采空区埋管抽放方案设计方案
双龙煤矿应用埋管法抽放上隅角瓦斯分析
李智飞 张延顺
双龙煤矿应用埋管法抽放上 隅角瓦斯分析
２１ ０ ０年
双 龙 煤 矿 应 用 埋 管 法 抽 放 上 隅角 瓦斯 分 析
李智飞 ， 张延顺
（ 陕西双龙煤业开发有限责任公 司，陕西 黄陵 ７ ７０ ） ２３６
摘
要： 为解决 上隅 角瓦斯积聚 带来 的重大安 全隐 患 ， 结合 双龙 煤 矿在 治理 瓦斯 方 面的经 验 ， 对埋
作 面上 隅角 附近沿 煤 柱 侧 风 流 处 于层 流 状 态 ， 自采 空 区涌 出的 瓦斯 在此 处 难 以被 风 流稀 释 ， 造成 上 隅 角 瓦斯往 往 高于 规定 值 ， 过 在 工 作 面上 隅角 向老 通 空 区埋设 抽放 管路 ， 从而 消 除上 隅角 瓦斯积 聚现 象 ，
管法治理 上 隅角 瓦斯的 方法进行探 析 。 关键 词 ： 管法 ； 埋 抽放 ； 瓦斯 ； 经验分析
中图分 类号 ：Ｄ １ ． ２ Ｔ ７ ２ ６ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ：６ １ ７ ９ ２ １ ０ — ０ ０～ ２ １ ７ — ４ Ｘ（０ ０） １ ０ １ ０
０ 引言
技大学 ， 采煤工程师， 现从事煤矿通风安全管理及安全生产工作 。
第 １ 期
李智飞 张延顺 双龙煤矿应用埋管法抽放上隅角瓦斯分析
斯 向采 空 区 内缓 慢 、 匀地 释 放 ， 均 同时 在 Ｕ 型通 风
系统工 作面 风压 的影 响下 ， 作 面 进 风 侧 及 工作 面 工 中部瓦 斯被漏 风稀 释 ， 涌 向工作 面 回风侧 ， 并 由于工
双龙煤矿隶属陕西煤业化工集团公司， 位于陕 西 省黄 陵县双龙镇 ， 矿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ采用 中央并 列式通 风 ， 主要 通 风机工作 方法为 抽 出式 ， 期 以来 采 煤工 作 面上 长 隅 角瓦斯超 限 问题 一 直 困绕 着 该 矿 的安 全 生 产 工
采空区埋管抽放在卧龙湖煤矿102工作面的应用
。
在近代煤 炭开 采史上 ， 瓦斯灾 害每年都 造成 大国 ９％以上 ５ 的煤矿 为井＿ Ｔ开采 ， 大多数 为瓦斯矿 ， 高瓦斯 绝 且
矿 井 和瓦斯 突 出矿 井 占 ４ ％Ｅ，在 我 国的煤 炭事 ８ 故 中 ７ ％以上 是 瓦 斯事 故 。随 着 开 采 深度 的增 ０ 加， 导致煤 层地 应力高 、 瓦斯压 力大 、 瓦斯含量 高 ， 再 加上地质 构造 复杂 、 质松软 且透气 性低 ， 煤 瓦斯
作 的重点是 抽采采 空 区涌 出瓦斯 ，采 用工作 面埋 管抽 采方法抽 采 上隅角 瓦斯 。
１ 矿 井和 工 作 面概 况
卧龙湖 煤矿位 于淮北煤 田的西部 ，为煤 与瓦
斯 突 出矿 井 ， 井 可 采煤 层 四层 ， 别 为 ６ ７ ８ 矿 分 、、 、 １ ０煤 ， 均为突 出煤层 。矿井采 用立井 、 主要石 门和 大 巷开拓方 式 ，采 用一个水 平上 、下 山南北 翼开
（ ） 穿 层钻 孔预抽 回采 区域煤层 瓦斯 的 区域性 防突 措施 ，并 采用残余 瓦斯压 力及 残余 瓦斯含 量两个 指标 对 回采 区域 进行 了区域措施 效果 检验 。
１２工作 面采用倾 斜 长壁 后退 式综 合机 械化 ０
回采工 艺 ， 次采全 高 、 一 自然跨 落 法管 理 顶板 ， 采 高 ２５Ｉ。工 作 面 采用 “ ” 型通 风 ，平 均 风 量 ．Ｔ Ｉ ｕ
［ 摘
要 ］ 采 空 区上 隅 角瓦斯是 回采 工作 面 瓦斯 涌 出主要 来 源之 一 ，而采 空 区 瓦斯抽 放 具有 抽放 流量 大 、 来源稳 定等特 点 ， 成为 回采 工作 面瓦斯 治理 的重要 手段 。尤其 是对 于
煤层 预抽 效果 不理 想 、 空 区瓦斯 涌 出量 大的 工作 面 ， 空 区埋 管抽放 方 法经现 场 采 采 应 用 ， 果较好 。通 过建 立地 面永 久抽 采 系统 ， 空 区涌 出瓦斯 和预抽 瓦斯 将 用 于 效 采 瓦斯发 电， 实现 煤与 瓦斯共 采 ， 变废 为 宝 ， 碳环保 。 低
采空区埋管抽放瓦斯在王庄矿6206综放面的应用
在抽 放 硐室 进 气 管 路 上安 装 监 控 监 测 设 备 ， 能
斯积聚 ， 见图 １ 。在综采放顶煤工作 面， 因排头 、 又 排尾 架不 放煤 ，更是 形 成 了 风流 的死 角 ， 排 尾 架 使
收 稿 日期 ：０ ８０ — ２０ － １ ９ ７
到 ４ ０１ 后 ， 巷专 用 抽 排 风 机 解 决 上 隅 角 瓦斯 的 ０ Ｉ 尾 Ｔ
图 ２ 采 空区埋管抽放解决上隅角瓦斯示意
３ 采 空区埋管法治理上 隅角瓦斯实施方案
在６ ２下 山专 用 回风 巷和 ６ 道之 问建立 瓦斯 ２轨 抽 放硐 室 ， ６ 在 ２下 山专 回 和 ６ ０ ２ ６风 巷 内 布 置抽 放
８ ｎ／ ｉ， 套 电机 功 率 １０ｋ ， 用 “ 专 ” ５ｉ ｒｎ 配 ａ １ Ｗ 采 三 供 电； 考虑 到 垮落 的煤 和 岩 石 碰 到 埋 管 时 可 能产 生 火
花 引起 危 险 ， 用外 径 为 ３ ７ｍｍ 的 Ｐ 选 ７ Ｅ管 。
回风 口呈直角转弯 ， 使得上 隅角风流形 成涡流 区，
ｌ ６０ ２ ６工作 面概况
王 庄 煤 矿 主 采 的 ３ 煤 层 赋 存 于 二 叠 系 山西 组
和后 溜机尾 处 瓦斯 积 聚更加 突 出 。
上 隅角
地层中下部 ， 为陆相湖泊型沉积 ， 煤层厚度稳定 ， 为 ６２ ６ ８ｍ， ．～ ． 平均 ６ ５ｍ ． 。全煤含夹矸 ５层 ， 上部含 夹矸 ２层 ， 下部含增值矸 ３层 ， 累计厚度为 ０ ４１。 ． Ｉ Ｔ 煤 层倾角 ５～６ 。 。 ６０ ２ ６工 作 面位 于 ６ ２采 区下 山 ， 本 矿 埋 藏 最 是 深 的工作 面 之一 。工 作 面运 巷 沿 南 北 方 向布 置 、 长 度为 １ ０ ； ０ｉ 工作面前 ６０ｉ ８ ｎ ８ ｎ切眼长为 １２１， ４ Ｉ Ｔ 后 １１０Ｉ切 眼长 为 ２８ｍ。工 作 面 采 用 一 次 采 全 高 ２ ｎ ３
平沟煤矿瓦斯治理中采空区埋管抽放技术的应用
根据 ２ １ 年 新 出版 的 《 矿 安 全规 程 》第 一 三 ００ 煤 十三条 规定 ： “ 瓦斯 矿井 ：矿井 相 对 瓦斯 涌出 量 高 大于 ｌｍ ／ 或 矿 井 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 大 于 ４ ｍ ／ ０ ３ｔ ０
ｍｎ ，可以判定平 沟煤矿 为高 瓦斯 矿井 。 ｉ”
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ａ ａｙ ｅ ｈ ｅ ｓ ｎ ｂ ｈ ｉｃｅ ｓ ｆｇ ｓ ｅ ｓｉｎ ｉ ｈ ｎｎ ｒｍｅ ｓ ａ ｄ ｅ ｐｌｉ ｓ ｔｅ ｓｒ ｃ ： ｔ ｎ ｌｚ ｓ ｔｅ ｒａ ｏ ｓ ｔｒｔ ｅ ｕ ｒａ ｅ ｏ ａ ｍｉｓｏ ｎ ｔ ｅ ｍｉ ｉｇ ｐ ￣ ｓ ， ｎ ｘ ａｎ ｈ
神 华集 团乌 海能源有 限责任 公 司平沟煤矿 位于 内蒙古乌 海市海 渤湾 区卡 布其 ，矿井核定 生产能 力
由于煤层 地 质条 件 复杂 ，煤 层在 开 采过 程 中， 破坏 了煤 （ ）体 的原始压 力平衡状 态 ，上 、下部 岩 负荷卸 除 ，引起 煤 （ ）体 移动 ，并 向采 空 区方 向 岩
第 ５期
平沟煤矿 瓦斯 治理 中采 空区埋管抽放技术 的应用
３ ３
证 了采煤 工 作面安 全 、高效 、稳定 地生 产 。
第 ７卷 第 ５期 ２１年 １ ００ ０月
巾 【煤 层气 玉 ｌ
ＣＨＩ ＮＡ Ｃ０ＡＩＢ ＪＥＤ ＥＩ ＡＮＥ Ｍ Ｈ
Ｖ １７ Ｎｏ． ｏ ． ５
Ｏｃｏ ｅ ． ０１ ｔｂ ｒ２ ０
平沟煤矿瓦 斯治理中 采空区埋管抽放技术的应用
袁绍 国 臧建 领 。 周连 春
（ ．内 蒙 ‘ 技 大 学 矿 业 学 院 ， 内蒙 １ 科 １
ａｅ ｕ ｎ ｈ ｎｎ ｒｃ ｓ ｆ０ ０ ｒ ｉｇ ｆｃ ，Ｐｉｇ ｏ ｏ ｌＭｉ ｅ ｗｈ ｃ ｎ ｕ ｅ ａｅ，ｓａ ｌ ｎ ｌ ｔｓｄ ｒ ｇ ｔｅｍｉ ｉｇｐ ｅ ｓｏ ９ ８ ｗｏｋ ｎ ａ ｅ ｉ ｏ ｎ ｇ ｕ Ｃ ａ ｎ ， ｉｈ ｅ ｓ ｒ ｓａ ｓｆ ｔｂｅ ａ ｄ ｅ －
上隅角埋管抽放措施
3102采面上隅角瓦斯抽放埋管安全技术措施为提高3102采面上隅角瓦斯抽放效果，在采面上隅角预埋一趟Φ150mm抽放管路（Φ150mm×3m无缝钢管）用于抽放采空区的瓦斯，为保证施工质量和施工期间的安全，特制定本安全技术措施，并严格贯彻落实。
一、施工技术措施1、用Φ150mm无缝钢管在回回风巷上隅角处沿走向预埋。
2、预埋抽放管路时，要将管子吊挂在回风巷上帮上，每根管路吊挂不少于四处，并在吊挂处用绝缘物体隔开。
抽放管路距离回风巷底板高度不低于1.5m。
3、在第一根抽放管末端处要进行加强支护，并在第一根抽放管末端加设大眼滤网。
4、结合采面回采进度及时续接管路，续接采空区抽放管路前准备好螺栓螺帽、密封垫、绝缘垫等备件。
5、预埋的抽放管路连接要严密，确保接口严密不漏风，保证抽放效果。
6、与抽放管路连接的埋吸管要吊挂平直，连接处做到连接牢靠严密，防止移动管子过程中拉开。
7、当采空区中抽放管路达到15m时，采空区要用编织袋装碎煤进行密闭。
在密闭时平行于原管路预埋一根抽放管，与原抽放管路重叠搭接4m，并在末端加设大眼滤网，外口处用编织袋装煤进行封闭。
8、密闭后，把埋吸管与原抽放管进行断开后，将原抽放管进行封闭，将新铺设的抽放管外口封闭打开，然后连接至埋吸管上进行采空区抽放。
9、做好采面的上封、下堵工作。
下隅角挡风障吊挂严实，长度不少于10米，尽量减少漏风，上隅角坚持打封堵墙，封堵墙与回风巷上帮成钝角，当上隅角瓦斯浓度达到0.5%时及时吊挂导风帘处理。
10、每班坚持对对于工作面上、下隅角、机尾进行洒水。
各班班长负责严格督促执行，瓦检员现场监督检查。
11、上、下隅角的锚杆盘、锚索盘按要求进行处理，保证顶板冒落严实，减少向采空区的漏风。
当上、下隅角顶板破碎时锚杆盘、锚索盘可不予拆卸。
12、通风科加强采面上隅角及回风流CH4、CO2浓度检查。
通风科瓦斯员每班在上隅角同一地点检测三次并向调度室汇报。
二、施工安全措施及质量要求1、人员施工作业前，要检查作业地点顶板情况，发现不安全隐患，及时处理。
埋管工程方案怎么写
埋管工程方案怎么写一、背景介绍埋管工程是指将管道埋设在地下的工程，包括给排水管道、天然气管道、电力线路、通信线路、地热管道等。
埋管工程的设计、施工和管理直接关系到城市交通、市政建设等方面。
因此，制定一套科学合理的埋管工程方案对于城市建设具有重要意义。
二、目标本次埋管工程的目标是将市区中心的给水管道进行改造升级，以提高供水效率，减少管道漏水率，确保城市居民的生活用水安全。
具体目标包括：1. 更换老化管道：对已使用多年甚至有泄漏的管道进行更换，以提高整体供水系统的稳定性。
2. 更新管道材料：采用新型的耐腐蚀材料，减少管道的腐蚀程度，延长使用寿命。
3. 提高供水效率：对现有管道进行合理布局设计，减少输水阻力，提高供水效率。
4. 提高管理水平：引入先进的管道监测技术，实时监测管道情况，及时发现和排除漏水隐患。
5. 提高应急处理能力：建立健全的应急处理机制，一旦发生漏水事故，能够迅速响应和处理。
三、地理调查在确定埋管工程方案的设计时，首先需要对地理条件进行仔细调查分析。
本次埋管工程的总长度约为10公里，穿越市区及郊区。
地理条件较为复杂，需要考虑以下因素：1. 地质情况：了解地下地质构造、土层情况、岩溶地貌等地质因素，以确定埋管的深度和可行性。
2. 管线布局：通过地理调查，确定管线沿线的交通状况、建筑物分布、绿化植被等情况，以便设计最佳的管线布局方案。
3. 管道敷设点：通过地理调查，确定管道敷设点的具体位置和条件，以保证施工安全和经济合理性。
四、设计方案1. 管道材料选择：采用聚乙烯管道作为主要材料，具有良好的耐腐蚀性能和抗冲击性能，适合多种地质条件下的使用。
2. 管道敷设方式：采用开挖法进行管道敷设，对于需要穿越交通要道和建筑物的地段，将采用横向钻孔技术进行管道敷设，以减少对交通和建筑的影响。
3. 管道布局设计：在设计管道布局时，考虑到未来城市发展的需要，尽量选择沿街埋设，以便将来的维护和检修。
4. 防渗处理措施：针对可能出现的渗漏问题，采用沥青防腐和外包覆防腐处理，增加管道的使用寿命和安全性。
易燃煤层综放面采空区埋管抽放瓦斯技术应用
２１年第４ ０１ 期
总第１ 期 ０ ３
易燃煤层 综放面采 空区埋管抽放 瓦斯技 术应 用
邵 轩 。陈素 营
（ 义马煤业集团股份有限公司 常村煤 矿 ， 河南 义马 ４ ２ ０ ） ７ ３ ２
摘 要 通过对低 瓦斯矿井综放工作面的瓦斯涌出来源及规律分析 ，有针对性的实施 采 空区埋管抽放瓦斯技术， 并辅以上 隅角插 管抽放方式， 同时提 出上下隅角堆垛土袋墙 、 下 隅角注氮等措施 ， 从而得 出最佳埋 管抽放步距与防火关系， 不仅提 高 了瓦斯抽放效果， 有效 防止 了上 隅角 瓦斯超 限 ， 防止 了采 空 区遗 煤 自燃 发 生 ， 证 工作 面安全 生产 。 也 保 关 键词 采 空 区；瓦斯 涌 出 ；预埋 管 ；抽放 中图分 类号 ： Ｄ １ ． 文 献标 志码 ： 文章 编号 ：０ ９ ０ ９ （ ０ １ ０ — ０ １ ０ Ｔ ７ ２６ Ｂ １０ — ７ ７ ２ １ ）３ ０ ３ — ２ 常村煤 矿属低 瓦斯矿井 ， 矿井绝对 瓦斯 涌出量 １ ～１ｍ ｍｎ 矿井唯一生产的 ２ 盘区东翼赋存一 ２ ５ Ｔ ｉ。 １ 高 瓦 斯 条 带 ，顶 分 层 开 采 时 瓦 斯 涌 出量 大 且 不 稳 定 ， １ 区 按 高瓦 斯 区 管理 。 年 来 ， 着 矿井 向深 ２ 盘 近 随 部 延 伸 开 采 及 综 采 放 顶 煤 开 采 工 艺 的推 广 应 用 ， 工 作 面 瓦 斯 涌 出量 呈 上 升 趋 势 ， 常情 况 下 ， 取 上 正 采 隅角插管抽放技术具有一定效果 ， 但在气压变化和 顶 板 周 期 来 压 时 ， 隅 角 时 常 出 现 瓦 斯 积 聚 超 限 现 上 象 。因采 空 区埋 管 抽放 能 更 好 地 防治 上 隅 角 瓦斯 超 限 问题 ， 自去 年 ７月 份 开 始 应 用 该 技 术 以来 ， 大 极 地 减 少 了上 隅角 瓦 斯超 限次 数 ， 证 了安 全 生 产 。 保
官地矿28408工作面埋管抽采技术研究应用
“ 型 通 风 系统 ， Ｕ” 配风 量 为 １ ０ ／ ｎ ３ ０ｍ３ 。瓦 斯 绝对 ｍｉ
采 用 ２台 ｚ ｗＹ一 ５／０ 一 １０２０ Ｇ型 井 下移 动 式 抽 放
冒落 区 时 ， 第 １ 埋 管 甩 掉 ， 时连 接 第 ２趟 埋 将 趟 同 管进 行 抽放 ，以保 证抽 放 在 工作 面 后 部 的 ３ ０ｍ段 采空 区 内进 行 。依 照上 述 方法 依 次接 人第 ３ 、第 ４ 等埋 管 进行 抽 放 。
竖 ■ … … … … … ． … … ． … ．ｏ匿 … ‘
与６ 号煤层间距 ２ ４ ｍ左右 。８ 号煤层平均厚度为
４５ 结 构 复 杂 ， 部 含 １ 一 ．４ｍ， 上 层 ２层 的夹 石 。 夹石
确保工作面安全 回采。
变化范 围在 ０ ～ ．ｍ之 间， ．ｍ ２ ２ ２ 中间夹石呈透镜体 ， 不稳定 ， 常尖灭。 煤层倾角 ２ ～１。。 。 ３ 老顶为泥岩 ，
空 区 自燃 。
标 现象 ， 开始影 响正常 的采煤工作 ， 工作面推进速 度明显变缓 。当工作面继续向前推进 ， 风排瓦斯量
基 本稳 定在 ６５ｍ／ ｎ ． ，而 上 隅角 瓦斯 浓 度 超标 现 ｍｉ
象已时常发生 ， 严重影响了采煤作业 。
９
一
ｌ０ ２
Ｅ
ｊ ． － 一 一 ． １ 一． ．
泵。 ３３ 瓦斯 抽 放方 法 ．
涌 出量 ： ／ｉ ８ｍ３ ｉ；煤 尘 爆 炸 指 数 ：３３ ６ｍ３ ｎ ／ ｎ ｍ ｍ １．６ ％； 层 自燃 倾 向性 ： 煤 ８号煤 层 为 易 自燃 煤层 。
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采空区埋管抽放设计秦源煤矿瓦斯治项目理课题组2 0 1 0 年 1 月 1 0 日目录...........................................................................................................6.1 瓦斯抽放站设置规定 (7)6.2 瓦斯抽放站布置 (8).7.1 采空区防灭火设计 (9)7.2 管理制度 (11).1 概述采空区的瓦斯涌出是回采工作面瓦斯来源的重要组成部份， 普通它占总涌出 量的 20~80%，控制和管理好这部份瓦斯涌出，对保证工作面的安全生产具有重 要意义。
图 1 为采用后退式 U 型通风方式工作面采空区流场和瓦斯浓度分布的一 组摹拟试验结果， 从图中可以看出， 由于沿工作面进入采空区的风流携带采空区 的瓦斯大部份从上隅角附近返回工作面， 导致上隅角附近的瓦斯浓度较高。
当回 风巷风流中的瓦斯浓度达到 0.5~0.6%时， 在工作面的上隅角就可能浮现瓦斯浓 度超限现象(瓦斯浓度大于 1.0%)；若风巷回风流中的瓦斯浓度进一步升高，在 工作面上隅角的瓦斯超限值也进一步增多，同时超限区域也将扩大。
这样， 工作 面上隅角就成为重大瓦斯灾害隐患和瓦斯事故的高发区域， 它严重威胁着整个工 作面甚至采空区的安全、 限制了回采工作面的产量、 机电装备能力的发挥和经济 效益的改善。
近年来，由此引起的恶性瓦斯爆炸事故增多，教训极其深刻，引起 人们对采空区瓦斯管理的高度重视，并被列为急待解决的煤矿安全问题之一。
图 1 U 型通风方式采空区风流及瓦斯浓度分布(a)—流场分布； (b)—瓦斯浓度分布2 采空区瓦斯抽采概况采空区的瓦斯来源主要有： 在采空区遗留未回收的煤体所含的瓦斯和上、 下 邻近煤(岩)层、围岩受采动影响涌出的卸压瓦斯。
卸压瓦斯在采空区的分布主 要受两类因素影响：①地质与采动因素，由于各含瓦斯煤(岩)层的瓦斯含量不 同，它们距开采层距离以及层间岩性和结构等也不同， 它们所受采动影响 (变形、 破坏、卸压)的剧烈程度和滞后时间就不同， 卸压瓦斯涌入采空区时落后于工作 面的距离、时间、涌出强度大小和变化规律也不同；②通风与阻力因素，采空区Q=781(l/min) q C 5. 1(l/min)2 10%0 .5 5(a) (b).0 % %0 %3 %内风流分布除与工作面的风压、 风量以及工作面与采空区联通程度有关外， 还与 采空区空间位置上的顶板岩石的冒落情况、空洞的压实程度等密切相关。
因此， 必须掌握采空区瓦斯浓度的分布和变化规律， 才干对采空区的瓦斯涌出实施有效 的控制与处理。
采空区又是遗煤可能产生自然发火的区域， 秦源煤矿煤层有自然 发火危（wei ）险，控制最优抽采量和最佳抽采管口的位置，既有利于解决瓦斯问题， 又 能防止自然发火。
目前抽采采空区瓦斯的方法较多， 按回风巷的数量可分为两类， 共七种方法： (1) 留有煤柱的双回风巷工作面①利用尾巷或者底板岩巷作为钻场， 直接向采空区冒落拱打钻孔， 抽采采空区 瓦斯；②利用尾巷和回风巷之间联络巷的密闭墙，插管进行瓦斯抽采。
(2) 惟独单一回风巷的工作面 ①利用地面垂直钻孔抽采采空区瓦斯； ②利用专门的顶板巷道抽采采空区瓦斯； ③利用顶板水平长钻孔抽采采空区瓦斯；④利用回风巷顶板侧的钻场，打伸向采空区的迎面钻孔抽采采空区瓦斯； ⑤沿风巷在采空区内埋管抽采采空区瓦斯。
以上七种方法各有其优缺点和合用条件， 需根据不同的开采条件选用其中一 种方法或者两种方法的组合。
相比较而言， 埋管抽采法具有工程量较小， 工期较短， 工艺简单，费用低， 效果较好等优点。
由于它要在掌握采空区瓦斯涌出与风流运 动规律的基础上， 运用能在采空区恶劣复杂环境条件下可靠地实现抽采瓦斯管路 支管的开关的遥控和四防(防爆、防渣、防水和防砸)技术，并在防止自然发火 的条件下达到最佳的抽采效果，这在技术上是有相当的难度。
表 1 采空区埋管抽采最大瓦斯抽采量计算表 1 给出了不同埋管直径条件下采空区最大瓦斯抽采量计算结果， 从表中可 以看出， 采空区瓦斯抽采量主要取决于抽采浓度和埋管直径， 在相同瓦斯浓度条 件下，埋管直径越大，瓦斯抽采量越大。
埋管直径 200mm 时，瓦斯抽采量为 4.5m3/min 。
说明埋管法抽采瓦斯量是有限的，采空区瓦斯涌出量较小时可以单瓦斯抽采量 (m 3/min) 1.1 2.5 4.5管路直径 (mm) 100 150 200抽采浓度 (%)20 经济流速 (m/s)12序号1 2 3独使用，采空区瓦斯涌出量较大时可以配合其他抽采法综合使用。
3 采空区埋管抽放瓦斯技术原理走向长壁工作面，全面跨落法管理顶板，采用“U”通风形式，上隅角是最容易积聚瓦斯的地方，存在安全隐患。
上隅角瓦斯抽采技术是针对回采工作面上隅角特定范围采取的一种局部辅助抽采措施，其核心内容是消除上隅角局部可能积聚的高浓度瓦斯。
4 瓦斯抽采技术方案根据秦源煤矿综放面周围巷道布置及该采面现有瓦斯抽采管路布置形式，结合国内外现有采空区瓦斯抽采方法的分析，拟采用的瓦斯抽采技术方案为后退式风巷预埋管法抽采采空区瓦斯的技术方案。
随着回采工作面的挪移，将抽采管路预埋在采空区的风巷位置，根据已有的研究经验，预埋管抽采管口距工作面的距离在 30 米摆布时投入抽采，抽采管口的间距暂定为 30 米，为了减少采空区漏风和提高抽采效果，豫备在采空区上下两巷位置进行密闭，密闭位置距抽采管口 5 米摆布，密闭的间距 15 米。
为了提高抽采效果，预埋管路应做到四防(防水、防渣阻塞、防爆、防砸)，抽采管口用木垛保护，以使抽采管路处于可靠的工作状态。
为了确保抽采效果，应能对预埋管抽采管口进行控制，可采取以下三种方法中的一种：(1) 双埋管法：如图 2 所示，当第一条埋管达 30 米时，预埋第二条管路，在第一条管路的 60 米处用三通和阀门与第二条管路相接，此时第二条管路处于关闭状态，当工作面推过第二条管路管口 30 米时，打开第二条管路的阀门并投入抽采，挨次类推。
该方法的优点在于控制简单，缺点是管材消耗较大，不能根据实际情况对瓦斯抽采口进行调节。
(2) 气动阀门控制法：如图 3 所示，通过远控，实现采空区内部各个抽采管口的气动阀门的开闭。
该方法的优点是可节省预埋管路，能够根据实际情况对瓦斯抽采口进行调节。
但需要安设价格相对较高的气动阀门，且对施工工艺质量要求较高。
图 2 采空区瓦斯抽采方式一图 3 采空区瓦斯抽采方式二(3) 远控胶囊控制法：如图 3 所示，基本原理同方法(2)，远控胶囊的优点 是可节省预埋管路，价格便宜， 能够根据实际情况对瓦斯抽采口进行调节。
但需 要自制或者定做，且对施工工艺质量要求较高。
三种控制方式的对照，如表 2 所示。
表 2 采空区瓦斯抽采控制方式对照控制方式二远控气动蝶阀气动蝶阀安装在瓦斯抽采头上，通过安装在管路 内部的软胶管，在采空区 外面对瓦斯抽采头进行 调节远控气动胶囊 气动胶囊安装在瓦斯抽采头上， 通过安装在管路 内部的软胶管， 在采空区 外面对瓦斯抽采头进行 调节控制方式一采用普通手动蝶阀在采 空区外面对瓦斯抽采头对照项目控制方式瓦斯抽采口 采空区瓦斯抽采 管 瓦斯抽采泵30m 30m 30m 回风巷工采空区 作面远控阀门回风上山采空区瓦斯抽采 管 控制阀门 瓦斯抽采泵回风巷回 风 上 山采空区15m 15m瓦斯抽采头 密闭工 作 面30m 30m30m5 瓦斯抽采工艺参数试验初步设计，采空区上隅角瓦斯抽采需解决的瓦斯量确定为 2.0 m3/min 摆布。
采空区瓦斯抽采的瓦斯浓度>20%，取 20%进行计算，则瓦斯抽采管中的 流量>10m 3/min 。
根据初步拟定的技术方案， 采用后退式预埋管法， 采空区抽采工艺参数如下。
1)抽采瓦斯管径抽采瓦斯管径的计算公式为：d = 0. 1457 . (Q /V )0.5 (1)式中， d 为抽采管内径， m ；Q 抽采管内瓦斯混合流量， m 3/min ；V 为抽采管内 瓦斯流速，普通为 5~15m/s 。
将Q = 10m 3 /min ，V = 12m/s 代入式(1)计算可得 d = 0.133 m ，取 6 寸管即 d = 0. 15m 。
2)抽采口的设计抽采口结构示意图见图 3。
3)瓦斯泵流量瓦斯泵流量计算公式为：Q =QC. KP C ν C(2)式中， Q 瓦斯泵流量 ，m 3/min ；Q 为最大瓦斯抽采量之和， m 3/min ；C 为P C瓦斯浓度， %；ν 为瓦斯泵的机械效率， %；K 为流量备用系数。
C将Q = 2.0m 3 /min ， C = 20% ， ν = 80% ， K = 1.2 代入式(2)计算可得C CQ = 15 m 3/min ，即瓦斯泵的流量应为 15m 3/min 。
P阀门价格φ 150mm 为 2400 元， φ 200mm 为 3200 元， 相对节省了管路费用 能够根据实际情况对瓦 斯抽采口进行调节 对施工工艺质量要求较高阀门价格 400~600 元， 相对较低，但增加了管 路的费用控制方式简单、可靠不能根据实际情况对瓦斯抽采口进行调节，管材耗量大初步估算气动胶囊的价格为 300 元，相对节省了 管路费用能够根据实际情况对瓦 斯抽采口进行调节 对施工工艺质量要求较 高成本优点缺点图 3 抽采口结构示意图4)瓦斯管路阻力瓦斯管路阻力普通包括沿层阻力和局部阻力。
沿程阻力普通可采用下式计算：H = 9.81 .LK Q 2π1Kd 5(3)式中， H 为沿程阻力， Pa ；L 为管路长度， m ；K 为混合瓦斯对空气密度比； Q1 π为管道内流量， m 3/h ；d 为抽采管内径， cm ；K 为系数，抽采管路直径 150mm 时 取 0.7。
将L = 1400m 、 K = 0.7162 、Q = 900m 3 /h 、K = 0.7 、d = 15cm 代入(3)π计算可得H = 15kPa 。
1局部阻力普通取沿层阻力的 15%摆布，可得H = 2.25kPa 。
2总阻力为： H = H + H + H1 2 3三通保护套保护网保护木垛连接法兰远控胶囊抽采主管胶囊座式中， H 为孔口负压，普通为 2.7~5.3kPa ，取 4.0kPa ；则抽采管路总阻力为3H = 15 + 2.25 + 4.0 = 21.25kPa 。
瓦斯泵选择参数为： Q = 15m3/min ， H = 21.25kPa 。
P建议选用 SK —27 型或者 2YK —27 型水环式瓦斯泵，其参数如表 3 所示。
表 3 瓦斯泵性能参数表5)采空区两道密闭采空区两道密闭布置如图 1 所示， 密闭材料采用就地取材的原则， 即采用编 织袋装碎煤进行。