矿井瓦斯防治课程.doc

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1、矿井瓦斯防治课程设计1工作面概况1.1采区位置范围、地质条件  本煤采区开采某煤层（2号），煤层厚度为5m；赋存稳定，倾角为15°，顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，距离上覆1号煤层50m，煤厚3m。本区域有小断层，对开采影响不大。工作面走向长度1500m、倾向长度120m，采区回风上山长度1800m。1.2煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数1.主要瓦斯参数 1号煤层瓦斯含量为12m3/t，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%；2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%。煤

2、层瓦斯压力1.8MPa，具有突出危险性。2.抽放瓦斯参数：1号煤层透气性系数λ＝12.76（m2/MPa2.d)，2号煤层透气性系数λ＝5.76（m2/MPa2.d)。1.3采区和工作面巷道布置、采煤方法1.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。2.采煤方法及巷道布置：  采用走向长壁全部跨落顶板管理法，工作面后退式倾斜一次开采，巷道布置如图所示。  附：工作面巷道布置范围2瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证2.1煤层瓦斯储量计算本设计煤采区开采煤层（2号），煤层厚度为5m；赋存稳定，

3、倾角为15°，顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，距离上覆1号煤层50m，煤厚3m。本区域有小断层，对开采影响不大。工作面走向长度1500m、倾向长度120m，采区回风上山长度1800m。1号煤层瓦斯含量为12m3/t，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%；2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%。煤层瓦斯压力1.8MPa，具有突出危险性。2.1.1煤层瓦斯储量计算根据《GB50471—2008煤矿瓦斯抽采工程设计规范》第4.0.1条规定，矿井瓦斯储量应为矿井可采煤

4、层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。可按下式计算：式中—矿井瓦斯储量，Mm3；W1——可采煤层的瓦斯储量（Mm3）；W2——受采动影响后能够向开采空间排放的各不可采煤层的瓦斯储量（Mm3）；W3——受采动影响后能够向开采空间排放的围岩瓦斯储量（Mm3），实测或按式4.0.1-4计算；A1i——矿井可采煤层i的资源量（Mt）；X1i——矿井可采煤层i的瓦斯含量（m3/t）；A2i——受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层i的资源量（Mt）；X2i——受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层i的瓦斯含量（m3

5、/t）；K——围岩瓦斯储量系数，可取0.05～0.20；当围岩瓦斯很小时，可取W3=0；若含瓦斯量较多时，可按经验取值或实测确定。因此，1号煤层瓦斯储量W11=1500m×120m×3m×1.45t/m3×12m3/t=9.396Mm32号煤层瓦斯储量W12=1500m×120m×5m×1.32t/m3×11.5m3/t=13.662Mm3。可采煤层瓦斯储量：W1=W11+W12=23.056Mm3不可采煤层的瓦斯储量：W2=0围岩瓦斯储量：W3=0.15×（W1+W2）=3.458Mm3（K取0.15）最后得到，煤层瓦斯总储量W=W1+W2+W3=

6、26.514Mm32.2抽放必要性可行性论证2.2.1瓦斯抽放的必要性抽放瓦斯的必要性论证应对矿井、回采工作面及掘进工作面分别进行抽放瓦斯必要性分析。2.2.1.1规定根据《煤矿安全规程》第145条及《AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范》第4.1.1~4.1.3条规定：有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：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

7、.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开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。本设计中煤层具有突出危险性，故必须进行抽放，对于一个突出煤层工作面而言，开采前需要通过采前瓦斯抽采消除煤层的突出危险性。开采期间需要通过采中瓦斯抽采保证工作面瓦斯浓度不超限。开采结束后通过对采空区进行采后瓦斯抽采提高矿井瓦斯抽采率。为了实现上述瓦斯抽采的目标，就需要在采掘活动的各个时期、各个地点进行瓦斯的综合抽采，

8、因此为保证工作面及矿井的安全开采，对高瓦斯及突出煤层进行综合瓦斯抽采是非常必要的。2.2.1.3矿井瓦斯涌出