山西和顺正邦良顺煤业有限公司
瓦斯抽采达标工艺方案
为了严格执行“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针，认真落实“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系，提高矿井的防灾治灾能力，给以后的矿井开工生产建设打下一个坚实的安全生产基础。我公司现拟定瓦斯抽采工程技术方案如下，为努力把我矿建设成一个高标准瓦斯治理示范矿井，进行不懈的实践和探索。 一、矿井概况
山西和顺正邦良顺煤业有限公司位于晋中市和顺县城东北约10km的李阳镇北李阳村附近，行政区划隶属于和顺县李阳镇管辖，为煤炭资源整合后单独保留矿井。井田面积4.2797km，批准开采8#、15#煤层，保有储量为3531万吨,可采储量为1794.7万吨，服务年限15.1年。2011年3月2日晋煤办基发[2011]62号文批复我公司90万吨/年开工建设建设。目前各个系统已经形成，正在进行基建工程的扫尾阶段。目前《初步设计变更》和《瓦斯抽放初步设计变更》、《安全专篇变更》等已审批。 二、开拓、开采和抽采现状
1、井田开拓方案
采用斜井开拓方式，新掘主斜井、副斜井和回风立井。主斜井倾角23°方位117°，斜长930m至15号煤层底板，装备有胶带输送机和架空乘人装置，担负着全矿井的提煤和人员升降任务，兼做进风井；副斜井倾角23°方位117°，斜长808m至15号煤层底板，装备单钩串车，担负全矿井辅助提升任务，兼做进风井和安全出口；回风立井直径4.0m，垂深295m，担负全矿井的通风任务，装备梯子间，兼做安全出口。根据煤层赋存特征，开采8、15号煤层时设一个主水平和一个辅助水平开拓全井田主水平设在15号煤层，标高为+1005m，辅
助水平设在8号煤层，标高为+1155m。设计开拓巷道沿15号煤层掘进，在F2断层前30m处，以-16°坡下山寻找15号煤层，然后再沿15号煤层布置。后期开采8号煤层时，在15号煤层大巷F1断层前约40m处，做一中部车场，然后以16°坡度掘进上山寻找8号煤层，形成8号辅助水平开拓格局。主辅水平巷道重叠布置，主水平运输下山、轨道下山、沿15号煤层底板布置，回风下山沿15号煤层底板布置。辅助水平运输下山、轨道下山、回风下山沿8号煤层顶板布置。 2、矿井首采工作面为15号煤层150101工作面,布置倾斜长壁工作面开采，工作面顺槽采用两进两回的双“U+I”型通风方式，便于更有效的通风瓦斯管理。 2、抽采现状
我矿现在建有高、低负压永久瓦斯抽放系统。
高负压系统：抽放泵为2BEY50水环式真空泵两台，电机功率280Kw，抽气量210m3/min，转速380r/min，一台运行，一台备用。主管路选用￠529mm焊缝钢管钢管，铺设在地面、回风立井及总回风巷中。支管路选用￠226mm焊缝钢管，铺设在各回采工作面回风顺槽中。抽放浓度达到70-80%、日抽放流量达到1000m3以上。
低负压系统：抽放泵为2BEY60水环式真空泵两台，电机功率355Kw，抽气量290m3/min，转速320r/min，一台运行，一台备用。主管路选用￠529mm焊缝钢管钢管，铺设在地面、回风立井及总回风巷中。支管路选用￠226mm焊缝钢管，铺设在各回采工作面高抽巷中。 三、矿井地质条件和瓦斯参数 1、地质条件
⑴、8号煤层：位于太原组中上部，上距6号煤层平均23.11m，本次利用的17个钻孔中，3个剥蚀孔不参与统计外，其余13个钻孔均参与厚度统计，井田东南部部分剥蚀，中东部有两个钻孔厚度不可采和西北部L-14号孔尖灭分别造成两处局部不可采区，其余地段煤
层厚度均达到了可采，可采区分布情况(见图3-2，8号煤层可采区分布示意图)。煤层厚度0-2.60m，平均1.61m，结构简单，一般含夹矸0-1层，局部含2层夹矸，为本井田赋煤区大部可采的较稳定煤层。煤层直接顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为中细砂岩，底板为泥岩或砂质泥岩，局部为中砂岩、粉砂岩。
⑵、15号煤层：位于太原组下段中部，上距8号煤层84.58m左右，本次利用的17个钻孔，与井下3个见煤点均参与统计，其中C－15号钻孔遇断层断失，其他钻孔均达到可采，煤层厚5.05-8.60m，平均5.98m，结构较简单，一般含夹矸0-2层，局部可达3-4层，夹矸岩性为泥岩及炭质泥岩。煤层直接顶板为砂质泥岩或泥岩，底板以砂质泥岩为主，局部为泥岩，为厚度和层位稳定的全区可采煤层。
2、瓦斯参数
2010年11月山西省煤炭工业局综合测试中心编制了《山西和顺正邦良顺煤业有限公司15号煤层瓦斯涌出量预测报告》，瓦斯预测结果表明：井田东部瓦斯含量在3.5 m3/t以下，中部瓦斯含量在3.5 -4.0m3/t之间，西部瓦斯含量最大为4.5m3/t,。矿井达产以后，矿井各生产时期的瓦斯涌出量预测结果为：
①生产初期，矿井绝对瓦斯涌出量19.54m3/min、相对瓦斯涌出量10.32m3/t；②生产中期，矿井绝对瓦斯涌出量21.80m3/min、相对瓦斯涌出量11.51m3/t；③生产后期，矿井绝对瓦斯涌出量25.11m3/min、相对瓦斯涌出量13.26m3/t。
四、瓦斯抽采方案 1、基本架构
根据以上所述地质条件及煤层瓦斯参数，结合正邦集团其他两个矿井（正邦、神磊）瓦斯抽采经验，确定山西和顺正邦良顺煤业有限公司瓦斯抽采方式为：工作面邻近层、采空区采用低负压抽放系统，本煤层预抽采用高负压抽放系统。
矿井瓦斯抽放管路系统为：
低负压抽放系统：瓦斯泵站→回风立井→回风下（上）山→高抽巷
↓→15#煤采空区抽放
高负压抽放系统：瓦斯泵站→回风立井→回风下（上）山→15#煤回采工作面（本煤层预抽）。
抽采方法：以顶板走向高抽巷、后高抽巷抽放邻近层为主，本煤层和采空区抽放并行的综合瓦斯抽放方法。
⑴15号煤工作面邻近层瓦斯抽放
采用顶板走向高抽巷解决上邻近层瓦斯，后高抽解决工作面初采期瓦斯的抽放方法；根据阳煤集团多年瓦斯抽放经验走向高抽布置在8-10倍采高的层位，所有我矿高抽巷沿13#煤层顶板掘进，距回风巷水平垂距为37m。（高抽巷及后高抽巷布置见图4-1-1）
进风巷皮带巷轨道巷回风大巷走向高抽巷内错尾巷20m50m回风巷10m走向高抽巷53m后高抽巷42°内错尾巷回风巷
图4-1-1 15#煤回采工作面邻近层瓦斯抽放示意图 ⑵15#煤层瓦斯抽放
在回风巷向工作面布置钻孔，钻孔长度160m，钻孔间距2m，钻孔数量220个，钻孔进尺26400m。（具体见图4-1-2）
工作面进风巷工作120m面工作面回风巷5m5m5m5m1.0m
图4-1-2 15#煤回采工作面本煤层钻孔抽放布置示意图 ⑶矿井采空区瓦斯抽放
采空区埋管抽放，即在采空区闭墙上插入抽放管路使采空区瓦斯在抽放负压的作用下，经抽放管路抽出。（具体见图4-1-3）
抽放管密闭墙AA密闭墙采空区测压表观测孔抽放管
AA
图4-1-3 采空区瓦斯抽放示意图