第一節工作面概況
11402採煤工作面是繼11401工作面以來又乙個m4煤炮採工作面。工作面傾斜長度為110m，走向長度130m，工作面平均採高0.9m。
工作面東面為採空區，西面為已掘的11404運輸巷掘進工作面，11402下面是11906採煤工作面，沿11402切眼往東的下方是11906採空區是(詳見附圖一 11402採煤工作面巷道布置圖)。
第二節地質概況
11402採煤工作面分布在二疊系龍潭組中下部，含煤地層為碎屑岩，以細砂岩、粉砂岩、泥質粉砂岩、粉砂質泥岩、泥岩、煤層為主，多為層狀，少量碎裂結構，該地層中鈣質細砂岩、粉砂岩、泥質粉砂岩屬中等堅硬巖組，力學強度中等，有一定遇水軟化性，岩石完整性較好，岩體穩定性中等；粉砂質泥岩、泥岩、炭質泥岩、煤層屬軟弱巖組，力學強度很低，遇水時極易軟化，塑性強，岩石完整性不好，岩體穩定性很差，易產生頂部塌陷及底鼓、片幫等現象。
根據上下巷揭露情況看工作面內斷層較少，總體呈較穩定的單斜層狀，緩傾斜，其構造屬簡單型別。
1、瓦斯含量及賦存情況
絕對瓦斯湧出量：1.442m3/min，相對瓦斯湧出量：17.3m3/t。
2、水文情況：龍潭組地層平均厚度130 m，含水性較弱，以裂隙水為主，4煤層位於中上部長興組灰岩，距4煤層頂45m；茅口組灰岩距4煤層底60～70 m，均有隔水層隔開。正常情況下，茅口組、長興組岩溶水對礦井開採無影響。
3、煤層特徵：
①煤厚、煤層結構：煤層結構簡單，煤層傾角為16～18度，煤層厚度0.7～1.1m，平均厚度0.9m。
②物理性質：煤層煤巖為黑色、亮黑色，條痕裼黑色，具玻璃光澤和弱玻璃光澤（暗淡光澤），參差狀、階梯狀及稜角狀斷口，硬度2左右，容重1.35～1.
45t/m3，平均1.40t/m3，具塊狀、粉末狀、片狀構造，性脆、染手，燃燒試驗時見短焰、弱煙，燒後結塊。
4、煤塵、自燃
①煤塵**性：經貴州省煤田地質局鑑定煤塵無**性。
②煤的自燃：經貴州省煤田地質局鑑定煤層為ⅲ類不易自然。
第二節巷道布置及支護情況
一、巷道布置
11402採煤工作面是繼11401工作面以來又乙個m4煤炮採工作面。工作面傾斜長度為110m，走向長度130m，工作面平均採高0.9m。
工作面東面為採空區，西面為已掘的11404運輸巷掘進工作面，11402下面是11906採煤工作面，沿11402切眼往東的下方是11906採空區。
2、支護情況
1、選用dw1200型外注式支柱與djb-800鉸接頂樑配合使用，柱距為1m，排距為0.8m，一樑一柱架設，每棚頂上不少於3根背木，日常生產時每個柱距內0.5m支設一根密集支柱，直接頂初次跨落階段每個柱距內架設1.
5根密集支柱。此外柱壓應保持在11.4mpa，支柱迎山角2o-3o，工作面最大控頂距為3600mm［（材料道）800mm+（行人路）800mm+（刮板運輸機道）800mm+（採煤機道）1200mm］；最小控頂距為2800mm［（行人路）800mm+（割板運輸機道）800 mm +（採煤機道）1200mm］。
架梁不准空頂作業，若頂板斷裂時，必須先掛梁背頂後再打上臨時柱進行加固。
2、端頭支護及兩巷維護
兩側端頭5m範圍內和工作面與機、風巷交叉口必須加強支護，東側靠近風巷段採用2.0mπ型梁架設成「二對四梁」 交錯前移邁步支護頂板。西側靠近機巷段也採用2.
0mπ型梁架設成「四對八梁」交錯前移邁步支護頂板。除架梁外，再加密支柱柱距為0.5m。
3、超前支護
上下巷超前採用2.5m單體支柱配合0.8m鉸接頂樑進行支護，10m範圍內打雙抬棚，10m-20m範圍內打單抬棚，保證此範圍內巷道淨高不得低於1.
6m，且必須由專人維護。兩巷內原則上不許大量堆放材料，若因生產需要則必須碼放整齊，確保不小於1.2m寬的行人安全通道。
4、採場特種支護
（1）戧柱或戧棚。當老塘懸頂面積大於50m2，為防止推棚，沿放頂線支設與水平垂直線呈15o的戧柱或樑子下用1.8m大料，一樑三柱打戧棚支護。
（2）當工作面過老硐或遇其他異常情況時架設，其規格和質量要求見當時編制的補充措施。
三、抽放管路管徑計算
抽放管路管徑按下式計算：
d=0.1457 （m）
式中：d—瓦斯管內徑（m）
q—瓦斯管流量（m3/min）
v—瓦斯管內流速（m/s），一般取5—15m/s
混合抽放量：q=40m3/min。
v取12 m/s
則：d=0.1457=0.1457=0.266m
選擇管徑為266mm的pvc管。
四、抽放管路阻力計算
根據公式hf=9.8l△q2/k0d5得出摩擦阻力，再根據公式hj=1/2ξρv2求出區域性阻力，從而得出總阻力。
式中：hf—管路的摩擦阻力，pa
l-管路長度，m
δ—混合瓦斯對空氣的相對密度，
q—管路的混合瓦斯流量,m3/h
k0—係數，根據管徑選擇
d—瓦斯管內徑，cm
式中混合瓦斯對空氣的相對密度δ按下式計算
δ=ρ1n1+ρ2n2/ρ2
ρ1—瓦斯密度,取0.715kg/m3
n1—混合瓦斯中瓦斯濃度;
ρ2—空氣密度,取1.293kg/m3
n2—混合瓦斯中空氣濃度
根據上式計算，抽放管路總阻力損失為6103.6pa。
瓦斯管路阻力計算表
五、瓦斯幫浦壓力計算
1）瓦斯抽放幫浦壓力，必須能克服抽放管網系統總阻力損失和保證抽放的鑽孔有足夠的負壓，以及幫浦的出口正壓的需求。
（1）高負壓瓦斯幫浦壓力按以下公式計算：
h幫浦高 =（h阻+h孔+h正）·k
式中 h幫浦——瓦斯幫浦的壓力，pa；
h阻——抽放管路總阻力損失，pa；
h孔——抽放鑽孔所需負壓，一般取h孔=13000 pa；
h正——瓦斯幫浦出口正壓，一般取h正=1500 pa；
k ——抽放備用係數，取k=1.2
h幫浦高 =（h阻+h孔+h正）·k=（6103.6+13000+1500）×1.2
24724.32 pa
2）瓦斯幫浦流量計算：
q=k式中：q----瓦斯幫浦額定流量，m3/min；
σqc----抽放期間內抽出的最大純瓦斯量之和，m3/min；
x----瓦斯幫浦入口處瓦斯濃度；
n----瓦斯幫浦的機械效率，n=0.8；
k----抽放備用係數，取k=1.2。
則：q=k=×1.2=40 m3/min。
六、抽放幫浦選型
設計高負壓瓦斯抽放幫浦初步選用2be x355-ibv4f(原設計為2beac40-323-90型現有裝置，考慮原裝置較老化，抽放效果不理想，更換為新購裝置)水環式真空幫浦，其技術規格效能如下：最大抽氣量101m3/min，配套防爆電機功率132kw，380v。改裝置效能關引數較優於原瓦斯抽放系統專項設計。
七、瓦斯抽放方法
1、掘進巷道邊掘邊抽瓦斯抽放
鑽場布置：在煤巷掘進工作面後5m處的巷道兩幫各施工乙個鑽場。鑽場的規格應根據巷幫瓦斯抽放鑽孔布置的要求、選用鑽機的外型尺寸及鑽桿長度而定。
根據掘進工作面的具體情況，每組鑽場在煤巷兩側相交錯布置。相鄰兩組鑽場之間的間距為30m。
由煤巷兩側每隔30m施工各一鑽場，由鑽場以及迎頭向煤層施工超前鑽孔進行預抽，鑽孔沿煤層走向布置，每個鑽場施工3-4個抽放鑽孔，抽放鑽孔呈扇形布置，抽放鑽孔抽放半徑控制在4m以內，鑽孔布置見本煤層掘進邊抽邊掘圖。
2、本煤層抽放
採面順層鑽孔布置及引數見採面鑽孔布置圖。
鑽場布置、鑽孔引數確定
由煤巷兩側每隔40m施工各一鑽場，鑽孔沿煤層走向布置，每個鑽場施工7-9個抽放鑽孔，抽放鑽孔呈扇形布置，抽放鑽孔抽放半徑控制在4m以內，鑽孔布置見本煤層掘進邊抽邊掘圖。
八、封孔方式、封孔材料及工藝、封孔裝置、主要檢測儀表
（一）封孔方式、封孔材料及工藝
瓦斯抽放封孔方法主要有水泥砂漿封孔、聚胺脂封孔、速凝膨脹水泥綜合封孔。封孔長度不少於8公尺。
1、水泥砂漿封孔
水泥砂漿採用425號以上的矽酸鹽水泥、砂子、水混合攪拌而成，水、水泥、砂子的重量混合比為1：2.4：2.5，砂子顆粒直徑0.5～1.5mm。
2、聚胺脂封孔
聚胺脂封孔長度可達1m以上，常用的聚胺脂封孔方式為卷纏液法。
3、速凝膨脹水泥封孔
速凝膨脹水泥封孔適用於密封水平孔。
建議根據具體的情況選用。本次設計選用水泥砂漿封孔方法。
水泥砂漿封孔採用kfb型封孔幫浦進行封孔。其封孔工藝如下：
孔內抽放管使用內徑￠25mm的pvc抗塑料管，長度為5-7公尺，在孔內端鑽10～20個直徑10mm的小孔，並用鐵絲網包紮好。
在打鑽將要結束時開始準備水泥砂漿。水泥砂漿一般應加入適量的膨脹劑，以避免凝固後收縮出現裂隙。當鑽孔傾角較小時可適當增大漿液的濃度。封孔幫浦與被封鑽孔的連線見下圖：
4、封孔的操作方法：
（1）檢查封孔幫浦是否完好，封孔用的工具、配件等是否齊全；
（2）檢查抽放孔所需的抽放管是否齊全，長度是否達到要求；
（3）計算所需要的水泥量；
（4）所有要封的孔封完後，清洗封孔幫浦。
（二）封孔裝置、主要檢測儀表
選用kfb礦用封孔幫浦。
井下管路系統的附屬裝置有各類閥門、測壓嘴、計量裝置、鑽孔（場）、連線裝置、放水器、入口處負壓測量裝置－靜壓管、測量測定裝置－流量、壓力、濃度測量計等。
地面管路系統的附屬裝置有各類閥門、測壓嘴、計量裝置、放水器、防爆防火裝置、放空管以及避雷器、入口負壓測量裝置－靜壓管、湯匙測定管－流量、壓力、濃度測量計等。放空管的高度必須高過房頂不少於3m。
1、閥門
在瓦斯主管、幹管、支管分岔處及鑽場每個鑽孔管中等地點，都必須設定閥門，用於調節和控制各採區、鑽場的抽放量、濃度和負壓。在每個鑽場鑽孔及採空區抽放分階段的管路要有單獨的閥門控制，閥門還用於管路檢修、更換、連線時的區域性關閉系統。
2、放水器
由於瓦斯抽放管路在敷設中有一定的傾斜角度，管路中不斷有水流往低窪處，影響瓦斯流動，固需要在瓦斯主管、分管、支管中每200-300m和低窪處設一放水器，及時放出管中積水。一般放水器使用人工放水器。
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