源虽然开采历史较长，但由于深部充水量大、开采技术措施有限等因素，故小河口井田范围内露头线附近浅部煤层大部分被乡民采空。目前，井田内合法的采矿矿井只有小河口煤矿，在矿井周边，其它无证个体矿井均被国家政策性关停。
本次设计利用的地质报告图纸中尚有未圈出的老窑开采范围，因此矿井必须补作该方面的工作，必须立即弄清老窑开采下限标高及积水情况，并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上，要注意探放水工作，特别是在采空区或老窑附近采煤时，要采取“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采、有掘必探、有疑必停”的原则，采取有针对性的探放水措施，防止采空区积水及老窑积水的突然涌出。
二、矿井瓦斯抽放的必要性与可行性
1、抽放瓦斯的必要性
1.1必须建立瓦斯抽采系统的条件
根据?煤矿安全规程?（2011版）及?煤矿瓦斯抽采基本指标?（AQ1026-2006）的规定，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：
1）1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。 2）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1.0～1.5Mt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。 3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
2、矿井瓦斯抽采的必要性
2.1从瓦斯涌出量的计算结果分析
通过运用“分源预测法”对矿井在开采M18煤层时，掘进工作面、回采工作面及矿井的瓦斯涌出量预测。从上述数据可以看出，矿井在对首采层（M18）开采时，矿井及采掘工作面瓦斯涌出量均大于?煤矿安全规程?（2011年版）和?煤矿瓦斯抽采工程设计规范?（GB50471-2008）要求建立瓦斯抽放系统的指标。
2.2从矿井通风能力分析
采掘工作面实行瓦斯抽采的必要性判断标准是：采掘工作面稀释瓦斯所需的风量大于设计配风量，即下式成立时，抽采瓦斯才是必要的。
Q?q绝?k 60?c式中：Q --采掘工作面设计配风量，m3/s ；
q绝--工作面瓦斯绝对涌出量，m/min； c --采掘工作面允许的瓦斯浓度上限；
k--瓦斯涌出不均衡系数，取1.4～2.2，取1.6；
3
据计算，依瓦斯涌出量预测结果，采煤工作面稀释瓦斯所需的风量达31.76m3/s，而设计根据煤层通风断面、风速等因素综合确定的配风量为13～20m3/s，远远不能满足实际需要，具备实施瓦斯抽采的必要条件。
2.3从防止煤与瓦斯突出分析
本矿井煤层瓦斯含量高，有煤与瓦斯突出的可能性。从防止煤与瓦斯突出分析，有必要进行瓦斯抽采。
2.4从资源利用和环保的角度分析
瓦斯是一种优质洁净的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，改善能源结构，保护大气环境，取得显著的经济效益和社会效
益。因此，从资源利用和环保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽采系统，进行瓦斯抽采，变被动为主动开发。
综上所述，不论是从矿井的工作面瓦斯涌出量大小、煤层的防突治理，还是从瓦斯资源利用的角度分析，矿井建立地面永久瓦斯抽放系统都是非常必要的。 3、瓦斯抽采的可行性
根据瓦斯预抽量后预测，矿井绝对瓦斯涌出量为15.43 m3/min,采煤瓦斯涌出量为6.07m3/min，占39.34%；掘进工作面瓦斯涌出量为2.392m3/min，占15.50%；采空及老空区瓦斯涌出量占45.16%。
开采层瓦斯抽采的可行性取决于煤层的透气性，其评价指标有两个：煤层的透气性系数(?)和钻孔瓦斯流量衰减系数(?)。开采层预抽瓦斯可行性评价标准见表3-4-1。
表3-4-1 开采层预抽瓦斯难易程度分类表
抽放难易程度 容易抽放 可以抽放 较难抽放 钻孔瓦斯流量衰减系数? -1(d) <0.003 0.003～0.05 >0.05 煤层透气性系数? 22(m/MPa·d) >10 10～0.1 <0.1 矿井目前尚无煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等实测资料。参考邻近矿区的一般经验，矿井设臵高、低负压双系统进行瓦斯抽采，高负压系统用于煤层预抽和解突，低负压系统用于采空区抽放，实践证明是完全可行的。
本矿井建设瓦斯抽采站是可行的和必要的，建议矿方请有资质的单位进行瓦斯抽采专项设计，以便更加有效地、针对性地指导生产。 4、抽放瓦斯效果预计
4.1瓦斯抽采量预测
设计矿井采用底板专用抽放巷、本煤层顺层抽放以及密闭采空区并埋管的抽放等卸压瓦斯抽放等综合抽放方式，设计配备了高、低负压二套抽放系统。
1）矿井高负压瓦斯抽采量计算
按照?防治煤与瓦斯突出规定?和?煤矿瓦斯抽采基本指标?（AQ1026-2006），设计考虑开采煤层前，将开采煤层瓦斯降到7.80m3/t（预抽48%），同时，邻近的煤层预抽30%左右瓦斯量，设计结合煤矿现场抽采实际及“抽、掘、采”接替情况，暂定预抽时间为0.6年。矿井高负压瓦斯抽采量计算见表3-4-2。
表3-4-2 矿井工作面高负压瓦斯抽采量计算表 煤层 名称 M18 M21 M23 小 计 围岩 合 计 煤层原始煤层残存最大采面工作面 煤层剩余瓦瓦斯含量瓦斯含量地质储量 瓦斯储量 （m/t） （m/t） （万t） （万m) 14.43 13.13 14.35 4.58 3.54 3.63 26.4 26.1 25.5 78 381 343 366 1090 218 1308 333吨煤预抽 吨煤预瓦斯量 3瓦斯抽采抽放 量 3瓦斯 3斯含量 （m/t） 7.8 7.88 10.05 3抽率 时间 抽采量 （m/t） （%） （万m） (年) (m/min) 6.63 6.63 6.63 46 40 30 10 183 137 110 430 22 0.6 0.6 0.6 3 7.70 5.77 4.62 18.09 0.15 18.24 452 根据表3-4-2计算数据，参照邻近矿井实际抽采情况，取矿井高负压瓦斯抽采量（纯量）为25m3/min。
2）矿井低负压瓦斯抽采量计算
根据瓦斯预抽量后预测，矿井绝对瓦斯涌出量为15.43 m3/min,采煤瓦斯涌出量为6.07m3/min，占39.34%；掘进工作面瓦斯涌出量为2.392m3/min，占15.50%；则采空及老空区瓦斯涌出量为6.97 m3/min，占45.16%。在矿井采动影响下进行采用抽放时，由于瓦斯动平衡被打破，煤层瓦斯涌出量将发生新的变化，其变化规律根据抽放方式、采动影响以及围岩情况、煤层透气性系数以及地质构造有较大的关系，其影响较为复杂。根据同类矿井瓦斯抽放经验，本矿井低负压抽放瓦斯纯量按8m3/min考虑。
3）矿井瓦斯抽放量
经计算，矿井抽放纯量为33m3/min，其中高负压瓦斯抽采量（纯量）为25m3/min，低负压抽放瓦斯纯量按8m3/min考虑。
年抽放瓦斯量17.3448Mm3（纯瓦斯量） 4）抽采年限
经计算，矿井瓦斯抽采服务年限为24.2a。 5）瓦斯抽采率
根据以上瓦斯涌出量计算可以看出，本煤层顺层抽采，高负压瓦斯抽采量（纯量）达25m3/min，预抽时间在0.6年时，才能将开采煤层瓦斯含量降到7.8m3/t以下，解突后才能进行开采。此时回采采区及矿井瓦斯涌出量仍然大于矿井正常通风所能排出量，因此还必须进行卸压抽采，此时除高负压系统继续工作外，设计还增加了低负压抽采系统，计算在抽采率达到46%时，在回采工作面配风16m3/s时，才能解决工作面瓦斯问题。
三、矿井瓦斯抽放方案初步设计
1、矿井瓦斯来源分析
1.1矿井瓦斯来源及涌出构成
矿井瓦斯分别来源于回采工作面、掘进工作面及采空区。
1.2回采工作面瓦斯来源及涌出构成
矿井开采M18煤层，除M18煤层本煤层瓦斯涌出外，其相邻煤层亦有瓦斯涌向开采层工作面，影响范围内的煤层有下邻近层M21、M23煤层。M18煤层工作面瓦斯涌出量及来源详见表3-4-3。
表3-4-3开采M18煤层工作面瓦斯涌出量及来源表 煤层 M18 瓦斯涌出量（m/t） 本煤层 11.21 邻近层 6.44 3合计 17.66 涌出比（本煤层/邻近层） 63/37 绝对涌出量3（m/min） 15.88