数，取K=1.2；经计算得，高负压H高＝（9.488+13+5）×1.2=33kPa低负压H低＝（12.449+5+5）×1.2=27kPa②抽采泵工况压力Pg=Pd－H式中：Pg－抽采泵工况压力PaPd－抽采泵站的大气压力，大地大气压力为82kPa；H－抽采系统压力（Pa）；第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计经计算得，抽采泵工况压力：高负压H高＝（82-33）=49kPa低负压H低＝（82-27）=55kPa二、瓦斯抽采泵选型根据以上计算的瓦斯泵的Hp和Qp，本矿高低负压抽放系统瓦斯泵选择如下：高负压系统选择真空泵2BE342，490rpm，1台工作、1台备用，其工况点参数为：Q=157m3/min、H=50kPa；耗水量13.5m3/h·台。配套的隔爆电动机YB400S2—4，185kW。低负压系统选择真空泵2BE342，570rpm，1台工作、1台备用，其单台工况点参数为：Q=178.33m3/min、H=30kPa；耗水量10m3/h·台。配套的隔爆电动机YB450S1-4，250kW。根据金元集团文件要求，瓦斯泵的装机能力应不小于：2×100×抽采量×标准大气压力÷抽采瓦斯浓度÷泵的运行绝对压力即当前我矿所需瓦斯泵的能力为：H高=2×100×抽采量×标准大气压力÷抽采瓦斯浓度÷泵的运行绝对压力=2×100×6m3/min（当前左家寨煤矿高负压瓦斯泵的抽放流量）×82Kpa÷8%（当前左家寨煤矿高负压瓦斯泵的抽放浓度）÷49kPa=25kPa；H低=2×100×抽采量×标准大气压力÷抽采瓦斯浓度÷泵的运行绝对压力=2×100×6m3/min（当前左家寨煤矿低负压瓦斯泵的抽放流量）×82Kpa÷8%（当前左家寨煤矿低负压瓦斯泵的抽放浓度）÷55kPa=22kPa。从运行情况来看，满足矿井瓦斯抽放需求。第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第四章抽采瓦斯泵站第一节场地布置地面固定瓦斯抽采泵站的设置，应符合下列规定：1、泵站应设置在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带，并应避开滑坡、溶洞、断层、破碎带、塌陷区及高压线等；2、泵站宜设置在回风井工业场地内，抽采泵站距井口和主要建筑物及居民区不得小于50m；3、泵站宜设置在靠近公路和有水源的地点；4、泵站宜留有技改的余地。左家寨煤矿瓦斯抽采站位于辅助工业场地内，利用现有瓦斯抽采泵房。抽采瓦斯站场地运输、供水和供电方便，不受洪涝威胁，且工程地质条件可靠，没有滑坡、溶洞、断层破碎带及塌陷区；抽采瓦斯站组成建筑物有泵房、配电间、冷却水池；泵房距井口和主要建筑物大于50m，并用围墙保护；左家寨煤矿瓦斯抽采泵站符合地面固定瓦斯抽采泵站布置的要求。第二节泵站建筑泵站建筑应符合下列规定：1、泵站建筑用地应在保障安全、功动能需要的条件下，尽可能节约集约用地，特别是耕地。应采用先进的生产工艺、生产设备、缩短工艺流程、节约使用土地；2、泵站建筑必须采用不燃性材料，耐火等级应为一级或二级；3、泵站周围必须设置栅栏或围墙；矿井已建泵站在建设时使用的是土砖不燃性材料，周围设有围墙。第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第三节供电、电气、通讯和防雷泵站的供电、电气、通讯和防雷应符合下列规定：1、泵站应设置防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等附属设施；2、抽采泵站应由两个电源供电，并应有双回供电线路；3、泵房内电气设备、照明、其他电气和检测仪表均应采用矿用防爆型；4、泵房与不防爆设备和设施之间应采取隔爆措施；5、泵站应设置直通矿井调度室和矿井配变电所的电话。矿井已建泵站在泵房外设有避雷针，泵房内存有防火的细砂；有二回10kV高压电源引自矿井变电所两段不同10kV母线段；泵房内使用的电气设备、照明、其他电气和检测仪表均为矿用防爆型；设置有直通矿井调度室的电话。第四节给排水及采暖与通风一、给排水泵站给排水应符合下列规定：1、泵站应有供水系统，泵房设备冷却水宜采用开路循环，站内应设置消防水池，且应与循环水池分建；2、对硬度较大的冷却水应进行软化处理；3、污水应设置地沟排水；矿井已建泵站设置了循环水池和消防水池供水系统，排污水设置了地沟。矿井目前建设污水处理站，矿井污水联合处理。二、采暖矿井瓦斯抽采泵站内值班室及泵房、配电室，需设集中采暖。采暖采用低压蒸汽系统，热媒采用0.07MPa的饱和蒸汽，采用闭式钢串片散热器。第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计三、通风矿井泵站采用自然通风，留有多个通风窗口，瓦斯抽采泵出气端采取风帽措施用管路引出了泵站。第五节泵站消防及环保1、泵站应有消防设施和器材；2、泵房应设置2个以上的安全出口，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m；3、泵房与重要公共建筑之间的防火间距不应小于50m，与明火或散发火花地点之间的防火间距不应小于30m，与厂外道路路边不应小于15m，与厂内主要道路路边不应小于10m，与厂内次要道路路边不应小于5m；4、地面泵房和泵房周围20m范围内，严禁堆积易燃物和有明火；5、废水、噪声和对空排放瓦斯不得超过工业卫生规定指标，超过时，应采取治理措施；6、泵站场地应绿化。矿井泵站严格按上述安全出口及防火间距设置，泵站内已配置有沙坑、泡沫式消防设施和器材，场地绿化及废水、噪声正在完善。第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第五章瓦斯利用第一节瓦斯利用方向一、瓦斯利用原则1、节约投资，以就近利用为主；2、浓度在30％以上的瓦斯首先考虑民用，然后考虑发电；3、浓度在10％～30％的瓦斯考虑用来发电；4、依托新技术，新工艺，提高瓦斯利用率；5、矿井瓦斯立足本地，然后逐渐向周边发展。二、瓦斯利用方向左家寨煤矿已经按照集团公司要求建立瓦斯发电站，目前，瓦斯发电站已安装500kW型燃气内燃机组4台。随着开采深度的增加，抽采的瓦斯量大和抽采浓度越高，抽采的瓦斯除发电、民用外，还可考虑生产合成氨、甲醇等化工产品，或将瓦斯提纯、压缩为CNG燃料等。第六章瓦斯抽采管理第一节队伍组织瓦斯抽采是一项较细致而又比较复杂的工作。随着生产的发展，需要经常不断地有组织、有计划地去完成大量的准备和施工任务，因此需要有一支专业队伍。只有建立一支由打钻、安装到观测、管理的专业队伍，才能保证抽采瓦斯工作正常有序地进行，并能不断总结和改进抽采瓦斯工作。1、必须配备4~5名专业技术人员，负责瓦斯抽采日常管理，总结分析抽采瓦斯效果，研究和改进抽采技术方案，组织新技术推广等；2、建立专门的抽采瓦斯队伍，负责钻孔施工、铺管安装、拆除等工程和日常瓦斯抽采参数测定等工作。第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第二节图纸和技术资料抽采瓦斯矿井必须具备下列图纸和技术资料：一、图纸1、抽采瓦斯系统图；2、泵站平面及管网(包括阀门、安全装备、检测仪表等)布置图；3、抽采钻场及钻孔布置图；4、泵站供电系统图。二、记录1、瓦斯抽采工程和钻孔施工记录；2、瓦斯抽采参数测定记录；3、抽采泵房值班记录；4、抽采泵运转记录。三、报表1、瓦斯抽采工程年、季、月报表；2、瓦斯抽采量年、季、月、旬报表。四、台账1、瓦斯抽采设备台账；2、瓦斯抽采工程台账；3、瓦斯抽采量台账。五、报告1、矿井和采区抽采工程设计文件及交工报告；2、瓦斯抽采总结与分析报告。第三节管理与规章制度一、管理制度抽采瓦斯矿井要建立以下规章制度：第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计1、抽采瓦斯设备检修制度六个月进行一次主泵与备用泵切换，借此进行一次检修。2、抽采设备停、运联系制度3、工程质量验收制度⑴凡进行瓦斯抽采的工作面，必须编制专门的设计；⑵新采区(新回采工作面)移交前，必须按照规定完成敷设抽采管路的工作；⑶验收必须严格按照工程说明书或工程图纸进行。⑷在钻场施工完毕后，要由质量管理部门进行检查验收，必须经过检查验收合格，钻孔方可正常投入使用。不合格钻孔要原位稍错开距离重打。废孔要用水泥砂浆封死。⑸新钻孔验收合格后要按地点、时间、层位及钻孔类别（穿层或顺层）等编号造册（编号方法要统一）立档。⑹钻孔档案交接（移交给观测部门）要有记录在案的交接手续。⑺新安装的瓦斯抽采管路，要进行漏气试验。4、抽采瓦斯基础参数定期检测制度瓦斯流量、瓦斯浓度，抽采负压等参数随时间变化而变化，巡回检查是钻场管理的重要环节。⑴巡回检查，应指定受过专业培训的人员来完成；⑵巡回检查要有统一的记录格式，统一的记量标准；⑶巡回检查要片区责任化；⑷巡回检查要24小时不间断进行，完善24小时交接班制度；⑸巡检员上井后要完成自己巡检结果的上档工作，上档工作杜绝编造数据，违反者要取缔其巡检员资格，情节严重的要追究其刑事责任。5、抽采瓦斯效果检验制度第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计⑴统计员要定期完成数据的统计回归工作，以便决策者及时掌握变化趋势，作出相应的抉择。⑵统计员要从不同的观测角度，依照科学方法进行编组、统计，做到观测目的明确。⑶统计员要对观测统计过程中出现的跳变数据，做出因时、因地、因情况的客观分析，要有书面报告。确因事故，观测仪器故障或人为误差等人为因素造成的数据跳变，应在统计中去掉，但要记录在案。非人为因素引起的跳变要给予高度重视并及时向领导汇报。⑷统计员要根据其统计结果，对与生产相关某些趋势要做出预告，并即时通告相关部门。⑸所有基础及统计数据必须报档案部门存档。二、规章制度1、井下规章制度⑴凡进行瓦斯抽采的工作面，必须由专门的设计部门编写设计说明书；⑵新采区（新回采工作面）移交前，必须按照规定完成敷设抽采管路的工作；⑶敷设抽采瓦斯管路的巷道，要经常排出积水，保证抽采管路不被水淹；⑷敷设抽采管路的巷道，必须经常维护，保证抽采管路不被砸压或漏气；⑸新安装的瓦斯抽采管路，要进行漏气试验，漏气率小于1m3/min·1000m；⑹要建立瓦斯抽采观测制度，井下各点的瓦斯浓度、抽采负压、抽采量每天测定一次，三天进行一次全面观测，并填报抽采日报；第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计⑺井下各观测点，要设立观测牌板，以便与井上对照。2、泵站规章制度⑴抽采瓦斯泵房有专人负责，定期按规定检查负压、正压、气量、浓度以及泵的运行状况等；⑵附属设备要经常检查，发现问题及时处理，保证系统安全运行；⑶瓦斯检定器要定期进行校验；⑷要注意瓦斯泵的日常维护与保养；⑸遵守瓦斯泵的操作规程，及时发现泵的运行故障。第四节常用记录和报表样式一、瓦斯抽采工程和钻孔施工记录表表6-4-1瓦斯抽采工程和钻孔施工记录表日期地点孔号孔径方位倾角班次岩性描述班进尺孔深本班进尺煤上班进尺煤岩岩问题说明出勤人负责人二、瓦斯抽采参数测定记录表表6-4-2瓦斯抽采参数测定记录表日期地点孔号浓度(%)负压(mmHg)压差(mmH2O)温度(℃)气压(Pa)混合量(m3/min)纯量(m3/min)标准量(m3/min)测定人备注第60页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计三、抽采泵房值班记录表表6-4-3抽采瓦斯泵房值班记录运行泵号号泵检查时间浓度(%)负压汞柱(mm)流量水柱(mm)利用水柱(mm)放空行程(圈)循环行程(圈)气门行程(圈)气压(Pa)泵轴温(℃)机房瓦斯(%)温度(℃)备注检查人年月日班第60页共70页左家寨煤矿瓦斯抽采设计四、瓦斯抽采工程月报表表6-4-4瓦斯抽采工程月报表工作地点工程名称工程描述工程单位工程量计划完成率存在问题合计通防部主任总工程师总经理五、瓦斯抽采量旬(月、季、年)报表表6-4-5矿井瓦斯抽采量旬报表序号地点负压(mmHg)浓度(%)温度(℃)混合瓦斯量(m3/min)纯瓦斯量(m3/min)旬抽采量(Mm3)累计抽采时间(h)备注第61页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计最大最小平均本旬全矿总计(万m3)全矿累计抽采量(万m3)通防部主任总工程师总经理第61页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第七章安全与监控第一节抽采系统安全技术措施一、抽采钻场、钻孔施工时防治瓦斯危害的措施1、一般要求⑴认真组织贯切学习安全措施、《煤矿安全规程》相关内容以及所用钻机的使用说明书，人人都必须考试合格后，方可上岗。⑵提高班前会质量，班班要执行手上交接，上不清、下不接，当班隐患当班必须处理，遗留问题必须向下一班交待清楚，跟班人员把好三大关：生产、质量、安全。⑶施工队注意掌握煤层及顶底板岩性的变化情况，及时反馈信息，地质部门收集各种地质资料，为施工服务。⑷巷道的水沟流水要畅通，确保巷道无积水。⑸施工队必须严格按设计要求的钻孔方位、倾角、开孔位置、孔径施工，通风部门负责钻孔施工质量验收，每孔必检，对钻孔方位、倾角、长度及见煤、喷孔等参数必须准确收集并作好记录。⑹邻近区域放炮需撤人时，施钻人员必须按要求撤离现场，并将钻机电源切断。2、施钻的管理和规定⑴钻前准备①钻孔施工前，必须做好一切准备工作。钻机运输必须严格按运输的有关规定执行。钻机移设中须注意如下安全：a、钻机移设前必须切断电源，严禁钻机带电搬运。b、拆、卸、安装钻机大型部件时，身体站立的位置必须能避免失手的伤害。第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计c、进入现场施工前，必须严格检查现场巷道内的瓦斯情况，只有在瓦斯浓度小于1％以下，方可进行作业，严禁瓦斯超限作业。②进入现场施工前，班组长必须对工作地点的安全情况进行一次全面检查，确认无危险后，方准其余人员进入作业地点，每个作业人员必须经常认真检查作业地点的顶板、帮壁、支架等情况。发现危险时，必须立即采取措施，进行处理，严格敲帮问顶制度。③施工前，必须将钻机固定牢固，严禁用钻杆抵钻机，严格按设计参数放线布孔。④作业人员必须携带便携式瓦斯检测报警仪（2台）和压缩氧自救器。施工作业过程中，将（2台）便携式瓦斯检查仪分别悬挂在作业地点的进风侧和回风侧，瓦斯浓度超过1％，必须立即停止作业，撤出人员，切断电源，向调度室汇报。待查明超限原因且打钻地点瓦斯降到1％以下时，才准送电作业。⑤开钻前，首先检查钻机固定情况，然后开闸供水，当水从钻孔外返出后方准开钻，进钻前必须先开空钻试车，严禁不试车就强行钻进。⑵作业规程①操作人员衣帽、毛巾、灯线必须拴绑好，站立在电机另一侧，不能和给进手把呈一直线，钻进过程中不得翻越钻机，如需翻越则必须停止钻机运转，且与操作台人员联系好后方能翻越。②钻进时要掌握压力，均匀给进，根据钻孔内煤岩软硬程度加压，不能随意加长压力把。③上、下钻具必须用管钳卡紧背牢方能进行工作，操作人员不得与孔口呈直线，也不得挡住操作台人员视线，操作人员精力要集中，行动一致，预防钻具冲出伤人。④钻孔内排出的钻屑，当班必须处理，以防止堵塞水沟、轨道。第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计⑤钻进中出现顶钻、喷孔现象时，必须立即停止钻进，关闭供水，让其孔内瓦斯卸压自排，此时观察瓦斯便携仪，当排出的瓦斯使工作地点附近巷道内瓦斯浓度超过1％时，切断电源，人员撤离现场。当工作地点附近巷道内瓦斯浓度降到1％以下，方可恢复钻进，并要掌握速度慢进。若再次出现顶钻、喷孔，则再次按上述措施执行。⑥钻进中出现卡钻现象，且在卡钻初期没有喷孔现象时，钻杆要旋转往外退，让水将钻屑排完后再进，如果卡钻伴随顶钻、喷孔，则首先采取上面的措施后再按卡钻处理方法处理（一般都不得拨出钻杆），并立即向调度室汇报。⑦一个班工作完毕后应关闭电机、并把起动器手把打到零位。⑧钻孔施工完毕后，先用黄泥堵孔，防止瓦斯压出。并且在24小时内必须完成封孔作业。3、特殊措施⑴在施钻地点附近安设一组（6个）压风自救器和一台电话。⑵调整通风系统，使采面回风不直接流经施钻地点。开钻以前完成该区域通风系统调整。⑶采面放炮时，撤出打钻人员至安全地点，放炮期问，所有人员均不得进入回风系统。放炮后，待打钻现场瓦斯不超限，整个区域无异常，则可保持正常打钻。⑷若施钻现场发生异常，则立即按安全路线撤离现场。⑸松动炮如果出现瞎炮，一定要排除，或再次引爆。二、管路防漏气、防砸坏、防带电、防底鼓措施1、由于通往井下的瓦斯抽采管道采用焊接钢管，因此，必须考虑防雷接地措施；2、主要运输巷道中瓦斯管路架设高度应大于1.8m，以免被砸损坏；第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计3、管路需定期进行气密性检查以免漏气；4、为防止底鼓折损管路，管道要用砼墩垫起，高度不小于0.3m。三、斜巷管路防滑措施井筒及上山中的管道，设有卡子将管道固定在槽钢托梁上。管道安装必须考虑管道整体下滑或整体下沉的措施。四、抽采容易自燃煤层防灭火措施根据《初步设计》，矿井已设计注氮防灭火装置，因此在实施采空区瓦斯抽采时，必须对采空区火情即时监测。当采空区发现火情时，必须立即启动注氮系统，向采空区注氮灭火，确保矿井安全。第二节抽采泵站安全技术措施一、抽采泵防爆、防回火措施在抽采泵房瓦斯进出口处均设有防爆、防回火装置。二、抽采泵站防雷电、防火灾措施抽采泵房和泵房附近的放空管均设单针避雷装置，避雷装置的高度应超过泵房、放空管5m以上，并将避雷导线埋入地表3m以下。泵房内必须设置干粉灭火器和砂箱等灭火器材。矿井必须定期检查消防设施，并保证消防设施完好率达100%。三、抽采泵站电气设备防爆措施泵房内电气设备、照明和其它电气、检测仪表均应采用矿用防爆型或本安型设备。四、安全管理措施1、泵房内不得使用非防爆电器，杜绝明火；2、建立抽采设备检修制度，定期对抽采设备进行检查、维修，发现问题及时处理，并将有关情况及时向主管部门和领导汇报；第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计3、建立抽采设备停、运联系制度，未经有关部门和领导研究，任何人不得私自停开抽采设备，不得私自调整抽采系统的抽采负压；4、建立抽采参数定期检查制度，抽采系统各测点每三天必须进行一次全面观测，有条件的应每天测定一次，每次观测都要及时填写在抽采日报上；瓦斯泵房内瓦斯浓度、正压、负压、流量、水温、轴温必须每隔30～60分钟测定、记录一次，并建立记录台账；5、建立泵站值班人员交接班制度。第三节监测监控系统一、监测监控参数的确定及设置地点抽采瓦斯监测：监测整个抽采系统的瓦斯流量、浓度、抽采负压、瓦斯温度等参数，同时监测水位和抽采泵站内瓦斯泄露等。其目的一是当出现瓦斯浓度过低、瓦斯泄露超限等情况时，应能报警并对抽采泵主电源断电，二是根据监测数据可以研究瓦斯涌出规律和抽采效果，指导抽采网络的改进，管道的延长与钻孔的衔接、调节钻孔的抽采负压、查明漏气和水堵部位。监测地点设置在抽采泵站进出管道，以及井下各主干管道和支管上。抽采区域自燃发火情况监测：矿井配备有SG-2003井下束管监测系统，应实时对抽采区域（高位抽采巷、采空区）CO进行监测，当发现有自燃发火征兆时，应立即停止该区域的抽采，并采取注氮的灭火措施。二、监测监控系统的自动化程度及设备选型根据《贵州能发电力燃料开发有限公司纳雍县贝勒煤矿（扩建）初步设计（修改）》该矿井装备KJ83N型安全监控系统，对抽放管路抽放负压、瓦斯浓度、瓦斯流量、排气管正压、抽放泵轴温、循环冷却水温；泵房室内瓦斯浓度等参数进行自动监测。三、检测仪器仪表的配备1、瓦斯流量测定仪第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计管道流量测量采用孔板流量计；测量钻孔瓦斯涌出量采用：U型玻璃管流量计、容积式气体流量计。2、抽采管路压力测定仪器采用U型管压差计和气压计。3、瓦斯浓度检测仪器光学瓦斯检定器、热导式检测定器、国产瓦斯检定器及校正仪、高负压瓦斯采取第69页共70页左家寨煤矿瓦斯抽采设计器。第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计第八章技术经济第一节机构设置及人员配置一、机构设置矿井成立抽放工区，专门负责矿井的钻孔施工、管路连接、抽采密闭施工、泵站运行观测及其它抽采瓦斯日常工作。二、人员配备根据抽放工区所担负的井上、下工作和工作性质，对矿井瓦斯抽采进行排岗定员，抽放工区配备人员57人(暂定，根据生产需要增补人员)。抽放工区人员配备详见表8-1-1。表8-1-1抽放工区人员配备表单位：人序号工种名称出勤人数在籍系数在籍人数备注早班中班晚班合计1正、副区长11131.032技术员11131.033钻探工202020601.0604封孔及管路安装工444121.0126人组，相互协调对工程负责5电工11131.036井下观测工22261.06测流、管路的放水、检漏7泵站值班人员11131.458统计员21.02合计9294三、工作制度1、正、副区长：负责全队的统筹协调及领导，对矿长及矿总工程师负责。第69页共70页 左家寨煤矿瓦斯抽采设计2、技术员：其中一人负责“六人组”的技术指导工作，掌握和修正施钻参数，并填写《瓦斯抽采工程和钻孔施工记录表》和《瓦斯抽采工程月报表》。另一人为按照《工程质量验收制度》负责质量验收及立档工作。3、钻探工及封钻（及管路安装）工：六人一组、相互协调、互为助手，完成施钻、及管路安装。选其中组织能力强者为组长，对工程质量负责。钻探工及封钻（管路安装）工必须遵守施钻管理中的各项规定。4、电工：负责全队所辖范围内所有电器的日常维护。5、管路维护工：负责井上下的管路系统及安全设施的日常维护。如:放水、检漏、循环水池水位观察，水封防爆器的水位管察等。6、井下观测工（巡检员）：负责井下所有瓦斯抽采点的数据采集，登录；此外，负责全队井下工作场所的瓦斯检测工作。7、泵站值班人员：负责抽采泵内所有设备的运行监控及操作，填写《抽采瓦斯泵房值班记录》。8、统计员：负责基础数据的统计回归工作，填写《瓦斯抽采工程月报表》和《矿井瓦斯抽采量旬报表》。第69页共70页'