洛阳矿业义安矿业有限公司11采区防突专项设计
第三节 抽采瓦斯方法的选择
一、瓦斯抽采系统
为适应高、低压抽采负压的需要，采用分源抽采，高负压抽采系统设在地面，低负压抽采系统设在井下。高负压抽采系统担负采前预抽、高位钻场钻孔抽采和边掘边抽，低负压抽采系统担负边采边抽和采空区埋管抽采。
目前矿井地面抽放泵站配备2台2BEC67型水环真空泵，绝对压力为160-550hpa，吸气量为237～518m3/min，电机功率315～710kW，转速为210～370r/min，额定流量350 m3/min。
井下东翼瓦斯抽放泵站现正常使用中，安装2台SK－120型水环真空泵，电机功率160kW，额定流量为120m3/min，完全满足11采区瓦斯抽采要求。
二、瓦斯抽采方法 ㈠、矿井瓦斯来源分析 1、矿井瓦斯来源及涌出构成
矿井瓦斯来源主要为开采煤层在采掘过程中的直接涌出和受采动影响的岩石向矿井涌出的瓦斯，根据矿井实测资料，回采区占37%，掘进区占59%，采空区占4%，因此矿井瓦斯来源主要是煤层开采过程中的涌出和巷道掘进时涌出的瓦斯。
2、回采工作面瓦斯来源及涌出的构成
回采工作面瓦斯来源主要为回采过程中煤层涌出的瓦斯、采空区涌出的瓦斯、顺槽巷道壁涌出的瓦斯及顶底板向工作面涌出的瓦斯。其中采空区涌出和回采过程中本煤层的瓦斯为工作面瓦斯涌出的主要来源。
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㈡、抽采瓦斯方法 1、选择抽采方法的原则
抽采瓦斯方法、方式的选择，应根据瓦斯及煤层赋存情况、瓦斯来源、巷道布置方式、矿井开采技术条件、瓦斯基础参数等综合分析比较后确定。
⑴、为提高瓦斯抽采率保证矿井安全生产应按照先抽后采的原则，采用开采层、采空区相结合的综合抽采方法。
⑵、当井下采掘工作面所遇到的瓦斯主要来自开采层本身，只有抽采开采层本身的瓦斯才能解决问题时，应采用开采层瓦斯抽采。
⑶、工作面后方采空区瓦斯涌出量大，危害工作面安全生产或老采空区瓦斯积存量大，向邻近的回采工作面涌出瓦斯量多，应采取采空区瓦斯抽采。
⑷、对于瓦斯含量大的煤层，在煤巷掘进时，难以用加大风量稀释瓦斯，可在掘进工作开始前对煤层进行大面积预抽或采取边掘边抽的方法。
⑸、对于煤层透气性较低，采用预抽方法不易直接抽出瓦斯，掘进时瓦斯涌出量不很大而回采有大量瓦斯涌出的煤层，可采用边采边抽或增大孔径和加密钻孔等方法。
⑹、若围岩瓦斯涌出量大，以及溶洞、裂缝带储存有高压瓦斯时，应采取围岩瓦斯抽采措施。
总之，确定瓦斯抽采的方法应先摸清瓦斯来源，采空区瓦斯及顶板瓦斯含量情况，结合情况选用适合本矿井的抽采瓦斯方法。
2、抽采瓦斯的方法
根据煤层赋存条件及开拓开采工程安排，11采区有两层煤，根
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据河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心编制的矿井的《11采区二1煤突出区域划分报告》，11采区西翼按区域无突出危险区设计,11采区东翼暂按区域突出危险区设计,等区域划分后再进一步设计。设计采用保护层开采、水力压裂、煤层注水、底板岩巷穿层钻孔、条带预抽、邻近层抽采、本煤层工作面顺槽顺层平行工作面钻孔预抽和高位钻孔瓦斯抽采、工作面浅孔抽采、埋管抽采及采空区抽采，并配合边掘边抽。
㈢、抽采瓦斯钻场布置 1、抽采瓦斯钻孔参数 ⑴、钻孔直径
根据邻近矿井实际抽采经验，设计抽采瓦斯钻孔直径89mm。 ⑵、单个钻孔长度
根据工作面长度，确定单个钻孔长度为73m。 ⑶、钻孔数量及钻孔间距
根据有关参数，工作面顺槽瓦斯钻孔间距为3m，估算11采区抽采瓦斯钻孔2680个。
⑸、孔口负压
设计确定抽采瓦斯钻孔负压不小于13kPa。 2、钻场布置 ⑴、回采面钻孔布置
平行布孔和交叉布孔形式在工作面顺槽沿煤层走向打瓦斯抽采钻孔，孔与孔平行或交叉布置，孔间距3m。生产中可根据实际抽采效果调整钻孔布置，但必须保证上、下向的钻孔孔底之间交叉长度不小于10m。
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⑵、埋管抽采
在工作面回风巷内敷设瓦斯管，管路每隔一定距离接一个三通管件作为抽采采空区瓦斯的吸气口。随着工作面的推进，管路上的吸气口进入采空区内合适位置，吸气口的阀门打开，抽采采空区瓦斯。
⑶、高位抽采钻孔布置
在工作面回风顺槽每隔40m布置一个钻场，向工作面方向打高位抽采钻孔，以抽采工作面上隅角的瓦斯。
3、封孔方式、材料及工艺
钻孔封孔应满足密封性能好，操作便捷，封孔速度快，造价低的要求，本煤层钻孔采用毛巾+药液封孔法、高位钻孔采用压注药液封孔法、水力压裂钻孔采用化学药剂进行封孔、煤层注水钻孔采用水泥砂浆+药液毛巾封孔法。设计要求对本煤层钻孔、高位钻孔封孔深度为12m，水力压裂钻孔、煤层注水钻孔封孔深度不小于20m。
4、设备选型及主要检测仪表
⑴、钻机：设计选用SGZL-IIIA型钻机，电机功率22kW。 ⑵、主要检测仪表`
高负压瓦斯采样器： FW-1型10台 瓦斯检定器： W821型20台 孔板流量计： FKL型20套 自动放水器： CWG-ZY型20台 四通阀两用压差计： UP-2型15台 三、钻孔施工器具
设计选用SGZL-IIIA型钻机，电机功率22kW。
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第四节 抽采管路系统选择
一 、抽采管路系统路线
在选择抽采管路井下系统时，应根据抽采钻场的分布、巷道布置形式、利用瓦斯要求以及发展规划等要求，综合加以考虑，尽量避免和减少以后在主干管系统上的频繁改动。在瓦斯抽采系统选择中必须满足下列原则：
（1）瓦斯抽采管路要敷设在曲线段最少、距离最短的巷道中； （2）瓦斯抽采管路应安装在不易被矿车或其他物体撞坏的巷道或位置上；
（3）当抽采设备或抽采管路一旦发生故障时，抽采管路内的瓦斯应不至于进入采掘工作面或机房内；
（4）应考虑运输、安装和维修工作的方便；
按照“大流量、多泵抽、大管径、多回路”的要求优选抽采设备和抽采管路，11采区采用分源抽采，高负压抽采系统设在地面，低负压抽采系统设在井下。高负压抽采系统担负采前预抽、高位钻场钻孔抽采和边掘边抽，低负压抽采系统担负边采边抽和采空区埋管抽采。
二、 抽采规模预计
根据义安矿采掘部署和生产要求，按照11个采区生产布置3个掘进工作面和1个底板预抽巷、1个回采工作面，预测整个11采区最大抽采量。
依据设计的抽采方法预计，1条底板预抽巷的混合瓦斯流量20m3/min、混合瓦斯浓度50%，1个掘进工作面的抽采系统混合瓦斯流量10m3/min、混合瓦斯浓度30%，1个回采工作面预抽的系统混合
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