25102工作麵瓦斯抽采設計

遼寧工程技術大學

課程設計說明書

設 計 題 目： 礦井瓦斯抽采設計

學 院 名 稱： 安全科學與工程學院

專 業： 安全工程

班 級： 安全委培10-1

姓 名： 韓宇通

學 號： 1003810114

指 導 教 師： 郝朝瑜

2011年 12月 27日

一編製本設計方案的依據

1. 《礦井抽放瓦斯工程設計規範》(MT95018-96),中華人民共和國煤炭工業部,1997年.

2. 《礦井抽放瓦斯管理規範》,中華人民共和國煤炭工業部,1997年.

3. 《煤礦安全規程》,國家煤礦安全監察局,2004年.

4. 《防治煤與瓦斯突出細則》,中華人民共和國煤炭工業部,1995年.

5. 西曲煤礦提供的通風,生產,瓦斯地質等相關資料.

25102工作麵瓦斯抽采設計

西曲煤礦屬按煤與瓦斯突出管理的礦井，25102工作麵的采掘生產必須嚴格執行《防治煤與瓦斯突出管理規定》，執行區域和局部兩個“四位一體”防突措施；根據西曲煤礦25109工作麵及25105工作麵的實踐經驗，25102工作麵采用高抽巷抽采鄰近層瓦斯，25102工作麵取消尾巷後，補充走向鄰近層低位鑽孔和高抽巷下向鑽孔抽采上隅角瓦斯，實現控製上隅角瓦斯流場，達到治理上隅角瓦斯的目的。為此，根據25102工作麵抽采特點，編製了25102工作麵瓦斯抽采設計。

第一章 25102工作麵概況

一、工作麵概括

25102工作麵位於井底車場西南部，工作麵南部為一采軌道下山保護煤柱，北部以三岔村保護煤柱為邊界，東部為井田邊界，西部為尚未開采煤層。

25102工作麵走向設計長度約2030m，工作麵長175m，膠帶順槽及軌道順槽設計長約2030m，高抽巷設計長度為2025m，因寺家莊鐵路壓煤，25102工作麵設計可采長度1130m，工作麵煤厚4.5m。

二、地質概括

1、煤層情況

25102工作麵煤層厚度為4.5m，賦存穩定。煤層結構較簡單，煤層傾角4°～16°之間。25102工作麵煤係地層為石碳係上統太原組，煤層上部局部含一到二層夾矸，夾矸厚0.2－0.4m。煤層東高西低，工作麵煤層走向上起伏不大,地質條件較好，25102工作麵煤層賦存深度為280m～310m,平均賦存深度295m。



2、地質構造概括

通過三維地震揭露25102工作麵地質構造較為發育，無落差超過10米以上斷層。對防突工作無很大影響。另外存在兩個陷落柱。各斷層陷落柱參數詳見下表。

斷層參數表

地

質

構

造

情

況 構造名稱 走向 傾向 傾角 性質 落差(M) 對掘進的影響程度

膠順斷層 180~200 270~290 50 正 0~10 影響不大

陷落柱名稱 中心位置 平麵規模 相對15煤冒落高度

X Y 長 短

A36 4166125 734095 120 110 150 影響不大

A35 4166850 734380 100 80 70 影響不大

3、工作麵頂、底板情況

25102工作麵老頂為中砂岩或粉砂岩，厚度8m，硬度係數為6～8；直接頂為砂質泥岩，厚度6.9m，硬度係數為3～4，偽頂為砂質泥岩，厚度1.5～2.0米，硬度係數為2～3。

25102工作麵直接底為泥岩，厚度約7m，硬度係數3～4，底板為K1砂岩，厚度10.0～12.0 m，局部破碎不整合，滲透性較強 。

4、工作麵上鄰近煤層賦存情況

9#煤層：位於15#煤層上部約68m處，厚度約1.00m。

11#煤層：位於15#煤層上部約46m處，厚度約0.50m。

12#煤層：位於15#煤層上部約43m處，厚度約0.70m。

13#煤層：位於15#煤層上部約33m處，厚度約0.67m。

三、儲量

工作麵名稱 平均走向長（m） 平均傾向長（m） 平均煤厚(m) 容重(t/m3) 儲量

(萬噸) 可采儲量

（萬噸）

25102 1130 175 4.5 1.40 124.58 112.12

四、采煤方法及頂板管理

該工作麵采用走向長壁後退式綜合機械化一次采全高采煤方法。全部垮落法控製頂板。

五、工作麵通風係統

新鮮風流：地麵→副斜井→井底車場→一采軌道下山→25102膠帶順槽→25102工作麵。

乏風：25102工作麵→25102軌道順槽→一采回風下山→回風斜井→地麵。

六、其它開采技術條件

1、15號煤層自燃等級為Ⅲ級，屬不易自然煤層，煤塵無爆炸危險性。

2、本井田地溫屬正常區。

第二章 25102工作麵瓦斯抽采設計

一、瓦斯抽采的必要性

預測25102綜放工作麵的絕對瓦斯湧出量為60m³/min。按規定“1個綜采工作麵瓦斯湧出量大於5 m³/min，通風方法解決不合理”的情況下，需要進行瓦斯抽采。

二、瓦斯抽采的可行性

根據西曲礦25100、25101、25105及25109工作麵采用過的本煤層、鄰近層鑽孔、采空區抽采、高抽巷等抽采措施，這些措施在各個工作麵抽采本煤層、鄰近層瓦斯中都發揮了很大的作用，因此以上抽采方法在我礦瓦斯治理中是可行的。25102工作麵頂板布置高抽巷抽采鄰近層瓦斯、25102軌順和25102膠順布置順層鑽孔抽采本煤層瓦斯，同時在25102軌順施工走向臨近層鑽孔抽采上隅角瓦斯，在102高抽巷施工下向鑽孔抽采上隅角瓦斯是可行的。

三、25102工作麵瓦斯抽采方案

（一）瓦斯抽采方法選擇

根據25102工作麵實際情況，25102工作麵順槽掘進選用順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯的抽采方法，25102工作麵回采區域選用順層鑽孔預抽回采區域煤層瓦斯的抽采方法，工作麵鄰近層瓦斯選用高抽巷抽采鄰近層瓦斯的抽采方法，另外，選用走向頂板鑽孔和高抽巷底板鑽孔抽采上隅角瓦斯等瓦斯抽采方法。

（二）瓦斯抽采係統布置

25102工作麵高抽巷鄰近層抽采係統： 25102高抽巷ø630mm瓦斯抽采管 ---一采回風下山低負壓ø630mm瓦斯抽采管---回風下山ø630mnm瓦斯抽采管道井---地麵低負壓瓦斯抽采泵站。

25102工作麵本煤層抽采係統：25102軌道順槽（膠帶順槽）本煤層鑽孔---25102軌道順槽（膠帶順槽）ø355mm瓦斯抽放管---一采回風下山高負壓ø630mm瓦斯抽放管---地麵高負壓抽放泵站---排空。

25102軌順走向臨近層瓦斯抽采係統：耳巷走向臨近層抽采鑽孔---25102軌道順槽ø280mm瓦斯抽采管---一采回風下山ø280mm瓦斯抽采主管---井下移動抽放泵站---排空。

25102高抽巷底板瓦斯抽采係統：高抽巷底板抽采鑽孔---25102高抽巷ø280mm瓦斯抽采管---一采回風下山ø280mm瓦斯抽采主管---井下移動抽放泵站---排空。

四、25102工作麵瓦斯抽采方法

（一）順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯抽采方法

根據太原理工大學提供的西曲煤礦瓦斯含量分布預測圖顯示，25102膠順掘進區域瓦斯含量在6—9 m3/t，該區域預測為突出危險區在距回風下山726—1657m。因此在25102膠順掘進此段區域時要按照突出危險區管理或25102其它順槽內進行區域預測瓦斯含量超過8 m3/t時，要執行順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域綜合防突措施。

采用順層鑽孔預抽煤巷條帶區域煤層瓦斯區域防突措施時，每循環在工作麵迎頭施工17個順層瓦斯抽放鑽孔，鑽孔直徑為113mm，鑽孔施工最大深度為80m，控製範圍為巷道兩側輪廓線外各15m，要求工作麵迎頭各抽放鑽孔孔口負壓不得低於13KPa,鑽孔瓦斯濃度不得低於30%，鑽孔封孔采用聚氨酯封8米深。鑽孔預抽期為7天，進行區域效果檢驗無突出危險性時，方可掘進60m，預留20m超前距離掘進。

順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯抽采管路與本煤層抽采管路共用。

（二）本煤層瓦斯抽采方法

25102工作麵本煤層布置的鑽孔直徑為113mm。鑽孔沿軌道順槽和膠帶順槽煤壁布置，鑽孔傾角為煤層的傾角，鑽孔垂直煤壁布置，鑽孔間距為2.0m，瓦斯抽放鑽孔施工選用煤礦用液壓深孔CMS1—6200/80型鑽機，配合Φ98mm的鑽杆和Φ113mm的PDC鑽頭施工。

在25102軌順從停采線外20m布置垂直於工作麵走向的順層本煤層抽采鑽孔，鑽孔間距：2.0m，孔深90m；25102膠順從停采線外20m布置，間距2.0m，孔深90m順層鑽孔。

根據25102工作麵煤層傾角來確定工作麵本煤層瓦斯抽采鑽孔施工角度，具體做法：采用坡度規測量出掘進巷道煤層頂板傾角，此傾角即為本煤層瓦斯抽采鑽孔施工角度。本煤層抽采鑽孔采用注漿封孔技術對鑽孔進行封孔，封孔時對聚胺脂合理配比，保證發泡倍數控製在1：5以內，封孔長度10m，以保證封孔質量。

25102本煤層共布置鑽孔1150個，單孔進尺平均90m，抽采鑽孔總進尺約為103500m。

25102本煤層瓦斯抽放管路采用一趟Φ355mm聚乙烯瓦斯管路，分別布置在25102膠順與25102軌順中，瓦斯抽放管布置在巷道裏幫，距頂200mm，距幫200mm。利用原頂板錨索每間隔2.4m設置1個吊點，從停采線往裏Φ355mm聚乙烯瓦斯抽放管路與短接三通間隔相接，每個短接三通上留一個分支鑽孔管路，分支鑽孔管路與各個瓦斯抽放鑽孔采用抽采專用膠管相連接，在巷道低窪處瓦斯抽采管路要安裝手動放水器，Φ355mm聚乙烯瓦斯抽采管路與礦井總回風巷Φ630mm瓦斯抽采管路相連接，建立抽采係統。

1、瓦斯抽采管路選擇

（1）管徑的選擇

瓦斯管內氣體流速，一般取5～15m/s，本次流速取12m/s，管道直徑按下式計算。

D=0.1457（Q/V）1/2

式中 D----抽放瓦斯管內徑，單位m；

Q----瓦斯管中混合瓦斯流量，取40m3/min ；

V----瓦斯管內的氣體流速，取12m/s；

0.1457----修正係數。

將有關數據代入D=0.1457（Q/V）1/2

D=0.1457（40/12）1/2=0.266（m）

實際根據現有管材管道內徑為313mm的聚乙烯瓦斯抽放管符合要求。

（2）管路壁厚驗算

A=Pmax×D/2Pn

式中： A----管道壁厚，cm；

Pmax----管道最大工作壓力,取0.04MPa；

Pn----管道允許壓力，取0.8MPa;

D----抽放瓦斯管內徑，取31.3cm。

將有關數據代入A=Pmax×D/(2×Pn)

A=0.04×31.3/(2×0.8)=0.788cm

根據計算，選擇Φ355×5m聚乙烯瓦斯抽放管，現抽放管道壁厚21.1mm，能滿足要求。

2、瓦斯抽采管路阻力計算

（1）管道係統阻力計算

Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

式中： Hf----管道摩擦阻力,單位為Pa；

Q----管內氣體流量，單位為m3/h，取40m3/min；

γ----混合瓦斯對空氣的相對比重，取0.889；

L-----管道長度，該線路Φ355mm管道約為2000m；

K-----與管徑有關係數，取0.71；

D-----管道內徑，取31.3cm。

將有關數據代入Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

Hf=9.81×（40×60）2×0.889×2000/（0.71×31.35）≈4563（Pa）

（2）管道局部阻力，一般按管道摩擦損失的10%～20%計算，取20%。

管道局部阻力為H=4563×20%=912.6（Pa）

（3）管道總阻力為：H=912.6+4563=5475.6（Pa）

3、瓦斯抽采係統所需負壓

瓦斯泵的壓力除了克服管道摩擦阻力與局部阻力損失外，還必須有一部分做為抽采處的負壓，所以瓦斯抽采需要的負壓為：

H=1.2（ΣHf+Hd）

式中： 1.2為瓦斯泵備用係數

H----抽采瓦斯泵的負壓，Pa

ΣHf---管道阻力和，Pa

Hd----要求鑽孔口的負壓，取13000 Pa

將有關數據代入H=1.2（ΣHf+Hd）

H=1.2×（5475.6+13000）

≈22170.72（pa）

選用2BEC72型地麵固定高負壓瓦斯抽放泵，其正常可提供抽采負壓為30～40kPa，能滿足抽放需要。

（三）25102軌順走向臨近層鑽孔抽采方法

根據我礦25102工作麵采掘生產計劃，25102工作麵不再布置尾巷，為解決尾巷去除後綜采工作麵回采時上隅角瓦斯問題，依照《國投昔陽公司2511～2515瓦斯綜合治理規劃》，我礦采取在25102軌順開鑽場布置臨近層瓦斯抽采鑽孔，對工作麵上隅角區域冒落帶進行瓦斯抽采，解決綜采工作麵回采時上隅角瓦斯。

在距25102軌順停采線以外30m左幫開始布置耳巷鑽場，耳巷鑽場規格為寬度4m，深度5m，高度3.8m，沿巷道底板掘進。往裏每間隔40m布置一個耳巷鑽場直到切眼，在耳巷鑽場內布置直徑為113mm的走向臨近層瓦斯抽采鑽孔，鑽孔終孔位置控製在距15#煤層頂板12—18m，終孔間距為5m，控製範圍為工作麵上隅角至工作麵15m，鑽孔長度為70m，鑽孔水平重疊30m。瓦斯抽采鑽孔施工選用煤礦用液壓深孔CMS1—2000/58型鑽機，配合Φ98mm的鑽杆和Φ113mm的PDC鑽頭。

在25102軌順耳巷鑽場內布置走向臨近層瓦斯抽采鑽孔，每個耳巷鑽場內布置兩排鑽孔，每排4個，共計8個，第一排鑽孔開孔位置距巷道底板1.5m位置，鑽孔間距為1000mm，第二排鑽孔開孔位置距巷道底板1.8m位置，鑽孔間距為1000mm，鑽孔孔深70m。25102軌順共布置耳巷鑽場29個，鑽孔232個，單孔進尺平均71.5m，鑽孔總進尺約16588m。

根據生產技術科提供25102軌順巷道剖麵圖確定鑽孔施工角度，在平巷中，第一排鑽孔終孔位置在15#煤層頂板12m處，仰角為12°，第二排鑽孔終孔位置在15#煤層頂板18m處，仰角為16°，具體做法：查25102軌順巷道走向剖麵圖，確定巷道走向傾角，此傾角加設計角度即為走向臨近層鑽孔施工角度（計算角度為10°—15°，施工角度為鑽孔計算角度±巷道走向角度）。

鑽孔保護：為防止泥岩堵孔，鑽孔內下Φ75mmPVC套管30米，PVC套管壁厚不低於6.8mm。鑽孔封孔采用Φ75mmPVC管聚胺酯封孔8米，封孔管外露不得超過200mm，做到牢固不漏氣，保證封孔質量。

綜采工作麵開始回采後，將第一個鑽場鑽孔進行掛孔抽采，待工作麵回采至本鑽場30m或鑽孔抽采濃度下降無濃度時，及時將其拆除，並將下一個鑽場鑽孔進行掛孔抽采，依次循環類推。

25102軌順走向臨近層瓦斯抽采管路采用一趟Φ280mmPVC管，布置在25102軌順巷道中，瓦斯抽采管布置在巷道左幫，距頂200mm，距幫200mm。利用原頂板錨杆每間隔2.4m設置1個吊點，Φ280mmPVC瓦斯抽采管路在每個鑽場口安裝Φ280mm正三通一個，與各個瓦斯抽采鑽孔采用抽采專用膠管相連接形成瓦斯抽采係統。巷道低窪處瓦斯抽采管路要安裝手動放水器，Φ280mmPVC瓦斯抽采管路與礦井總回風巷移動瓦斯抽采主管路相連接，建立抽采係統。

1、瓦斯抽采管路選擇

（1）管徑的選擇

瓦斯管內氣體流速，一般取5～15m/s，本次流速取12m/s，管道直徑按下式計算。

D=0.1457（Q/V）1/2

式中 D----抽放瓦斯管內徑，單位m；

Q----瓦斯管中混合瓦斯流量，取20m3/min ；

V----瓦斯管內的氣體流速，取12m/s；

0.1457----修正係數。

將有關數據代入D=0.1457（Q/V）1/2

D=0.1457（20/12）1/2=0.188（m）

實際根據現有管材管道內徑為250mm的PVC瓦斯抽采管符合要求。

（2）管路壁厚驗算

A=Pmax×D/2Pn

式中： A----管道壁厚，cm；

Pmax----管道最大工作壓力,取0.04MPa；

Pn----管道允許壓力，取0.8MPa;

D----抽放瓦斯管內徑，取25cm。

將有關數據代入A=Pmax×D/(2×Pn)

A=0.04×25/(2×0.8)=0.625cm

根據計算，選擇Φ280×6mPVC瓦斯抽采管，抽采管道壁厚13.3mm，能滿足要求。

2、瓦斯抽采管路阻力計算

（1）管道係統阻力計算

Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

式中： Hf----管道摩擦阻力,單位為Pa；

Q----管內氣體流量，單位為m3/h，取20m3/min；

γ----混合瓦斯對空氣的相對比重，取0.889；

L-----管道長度，該線路Φ280mm管道約為2000m；

K-----與管徑有關係數，取0.71；

D-----管道內徑，取25cm。

將有關數據代入Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

Hf=9.81×（20×60）2×0.889×2000/（0.71×255）≈3622（Pa）

（2）管道局部阻力，一般按管道摩擦損失的10%～20%計算，取20%。

管道局部阻力為H=3622×20%=724.5（Pa）

（3）管道總阻力為：H=724.5+3622=4346.5（Pa）

以上均符合要求。

3、瓦斯抽采係統所需負壓

瓦斯泵的壓力除了克服管道摩擦阻力與局部阻力損失外，還必須有一部分做為抽采處的負壓，所以瓦斯抽采需要的負壓為：

H=1.2（ΣHf+Hd）

式中： 1.2為瓦斯泵備用係數

H----抽采瓦斯泵的負壓，Pa

ΣHf---管道阻力和，Pa

Hd----要求鑽孔口的負壓，取10000 Pa

將有關數據代入H=1.2（ΣHf+Hd）

H=1.2×（4346.5+10000）

≈17215.8（pa）

選用井下移動瓦斯抽采泵，其正常可提供抽采負壓為25～35kPa，能滿足抽采需要。

（四）高抽巷瓦斯抽采方法

25102高抽巷布置在工作麵上部9#煤層中，距工作麵垂直距離約68米。揭露煤層為9＃、11＃、12＃煤，其中9#煤層位於高抽巷頂板，厚度400～1350mm；或25102高抽巷布置在11#、12#煤層中，11＃煤位於高抽巷頂板，厚度為300～400mm，12＃煤位於高抽巷的底板，厚度為500～700mm，11＃煤和12＃煤中間為細粒砂岩厚度為1.5m左右。

25102高抽巷施工完畢後，將高抽巷裏段停采線地點進行封閉，安裝Φ630mm抽采管路與回風下山低負壓抽采係統Φ630mm主管路進行對接，並保證嚴密不漏氣。預計抽采濃度為40％，純量為50m3/min。瓦斯抽采管道上要安裝“V”錐流量進行監控監測，另設置瓦斯流量、濃度監測點。

1、瓦斯抽采管路選擇

（1）管徑的選擇

瓦斯抽放管內氣體流速，一般取5～15m/s，本次流速取12m/s，管道直徑按下式計算。

D=0.1457（Q/V）1/2

式中 D----抽采瓦斯管內徑，單位m；

Q----瓦斯管中混合瓦斯流量，取140m3/min ；

V----瓦斯管內的氣體流速，取12m/s；

0.1457----修正係數。

將有關數據代入D=0.1457（Q/V）1/2

D=0.1457（140/12）1/2=0.498（m）

根據實際現有管材管道內徑為600mm的Φ630mm塑鋼複合瓦斯抽采管符合要求，在25102高抽巷外端鋪設約900米。

（2）管路壁厚驗算

A=Pmax×D/2Pn

式中： A----管道壁厚，cm；

Pmax----管道最大工作壓力,取0.03MPa；

Pn----管道允許壓力，取2.5MPa;

D----抽采瓦斯管內徑，取60cm。

將有關數據代入A=Pmax×D/(2×Pn)

A=0.03×60/(2×2.5)=0.36cm

根據計算，選擇Φ630×5m塑鋼複合瓦斯抽采管，現抽采管道壁厚7.3mm，能夠滿足要求。

2、瓦斯抽采線路阻力計算

（1）25102高抽巷抽采阻力計算

Hc=αLU/S3×Q2

式中： Hc----高抽巷摩擦阻力,單位為Pa；

Q----高抽巷內氣體流量，單位為m3/s,取140m3/min；

α----高抽巷摩擦阻力係數，取0.0098Ns2/m4；

L-----高抽巷長度，該線路約為1130m；

U-----高抽巷斷麵周長，取14.41m；

S-----高抽巷斷麵積，取12m2。

將有關數據代入Hc=αLU/S3×Q2

Hc=0.0098×1130×14.41/123×2.32=0.489Pa(結果阻力可忽略不計)。

（2）高抽巷Φ630mm管道係統阻力計算

Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

式中： Hf----管道摩擦阻力,單位為Pa；

Q----管內氣體流量，單位為m3/h，取140m3/min；

γ----混合瓦斯對空氣的相對比重，取0.889；

L-----管道長度，該線路Φ630mm管道約為900m；

K-----與管徑有關係數，取0.71；

D-----管道內徑，取60cm。

將有關數據代入Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

Hf=9.81×（140×60）2×0.889×900/（0.71×605）≈1003（Pa）

（3）回風下山Φ630mm主管道係統阻力計算

Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

式中： Hf----管道摩擦阻力,單位為Pa；

Q----管內氣體流量，單位為m3/h，取180m3/min；

γ----混合瓦斯對空氣的相對比重，取0.889；

L-----管道長度，該線路Φ630管道約為2040m；

K-----與管徑有關係數，取0.71；

D-----管道內徑，取60cm。

將有關數據代入Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

Hf=9.81×（180×60）2×0.889×2040/（0.71×605）≈3759（Pa）

（4）管道局部阻力，一般按管道摩擦損失的10%～20%計算，取20%。

管道局部阻力為H=4762×20%=952（Pa）

（3）管道總阻力為：H=952+4762=5714（Pa）

以上均符合要求。

3、瓦斯抽采係統所需負壓

瓦斯泵的壓力除了克服管道摩擦阻力與局部阻力損失外，還必須有一部分做為抽采處的負壓，所以瓦斯抽采需要的負壓為：

H=1.2（ΣHf+Hd）

式中： 1.2為瓦斯泵備用係數

H----抽采瓦斯泵的負壓，Pa

ΣHf---管道阻力和，Pa

Hd----要求鑽孔口的負壓，取10000 Pa

將有關數據代入H=1.2（ΣHf+Hd）

H=1.2×（5714+10000）

≈18856.8（pa）

選用2BEC72型地麵固定瓦斯抽采泵，其正常可提供抽采負壓為20～30kPa，能滿足抽采需要。

（五）高抽巷底板抽采鑽孔瓦斯抽采方法

為解決工作麵上隅角瓦斯，在25102高抽巷停采線以裏布置底板瓦斯抽采鑽孔，底板瓦斯抽采鑽孔采用SGZ—ⅢA型杭鑽施工，孔徑90mm，鑽孔間距15m，俯角53°，孔深50m（若在9#煤層內掘進時，鑽孔俯角40°，孔深62m），終孔位置在距25102軌順頂板18m及25102軌順左幫10m處，具體鑽孔設計角度及深度隨高抽巷及軌順掘進工作麵巷道標高準確確定，並製定相應底板抽采鑽孔設計表。

25102高抽巷底板抽采鑽孔主要隨綜采工作麵回采抽采工作麵上隅角裂隙帶瓦斯(高抽巷在9#煤層內布置時還可對下覆11#煤、12#煤、K3灰岩進行瓦斯預抽)。在25102高抽巷掘進期間施工底板瓦斯抽采鑽孔，采用聚氨酯對抽采鑽孔進行封孔，封孔深度為5m，並在高抽巷內安裝Ф280mm瓦斯抽采管路，連接到井下移動抽采係統上進行抽采，待工作麵切眼形成之後，將高抽巷內Ф280mm瓦斯抽采管道切斷並對高抽巷進行密閉，由地麵低負壓抽采係統抽采。預計25102高抽巷共布置底板抽采鑽孔76個，單孔平均進尺56m，鑽孔總進尺約4256m。

25102高抽巷底板瓦斯抽采管路采用一趟Φ280mmPVC管，布置在25102高抽巷巷道中，瓦斯抽采管布置在巷道右幫，距頂200mm，距幫200mm。利用原頂板錨杆每間隔2.4m設置1個吊點，Φ280mmPVC瓦斯抽采管路在每個鑽場口安裝Φ280mm正三通一個，與各個瓦斯抽采鑽孔采用抽采專用膠管相連接形成瓦斯抽采係統。Φ280mmPVC瓦斯抽采管路與礦井總回風巷移動瓦斯抽采主管路相連接，建立抽采係統。

1、瓦斯抽采管路選擇

（1）管徑的選擇

瓦斯管內氣體流速，一般取5～15m/s，本次流速取12m/s，管道直徑按下式計算。

D=0.1457（Q/V）1/2

式中 D----抽放瓦斯管內徑，單位m；

Q----瓦斯管中混合瓦斯流量，取20m3/min ；

V----瓦斯管內的氣體流速，取12m/s；

0.1457----修正係數。

將有關數據代入D=0.1457（Q/V）1/2

D=0.1457（20/12）1/2=0.188（m）

實際根據現有管材管道內徑為250mm的PVC瓦斯抽采管符合要求。

（2）管路壁厚驗算

A=Pmax×D/2Pn

式中： A----管道壁厚，cm；

Pmax----管道最大工作壓力,取0.04MPa；

Pn----管道允許壓力，取0.8MPa;

D----抽放瓦斯管內徑，取25cm。

將有關數據代入A=Pmax×D/(2×Pn)

A=0.04×25/(2×0.8)=0.625cm

根據計算，選擇Φ280×6mPVC瓦斯抽采管，抽采管道壁厚13.3mm，能滿足要求。

2、瓦斯抽采管路阻力計算

（1）管道係統阻力計算

Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

式中： Hf----管道摩擦阻力,單位為Pa；

Q----管內氣體流量，單位為m3/h，取20m3/min；

γ----混合瓦斯對空氣的相對比重，取0.889；

L-----管道長度，該線路Φ280mm管道約為2000m；

K-----與管徑有關係數，取0.71；

D-----管道內徑，取25cm。

將有關數據代入Hf=9.81Q2×γ×L/（K×D5）

Hf=9.81×（20×60）2×0.889×2000/（0.71×255）≈3622（Pa）

（2）管道局部阻力，一般按管道摩擦損失的10%～20%計算，取20%。

管道局部阻力為H=3622×20%=724.5（Pa）

（4）管道總阻力為：H=724.5+3622=4346.5（Pa）

以上均符合要求。

3、瓦斯抽采係統所需負壓

瓦斯泵的壓力除了克服管道摩擦阻力與局部阻力損失外，還必須有一部分做為抽采處的負壓，所以瓦斯抽采需要的負壓為：

H=1.2（ΣHf+Hd）

式中： 1.2為瓦斯泵備用係數

H----抽采瓦斯泵的負壓，Pa

ΣHf---管道阻力和，Pa

Hd----要求鑽孔口的負壓，取10000 Pa

將有關數據代入H=1.2（ΣHf+Hd）

H=1.2×（4346.5+10000）

≈17215.8（pa）

選用井下移動瓦斯抽采泵，其正常可提供抽采負壓為25～35kPa，能滿足抽采需要。

（六）抽采係統的安全管理

1、要建立瓦斯抽采觀測製度，做到“對口”管理。

2、瓦斯抽采泵站堅持每小時檢查一次，每班彙報一次，抽采鑽孔和管路每周檢查彙報一次，檢查內容包括負壓、節流、瓦斯濃度、溫度、大氣壓、管網情況等，並做好記錄。

3、觀測工必須將每次觀測的結果，當日填寫瓦斯抽采日報表，報科值班人員審閱，抽采隊每月填寫瓦斯抽采月報表，由通風科主管工程師審閱後，報送礦總工程師和焦煤集團公司通風處。

4、抽采瓦斯觀測工負責抽采瓦斯係統中各參數的定時觀測、計算和抽采鑽孔的聯接、拆除以及抽采管路的檢查、維護、放水、管理工作。

5、對所負責地區抽采係統及設施要定期進行全麵檢查，發現漏氣、斷管、埋管、積水等問題時，應立即彙報，並采取措施進行處理。