第二节 抽采方案及方法

一、瓦斯抽采系统的确定

为确保矿井对瓦斯抽采泵的安全管理，保证抽采系统正常、稳定运行，从抽采、治灾，管理、瓦斯利用等方面考虑，设计选择的抽采系统为矿井地面永久瓦斯抽采系统。 二、瓦斯来源分析

根据江市安全生产监督管理局文件《关于全市矿山瓦斯等级鉴定结果的通知》显示：2007年度xxxx煤矿相对瓦斯涌出量为18.05m3/t，绝对瓦斯涌出量为17.76 m3/min，属高瓦斯矿井。

矿井瓦斯主要来源于开采煤层及煤层开采后的裂隙带。在开采过程中，吸附在煤层中的瓦斯将被释放出来，造成工作面隅角瓦斯浓度超限。煤层顶部大部分地段与砂岩直接接触，岩层基本稳定，但北翼大部分地段有伪顶，伪顶以炭质页岩为主。顶板大多含有煤屑，质软。且顶板0.4m～1.0m处含有一薄煤层，厚度在0.2m左右。在开采后，顶板垮落等造成的裂隙也会使这些地方吸附的瓦斯释放出来，常造成工作面隅角、尾巷、回风巷的瓦斯浓度较高。 三、 抽采设计方案

1、瓦斯治理(抽采)总体方案

①老空区瓦斯，采用密闭墙插管实施限制抽采。

②采煤工作面回风隅角瓦斯实施埋管抽采，对应的裂隙带瓦斯实施高位顶板孔抽采。

③若采煤工作面开采过程中瓦斯超限或放炮时瓦斯超限，用通风方法解决瓦斯问题不合理时，可以在本煤层布置顺层钻孔预抽煤层瓦斯，实施“先抽后采”。

④煤巷掘进工作面掘进时“边抽边掘”或“先抽后掘”。

⑤设计建议矿井在石门揭煤时编制石门揭煤预抽煤层瓦斯的专项设计和施工技术安全措施。

2、设计首抽区域及抽采方法确定

根据瓦斯治理总体方案和矿井生产现状，设计首抽区域及抽采方法如下;

① 5015南回风巷、5013南回风巷、5011南回风巷、5008南回风巷、5008北回风巷布置高位顶板瓦斯抽采孔。

② 5015工作面、5013工作面、5011工作面、5008工作面隅角实施埋管抽采隅角瓦斯。

③ 5019南回风巷掘进工作面、5017运输巷掘进工作面、5010运输巷掘进工作面预抽或边掘边抽瓦斯。

④+100m水平11上山采空区处、+50m水平1004北回风上山采空区

处分别布置插管抽采老采空区瓦斯。 三 、抽采方法

1采空区高位顶板孔抽采 1）“煤层采后裂隙带”预计

高碳煤层平均厚度约0.8m，工作面采高0.8m，根据高碳煤层顶板岩性，预计采后冒落带高度小于12m；裂隙带处在冒落带以上，距煤层约12m～40m，见图2-2。预计高碳煤层开采后，冒落角55o，卸压角750。

高碳冒落带≤12m55°裂隙带12～40m

图 2-1 高碳煤层采后裂隙带预计

2）抽采工艺

抽采原则：当回采工作面回风隅角瓦斯超过2%或回风巷中出现瓦斯超限时，可以考虑对采空区实施顶板钻孔抽采。钻孔布置的关键是钻孔的角度，要求钻孔进入采空区裂隙带，终孔位置不能太高，也不能太低，钻孔还不能被冒落岩石所切断。只有选择合理的钻孔参数，才能抽出较高浓度的采空区瓦斯，并能有效解决上隅角瓦斯超限等问题。

钻孔布置：在工作面回风巷中，沿回风巷方向， 从开切眼开始退后30m位置布置第一个钻场，然后每间隔20m布置一个钻场。每个钻场向工作面采空区施工3～5个煤层顶板穿层钻孔(钻孔终孔于裂隙带)，接管抽采采空区瓦斯。

现对5008采煤工作面进行设计。在5008采煤工作面回风巷沿开切眼退后30m位置布置第一个钻场，向工作面采空区施工3个高位顶板孔。工作面沿回风方向每间隔20m施工一组高位顶板孔。各钻孔终孔点终孔于顶板裂隙带，设计钻孔终孔点距煤层顶板（垂距）30m（抽采后根据实践调整）。抽放钻孔设计详见图2-2a和图2-2b，钻孔布置参数见表2－1a和2-1b。

5011采煤工作面、5013采煤工作面和5015采煤工作面高位顶板孔的布置可参照5008采煤工作面进行设计。

55°钻孔布置平面图A工作面回风巷污风抽放钻孔采空区工作面新风工作面运输巷A点放大图剖面图抽放钻孔

图2-2a 5008工作面开切眼回风巷高位顶板孔布置示意图

钻孔布置平面图A工作面回风巷B污风抽放钻孔采空区新风工作面运输巷B点放大图剖面图抽放钻孔AB

图2-2b 5008工作面回风巷高位顶板孔布置示意图

表2-1a 5008工作面开切眼顶板抽放钻孔参数表

孔号 1 2 3 合计 与巷道中线偏角 （） 3.2 11.1 25.4 倾角（） 孔深（m） 26 25.4 23.1 46.7 47.2 49.7 备注 钻孔方位以巷道中线为参考，偏角，左偏为“+”，右偏为“-” 143.6 注意： 1、施工过程中，必须采用压力水排渣，且有足够的压力和流量；无水或压力水流量不足时，不得施工钻孔。 2、施工钻孔时根据施工时的具体情况，调整钻孔参数，确保钻孔施工到位 3、顶板抽采钻孔必须下导管至封孔段前方3～5m，导管末端2m钻孔(导管直径10mm)3