安全工程專業(yè)瓦斯抽放系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書目錄一、總綱4二、畢業(yè)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容4第一章 礦井概況41.1 井田概況41.2 井田地質(zhì)特征41.3 礦井開(kāi)拓、開(kāi)采概況5第二章 礦井瓦斯賦存52.1 煤層瓦斯基本參數(shù)52.2 礦井瓦斯儲(chǔ)量62.3礦井可抽瓦斯量及可抽期6第三章 瓦斯抽放的必要性和可行性論證83.1瓦斯抽放的必要性83.2瓦斯抽放的可行性9第四章 抽放方法94.1 規(guī)定94.2礦井瓦斯來(lái)源分析104.3 抽放方法選擇104.4 鉆孔及鉆場(chǎng)布置114.5 封孔方法12第五章 瓦斯抽放管路系統(tǒng)及設(shè)備選型135.1抽放管路選型及阻力計(jì)算135.2瓦斯抽放泵選型155.3輔助設(shè)備18第六章 安全技術(shù)措施1

2、86.1抽放系統(tǒng)及井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站安全措施186.2地面抽放瓦斯站安全措施19第七章 瓦斯的綜合利用與配套設(shè)施207.1抽放瓦斯的綜合利用及評(píng)價(jià)207.2配套設(shè)施207.3監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)217.4地面建筑及環(huán)保21第八章 抽放瓦斯管理218.1瓦斯抽放管理及規(guī)章制度218.2瓦斯抽放人員配備218.3瓦斯抽放技術(shù)資料22三、畢業(yè)設(shè)計(jì)資料收集22四、畢業(yè)論文要求23五、畢業(yè)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)23一、總綱礦井瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)是安全工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向之一，根據(jù)煤礦安全規(guī)程、gb50215-2005煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范、aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范、mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)

3、規(guī)范、煤礦瓦斯抽放管理規(guī)范及aq1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)等法規(guī)的要求，礦井瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)完成以下內(nèi)容：1. 根據(jù)礦井瓦斯賦存條件、煤層瓦斯基本參數(shù)計(jì)算礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽期；2. 根據(jù)礦井瓦斯賦存條件，進(jìn)行瓦斯抽放的必要性及可行性論證；3. 抽放方法選擇及抽放鉆孔布置方式設(shè)計(jì)，并繪制抽放鉆孔布置平面圖和剖面圖；4. 進(jìn)行抽放管路選擇計(jì)算，確定抽放管路及附屬設(shè)施，計(jì)算管道阻力，繪制礦井瓦斯抽放系統(tǒng)圖；5. 進(jìn)行瓦斯抽放泵選型，確定瓦斯泵型號(hào)、瓦斯泵房位置和基本要求；6. 提出針對(duì)性的安全技術(shù)措施。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容對(duì)于瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可分為新建、改(擴(kuò))建及生產(chǎn)礦井的瓦斯抽放

4、工程設(shè)計(jì)。根據(jù)總綱要求，礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成如下幾個(gè)章節(jié)的基本內(nèi)容。需要說(shuō)明的是，章節(jié)安排可視具體情況進(jìn)行局部調(diào)整。第一章 礦井概況1.1 井田概況井田所處的地理位置、交通、地形地貌、氣候、降水、河流、最高洪水位、地震烈度、井田開(kāi)采史、鄰近礦井分布、現(xiàn)開(kāi)采區(qū)域位置及開(kāi)采情況。礦井水源、電源及通信。井田范圍內(nèi)及鄰近礦井采空區(qū)積水、自燃、火區(qū)等情況、滑坡及地表塌陷情況。1.2 井田地質(zhì)特征地質(zhì)構(gòu)造井田內(nèi)地層及構(gòu)造。斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發(fā)育情況及其分布規(guī)律；煤系地層走向、傾斜、傾角及其變化規(guī)律；巖漿侵入情況及對(duì)煤層的影響。含煤地層及煤層煤層層數(shù)、厚度及可采煤層煤種、傾角、節(jié)理、層理發(fā)

5、育情況。煤層頂?shù)装鍘r性特征、物理力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律；煤層結(jié)構(gòu)、煤層露頭（含隱伏露頭）及風(fēng)化帶情況。煤層瓦斯、自然及爆炸傾向性煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力，煤層瓦斯賦存規(guī)律、礦井瓦斯等級(jí)鑒定情況；各可采煤層煤塵爆炸性鑒定資料、煤層自燃傾向性鑒定資料和自然發(fā)火期統(tǒng)計(jì)資料；礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性；鄰近礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出等鑒定情況。井田水文地質(zhì)區(qū)域及井田水文地質(zhì)條件；井田主要含水層類型；地表水情況，礦井水患類型及威脅程度分析；井田內(nèi)及周邊礦井采（古）空區(qū)范圍及積水情況等。1.3 礦井開(kāi)拓、開(kāi)采概況礦井批準(zhǔn)開(kāi)采煤層、井田范圍及井田面積，礦井煤層、資源儲(chǔ)量，批準(zhǔn)的

6、生產(chǎn)能力，目前設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層。井田開(kāi)拓與開(kāi)采、礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備、回采與掘進(jìn)工藝。第二章 礦井瓦斯賦存2.1 煤層瓦斯基本參數(shù)對(duì)于瓦斯抽放來(lái)說(shuō)，煤層瓦斯基本參數(shù)包括：瓦斯風(fēng)化帶深度、煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤的殘存瓦斯含量、煤的孔隙率、瓦斯含量分布梯度、煤層透氣性系數(shù)、抽放鉆孔影響半徑、百米鉆孔瓦斯流量及其衰減系數(shù)等。對(duì)于以上參數(shù)的確定，根據(jù)aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第5.2.2條規(guī)定：新建礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)應(yīng)以批準(zhǔn)的精查地質(zhì)報(bào)告為依據(jù)，并參照鄰近或條件類似生產(chǎn)礦井的瓦斯資料；改(擴(kuò))建及生產(chǎn)礦井應(yīng)以本礦地質(zhì)、瓦斯資料為依據(jù)。因此，對(duì)于新建礦井，瓦斯基本參數(shù)可以參考鄰近礦井

7、或條件類似的生產(chǎn)礦井，但在揭露煤層后必須重新確定，瓦斯抽放設(shè)計(jì)做相應(yīng)調(diào)整；對(duì)于改（擴(kuò)）建礦井及生產(chǎn)礦井，瓦斯基本參數(shù)應(yīng)以本礦資料為依據(jù)。2.2 礦井瓦斯儲(chǔ)量根據(jù)mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范第3.0.1條規(guī)定，礦井瓦斯儲(chǔ)量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和?？砂聪率接?jì)算： (1)式中 礦井瓦斯儲(chǔ)量，mm3；可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，mm3； (2)ali礦井可采煤層i的地質(zhì)儲(chǔ)量，mtx1i礦井可采煤層i的瓦斯含量，m3/t；受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，mm3； (3)a2i受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的不

8、可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，mt；x2i受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量，m3/t；w3受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量，mm3，實(shí)測(cè)或按下式計(jì)算： (4)k圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，一般取k0.050.20。2.3礦井可抽瓦斯量及可抽期2.3.1礦井可抽瓦斯量礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲(chǔ)量中在當(dāng)前技術(shù)水平下能被抽出來(lái)的最大瓦斯量。其概算法是：可抽瓦斯量=瓦斯儲(chǔ)量抽放率 (5)由于瓦斯儲(chǔ)量可由式(1)計(jì)算，因此，要得到一個(gè)礦井的可抽瓦斯量，關(guān)鍵是要確定瓦斯抽放率。2.3.2瓦斯抽放率根據(jù)mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范第3.0.3條規(guī)定：設(shè)計(jì)瓦斯抽放率，可根據(jù)煤層瓦斯

9、抽放難易程度、瓦斯涌出情況、采用的抽放瓦斯方法等因素綜合確定；也可參照鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井的數(shù)值選取。抽放率指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行的礦井瓦斯抽放管理規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。根據(jù)aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第8.6.3條規(guī)定：瓦斯抽出率：預(yù)抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于20%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于25%；鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于35%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于45%；采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于30%；煤與瓦斯突出礦井：預(yù)抽煤層瓦斯后，突出煤層的瓦斯含量應(yīng)小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或?qū)⒚簩油咚箟毫档?.74 mpa以下。對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，瓦斯抽

10、放率的確定應(yīng)符合以上標(biāo)準(zhǔn)的要求，也可以參照aq礦井瓦斯抽放管理規(guī)范中第4.2條進(jìn)行選取。礦井（或采區(qū)）瓦斯抽放率的測(cè)定與計(jì)算：在瓦斯抽采站的抽采主管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，測(cè)定礦井每天的瓦斯抽采量。礦井瓦斯抽采量包括井田范圍內(nèi)地面鉆井抽采、井下抽采（含移動(dòng)抽采）的瓦斯量。每月底按式（6）計(jì)算礦井月平均瓦斯抽采率。 （6）式中 礦井月平均瓦斯抽采率，%；礦井月平均瓦斯抽采量，m3/min；礦井月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min工作面瓦斯抽放率的測(cè)定與計(jì)算：工作面回采期間，在工作面瓦斯抽采干管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，每周測(cè)定工作面瓦斯抽采量（含移動(dòng)抽采）。每月底按式（7）計(jì)算工作面月平均瓦斯抽采率。 （7）式

11、中 工作面月平均瓦斯抽采率，%；回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min；工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min2.3.3 可抽期根據(jù)mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范第3.0.4條及aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第5.3.5都規(guī)定：礦井或水平的抽放年限應(yīng)與其抽放瓦斯區(qū)域的開(kāi)采年限相適應(yīng)。第三章 瓦斯抽放的必要性和可行性論證3.1瓦斯抽放的必要性抽放瓦斯的必要性論證應(yīng)對(duì)礦井、回采工作面及掘進(jìn)工作面分別進(jìn)行抽放瓦斯必要性分析。3.1.1 規(guī)定根據(jù)煤礦安全規(guī)程第145條及aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第4.1.14.1.3條規(guī)定：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽

12、放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)：1個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理的。礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：大于或等于40m3/min；年產(chǎn)量1.01.5mt的礦井，大于30m3/min；年產(chǎn)量0.61.0mt的礦井，大于25m3/min；年產(chǎn)量0.40.6mt的礦井，大于20m3/min；年產(chǎn)量小于或等于0.4mt的礦井，大于15m3/min。開(kāi)采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的。3.1.2 通風(fēng)處理瓦斯量核定當(dāng)一個(gè)礦井、采區(qū)或工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能允許的瓦斯涌出量時(shí)，就要抽放瓦斯，即： （8）式中 q礦井

13、（采區(qū)或工作面）的瓦斯涌出量，m3/min；qf通風(fēng)所能承擔(dān)的最大瓦斯涌出量，m3/min；v通風(fēng)巷道（或工作面）允許的最大風(fēng)速，m/s；s通風(fēng)巷道（或工作面）斷面積，m2；c煤礦安全規(guī)程允許的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?；k瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取值為1.21.7。3.1.3礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)對(duì)于改（擴(kuò)）建礦井及生產(chǎn)礦井，礦井瓦斯涌出量可以實(shí)測(cè)；對(duì)于新建礦井，礦井瓦斯涌出量要進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)依據(jù)aq1018-2006礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法。3.2瓦斯抽放的可行性開(kāi)采層瓦斯抽放的可行性是指在原始透氣性條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性，一般來(lái)說(shuō)，其衡量指標(biāo)有兩個(gè)：一為煤層的透氣性系數(shù)；二為鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)，按和判

14、定開(kāi)采層瓦斯抽放可行性的標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。表1 煤層瓦斯抽放難易程度分類表 抽放難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（）(d-1)煤層透氣性系數(shù)（）(m2/mpa2.d)容易抽放10可以抽放0.0030.050.110較難抽放0.050.10.050.034.5 封孔方法4.5.1封孔材料鉆孔封孔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造價(jià)低的要求。封孔方法的選擇應(yīng)根據(jù)抽放方法及孔口所處煤(巖)層位、巖性、構(gòu)造等因素綜合確定，因地制宜地選用新方法、新工藝，并應(yīng)符合下列要求：a) 巖壁鉆孔；宜采用封孔器封孔。b) 煤壁鉆孔，宜采用充填材料進(jìn)行壓風(fēng)封孔。封孔材料應(yīng)根據(jù)具體條件優(yōu)先選用膨脹水泥、聚氨脂等

15、新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，可選用水泥砂漿或其它封孔材料。4.5.2封孔長(zhǎng)度封孔長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)鉆孔孔口段煤(巖)性質(zhì)、裂隙發(fā)育程度及孔口負(fù)壓等因素確定，并應(yīng)符合下列要求：孔口段圍巖條件好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、孔口負(fù)壓中等時(shí)，封孔長(zhǎng)度可取2m3m；孔口段圍巖裂隙較發(fā)育、或孔口負(fù)壓很高時(shí)，封孔長(zhǎng)度可取4m6m；在煤壁開(kāi)孔的鉆孔，封孔長(zhǎng)度可取5m8m；采用聚氨酯外的其他材料封孔時(shí)，封孔段長(zhǎng)度與封孔深度相等；采用聚氨酯封孔時(shí)，封孔參數(shù)見(jiàn)表3。表3 聚氨酯封孔參數(shù)封孔材料鉆孔條件封孔段長(zhǎng)度（m）鉆孔深度（m）聚氨酯孔口段較完整0.835孔口段較破碎1.046當(dāng)采用地面鉆孔抽放瓦斯時(shí)，抽放結(jié)束后應(yīng)全孔封孔

16、。第五章 瓦斯抽放管路系統(tǒng)及設(shè)備選型5.1抽放管路選型及阻力計(jì)算5.1.1規(guī)定根據(jù)aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范，對(duì)瓦斯抽放管路有如下要求：5.4.1條：抽放管路系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點(diǎn)的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動(dòng)，確保管道運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便，并應(yīng)符合下列要求：抽放管路通過(guò)的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應(yīng)平直，轉(zhuǎn)彎時(shí)角度不應(yīng)大于50；抽放管路系統(tǒng)宜沿回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過(guò)的巷道布置；若設(shè)于主要運(yùn)輸巷內(nèi)，在人行道側(cè)其架設(shè)高度不應(yīng)小于1.8m，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求；抽放瓦斯管件的外緣距巷道壁不

17、宜小于0.1m；當(dāng)抽放設(shè)備或管路發(fā)生故障時(shí)，管路內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)；盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁；管徑要統(tǒng)一，變徑時(shí)必須設(shè)過(guò)渡節(jié)。5.4.2條：抽放瓦斯管路的管徑應(yīng)按最大流量分段計(jì)算，并與抽放設(shè)備能力相適應(yīng)，抽放管路按安全流速為515m/s和最大通過(guò)流量來(lái)計(jì)算管徑，抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10。5.4.3條：當(dāng)采用專用鉆孔敷設(shè)抽放管路時(shí)，專用鉆孔直徑應(yīng)比管道外形尺寸大100mm；當(dāng)沿豎井敷設(shè)抽放管路時(shí)，應(yīng)將管道固定在罐道梁上或?qū)Ｓ霉芗苌稀?.4.4條：抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低負(fù)壓瓦斯管路阻力公式計(jì)算；局部阻力可用估算法計(jì)算，一般取摩擦阻

18、力的1020。5.4.5條：地面管路布置：不得將抽放管路和自來(lái)水管、暖氣管、下水道管、動(dòng)力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設(shè)在同一條地溝內(nèi)；主干管應(yīng)與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結(jié)合；抽放管道與地上、下建(構(gòu))筑物及設(shè)施的間距，應(yīng)符合工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定；瓦斯管道不得從地下穿過(guò)房屋或其它建(構(gòu))筑物，一般情況下也不得穿過(guò)其它管網(wǎng)，當(dāng)必須穿過(guò)其它管網(wǎng)時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。瓦斯抽放系統(tǒng)選擇還應(yīng)注意以下問(wèn)題：分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井，抽放瓦斯工程可一次設(shè)計(jì)，分期建設(shè)、分期投抽。抽放瓦斯站的建設(shè)方式，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當(dāng)有下列情況之一時(shí)，可采用分散建

19、站方式：分區(qū)開(kāi)拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點(diǎn)分散。一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。5.1.2計(jì)算方法瓦斯抽放管徑選擇選擇瓦斯管徑，可按下式計(jì)算： （9）式中 d瓦斯管內(nèi)徑，m；q管內(nèi)瓦斯流量，m3/min；v瓦斯在管路中的經(jīng)濟(jì)流速，m/s，一般取v1015m/s。管路摩擦阻力計(jì)算計(jì)算直管摩擦阻力，可按下式計(jì)算： （10）式中 h阻力損失，pa；l直管長(zhǎng)度，m；q瓦斯流量，m3/h；d管道內(nèi)徑，cm；k0系數(shù)，見(jiàn)表4；d混合瓦斯對(duì)空氣的相對(duì)密度，見(jiàn)表5。表4 不同管徑的系數(shù)k0值通稱管徑(mm)152025224050k0值0.460.470.480

20、.490.500.52通稱管徑(mm)7080100125150150k0值0.550.570.620.670.700.71局部阻力可用估算法計(jì)算，一般取摩擦阻力的10%20%。管路系統(tǒng)長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜或主管管徑較小者，可按上限取值，反之則按下限取值。表5 在0及105 pa氣壓時(shí)的值瓦斯?jié)舛?0123456789010.9960.9910.9870.9820.9780.9730.9690.9640.960100.9550.9510.9470.9420.9380.9330.9290.9240.9200.915200.9110.9060.9020.8980.8930.8890.8840.8800.8

21、750.871300.8660.8620.8570.8530.8480.8440.8400.8350.8310.826400.822 0.817 0.8130.8080.804 0.799 0.795 0 .791 0 7860.782 500.777 0.773 0.768 0.764 0.759 0.755 0.750 0.746 0.7420.737 600.733 0.728 0.724 0.719 0.715 0.710 0.706 0.701 0.6970.693 700.688 0.684 0.679 0.675 0.670 0 .666 0.661 0.657 0.6520.6

22、48 800.644 0.639 0.635 0.630 0.626 0 .621 0.617 0 .6 12 0.6080.603 900.5990.595 0.590 0.586 0.581 0.577 0.572 0.568 0.5630.559 1000.5545.2瓦斯抽放泵選型5.2.1 規(guī)定根據(jù)aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范，對(duì)瓦斯抽放設(shè)備有如下要求：5.5.1條：礦井抽放瓦斯設(shè)備的能力，應(yīng)滿足礦井抽放瓦斯期間或在抽放瓦斯設(shè)備服務(wù)年限內(nèi)所達(dá)到的開(kāi)采范圍的最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且應(yīng)有不小于15的富裕能力。礦井抽放系統(tǒng)的總阻力，必須按管網(wǎng)最大阻力計(jì)算，抽放瓦斯系統(tǒng)應(yīng)

23、不出現(xiàn)正壓狀態(tài)。5.2.2選型原則根據(jù)以上規(guī)定，瓦斯泵選型原則為：瓦斯泵的流量必須滿足礦井抽放期間預(yù)計(jì)最大瓦斯抽出量的需求；瓦斯泵的負(fù)壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力；具有良好的真空度；抽放設(shè)備配備電機(jī)必須防爆。5.2.3計(jì)算方法瓦斯泵流量計(jì)算抽放瓦斯泵流量必須滿足抽放系統(tǒng)服務(wù)年限之內(nèi)最大抽放量的需要。 （11）式中 抽放瓦斯泵的額定流量，m3/min；礦井瓦斯最大抽放總量（純量），m3/min；x礦井抽放瓦斯?jié)舛?，；瓦斯抽放泵的機(jī)械效率，一般取0.8；k備用系數(shù)，k=1.2。瓦斯泵壓力計(jì)算瓦斯抽放泵的壓力是克服瓦斯從井下抽放孔口起，經(jīng)抽放管路到抽放泵，再到釋放點(diǎn)所產(chǎn)生的全部阻力損失。 （12）式中

24、 h瓦斯抽放壓力，pa；井下負(fù)壓段管路全部阻力損失，pa；井上正壓段管路全部阻力損失，pa；k壓力備用系數(shù)，取k=1.2；井下負(fù)壓段管路摩擦阻力損失，pa；井下負(fù)壓段管路局部阻力損失，pa；井下抽放鉆場(chǎng)或鉆孔孔口必須造成的負(fù)壓，pa；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于非卸壓煤層可取13kpa；對(duì)于卸壓煤層可取6.7kpa；對(duì)于采空區(qū)瓦斯抽放，孔口負(fù)壓不可太高，以免引起采空區(qū)煤的自燃；井上正壓段管路摩擦阻力損失，pa；井上正壓段管路局部阻力損失，pa；用戶在瓦斯出口所需的正壓，pa；井上、下管路最大總摩擦阻力損失，pa；井上、下管路最大總局部阻力損失，pa。瓦斯抽放泵真空度計(jì)算 （13）式中 瓦斯抽放泵的真空度，%

25、；瓦斯抽放泵提供的最大負(fù)壓，pa，其值可通過(guò)式（12）進(jìn)行計(jì)算。5.2.4瓦斯泵類型目前國(guó)內(nèi)使用的瓦斯泵類型主要有:離心式鼓風(fēng)機(jī)；回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)(包括羅茨鼓風(fēng)機(jī)、葉式鼓風(fēng)機(jī)、滑板式壓氣機(jī)等)；水環(huán)真空壓縮機(jī)；往復(fù)式壓氣機(jī)(只用于地面正壓輸送瓦斯)。表6 各類瓦斯泵的特點(diǎn)及適用條件類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件離心式鼓風(fēng)機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,不易出故障,2運(yùn)行平穩(wěn),供氣均勻,便于維修,保養(yǎng),使用壽命長(zhǎng);3流量大,最大可達(dá)1200m3/min。1工作效率低,兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn),性能較差;2相同的功率,流量,壓力與回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)相比,成本高1.52倍。1適用于瓦斯流量大(8001200 m3/min),負(fù)壓要求高(400050

26、000pa)的抽放瓦斯礦井;2可作為正壓鼓風(fēng)輸往用戶,同時(shí)又可作為負(fù)壓抽出瓦斯?；剞D(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)1流量不受阻力變化的明顯影響,接近一個(gè)常數(shù);2運(yùn)行穩(wěn)定,供氣均勻,效率高,便于保養(yǎng);3相同功率,流量和壓力的瓦斯泵成本只是離心泵的7080%1檢修工藝復(fù)雜,機(jī)械加工要求較高;2運(yùn)轉(zhuǎn)中噪音大;3壓力高時(shí),漏氣大,磨損較嚴(yán)重;4轉(zhuǎn)子表面易粘灰塵,需定期清洗1因壓力改變時(shí)流量不變,故適用于用戶要求流量穩(wěn)定的工藝過(guò)程;2適用于瓦斯流量大(1600 m3/min),負(fù)壓高(2000090000pa )的抽放瓦斯礦井;3空氣冷卻的鼓風(fēng)機(jī)適用于缺水的地方水環(huán)式真空壓縮機(jī)1真空度高,且可正壓輸出;2工作水不斷帶走氣體壓

27、送時(shí)產(chǎn)生的熱量,泵題不會(huì)升溫發(fā);,當(dāng)抽出瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸界限時(shí),也沒(méi)有爆炸危險(xiǎn);3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,平穩(wěn),供氣均勻;4將負(fù)壓抽出和正壓輸出合二為一,一般不需另設(shè)正壓輸出設(shè)備需要提供工作水1單機(jī)瓦斯抽出量由1.8450 m3/min,適用范圍廣,煤層透氣性低,管路阻力大,需要高負(fù)壓抽放的礦井;2適用于負(fù)壓抽出瓦斯;3適用于瓦斯?jié)舛冉?jīng)常變化的礦井,特別適用于濃度變化較大的鄰近層抽放礦井往復(fù)式壓氣機(jī)1最大特點(diǎn)是加壓能力大,最大出口壓力可達(dá)800kpa;2流量只與轉(zhuǎn)數(shù)成正比,而與壓力無(wú)直接關(guān)系1機(jī)械體積大,重量大,占地多,造價(jià)高;2供氣不均勻,有沖擊震動(dòng)和脈動(dòng);3有曲柄,聯(lián)桿裝置,不能直接與電動(dòng)機(jī)連

28、接,轉(zhuǎn)速低;4活塞與氣缸經(jīng)常摩擦,磨損快1適用于輸出流量不大(50 m3/min以下),但需要高壓(400600 kpa),輸送瓦斯的礦井;2只用于正壓輸送瓦斯,不能作為負(fù)壓抽出瓦斯用5.3輔助設(shè)備抽放管路附屬裝置及設(shè)施安裝應(yīng)符合以下要求：主管、分管、支管及其與鉆場(chǎng)連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯計(jì)量裝置；抽放鉆場(chǎng)、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當(dāng)距離(間距一般為200m300m，最大不超過(guò)500m)應(yīng)設(shè)置放水器；在抽放管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測(cè)壓裝置；抽放管路分岔處應(yīng)設(shè)置控制閥門，閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點(diǎn)的管徑相匹配；地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在地表下用不燃性材料砌成，不透水的觀察井內(nèi)，其間距為500m

29、1000m。抽放管路應(yīng)保持一定的坡度，一般不小于1。在傾斜巷道中，管路應(yīng)設(shè)防滑卡，其間距可根據(jù)巷道坡度確定，對(duì)28以下的斜巷，間距一般取15m-20m。抽放管路應(yīng)有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。通往井下的抽放管路應(yīng)采取防雷措施。抽放瓦斯管路必須進(jìn)行防腐處理，外部涂紅色以示區(qū)別。第六章 安全技術(shù)措施6.1抽放系統(tǒng)及井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站安全措施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定出如下安全措施：1)抽放鉆場(chǎng)、鉆孔施工防治瓦斯措施。2)管路防腐蝕、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底鼓措施。3)立井(立眼)、斜井(斜巷)管路防滑措施。4)地面管路防凍措施。抽放系統(tǒng)及井下移動(dòng)抽放瓦斯泵

30、站，應(yīng)遵從以下要求：井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站應(yīng)安裝在抽放瓦斯地點(diǎn)附近的新鮮風(fēng)流中。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風(fēng)道或分區(qū)回風(fēng)道；已建永久抽放系統(tǒng)的礦井，移動(dòng)泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放系統(tǒng)的管道內(nèi)，但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确厦旱V安全規(guī)程第一百四十八條規(guī)定。移動(dòng)泵站抽出的瓦斯排至回風(fēng)道時(shí)，在抽放管路出口處必須采取安全措施，設(shè)置櫥欄、懸掛警戒牌。柵欄設(shè)置的位置，上風(fēng)側(cè)為管路出口外推5m，上下風(fēng)側(cè)柵欄間距不小于35m。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。移動(dòng)抽放泵站排到巷道內(nèi)的瓦斯，其濃度必須在30m以內(nèi)被混合到煤礦安全規(guī)程允許的限度以內(nèi)。柵欄處必須設(shè)警戒牌和瓦斯監(jiān)測(cè)裝置，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迗?bào)

31、警時(shí)，應(yīng)斷電、停止抽放瓦斯、進(jìn)行處理。監(jiān)測(cè)傳感器的位置設(shè)在柵欄外1m以內(nèi)。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。井下移動(dòng)瓦斯抽放泵站必須實(shí)行“三?！惫╇?，即專用變壓器、專用開(kāi)關(guān)、專用線路。6.2地面抽放瓦斯站安全措施抽放瓦斯站安全措施，應(yīng)遵從以下要求：在一個(gè)抽放站內(nèi)，抽放瓦斯泵及附屬設(shè)備只有一套工作時(shí)，應(yīng)備用一套；兩套或兩套以上工作時(shí)，其備用量可按工作數(shù)量的60%計(jì)。鉆機(jī)備用量按工作臺(tái)數(shù)的60%計(jì)；抽放站位置應(yīng)設(shè)在不受洪澇威脅且工程地質(zhì)條件可靠地帶，應(yīng)避開(kāi)滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等；宜設(shè)在回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m；站房及站房周圍20m范圍內(nèi)禁止有明火；站房

32、應(yīng)建在靠近公路和有水源的地方；站房應(yīng)考慮進(jìn)出管敷設(shè)方便：有利瓦斯輸送，并盡可能留有擴(kuò)能的余地；抽放站建筑必須采用不燃性材料，耐火等級(jí)為二級(jí)；站房周圍必須設(shè)置柵欄或圍墻；站房附近管道應(yīng)設(shè)置放水器及防爆、防回火、防回水裝置，設(shè)置放空管及壓力、流量、濃度測(cè)量裝置，并應(yīng)設(shè)置采樣孔、閥門等附屬裝置。放空管設(shè)置在泵的進(jìn)、出口，管徑應(yīng)大于或等于泵的進(jìn)、出口直徑，放空管的管口要高出泵房房頂3m以上。泵房?jī)?nèi)電氣設(shè)備、照明和其它電氣、檢測(cè)儀表均應(yīng)采用礦用防爆型；站房必須有直通礦調(diào)度室的電話；抽放站應(yīng)有供水系統(tǒng)。站房設(shè)備冷卻水一般采用閉路循環(huán)。給水管路及水池容積均應(yīng)考慮消防水量。污水應(yīng)設(shè)置地溝排放。抽放瓦斯泵必須有

33、前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施。抽放瓦斯站必須有防雷電、防火災(zāi)、防洪澇、防凍措施。必須有抽放瓦斯?jié)舛纫?guī)定及在規(guī)定濃度下的防爆措施。必須有安全管理措施。第七章 瓦斯的綜合利用與配套設(shè)施7.1抽放瓦斯的綜合利用及評(píng)價(jià)抽放瓦斯的礦井應(yīng)加強(qiáng)瓦斯利用工作，變害為利，保護(hù)環(huán)境并以用促抽，以抽保用。年抽放瓦斯量在100萬(wàn)m3及以上的礦井，必須開(kāi)展瓦斯利用工作。礦井瓦斯利用須經(jīng)相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行可行性論證。進(jìn)行瓦斯抽放論證和設(shè)計(jì)時(shí)，要同時(shí)對(duì)瓦斯利用進(jìn)行論證和設(shè)計(jì)。瓦斯利用設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定瓦斯利用量和利用方式、儲(chǔ)氣裝置及容積、輸送氣方法、輸氣管路系統(tǒng)、安全及檢測(cè)裝置、利用工藝，繪制瓦斯利用工程系統(tǒng)

34、布置圖，編制設(shè)備材料清冊(cè)、土建工程計(jì)劃、資金概算、勞動(dòng)組織及管理制度、安全技術(shù)措施、經(jīng)濟(jì)分析等。7.2配套設(shè)施7.2.1給排水、采暖及供熱（地面抽放瓦斯時(shí)）給排水。采暖及供熱。抽放站采暖與通風(fēng)應(yīng)符合現(xiàn)行的煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。7.2.2供電及通信雙回路電源可靠性。滿足供電條件。7.3監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)加強(qiáng)瓦斯抽放參數(shù)(抽放量、瓦斯?jié)舛?、?fù)壓、正壓、大氣壓、溫度等)的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)處理。抽放量的計(jì)算用大氣壓為101325kpa、溫度為20。c時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的數(shù)值。泵房?jī)?nèi)電氣設(shè)備、照明和其它電氣、檢測(cè)儀表均應(yīng)采用礦用防爆型。抽放泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須對(duì)泵水流量、水溫度、泵軸溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)、監(jiān)控。

35、監(jiān)測(cè)監(jiān)控參數(shù)的確定及設(shè)置地點(diǎn)。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度及設(shè)備選型。檢測(cè)儀器儀表的配備。7.4地面建筑及環(huán)保廢水、噪聲和對(duì)空排放瓦斯等污染物不得超過(guò)工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定指標(biāo)，抽放站場(chǎng)地應(yīng)搞好綠化。第八章 抽放瓦斯管理礦井瓦斯抽放工作由企業(yè)總工程師負(fù)全面技術(shù)責(zé)任，應(yīng)定期檢查、平衡抽放瓦斯工作：負(fù)責(zé)組織編制、審批、實(shí)施、檢查抽放瓦斯工作長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、年度計(jì)劃和安全技術(shù)措施，保證抽放瓦斯工作的正常銜接，做到“掘、抽、采”平衡。企業(yè)行政正、副職負(fù)責(zé)落實(shí)和檢查所分管范圍內(nèi)的有關(guān)抽放瓦斯工作；企業(yè)各職能部門負(fù)責(zé)人對(duì)本職范圍內(nèi)的抽放瓦斯工作負(fù)責(zé)。抽放瓦斯所需要的費(fèi)用、材料和設(shè)備等，必須列入企業(yè)財(cái)務(wù)、供應(yīng)計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃。煤炭企業(yè)必須配備專業(yè)技術(shù)人員，負(fù)責(zé)瓦斯抽放日常管理，總結(jié)分析抽放瓦斯效果，研究和改進(jìn)抽放技術(shù)，組織新技術(shù)推廣等。8.1瓦斯抽放管理及規(guī)章制度抽放瓦斯礦井必須建立健全崗位責(zé)任制、鉆孔鉆場(chǎng)檢查管理制度、抽放工程質(zhì)量驗(yàn)收等相關(guān)制度。8.2瓦斯抽放人員配備抽放瓦斯礦井必須建立