煤矿瓦斯抽放系统工程评价

1、. PAGE ：.；目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc332534308 1 井田概略 - 2 -前 言一、概略神华集团新疆能源有限责任公司乌东煤矿井田位于乌鲁木齐东北部，距乌鲁木齐市34km，北距米东区13km，行政区划隶属乌鲁木齐市东山区。该矿如今开采的煤层有B1-2、B3-6，其煤层瓦斯含量各不一样。随着各煤层开采深度的不断添加，矿井瓦斯涌出量也呈现逐渐增大的趋势，瓦斯问题已对平安消费构成要挟，且仅靠通风来处理回采任务面的瓦斯问题也不太合理。鉴于乌东煤矿的瓦斯问题已对矿井平安消费构成要挟，为确保矿井平安、高效消费，经研讨决议，建立地面永久抽放瓦斯系统

2、，对临近层及采空区的瓦斯进展综合抽放，以降低任务面回风流及上隅角中的瓦斯涌出量，确保正常开采。二、义务来源煤炭科学研讨总院沈阳研讨院受神华新疆能源有限责任公司的委托，承当了义务。沈阳研讨院设计人员仔细研讨和分析了乌东煤矿北采区煤层的赋存及开辟开采情况后以为：乌东煤矿完全具备建立地面永久性抽放瓦斯泵站的条件，赞同承当该矿瓦斯抽放工程设计义务，并签署了合同书。经过对乌东煤矿通风瓦斯资料的搜集、缜密细致的现场调研、实地调查以及对矿井消费实践情况进展充分分析、论证和技术方案比较，提出了乌东煤矿北采区煤层瓦斯抽放工程设计。三、设计的主要根据1乌东煤矿初步设计阐明书；2中华人民共和国行业规范MT 5018

3、-96；3中华人民共和国平安消费行业规范AQ 1026-2006；4中华人民共和国平安消费行业规范AQ 1027-2006；5中华人民共和国行业规范MT/T 5014-96；6中华人民共和国国家规范GB 50215-2005；7；8乌东煤矿提供的其它地质资料和实测资料。四、设计的指点思想1. 在符合有关规程、规范及设计规范且满足运用的前提下，尽能够降低本钱，节省工程投资；2. 尽量利用原有的巷道、已有的土地，不占用良田，不添加开辟费用；3. 设备、管材选型留有余地，能满足矿井到达设计才干时的抽放瓦斯量的需求；4. 采用的工艺技术具有先进性，且符合矿井实践。五、设计的主要内容本次设计主要包括、和

4、瓦斯抽放工程图纸等四部分。设计阐明只做原那么性的简要阐明，施工图纸那么是本次设计任务的重点，作为瓦斯抽放工程的主要根据。设计的详细内容为：1乌东煤矿瓦斯赋存情况、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放瓦斯方法确实定、抽放瓦斯量估计等；2地面永久抽放瓦斯泵房土建工程设计；3瓦斯抽放管网、抽放瓦斯钻场与钻孔参数设计；4抽放瓦斯系统的设备、仪器、仪表及附属安装选型及安装设计；5地面抽放瓦斯泵站总平面布置、供电、给排水、通讯及平安监测辅助设备；6抽放瓦斯管理及平安措施；7主要设备、资料清册；8工程投资概算；9安装及施工图纸绘制。 1 井田概略1.1 交通位置井田位于乌鲁木齐东北部，距乌鲁木齐市34km，北距米

5、东区13km，行政区划隶属乌鲁木齐市东山区。地理坐标：东经：874053874757；北纬：435306435630。铁路方面在碱沟、铁厂沟均有铁路公用线与兰新线接轨，经过铁路可直达鸿雁池电厂、玛纳斯电厂、石河子市、库尔勒市、区外甘肃酒泉等。公路方面有沥青路与乌(乌鲁木齐) 奇(奇台)公路216国道相接，并与吐乌大吐鲁番乌鲁木齐大黄山高等级公路相接，交通非常方便。矿井交通位置见图1-1。图1-1 乌东煤矿位置表示图1.2 地形地貌井田位于准噶尔盆地南缘，属博格达北麓的山前丘陵带，地势南高北低，地表标高+739.2+934.0m，最大相对高差130m，普通高差为60m。小型沟谷纵横交错，大型沟谷

6、以南北走向为主，区内地层出露甚少，大部分为第四系黄土及亚砂土覆盖。由于区内煤炭开采历史悠久，因此构成的采空区地表塌陷坑多有发育，据粗略统计平均每百米一个塌陷，每200m一个矿井井口。因此区内地貌最大特征，就是千疮百孔，地表植被稀少。区内水系的发育受南部山岳的控制，主要沟谷自西向东有八道湾河、碱沟、芦草沟、铁厂沟，均发源于博格达山北麓，补给主要为雨雪洪水及泉水。目前，井田内的几条沟根本干枯，只在每年冰雪融化时有一定量的水，雨季有时发洪水。1.3 气候及地震井田位于准噶尔盆地南缘，南邻博格达山，顶峰年年积雪，北靠戈壁，属大陆性干旱半干旱气候，但由于气候垂直分带的制约，构成的小气候也常涉及本区。据米

7、泉市气候站资料，历年月平均气温最高27，最低-18.8，最高极值41.9，最低极值-31.8，日温差在10以上，年温差在50以上，最大达70。年降雨量普通在141.2276mm，日最大降雨量54.6mm，而蒸发量却高达19312448.4mm以上。10月开场冰冻，翌年3月解冻，冰冻期长达6个月，冻土深度100120cm，最大达130cm，积雪厚度最大34cm。风力不大，最小风速为0.7m/s，最大18m/s，多出如今12月份，风向以北西南东为最多。井田位于准噶尔盆地南缘地震带上，地震活动较为频繁，据新疆地震局发布的资料，自1934年以来，临近区域已发生大于Ms4.7级的中强震6次，小的地震经常

8、发生，本区是新疆地震多发区之一，其地震动峰值加速度为0.20g，地震抗震设防烈度为8度。1.4 地质构造井田位于准南煤田东南段，区域内发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第三系、第四系地层。井田内出露地层分布于八道湾向斜的南、北两翼，原铁厂沟煤矿位于八道湾向斜北翼七道湾背斜南翼，原碱沟、原小红沟、原大洪沟煤矿位于八道湾向斜南翼。井田内出露地层由老至新有：侏罗系下统三工河组J1s、侏罗系中统西山窑组J2x、头屯河组J2t和第四系Q，侏罗系中统头屯河组构成了八道湾向斜的核部地层。八道湾向斜南、北两翼，八道湾向斜在井田中部经过，轴向3065，轴面南倾。向斜南翼为一向北北东倾斜的陡倾斜单斜，

9、倾角8389，东部倾角略缓于西部。向斜北翼为一向南东倾斜的单斜构造，倾角东缓西陡，倾角4351。沿八道湾向斜轴一线发育一组北西向具右旋扭动的平推断层，以及与之派生的北东向走向逆断层f3-1、f3-2、f3-3、f3-4、f3-5、f3-6、f3-8。对井田有直接影响的断层有三条f3-4、f3-5、f3-6，其他断层对井田影响不大。平推断层以400800m间距呈北东东向雁行陈列，走向长150300m，个别长达1km左右。井田断层特征见表1-1。表1-1 井 田 断 层 特 征 表断层编号位置走向长(m)性 质走向倾向、倾角断距m备 注f3-114与15线之间，向斜轴北侧100逆冲断层245155

10、6060对井田无影响f3-2L17线南端，向斜轴部300平推断层3352456115f3-3L18线南端，向斜轴处150逆冲断层2203106530f3-4向斜北侧，19-22线处500逆断层53323526942对井田有影响f3-519线南部1100平推断层3032523581平推最大60f3-622-23线南部1000平推断层31023567平推40f3-8L24与25线间的向斜南翼300平推断层320230-2355258平推最大20对井田无影响1.5 煤层北采区主要开采八道湾向斜北翼煤层，含煤地层是中侏罗统的西山窑组，地层总厚度762.65m。含煤层数多，共47个层号计50层组，煤层总

11、厚164.29m，含煤系数21.54%，按煤层有益厚度132.15m计，含煤系数为17.33%。可采煤层有B39、B37、B36、B32-33、B31、B30-1、B28-29、B24-27、B20、B19、B18、B17、B16、B15、B14-2、B14-1、B14、B13、B12、B9、B8、B6-1、B5-6、B3-4、B1-2等计25个层组。煤层总厚141.73m，有益厚度115.41m，其中：主要可采煤层有B32-33、B31、B24-27、B20、B19、B18、B17、B16、B15、B14-1、B9、B8、B6-1、B5-6、B3-4、B1-2等计16个层组，煤层总厚122.

12、60m，有益厚度102.56m，可采厚度100.18m，可采煤层总厚占全区煤层总厚的74.62%。主要开采B1-2号煤层和B3-6号煤层。(1) B1-2号煤层：俗称南大槽，上距B3-4号煤48.5985.67m，平均75.09m，层间距西大东小，但变化不大。在穿过本煤层的84个钻孔中，17个孔未见顶板，全部可采，为稳定的巨厚煤层。煤层总厚12.0252.31m，平均总厚28.47m，有益厚度11.7939.26m，平均27.14m，可采厚度27.06m，煤层厚度由西向东增厚，规律明显。煤层构造从简单到复杂，含夹矸017层，西部构造较简单，含夹矸15层，东部复杂，含夹矸710层。单层矸石厚度普

13、通较小，在0.50m以内，夹矸的总厚普通13m，个别较大的有12m据21-08孔资料。该煤层有煤类单一，煤量变化简单，属全区可采的稳定型巨厚煤层。(2) B3-6号煤层：俗称北大槽，为巨厚煤层，煤层厚度大，构造复杂，层位厚度均稳定，总厚27.88m，有益厚度19.43m，向东部厚度增大，规律明显。煤层组合独具特征，是区内良好的标志层，根据煤层组合特征可划分两个分层：a. B3-4号煤层：上距B5-6号煤层0.3521.45m，平均5.00m，层间距是西大东小。在穿过本煤层的72个钻孔中，L20-04孔为采空区，23-16孔未见顶板，红2孔厚度0.97m，不可采，西界的14线不可采，14-02孔

14、尖灭。煤层总厚07.63m，平均厚度3.76m，有益厚度07.06m，平均3.50m。假设除西部不可采区段那么可采厚度3.76m，煤层厚度是东厚西薄直到不可采、尖灭，煤层构造简单到复杂，最多夹矸5层，单层厚度在0.30m以内。b. B5-6号煤层：上距B6-1号煤层0.4944.60m，平均是12.65m，层间距由西向东逐渐减少，至23线时，那么与42号煤层的间距多在1.00m以内，进而组合在一同，规律性明显。在穿过本煤层的68个钻孔中，全部可采另有7个钻孔打穿其中一层煤，为稳定的巨厚煤层。煤层总厚度13.1026.10m，平均19.63m，有益厚度9.7921.78m，平均16.20m，可采

15、厚度15.94m。煤层稳定，层位延续性好，厚度由西而东增厚，煤层构造从简单到复杂，含夹矸215层，普通58层，单层夹矸厚度偏小，普通在0.30m以内。B5-6与B3-4号煤之间为灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩，厚度0.268.20m，平均2.00m，2024线两层间距多在2.006.00m，分层清楚，西部两层间距均在1.00m以内，15-06孔仅为0.26m，L18-03孔那么不能分层。B5-6与B3-4号煤层厚度相差不大，均在6.009.00m之间，夹矸特征近似，含夹矸07层，普通13层，单层夹矸厚度不大，多在0.30m以内，仅少数超越1m。总体看B3-6号煤层煤类单一，煤量变化简单，属全区可采的

16、稳定型巨厚煤层。八道湾向斜北翼可采煤层特征详见附表1。1.6 煤炭地质储量、采区消费才干及效力年限矿井设计资源/储量是指矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、露头防水煤柱和井田境界煤柱等永久维护煤柱损失量后的资源储量。矿井设计储量减去工业场地、风井场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率为矿井设计可采储量。经计算，截止到2007年底，乌东煤矿尚有工业资源/储量1158.05Mt，可采储量693.68Mt，其中一程度343.78Mt，矿井北采区设计可采储量见表1-4。北采区效力年限为82.5a，其中一程度效力年限40.9a。 表1-4 矿井向斜北翼设计可采储量表 单位：Mt程度m矿井工业储量

17、永久煤柱矿井设计储量维护煤柱开采损失设计可采储量+650以上105.57105.57+650-+60056.8025.1531.651.186.9823.49一程度+600-+400222.718.41214.3010.4848.99154.83二程度+400-+200218.0420.03198.0116.7243.76.53合计603.12159.15443.9628.3999.73315.841.7 矿井开辟及采煤方式1.7.1 矿井开辟方式矿井工业广场选择在原铁厂沟选煤厂东南侧，矿井开辟采用集中出煤分区开辟的方式，井田划分为2个开采程度，一程度标高为+400m，二程度标高为+200m。

18、将整个井田划分为三个采区，原铁厂沟井田划分为北采区，原大洪沟、小红沟井田划分为南采区，原碱沟井田划分为西采区。在矿井工业场地内布置主、副斜井1对。其中：主斜井倾角16，铺设胶带保送机，担负矿井结合技术改造后的集中提煤义务。副斜井在主斜井的西侧，相距40m，倾角22，采用单钩串车提升，担负矿井北、南采区的辅助提升义务。西采区的辅助提升义务由原碱沟场地的副斜井担负。1.7.2 开辟巷道布置1+400m程度辅助运输石门和+400m程度胶带保送机石门为实现分区开辟、集中运煤和排水的目的，设计在主、副斜井落底+400m程度后，布置+400m程度辅助运输石门和+400m程度胶带保送机石门，沟通八道湾向斜的

19、南、北两翼，+400m程度辅助运输石门和+400m程度胶带保送机石门直接与南采区下部车场构成对接南采区内的采区工程，作为原小红沟煤矿的程度延深工程的一部分，由现消费矿井担任完成，分别担负南采区和西采区的主、辅运输义务。2+400m程度西翼集中胶带保送机运输巷和+400m程度西翼集中辅助运输大巷西采区与+400m程度辅助运输石门和+400m程度胶带保送机石门间间隔 约4km，为实现矿井分区开辟、集中运煤和排水的目的，需向西采区布置集中运输大巷，思索到西采区瓦斯含量高，单巷施工长约4km，通风也不易处理，在采取机、轨分设后巷道断面也可大大减小，有利于的巷道维护，因此西翼集中运输大巷采用机、轨分设的

20、方式，即分别布置+400m程度西翼集中胶带保送机运输巷和+400m程度西翼集中辅助运输大巷，分别担负西采区的主运输和大件设备运输义务。在+400m程度辅助运输石门和+400m程度胶带保送机石门与B21-25煤层和B20煤层的见煤位置处，沿B21-25煤层和B20煤层向西分别布置+400m程度西翼集中胶带保送机运输巷和+400m程度西翼集中辅助运输大巷，与西采区下部车场构成对接西采区内的采区工程，作为原碱沟煤矿的程度延深工程的一部分，由现消费矿井担任完成，+400m程度西翼集中胶带保送机运输巷和+400m程度西翼集中辅助运输大巷的坡度为3，并且每隔500m左右布置一个联络巷。各采区单独布置回风井

21、，不设回风大巷。1.7.2 北采区位置北采区原铁厂沟井田煤层倾角4351，该区走向长6km，该采区为一双翼采区，主、副斜井井筒兼作采区上山，西翼走向长1.9km，东翼走向长4.1km。小槽煤开采上限标高暂定为+650m，大槽煤开采上限标高暂定为+600m。1.8 矿井通风方式及瓦斯涌出情况乌东煤矿北采区回风井为立井，主要通风机为对旋轴流式通风机，通风方式均为抽出式。根据2007年矿井瓦斯等级鉴定结果：北采区矿井瓦斯相对涌出量为1.38m3 /t，瓦斯绝对涌出量为3.36 m3 /min，二氧化碳相对涌出量为2.53m3 /t，二氧化碳绝对涌出量为6.14 m3 /min。但深部相对涌出量不详，

22、且在区内个别煤层中如B3-6号煤层的瓦斯含量相对较高，如82年、83年在17线开采B3-6号煤层的一个小窑，曾经发生过延续两次瓦斯爆炸事故，均有人员伤亡。2 煤层瓦斯根底参数2.1 瓦斯根底参数分析煤层瓦斯赋存根底参数是矿井瓦斯防治和瓦斯抽放设计的根据，煤层瓦斯赋存根底参数主要包括：煤层原始瓦斯压力、煤层原始瓦斯含量、百米钻孔自然瓦斯涌出量及衰减系数、煤层透气性系数等。煤科总院沈阳研讨院承当的“乌东煤矿北采区B12、B36煤层瓦斯根底参数测定与抽放瓦斯可行性研讨报告工程开展期间，对本矿的瓦斯根底参数进展了测定，测定结果如下。2.1.1 煤层瓦斯压力B12煤层的相对瓦斯压力在+500程度为0.2

23、MPa；B36煤层+500程度在0.350.38MPa之间； +400程度在0.891.01MPa之间。2.1.2 煤层瓦斯含量B12煤层的瓦斯含量+500程度为2.75 m3/t；B36煤层+500程度在3.353.51m3/t之间； +400程度在5.595.96 m3/t之间。2.1.3 煤层瓦斯衰减系数B12煤层钻孔自然瓦斯流量衰减系数在0.020.04d-1之间；B36煤层钻孔自然瓦斯流量衰减系数为0.030.05d-1。2.1.4 煤层透气性系数B12煤层的透气性系数在0.35m2/MPa2.d之间，B36煤层的透气性系数为0.1m2/MPa2.d。2.2 矿井瓦斯储量乌东煤矿北采

24、区的瓦斯资源相当丰富，仅一程度+400mB1-2和B3-6煤层瓦斯储量和可抽量分别为1329.8Mm3和333.311Mm3，这就为矿井的瓦斯开发利用提供了充足的资源条件，同时也对矿井的平安消费构成了严重的要挟。3 瓦斯抽放的必要性和可行性3.1瓦斯涌出量预测矿井瓦斯涌出量预测的义务是确定新矿井、新程度、新采区投产时瓦斯涌出量的大小，为矿井和采区提供通风及瓦斯管理方面的根底数据，它是矿井通风设计、瓦斯抽放和瓦斯管理必不可少的根底参数。在工程中，沈阳研讨院运用分源预测法，对乌东煤矿各主采煤层瓦斯涌出量进展了预测，结果如下：1乌东煤矿北采区+500程度B1-2煤层回采任务面瓦斯涌出量2.83m3/

25、t，综掘任务面绝对瓦斯涌出量0.968m3/min；B3-6煤层回采任务面瓦斯涌出量3.50m3/t，综掘任务面绝对瓦斯涌出量1.497m3/min。2乌东矿北采区开采+400m标高时，B3-6煤层回采任务面瓦斯涌出量6.96m3/t，综掘任务面绝对瓦斯涌出量3.047m3/min。3.2瓦斯抽放的必要性根据国家煤矿平安监察局2021年公布的第一百四十五条规定，凡有以下情况之一的矿井，必需建立地面永久瓦斯抽放系统或井下暂时抽放系统：1一个采煤任务面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min，或一个掘进任务面绝对瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通风方法处理不合理的。2矿井绝对瓦斯涌出量到达以下条件的：

26、大于或等于40m3/min； 年产量1.01.5Mt的矿井，大于30m3/min； 年产量0.61.0Mt的矿井，大于25m3/min； 年产量0.40.6Mt的矿井，大于20m3/min； 年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。3开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。下面从三个方面来分析乌东煤矿北采区瓦斯抽放的必要性。3.2.1从矿井通风才干来看瓦斯抽放的必要性采掘任务面能否有必要进展瓦斯抽放的判别规范是：采掘任务面最大供风量小于稀释瓦斯所需求的风量，即当瓦斯涌量大于通风所能处理的瓦斯涌出量时就该当抽放瓦斯，其抽放瓦斯的必要性目的通常以下式表示： (3-1)式中：任务面允许的最大风

27、速，4m/s；任务面最小通风断面，5m2；允许风流中的瓦斯浓度1%，这里从平安的角度思索取0.8%；瓦斯涌出不平衡系数，取1.5。按前面计算结果北采区B1-2煤层任务面产量超越3300t/d时瓦斯涌出量达6.49 m3/min+500程度，B3-6煤层任务面产量超越2700t/d+500程度时瓦斯涌出量达6.56m3/min，1330 t/d+500程度时瓦斯涌出量达6.43m3/min，通风才干不能满足任务面所需风量的要求，难以保证任务面瓦斯不超限。且由于任务面采用综采，如添加风量，会呵斥风速过高，任务面煤尘太大，将对任务面作业人员的身体安康构成要挟。因此，从通风才干看矿井已具备建立抽放瓦斯

28、系统的必要条件。3.2.2 从资源和环保的角度来看瓦斯抽放的必要性瓦斯是一种优质的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，不仅改善能源构造，而且减少了对环境的污染，可以获得显著的经济效益和社会效益。根据前面计算乌东煤矿北采区一程度+400mB1-2和B3-6煤层瓦斯储量和可抽量分别为1329.8Mm3和333.311Mm3，这阐明矿井的瓦斯资源比较丰富，为瓦斯开发利用提供了较为充足的条件。总之，无论是从矿井目前的瓦斯涌出现状、矿井通风才干，还是从资源和环保的角度来看都有必要进展瓦斯抽放，特别是深部煤炭的开采，瓦斯问题将是制约煤矿平安高效消费的重要要素，提早进展瓦斯抽放任务，对乌东矿平安消费很

29、有必要。3.3 瓦斯抽放的可行性3.3.1 本煤层瓦斯抽放的可行性本煤层瓦斯抽放的可行性是指煤层在天然透气性条件下进展预抽的可行性。普通来说，其衡量目的有两个个：一为煤层的透气性系数；二为钻孔瓦斯流量衰减系数。 据上述目的将煤层预抽瓦斯的难易程度进展分类，见表3-1。乌东煤矿本煤层瓦斯抽放难易程度评价结果见表3-2。表3-1 煤层预抽瓦斯难易程度分类表 目的难易程度钻孔瓦斯流量衰减系数(d-1)煤层透气性系数(m2/MPa2d)容易抽放可以抽放较难抽放0.0510100.10.1表3-2 乌东煤矿本煤层瓦斯抽放难易程度评价结果表煤层钻孔瓦斯流量衰减系数(d-1)煤层透气性系数(m2/MPa2d

30、)煤层抽放难易程度B1-20.020.040.35可以抽放B3-60.030.050.1可以抽放从表3-2可以看出，乌东煤矿北采区B1-2和B3-6煤层属于可以抽放煤层，具备本煤层瓦斯抽放的可行性。乌东煤矿采用分阶段开采，开采阶段下部煤层处在卸压范围内，煤层卸压膨胀而产生裂隙，使该区域内的煤层透气性大幅度添加，假设能在下阶段煤层内先预掘巷初期为抽放瓦斯巷，回期为阶段回采巷，在巷道内布置钻场，向卸压阶段煤层打抽放钻孔，对乌东煤矿下阶段卸压煤层涌出的瓦斯进展截流抽放，可大大地减轻任务面采空区瓦斯涌出量，保证任务面平安消费。因此，乌东煤矿北采区开展下阶段煤层瓦斯采前预抽和卸压抽放是可行的。3.3.2

31、 采空区瓦斯抽放的可行性乌东煤矿北采区任务面瓦斯涌出量预测结果显示，任务面瓦斯主要来源于下阶段煤层涌出的瓦斯。在开采阶段煤层回采过程中，下阶段煤层和围岩因受阶段开采的采动影响，其内瓦斯的卸压大量涌向任务面采空区，而后涌向任务面上隅角和回风流中。这部分瓦斯在风压的作用下涌向回采任务面，是呵斥任务面回风隅角和回风巷道的瓦斯超限主要缘由之一。思索到乌东煤矿开采B1-2和B3-6煤层有自燃发火倾向性，采空区丧失的浮极易引起自燃发火，假设对任务面采空区进展强化抽放，会添加采空区内漏风量，使采空区氧化带内丢煤供氧量相对添加，采空区防火义务加重，对任务面平安消费不利，严重者可导致采空区煤炭自燃发火事故，为防

32、止采空区煤炭自燃发火事故的发生和减少采空区瓦斯的大量涌进出，需对采空区瓦斯抽放参数进展优化，应根据任务面通风参数确定合理的抽放量和抽放位置。根据乌东煤矿北采区煤层赋存情况、巷道布置特点等其它要素分析，乌东煤矿北采区任务面在回采期间，采用下阶段煤层瓦斯采前预抽和卸压抽放方法，也能够能出现上隅角瓦斯超限，需采取综合抽放瓦斯措施。采用上隅角插管抽放采空区浅部瓦斯方法可处理上隅角瓦斯超限问题。因此，乌东煤矿适量抽放采空区瓦斯是可行的。综上所述，乌东煤矿北采区在开采B1-2和B3-6煤层进展任务面预抽、下阶段煤层卸压抽放煤层瓦斯和上隅角插管抽放采空区瓦斯方法是可行的。4 矿井抽放瓦斯方案与工艺4.1 瓦

33、斯治理规划的指点思想以科学开展观为指点，坚持以人为本，关爱矿工生命，树立“瓦斯事故可以预防和防止、“瓦斯是资源和清洁能源的认识，贯彻“平安第一、预防为主和瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产的方针，真实加强煤矿瓦斯治理与利用任务，努力建立本质平安型矿井，确保能源供应平安和矿井的可继续开展。 依托科技提高开展先进消费力，处置好平安与消费的矛盾，树立“瓦斯事故可以预防和防止的认识。 坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采的瓦斯综合治理战略，“高投入、高素质、严管理、强技术、重责任的瓦斯治理原那么和“以抽定产、以风定产、工程先行、技术突破、配备晋级、管理创新、全面提高的治理思绪。 坚持本质平

34、安型开采，高瓦斯煤层必需经过瓦斯治理，确保在平安形状下进展开采。 加强与科研机构和煤炭院校和协作，对瓦斯治理技术进展攻关研讨，引进和运用瓦斯治理的先进技术和配备，构成一套适宜板石煤矿消费条件的瓦斯综合治理技术体系。 加大投入，完善瓦斯综合治理系统和配备，重点是矿井通风、瓦斯抽采、防灭火、综合防尘、监测监控等方面。 突出重点，加大瓦斯抽采力度。优先利用采动煤岩挪动卸压技术抽采煤层瓦斯；施工穿层钻孔抽临近层瓦斯。 强化培训，提高职工队伍素质。建立和完善与瓦斯治理相顺应的人才战略机制，发明“以人为本、人尽其才、才尽其用的环境。建立和完善正常的职工教育培训机构，有方案地进展强迫性全员平安培训，安监员、

35、瓦检员等特殊工种岗位必需做到持证上岗。注重抓好在职人员的继续培训，提高职工队伍的整体素质。 严厉管理，落实“三大规程和技术措施。严厉执行、等的规定和要求。 加强管理制度建立，完善月度一通三防隐患排查制度；瓦斯治理督查和督导制度；瓦斯超限分级清查处置和系统分析制度；现场瓦斯异常情况实时监控制度；瓦斯治理“一矿一策、“一面一策制度；瓦斯治理工程“两同时、一超前制度；班队长“一通三防持证上岗制度等瓦斯综合治理制度体系。4.2 瓦斯治理规划的总体思绪本次瓦斯治理规划的总体思想是：以瓦斯综合治理为突破口，从根本上处理要挟矿井平安消费的最大隐患，全面改善矿井的平安消费环境，打造一个“本质平安型的煤炭企业，

36、创建一个平安、稳定、和调和快速开展的矿区。瓦斯治理规划的总体思绪是：完善通风系统，提高矿井抗灾才干；与煤炭科研院所结合，调整消费系统，改动消费工艺，优化消费环节，提高消费才干；提高配备程度，加大瓦斯抽采力度，提高矿井瓦斯抽采率；加大监控力度，提高管理程度，杜绝瓦斯超限作业，采掘任务面回风流瓦斯控制在0.8以下；杜绝“一通三防人身事故。4.3 任务面抽放瓦斯方法选择根据乌东煤矿北采区任务面的瓦斯涌出量预测以及任务面瓦斯来源分析结果，任务面涌出的瓦斯有1015%来源于开采阶段煤层，有80%以上来源于采空区含下阶段煤层、临近层涌出的瓦斯，需对下阶段煤层和采空区瓦斯进展强化抽放。针对乌东煤矿北采区任务

37、面瓦斯涌出特征，提出如下抽放方法：1阶段巷道钻孔预抽开采阶段煤层和下阶段煤层瓦斯乌东煤矿开采标高差距较大，矿井开采浅部时，任务面靠通风可以处理瓦斯超限问题，进入深部后，开采层瓦斯涌出量会有较大的添加，需对开采层进展预抽。思索到开采阶段煤层曾经卸压，煤层只需部分剩余瓦斯，假设对正在开采阶段煤层打钻孔预抽，效果不会很理想。假设在开采阶段回采前，将下阶段回风巷道或运输巷道预先掘出，在该巷道内布置钻场，沿着煤层向上打煤层钻孔，终孔点落在正在回采阶段煤层内，可对正在开采阶段煤层和下阶段煤层进展采前预抽和采后下阶段煤层卸压抽放，又能有效截流下阶段煤层涌出的卸压瓦斯，减小任务面瓦斯涌出量，其抽放方法见图4-

38、1。2上隅角插管抽放采空区瓦斯在回风巷内敷设抽放瓦斯管道，随着任务面的推进抽放瓦斯管道逐渐埋入采空区35m范围内，对采空区涌出的瓦斯进展抽放。在顶板周期来压或采空区瓦斯涌出量大时，可对上隅角进展简易的封堵挂风幛或简易的封堵墙，添加采空区的密闭性，减少因抽放呵斥任务面上隅角漏风，提高上隅角瓦斯抽放效果，拦截采空区瓦斯涌出。上隅角插管抽放采空区瓦斯方法见图4-2。图4-1 下阶段巷道钻孔抽放瓦斯布置表示图 图4-2 上隅角插管抽放瓦斯平面表示图3掘进任务面瓦斯抽放根据对乌东煤矿北采区掘进任务面瓦斯涌出量预测结果，开采+400程度B3-6煤层时任务面瓦斯涌出量达3.047m3/min，随着开采深度的

39、添加，掘进任务面瓦斯涌出量将增大，掘进任务面应思索边掘边抽，降低巷道煤壁和任务面落煤的瓦斯涌出量，抽放方法见图4-3，施工参数见表4-1。图4-3 掘进任务面抽放瓦斯表示图表4-1 掘进任务面预抽钻孔参数表孔号孔径/mm与巷道夹角/倾角/孔深/m钻孔间距/m孔底至巷帮平距/m1946610011029496100115注：施工过程中，钻孔参数根据煤层赋存情况适当调整。4.4矿井抽放瓦斯量估计随着乌东煤矿开采深度的加深，煤层瓦斯涌出量逐渐增大，给矿井的平安消费带来影响。根据2021年煤炭科学研讨院总院沈阳研讨院知，北采区+400m程度B3-6煤层瓦斯含量到达5.96m3/t，根据现场实践，同一开

40、采程度B3-6煤层瓦斯涌出量大于B1-2煤层，因此本次对抽放瓦斯量估计是以+400m程度B3-6煤层任务面为根据，预测B1-2煤层任务面需求抽放的瓦斯量。1、钻孔抽放瓦斯量估计北采区煤层采用下阶段巷道钻孔抽放瓦斯开采层瓦斯方法，主要是利用采动影响使煤层透气性系数增大原理，重点抽放下阶段煤层卸压瓦斯。普通情况下，煤层卸压后，透气性系数添加几十倍，甚至几千倍，抽放率能到达5080%。按照我国目前抽放本煤层瓦斯技术程度和任务面瓦斯来源构成， B3-6煤层瓦斯涌出为6.96m3/t，假设任务面日产量6500t/d，煤层瓦斯涌出量到达31.42m3/min，钻孔抽放采空区瓦斯涌出量80%计算，故B3-6

41、煤层任务面抽放瓦斯量25.14m3/min。2、掘进任务面抽放瓦斯量估计根据对乌东煤矿开采+400m标高时，B3-6煤层掘进瓦斯涌出量3.047m3/min，靠通风能处理掘进任务面回风瓦斯超限问题比较困难时，应思索掘进任务面抽放，掘进任务面抽放瓦斯量按2 m3/min预留。4.5抽放效力年限与抽放规模由于矿井采用本煤层预抽、边采边抽、边掘边抽和采空区抽放相结合的抽放方法，其抽放效力根年限与矿井消费效力年限相当。乌东煤矿目前消费才干6.0Mt/a，三个采区4个综采任务面同时开采。根据矿井开辟布置情况，各采区之间间隔 较远，特别是西采区距北采区间隔 10km左右，采用一套系统抽放管路较长，管网阻力

42、损失较大。从目前矿提供的矿井瓦斯资料结果分析，西采区、南采区开采煤层瓦斯含量较低，大部分煤层处在瓦斯风化带范围内，对目前任务面平安开采没有构成要挟，暂不思索建立地面瓦斯抽放系统。北采区目前任务面瓦斯涌出预测结果看，进入一程度深部靠通风方法不能处理任务面瓦斯超限问题，应建立抽放瓦斯系统。根据前面对任务面抽放瓦斯量估计，北采区煤层采用下阶段巷道钻孔抽放瓦斯开采层瓦斯方法根本上能处理任务面瓦斯超限问题，但遇到瓦斯涌出异常区时，采用单一的抽放方法不能处理任务面瓦斯超限问题，需采用综合抽放措施，根据乌东煤矿北采区任务面的实践情况分析，采用下阶段钻孔抽放卸压煤层瓦斯和采用上隅角插管抽放采空区瓦斯是可行的。

43、思索到下阶段钻孔抽放卸压煤层瓦斯需求高负压抽放，而上隅角插管抽放采空区瓦斯需低负压抽放，因此北采区应建立两套独立抽放瓦斯系统，一套高负压抽放系统效力下阶段巷道钻孔预抽开采阶段煤层和下阶段煤层瓦斯方法，一套低负压抽放系统效力上隅角插管抽放采空区瓦斯。由于B3-6煤层瓦斯涌出量大，本次估计抽放量按两个任务面都布置在B3-6煤层，即采区瓦斯涌出量最大的时候，需求抽放瓦斯量50.28/min，再思索掘进任务面异常涌出区需抽放瓦斯2m3/min，按4个掘进面计算，那么北采区需抽放瓦斯量为58.28m3/min，故北采区抽放瓦斯系统设备选型按系统抽放瓦斯才干58.28m3/min进展设计选型。4.6建立地

44、面永久瓦斯抽放系统的必要性及可行性乌东煤矿根据第9条的规定，目前从采掘任务面的瓦斯涌出量还是矿井瓦斯涌出量都曾经满足建立抽放系统的必要条件，前面曾经论述过，这里就不再反复。因此，从北采区长久的开展，有必要建立地面瓦斯永久抽放系统。根据第10条规定：“建立永久瓦斯抽放系统的矿井，应同时具备以下2个条件：1瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2m3min以上；2瓦斯资源可靠、储量丰富，估计瓦斯抽放效力年限在10年以上。从对乌东煤矿的瓦斯抽放量估计及瓦斯储量计算结果可以看出，抽放量远远大于2m3min，同时瓦斯资源可靠、储量丰富，瓦斯抽放效力年限与矿井的效力年限相当，大于10年，所以建立地面永久瓦斯抽放系统

45、是完全可行的。5 瓦斯抽放管网系统5.1 抽放瓦斯泵房位置及管网敷设道路5.1.1 抽放瓦斯泵房位置选择抽放瓦斯场地的布置原那么应严厉按照国家所公布的相关法律、法规执行，不占用良田，有效利用现有的场地，平面布置整齐、合理，便于安装与维修。瓦斯泵房属有爆炸危险的厂房，要求周围50m范围内无居民，远离井口，20m范围内无明火，同时，应选择交通便利，地势平坦的开阔地，有利于建筑物施工、抽放管路和电缆敷设。从利用角度思索，间隔 工业区不能太远，以减少利用本钱。经过对现场实地勘察和征求矿方的意见，并思索井下与地面瓦斯抽放管路间隔 的远近，地面抽放瓦斯泵房选择在立风井工业广场附近，瓦斯抽放泵站占地面积长8

46、0m、宽50m。5.1.2 抽放瓦斯管网敷设道路选择 方案提出沈阳研讨院科研人员根据乌东煤矿井下巷道的布置和地面工业广场内各种设备的分布情况，提出了两种抽放瓦斯管网敷设道路方案，分别是：方案一：泵房选择在主井工业广场附近，抽放管路经过主井或副井进入井下；方案二：泵房选择在立风井工业广场附近，抽放管路经过立风井进入井下。 方案比较：方案一：优点是泵房在主井工业广场内，便于管理。缺陷是由于井筒内安装的管路较多，而瓦斯抽放管路管径又比较大，假设要安装抽放管路，需对原有的电缆等设备进展重新布置，任务量大，并且在重新布置及安装期间影响正常提升及运输。另外，有的井筒有矿车经过，如发生跑车易碰坏管路，有能够

47、引起管路内的瓦斯泄露，存在平安隐患。再者，在这种方式下，管路经过的间隔 较长，不但管路安装的经济投入和维护本钱较高，而且添加了管网阻力，降低了抽放泵的实践抽放才干，还使抽放管理的难度加大。方案二：优点是泵房在风井工业广场内，有利于瓦斯抽放管理。管路安装途径短，经济上比较合算。再者，井下管路均安装在回风巷道内，平安系数高。缺陷是管路在风井内安装时，需求进展烧焊等作业，将会影响正常通风和井下消费作业。另外，在安装管路以后，井筒的净断面会减小，将影响矿井的通风才干。 方案确定经过上述方案比较，从平安的角度、对矿井消费的影响程度和工程投资三个方面综合思索，选择方案二比较合理，即地面永久瓦斯抽放泵站选择

48、在立风井广场附近。5.2 抽放瓦斯管路选择5.2.1 瓦斯抽放管路系统的选择原那么 瓦斯抽采管路系统应根据矿井开辟部署、井下巷道布置、抽采地点分布、瓦斯利用要求，以及矿井的开展规划等要素确定，并防止或减少主干管路系统的改动； 管路的敷设宜减少曲线，并宜使管路长度较短； 管路宜敷设在矿车不经常经过的巷道中，应首选在回风巷内敷设。假设必需敷设在运输巷道内时，应采取必要的平安措施； 如抽采设备或管路发生缺点，应使管道内溢出的瓦斯不流入采、掘任务面及机电硐室内； 抽采管路系统宜符合管道运输、安装和维护方便的要求； 抽采管路系统中必需安装调理、控制、检测、防爆、防回火安装； 抽采瓦斯管路的管径应按最大流

49、量分段计算，并与抽采设备才干相顺应，抽采管路按平安流速为515 m/s和最大经过流量来计算管径； 抽采系统管材的备用量可取10%； 矿井抽采系统的总阻力，必需按管网最大阻力计算，抽采瓦斯系统应不出现正压形状。抽采管路总阻力包括摩擦阻力和部分阻力；摩擦阻力可用低负压瓦斯管路阻力公式计算；部分阻力可用估算法计算，普通取摩擦阻力的10%20%。5.2.2 瓦斯管路敷设道路乌东煤矿北采区抽放瓦斯泵站选择在风井广场附近，抽放管路经过立风井进入井下。管网系统敷设道路为： 采用下阶段巷道钻孔预抽开采阶段煤层和下阶段煤层瓦斯系统管网途径：下阶段巷道钻孔下阶段任务面回风巷任务面回风联巷采区回风石门回风井抽放瓦斯

50、泵站利用用户或放空采用上隅角插管抽放采空区瓦斯系统管网途径：采空区任务面回风巷任务面回风联巷采区回风石门回风井抽放瓦斯泵站利用用户或放空5.2.3 瓦斯抽放管管径计算及管材选择瓦斯抽放管路管径选择得合理与否，对抽放瓦斯系统的工程投资及抽放系统抽放瓦斯效果有很大影响。直径太大，投资费用添加；管径过细，管路阻力损失大。按照预测的乌东煤矿任务面瓦斯涌出量和任务面的通风才干情况，估计该任务面抽放瓦斯量为58.28m3/min，故乌东煤矿抽放瓦斯管路按经过58.28m3/min瓦斯选择管径，管径选择普通采用下式计算： 式中：D瓦斯抽放管内径，m；Q抽放管内混合瓦斯流量，m3/min；V抽放管内瓦斯平均流

51、速，m/s。为阐明方便对抽放瓦斯管道称号作如下商定：采区石门、回风井及地面瓦斯抽放管为干管；任务面抽放管为支管。根据估计的瓦斯流量，按上式计算选择的抽放管直径如表5-1所示。表5-1 抽放系统瓦斯抽放管管径计算结果及选择结果 类别抽放纯量m3/min瓦斯浓度%混合瓦斯量m3/min流速m/s计算内径mm选择管内径mm干管58.2812485.71010151200支管25.1420125.712472600地面抽放瓦斯泵房内管道选用无缝钢管，其它管路均选用PE管。管道采用法兰盘衔接，中间夹石棉橡胶垫。5.2.4 瓦斯抽放管管网阻力计算抽放瓦斯管路阻力包括摩擦阻力和部分阻力。计算管网阻力应在抽放

52、管网系统敷设线路确定后，按其最长的线路和抽放最困难时期的管网系统进展计算。根据乌东煤矿设计消费才干为6Mt/a，矿井效力年限为82.5a，其中一程度效力年限40.9a，二程度效力年限41.6aa。思索到抽放瓦斯系统的效力年限，本次设计的抽放瓦斯管网系统只效力到一程度，故管网阻力计算到一程度最困难时期。按照乌东矿抽放瓦斯系统管网途径，各分段管道长度按如下长度计算分段阻力：任务面抽放瓦斯管道长度：取3000m一程度回风上山抽放瓦斯管道长度：300m一程度回风石门抽放瓦斯管道长度：140m回风立井抽放瓦斯管道长度：163m地面和抽放瓦斯泵站内抽放瓦斯管道长度：500m1摩擦阻力Hm 5-2式中：Hm

53、管路摩擦阻力，Pa；L管路长度，m；Q抽放管内混合瓦斯流量，m3/h；混合瓦斯对空气的密度比；K与管径有关的系数；D抽放管内径，cm。2部分阻力计算Hj部分阻力按摩擦阻力的15%计算，即Hj=0.15Hm，Pa。抽放管线阻力计算结果见表5-2 所示。表5-2 抽放管线阻力计算结果 抽放管类别Qm3/hLmKDcmHmPaHJPa主管291420.91111030.71120473.871.1支管75420.91130000.71602762.3414.3小计3236.1485.4总计3721.5矿井抽放系统管网总阻力为3721.5Pa。5.3 瓦斯抽放泵选型5.3.1 瓦斯抽放泵的选型原那么1

54、泵的流量应满足抽放系统效力期间能够到达的最大瓦斯抽放量；2泵的压力能抑制最困难道路管网阻力，使抽放钻孔到达足够负压，并满足抽放泵出口正压需求；3瓦斯抽放泵要具备良好的气密性；4抽放设备配套电机必需防爆。5.3.2 瓦斯抽放泵流量的计算瓦斯抽放泵的流量用下式计算：式中：Q瓦斯抽放泵所需额定流量，m3/min；Qz矿井抽放系统最大瓦斯纯量，m3/min；X矿井抽放瓦斯浓度，12，%；K备用系数，取1.3；抽放泵机械效率，取80%。按上式计算的北采区瓦斯泵所需的流量为： Q=789m3/min 5.3.3 瓦斯抽放泵压力的计算瓦斯抽放泵的压力是抑制瓦斯从抽放钻孔口起，经抽放管路到抽放泵，再到释放点所

55、产生的全部阻力损失，即： 式中：瓦斯抽放泵的压力，Pa；抽放系统管网总阻力，Pa；抽放钻孔所需负压，本煤层预抽取15000Pa，采空区抽放取10000Pa；瓦斯泵出口正压，取5000Pa；压力备用系数，取K=1.2。按上式计算抽放瓦斯泵的最大压力：高负压抽放系统： 5.3.4 瓦斯泵的真空度计算5.3.5 抽放泵选型根据抽放泵的选型原那么和前面计算的瓦斯泵所需抽放流量、泵压力和真空度i，选择水环式真空泵。按上述计算结果，在规范形状下，抽放系统抽放瓦斯泵所需流量=789m3/min，思索到抽放瓦斯泵吸气端是在负压形状下，需将抽放管路内实践流过的瓦斯量换成规范形状下流量，按照气体压力与流量的变化关

56、系换算为：抽放瓦斯系统抽放瓦斯泵在，真空度28%的条件下，抽放瓦斯泵抽放量大于1096m3/min； 根据计算出抽放瓦斯泵所需的流量，选择淄博水环真空泵厂供参考消费的2BEC110矿用瓦斯抽放泵，共两套系统，每套各2台，一台任务，一台备用。水环式真空泵性能规格见表5-3。表5-3 水环式真空泵性能规格表型 号抽气量(m3/min)最大轴功率kw转 速(r/min)备注2BEC11011101300170水环式真空泵的配套防爆电机任务电压为10kV、配套电机的功率、减速器型号由供应商确定。5.4管路敷设要求 井下管路煤矿井下的环境条件较恶劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受压变形，空气潮湿易

57、锈蚀等，为此对煤矿井下抽放瓦斯管路的敷设有如下要求： 瓦斯管路钢管部分应采取防腐、防锈蚀措施； 管路底部应垫木垫，垫起高度不低于30cm，以防止底鼓损坏管路； 倾斜巷道的瓦斯管路，运用卡子将管道固定在巷道支护上，以免下滑； 管路敷设要求平直，尽量防止急弯； 主要运输巷道中的瓦斯管路架设高度不小于1.8m； 管路敷设时，要思索流水坡度，要求坡度尽量一致，防止高低起伏，低洼处需安装放水器； 新敷设的管路要进展气密性检验。 地面管路地面管路敷设除要符合井下管路的有关要求外，尚需符合以下要求： 冬季冰冷地域应采取防冻措施； 瓦斯管路不宜沿车辆来往忙碌的主要交通干线敷设； 瓦斯管路不允许与自来水管、暖气

58、管、下水道管、动力电缆、照明电缆和电缆等敷设于一个地沟内； 在空阔地带敷设瓦斯管路时，应思索到未来的开展规划和建筑物的布置情况； 瓦斯主管距建筑物的间隔 大于5m，距动力电缆大于1m，距水管和排水沟大于1.5m，距铁路大于4m，距木电线杆大于2m； 瓦斯管路与其它建筑物相交时，其垂直间隔 大于0.15m，与动力、照明电缆及线大于0.5m且距相交构筑物2m 范围内，管路不准有接头和布置管件； 瓦斯管不准在地下穿过房屋和其它建筑物，以及同其它建筑物位于同一平面位置，即上下重叠； 瓦斯管不准穿过其它管路，确需穿过，应加套管。5.5管路安装 地面管路安装乌东煤矿北采区抽放瓦斯泵房位于立风井广场附近，地

59、面管路安装采用沿地表架空敷设方式，每6m设一个地面管路支架。管道安装流水坡度取3。抽放瓦斯泵房内管路安装详见附图C1003-299-01和C1003-299-02。 井下管路安装 = 1 * GB3 立风井内的瓦斯抽放主管，采用沿梯子间托梁托挂敷设，由于立风井施工终了，通风系统构成，无法进展井下焊接作业，故管路链接全部采用法兰盘链接。管路用托梁支撑，托架采用40工字梁，每隔50m设一托梁，每隔5m用管箍固定在导向梁上。 = 2 * GB3 回风上、下山内管路安装采用沿巷道侧帮敷设，管路用钢制支架支撑，管路距侧帮0.3m，每隔4m设一个，每隔12m设一个防滑支撑墩并用一个半圆卡固定管路，以防止管

60、路滑动。回风大巷内及任务面顺槽管路安装采用沿巷道侧帮敷设，管路用制支架支撑，管路距侧帮0.3m，每隔4m设一个墩。 管道、管道支架及法兰、弯头等钢制管道附件防腐、防锈外表进展喷砂除锈，到达我国Sa2级，喷涂环氧富锌底漆两遍，喷涂丙稀酸聚胺脂面漆两遍，漆膜厚度200m。抽采瓦斯管路进展防腐处置后，应在外部涂红色以示区别。 管路防冻由于本地域冬季的最低气温可达-30.3，地面抽放瓦斯管路需采取防冻措施。施工方法：敷设40mm厚的管道保温层可采用聚氨酯泡沫塑料，用镀锌铁丝捆扎；最外面用镀锌薄钢板包裹。5.6附属安装 阀门：在瓦斯抽采管路主、支管的分岔处和抽采管路与钻孔的衔接处，均需安设阀门，主要用于