1绪论
煤层瓦斯抽放一般是指利用瓦斯泵或其他抽放设备，抽取煤层中高浓度的瓦斯，并通过与巷道隔离的管网，把抽出的高浓度的瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。目前认为，煤矿瓦斯抽放不仅是降低矿井瓦斯涌出量，防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施，而且抽出的瓦斯还可以变害为利，作为煤炭的伴生资源加以开发利用。 1.1选题目的及意义
今年三月份，在指导老师的安排下我来到了薛村煤矿实习了一个月。薛村煤矿为煤与瓦斯突出矿井，存在突出危险性，且曾发生煤与瓦斯突出事故。本次设计是以在薛村煤矿实习中收集到的生产图纸和资料为依据，对薛村煤矿十一盘区进行瓦斯抽采初步设计。
作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，本次设计主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计。在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程，温故而知新的同时学到了生产工作过程中的经验。 1.2国内外研究现状简述
一、国外概况
（1）系统地进行瓦斯抽放于一九四三年，在德国鲁尔矿区的曼斯弗尔德矿井。 （2）1950～1991年，世界煤矿瓦斯抽放量基本呈线性增长，1991年全世界约有565～580座煤矿抽放瓦斯58亿m3（410万t/a）。
（3）据有关统计资料，年抽放量超过1亿m3的国家有10个，即独联体、美国、中国、英国、德国、日本、波兰、搜克、法国和澳大利亚。
二、国内概况
2006年，中国年瓦斯抽采量达到3000Mm3，利用量达到1200Mm3，阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚顺、淮北等10个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100Mm，地面抽采量为130Mm3，新打地面钻井约800口，地面钻井总数约1400口，发电装机容量12×104kW，建设中的装机容量达34×104kW。2008年，我国瓦斯抽采量达到58亿m3，比2005年增加150%；瓦斯利用量比2005年增长160%。2009年1~10月，累计抽采量达50.2亿m3，利用量15.1亿m3，同比分别增长9.8%、10.2%。2009年全国抽采瓦斯量74亿m3，利用量25.3亿m3，其中井下抽采64亿m3，地面抽采10亿m3，2010年全国抽采瓦斯量88亿m3，利用量36亿m3，其中：井下抽采73.5亿m3，地面抽采14.5亿m3。目前，我国民用瓦斯用户约90万户，瓦斯发电装机容量达92万kW。
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1.3设计依据
（1）《矿井瓦斯抽采管理规范》（煤安字[1997]第189号）； （2）《矿井瓦斯抽采规范》（AQ1027—2006）； （3）河北省煤炭工业管理局文件（冀煤安[2007]1号）； （4）《矿井抽采瓦斯工程设计规范》（GB50471-2008）； （5）《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）； （6）《煤矿安全规程》（2006）；
（7）《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026—2006）； （8）《峰峰集团有限公司薛村矿矿井地质报告》（2003）； （9）薛村矿采掘工程平面图（1:2000）（2008）。
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2矿井概况
2.1井田概况 2.1.1交通地理位置
薛村矿井田在峰峰煤田东北部，位于邯郸市峰峰矿区大社镇境内。 地理坐标：北纬36°33'，东经114°11'。
薛村矿交通条件便利，有运煤铁路专线和公路与主干线相连。运煤专用线自本矿储煤场经牛儿庄、羊渠河到新坡站编组，至马头站与京广线接轨。公路北线经战备路22.5km到邯郸,南线经马头47km到邯郸，东距107国道、京深高速公路15km，向北15km与309国道相接。如图2-1交通位置示意图中A所示。
图2-1交通位置示意图
Figure 2-1The traffic location diagram
2.1.2气象
薛村矿井田属温带大陆性气候，每年十一月至次年三月为冬季，寒冷干旱，多刮西北风，二月至九月为雨季，多刮南风与东南风。年最高气温43℃，最低-15.7℃，平均气温13℃，年最大降雨量1273.4mm，最小降雨量374.9mm，年平均降雨量616.1mm，最大风速21.7m／s。最大冻土厚度22cm。
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2.1.3水文情况
井田内主要有东西向冲沟四条。在井田内香山村西北有泉两个，经常有水涌出，形成一条小河，水量234.6 L/min。此外有观音沟、南岗沟、二十四会沟及断头沟四条。平时干枯无水，每逢雨季水流倾沟而下，但几小时即降落无水，故称一时河。 2.1.4地震
该地区地震裂度8度，地震比较活跃，有关地震情况远在公元230年即有记载，历史上对邯郸地区有破坏性的地震达十四次之多，公元1830年磁州大地震是最严重的一次，波及六省一百四十县。峰峰矿务局设有地震观测站。 2.2 井田地质特征 2.2.1 地质构造
薛村井田位于峰峰煤田的东北部，鼓山复背斜之东翼。地质构造单元属亚洲东部新华夏构造体系的一部分。总的构造轮廓为单斜，煤岩层大致以西南高，东北低呈扇形展开。在井田浅部形成以西部F4断层、东部F3断层为边界的地堑构造，构成西部构造区。井田东深部（原为扩大区）以褶曲构造为特征，形成东部构造区，其中有代表性的为南旺向斜构造。
在西部构造区内，以宽缓的褶曲和以正断层为主要表现特征，与区域构造体系基本一致。受F4-F3东西两大型构造的控制，次一级的断裂构造发育，主要发育NE及NNE向断裂，NW向断裂构造次之。两方向的构造构成了井田内的主要构造轮廓。多呈雁行式平行排列。
井田东深部构造区内，以褶曲构造为主要特征，主要有92102、92106、92101向斜构造及南旺背斜构造。断裂构造以井田北部构成北西向地堑构造的F9、F22及北东向的F14断层为主。受构造的控制煤岩层产状变化大。
由于井田内褶曲及断裂构造的影响，使井田内的煤（岩）层呈波状起伏，地层产状变化大，煤（岩）层倾角在0°~47°之间，断层的切割破坏了煤岩层的完整性。中煤总生字（1991）第338号文批复矿井地质条件分类结果中，构造定为Ⅲ类。
（一）、褶曲构造
井田内褶曲构造比较发育。西部构造区主要表现为宽缓型，东深部表现为紧密型。在西部构造区，以南岗穹窿构造为主体，煤岩层产状以穹窿顶部为中心向东及东南、东北部呈扇形展开，另外发育有香山构造盆地、乐意庄向斜、乐意庄鞍部、大淑村背斜、牛薛边界鞍部等褶曲构造。在东深部（原扩大区）以南旺背斜构造为主体，并发育形成次一级的向、背斜。这些褶曲的轴向以NNE向者据多，与新华夏构造体系相一致。个别褶曲轴向为NE向。这些褶曲的形成使井田内煤岩层起伏大，对水平及盘区的布置影响不大，但对工作面的布置及回采有一定的影响。褶曲构造分述如下：
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（1）、南岗穹窿：位于井田浅部（上部），井田内延展长度2500米。穹窿顶部在南岗村西南角附近，煤（岩）层产状由穹窿顶部向东南、东北、西北、西南方向倾斜，其西部为F4断层。穹窿被F10、F12 、F4、F13断层切割形成一系列地堑、地垒构造。
（2）、香山向斜：位于井田的深部（下部），位于七盘区，为构造盆地。井田内轴向延展长度1500米，宽幅750米，北部轴向近S—N，向南轴向转为NE—NNE向。向斜西翼倾角5~8°，东翼倾角7~35°，受断层影响局部达40°。两翼极不对称，向斜南至牛补3地质钻孔附近，北至六盘区92604、92602切眼，西至五盘区，东至F3断层上盘。该向斜经七盘区野青、大煤工作面的回采证实要素可靠。
（3）、乐意庄向斜：位于三水平西翼。三水平东大巷、东付巷掘进时均有揭露。向斜轴向为NNE或SSW向，轴向延展长度550米，宽幅350米，向斜两翼基本对称，倾角5°~18°，该向斜因揭露点少，需要进一步证实。
（4）、乐意庄鞍部：位于六盘区中部，在乐意庄向斜与香山向斜两向斜轴消失处形成了鞍部构造。井田内延展长度800米，宽幅500米，两翼倾角5~7°。该鞍部构造在六盘区北翼皮带机道及六盘区轨道石门、六盘区92602、604工作面、三水平南大巷、水仓、泵房均有揭露，要素可靠。
（5）、大淑村背斜：位于井田十一盘区北部边界处。由29、28、N05、1329地质钻孔控制，地表位于大淑村村西。背斜顶部为F3断层切割。该背斜轴向近S-N与F3断层北部走向基本一致，两翼基本对称，倾角7~18°。井田内轴向延展长度750米，宽幅450米，向北延展到大淑村井田，南部延展到92605工作面附近。该背斜全部为钻孔控制，要素不可靠。
（6）、南旺背斜：位于井田东深部（十盘区东北部）。轴向NNE，背斜北翼岩层倾角5°~7°，南翼倾角3°~15°，两翼不对称，井田内轴向延展长度800米，宽幅650米，东至F11号断层，西至1317地质钻孔附近。该背斜 在92106、92107、92108、92109工作面大煤采掘时均揭露实见。
（二）、断裂构造
薛村矿通过40余年的采矿活动，揭露了大量的断裂构造，其中大型断层9条，中型断层12条。断裂构造十分发育。井田内断裂构造走向以NNE、NE和NEE三组方向为主，NW向断裂为辅。所揭露的大断层全部为高角度正断层，倾角以55°~75°居多。断层带宽度不一，一般在0.1~4米之间，有的为紧闭型，断层带内物质复杂，为断层泥、断层角砾岩及糜棱质物质。断层面一般平整、光滑具有擦痕、阶步。1989年地质分类构造评定为Ⅲ类。
（三）、陷落柱
井田内已揭露陷落柱八个。其形状为上小下大近园形或不规则形。柱体接触面附近围岩受牵引，具弯曲并向柱内倾斜，柱体内充填物为各层岩石碎块，最大直径达6m，棱角明显，无分选性，排列紊乱。充填物最高层位在煤系地层上部石盒子组岩层。充填密
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