工作面掘进回采期间瓦斯抽放设计实施方案百度文库.doc

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山西阳城阳泰集团小西煤业有限公司
工作面掘进 回采期间瓦斯抽采设计说明书
掘进、 3103 工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计说明书
第一章
一、308 工作面地质概况
工作面地质概况
308 工作面位于三采区前进方向地北翼，西侧 310 工作面尚 未采掘， 东侧 306 工作面正在回采. 工作面设计走向长度 2094 米， 可采长度 1567 米，倾斜长度为 201 米. 该工作面所采地（3#+4#）合并层属二叠系山西组下段顶部煤 层，煤层总厚 2.47-4.0 米，平均厚度 3.6 米；区内煤层稳定，结 构复杂，含两层左右黑色泥岩夹矸层，夹矸层厚 0.1-0.3 米，煤 层倾角 0-14°，平均 6°. 308 工作面直接顶为深灰色砂质泥岩，厚度约 4.6 米；老顶 以细至粉砂岩为主，厚度为 9.34 米，其特征为灰黑色泥岩，性脆 局部含沙，节理裂隙发育未充填，半坚硬；直接底为灰黑色砂质 泥岩、局部含砂，上部具菱铁质结核，大小不等，半坚硬及坚硬， 含植物化石；老底为 K3 砂岩，厚度约 9.2 米，浅灰色细粒砂岩， 中厚层状，水平层理，层面含云母碎屑及有机质，坚硬，分选中 等，具裂隙未充填.附 308 工作面预想煤岩柱状图. 二、掘进方式、采煤方法 掘进方式、 b5E2RGbCAP
1、工作面采用综合机械化掘进，运巷和尾巷采用双巷掘进. 2、工作面开采方法采用走向长壁式开采，采煤方法为综合机p1EanqFDPw
械化，全部垮落法管理顶板.
三、 瓦斯来源和通风方式：
1、308 工作面掘进期间瓦斯来源： 现 308 工作面运巷、尾巷正在掘进过程中，工作面瓦斯来源 主要为本煤层瓦斯，同时由于我矿所采二叠系下统山西组下段顶 部煤层（3+4）#合并层，煤体松，透气性极好，不利瓦斯储存. DXDiTa9E3d
308 工作面在掘进过程中， 工作面瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出 和掘进落煤中地瓦斯涌出两部分.根据邻近地 306 工作面掘进期 间 瓦 斯 涌 出 量 预 计 308 运 、 尾 巷 掘 进 期 间 瓦 斯 涌 出 量 可 达 4.15m /min， 所以按照 《煤矿安全规程》 规定， 必须进行瓦斯抽放.RTCrpUDGiT
2、 工作面回采期间瓦斯来源包括本煤层、 308 围岩和邻近层：
（1） 、本煤层瓦斯涌出：我矿所采二叠系下统山西组下段顶 部煤层（3+4）#合并层，煤体松，透气性极好，不利瓦斯储存. 本煤层瓦斯涌出量约占工作面总涌出量地 40%左右， 是主要瓦斯涌 出之一，根据治理瓦斯地分源治理原则，需进行瓦斯抽采工作. 5PCzVD7HxA
（2） 、围岩瓦斯涌出：因我矿煤层顶底板多为砂质泥岩，孔 隙、裂隙相当发育，成煤时期储存较多，在回采过程中，随着老 顶周期来压，其中瓦斯一部分升至裂隙带，一部分随采空区漏风 带到工作面及尾巷，直接影响工作面和上隅角瓦斯浓度，约占总 涌出量地 60%，为主要瓦斯涌出量. jLBHrnAILg
（3） 邻近层瓦斯涌出： 、 下邻近煤层离本开采层距离较大 （约 80 余米） ，对本开采层瓦斯涌出无影响，上邻近 2#煤层距本煤层 6—15m，开采后随顶板垮落，应力重新分配后主要涌向采空区，经 排瓦斯横贯进入尾巷，影响尾巷内地瓦斯浓度，对工作面无太大 影响，一并计入采空区瓦斯涌出量中.xHAQX74J0X
3、通风方式： 308 工作面采用“ 两进一回”地通风方式，即材巷、运巷进 风，尾巷回风.
4工作面瓦斯含量、瓦斯储量、预抽时间、抽采瓦斯量、抽 采率、抽采达标情况. 根据抚顺煤科院测定地数据，矿井现开采地 3+4#煤瓦斯含量 为 1.34-6.99ml/g.r,平均为 3.50 ml/g.r. 308 工作面参照 306 工作面预计， 在正常生产过程中绝对瓦斯 涌出量可达 24m /min，相对瓦斯涌出量 8.64 m / t.308 工作面煤 炭储量 155.1660 万吨，其瓦斯总储量为 930.996 万立方米. 根据矿井生产安排， 工作面从 1 月份开始掘进到工作面形 308 成系统，预计工作面预抽时间可达 9 个月以上.308 工作面预计布 置 794 个本煤层孔，根据实际情况，按照单孔抽放 0.03m /min 计 算，预计 9 个月可以抽放瓦斯 77.177 万立方米. 根据相邻地 306 工作面抽采情况， 工作面掘进期间瓦斯抽 308 采率预计可达到 30%以上，回采期间瓦斯抽采率预计可达到 40%以 上，从而保证回采工作面地抽采达标生产. LDAYtRyKfE
四、 瓦斯抽采地可行性和必要性. 瓦斯抽采地可行性和必要性.
1、煤矿实测瓦斯可抽性指标：
百米钻孔瓦斯流量衰减系数 a=0.0142d 煤层透气性系数λ=0.8043 m /Mpa
百米钻孔极限自然瓦斯流量 Q=1690.93 m
双柳矿所开采地 3+4#合并层从钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层 透气性系数来判断属于可抽煤层，从百米钻孔极限自然瓦斯流量 判断又属于较难抽采煤层，根据矿井生产过程中地实际情况判定， 双柳煤矿所开采地 3+4#合并层属于可以抽采煤层，具有本煤层抽 采地条件. Zzz6ZB2Ltk
2、 根据抚顺煤科院对我矿瓦斯危险程度预测，本矿井内 4# 煤层大部分地区位于瓦斯带内，瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增 加而增加地趋势.根据回采工作面、掘进工作面瓦斯涌出量预测 结果，本矿井前期开采煤层具备瓦斯抽放条件.dvzfvkwMI1
3、根据现焦煤总公司地要求，本着“抽采为主，风排与管 理并重”地综合治理原则，第一步搞好边采（掘）边抽，解决瓦 斯异常涌出和超限第二步开展区域预抽，实现高瓦斯矿井低瓦 斯状态下开采.rqyn14ZNXI
第二章
308 工作面抽采设计
尾巷、
一、308 尾巷、运巷掘进期间抽采设计
1、308 尾巷掘进期间瓦斯抽采设计 308 尾巷采用边掘边抽地方法进行瓦斯抽采. 308 尾巷正在 因 掘进过程中，故根据工作面实际掘进情况进行钻孔参数地设计. 抽采钻孔布置在 308 尾巷前进方向左帮，钻孔从工作面开口 30 米 处依次往里（沿煤层倾向）布置，钻孔随着工作面地向前掘进逐 步施工,且工作面迎头与临近地钻孔间距不得超过 80 米.钻孔间 距为 6 米， 钻孔开孔使用Φ89mm 地钻头， 8 米后换用 73mm 钻头， 打 孔径 75mm. 抽采瓦斯管路布置在 308 尾巷前进方向左帮，吊挂在距顶第 一排锚杆上，瓦斯管路高度保持在 1.8m—2m 之间. 现将 308 尾巷钻孔参数列出如下，在施工过程中可根据工作 面实际情况对钻孔参数进行调整：EmxvxOtOco
钻 孔 编 号 1#-8# 9#-23# 24#-42# 43#-49# 50#-57# 方位角 （°） 270 270 270 270 270 倾角 （°） -2 间距 6 米 -3 -2 -3 -5.5SixE2yXPq5
5
钻孔间距 （m） 距巷道开口 30 米
孔高 （m） 1.5r />
孔深 （m） 100 100 100 100 100
6 6 6 6
1.5 1.5 1.5 1.5
58#-67# 68#-76# 77#-83# 84#-206# 207#-223# 224#-233# 234#-236# 237#-246# 247#-249# 250#-254# 255#-261# 262#-263# 264#-269# 270#-271# 272#-274# 275#-277# 278#-295# 296#-305# 306#-311# 312#-316# 317#-323#6ewMyirQFL
270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270kavU42VRUs
-6 -7 -6 -7 -6 -7 -6 -6.5 -6 -6.5 -6 -6.5 -6 -6.5 -6 -6.5 -6 -6 -7 -8 -9y6v3ALoS89
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5M2ub6vSTnP
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1000YujCfmUCw
6
324#-327# 328#-344#
270 270
-10 -9
6 6
1.5 1.5
100 100
2、308 运巷掘进期间瓦斯抽采设计 308 运巷采用边掘边抽地方法进行瓦斯抽采. 308 运巷正在 因 掘进过程中，故根据工作面实际掘进情况进行钻孔参数地设计. 抽采钻孔布置在 308 运巷前进方向右帮，钻孔从巷道口开口 30 米 依次往里（沿煤层倾向）布置，钻孔随着工作面地向前掘进逐步 施工,且工作面迎头与相近地钻孔间距不得超过 50 米.钻孔间距 为 6 米，钻孔开孔使用Φ89mm 地钻头，打 8 米后换用 73mm 钻头， 孔径 75mm. 抽采瓦斯管路布置在 308 运巷前进右帮， 瓦斯管路高度为 1.1 米. 为提高工作面抽采效果，根据实际情况经研究决定将 308 运 巷预抽钻孔分为两段进行施工，其中至切割巷 300 米范围内地钻 孔间距设计为 3 米，其余地均为 6 米.根据地测科现提供地地质 说明书，钻孔从停采线依次往工作面编号，由于地面向下施工 366 号钻孔， 钻孔误差范围半径为 50 米， 钻孔已进入奥陶系灰岩， 366 号钻孔误差范围在 308 运巷 500-600 米范围内，钻孔在工作面倾 斜长度 100 米处， 如果按 308 抽放设计打钻，308 运巷此段本煤层 钻孔深度为 90 米，就打进了 366 号钻孔，导致水灾事故发生，所 以 308 运巷 80-96 号钻孔深度为 50 米.eUts8ZQVRd
现将 308 运巷内钻孔参数列出如下，在施工过程中可根据工 作面实际情况对钻孔参数进行调整：
钻 孔 编 号 1#-14# 方位角 （°） 90 倾角 （°） 2 钻孔间距 （m） 距巷道开口 30 米间距 6 米 15#-17# 18#-27# 28#-33# 34#-48# 49#-60# 61#-68# 69#-79# 80#-96# 97#-103 104#-193# 194#-220# 221#-252# 253#-264# 265#-276# 278#-298# 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 1 2.5 4 5 6 5 4 4 4 5 4 5 6.5 8 9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 90 90 90 90 90 90 90 50 90 90 90 90 90 90 90 孔高 （m） 1.5 孔深 （m） 90sQsAEJkW5T
8
299#-300# 300#-320# 321#-369# 370#-375# 376#-394# 395#-400#GMsIasNXkA
90 90 90 90 90 90
8 7.5 6.5 8 9 8
6 3 3 3 3 3
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

90 90 90 90 90 90
3、308 运巷掘进期间，如果巷道内瓦斯涌出量增大，采用本 煤层抽采无法解决瓦斯问题时，增加煤体钻场钻孔抽采方法，提 高工作面抽采率. TIrRGchYzg
煤体钻场抽采设计方案如下：
（1） 、钻场布置： 1） 、采用矩形钻场，规格为：长×宽×高=4m×3m×3.2m. 2） 、钻场沿煤层顶底板布置. 3） 、钻场采用锚杆支护，根据实际情况必要时加锚索支护. 4） 、钻场位置： 308 运巷左帮从距巷道口约 270 米处施工第一个钻场， 停采线 外每隔 75 米布置一个钻场，停采线往里每隔 60 米布置一个钻场， 总计 29 个钻场. 钻场地具体位置根据顶板情况技术科会同通风区可以做适当 调整，钻场位置选择在顶板完好地地段. 7EqZcWLZNX
（2） 、钻孔布置： 1） 、每个钻场各布置三个钻孔，钻孔从外往里依次编号，设计钻孔参数如下：
项目 方位 孔高 角 孔号 1 (°) 根据煤层倾 355 向适时确定 根据煤层倾 2 351 向适时确定 根据煤层倾 3 346 向适时确定 1.5 75 0.5 87 77 1.5 75 0.5 86 76 1.5 75 1.5 仰角(°) (m) (mm) (m) 距煤帮 85 75 (m) (m) 孔径 距 外孔深 里孔深 钻孔间 停采线 停采线lzq7IGf02E
2） 、在钻场施工前，施工单位负责人要与地测科及时联系， 现场观察，准确定位钻孔地方位角、倾角，防止出现误差. 3） 、钻机施工采用 KHYDI55 型岩石电钻和Φ42mm 钻杆. （3） 、钻场及钻孔地施工滞后工作面不得超过 50 米. （4） 、本设计主要解决掘进期间地瓦斯问题，只做为 308 运 巷掘进期间瓦斯抽采补充设计，其它本煤层、顶板裂隙孔地设计 及钻孔施工、抽放等安全措施执行《308 工作面掘进、回采期间瓦 斯抽采设计》 . zvpgeqJ1hk
（5） 、附：308 运巷煤体钻场钻孔布置示意图.
二、308 工作面回采期间抽采设计 308 工作面回采期间采用尾巷顶板钻孔和本煤层钻孔进行抽 采. 材巷 308 （现 306 尾巷） 本煤层钻孔在 306 工作面回采完毕后，方可进行钻孔地施工工作，运巷本煤层钻孔在掘进过程中全部施 工完毕，尾巷顶板钻孔在尾巷掘进完毕后进行施工. NrpoJac3v1
1、材巷本煤层抽采钻孔设计 308 材巷（现 306 尾巷）本煤层钻孔布置在 308 材巷前进方向 地左帮，从 308 材巷停采线依次往里（沿煤层倾向）布置.本煤 层钻孔开孔 8 米用Φ89mm 钻头施工，后换用Φ73mm 钻头，孔径 75mm，钻孔间距 6 米.材巷本煤层抽采钻孔先进行抽采，然后再 进行注水，以提高钻孔利用率. 为提高工作面抽采效果，根据实际情况经研究决定将 308 材 巷预抽钻孔分为两段进行施工，其中至切割巷 300 米范围内地钻 孔间距设计为 3 米，其余地均为 6 米.根据地测科现提供地地质 说明书，钻孔从停采线依次往工作面编号，钻孔设计参数列出如 下： 在施工过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整：钻 孔 编 号 1#-9# 10# 11#-18# 19#-29# 30#-62# 方位角 （°） 270 270 270 270 270 倾角 （°） -2 米间距 6 米 0 -1 -2 -31nowfTG4KI
11
钻孔间距 （m） 距巷道开口 30
孔高 （m） 1.5

孔深 （m） 100 100 100 100 100
6 6 6 6
1.5 1.5 1.5 1.5
63#-92# 93#-101# 102#-104# 105#-107# 108#-109# 110#-141# 142#-155# 156#-168# 169#-193# 194#-206# 207#-229# 230#-243# 244#-254# 255#-267# 268#-274# 275#-277# 278#-282# 283#-284# 285#-289# 290#-296# 296#-299#fjnFLDa5Zo
270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270tfnNhnE6e5
-2 -1 -2 -3.5 -4.5 -6 -4.5 -3.5 -4.5 -3.5 -2
-3.5 -4.5 -6 -7 -8 -7 -8 -7 -8 -8
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 3
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 15 1.5 1.5 1.5 1.5HbmVN777sL
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100V7l4jRB8Hs
12
300#-314# 315#-335# 336#-384# 385#-389# 390#-394#83lcPA59W9
270 270 270 270 270
-9 -8 -7 -8 -9
3 3 3 3 3
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5<br />
100 100 100 100 100
2、 尾巷裂隙带抽采钻孔设计
尾巷抽采利用在尾巷施工顶板钻孔对工作面裂隙带瓦斯进行 抽采.尾巷钻孔布置在尾巷前进方向地右帮，钻孔从停采线依次 往工作面布置，每隔 6 米布置一个钻孔，钻孔终孔高度控制在 23-30 米左右，钻孔深入工作面煤壁 20 米（具体如附图所示） ，孔 高 1.6 米，开孔使用Φ127mm 钻头，打 5 米后换用Φ89mm 钻头， 孔径 91mm. 根据地测科现提供地地质说明书，钻孔从停采线往工作面依 次编号，在尾巷距切割巷 40 米范围内施工高、低位顶板钻孔，提 高工作面初采期间地抽采效果，保证安全生产，这部分钻孔在尾 巷施工完毕后根据工作面实际煤层倾角进行设计.现将尾巷内其 余顶板钻孔地设计参数列出如下： 在施工过程中可根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整：mZkklkzaaP
钻 孔 编 号 1#-54# 55#-95#
方位角 （°） 90 90
倾角 （°） 26 24
钻孔间距 （m） 距停采线 6 米 6
孔高 （m） 1.6 1.6
孔深 （m） 63 63
96#-126# 127#-220# 221#--230# 231#--233# 234#--238# 239#--243# 244#--253#AVktR43bpw
90 90 90 90 90 90 90
26 24 26 24 22 20 22
6 6 6 6 6 6 6
1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6
63 63 63 63 63 63 63
三、 区域预抽设计方案 308 尾巷在巷道掘进到位，所有大型设备撤出后，开始施工区 域抽采钻孔，抽采钻孔布置在 308 尾巷前进方向左帮，钻孔从工 作面开口 33 米处依次往里 （沿煤层倾向） 布置， 钻孔间距为 6 米， 与 308 尾巷掘进期间钻孔间距保持 3 米间距. ORjBnOwcEd
钻孔施工工艺：
1、第一次开钻：采用Φ96mmPDC 钻头钻至 10 米，退钻换Φ 153mmPDC 扩孔钻头扩至 5 米退钻，下入 5 米长地Φ133mm 护孔管， 用聚氨酯固定. 2MiJTy0dTT
2、 第二次开钻：采用Φ96mmPDC 钻头+孔底马达 + 下无磁钻 杆 + 随钻测量仪器 + 上无磁钻杆 +Φ73mm 通缆钻杆钻具组合， 开始正常定向钻进. gIiSpiue7A
3、正常定向钻进时，每施工 6 米对孔底进行一次参数测定， 根据测定地参数和已掌握地现场实际地质情况，调整钻进方向， 力求钻孔按照设计轨迹和要求钻进.uEh0U1Yfmh
钻孔设计参数： 现将 308 尾巷区域抽采钻孔参数列出如下，在施工过程中可 根据工作面实际情况对钻孔参数进行调整：IAg9qLsgBX
钻 孔 编 号 方位角 倾角 钻孔间距 （m） 距巷道开口 33 补 1#-补 8# 补 9#-补 23# 补 24#-补 42# 补 43#-补 49# 补 50#-补 57# 补 58#-补 67# 补 68#-补 76# 补 77#-补 83# 补 84#-补 206# 补 207#-补 223# 补 224#-补 233# 补 234#-补 236# 补 237#-补 246# 补 247#-补 249# 补 250#-补 254# 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 -2 米间距 6 米 -3 -2 -3 -5.5 -6 -7 -6 -7 -6 -7 -6 -6.5 -6 -6.5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 1.5 500 孔高 （m） 孔深 （m）WwghWvVhPE
（°） （°）
15

补 255#-补 261# 补 262#-补 263# 补 264#-补 269# 补 270#-补 271# 补 272#-补 274# 补 275#-补 277# 补 278#-补 295# 补 296#-补 305# 补 306#-补 311# 补 312#-补 316# 补 317#-补 323# 补 324#-补 327# 补 328#-补 343#asfpsfpi4k
270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270 270ooeyYZTjj1
-6 -6.5 -6 -6.5 -6 -6.5 -6 -6 -7 -8 -9 -10 -9BkeGuInkxI
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5PgdO0sRlMo
500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 5003cdXwckm15
四、 抽采方法及管路敷设
308 工作面瓦斯抽采由两台 2BEC72-1BG3 型水环真空泵及 配套设施构成. 308 尾巷抽采管路敷设为：地面抽采泵→抽排钻孔→钻孔下 口→三采回风巷→三采辅助回风巷→308 尾巷回风立眼→308 h8c52WOngM
尾巷 308 运巷抽采管路敷设为： 地面抽采泵→抽排钻孔→钻孔下 口→三采回风巷→三采辅助回风巷→308 运巷回风立眼→308 v4bdyGious
运巷 308 材巷（现 306 尾巷）抽采管路敷设为：地面抽采泵→抽 排钻孔→钻孔下口→三采回风巷→308 材联巷（现 306 尾联巷）→308 材巷（现 306 尾巷） .J0bm4qMpJ9
308 尾巷掘进期间先铺设一趟Φ300mm 钢骨架复合管进行本 煤层钻孔地抽采工作（同时进行区域预抽钻孔地抽采工作） ，在尾 巷掘进完毕后再铺设一趟Φ300mm 进行回采期间顶板裂隙带钻孔 地抽采工作；308 运巷铺设一趟Φ300mm 钢骨架复合管；308 材巷 （现 306 尾巷）使用Φ300mm 地钢骨架复合管. XVauA9grYP
掘进期间，308 运、尾巷管路与三采回风巷内Φ800mm 地主 瓦斯抽采管路联接利用高浓度抽采系统进行掘进工作面地瓦斯抽 采工作.bR9C6TJscw
回采期间 308 运、材，尾巷管路与三采回风巷内Φ800mm 地瓦斯抽采管路连接利用高浓度抽采系统进行工作面地瓦斯抽采 工作.管路安装完毕后，投入运行前必须进行气密性试验，并写 出书面报告， 要求静压力大于 30kpa 时， 千米漏气量不大于 3m /min 方为合格. pN9LBDdtrd
五、 抽采负压计算
1、308 尾巷本煤层钻孔抽采负压计算（掘进期间）
（1） 、主管路地摩擦阻力计算：
H 摩=9.81LQ Δ/Kd
2 5 3
Pa Pa
H 摩=管路地摩擦阻力
Δ—混合瓦斯对空气地密度比；Δ=1－0.446C/100 C—管路内瓦斯浓度值；取 40％（估计值）
k—系数，根据管径由表查出 d—管路直径（内径） ；
17
L—管路地总长度；
Q—某段管路混合瓦斯流量； 抽采主管路流量为 10200m /h. H 摩=9.81×800×0.822×10200 /0.71×80 =0.29KPa DJ8T7nHuGT
H 局=20％×H 摩=20％×0.29=0.058KPa
H 总=H 摩＋H 局=0.35KPa
（2） 、尾巷支管路地摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ Δ/Kd
估计支管路流量为 2295m /h.
H 摩=9.81×2350×0.822×2295 /0.71×30 =5.79KPa
H 局=20％×H 摩=20％×5.79=1.16KPa
H 总=H 摩＋H 局=6.95KPa
（3） 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统运行负压为 58.6KPa 钻孔抽采负压=58.6-0.35-6.95=513KPa QF81D7bvUA
2、308 尾巷裂隙带钻孔抽采负压计算（回采期间）
（1） 、主管路地摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ Δ/Kd
H 摩=管路地摩擦阻力
Δ—混合瓦斯对空气地密度比；Δ=1－0.446C/100 C—管路内瓦斯浓度值；取 40％（估计值）
k—系数，根据管径由表查出
18
0.822；
d—管路直径（内径） ；
L—管路地总长度；
Q—某段管路混合瓦斯流量；
m /h 抽采主管路流量为 10200m /h.
H 摩=9.81×800×0.822×10200 /0.71×80 0.29KPa
H 局=20％×H 摩=20％×0.29=0.058KPa
H 总=H 摩＋H 局=0.35KPa
（2） 、尾巷支管路地摩擦阻力计算：
H 摩=9.81LQ Δ/Kd
2 5 2 5 3 3
Pa
3
估计支管路流量为 2373m /h.
H 摩=9.81×2350×0.822×2373 /0.71×30 =6.07KPa
H 局=20％×H 摩=20％×6.07=1.21KPa
H 总=H 摩＋H 局=7.28KPa
（3） 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统设运行负压为 58.6KPa
钻孔抽采负压=58.6-0.35-7.28=50.97KPa
3、308 运巷抽采负压计算
（1） 、主管路地摩擦阻力计算：
H 摩=9.81LQ Δ/Kd
2 5 2 5
Pa Pa
H 摩=管路地摩擦阻力
Δ—混合瓦斯对空气地密度比；Δ=1－0.446C/100 C—管路内瓦斯浓度值；取 40％（估计值）4B7a9QFw9h
19
k—系数，根据管径由表查出
d—管路直径（内径） ；
L—管路地总长度；
0.822；
Q—某段管路混合瓦斯流量；
m /h 抽采主管路流量为 10200m /h.
H 摩=9.81×800×0.822×10200 /0.71×80 =0.29KPa
H 局=20％×H 摩=20％×0.29=0.058KPa
H 总=H 摩＋H 局=0.35KPa
（2） 、运巷支管路地摩擦阻力计算：
H 摩=9.81LQ Δ/Kd
2 5 2 5 3
3
Pa
3
估计支管路流量为 2295m /h.
H 摩=9.81×2350×0.822×2295 /0.71×30 =5.79KPa
H 局=20％×H 摩=20％×5.79=1.16KPa
H 总=H 摩＋H 局=6.95KPa
（3） 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统运行负压为 58.6KPa 钻孔抽采负压=58.6-0.35-5.95=51.3KPaix6iFA8xoX
4、308 材巷（现 306 尾巷）抽采负压计算 （1） 、主管路地摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ Δ/Kdwt6qbkCyDE
2 5 2 5
Pa Pa
H 摩=管路地摩擦阻力
Δ—混合瓦斯对空气地密度比；Δ=1－0.446C/100
20
C—管路内瓦斯浓度值；取 40％（估计值） k—系数，根据管径由表查出 d—管路直径（内径） ； L—管路地总长度； mKp5zH46zRk
3
0.822；
cm
Q—某段管路混合瓦斯流量；
m /h 抽采主管路流量为 10200m /h.
H 摩=9.81×900×0.822×10200 /0.71×80 =0.32KPa
H 局=20％×H 摩=20％×0.32=0.16KPa
H 总=H 摩＋H 局=0.48KPa
（2） 、材巷支管路地摩擦阻力计算： H 摩=9.81LQ Δ/Kd
2 5 2 5 3
Pa
3<br />
估计支管路流量为 1325m /h.
H 摩=9.81×2350×0.822×1325 /0.71×30 =1.93KPa
H 局=20％×H 摩=20％×1.93=0.386KPa
H 总=H 摩＋H 局=2.31KPa
（3） 、抽采负压计算： 根据郭家山抽采系统运行负压为 58.6KPa 钻孔抽采负压=58.6-0.16-2.31=56.13KPa Yl4HdOAA61
六、 抽采钻孔封孔设计
每施工完一个钻孔后，立即进行封孔，封孔方法采用聚氨脂 封孔法，封孔长度岩孔 5m，煤孔 8m，封孔前应将孔内积水、岩屑 清理干净，以保证封孔质量，封孔工艺如下：ch4PJx4BlI
1、 封孔采用专用地 PE 封孔管.
2、准备好封孔使用地毛巾布（要求宽度大于 0.5m） 、砂浆及 聚氨脂等. 采用气动注浆泵进行钻孔地封孔工作.qd3YfhxCzo
3、 在封孔管地末端和孔口处各使用毛巾布和配制好地聚氨脂 药剂进行封堵，在孔口地毛巾布中裹入一根 4 分钢管，在孔口和 封孔管末端地聚氨脂发泡后，方可使用封孔泵通过孔口地 4 分钢 管对钻孔进行封孔.E836L11DO5
4、封孔时孔口管外露 150mm 即可.
5、每施工完一个钻孔立即封孔，并接入抽采系统.钻孔连接 方法如附图所示.
第三章
一、抽采设备地选择
瓦斯抽采设备
抽采设备使用 2BEC80型水环式真空泵，最大抽气量 560m 3/min，安装二台； 电机型号 YB 系列，功率 630KW； S42ehLvE3M
二、308 工作面掘进、回采期间钻探设备
钻机选用 ZDY1200S 钻机6 台. 抽采干管选用Φ800mm 钢骨架复合管，308 尾巷和 308 运巷掘 进工作面抽采支管路选择Φ300mm 钢骨架复合管 4500 米，且要求 管路随着工作面地向前推进逐步延接. 回采前，在 306 材巷铺设Φ300mm 钢骨架复合管 2200 米，306 尾巷再铺设一趟Φ300mm 钢骨架复合管 2250 米. 501nNvZFis
钻探设备： Φ50mm×1.5m 钻杆 Φ50mm 送水器 Φ50mm 接手 Φ73 三翼钻头（无岩芯） Φ89 三翼 钻头（无岩芯） Φ73 取芯钻头 Φ89 芯钻头 Φ89 岩芯管 0.3mjW1viftGw9
422 根 16 个 422 个 16 个 8个 8个 4个 4根
Φ89 岩芯管 2.5m Φ73 岩芯管 0.3m Φ73 岩芯管 2.5m Φ89 螺丝头 Φ50 变Φ89 变头 Φ50 变Φ73 变头 xS0DOYWHLP
三、308 工作面区域预抽期间钻探设备
4根 4根 4根 4个 8个 8个
主要设备为 ZDY-1200S 井下定向钻机，它主要包括钻机系 统、钻具组合和随钻定向系统，具体如下： 1．钻机系统 施工所用钻机采用ZDY-1200S 履带式全液压钻机.该钻机具有搬迁方便、转速调 节范围宽、扭矩大、结构合理、技术性能先进、工艺适应性强、 操作省力、安全可靠等优点.主要用于煤矿井下地质勘探孔、抽 放瓦斯孔、注水孔等.其主要技术参数见表 1.LOZMkIqI0w
表1 ZDY-1200S 型钻机主要技术参数一览表 6000 1000 5～250 210 -10o～20o 75 0～5 20° 最大额定转矩 /N.m 主轴制动扭矩 /N.m 额定转速 /r/min 最大给进/起拔力 /kN 主轴倾角 电动机功率 /kW 行走速度 /km/h 最大爬坡能力ZKZUQsUJed
2．钻具组合
(1) 钻杆 钻具组合有两种钻杆：第一种是Φ73mm 中心通缆钻杆. 第二种是Φ73mm 无磁钻杆，材料选用无磁性地铍铜.主要用 于钻孔测斜时放置测量仪器，以避免普通钢性钻杆对测量方位角 造成地干扰，保证测量数据准确. dGY2mcoKtT
(2) 螺杆马达 螺杆钻具主要由旁通阀、螺杆马达（定子、转子）总成、万 向轴总成、传动轴总成四大部分组成.
(3) 钻头 第一种是Φ96mm 平底烧结胎体式金刚石复合片钻头.主孔及 支孔最后成孔孔径均为Φ96mm. 第二种是Φ113mm 四翼刮刀金刚石复合片钻头. 试验中主要利 用此钻头进行扩孔. 第三种是Φ153mm 扩孔钻头，由于试验区煤层瓦斯大，为预防 瓦斯喷孔现象发生，所以在钻进过程中必须安装封孔装置，以便 钻进地同时进行抽放瓦斯，此钻头主要用于在开孔时扩孔，以便 安装孔口装置. rCYbSWRLIA
(4) YHD1-1000 随钻测量系统 YHD1-1000 型随钻测量系统主要用于近水平定向钻孔施工过 程中地随钻监测，可随钻测量钻孔倾角、方位、工具面等主要参 数，同时可实现钻孔参数、轨迹地即时孔口显示，便于施钻人员 随时了解钻孔施工情况，并及时调整工具面方向和工艺参数，使 钻孔尽可能地按照设计地轨迹延伸.FyXjoFlMWh
四、瓦斯抽采管路地附