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斯抽采率应满足表4-1~4-3规定。

表4-1 回采工作面抽采率指标表

表4-2 可解析瓦斯量指标表

表4-3 矿井瓦斯抽采率指标表

4.1矿井及工作面瓦斯抽采率

矿井(工作面)瓦斯抽采率是指矿井(工作面)瓦斯抽采量占矿井(工作面)瓦斯总涌出量的百分比,计算公式:

??1qc ?100%qk (5-4)

式中 η—矿井(工作面)瓦斯抽采率; qc—矿井(工作面)瓦斯抽采量,m3/min; qk—矿井(工作面)总瓦斯涌出量,m3/min。

吴沟矿井前、后期瓦斯总涌出量分别为321.89m3/min、321.44m3/min,矿井最大瓦斯抽采量分别为180.94m3/min、181.5m3/min,矿井前后瓦斯抽采率分别为56%、57%;符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)标准55%的要求。

前、后期回采工作面瓦斯涌出量分别为86.77m3/min、57.49 m3/min、153.18m3/min,瓦斯抽采量分别为67.1m3/min、42.2m3/min、110.2m3/min,回采工作面瓦斯抽采率分别为77%、73%、72%;瓦斯抽采率符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)标准60%的要求。

4.2预抽煤层瓦斯的钻孔量

采用顺层钻孔抽采时吨煤钻孔量表,详见表4-4。

表4-4 吨煤钻孔量表 单位:m/t

煤层类别 容易抽采 可以抽采 较难抽采 薄煤层 0.05 0.05~0.1 >0.1 中厚煤层 0.03 0.03~0.05 >0.05 厚煤层 0.01 0.01~0.03 >0.03 吴沟矿井3号煤层回采工作面前、后期抽采钻孔总长度分别约为

78000m、156000m,回采工作面煤炭储量分别约为974400t、5571248t,回采工作面吨煤钻孔量分别约为0.080m/t、0.028m/t。回采工作面吨煤钻孔量符合《煤矿瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006)8.6节要求。 4.3矿井通风能力核定

1)回采工作面通风能力核定

回采工作面抽采后风排瓦斯量等于工作面预测的瓦斯涌出量减去抽采瓦斯量。

Q排= Q涌 –Q抽???????????(4-1)

式中:Q排—抽采后风排瓦斯量,m3/min;

Q涌—工作面预测的瓦斯涌出量,m3/min; Q抽—抽采瓦斯量,m3/min。

3号煤层回采工作面最大瓦斯涌出量为79.93m3/min,工作面预计瓦斯抽采量为62.8m3/min;由式4-1可知,回采工作面抽采后风排瓦斯量为17.13m3/min。

吴沟矿井3号煤层回采工作面通风能解决的瓦斯量分别为42 m3/min。可见,回采工作面抽采后风排瓦斯量小于回采工作面通风能解决的瓦斯量。 2)矿井通风能力核定

吴沟矿井最大瓦斯涌出量为197.05m3/min,最大瓦斯抽采量为138.1m3/min,风排瓦斯量为58.95m3/min,矿井总回风量为13258 m3/min,总回风按照0.75%计算,可排瓦斯99.43 m3/min。在通风能力解决范围内。

因此,吴沟矿井经过抽采后,配风量可以满足风排瓦斯的需要。 5建立抽采系统的类型

吴沟矿井最大瓦斯抽采量为181.5m3/min,瓦斯抽采量远远大于2 m3/min;抽采系统服务年限与矿井服务年限相同应为31a,大大超过5年。吴沟矿井的抽采条件符合《煤矿瓦斯抽采规范》(GB50471-2008)3.2规定,吴沟矿井需建立地面瓦斯抽采系统。

6抽采施工设备、检测仪表及施工量

从吴沟矿井所采用的瓦斯抽采方法来看,高位钻孔抽采(钻场布置在煤层内)需要开掘煤层钻场及施工抽采钻孔。本煤层抽采需要在回风巷内施工抽采钻孔。掘进巷道预抽瓦斯需要在巷道壁开钻场,施工钻孔。

实施本煤层预抽、高位钻孔抽采及边掘边抽主要工程是布置抽采钻孔,打钻工程量大,所需的主要设备为钻机。

6.1钻机

煤矿瓦斯抽采钻机应符合下列要求: (1)电动机及附属电器设备必须是防爆的;

(2)钻机要体积小,轻便或解体方便,以利于搬迁; (3)钻机应能打水平、上向、下向任意角度的钻孔。 在综合分析我国煤矿常用钻机性能和现场实际使用情况的基础上,考虑吴沟矿井煤、岩硬度以及设计抽采钻孔的长度,设计选择ZDY1900S型全液压钻机。

根据钻孔数量和钻孔长度,配备5台ZDY1900S型钻机,其中3台工作,2台备用及检修。

打钻配套设备: