W1611瓦斯预抽设计..doc

董事长 黄代军 设计名称 矿长 吴清友 总工程师 吴天六 W1611工作面瓦斯抽采设计及措施（1#钻场） 生产矿长 吴开彬 安全矿长 吴万银 机电矿长 田宇 审议意见： 总工程师意见： 矿 长 安全副总 总工程师 机电副总 安全矿长 生产副总 生产矿长 通防副总 机电矿长 通防队长 綦江县鑫盛煤业发展有限公司 永盛煤矿 W1611工作面瓦斯抽采 设 计 说 明 书 编 制 人： 编制日期： W1611工作面抽放设计说明书 W1611工作面基本情况 1.工作面位置 该工作面为本矿技改矿井首采工作面，东面为本矿东翼技改区域（尚未开始布置），西面为矿井井田边界河床保护煤柱，北面为矿井井田边界保护煤柱，南面为技改区域西翼第二块工作面（尚未进行布置）。该工作面根据设计为对拉工作面，采用“W”型通风。 煤岩层结构情况 （1）6#煤层结构简单，厚度变化不大，平均0.96m。顶板黑色砂质泥岩，细粒砂岩，泥岩，粘土岩。 （2）7#煤层结构简单，厚度变化不大，平均1.09m。顶板黑色泥岩，砂质泥岩，灰黑色砂质泥岩，细粒砂岩，泥岩，含植物化石。 （3）8#煤层结构简单，厚度变化不大，平均2.3m。顶板为灰黑色、灰色砂质泥岩，中夹细粒砂岩、泥岩，灰白色粘土页岩。 地质构造 根据我1611工作面运输巷和回风巷掘进探明无大的地质构造。 水文地质 本工作面充水条件简单，周围无采区老空水，并且根据掘进探明无顶板裂隙水出现。 5、瓦斯赋存及附近区域煤与瓦斯突出情况 瓦斯赋存情况：我矿201年度瓦斯等级鉴定为突出矿井，本矿划定井田范围内共有煤层4层；依次覆盖顺序6#煤层、7#煤层、8#煤层和11#煤层；8#层为7#层的保护层；但我矿从建矿开采8#层至今从未发生个瓦斯突出和瓦斯动力现象，其矿井瓦斯相对涌出量为m3/t；绝对瓦斯涌出量为1.m3/min。根据要求，过程中，必须在区域防突措施有效的情况下并采取局部防突措施。 1、抽放钻场及钻孔布置 （1）该工作面瓦斯抽放钻场均布置在8#层底板+412水平的全岩巷道中，钻孔实行穿层布孔，抽放巷为两条，即抽放进风巷和抽放回风巷。 （2）使用ZDY-620型钻机向6#煤层进行穿层钻孔，除1#钻场施工钻孔27个孔外，其余钻场施工钻孔48个，钻孔深度为33～73m。 （3）穿层预抽钻孔布置 在8#层底板岩巷施工穿层预抽钻孔，钻孔抽放半径设计为5m。采用φ42mm钻杆加φ75 mm钻头配合高压水进行排粉，终孔间距为10m，均匀控制整个工作面（详见抽放钻孔布置图所示）。。 2、穿层钻孔封孔工艺 采用“马丽散、膨胀济”配合棉纱对管道进行均匀缠绕，厚度控制在3～5公分以内，其长度为5m，然后将膨胀济按1：1比例进行调匀，在规定时间内（2min）送入孔内，使其膨胀自动封孔；孔内抽放管道为φ50mm管道。（详见附图所示） 3、 抽放参数的确定 （1）矿井瓦斯抽采量的确定 根据本矿瓦斯抽采设计确定，矿井综合瓦斯抽放率为60%，根据预测，抽采前矿井最大瓦斯涌出量为7.16m3/min，纯瓦斯抽放量为 (在20℃、1atm)为4.296m3/min。 （2）抽采负压确定 由于预抽需有较高的负压才能达到较好的抽采效果，同时矿井又以预抽为主，对此确定钻孔最小抽采负压h孔为13kPa，在瓦斯出口所需的正压，设计取1000Pa。 （3）瓦斯浓度确定 根据本矿抽放系统的特点，结合原矿井抽放实际，确定最小抽采瓦斯浓度C为35%。 （4）混合瓦斯抽采量计算 考虑20%的备用系数，q混=q/c=4.296/35%×1.2=14.73m3/min。 五、抽放泵选型 1、根据本矿瓦斯抽采设计 矿井需抽放的纯瓦斯量为4.296m3/min，瓦斯抽放泵流量按下式计算： Q= 式中：∑q—抽出的最大纯瓦斯量之和，m3/min； X—瓦斯泵入口处瓦斯浓度，本次设计考虑35%； η—瓦斯泵机械效率，取0.8；K—抽放备用系数，取1.2。 按上式计算，矿井瓦斯泵流量为18.41m3/min。 2、瓦斯抽放泵全压计算 瓦斯抽放泵全压计算： H=（h摩+h局+h钻负+h出正）×K 式中：h摩—井上、下管路摩擦阻力，Pa；H局—井上、下管路局部阻力，取15％h摩Pa； H钻负—孔口负压，卸压煤层取6.7kPa(因M8煤层已开采)；H出正—用户在瓦斯出口所需的正压，设计取1000Pa；K—备用系数，取1.2。 按上式计算，H=1.2×（1.15×11178.76+6700+1000）=24666Pa。 3、瓦斯抽采泵标准状态下的抽采量 Q泵工=Qb× =18.41×=26.06m3/min； 其中：Q泵工—工况状态下的瓦斯抽采泵流量，m3/min； Qb—瓦斯混合抽