慶榮煤礦瓦斯抽采設(shè)計(jì)

1、慶榮煤礦瓦斯抽采設(shè)計(jì) 納雍縣慶榮煤礦2013年3月1日前 言慶榮煤礦設(shè)計(jì)技改生產(chǎn)能力為9萬t/a生產(chǎn)礦井，煤礦現(xiàn)在進(jìn)行二采區(qū)施工建設(shè)，隨著開采深度的增加，礦井采掘工作面瓦斯涌出量也將有所增加。煤礦必須進(jìn)一步完善礦井瓦斯抽采系統(tǒng)，堅(jiān)持開展瓦斯抽放工作，解決礦井采、掘工作面瓦斯問題，特編制礦井瓦斯抽采設(shè)計(jì)。一、設(shè)計(jì)的主要依據(jù)1、礦井抽放瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范（MT5018-96）中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部1997年1月；2、礦井瓦斯抽放管理規(guī)范中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部 1997年4月；3、煤礦安全規(guī)程煤礦安全監(jiān)察局2010年3月1日；4、納雍縣慶榮煤礦二采區(qū)安全設(shè)施設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想1、在符合規(guī)范要

2、求，滿足使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省工程投資；2、設(shè)備、管材選型留有余地，能充分滿足礦井安全生產(chǎn)的需要；3、采用的工藝技術(shù)具有先進(jìn)性，且符合實(shí)際。三、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：1、煤礦瓦斯賦存情況、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放量預(yù)計(jì)；2、瓦斯抽放方法及抽放工藝設(shè)計(jì)，抽放瓦斯鉆場(chǎng)與鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)；3、地面抽放泵站的泵房布置、供電、供水、通訊等設(shè)計(jì)；4、工程中所需設(shè)備、儀器、儀表及附屬裝置等選型及安裝設(shè)計(jì)；5、抽放泵站及井下管路的檢測(cè)、監(jiān)控布置；6、抽放瓦斯管理措施及安全措施；7、抽放所需主要設(shè)備及材料清單及工程投資概算；一、礦井概況1、井田概況1.1.1交通位置慶榮煤礦位于納雍縣城南

3、西的鬃嶺鎮(zhèn)境內(nèi)，煤礦有水畢公路經(jīng)過礦山南側(cè)，礦山距納雍縣城17Km，距濫壩火車站56Km，交通方便。1.2 地形、地貌及河流礦區(qū)屬云貴高原中高山地形，地勢(shì)北東高南西低，海拔最高位于北東角為2186.6米，最低位于南西角海拔標(biāo)高為1800米，相對(duì)高差386.6米。礦區(qū)地表水系屬長(zhǎng)江水系烏江支流，礦井范圍內(nèi)無大的河流，僅見季節(jié)性小沖溝，地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)性變化較為明顯。1.1.3 氣象情況本區(qū)內(nèi)氣候溫和濕潤(rùn)，屬亞熱帶高原性季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨量充沛，季節(jié)性分區(qū)不明顯。年平均降雨量1238.8mm，年平均氣溫14度。1.1.4 水源情況礦井生活用水取自附近泉井水，生產(chǎn)用水可取自井田泉井水及

4、井下水利用。1.2地層特征及地質(zhì)構(gòu)造1.2.1 地層特征煤礦區(qū)域內(nèi)出露地層從新到老：第四系（Q）; 三疊系中、下統(tǒng) ， 二疊統(tǒng)上統(tǒng)茅口組（P1m），二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）、長(zhǎng)興組（P2c）?，F(xiàn)簡(jiǎn)述如下： （1）二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P3）： 厚200300m，巖性。玄武巖 （2）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）厚250320m，由礦巖、頁巖及少量灰?guī)r和煤層組成。 （3）二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P2l）厚2040m，一般為34m。巖性為燧石灰?guī)r夾砂泥巖。 （4）、三疊系下統(tǒng)（T1）厚600800m，巖性為灰?guī)r、泥（頁）巖 （5）三疊系中統(tǒng)（T1） 厚度不祥。巖性為灰?guī)r。 （6）第四系（Q） 厚010

5、m，巖性為佛浮土。1.2.2 地質(zhì)構(gòu)造煤礦井田位于織納煤田西部阿嘎背斜北東翼南段，地層傾角9度，礦區(qū)內(nèi)有2米左右的地層，未發(fā)現(xiàn)大的地層構(gòu)造，地質(zhì)構(gòu)造條件簡(jiǎn)單。礦區(qū)北部山高坡陡，易形成滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。1.2.3煤層及煤質(zhì)礦區(qū)內(nèi)含可采煤層50余層，有編號(hào)的18層，煤層總厚25.04米，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，其主采煤層為28#、31#、32#煤層。各煤層特征如下：（1）、28#煤層28#煤：位于煤系地層下部，煤層厚度為1.31.5m，全區(qū)可采。頂板為淺灰、灰綠色中厚層細(xì)砂巖，底板為灰白色至灰黃色頁巖及砂質(zhì)頁巖。下距31#煤層20-32米。（2）31#煤層31#煤層：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層厚度為1.01.6m，

6、含夾矸1層，全區(qū)可采。頂板為黃綠色細(xì)砂巖，底板為白色頁巖巖。（3）32#煤層32#煤層：位于龍?zhí)督M下段上部，煤層厚度為1.882.0m， 為區(qū)內(nèi)主要可采煤層。全區(qū)可采；結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，常含一至二層厚0.10 m的粘土巖夾矸。頂板為黃綠色砂質(zhì)頁巖，底板為砂質(zhì)頁巖。各可采煤層的主要特征見表1-2-1： 可采煤層主要特征表 表1-2-1 煤層編號(hào)煤層平均厚度(m)煤層傾角(°)煤層平均間距(m)煤層結(jié)構(gòu)煤層穩(wěn)定性頂?shù)装鍘r性備注頂板底板28# 1. 4926簡(jiǎn)單穩(wěn)定細(xì)砂巖頁巖31# 1.649簡(jiǎn)單穩(wěn)定細(xì)砂巖頁巖1032# 1.949含1層夾矸穩(wěn)定砂質(zhì)頁巖泥質(zhì)頁巖1.2.4 煤塵、煤層自燃傾向及煤

7、與瓦斯突出情況1、瓦斯根據(jù)貴州省動(dòng)能煤炭局文件黔煤行管字2011792號(hào)文對(duì)畢節(jié)地區(qū)煤礦2011年礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告的批復(fù)，慶榮煤礦礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為9.24方/t，相對(duì)瓦斯涌出量為45.14m3/min，絕對(duì)二氧化碳涌出量為0.33m3/min 。瓦斯等級(jí)為高瓦斯礦井。 2、煤塵爆炸性根據(jù)貴州省六枝工礦集團(tuán)恒達(dá)勘察設(shè)計(jì)有限公司實(shí)驗(yàn)室對(duì)31#、32#煤，所作的鑒定報(bào)告，31#、32#煤層煤塵無爆炸性。3、 自燃發(fā)火傾向根據(jù)貴州省六枝工礦集團(tuán)恒達(dá)勘察設(shè)計(jì)有限公司實(shí)驗(yàn)室對(duì)32#煤，所作的鑒定報(bào)告，32 #煤層自燃傾向性為三類，即不易自燃煤層。1.3礦井概況1.3.1 礦井開拓開采礦井采用斜井開

8、拓方式，主斜井主要用于運(yùn)煤；副斜井主要用于運(yùn)材料、進(jìn)風(fēng)，敷設(shè)管線；回風(fēng)井回風(fēng)。采煤方法采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，在工作面回采的同時(shí)，布置兩個(gè)順槽掘進(jìn)頭，形成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。采用單體支柱和金屬鉸接頂梁支護(hù)，全部垮落法管理頂板。采用鉆眼爆破法落煤。1.3.2 礦井通風(fēng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列抽出式通風(fēng)，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。主扇配FBCD6-. 16型軸流式風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1臺(tái)備用），電機(jī)功率2×75Kw，目前主通風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)行角度為20度，礦井風(fēng)量為41m3/s。1.4抽放工作面概況23201采煤工作面開采32號(hào)煤層，平均采高1.8 m左右，工作面采長(zhǎng)85m，走向長(zhǎng)度余350m，采用爆破

9、落煤，工作面采用單體液壓支拄和金屬鉸接頂梁支護(hù)，全部垮落法管理頂板，工作面采用U型通風(fēng)，配風(fēng)量450m3/min，回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛绕骄?.15左右。采空區(qū)有定的瓦斯涌出量，瓦斯?jié)舛纫话?左右，采取瓦斯抽放措施。二、 礦井瓦斯抽放的必要性與可行性2.1瓦斯抽放必要性瓦斯抽放旨在保障礦井安全生產(chǎn)，同時(shí)也是解決瓦斯的基本手段。眾所周知，加強(qiáng)通風(fēng)是處理瓦斯的最有效方法，而當(dāng)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能解決的瓦斯涌出量時(shí)就應(yīng)當(dāng)采取抽放瓦斯措施，對(duì)于局部區(qū)域的瓦斯超限（如上隅角等），采用通風(fēng)方法可能無法解決瓦斯問題或采用通風(fēng)方法不合理時(shí)，也必須采取瓦斯抽放措施。慶榮煤礦23201采煤工作面采空區(qū)瓦斯涌出量不大，上

10、隅角濃度經(jīng)常達(dá)到1左右，采取瓦斯抽放，解決上隅角瓦斯超限問題。此外，為預(yù)防32煤層在掘進(jìn)期間瓦斯超限，考慮掘進(jìn)工作面超前預(yù)抽、邊采邊抽和本煤層預(yù)抽。2.2 瓦斯抽放的可行性瓦斯抽放的可行性應(yīng)以是否能抽出瓦斯或能否獲得較好地抽放效果來評(píng)價(jià)。開采層瓦斯抽放（未卸壓）的可行性是指在原始透氣性條件進(jìn)行預(yù)抽的可能性。最常用的衡量煤層瓦斯抽放難易程度的指標(biāo)是煤層透氣性系數(shù)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)。慶榮煤礦沒有進(jìn)行過抽放可行性研究工作，但根據(jù)煤層硬度作經(jīng)驗(yàn)分析，煤層透氣性一般，本煤層預(yù)抽可行。鄰近層和采空區(qū)（上隅角）瓦斯抽放是屬于卸壓瓦斯抽放，抽放效果一般較好，鄰近層抽放一般濃度較高，而采空區(qū)抽放量一般較大，

11、采空區(qū)抽放與煤層預(yù)抽及鄰近層抽放相比抽放濃度較低。抽放實(shí)踐已證明，在煤層群開采時(shí)，鄰近層瓦斯抽放和采空區(qū)瓦斯抽放效果一般都比較好，故左家營(yíng)煤礦進(jìn)行鄰近層或采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)上是可行的，同時(shí)瓦斯抽放能保證正常生產(chǎn)，所以經(jīng)濟(jì)上也是合理的。三、 瓦斯抽放方法與工藝3.1工作面瓦斯來源分析采煤工作面瓦斯涌出包括三部分，即落煤、煤壁及采空區(qū)瓦斯涌出。采落煤及煤壁瓦斯涌出來自開采煤體，采空區(qū)瓦斯涌出則可包括以下幾部分，即圍巖瓦斯涌出、未采分層瓦斯涌出、丟煤瓦斯涌出和鄰近層瓦斯涌出等。對(duì)于23201采面來講，由于開采層上部有鄰近層，受采動(dòng)影響，32#層瓦斯卸壓，和圍巖瓦斯涌出及丟煤瓦斯涌出一起構(gòu)成采空區(qū)瓦斯

12、，由于采空區(qū)內(nèi)存在著漏風(fēng)，漏風(fēng)流攜帶高濃度瓦斯從上隅角附近涌入到工作面，往往造成工作面上隅角瓦斯超限。初步估算，23201工作面采空區(qū)瓦斯涌出量占整個(gè)工作面瓦斯涌出量的50左右，是工作面瓦斯涌出的來源之一,采空區(qū)瓦斯涌出中有一部分來上自鄰近層。3.2 瓦斯抽放方法選擇3.2.1 瓦斯抽放方法概述3.2.1.1 開采層瓦斯抽放開采層抽放包括預(yù)抽、邊采邊抽和強(qiáng)化抽放等方式，預(yù)抽主要采用鉆孔預(yù)抽，是在工作面開采前預(yù)先抽放煤體中的瓦斯，屬于未卸壓煤層的瓦斯抽放，對(duì)于透氣性及其它預(yù)抽條件較好的煤層，預(yù)抽會(huì)取得較好效果。邊采邊抽利用工作面開采時(shí)的卸壓效應(yīng)抽放本層瓦斯，當(dāng)工作面推進(jìn)時(shí)，工作面前方煤體由于卸壓

13、，透氣性大大增加，抽放效率大幅度提高，采用斜向孔或交叉鉆孔，抽放工作面前方煤體的卸壓瓦斯。3.2.1.2 鄰近層瓦斯抽放鄰近層瓦斯抽放就是通常所說的卸壓層瓦斯抽放。在煤層群條件下，受開采層的采動(dòng)影響，其上部或下部的鄰近層煤層得到卸壓，而產(chǎn)生膨脹變形，煤層透氣性大幅度提高。此時(shí)煤層與巖層之間形成的空隙與裂縫，不僅可儲(chǔ)存卸壓瓦斯，而且也是良好的瓦斯流動(dòng)通道，為防止鄰近層瓦斯向開采層工作面涌出就應(yīng)當(dāng)用抽放的辦法來處理這部分瓦斯。實(shí)踐證明，鄰近層瓦斯抽放不僅容易，而且效果好。3.2.1.3 采空區(qū)瓦斯抽放采空區(qū)瓦斯抽放具有抽放量大、來源穩(wěn)定等特點(diǎn)，23201工作面采空區(qū)有一定的瓦斯涌出量，圍巖及丟煤瓦

14、斯的涌出，使采空區(qū)瓦斯涌出量稍大，具備進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放的條件。3.2.2 瓦斯抽放方法確定抽放瓦斯方法的選擇，主要是根據(jù)礦井（或采區(qū)、工作面）瓦斯來源、煤層賦存狀況、采掘布置、開采程序以及開采地質(zhì)條件等因素進(jìn)行綜合考慮。目前抽放瓦斯方法主要有：開采層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放，選擇具體抽放瓦斯方法時(shí)應(yīng)遵循如下原則：1、 抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、開采巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件；2、應(yīng)根據(jù)瓦斯來源及涌出構(gòu)成進(jìn)行，盡量采取綜合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果；3、有利于減少井巷工程量，實(shí)現(xiàn)抽放巷道與開采巷道相結(jié)合；4、選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)有利于抽放巷道布置與維修、提高瓦

15、斯抽放效果和降低抽放成本；5、所選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放工程施工、抽放管路敷設(shè)以及抽放時(shí)間增加。根據(jù)上述選擇瓦斯抽放方法的原則，結(jié)合左家營(yíng)煤礦煤層的賦存、瓦斯來源等特點(diǎn)，決定采取鄰近層或采空區(qū)瓦斯抽放的方法，本煤層打鉆孔預(yù)抽等方法。表3-1 可行的抽放方案抽放方法抽放工藝?yán)?由備注采空區(qū)瓦斯抽放上隅角淺部插管上隅角瓦斯?jié)舛容^高工藝簡(jiǎn)單，可解決上隅角附近小范圍瓦斯超限問題。打木垛深部插管采空區(qū)瓦斯涌出量大需打木垛，如上隅角淺部的抽效果不好，再考慮采用。采空區(qū)埋管采空區(qū)瓦斯涌出量大前兩種方法無法解決問題時(shí)考慮采用。埋入管道難以回收，投資大。老塘（已采采空區(qū)）密閉抽放老塘瓦斯涌出量大防止老塘瓦斯向

16、外涌出鄰近層瓦斯抽放高位鉆孔抽放鄰近層瓦斯鄰近層較多且瓦斯涌出量較大抽放效果一般較好，但需打巖石鉆孔，施工及管理難度較大。本煤層預(yù)抽在掘進(jìn)巷道打順層鉆孔本煤層瓦斯涌出量大可邊掘邊抽或先抽后掘 根據(jù)左家營(yíng)煤礦的情況，采煤工作面實(shí)行順層預(yù)抽，采空區(qū)瓦斯抽放投資小，操作簡(jiǎn)單，采取采空區(qū)瓦斯抽放，采用上隅角插管抽放。掘進(jìn)工作面煤層本煤層瓦斯預(yù)抽，實(shí)行先抽后掘。3.3 抽放瓦斯工藝設(shè)計(jì)3.3.1上隅角插管抽放瓦斯上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢（或無風(fēng)）引起的瓦斯超限，還可解決因

17、漏風(fēng)使采空區(qū)向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。為操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用6m長(zhǎng)的負(fù)壓軟管與主抽放管路上的三通連接，將負(fù)壓軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高），用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾，提高抽放效果。隨著工作的推進(jìn)，主管路三通上的負(fù)壓軟管移往前面的三通上聯(lián)接，后面主管路上余出來的三通上加蜂窩管，采用打隔離墻保護(hù)不被跨落矸石壓死。如此反復(fù)。抽放工藝如圖3-1所示。軟管可采用4寸管。抽放管伸入上隅角長(zhǎng)度及位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際抽放效果，不斷調(diào)整，得到合理的參數(shù)。 3.3.2 采空區(qū)埋管抽放對(duì)于采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面，也可以采取

18、采空區(qū)埋管抽放的方式，隨著工 作面不斷向前推進(jìn)，沿回風(fēng)巷將管路埋入采空區(qū)。采空區(qū)埋管抽放見圖3-1。圖3-1 上隅角插管抽放示意3.3.3 已采的老采空區(qū)瓦斯抽放對(duì)于已采完的采空區(qū)如果瓦斯涌出量大，向鄰近工作場(chǎng)所涌出瓦斯，也需要進(jìn)行密閉插管抽放，見圖3-2。 圖3-2 已采老采空區(qū)插管抽放瓦斯示意圖3.3.4 掘進(jìn)工作面預(yù)抽3.3.4.1 掘進(jìn)工作面先抽后掘慶榮煤礦掘進(jìn)工作面進(jìn)行先抽后掘或邊掘邊抽。抽放方法：在掘進(jìn)工作面向迎頭打順層鉆孔，在工作面掘進(jìn)前進(jìn)行預(yù)抽，降低掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量。抽放鉆孔布置：抽放鉆孔布置見圖3-3，鉆孔技術(shù)參數(shù)見表3-1。 圖3-3 掘進(jìn)工作面鉆孔布置示意圖注：上圖僅

19、供參考，鉆孔開孔位置應(yīng)避開破碎處，鉆孔的個(gè)數(shù)可以根據(jù)瓦斯及斷面情況布置8-10個(gè)左右，可根據(jù)抽放情況增減。表3-1 掘進(jìn)面先抽后掘鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔與巷道中心線夾角（°）鉆孔與水平面夾角（°）孔深（m）鉆孔直徑（mm）開孔間距（m）迎頭鉆孔810同煤層傾角大于60750.3注：鉆孔深度可根據(jù)煤層情況確定，條件允許情況下，深度越大效果越好封孔工藝：鉆孔采用聚氨酯封孔，聚氨酯是聚氨荃甲酸酯的簡(jiǎn)稱。對(duì)于井下封孔而言，主要要求聚氨酯在發(fā)泡后，其內(nèi)所形成的孔為封閉孔，即各孔之間互不連通，另外對(duì)發(fā)泡時(shí)間、發(fā)泡倍數(shù)、固化后的強(qiáng)度，可塑性等均有一定的要求?？蛇x用煤科總院撫順分院研制

20、生產(chǎn)的聚氨酯封孔材料，在鉆孔內(nèi)810m深度封孔，鉆孔密封段長(zhǎng)度僅2m，既能保證密封嚴(yán)密，又可節(jié)省封孔材料。該聚氨酯封孔材料膨脹倍數(shù)20倍以上，聚氨酯發(fā)泡均勻、細(xì)小，孔隙又不聯(lián)通，還有可塑性，適于動(dòng)壓區(qū)封孔；在抽放瓦斯負(fù)壓6080KPa、正壓2MPa下，鉆孔密封嚴(yán)實(shí)不漏氣。 聚氨酯封孔采用卷纏藥液法,纏藥方法及鉆孔內(nèi)封孔管結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。抽放管為內(nèi)徑25mm的pv管，長(zhǎng)為910m，管前端1m段加工有小蜂窩，在前端1.5m處套上橡膠墊圈，后端用鐵線纏緊固定棉紗布1.5m卷纏藥液法封孔操作程序?yàn)椋合确Q出封一個(gè)孔的甲、乙組成藥液，分別裝入兩個(gè)容器，再將藥液同時(shí)倒入混合桶，立即用棒快速攪拌均勻，當(dāng)藥

21、液由黃褐色變?yōu)槿榘咨珪r(shí)，停止攪拌，將藥液均勻倒在棉紗布上，邊倒藥液邊向抽放管上卷纏棉紗布，并把卷纏好藥液的封孔管迅速插入鉆孔，大約5分鐘后，藥液開始發(fā)泡膨脹，20分鐘后停止發(fā)泡，逐漸硬化固結(jié)。為了避免封孔管晃動(dòng)影響封孔質(zhì)量，孔口處用木塞楔緊。封一個(gè)鉆孔的聚氨酯用量約為1Kg左右。 鉆孔與管路的連接聚氨酯封孔1小時(shí)后，便可與抽放管路連接（水泥砂漿封孔不但麻煩，還需經(jīng)25小時(shí)后才可與抽放管路連接）。鉆孔與管路連接處應(yīng)設(shè)置流量計(jì)和閥門。鉆孔封孔器與抽放管路的連接如圖3-4所示。瓦斯預(yù)抽一定時(shí)間后，根據(jù)抽放量的大小決定停止抽放的時(shí)間，繼續(xù)向前掘進(jìn)，掘進(jìn)到距原鉆孔底5m左右的超前距時(shí)，停止掘進(jìn)，重新打鉆

22、孔抽放瓦斯，如此反復(fù)循環(huán)。3-4抽放管聯(lián)接示意圖3.3.4.2 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽除采取迎頭打鉆孔抽放外，可以邊掘邊抽，其優(yōu)點(diǎn)抽放時(shí)不影響掘進(jìn)，且抽放效果較好，缺點(diǎn)是需掘鉆場(chǎng)，增加工程量，見圖3-5，鉆場(chǎng)規(guī)格寬2m，長(zhǎng)4m，高與掘進(jìn)巷道相同。封孔工藝與先抽后掘的鉆孔封孔方法相同。 圖3-5 掘進(jìn)工作面邊掘邊抽示意圖以上兩種方法中，掘進(jìn)工作面先抽后掘影響掘進(jìn)的進(jìn)度，而邊掘邊抽雖不影響掘進(jìn)速度，但需打鉆場(chǎng)增加工程量，可以通過現(xiàn)場(chǎng)使用比較，選擇效果較好的一種抽放方法。3.4采煤工作面順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯采用地面瓦斯抽放泵，按設(shè)計(jì)首采煤層為1號(hào)煤層，將采煤工作面的運(yùn)輸巷作為瓦斯抽放巷道，在煤層沿傾斜方

23、向打順層鉆孔，抽放煤層瓦斯，并通過抽放管路將抽出的瓦斯排放到地面空氣中安全放空，降低回采工作面的瓦斯涌出量。采煤工作面運(yùn)輸巷作為瓦斯抽放巷道，鉆孔終孔距回風(fēng)巷約10米左右，鉆孔直徑75毫米，鉆孔間距5米左右，鉆孔超前回采工作面20米左右。順層鉆孔抽放瓦斯的主要優(yōu)點(diǎn)是鉆孔施工速度快，鉆孔全長(zhǎng)均在煤層中，抽放面積大，若封孔質(zhì)量好，不漏氣，能取得較好的抽放效果?；夭晒ぷ髅嫱咚钩榉挪贾萌鐖D示。3.5 瓦斯抽放量預(yù)計(jì)慶榮煤礦進(jìn)行瓦斯抽放，沒有進(jìn)行過上隅角及采空區(qū)的瓦斯?jié)舛确植紲y(cè)定工作。3.6 采空區(qū)插管抽放的安全管理1）所有參加采空區(qū)插管（埋管）抽放的工作業(yè)人員必須掌握操作的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，熟知瓦斯的基本知識(shí)

24、，嚴(yán)格遵守規(guī)程，安全負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)把關(guān)。2）撤裝管路時(shí)回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.8%，否則必須停工，采取措施處理瓦斯。3）插管抽放時(shí)，插入上隅角的管路應(yīng)為軟管，可避免撞擊，同時(shí)軟管應(yīng)阻燃防靜電。4）.回風(fēng)巷的抽放管路安裝及拆除時(shí)應(yīng)輕拿輕放，施工作業(yè)時(shí)要使用銅質(zhì)工具，以免產(chǎn)生火花,避免碰撞。5）應(yīng)在上隅角設(shè)擋風(fēng)簾或隔離墻，并調(diào)整插管的位置和深度，以保證抽放濃度較高。6）抽放泵必須為水環(huán)真空泵，不能采用干式泵。四、 瓦斯抽放管路系統(tǒng)4.1抽放瓦斯管路選擇4.1.1 抽放管路及抽放泵位置選擇原則抽放管路應(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，首選回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)，還要考慮安裝、檢

25、修方便。抽放管路系統(tǒng)與抽放泵的位置有很大關(guān)系，抽放泵站布置在地面，選在回風(fēng)井附近，泵房20m內(nèi)嚴(yán)禁明火，運(yùn)輸及供水、供水要方便。4.1.2 抽放泵位置選擇抽放泵站的位置，一般有兩種選擇，一種是泵站布置在井下靠近抽放地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)流中，這樣可以大大減少管路長(zhǎng)度，可以根據(jù)抽放地點(diǎn)的改變移動(dòng)抽放泵，可以節(jié)省管路投資，前提條件是抽放管路排出的瓦斯排放到采區(qū)專用回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷后，經(jīng)稀釋瓦斯?jié)舛炔怀?。另一種泵站位置選擇方案是將泵放在地面，一般是由于礦井總回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛容^高或總回風(fēng)巷行人，抽出的瓦斯不能排放到總回風(fēng)巷內(nèi)，必須排放到地面。這樣泵站即使布置在井下也不能縮短抽放管路的長(zhǎng)度，而且布置在井下需打硐室，

26、供電及供水都不如地面方便，因此這種情況下，泵站一般都布置在地面。慶榮煤礦總回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛葹?.2左右，泵站安裝到地面，抽放管路從回風(fēng)斜井通到地面。4.1.3 抽放管路敷設(shè)路線慶榮煤礦進(jìn)行上隅角瓦斯抽放、掘進(jìn)工作面預(yù)抽和邊抽邊掘，瓦斯抽放泵站選擇在地面，抽放管路從回風(fēng)井敷設(shè)到地面，上隅角瓦斯抽放管敷設(shè)路線為：23201工作面上隅角23201工作面回風(fēng)巷回風(fēng)下山總回風(fēng)斜井地面管路瓦斯抽放泵房放空管。23202運(yùn)輸巷、23202回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面預(yù)抽和邊抽邊掘抽放管敷設(shè)路線為：23202運(yùn)輸巷、23202回風(fēng)巷工作面回風(fēng)下山總回風(fēng)斜井地面管路瓦斯抽放泵房放空管。4.1.4 抽放瓦斯管徑選擇瓦斯抽放管徑

27、選擇合理與否，對(duì)抽放瓦斯系統(tǒng)的建設(shè)投資及抽放系統(tǒng)效果有很大影響。直徑太大，投資費(fèi)用增加；直徑過細(xì)，管路阻力損失大。故一般采用下式計(jì)算，并參照抽放泵的實(shí)際能力使之留有備用量，同時(shí)尚需考慮運(yùn)輸和安裝方便。管徑按下式計(jì)算：式中 D抽放瓦斯管內(nèi)徑，m;Q瓦斯管中混合瓦斯流量，m3/min;V瓦斯管中混合瓦斯平均流速，一般V=515m/s。當(dāng)管中瓦斯流速取10m/s，抽放管路中混合流量按16m3/min計(jì)算：D=205mm，因此可管路選擇內(nèi)徑為200mm的8寸管，一般選用無縫鋼管，由于礦井規(guī)模較小，為節(jié)省投資，也可采用焊縫鐵管，壁厚3-4mm，如考慮安裝及運(yùn)輸方便，也可采用玻璃鋼管。為說明方便將工作面回

28、風(fēng)巷段管路稱為支管，出工作面以后的管路稱為主管，將抽放管吸入口到抽放泵站段抽放管路稱為負(fù)壓段，將抽放泵站至瓦斯排放口段抽放管路稱為正壓段。瓦斯抽放管徑選擇如表4-1 所示。表4-1 抽放瓦斯管徑選擇結(jié)果 類別材料選擇管徑（內(nèi)徑）（mm）壁厚(mm)抽放主管路焊縫鐵管2003抽放支管路焊縫鐵管20034.1.5 瓦斯管的連接方式井下管路均采用法蘭某螺栓緊固連接，中間夾橡膠密封圈，為安裝方便起見，抽放管路中拐彎等處也可采用鎧裝膠管代替鐵管。4.1.6 管網(wǎng)阻力計(jì)算抽放瓦斯管路阻力包括摩擦阻力和局部阻力。計(jì)算管網(wǎng)阻力應(yīng)在抽放管網(wǎng)系統(tǒng)敷設(shè)線路確定后，按其最長(zhǎng)的線路和抽放最困難時(shí)期的管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，根

29、據(jù)慶榮煤礦采掘布置情況，最長(zhǎng)管路長(zhǎng)度1000m左右，計(jì)算管路的阻力。摩擦阻力計(jì)算：式中 H摩管路的摩擦阻力，Pa;L管路長(zhǎng)度，m;約1000m?；旌贤咚箤?duì)空氣的密度比，濃度取10，查表得0.955K與管徑有關(guān)系數(shù)；D瓦斯管內(nèi)徑，cm;Q抽放混合瓦斯量，m3/h。1、 管路阻力（H摩）計(jì)算2、局部阻力（H局）抽放管網(wǎng)系統(tǒng)中管件局部阻力（H局），按管道總摩擦力阻力的15考慮。H局=0.15·H摩=0.15×5938=891(Pa)3、 管網(wǎng)總阻力（H總）故瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力（H總）為：H（總）=H摩+H局=5938+891=6829(Pa)4.1.7 管路敷設(shè)及附屬設(shè)施4

30、.1.7.1 管路敷設(shè)要求1、地面管路地面敷設(shè)管路除符合井下管路的有關(guān)要求外，尚需符合下列要求：(1)冬季寒冷地區(qū)應(yīng)采取防凍措施；(2)瓦斯管路不宜沿車輛來往繁忙的主要交通干線敷設(shè)；(3)瓦斯管路不允許與自來水管、暖氣管、下水道管、動(dòng)力電纜、照明電纜和電話電纜等敷設(shè)于一個(gè)地溝內(nèi)；(4)在空曠地帶敷設(shè)瓦斯管路時(shí)，應(yīng)考慮到未來的發(fā)展規(guī)劃和建筑物的布置情況；(5)瓦斯主管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1.5m，距鐵路大于4m，距木電線桿大于2m；(6)瓦斯管路與其它建筑物相交時(shí)，其垂直距離大于0.15m，與動(dòng)力、照明電纜及電話線大于0.5m且距相交構(gòu)筑物2m 范圍內(nèi)，管

31、路不準(zhǔn)有接頭和布置管件；(7)瓦斯管不準(zhǔn)穿過其它管路，確需穿過，應(yīng)加鋼套管。2、井下管路煤礦井下的環(huán)境條件較惡劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受壓變形，空氣濕潤(rùn)易銹蝕等，為此對(duì)煤礦井下抽放瓦斯管路的敷設(shè)有如下要求：(1)瓦斯管路應(yīng)采取防腐、防銹蝕措施；(2)傾斜巷道的瓦斯管路，應(yīng)用卡子將管道固定在巷道支護(hù)上，以免下滑；(3)管路敷設(shè)要求平直，盡量避免急彎；(4)管路敷設(shè)時(shí)，要考慮流水坡度，要求坡度盡量一致，避免高低起伏，低洼處需安裝放水器；(5)新敷設(shè)的管路要進(jìn)行氣密性維護(hù)檢查。4.1.7.2 管路安裝一、地面管路安裝敷設(shè)煤礦抽放瓦斯泵房位于工業(yè)廣場(chǎng)以北的一塊平地上，地面管路安裝采用沿地

32、表架空敷設(shè)方式，架空高度0.3m，每隔6m設(shè)置一個(gè)支撐架，也可采用地面支撐墩，必要時(shí)在支撐上設(shè)有半圓形管卡固定管路，防止管路下滑。4.1.7.3 管路防腐、防銹地面和井下金屬管路外表均要先涂刷二層樟丹，防銹地面管路再涂刷一層油性調(diào)和漆。井下管路再涂一層煤焦瀝青漆。采用焊縫鐵管管壁較薄，管道內(nèi)有水，因此管內(nèi)部應(yīng)刷漆防銹。4.1.7.4 附屬裝置管路附屬設(shè)施主要包括如下設(shè)備：1、抽放管路低洼處要安裝放水器。2、抽放管路上配置控制閥門、測(cè)壓嘴、孔板流量計(jì)等。3、泵站配置U型管水柱計(jì)、瓦斯檢定器（100）、高負(fù)壓取樣器、氣壓計(jì)等檢測(cè)儀。具體如下：(1)閥門：在瓦斯抽放管路上和鉆孔的連接處，均需安設(shè)閥門

33、，主要用于調(diào)節(jié)與控制各個(gè)獨(dú)立抽放地點(diǎn)的抽放負(fù)壓、瓦斯?jié)舛?、抽放量等，同時(shí)修理和更換瓦斯管時(shí)可關(guān)閉閥門切斷回路。設(shè)計(jì)選用的閥門為截止閥。(2)在抽放管路以及鉆孔連接裝置上均應(yīng)設(shè)置測(cè)壓嘴，采空區(qū)抽放各支路上以便經(jīng)常觀測(cè)抽放管內(nèi)的壓力。測(cè)壓管高度設(shè)計(jì)為20mm，選用內(nèi)徑6mm的紫銅管，在安裝管路之前預(yù)先焊上，平時(shí)用密封罩罩住或用細(xì)膠管套緊捆死，以防漏氣。測(cè)壓嘴還可作為取氣樣孔，取出氣體進(jìn)行氣體成分分析。(3) 計(jì)量裝置：瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個(gè)重要參數(shù)，孔板流量計(jì)用以測(cè)定瓦斯抽放管路中的瓦斯流量。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-6所示。當(dāng)氣體經(jīng)管路通過孔板時(shí)，在孔板兩側(cè)產(chǎn)生壓差，通過壓差可以計(jì)算出管路中氣體

34、的流量。圖4-2 孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖采用下列公式對(duì)管路抽氣量進(jìn)行計(jì)算：qv =K式中：qv氣體體積流量，m3/s；K 孔板系數(shù)（出廠時(shí)測(cè)定，給用戶提供的K值）；hU型管水柱壓差，mm。 (4) 放水裝置放水裝置的種類很多，可分為自動(dòng)放水器和人工放水器兩種，自動(dòng)放水器可分為正壓自動(dòng)放水器和負(fù)壓自動(dòng)放水器，由于煤礦主要是瓦斯預(yù)抽，鉆孔及抽放管路內(nèi)可能有涌水，慶榮礦井下均為負(fù)壓管路，需安裝負(fù)壓放水器，也可安裝自動(dòng)放水器，人工放水器結(jié)構(gòu)及安裝見圖4-3。圖4-3 人工放水器結(jié)構(gòu)及其與抽放管路連接4.2抽放泵選型4.2.1選型原則1、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；2、瓦斯泵

35、的負(fù)壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力；3、具有良好的真空度；4、 抽放設(shè)備配備的電機(jī)必須防爆。4.2.2 抽放泵流量計(jì)算抽放瓦斯泵流量必須滿足抽放期間最大抽放量的需要。Q泵=100·QZ·K/（x·）式中：Q泵抽放瓦斯泵的額定流量，m3/min;QZ抽放瓦斯總量（純量），m3/min，取5m3/min;x掘進(jìn)面、煤體及采空區(qū)抽放瓦斯?jié)舛?；，?0K備用系數(shù)，K=1.2；瓦斯抽放泵的抽放效率，取0.8。經(jīng)計(jì)算，抽放泵所需的額定流量為37.5m3/min。4.2.3 抽放瓦斯泵壓力計(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)負(fù)壓抽放管路到抽放泵，再由正壓抽放管到釋放點(diǎn)

36、所產(chǎn)生的全部阻力損失，即：H泵=K（H總+H孔+H正）式中 H泵瓦斯抽放壓力，Pa;H總抽放系統(tǒng)管網(wǎng)總阻力，Pa；H孔抽放管口所需負(fù)壓，采空區(qū)抽放取10000Pa;H正瓦斯泵出口正壓，取5000pa;K壓力備用系數(shù)，K=1.2。按上式計(jì)算：瓦斯抽放泵的最大壓力：H泵=1.2×（6829+10000+5000）=26195Pa4.2.4 抽放泵選型根據(jù)前面的計(jì)算結(jié)果，所需Q泵、H泵，可選撫順分院生產(chǎn)的2BEA-303型和2BA-253型抽放泵站，根據(jù)泵的特性曲線，泵抽氣量能滿足抽放需求。為確保瓦斯抽放工作的正常進(jìn)行，采用四臺(tái)抽放泵，兩臺(tái)工作，兩臺(tái)備用。今后抽放規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，也可六臺(tái)泵并聯(lián)

37、運(yùn)行，提高抽放量。如考慮今后擴(kuò)大抽放規(guī)模，也可考慮選用sk-120型抽放泵，最大抽氣量120m3/min。以下設(shè)計(jì)按選擇2BEA-303型和2BEA-253型泵進(jìn)行設(shè)計(jì)。2BEA-303、2BEA-253型泵的性能規(guī)格見表4-1。表4-1 抽放泵性能規(guī)格表型號(hào)最大抽氣量(m3/min)極限真空度(KPa)耗水量(L/min)電機(jī)功率(KW)供電電壓(V)外形尺寸(m)長(zhǎng)×寬×高2BEA-30355-819175380/6602.7×1.32×1.502BEA-25335-818050380/6603.0×1.5×1.504.2.5 抽

38、放瓦斯泵房主要附屬設(shè)施抽放瓦斯泵站除應(yīng)配置管路系統(tǒng)的控制閥門、測(cè)壓嘴、孔板流量計(jì)和放水器等附屬設(shè)施外，還應(yīng)配置下列附屬設(shè)施：1、瓦斯泵的進(jìn)、出氣端的管道上，設(shè)置防回火裝置與水封式防爆器以防止井下管路瓦斯爆炸或地面防空管雷擊燃燒波及范圍擴(kuò)大，因此在泵進(jìn)氣及泵出氣口選用防回火裝置與水封式防爆器以熄滅燃燒火焰和釋放爆炸能量，減小波及范圍。裝置結(jié)構(gòu)如圖4-4和圖4-5所示。圖4-4 銅網(wǎng)式防爆、防回火裝置圖4-5 水封式防爆、防回火裝置2、泵站的出氣端設(shè)置放空管，用來排放泵站抽出的瓦斯。安設(shè)放空管應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 放空管直徑不得小于瓦斯泵出、入口的主管直徑，設(shè)計(jì)選用208mm的鐵管；(2) 為防

39、止雨水或其它雜物進(jìn)入防空管，其上端管口應(yīng)設(shè)防護(hù)罩；(3) 放空管周圍不允許有易燃物；(4) 放空管的高度需超過泵房屋脊3m以上，與泵房墻壁距離一般不超過5m。放空管的施工安裝見附圖1。3、地面管路需安裝正、負(fù)壓放水器，負(fù)壓放水器安裝同井下見圖4-3，正壓端低洼處要安裝正壓放水器，其安裝方法見圖4-6，可安裝人工放水器代替自動(dòng)放水器。圖4-6 正壓放水器與抽放管路連接圖4、在泵房?jī)?nèi)抽放管路上配置控制閥門、測(cè)壓嘴、孔板流量計(jì)（抽放泵站自帶），對(duì)抽放瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量和測(cè)定，計(jì)量裝置的安裝與井下管路相類似，見圖4-2。移動(dòng)泵站抽氣量計(jì)算方法同永久泵一樣：5、泵房和放空管附近設(shè)置避雷裝置，本設(shè)計(jì)中放空管

40、高度不高，泵房所占面積較小，采用單針避雷，單支避雷針保護(hù)范圍計(jì)算如下：?jiǎn)吾樤诘孛娴谋Ｗo(hù)半徑r為1.5h（h是避雷針的高度）。從針頂點(diǎn)向下作45°斜線，構(gòu)成圓錐形的上半部；從距離針腳1.5h處向上再作斜線與前一斜線在h/2處相交，交點(diǎn)以下構(gòu)成圓錐形的下半部。在任一高度hx的x-x平面上，保護(hù)半徑可由下式確定：當(dāng)hxh/2時(shí)，rx=(h-hx)P 式中 rx在hx的高度上保護(hù)范圍的半徑，放空管與避雷針間距離小于5m；h避雷針高度，m； hx被保護(hù)物的高度，放空管取7m；P修正系數(shù)，取1。 單支避雷針保護(hù)放空管其保護(hù)范圍如圖4-7所示。根據(jù)避雷針保護(hù)范圍和放空管的高度hx，計(jì)算當(dāng)避雷針距放

41、空管距離小于5m時(shí)，避雷針高度為14m足以滿足要求。圖4-7 單支避雷針保護(hù)范圍示意圖因此選用高度為14m的避雷針。6、泵房外設(shè)高、低位水池各一座。7、抽放泵自帶停水?dāng)嚯娧b置，停水?dāng)嚯娛怯糜诒O(jiān)測(cè)水源供水的情況，避免泵站在無水情況下空轉(zhuǎn)，損壞泵體。停水?dāng)嚯娫砣鐖D4-8所示。1 外殼 2 浮漂 3 導(dǎo)向管 4 微動(dòng)開關(guān)圖4-8 停水?dāng)嚯娧b置原理圖8、泵房?jī)?nèi)配置檢測(cè)和監(jiān)控裝置除U型管水柱計(jì)、U型管汞柱計(jì)、瓦斯檢定器、氣壓計(jì)等檢測(cè)儀表外，還配備瓦斯抽放泵站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)立檢測(cè)分站，對(duì)抽放瓦斯?jié)舛?、?fù)壓和流量等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，如圖4-9所示。如不安裝瓦斯抽放自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，則采用孔板流量計(jì)進(jìn)行人工測(cè)量。監(jiān)測(cè)

42、監(jiān)控裝置包括瓦斯環(huán)境瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)，有條件的還可以安裝泵開停及軸溫等傳感器，抽放泵體本身自帶一個(gè)環(huán)境瓦斯?jié)舛葌鞲衅骱屯咚咕瘓?bào)斷電儀，可以監(jiān)測(cè)泵環(huán)境周圍的瓦斯?jié)舛取?、泵房?jī)?nèi)照明可利用泵自帶的防爆照明燈；10、泵房?jī)?nèi)配置砂箱、滅火器等滅火器材。圖 4-9 泵站瓦斯抽放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖五、 瓦斯抽放泵房5.1 抽放泵房場(chǎng)地平面布置抽放場(chǎng)地的布置原則應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家所頒布相關(guān)法律、法規(guī)執(zhí)行，不占用良田，有效利用現(xiàn)有的場(chǎng)地，平面布置整齊、合理，便于安裝與維修。5.1.1 抽放泵房位置選擇瓦斯泵房屬有爆炸危險(xiǎn)的廠房；要求周圍50m范圍內(nèi)無居民，20m范圍內(nèi)無明火，同時(shí)，應(yīng)選擇交通便利，地勢(shì)平坦的開闊地，有利于

43、建筑物施工，抽放管路和電纜敷設(shè)。抽放泵、水泵供電方便，管路通過風(fēng)井進(jìn)入井下，安裝較方便，安全系數(shù)高。5.1.2 泵房結(jié)構(gòu)1、抽放泵站由瓦斯泵房、值班室組成，瓦斯泵房長(zhǎng)6m，寬3m，高3.5m，；值班室2×3×3m。防回火裝置、防爆裝置安裝在泵房外，裝置上面應(yīng)有簡(jiǎn)易棚，避免雨淋。2、 圍墻（或柵欄）：防止閑雜人員進(jìn)入。5.2 瓦斯抽放泵房建筑及環(huán)境保護(hù)5.2.1場(chǎng)地基礎(chǔ)資料建議場(chǎng)地內(nèi)所有建筑物及構(gòu)筑物均按當(dāng)?shù)氐卣鹆讯?度計(jì)算。5.2.2 建筑物和構(gòu)筑物建設(shè)抽放站是有爆炸危險(xiǎn)性的甲類廠房，設(shè)計(jì)考慮門窗作為泄壓面積，泄壓面積與廠房體積比應(yīng)在0.051.22之間，抽放站內(nèi)的建筑物和

44、構(gòu)筑物須選用不燃性材料建設(shè)。抽放瓦斯泵房的土建工程設(shè)計(jì)與施工由礦方自行完成。5.3 瓦斯泵房設(shè)備布置抽放瓦斯泵房的主體設(shè)備2BEA-303、2BEA-253型瓦斯抽放泵站（包括電機(jī)、氣水分離器、檢測(cè)、監(jiān)測(cè)等設(shè)備）、管路、控制閥門等；主要附屬設(shè)備有放水器、防爆和防回火裝置、放空管、計(jì)量檢測(cè)裝置及避雷裝置等。瓦斯抽放泵無需打基礎(chǔ)，利用泵原有的底座，將泵整體平放到泵房?jī)?nèi)，防爆、防回火裝置、放空管、避雷針都須做基礎(chǔ)，基礎(chǔ)可采用混凝土搗制。5.4 泵站的供電系統(tǒng)及通訊5.4.1 供電系統(tǒng)1、 供電系統(tǒng)總則：泵站供電管理參照掘進(jìn)面的局扇的供電管理，要求“三專”，即專用變壓器、專用線路、專用開關(guān)。根據(jù)礦井目

45、前供電情況，由地面變壓器對(duì)瓦斯抽放泵供電，電壓為380伏，開關(guān)采用礦用防爆磁力起動(dòng)器，供電采用專用電纜。2、供電計(jì)算1） 瓦斯泵供電電纜選擇泵額定功率； Ue 電壓； 需用系數(shù)，取0.9， 電機(jī)的加權(quán)平均功率因數(shù)，取0.8?，F(xiàn)選用U：35mm2四芯電纜，其長(zhǎng)期允許負(fù)荷電流值為138A>128A，滿足要求。2） 潛水泵電纜選擇潛水泵因功率較小，可選用10mm2電纜。3) 開關(guān)泵站自帶磁力起動(dòng)器。4）電氣系統(tǒng)接線按380伏電壓接線。5.4.2 泵站通訊在泵站安裝直達(dá)礦調(diào)度電話一部。5.5 泵站給排水系統(tǒng)泵房有三部分用水，抽放泵循環(huán)冷卻用水，生活用水和消防用水。 對(duì)泵供水有兩個(gè)作用，一個(gè)是使泵

46、產(chǎn)生真空，同時(shí)起冷卻軸溫的作用。水環(huán)泵正常工作時(shí)必須供水，供水水流應(yīng)穩(wěn)定、持久。供水水質(zhì)應(yīng)為不含顆粒的清水，供水水壓不能超過1MPa，若超過，應(yīng)在泵站進(jìn)水口處加減壓閥；若水質(zhì)不純（含有顆粒物）應(yīng)在水流入口端加過濾裝置，2BEA-303、2BEA-253型瓦斯抽放泵用水量5.5m3/h。泵房?jī)?nèi)用水均取自生活水源。2BEA-303、2BEA-253型瓦斯抽放泵用水量5.5m3/h，礦井現(xiàn)有生產(chǎn)供水能力能滿足抽放瓦斯系統(tǒng)用水量的要求，不需另開辟新的水源。瓦斯抽放泵給排水系統(tǒng)采用循環(huán)供水，采用獨(dú)立加壓供水方式，設(shè)立高、低位水池，高位水池設(shè)在山坡，低位水池內(nèi)安裝潛水泵，利用潛水泵從低位水池向高位水池供水

47、，高位水池再向泵供靜壓水，同時(shí)抽放泵內(nèi)通過氣水分離器排出的水通過排水管流入低位水池，形成循環(huán)水。低位水池容積為25m3左右，高位水池容積為14m3左右，施工中容積可根據(jù)實(shí)際情況有所改動(dòng)。如不設(shè)高位水池，只設(shè)一個(gè)低位水池，用水泵直接對(duì)抽放泵供水，抽放泵的回水再流到低位水池，對(duì)水的冷卻效果不如高、低位水池，循環(huán)水的溫度可能相對(duì)較高，易結(jié)垢，時(shí)間長(zhǎng)了可能損壞泵體。此外要求不間歇供水，對(duì)水泵性能要求較高。因此推薦采用高、低位水池供水方式，高、低位水池工程施工方法。 如果礦井水源非常豐富，也可只建高位水池，不設(shè)低位水池，用生活水水源對(duì)高位水池供水，用高位水池對(duì)泵供水，泵中流出的水不再循環(huán)使用，引排到河溝

48、里。如需要，供水明管需采用保溫措施。5.6 泵房采暖和通風(fēng)5.6.1 采暖根據(jù)礦區(qū)的氣候條件，冬天最低溫度一般不低于零度，暫不考慮泵房及值班室采暖。5.6.2 通風(fēng)泵房采用自然通風(fēng)，但門窗及排氣口合計(jì)的泄壓面積要符合要求，房頂設(shè)天窗。六、 抽放瓦斯管理6.1 隊(duì)伍組織瓦斯抽放是一項(xiàng)較細(xì)致而又比較復(fù)雜的工作。為此礦應(yīng)成立專業(yè)瓦斯抽放組，負(fù)責(zé)鉆孔施工、敷設(shè)管路、密閉施工等日常工程和日常瓦斯抽放參數(shù)測(cè)定工作。6.2 圖紙和技術(shù)資料抽放瓦斯礦井必須具備下列圖紙和技術(shù)資料：一、圖紙1、抽放瓦斯系統(tǒng)圖；2、泵站平面及管網(wǎng)（包括閥門、安全裝備、檢測(cè)儀表等）布置圖；3、抽放鉆場(chǎng)及鉆孔布置圖；4、泵站供電系統(tǒng)圖

49、。二、記錄1、瓦斯抽放工程和鉆孔施工記錄；2、瓦斯抽放參數(shù)測(cè)定記錄；3、抽放泵房值班記錄。三、報(bào)表1、瓦斯抽放工程年、季、月、旬報(bào)表；2、瓦斯抽放量年、季、月、旬、日?qǐng)?bào)表。 四、臺(tái)帳1、 抽放瓦斯設(shè)備臺(tái)帳；2、瓦斯抽放工程臺(tái)帳；3、瓦斯抽放量臺(tái)帳。五、報(bào)告1、礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)文件。2、 瓦斯抽放效果總結(jié)與分析報(bào)告。6.3 管理與規(guī)章制度一、管理制度抽放瓦斯礦井要建立以下規(guī)章制度：1、抽放瓦斯設(shè)備檢修制度；2、抽放設(shè)備停、運(yùn)制度；3、抽放瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)定期檢測(cè)制度；4、抽放瓦斯效果檢驗(yàn)制度。二、規(guī)章制度1、井下規(guī)章制度(1)凡進(jìn)行瓦斯抽放的工作面，必須有設(shè)計(jì)說明書；(2)新采區(qū)（新工作面）移交

50、前，必須按照規(guī)定完成敷設(shè)抽放管路的工作；(3)敷設(shè)抽放瓦斯管道的巷道，要經(jīng)常排出積水，保證抽放管路不被水淹；(4)敷設(shè)抽放管路的巷道，必須經(jīng)常維護(hù)，保證抽放管路不被砸壓或嚴(yán)重漏氣；(5)新安裝的瓦斯抽放管路，要進(jìn)行漏氣試驗(yàn)；(6)要建立瓦斯抽放觀測(cè)制度，井下各點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?、抽放?fù)壓、抽放量每天測(cè)定一次，三天進(jìn)行一次全面觀測(cè)。(7)井下各觀測(cè)點(diǎn)，要設(shè)立觀測(cè)牌板。2、泵房規(guī)章制度(1) 抽放瓦斯泵房有專人負(fù)責(zé)，定期按規(guī)定檢查負(fù)壓、正壓、氣量、濃度以及泵的運(yùn)行狀況等；(2)附屬設(shè)備要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；(3)瓦斯檢定器要按規(guī)定進(jìn)行定期校驗(yàn)；(4)要注意瓦斯泵的日常維護(hù)與保養(yǎng)

51、；(5)遵守瓦斯泵的操作規(guī)程及時(shí)發(fā)現(xiàn)泵的運(yùn)行故障。三 泵的操作移動(dòng)抽放泵操作方法瓦斯抽放泵操作程序：第一次開啟:打開閥門檢查工作(電器連接等)供水點(diǎn)啟動(dòng)泵站檢查運(yùn)行方向啟動(dòng)電機(jī) 正常開啟：打開閥門檢查工作(電器連接等)供水啟動(dòng)電機(jī)停泵：關(guān)閉閥門停電機(jī)停水或關(guān)閉閥門停水（自動(dòng)停電）四、注意事項(xiàng)1、控制水量以排水溫度不超過55度為宜，通過調(diào)節(jié)供水、排水閥門控制水量。2、軸頭某根線處要有滴水，以防止軸干磨。3、軸承溫度一般不超過75度，即不燙手。4、注意負(fù)壓和孔板（壓差）的突然變化，負(fù)壓突然升高，可能是管路堵塞，孔板（壓差）突然升高，可能是管路斷開，同時(shí)要注意濃度的變化。5、瓦斯檢定儀要注意別吸進(jìn)水

52、，不可連班在井下使用，以防潮濕。6、注意聽泵和電機(jī)的聲音，異常要立即停機(jī)檢查。泵站司機(jī)責(zé)任制（10條）1、負(fù)責(zé)監(jiān)視泵運(yùn)行狀態(tài)，每1小時(shí)對(duì)流量及瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行記錄，每班向地面匯報(bào)。2、負(fù)責(zé)隨時(shí)檢查軸承是否發(fā)熱，軸承是否超過75度。3、負(fù)責(zé)觀察添料軸是否發(fā)熱，松緊是否合理，要適當(dāng)調(diào)整。4、負(fù)責(zé)觀察泵站運(yùn)行聲音是否正常，泵體是否振動(dòng)。5、負(fù)責(zé)隨時(shí)檢查水箱水位是否正常，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。6、負(fù)責(zé)管路及放水系統(tǒng)是否正常。7、停泵時(shí)間超過三天時(shí)，要將泵體內(nèi)的水及時(shí)放空。8、發(fā)現(xiàn)異常立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，查清故障原因并立即向調(diào)度匯報(bào)。待排除故障后再向調(diào)度匯報(bào)。9、負(fù)責(zé)做好泵站運(yùn)行記錄。10、司機(jī)必須持證上崗，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作。七、 安 全7.1 抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施7.1.1 抽放系統(tǒng)安全措施1、管路防漏氣、防砸壞、防帶電、防底鼓措施抽放系統(tǒng)必須設(shè)置負(fù)壓測(cè)定裝置和截止閥門，新敷設(shè)的管路要進(jìn)行氣密性檢查，正常抽放的管路亦應(yīng)定期進(jìn)行氣密性檢查。為防止底鼓折損管路，管道都用墩垛墊起，墊起高度不小于0.3m。井下抽放瓦斯管應(yīng)盡量避免與通訊、動(dòng)力電纜設(shè)在一起，以防管路帶電。3、斜巷、立巷管路防滑措施斜井、斜巷、上下山布置管道時(shí)，要用半圓形鐵卡子固定在巷道內(nèi)的支撐物上，支撐物要臥底安