采煤工作麵瓦斯綜合治理設計基本規定
采煤工作麵瓦斯綜合治理設計基本規定
采煤工作麵瓦斯綜合治理設計
第一條 總則
瓦斯絕對湧出量大於5m3/min、或者用通風方法解決瓦斯問題不合理的采煤工作麵，必須編製瓦斯綜合治理設計。
第二條 采煤工作麵瓦斯抽采率規定
第三條 采煤工作麵概況
(一) 采煤工作麵參數
采煤麵上、下順槽標高，始采、收作位置，采煤麵走向長度、工作麵長度、煤層厚度、采厚、煤層傾角，可采儲量。
(二) 鄰近采掘狀況
本煤層周邊采掘活動現狀，鄰近煤層采掘活動現狀。
(三) 生產安排
采麵投產、收作日期，采煤工藝及預計日產量。
第四條 采煤工作麵瓦斯湧出量預計
(一) 瓦斯參數
地質勘探和本塊段或相鄰塊段實測的瓦斯參數，包括測定點標高，煤層原始瓦斯含量，瓦斯壓力，吸附常數等;本煤層鄰近已采塊段的瓦斯湧出量，湧出量梯度，湧含比。
(二) 瓦斯湧出量預測
03manbetx 瓦斯來源，預測方法有模擬法和分源預測法，一般要求采用分源預測法，瓦斯湧出量預測具體方法見附件一。
(三) 預測結果
相對瓦斯湧出量，絕對瓦斯湧出量。
第五條 瓦斯綜合治理設計
(一) 類似塊段情況
本礦本煤層鄰近已采典型類似塊段的瓦斯治理情況。
(二) 瓦斯治理方法選擇
根據預測的采煤工作麵相對瓦斯湧出量、絕對瓦斯湧出量，並結合礦井瓦斯治理實際效果，選擇相適應的瓦斯治理方法。工作麵瓦斯湧出量大且現場具備條件的，選擇“Y”型通風治理瓦斯。工作麵瓦斯絕對湧出量Q≤10m3/min的，采用頂板走向鑽孔抽采。工作麵瓦斯絕對湧出量Q為：10～20 m3/min的，采用頂板走向鑽孔為主，傾向鑽孔、上隅角埋管等為輔的綜合抽采措施。工作麵瓦斯絕對湧出量Q為：20～50 m3/min的，采用以高抽巷、底抽巷(穿層鑽孔)、上下順槽傾向穿層鑽孔、順層鑽孔等為主，上隅角埋管為輔的綜合抽采措施。工作麵瓦斯絕對湧出量Q≥50 m3/min的，除采用以上抽采技術措施外，還應考慮采用地麵鑽孔進行抽采。
(三) 通風設計
通風方式(“Y”型通風必須明確充填工藝、材料，鑽孔布置參數等)，巷道斷麵，風量計算(按集團公司已下發的風量計算方法計算)，進回風路線。
(四) 抽采巷道
專用抽采巷道層位選擇(巷道相對於上、下風巷的距離，距煤層垂距)，抽采巷道斷麵、支護方式，總工程量、抽采段巷道長度、輔助段巷道長度、造價、工期;預計抽采濃度、流量。
(五) 抽采鑽孔(頂板走向、穿層鑽孔，順層鑽孔)
鑽孔施工範圍，鑽場類型及間距，鑽孔方位、傾角、孔徑、孔深、孔底距煤層頂板垂距、孔底與采煤工作麵最近的巷道之間的平距，鑽孔總工程量及施工計劃，同時抽采孔數，預計抽采濃度、流量。
(六) 上隅角埋管
埋管位置、管徑、數量，埋管進氣端形式，埋管進氣端伸入采空區內的最大和最小長度，不同埋管彼此間進氣端間距，預計抽采濃度、流量。
(七) 地麵鑽孔
鑽孔分段孔徑，篩管長度，鑽孔行程，終孔位置，預計抽采濃度、流量。
(八) 抽采係統設計：
選擇瓦斯抽采管路管徑和瓦斯抽采泵，具體設計依據見附件二。
(九) 抽采計量設計：自動計量儀安設位置及數量。
第六條 防突設計
(一) 突出煤層放頂煤消突措施
保護層開采保護範圍參數，順層鑽孔布置參數，並經有資質單位考察論證且出具結論性報告後，突出煤層才能采用放頂煤回采。
(二) 預測(效檢)方法
預測方法及其指標臨界值，預測鑽孔布置參數。
(三) 局部防治突出措施
鑽孔抽采、鬆動爆破、煤層注水等具體措施及其參數設計。
(四)安全防護措施
放炮地點及警戒範圍、避災路線、壓風自救和隔離式自救器等。
第七條 防火設計
(一) 火災隱患03manbetx
03manbetx 本工作麵煤層自燃發火傾向性及其火災隱患。
(二) 防滅火措施
常規措施(注漿漿液成分、配比以及注漿管路、鑽孔設計，注氮設備、方法及注氮管路布置，噴灑阻化劑設備、方法)，減漏措施(均壓通風、充填隔離)，堵漏措施(壓注防滅火材料，噴漿加固隔離)
(三) 防滅火預測預報
第八條、防塵設計
(一) 防塵基本參數
本工作麵煤層的煤塵爆炸性指數、煤層自然含水率。
(二) 防塵措施
注水治本措施(鑽孔參數、封孔方式、注水設備、水壓、注水時間等)。綜采移架噴霧、采煤機負壓二次降塵等措施、風流自動噴霧、轉載(卸載)自動噴霧、放炮噴霧等。放炮防塵措施(濕式打眼、水炮泥、爆破前後衝洗煤壁等)。管理製度。
第九條 監控設計
(一) 瓦斯傳感器安設位置、數量、報警點、斷電點、斷電範圍。
(二) 其它傳感器安設位置、數量。
第十條 設計附圖
(一) 岩性綜合柱狀圖。
(二) 采煤工作麵剖麵圖。
(三) 采煤工作麵瓦斯治理工程平麵布置圖(利用采掘工程平麵圖畫標工作麵開采範圍、周邊塊段采掘現狀、抽采巷道、鑽場、鑽孔、抽采管路、抽采泵位置及參數等)。
(四) 通風係統圖(含注漿、注氮、供水管路，監控探頭等)。
附件一 瓦斯湧出量預測
(一) 模擬法
參考公式:q=q參+Δh·a
式中：q—回采工作麵相對瓦斯湧出量(m3/t);
q參—參考工作麵(已采)相對瓦斯湧出量(m3/t);
Δh—預測工作麵與參考工作麵標高差(m);
a—瓦斯湧出量梯度(m3/t/m)。
(二) 分源預測法
根據工作麵具體條件和已采采區實測數據，分別計算各種瓦斯湧出源湧出量;與采煤同時抽采的抽采量也計入工作麵瓦斯湧出量。
無實測數據的，可參考下列公式。
式中：q—回采工作麵相對瓦斯湧出量(m3/t);
q本—本煤層相對瓦斯湧出量(m3/t);
q鄰—鄰近煤層相對瓦斯湧出量(m3/t);
k1—圍岩瓦斯湧出係數，全部垮落法取值=1.2;
k2—工作麵殘煤瓦斯湧出係數，取值=1/工作麵回采率;
k3—掘進工作麵預排瓦斯影響係數，取值=(L-xb)/L,式中L為工作麵長度，b為巷道寬度，x為預排係數，x=3～4;
k4—不同通風方式的瓦斯湧出係數，U型通風取值=1.0，Y型通風取值=1.3～1.5;
k5—本煤層抽采瓦斯影響係數，取值=1.1～1.5，
具體：順層孔抽采取值=1.05～1.1，
老塘埋管取值=1.2～1.3，
頂板或穿層鑽孔取值=1.2～1.3，
巷道抽采取值=1.2～1.4，
綜合抽采取值=1.3～1.5;
k6—鄰近煤層抽采瓦斯綜合影響係數，取值=1.2～1.4;
M、m—本煤層的煤層厚度與回采高度(m);
Xo、Xc—本煤層的原始、殘存瓦斯含量(m3/t)，一般Xc=0.15Xo;
ηi—第i上鄰近煤層或第i下鄰近煤層的瓦斯排放率(%)，ηi取實測值;若無實測值，可根據層間距、岩性、采厚、工作麵麵長、回采推進度、瓦斯含量、瓦斯壓力等因素綜合確定ηi，一般ηi<85%，。
Mi—第i鄰近煤層的煤層厚度(m);
Xoi、Xci—第i鄰近煤層的原始、殘存瓦斯含量(m3/t)，一般Xci=(1-ηi)·(1-k7 i)·Xoi，ηi為第i上鄰近煤層或第i下鄰近煤層的瓦斯排放率，k7 i為第i上或下鄰近煤層的瓦斯預抽率;
附件二 抽采係統設計
(一) 瓦斯抽采管路管徑的選擇
參照公式：管徑D=0.1457(Q/V)1/2
式中：Q—管道內抽采混合氣體流量(m3/min)
V—管道內氣體流速(m/s)
(二) 瓦斯抽采泵的選擇。
參照公式：Q泵=(Qmax×K)/(C×η)
式中：Q泵—抽采泵的額定流量(m3/min)
Qmax—最大抽采瓦斯純量(m3/min)
K—瓦斯綜合抽采係數
C—抽采泵入口處瓦斯濃度(%)
η—抽采泵的機械效率
參照公式：H泵=(H總+H孔+H正)×K
式中：H泵—抽采泵的壓力(Pa)
H總—抽采管路總阻力損失(Pa)(包括直管阻力損失H直和局部阻力損失，局部阻力損失依據管路安裝條件取經驗值)
H孔—抽采孔口所需負壓(取值不低於0.015MPa)
H正—抽采泵出口正壓
K—抽采備用係數
參照公式：H直=9.8×(L×Q2×Δ)/(K0×D5)
式中: H直—直管阻力損失
L—抽采直管長度(m)
Q—抽采管內瓦斯流量(m3/h)
Δ—含瓦斯混合氣體對空氣的相對密度
K0—綜合係數
D—抽采管道內徑(cm)
