《矿井瓦斯防治技术》课程设计指导书.doc

《矿山安全技术》课程设计指导书 一、课程设计的目的与任务 ??? 1、课程设计的性质与目的 ???《矿技术》课程设计是学生学习该课程理论学习结束后进行的一项实践教学环节，是课程体系的主要组成部分。其目的是通过课程设计加深对《矿技术》和其它课程所学专业理论知识的理解。综合应用理论解决实际问题，培养学生计算、绘图和设计的能力为毕业设计奠定基础。 ??? 2、课程设计的任务 ????根据课程设计大纲的要求，完成某综采工作面本煤层抽放设计，编写出设计说明书并绘出抽放钻孔布置平面图和剖面图；工作面瓦斯抽放系统图。 ????3、课程设计的基本要求，时间安排及成绩评定按课程实际大纲规定执行。??? 二、课程设计课题 ????一矿戊9-10—32101综采面本煤层瓦斯抽放系统设计??? 三、技术条件和主要参数 ??? 1.地质条件 ????本采区开采戊9-10煤层，煤层厚度为4.8－5.2m平均厚度为5m；赋存稳定，倾角为2～5°顶板为砂质泥岩，岩层不致密，距戊9-108～10m，顶部为戊8煤层，该煤层在本区域内厚度0～0.4m为不可采煤层。本区域有小断层，对开采影响不大。?? ?2.主要瓦斯参数 ????本工作面位于标高－650水平，为矿井开采第三水平，煤层瓦斯含量为8m3/t，煤的密度为1.45t/m3，有突出危险，经预测工作面绝对瓦斯涌出量QCH4为19m3/min。?? ?3.通风方式及风量 ??? 采区采用抽出式，回风由采区主要扇风机排出地面，经计算工作面供风量为1500m3/min。?? ?4.采煤方法及巷道布置： ??? 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2.2m。巷道布置如图1所示。?5.已知抽放瓦斯参数： ????经实测煤层透气性系数λ＝0.0276（m2/MPa2.d)，如用未卸压长钻孔预抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽量为0.01m3/min·hm；如用卸压浅孔抽放瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为1.0m3/min·hm，同时λ值提高到27.6（m2/MPa2.d)；如用卸压长钻孔预抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为0.05~0.1m3/min·hm；可根据以上测定的抽放参数选择抽放方法。 ? （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，边采煤边抽放瓦斯。 ? （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。?? 图1 综采工作面巷道布置 ? 四、设计内容及步骤： ???（一）采面概况????1.根据给定条件和主要参数编写。 ????2.绘制出工作面布置图。 ???（二）工作面瓦斯储量和可抽放瓦斯总量计算 ????1.按煤层全厚计算（即戊9-10煤层全厚）? ??????式中：W1—戊9-10煤层瓦斯储量,万m3；????k1—围岩瓦斯储量系数可取1.1~1.3； ????k2—不可采邻近煤层瓦斯储量系数,可取1.2~1.4； ????Ai—第i可采煤层煤炭地质储量,万吨； ????Xi—第i可采煤层平均瓦斯含量,m3/t。 ???2.按采高计算：???? ???式中:W2－按采高计算煤层瓦斯储量，万m3； ????Xi—第i可采煤层平均瓦斯含量,m3/t。； ???Ai－采面长度（m)×采面走向长（m)×采高（m)×煤的密度（t/m3）。 ???3.工作面瓦斯抽放率 ??? ???式中:d－工作面瓦斯抽放率（％） ???q纯－工作面瓦斯可抽放量 ???Q·CH4－工作面绝对瓦斯涌出量 ???纯可根据学生所选择的抽放方法计算确定 ???4．工作面瓦斯可抽放量W3?????式中W3－工作面瓦斯可抽放量，万m3???W2－按采高计算煤层瓦斯储量，万m3???d－工作面瓦斯抽放率（％） ???（三）抽放瓦斯的必要性和可行性 ??? ?1.抽放瓦斯的必要性 ??? 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19m3/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=19-9=10m3/min工作面瓦斯浓度才能维持0.6％ ????2.抽放的可行性 ??? 根据我局四矿、八矿、十矿综采面采用卸压孔抽放瓦斯技术，实现了安全。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