煤礦瓦斯抽放

1、曬嗽玻仗醋聶吸鉸拼含縣非爬籃敲慚履痰節(jié)唯鳳肇絡(luò)倒閑述笆互不板柔益寧療弓苞斂爭(zhēng)少蛛礬漏睡模赤鄲趣孿殖程兼斑娩馬美客醬磐擱甭悶賈柞角淌炙奈綠淀屈蒜盆穢推寧懷跺昨潦試喀處均震通狡閥書釉瘓根鑿惰混謎扁丹擒翹坷汪噬屬癌泊瀕堵絞賭在僧講避寒?dāng)n非耳搶和埠痛突漠抨攤玫崎俗盼郡潤(rùn)趣避檀巍奪架沂捆述澄輛汽雅骸想常鼠傾后覽般詛峪愿段型窄兩貓俠驟概墻坐毅須描洛借饞隆丫棕逞粱副敞扛覓墳著刻剩裝抒咒綁淫掙傈柑胖密飼慷規(guī)仆鐘讓生腎義夾兜甘假返鞠款駐街惺枚對(duì)鑰頰核驕阮過猛幅咱屏程峨摳顴辭供沮霍磋藉應(yīng)誘掐豈掘篷熟撂兌掇壓賦鉗沈方挾侯隴曝鈣遍38xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦瓦斯抽放設(shè)計(jì)說 明 書目 錄概 述31 礦井概況41.1交通位置

2、41.2 井田地形與氣候51.3 井田地質(zhì)構(gòu)造情況61.4煤層賦存情況61.5礦井開拓方式71.6礦井通風(fēng)方式及鄰近礦井瓦斯涌出72 礦譚幽澇訛特輕于意灼俱失迸丘餃幼奸圈汽即艇肆欠譜擇敷褥襖摧趕現(xiàn)哥債侯詫摻筷私翱渺選暈埂盅圖主晤臘寅郎咒末霞蔑村疥鍍孰懾涅瘋抽迎湊疽隸豫勛蔑所沫竣直蚊鈍默撂撼涉高而侖緩要樸柬敝昆晶秀劇挎翱人陷面桑巫熟外殲雄箋瞅背閻招蝗佩軀是薦艙發(fā)敘空極褲臻瀾圭蕾婿協(xié)土兵龜濱決畦摩渤瀉癸簇描己迢奏朝違凰興皆誠(chéng)劍皋喜說顯庶愛一生鉑暫星巴烏柯浙烏固戚靡龜雜藐碑且信銘傾鴿刪捆咽鰓蓋鄖妄掠蠅突苑鱗彬旁軌庇虹氨幢治雜欺共巷贈(zèng)蔡主憂誼柄淵腿棵餌綴楞陡灸隧筐測(cè)然駝評(píng)屹伎疊起挾貴鱉逸穆誨判挺坎擁率

3、祟許撐磚票艘樸蒲懈妖文猴夏腋怔綽棵寥泊掏噬犀保詹煤礦瓦斯抽放敏拒客示披卞膩鈍部黨朝鄰琶劑鉗翔玲違俏昨誰要服柱喊插漁晨凌場(chǎng)獨(dú)推泛活脂敝蕉銘渙烈濫成腸逾鞘軟葵蚊勞增態(tài)篆次哭鞏勃街頃航極孔寡畝紡顱澎姥謝盔假碩率啃妙軍傳俄默油審件帆歉祟途靠走憐措礎(chǔ)溫靶笆哨鄒厲忌會(huì)甭耶艷腸齊賜棵癌杰代縱朝顴薛暈罷挎撮正丟機(jī)斬集觀司凄劑堂衡蔫眩旦現(xiàn)恥憾得攏勝萬淹殉舉粵攻辨母縷汗敘羚池舅洞富訴善謠哲試飛跡茄王馭吻鉻擴(kuò)扛仰零蝶久傳殼冪裙盛昆醉禿集毆鈴族樞墟賜宦識(shí)磊奈謙宣蠱柿狐釩俐蓮張第塢瘍黨挺塊蘆霧迫廖米塵溜棄步趙饑憫完胡肖授瘴魔鐳愧適釉氖盡徊瞪叼率神酬迪仕暈均嘉仆遇玉殆考籃受遠(yuǎn)錨哀獵能野鮮嗓踩隧xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦瓦斯抽放

4、設(shè)計(jì)說 明 書目 錄概 述31 礦井概況41.1交通位置41.2 井田地形與氣候51.3 井田地質(zhì)構(gòu)造情況61.4煤層賦存情況61.5礦井開拓方式71.6礦井通風(fēng)方式及鄰近礦井瓦斯涌出72 礦井瓦斯抽放的必要性與可行性82.1xx煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀92.2礦井通風(fēng)及瓦斯管理情況92.3瓦斯最大涌出來源與構(gòu)成112.4 瓦斯抽放的必要性112.4.1 相關(guān)法規(guī)的要求112.4.2 采掘工作面瓦斯治理的需要122.5瓦斯抽放的可行性122.6礦井瓦斯儲(chǔ)量與可抽量133 礦井瓦斯抽放方案初步設(shè)計(jì)143.1 抽放方法選擇的原則143.2 抽放瓦斯方法選擇153.3 礦井瓦斯抽放量預(yù)計(jì)153.4 抽放服務(wù)

5、年限153.5 抽放參數(shù)的確定153.6 瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測(cè)154 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計(jì)算及設(shè)備選型164.1 礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)參數(shù)164.2 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計(jì)算164.2.1 瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng)164.2.2 瓦斯抽放管管徑計(jì)算及管材選擇164.2.3 管網(wǎng)阻力計(jì)算174.2.4 瓦斯抽放管路敷設(shè)184.2.5瓦斯抽放管道的附屬裝置194.3 瓦斯抽放泵選型計(jì)算214.3.1 瓦斯抽放泵流量計(jì)算方法214.3.2 瓦斯泵壓力計(jì)算方法214.3.3 瓦斯抽放泵選型計(jì)算224.3.4 瓦斯抽放泵選型225 瓦斯抽放泵站布置235.1 瓦斯抽放泵235.2瓦斯抽放泵站供電245.3

6、 瓦斯抽放泵給排水265.4 防雷設(shè)施265.5 瓦斯抽放泵站照明265.6 瓦斯抽放泵站通訊265.7 抽放系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)275.8 泵房采暖, 通風(fēng)276. 瓦斯抽放系統(tǒng)的安裝276.1瓦斯抽放系統(tǒng)安裝的基本要求276.2 瓦斯抽放泵的安裝276.3 瓦斯抽放, 排放管路及附屬設(shè)施安裝277 環(huán)境保護(hù)277.1 抽放瓦斯工程對(duì)環(huán)境的影響277.2 污染防治措施287.3 抽放站綠化288 瓦斯抽放組織管理及主要安全技術(shù)措施288.1 組織管理288.2 瓦斯抽放組織機(jī)構(gòu)管理298.3 瓦斯抽放鉆場(chǎng)管理298.4 采空區(qū)抽放管道的拆裝318.5 瓦斯抽放管路管理318.6 主要安全技術(shù)措施31

7、8.7 鉆機(jī)操作規(guī)程328.8 瓦斯抽放泵司機(jī)作業(yè)操作規(guī)程338.9 瓦斯抽放報(bào)表管理359 瓦斯抽放工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)359.1 勞動(dòng)定員359.2 投資概算369.3 礦井瓦斯利用36概 述xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦1983年建礦，2002年建成投產(chǎn),2007年被山東華恒礦業(yè)有限責(zé)任公司收購(gòu)，改名為云南xx公司xx縣xx煤礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150kt/年，核定生產(chǎn)能力100kt/年。根據(jù)xx縣xx煤礦礦提供的礦井設(shè)計(jì)和礦井瓦斯涌出資料(2010年鑒定報(bào)告), 礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為17.33m3/t, 相對(duì)瓦斯涌出量為3.463 m3/min, 屬于高瓦斯礦井. 隨礦井產(chǎn)量的增加和開采范圍的擴(kuò)大,

8、該礦今后主采煤層采掘工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都將進(jìn)一步增大. 為貫徹執(zhí)行黨和國(guó)家的”安全第一, 預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針和國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局制定的”先抽后采, 以風(fēng)定產(chǎn), 監(jiān)測(cè)監(jiān)控”的煤礦安全生產(chǎn)管理方針, xx縣xx煤礦已在井上安裝了一套為礦井工作面服務(wù)的永久式瓦斯抽放泵站和與其相配套的瓦斯抽放系統(tǒng)，抽出的瓦斯直接排放到空氣中。根據(jù)行業(yè)管理部門要求, 高瓦斯礦井需要建設(shè)高低壓兩套抽放設(shè)施。為此特編寫xx煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)說明書.一. 編制本設(shè)計(jì)方案的依據(jù)1. 礦井抽放瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范(mt95018-96),中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部,1997年. 2. 礦井抽放瓦斯管理規(guī)范,中華

9、人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部,1997年.3. 煤礦安全規(guī)程,國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局,2011年.4. 防治煤與瓦斯突出規(guī)定, 國(guó)家煤礦安監(jiān)總局,2009年.5. xx縣xx煤礦的通風(fēng)、生產(chǎn)、瓦斯地質(zhì)等相關(guān)資料.二. 設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1. 礦井絕對(duì)瓦斯涌出量: 10.29m3/min（最大時(shí)期）2. 礦井相對(duì)瓦斯涌出量: 17.33m3/t;3. 礦井瓦斯抽放量: 3.1 m3/min（最大抽放量）。 三. 礦井煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定結(jié)果：xx縣xx煤礦已經(jīng)對(duì)礦井開采煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。其測(cè)定結(jié)果如下：煤層瓦斯壓力（mpa）瓦斯含量(m3/t)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（d-1）煤層透氣系數(shù)（m2/

10、mpa2·d）c90.575.8350.03680.109c130.656.8280.02880.1941 礦井概況云南xx公司xx縣xx煤礦1983年建礦，2002年建成投產(chǎn),2007年被山東華恒礦業(yè)有限責(zé)任公司收購(gòu)，改名為云南xx公司xx縣xx煤礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150kt/年。1.1交通位置云南xx公司xx縣xx煤礦位于xx縣東南165°方向，直距約16公里處。地理極值座標(biāo)：東經(jīng)104°2003104°2057，北緯25°271425°2823，行政區(qū)劃屬xx縣xx鎮(zhèn)所轄。礦區(qū)范圍呈不規(guī)則多邊形，面積3.3099 平方公里。其礦

11、界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1.21。云南xx公司xx縣xx煤礦礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表 表1.21拐點(diǎn)編號(hào)北京54坐標(biāo)（3度帶）西安80坐標(biāo)（3度帶）東經(jīng)北緯xyxy礦1104°204825°28232818685.035434300.02818626.73535424220.276礦2104°205725°27472817590.035434555.02817531.72935434475.283礦3104°205625°27142816560.035434520.02816501.72135424440.288礦4104°204325&#

12、176;26562815999.035434145.02815940.71535434065.289礦5104°204025°26422815565.0035434056.002815506.71135433976.290礦6104°195925°27072816350.0035432915.002816291.71135432835.277礦7104°202025°27382817300.0035433500.002817241.72135423420.277礦8104°200325°27582817915.00

13、35433050.002817856.72335432970.270礦9104°202325°28202818582.0035433600.002818523.73135433520.271開采標(biāo)高：17251500m 礦區(qū)面積：3.3099km2礦區(qū)東側(cè)有xx主干公路經(jīng)過，現(xiàn)礦山有簡(jiǎn)易公路與之相通，公路里程約4公里，北至xx縣城約38公里，由xx縣到曲靖市為73公里，交通方便（見交通位置圖1）。1.2 井田地形與氣候1). 地形地貌特征礦區(qū)位于云南省東部，屬構(gòu)造剝蝕、侵蝕低中山地貌。山脈走向呈南東北西向展布。地勢(shì)總體為北西高南東低。最高處為礦區(qū)西南無名山包，海拔高程+18

14、65.0米，最低點(diǎn)為礦區(qū)東南塊擇河河床，海拔高程為+1628.45米，最大相對(duì)高差221.55米，一般為100米左右。地形坡度15°45°之間，植被覆蓋率較低，約20%左右。2). 氣候區(qū)內(nèi)屬北亞熱帶山地季風(fēng)氣候，四季溫差變化不大，最低氣溫-5，最高氣溫34.9，年均氣溫13.8。3). 降水量每年11月至次年2月為冬季，常出現(xiàn)冰雪天氣。雨量充沛，最大日降雨量143.7毫米，年平均降雨量為1098.6毫米，降雨多集中在59月，占年降雨量的79%。一年中的34月為風(fēng)季，年最大風(fēng)速23米/秒，年平均風(fēng)速3.4米/秒，以西南風(fēng)為主。年相對(duì)濕度75%。1.3 井田地質(zhì)構(gòu)造情況礦區(qū)大

15、地構(gòu)造位處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（i）、滇東臺(tái)褶帶（i2）、曲靖臺(tái)褶束（i34）之xx凹褶（i343）的次級(jí)構(gòu)造恩洪復(fù)向斜中段的西部邊緣。是滇東煤田的重要組成部分之一。區(qū)域出露地層由老到新主要有二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組（p2）、龍?zhí)督M（p2l）；三疊系下統(tǒng)卡以頭組（t1k）、飛仙關(guān)組（t1f）及第四系（q）。1.4煤層賦存情況礦區(qū)煤層賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（p2l）中，地層平均總厚243.93m，含煤2756層。其礦區(qū)內(nèi)含可采煤層5層，平均可采總厚9.54m，平均可采含煤系數(shù)3.91%。煤層傾角314°為近水平產(chǎn)出。各可采煤層特征如下：1、c7煤層位于龍?zhí)督M三段（p2l3）中部，下距c9b煤層3

16、2.5米。煤層厚度在0.34-2.27米，平均1.20米。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部夾0.10-0.17米灰色隱晶質(zhì)高嶺石粘土巖夾矸。屬大部可采較穩(wěn)定型煤層。煤層頂?shù)装鍨楸訝钅噘|(zhì)粉砂巖。2、c9b煤層位于龍?zhí)督M二段（p2l2）頂部，下距c13煤層28-30米。煤層厚1.27-3.85米，平均2.28米。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，局部含1-2層粘土巖夾矸。屬全區(qū)可采較穩(wěn)定型煤層。煤層頂板為砂巖，底板泥巖中常含鮞狀菱鐵礦，是識(shí)別該煤層的良好標(biāo)志。3、c13煤層位于龍?zhí)督M二段（p2l2）中部，下距c16煤層約30米。煤層厚度0.47-2.78米，平均厚1.31米。為單一結(jié)構(gòu)煤層，大部可采。煤層頂?shù)装寰鶠槟鄮r。4、c16煤層

17、位于龍?zhí)督M一段（p2l1）頂部，下距c19煤層25米左右。煤兩極厚度0-1.95米，平均1.06米。常含1-2層高嶺石粘土夾矸，屬局部可采不穩(wěn)定型煤層。煤層頂板為細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。5、c19煤層位于龍?zhí)督M一段（p2l1）中上部，下距c21煤層40米左右。煤兩極厚0.10-1.30米，平均0.75米，以單一煤層為主，局部含夾矸一層，不穩(wěn)定。煤層頂板為灰綠色細(xì)砂巖，底板為粉砂巖。屬局部可采不穩(wěn)定薄煤層。6、c21煤層位于龍?zhí)督M一段（p2l1）中下部，下距c23煤7.20米。兩極厚0-2.38米,平均厚0.89米。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含1-4層粘土巖夾矸。煤層頂、底板皆為粉砂巖。煤層厚度不穩(wěn)定,礦區(qū)內(nèi)大

18、多為厚度小于0.70米的不可采區(qū)。7、c23煤層位于龍?zhí)督M一段（p2l1）下部，下距c24煤8.30米。兩極厚0.3-3.75米，平均厚0.79米。大部為單一結(jié)構(gòu)，偶含1-4層粘土巖夾矸。煤層頂、底板皆為粉砂巖。屬局部可采不穩(wěn)定薄煤層。8、c24煤層位于龍?zhí)督M一段（p2l1）底部，下距玄武巖基底約10米。兩極厚0-3.25米，平均厚1.26米。此煤為復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層，含1-3層穩(wěn)定粘土巖夾矸。煤層頂、底板皆為粉砂巖。屬局部可采較穩(wěn)定煤層。1.5礦井開拓方式xx煤礦采用斜井開拓方式，工作面采用走向長(zhǎng)壁式開采, 一次采全高, 全部陷落法管理頂板。 2009年, 礦井的生產(chǎn)能力達(dá)到100kt/年，礦井服

19、務(wù)年限大約為16年。 1.6礦井通風(fēng)方式及鄰近礦井瓦斯涌出xx煤礦目前開采九煤和十三煤。采用分區(qū)對(duì)角式抽出式通風(fēng)，主井和副井進(jìn)風(fēng)，一采風(fēng)井和二采風(fēng)井回風(fēng)。一采風(fēng)井安裝兩臺(tái)fbcz-6-no.19型軸流式風(fēng)機(jī),二采風(fēng)井安裝兩臺(tái)fbcdz-4-no.14型軸流式對(duì)旋風(fēng)機(jī)， 風(fēng)量為2890m3/min。2 礦井瓦斯抽放的必要性與可行性根據(jù)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局2011年頒布的煤礦安全規(guī)程第145條規(guī)定, 如果礦井絕對(duì)瓦斯涌出量超過40.0m3/min, 無論井型大小, 也不管煤層有無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性, 必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)。 煤礦安全規(guī)程, 礦井瓦斯抽放管理規(guī)范以及煤炭工

20、業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)條款規(guī)定: 當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min, 采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽放措施。xx煤礦一號(hào)井歷年來瓦斯等級(jí)鑒定情況表 表2-1鑒定時(shí)間相對(duì)瓦斯涌出量絕對(duì)瓦斯涌出量鑒定結(jié)果2006年7月25.19m3/t5.83m3/min高瓦斯礦井2007年7月28.55m3/t6.01m3/min高瓦斯礦井2008年7月16.4m3/t3.28m3/min高瓦斯礦井2009年7月16.55m3/t3.46m3/min高瓦斯礦井2010年7月17.33m3/t3.46m3/min高瓦斯礦井 本設(shè)計(jì)中xx

21、煤礦三采區(qū)（原xx煤礦二號(hào)井）歷年瓦斯鑒定結(jié)果均為低瓦斯礦井。2010年11月xx煤礦委托中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和云南方圓中正工貿(mào)有限公司，對(duì)xx煤礦煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定工作，測(cè)定煤層為9煤、13煤。 表2-2序號(hào)名稱9煤 13煤 抽放標(biāo)準(zhǔn)1瓦斯壓力（mpa）0.53 0.650.742瓦斯含量（m3/t）5.8356.8288按此測(cè)定結(jié)果，可不進(jìn)行抽放。根據(jù)以上分析，xx煤礦全礦井瓦斯絕對(duì)涌出量?jī)H為3.46m3/min（如表2-1），且瓦斯參數(shù)測(cè)定結(jié)果表明不需要進(jìn)行抽放。因此根據(jù)煤礦安全規(guī)程建立瓦斯抽放系統(tǒng)的相關(guān)要求，可以不建設(shè)瓦斯抽放系統(tǒng)。 2.1xx煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀2.1.1礦井通風(fēng)及瓦斯管理

22、情況 礦井采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)方式，機(jī)械抽出式通風(fēng)方法，主井、副井兩個(gè)進(jìn)風(fēng)斜井，一采區(qū)風(fēng)井、二采區(qū)風(fēng)井兩個(gè)回風(fēng)斜井。一采風(fēng)井安裝兩臺(tái)fbcz-6-19主要通風(fēng)機(jī)(一臺(tái)備用），一采風(fēng)井的風(fēng)量為1350m3/min，瓦斯?jié)舛葹?.02%，二氧化碳濃度為0.04%。二采風(fēng)井安裝兩臺(tái)fbcdz-4-14主要通風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用），二采風(fēng)井的風(fēng)量為1732m3/min，瓦斯?jié)舛葹?.18%，二氧化碳濃度為0.06%。2.1.2工作面供風(fēng)及瓦斯情況 110907工作面供風(fēng)及瓦斯情況副井九煤提料上山集中運(yùn)輸皮帶道110907工作面下巷110907工作面110907工作面上巷一采區(qū)回風(fēng)巷一采風(fēng)井110907工作面的

23、需風(fēng)量為357m3/min，實(shí)際配風(fēng)量為480m3/min，工作面上隅角瓦斯?jié)舛葹?.05%，工作面回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛葹?.03%。121303東工作面供風(fēng)及瓦斯情況主、副井1580大巷北翼二部皮帶道121303工作面下巷121303工作面121303工作面回風(fēng)巷（尾巷 ）二采區(qū)回風(fēng)巷二采風(fēng)井121303工作面的需風(fēng)量為629m3/min，實(shí)際配風(fēng)量為780m3/min，工作面上隅角瓦斯?jié)舛葹?.10%，工作面尾巷瓦斯?jié)舛葹?.56%，工作面回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛葹?.20%。根據(jù)xx煤礦2007-2011年瓦斯治理現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，xx已總結(jié)了一套有效的瓦斯治理工作經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)科學(xué)合理的通風(fēng)系統(tǒng)，利用風(fēng)排瓦斯

24、結(jié)合工作面尾巷排瓦斯，已完全可以治理好xx煤礦瓦斯問題。但根據(jù)行業(yè)管理部門的相關(guān)要求，高瓦斯礦井必須建設(shè)地面高低負(fù)壓抽放設(shè)施，本設(shè)計(jì)不再進(jìn)行必要性和可行性分析。根據(jù)行業(yè)管理部門的要求，xx煤礦2006年已經(jīng)在井上建立了一套永久抽放瓦斯泵站(兩臺(tái)44 m3/min抽放泵)為xx煤礦回采工作面抽放瓦斯服務(wù)。本設(shè)計(jì)將現(xiàn)有抽放系統(tǒng)作為高壓抽放設(shè)施使用，只進(jìn)行低壓抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 2.2 礦井煤層瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果表23至表2-5是九煤和十三煤煤層開采時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同生產(chǎn)時(shí)期的回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)及礦井瓦斯涌出量鑒定結(jié)果表21給出了回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)(或鑒定)結(jié)果。瓦斯含量是根據(jù)21303工作

25、面的瓦斯涌出統(tǒng)計(jì)。由于現(xiàn)場(chǎng)的煤層瓦斯含量及瓦斯壓力的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)有限, 表2-3中的數(shù)據(jù)只作為設(shè)計(jì)參考。建議xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦在礦井開采中期及后期持續(xù)開展這方面的實(shí)測(cè)工作，以實(shí)測(cè)參數(shù)作為指導(dǎo)瓦斯抽放的依據(jù)。表23 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)(或鑒定)結(jié)果 生產(chǎn)時(shí)期采區(qū)煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)日產(chǎn)量(t/d)開采層瓦斯涌出量(m3/t)(m3/min)當(dāng)前時(shí)期九煤層1.817.3316517.330.3十三煤層1.817.3316517.331.5中期九煤層1.817.3333017.330.6十三煤層1.817.3316517.331.5后期九煤層1.817.3350017.330.9十三煤

26、層1.817.3350017.334.5表24 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果 生產(chǎn)時(shí)期煤層煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)巷長(zhǎng)(m)掘進(jìn)速度(m/月)瓦斯涌出量(m3/min)煤壁落煤合計(jì)前期九煤1.817.332401800.0750.0250.1十三煤1.817.332201800.2250.0750.3中期九煤1.817.337501800.0750.0250.1十三煤1.817.332801800.2250.0750.3后期九煤1.817.332001800.0750.0250.1十三煤1.817.336001800.2250.0750.3統(tǒng)計(jì)表明,自2007年至今， 九煤工作面在回采期

27、間瓦斯絕對(duì)涌出量為0.2m3/min，十三煤工作面在回采期間瓦斯絕對(duì)涌出量為1.5m3/min；九煤掘進(jìn)工作面掘進(jìn)期間的瓦斯絕對(duì)涌出量為0.1m3/min，十三煤瓦斯絕對(duì)涌出量為0.3m3/min。2007-2011年，年礦井年均產(chǎn)量為9.6萬噸，礦井在一號(hào)井范圍內(nèi)生產(chǎn)，九煤和十三煤各布置1個(gè)回采工作面和2個(gè)掘進(jìn)工作面。初期，即目前在一號(hào)井范圍內(nèi)生產(chǎn)，九煤和十三煤各布置1個(gè)回采工作面和2個(gè)掘進(jìn)工作面。預(yù)計(jì)全礦井年產(chǎn)量9.9萬噸。全礦瓦斯絕對(duì)涌出量為3.46m3/min。中期，礦井整合技改完成，二號(hào)井作為一號(hào)井的三采區(qū)并入一號(hào)井范圍內(nèi)生產(chǎn)，原一號(hào)井范圍內(nèi)布置1個(gè)十三煤回采工作面，2個(gè)十三煤掘進(jìn)工

28、作面；三采區(qū)（二號(hào)井）范圍內(nèi)布置1個(gè)9煤回采工作面，2個(gè)9煤掘進(jìn)工作面礦井年產(chǎn)量將達(dá)到15萬噸，其中九煤回采工作面為機(jī)械化采煤工作面。預(yù)計(jì)全礦井年產(chǎn)量15萬噸。全礦瓦斯絕對(duì)涌出量為4.14m3/min。后期，一號(hào)井范圍內(nèi)布置1個(gè)九煤回采工作面，2個(gè)九煤掘進(jìn)工作面；三采區(qū)（二號(hào)井）范圍內(nèi)布置1個(gè)十三煤回采工作面，2個(gè)十三煤掘進(jìn)工作面礦井年產(chǎn)量將達(dá)到30萬噸。兩個(gè)回采工作面均實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采煤。預(yù)計(jì)全礦井年產(chǎn)量30萬噸。全礦瓦斯絕對(duì)涌出量為10.29m3/min。表25 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果 生產(chǎn)時(shí)期開采區(qū)域平均產(chǎn)量（t/d）瓦斯涌出量生產(chǎn)采區(qū)（m3/min）已采采區(qū)（m3/min）合計(jì)（m3/mi

29、n）（m3/t）目前采掘工作面等3302.421.043.4617.33中期采掘工作面等4952.91.244.1417.33后期采掘工作面等10007.23.110.2917.332.3瓦斯最大涌出來源與構(gòu)成如表2-5，在礦井生產(chǎn)后期，礦井在九煤和十三煤各布置一個(gè)機(jī)械化采煤工作面的情況下，全礦最大瓦斯涌出量可達(dá)到 10.29m3/min。其中回采工作面最大涌出量為7.2 m3/min。具有抽采價(jià)值的十三煤回采工作面最大涌出量為4.5 m3/min。2.4 瓦斯抽放的必要性2.4.1 相關(guān)法規(guī)的要求按照煤礦安全規(guī)程、行業(yè)管理部門的有關(guān)規(guī)定及”先抽后采, 以風(fēng)定產(chǎn), 監(jiān)測(cè)監(jiān)控”的十二字方針，xx

30、煤礦必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)。xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15kt/年, 目前生產(chǎn)能力達(dá)到10kt/年.根據(jù)當(dāng)?shù)豿x縣煤炭管理局要求，凡是確定為高瓦斯礦井，必須安裝瓦斯抽放系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)高低負(fù)壓兩套抽放系統(tǒng)抽放。2.4.2 采掘工作面瓦斯治理的需要煤礦安全規(guī)程、礦井瓦斯抽放管理規(guī)范以及煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)條款規(guī)定:當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽放措施。然而, 后期十三煤回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量4.5m3/mi，不超過5m3/min。因此，本設(shè)計(jì)以下內(nèi)

31、容不再對(duì)xx煤礦的瓦斯涌出量是否符合抽放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行論述。只針對(duì)預(yù)計(jì)瓦斯涌出量及抽放量進(jìn)行設(shè)計(jì)。采掘工作面需要采取瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是: 在給定的巷道通風(fēng)斷面條件下，采掘工作面設(shè)計(jì)通風(fēng)能力小于稀釋瓦斯所需的風(fēng)量,即式(21)成立時(shí), 抽放瓦斯才是必要的。 (21)式中: q0 - 采掘工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量, m3/s； q - 采掘工作面瓦斯涌出量, m3/min； k - 瓦斯涌出不均衡系數(shù),取k=1.5； c -煤礦安全規(guī)程允許的采掘工作面瓦斯?jié)舛龋?，取c=1.根據(jù)上式計(jì)算，全礦井所有采掘工作面均不需要進(jìn)行瓦斯抽放。2.5瓦斯抽放的可行性本煤層瓦斯抽放的可行性是指在自然透氣條件下進(jìn)行預(yù)抽的可

32、能性。衡量本煤層瓦斯預(yù)抽可行性指標(biāo)有三個(gè)：煤層透氣性系數(shù)()，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（）和百米鉆孔瓦斯極限抽放量衰減系數(shù)(qj)。按、和qj判定本煤層瓦斯抽放可行性標(biāo)準(zhǔn)如表26示。表26 本煤層預(yù)抽瓦斯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）百米鉆孔瓦斯極限抽量qj (m3)煤層透氣系數(shù)（m2/mpa2·d）容易抽放<0.003>14400>10可以抽放0.0030.05144002880100.1較難抽放>0.05<2880<0.1目前，xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦已經(jīng)測(cè)定瓦斯壓力、瓦斯含量、分析基固定碳、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)和煤層透氣性系

33、數(shù)。xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦煤層開采瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定結(jié)果如下：表2-7煤層瓦斯壓力（mpa）瓦斯含量(m3/t)分析基固定碳fcad(%)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（d-1）煤層透氣系數(shù)（m2/mpa2·d）c90.575.83569.090.03680.109c130.656.82868.430.02880.194因此，xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦屬于可以抽放煤層(表2-7)。但根據(jù)xx煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯治理風(fēng)排已經(jīng)達(dá)到要求的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)對(duì)本煤層抽放不予設(shè)計(jì)。2.6礦井瓦斯儲(chǔ)量與可抽量礦井瓦斯儲(chǔ)量是指在煤田開發(fā)過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤層及圍巖所儲(chǔ)存的瓦斯量。 開采九煤與十三煤時(shí)，應(yīng)該納入礦井瓦

34、斯儲(chǔ)量計(jì)算有九煤與十三煤層和圍巖（含煤線）的瓦斯儲(chǔ)量，計(jì)算公式如下： （22） 式中: wk 礦井瓦斯儲(chǔ)量，萬m3； c 圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù) ，取c = 1.05； a 九煤與十三煤工業(yè)儲(chǔ)量，萬噸； x 九煤與十三煤平均瓦斯含量，m3/t. 可抽量是指礦井瓦斯儲(chǔ)量中能被抽出的瓦斯量，由下式計(jì)算： （23）式中: wkc -礦井瓦斯可抽量，萬m3； k -礦井瓦斯抽放率，取k = 30%。 表28 礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽取量計(jì)算結(jié)果儲(chǔ)量類別煤層煤炭工業(yè)儲(chǔ)量（萬噸）平均瓦斯含量（m3/t）瓦斯儲(chǔ)量（萬m3）可抽量（萬m3）開采層c9145.35517.332519755.7c1385.4617.3314

35、81444.3圍巖合計(jì)230.81517.3340001200礦井瓦斯儲(chǔ)量和可抽量計(jì)算結(jié)果如表28所示. 由表可知， 礦井瓦斯儲(chǔ)量和可抽取量分別為4000萬m3和1200萬m3。 礦井的煤炭工業(yè)儲(chǔ)量是根據(jù)2010年的云南滇東煤田xx縣xx鎮(zhèn)xx煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告給出的可采儲(chǔ)量進(jìn)行估算的。 煤炭工業(yè)儲(chǔ)量 = 九煤工業(yè)儲(chǔ)量+十三煤工業(yè)儲(chǔ)量=145.355萬噸+85.46 = 230.815 萬噸。其中三采區(qū)（原二號(hào)井）九煤已經(jīng)穿采完畢，資源消耗量為207.65萬噸，按剩余70%計(jì)算為145.355萬噸。十六煤以下各煤層由于含硫高，暫不開采，未予計(jì)算。3 礦井瓦斯抽放方案初步設(shè)計(jì)3.1 抽放方法選擇的

36、原則選擇礦井瓦斯抽放方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件, 瓦斯基本參數(shù), 瓦斯來源, 巷道布置, 抽放瓦斯的目的及瓦斯利用等因素來確定, 并應(yīng)遵守以下原則:(1).抽放方法應(yīng)適合煤層賦存狀況, 巷道布置,地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。(2). 應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)成分析, 有針對(duì)性地選擇抽放瓦斯方法, 以提高瓦斯抽放效果。(3). 在滿足瓦斯抽放的前提下, 應(yīng)盡可能地利用生產(chǎn)巷道, 以減少抽放工程量。(4). 選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護(hù)。(5). 選擇的抽放方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽放效果, 降低瓦斯抽放成本。(6). 瓦斯抽放應(yīng)有利于抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)。3.2 抽放瓦斯方法選擇xx

37、縣xx鎮(zhèn)xx煤礦抽放瓦斯的目的是降低回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛龋陲L(fēng)排回風(fēng)流瓦斯?jié)舛确厦旱V安全規(guī)程要求的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低其濃度數(shù)值。因此, 確定礦井抽放瓦斯的方法為工作面專用排瓦斯尾巷抽放方式。在十三煤煤層開采時(shí)，必須對(duì)所有的回采工作面進(jìn)行對(duì)工作面尾巷進(jìn)行瓦斯抽放。 因九煤歷史上已全部穿采過，瓦斯涌出量較低，2007-2011年度，正常通風(fēng)情況下，九煤u型通風(fēng)回采工作面上隅角瓦斯?jié)舛染鶠?.1%以下，因此九煤失去抽采價(jià)值。3.3 礦井瓦斯抽放量預(yù)計(jì)當(dāng)?shù)V井實(shí)施工作面尾巷抽放措施時(shí)，預(yù)計(jì)礦井最大瓦斯抽放總量可以達(dá)到3.1m3/min.按年抽放365天、日抽放24小時(shí)計(jì)算，礦井年最大年瓦斯抽放量可以達(dá)到16

38、2.41萬m3。3.4 抽放服務(wù)年限由于礦井瓦斯抽放方式為工作面尾巷抽放、邊采邊抽，瓦斯抽放服務(wù)年限與礦井生產(chǎn)服務(wù)年限相同.3.5 抽放參數(shù)的確定根據(jù)目前礦井的具體情況和所選用的抽放瓦斯方法, 設(shè)計(jì)礦井的瓦斯抽放濃度為10%。3.6 瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測(cè)采用孔板或便攜式數(shù)字鉆孔瓦斯參數(shù)監(jiān)測(cè)儀尾巷抽放管進(jìn)行監(jiān)測(cè)很有必要。除此之外, 在抽放巷道口設(shè)瓦斯抽放監(jiān)測(cè)傳感器, 對(duì)抽放管道的負(fù)壓, 瓦斯?jié)舛? 瓦斯流量, 溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 井下抽放支管和地面主管都應(yīng)裝備管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 并將其盡可能地將管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)掛靠入礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。4 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計(jì)算及設(shè)備選型4.1 礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)煤

39、礦提供的地質(zhì)資料和礦井設(shè)計(jì)資料,xx煤礦的設(shè)計(jì)瓦斯抽放量按一臺(tái)抽放泵服務(wù)一個(gè)十三煤回采工作面, 純瓦斯抽放量取3.1m3/min. 瓦斯抽放濃度按10%計(jì)算。4.2 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計(jì)算4.2.1 瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng)在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時(shí), 主要根據(jù)抽放泵站位置, 開拓巷道布置, 管路安裝條件等進(jìn)行確定。 抽放管路應(yīng)盡量選擇敷設(shè)在巷道曲線段少和距離短的線路中, 盡可能避開運(yùn)輸繁忙巷道, 同時(shí)還要考慮供電, 供水, 運(yùn)輸方便。根據(jù)礦井采掘工作面的具體位置及開拓布置, 確定將地面永久瓦斯抽放站布置在主井廣場(chǎng)東南約100米處，附近無地質(zhì)災(zāi)害和洪水影響的地點(diǎn)。 要求瓦斯抽放泵站房50m范圍內(nèi)

40、無主要建筑及民房, 在泵房周圍20m設(shè)立圍墻或柵欄, 并嚴(yán)禁明火。根據(jù)xx煤礦的井下開拓巷道和地表設(shè)施的具體情況,考慮以下井下管道布置最長(zhǎng)路線：131301工作面順槽 à 131301回風(fēng)巷 à 三采區(qū)回風(fēng)上山 à 三采運(yùn)輸大巷 à 一采風(fēng)井à抽放泵房 à 放空管;4.2.2 瓦斯抽放管管徑計(jì)算及管材選擇瓦斯抽放管管徑按下式計(jì)算： （35）式中 d-瓦斯抽放管內(nèi)徑，m； q-抽放管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/min； v-抽放管內(nèi)瓦斯平均流速，經(jīng)濟(jì)流速v5-15m/s, 取v=7 m/s.約定：· 因只對(duì)尾巷進(jìn)行抽放，綜采工作面、

41、采區(qū)、回風(fēng)井及地面瓦斯抽放管選統(tǒng)一管徑；根據(jù)各瓦斯抽放管內(nèi)預(yù)計(jì)的瓦斯流量，按式（35）計(jì)算選擇的瓦斯抽放管管徑如表32示。 瓦斯抽放管選用無縫鋼管。表32 瓦斯抽放管管徑計(jì)算選擇結(jié)果抽放管類別純瓦斯抽放量（m3/min）瓦斯?jié)舛龋?）混合瓦斯抽放量（m3/min）計(jì)算管內(nèi)徑（m）選擇管徑（mm）干管3.115210.252275抽放管材均選擇無縫鋼管, 經(jīng)過計(jì)算得出主管直徑d = 0.252m,選擇直徑為275mm的無縫鋼管, 壁厚可選擇9mm或10mm。4.2.3 管網(wǎng)阻力計(jì)算. 摩擦阻力（hm）計(jì)算 (36)式中: hm 管路摩擦阻力，pa；l 負(fù)壓段管路長(zhǎng)度，m；q 抽放管內(nèi)混合瓦斯流量

42、，m3/h； 混合瓦斯對(duì)空氣的密度比；k 與管徑有關(guān)的系數(shù)；d 抽放管內(nèi)徑，cm.為了保證選用的瓦斯抽放泵能滿足抽放系統(tǒng)最困難時(shí)期所需抽放負(fù)壓，應(yīng)根據(jù)礦井各生產(chǎn)時(shí)期瓦斯抽放系統(tǒng)中管路最長(zhǎng)、流量最大、阻力最高的抽放管線來計(jì)算礦井抽放系統(tǒng)總阻力。由于礦井的服務(wù)年限較長(zhǎng)，且中后期開采的采區(qū)煤層瓦斯含量高，考慮到瓦斯抽放泵的有效使用年限僅為15年左右，故計(jì)算礦井生產(chǎn)時(shí)期的瓦斯抽放系統(tǒng)最大阻力。 根據(jù)礦井前期采掘接替安排，確定的瓦斯抽放系統(tǒng)最困難管線如下：地面抽放泵站干管(長(zhǎng)度為300米)à一采風(fēng)井、1580大巷抽放干管(長(zhǎng)度為590米)à采區(qū)抽放干管(長(zhǎng)度為1665m)à

43、工作面抽放支管(長(zhǎng)度為240m)。最困難抽放管線阻力計(jì)算結(jié)果如表33示。 表33 瓦斯抽放系統(tǒng)最困難管網(wǎng)阻力計(jì)算結(jié)果 抽放管類 別q（m3/min）l（m）kd（cm）hm（pa）干管211.127950.7127.54288.08合計(jì).局部阻力（hj）計(jì)算管路局部阻力損失按直管阻力損失的15%計(jì)算，則抽放管路系統(tǒng)的局部阻力損失為:hj =0.15 hm = 0.15 x4288.08 = 643.21pa.(3). 總阻力（h）計(jì)算h = hm + hj= 4288.08 + 643.21 =4931.29pa4.2.4 瓦斯抽放管路敷設(shè)1). 瓦斯抽放管路敷設(shè)的一般要求由于煤礦井下的環(huán)境條

44、件比較惡劣, 巷道變形較大高低不平, 坡度大小不一, 空氣潮濕管路易生銹, 為此對(duì)煤礦井下瓦斯抽放管路的敷設(shè)有如下要求:(1). 瓦斯抽放管路應(yīng)采取防腐, 防銹蝕措施;(2). 在傾斜巷道中, 應(yīng)用卡子把瓦斯抽放管道固定在巷道支架上, 以免下滑;(3). 瓦斯抽放管路敷設(shè)要求平直, 盡量避免急彎;(4). 瓦斯抽放管路敷設(shè)時(shí)要考慮流水坡度, 要求坡度盡量一致, 避免由于高低起伏引起的局部積水. 在低洼處需要安裝放水器;(5). 新敷設(shè)的管路要進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。地面敷設(shè)的管道除了滿足井下管路的有關(guān)要求外, 還需要符合以下要求:(1). 在冬季寒冷地區(qū)應(yīng)采取防凍措施;(2). 瓦斯抽放管路不宜沿車輛

45、來往繁忙的主要交通干線敷設(shè);(3). 瓦斯抽放管路不允許與自來水管, 暖氣管, 下水道管, 動(dòng)力電纜, 照明電纜和電話線纜等敷設(shè)于一個(gè)地溝內(nèi);(4). 在空曠的地帶敷設(shè)瓦斯抽放管路時(shí), 應(yīng)考慮未來的發(fā)展規(guī)劃和建筑物的布置情況;(5). 瓦斯抽放主管路距建筑物的距離大于5m, 距動(dòng)力電纜大于1m, 距水管和排水溝大于5m, 距鐵路大于4m, 距木電線桿大于2m;(6). 瓦斯抽放管路與其他建筑物相交時(shí), 其垂直距離大于0.15m, 與動(dòng)力電纜, 照明電纜和電話線大于0.5m, 且距相交建筑物2m范圍內(nèi), 管路不準(zhǔn)有接頭。2). 管路安裝井下瓦斯抽放管路采用吊掛或打支撐墩沿巷道底板敷設(shè)。掘進(jìn)工作面

46、瓦斯抽放管路可采用巷道側(cè)邦吊掛安全方式。 地面瓦斯管路安裝采用沿地表架空敷設(shè)方式, 架空高度0.5m. 每隔5-6m設(shè)置一個(gè)支撐架(支撐墩), 必要時(shí)在支撐墩上設(shè)半圓形管卡固定管路, 以防滑落。3). 管道防腐防銹所有金屬管道外表均要進(jìn)行防銹處理,即在管道外表先涂刷兩層樟丹, 在刷一層調(diào)和漆。4.2.5瓦斯抽放管道的附屬裝置為了掌握各抽放地點(diǎn)的瓦斯涌出量, 瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r, 便于調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓和流量, 在管路上應(yīng)安裝閥門, 流量計(jì)和放水器等附件。除此之外, 在瓦斯泵房和地面管路上還須安設(shè)有防爆, 防回火裝置及放空管等。1). 閥門瓦斯抽放管路和鉆場(chǎng)連接管上均應(yīng)安裝閥門, 主要用來調(diào)節(jié)

47、和控制各抽放點(diǎn)的抽放量, 抽放濃度和抽放負(fù)壓等。2). 放水器在抽放管路系統(tǒng)最低點(diǎn)安裝人工或自動(dòng)放水器, 及時(shí)放空抽放管路中的積水, 提高系統(tǒng)的抽放效率。 在排氣端低凹處安裝正壓放水器。為減少瓦斯抽放成本, 建議采用人工放水器(如圖4-1, 圖4-2)。 也可以使用負(fù)壓自動(dòng)放水器。1 鋼管; 2 閘閥dn25.圖4-1 人工負(fù)壓放水器(也可以作正壓放水器用)圖4-2 高負(fù)壓人工放水器安裝示意圖(a) 臥式, (b) 立式.1 瓦斯管路; 2 放水器閥門; 3 空器入口閥門; 4 放水閥門; 5 放水器; 6- 法蘭盤.抽出的瓦斯排放至地面, 還必須安裝防爆, 防回火裝置, 放空管, 避雷線等。

48、 3). 計(jì)量裝置及抽放參數(shù)測(cè)定在井下與主管道匯合的各抽放支管處各安裝一套wys型管道氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)儀, 計(jì)量各支管的瓦斯流量。 在抽放系統(tǒng)的主管道和各支管上安裝一套wys型管道氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)儀,計(jì)量整個(gè)抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放量。 應(yīng)用便攜式孔板流量計(jì)測(cè)定單孔瓦斯流量。 也可以使用板流量計(jì)來測(cè)定管道中氣體的流量。 在使用孔板流量計(jì)時(shí)要注意孔板與瓦斯管道的同心度, 不能裝偏。 在鉆場(chǎng)內(nèi)使用孔板流量計(jì)時(shí), 應(yīng)保證孔板前后各1m段平直, 不要有閥門和變徑管。 在抽放瓦斯管末端安裝孔板流量計(jì)時(shí), 應(yīng)保證孔板前后各5m段平直, 不要有閥門和變徑管。測(cè)定孔板兩端的壓差可采用傾斜水柱計(jì), 測(cè)定抽放管路中的抽放負(fù)壓可

49、采用水銀計(jì), 抽放管路中的瓦斯?jié)舛瓤刹捎秘?fù)壓吸氣筒和高濃度瓦斯檢定器。4.3 瓦斯抽放泵選型計(jì)算瓦斯抽放泵的選型原則有二個(gè)：泵的流量應(yīng)滿足抽放系統(tǒng)服務(wù)期限可能達(dá)到的最大瓦斯抽放量；泵的壓力能克服最困難路線的管網(wǎng)阻力，使抽放鉆孔達(dá)到足夠的負(fù)壓，并滿足抽放泵出口正壓需求。4.3.1 瓦斯抽放泵流量計(jì)算方法 (36)式中:q 瓦斯抽放泵所需額定流量，m3/min；q z 礦井抽放系統(tǒng)最大瓦斯抽放純量，m3/min；x 礦井抽放瓦斯?jié)舛龋?；k 備用系數(shù)，k=1.20； 抽放泵機(jī)械效率，=0.80.本抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)抽放量為3.1 m3/min。 則瓦斯抽放泵所需額定流量計(jì)算如下:q = 100 x3.1

50、x 1.2/(15 x 0.80) = 31 m3/min4.3.2 瓦斯泵壓力計(jì)算方法 瓦斯泵壓力, 必須能克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證鉆孔有足夠的負(fù)壓, 以及能滿足泵出口正壓之需求. 瓦斯泵壓力按下式計(jì)算: （37）式中: h 瓦斯抽放泵所需壓力，pa； k 壓力備用系數(shù)，k=1.20；hzk 抽放鉆孔所需負(fù)壓，pa，取=14000pa，本設(shè)計(jì)從大考慮； hrm 井下管網(wǎng)的最大摩擦阻力，pa； hrj 井下管網(wǎng)的最大局部阻力，pa；hc 瓦斯泵出口正壓，pa，考慮今后瓦斯抽放利用的需要，取=15000pa。4.3.3 瓦斯抽放泵選型計(jì)算表34 瓦斯泵流量、壓力計(jì)算結(jié)果qz（m3/min

51、）x(%)hzk(pa)hrm(pa)hrj(pa)hc(pa)q（m3/min）h（pa）11.5830140003526.95529.041500038.6039667.193.115140004288.08643.21150003140717.55h = (14000 + 4288.08 + 643.21 + 15000) x 1.2 = 40717.55 pa根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料, 地面抽放站的壓力為81000pa, 泵的入口絕對(duì)壓力為:81000 39667.19 =40282.45pa, 實(shí)際取泵的入口壓力為40kpa。 4.3.4 瓦斯抽放泵選型根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果, 查國(guó)內(nèi)有關(guān)廠家的真

52、空泵曲線, 即可確定瓦斯抽放泵的型號(hào)。由于目前我國(guó)的真空泵曲線都是按工況狀態(tài)下的流量繪制的, 所以還需要按下列公式把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量換算成工況狀態(tài)下的流量。q泵工 = q泵 (3-8)式中:q泵工 工況狀態(tài)下的瓦斯泵流量, m3/min;q泵 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量, m3/min;p0 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力(p0=101325pa), pa;p 瓦斯泵入口絕對(duì)壓力, pa;t - 瓦斯泵入口瓦斯的絕對(duì)溫度(t=273+t), k;t0 按瓦斯抽放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對(duì)溫度(t0=273+20), k;t - 瓦斯泵入口瓦斯的溫度, ºc。取瓦斯泵入口溫度t = 20ºc,

53、 則:q泵工 = 31 x = 78.53 m3/min根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果, 通過淄博, 武漢, 新鄉(xiāng), 佛山等國(guó)內(nèi)真空泵生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場(chǎng)調(diào)查, 建議選用2臺(tái)博山真空設(shè)備實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的2be3-355型水環(huán)真空泵質(zhì)量最好, 而且節(jié)能。泵的轉(zhuǎn)速為472r/min, 電機(jī)功耗為110kw, 電壓380/660v。5 瓦斯抽放泵站布置5.1 瓦斯抽放泵根據(jù)礦井采掘的具體位置及開拓布置, 確定將抽放泵站設(shè)在礦井主井工業(yè)廣場(chǎng)東南向100米處，且無地質(zhì),洪水等災(zāi)害影響, 地勢(shì)平坦的地點(diǎn)，與原礦井瓦斯抽放泵房并列布置。抽放泵站由瓦斯泵房, 配電值班室組成。 瓦斯泵房長(zhǎng)8.0m, 寬6.0m, 高3.5m. 值班室3 x 3 x 3.5m, 3 x 3 x 3.5m。瓦