采煤工作面瓦斯抽放设计要点
（一）煤层赋存条件
简要说明该工作面地表方位、井下范围、在采区内回采顺序、煤层生成年代、与邻近煤层层间关系、物理化学性质等（以形成备用面时地质资料为准）。
（二）顶、底板岩性及层厚度情况（以形成备用面时地质资料为准）。
（三）开采方法及生产现状
简要说明工作面开采方法、采空区管理方式、工作面设计生产能力等。
（四）工作面瓦斯涌出情况
根据实测煤层瓦斯参数、邻近采煤工作面及本掘进期间瓦斯涌出情况，预计工作面正常回采时瓦斯涌出量。
（五）工作面回采时的瓦斯来源分析
认真分析工作面回采时的瓦斯来源，并严格按照AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》要求，计算工作面回采期间的瓦斯涌出量，并考虑因回采不均衡性最大日产量时的瓦斯绝对涌出量。
1、工作面相对瓦斯涌出量预测：
根据公式1、公式2计算。
（1）计算煤的瓦斯含量
根据公式3计算。
（2）本煤层瓦斯涌出量计算：
见公式2。
（3）邻近层瓦斯涌出量计算：
根据公式4计算。
（4）计算得出，工作面相对瓦斯涌出量为：见公式1。
2、计算煤的残余瓦斯含量
根据公式5计算。
则：Wj煤的可解吸瓦斯量Wj=W-Wc ，m3/t
查看AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》关于采煤工作面回采前的可解吸瓦斯量应达到的指标表，按最高日产量计算，验算是否符合AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》要求。
依据公式6计算。
根据AQ1026-2006《矿井瓦斯抽采基本指标》中回采工作面日产量与瓦斯涌出量对应关系表，按最高日产计算，验证该工作面瓦斯最低抽采率及瓦斯抽采量。
根据工作面抽采率和瓦斯抽采量，利用以下公式计算该工作面最低配风量：根据经验公式7。
（六）工作面通风系统
简要说明该工作面采用的通风方式，进、回风路线。
（七）抽放系统设计
1、重点说明该工作面所采用的抽放方法
（1）高位钻孔抽放要说明钻场个数、钻场施工参数、钻场间距，钻场钻孔个数、钻孔长度、压茬长度、孔径、钻孔倾角、终孔位置、封孔长度、封孔材质、以及与之连接的抽放干管管径、采用的抽放系统等。
（2）上隅角埋管要说明站管形状、安设要求、保护措施、迈步距离以及所采用的抽放管径、抽放系统等。
（3）顺层孔所施工的巷道、孔间距、终孔长度、孔径、封孔长度、所选用的材质以及所采用的抽放系统等。
如若采用其他抽放方法，应重点说明钻孔、钻场个数、孔径、终孔长度、孔间距、封孔材质、封孔长度、钻孔作用、采用的抽放系统等。
2、抽放流量的确定
根据上述最大日产量所计算的瓦斯涌出量以及工作面抽放率(依据
AQ1026—2006年《煤矿瓦斯抽采基本指标》)，确定工作面瓦斯抽放量，并分别确定永久、移动抽放系统抽取纯瓦斯量。
（1）瓦斯泵抽放流量的确定
根据抽放纯流量及预计抽放浓度分别计算永久、移动泵抽取的混合气体流量。
（2）管径、管材、壁厚的确定
管径的选择：根据公式计算抽放管路所需最低内径，所选管路直径必须满足抽放要求。
根据公式8计算。
管材及壁厚：简要说明所选抽放管材材质、壁厚及用于哪个抽放系统。
（3）抽放管路系统阻力计算
根据不同管径、不同材质、不同流量分抽放系统分别计算管路系统摩擦阻力Hx，见计算公式9。
抽放系统管路总阻力
分别计算永久、移动抽放系统管路总阻力，抽放系统管路总阻力由沿程管路阻力和局部阻路组成，局部阻力损失取1.2系数，计算公式10。
（4）瓦斯泵抽放负压Hp
确定永久、移动抽放泵抽放负压，计算公式11。
瓦斯泵的额定流量
根据公式12，分别计算永久、移动泵系统所需瓦斯泵的额定流量：
（5）抽放泵的确定
说明所选抽放泵的型号、台数、额定流量、配备电机功率等主要参数，并通过上述计算，验证所确定的抽放泵的能力是否满足抽放要求。
3、瓦斯抽放监测、计量装置
说明抽放泵站及管路上安装的监测、计量装置型号，传感器类型、台数，并附表。
（八）资金投入概算
对本工作面抽放系统所需的抽放泵、钻机、钻具、注浆泵、管材、配件、安装费等费用进行概算，其型号、数量、单价、金额等附表说明。
（九）安全技术措施
1、钻孔施工安全技术措施
2、管路安装及管理安全技术措施
3、泵站安设及管理安全技术措施
（十）附图
工作面瓦斯抽放示意图，工作面岩层综合柱状图。
附计算公式：
公式1：q=q本+q邻
公式2：q本=k1k2k3m/M(X0-Xc)
式中：q——回采工作面相对瓦斯涌出量m3/t
q本——本煤层相对瓦斯涌出量m3/t
q邻——邻近层相对瓦斯涌出量m3/t
m——开采层厚度，m；
M——开采层采高，m；
k1——围岩瓦斯涌出系数，一般取1.2;
k2——工作面遗煤瓦斯涌出量，取回采率的倒数,即1/工作面回采率; k3——工作面预排瓦斯影响系数，k3=（L-Xb）/L，式中L--工作面(切眼)长度，m；b--巷道宽度；X--预排系数，X=3～4；
X0、Xc——本煤层的原始、残存瓦斯含量，一般Xc=0.15X0；
π1100-Ad-MadabP公式3：X0=+ γ1+0.31Mad 1001+bP
式中：X0—煤层瓦斯含量
A,b——吸附常数；
P——煤层绝对瓦斯压力，MPa；
Ad——煤的灰分，%；
Mad——煤的水分，%；
π——煤的空隙率,m3/m3;
γ——煤的容重，t/m3
公式4：qmi
邻= ∑M·ki·X0i
式中：mi——上、下邻近层第i层煤的厚度，m； M——开采层采高，m；
X0i——第i邻近层原始瓦斯含量，m3/t；
Ki——上、下邻近层第i煤层瓦斯排放率，根据文特儿曲线取值，公式5：WC=0.1ab-Ad-Madπ
1+0.1b100
1001
1+0.31Mad+ γ
式中：WC ——煤在标准状态大气压下的残存瓦斯含量；m3/t A,b——吸附常数；
P ——标准大气压，0.1Mpa；
Ad ——煤的灰分，%；
Mad——煤的水分，%；
π——煤的空隙率,m3/m3;
γ——煤的容重，t/m3
公式6：Q=w⨯T
24⨯60
式中：Q——回采工作面瓦斯绝对涌出量,（m3/min）; T——回采工作面日产量,（t）;
W——回采工作面回采前煤的可解吸瓦斯量，（m3/t） 100*q采*K采通*（1-K 抽放率） %；
公式7： Q采= ———————————
C
式中：Q采—工作面需风量，m3/min
q采—采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min
K抽放率—瓦斯抽放率，%；
K采通—采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数，取1.2；
C—回风流中允许瓦斯浓度。
公式8：D内=0.1457（Q混/V）0.5
式中：D1—瓦斯抽放管内径（mm）
Q混—瓦斯抽放管的混合流量（m3/min）
V—混合瓦斯的流速（取18-22m/s）
公式9：Hx= 9.8LQ泵2△ / (K0Dx5)
式中，Hx—某一段抽放管路系统摩擦阻力，KPa；
L--抽放瓦斯管路长度，m ；
Q泵—永久或移动抽放系统某一段管路混合流量，m3/h；
△ = △’ T0℃ P泵 / T P0= 0.445（实际状态(T及P泵)下混合瓦斯（浓度35%）对标准空气的相对密度），式中，标准状态(0℃及105Pa)下混合瓦斯（浓度35%）对空气的相对密度△’=0.845；标准状态(0℃)时的绝对温度 T0℃ = 273 K；标准状态(105Pa)下气压 P0 =101.3kPa；
K0--管径系数，取0.71；
Dx--抽放瓦斯管路有效直径，cm。
公式10：H总=（H1 +H2+… Hx）×1.2，(KPa)
公式11：Hp=（H总+Hk）×Kb
式中：Hp—抽放负压（KPa）；
H总—抽放管路总阻力；
Hk—抽放管口负压（取15KPa）； Kb—抽放负压不均衡系数（取1.2 ）；公式12：Q额=ΣQ纯×K/（X×η）
式中： Q额---瓦斯泵的额定流量（m3/min）；
ΣQ纯---抽放期间的最大纯瓦斯抽放量（m3/min）；
η---瓦斯泵的机械率（本设计取85%）； K---抽放系数（取1.2）；
X---瓦斯泵入口处瓦斯浓度，%。
