煤礦瓦斯抽放設(shè)計(jì)(共52頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上前 言一、設(shè)計(jì)來(lái)源六盤水市汪家寨鎮(zhèn)一煤礦位于六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)孫家啞口西側(cè)，隸屬汪家寨鎮(zhèn)新塘村。地處大河邊向斜中部汪家寨井田南部，是地層走向由東向西轉(zhuǎn)為北北西向的轉(zhuǎn)折部位，同時(shí)也是地層傾角由東往西逐漸變緩的轉(zhuǎn)折部位。北與汪家寨煤礦以以乃河河流煤柱相隔，西鄰尹家地煤礦，東接平安煤礦，南為新塘村煤礦及煤層露頭，走向平均長(zhǎng)350余米，傾斜最寬540米，面積約0.16平方公里。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力6萬(wàn)噸/年，礦井可采儲(chǔ)量145.5萬(wàn)噸，礦井服務(wù)年限16年?？刹杉熬植靠刹擅簩?1層，即C605、C603、C601、C504、C409、C407、C406d、C406c2、C406

2、c1、C401、C101，礦井主采煤層為C605、C601、C504、C409、C407共五層煤。所有煤層煤質(zhì)牌號(hào)均屬氣煤大類。2003年度六盤水市鐘山區(qū)煤炭管理局對(duì)該礦進(jìn)行瓦斯等級(jí)鑒定的結(jié)果為高瓦斯礦井，其絕對(duì)瓦斯涌出量為1.93m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為27.79m3/t。隨著礦井生產(chǎn)水平的延深，汪家寨鎮(zhèn)一煤礦今后回采工作面和掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量都會(huì)不斷增加，另?yè)?jù)相鄰的汪家寨煤礦曾經(jīng)發(fā)生瓦斯突出11次，屬煤與瓦斯突出礦井，為解決今后的瓦斯超限及預(yù)防煤與瓦斯突出，從根本上減輕生產(chǎn)過(guò)程中通風(fēng)和安全方面的壓力。受汪家寨鎮(zhèn)一煤礦的委托，貴州省煤炭管理局設(shè)研究所擔(dān)該礦礦井瓦斯抽放系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。貴

3、州省煤炭管理局設(shè)計(jì)研究所相關(guān)人員在對(duì)該礦煤層賦存、開(kāi)拓開(kāi)采、通風(fēng)瓦斯等基本資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)收集、認(rèn)真研究分析后，進(jìn)行了本瓦斯抽放設(shè)計(jì)。 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦近期開(kāi)采深度較淺，瓦斯涌出量小，僅表現(xiàn)為局部地點(diǎn)的瓦斯超限，基于這樣的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)考慮初期使用移動(dòng)式瓦斯抽放來(lái)解決瓦斯問(wèn)題，后期開(kāi)采深度增加，瓦斯涌出量增大，移動(dòng)式瓦斯抽放不能滿足治理瓦斯的需要時(shí)，建立固定式瓦斯抽放系統(tǒng)配合初期建立的移動(dòng)式瓦斯抽放系統(tǒng)的方法來(lái)治理瓦斯問(wèn)題。對(duì)此，本設(shè)計(jì)包括初期的移動(dòng)式瓦斯抽放系統(tǒng)和后期的固定式瓦斯抽放系統(tǒng)一并做出，當(dāng)開(kāi)采深度增加，瓦斯涌出量增大時(shí)，必須采用固定式瓦斯抽放系統(tǒng)配合初期建立的移動(dòng)式瓦斯抽放系統(tǒng)的方法來(lái)治

4、理瓦斯。 二、設(shè)計(jì)的主要依據(jù)1. 礦井瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)規(guī)范（MT95018-96）（1997） 中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部；2. 礦井瓦斯抽放管理規(guī)范（1997） 中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部；3. 煤礦安全規(guī)程（2001） 國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局；4. 防治煤與瓦斯突出細(xì)則（1995） 中華人民共和國(guó)煤炭工業(yè)部；5. 六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)一煤礦技改設(shè)計(jì)說(shuō)明書 六盤水市地方煤礦設(shè)計(jì)所；6. 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦提供和貴州省煤炭管理局設(shè)計(jì)研究所相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)收 集的通風(fēng)、生產(chǎn)、瓦斯地質(zhì)等相關(guān)資料。三、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)礦井瓦斯抽放量：初期1.2 m3/min，后期5 m3/min。 四、設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想1.

5、在符合規(guī)范要求、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，且符全合實(shí)際。五、存在的主要問(wèn)題及建議1. 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦在煤層瓦斯基本參數(shù)方面（煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性系數(shù)、瓦斯涌出衰減系數(shù)、各煤層儲(chǔ)量等）缺乏必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建議今后加強(qiáng)此方面的工作，不斷完善，為今后的瓦斯抽放提供必要的依據(jù)。2. 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦地質(zhì)簡(jiǎn)測(cè)報(bào)告內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，建議請(qǐng)有資質(zhì)的地測(cè)部門作出生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告，以利于今后選用適合于礦井實(shí)際的抽放方法。3. 要妥善保存相關(guān)瓦斯數(shù)據(jù)。六、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1. 礦井瓦斯賦存情況、抽放

6、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)備及材料及工程投資概算；8. 安裝及施工圖紙的繪制。第一章 礦井概況第一節(jié) 井田概況一、位置與交通汪家寨鎮(zhèn)一煤礦位于六盤水市鐘山區(qū)汪家寨鎮(zhèn)孫家啞口西側(cè)。隸屬汪家寨鎮(zhèn)新塘村，汪水公路從礦井穿過(guò)，以乃河從礦井的北部流過(guò)，礦井距六盤水火車站15公里，距水大鐵路野馬寨火車站約4公里，交通十分方便。二、地形、地貌及河流

7、礦區(qū)范圍內(nèi)地形中低山地形，山向與構(gòu)造一致，東高西低，橫向溝谷亦較發(fā)育，煤系為一開(kāi)闊的縱向緩坡地，井田內(nèi)最高海拔1735.5米,最低為大河1665.23米。礦井北部有以乃河流過(guò)，但本礦井口離以乃河較遠(yuǎn)，河水對(duì)礦井沒(méi)有直接威協(xié)。三、水源及電源情況礦井生產(chǎn)生活用水均取于山泉水，水質(zhì)潔凈未受污染，用水有保障。汪家寨鎮(zhèn)一煤礦用電由大河供電站供給，由供電站架線2500米到該礦變壓器降壓后使用，該線路能滿足礦井建設(shè)和生產(chǎn)生活用電的需要。第二節(jié) 礦井地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征一、地層、地質(zhì)構(gòu)造區(qū)內(nèi)出露的地層為二迭系至三迭系，第四系覆蓋在低凹河谷及殘積在山坡地上，總厚約13001700米。地區(qū)內(nèi)出露的地層由老到新依次有

8、下二迭統(tǒng)茅口組、上二迭統(tǒng)峨眉山玄武巖組、上二迭統(tǒng)宣威組、下三迭統(tǒng)飛仙關(guān)組、下三迭統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組及第四系。本礦井位于大河邊向斜中部汪家寨井田南部，是地層走向由東向西轉(zhuǎn)為北北西向的轉(zhuǎn)折部位，同時(shí)也是地層傾角由東往西逐漸變緩的轉(zhuǎn)折部位。本礦地層走向北西西向，傾角2034度，一般24度。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)F2斷層，位于本礦西部邊界附近，為正斷層，傾向NW，傾角49度，落差約13米，為生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)。二、煤層及煤質(zhì)上二迭統(tǒng)宣威組，是以陸相和海陸交互相為主的含煤構(gòu)造，沉積的物質(zhì)主要由碎屑巖及煤組成，平均厚度240米，含煤2829層，煤層平均總厚度為24.46米，含煤系數(shù)為9.8%，其中可采及局部可采煤層11層，即C60

9、5、C603、C601、C504、C409、C407、C406d、C406c2、C406c1、C401、C101，可采煤層平均總厚18.14米，含煤系數(shù)為7.3%。礦井主要的可采煤層為C605、C601、C504、C409、C407共五層煤，賦存情況見(jiàn)下表：煤層號(hào)煤層厚(m)平均層間距(m)頂?shù)装鍘r性煤層穩(wěn)定性C6051.233頂板為蘭灰色生物碎屑灰?guī)r,性堅(jiān)硬致密，產(chǎn)辨鰓類動(dòng)物化石。較穩(wěn)定C601頂板為灰色細(xì)砂巖或中粒砂巖，產(chǎn)植物化石。較穩(wěn)定1.759C504直接頂板為黑灰色粉砂巖，富產(chǎn)以腕足類為主的動(dòng)物化石。不穩(wěn)定1.1220-30C409頂板為黑灰色泥巖，產(chǎn)豐富以腕足類為主的動(dòng)物化石。較穩(wěn)

10、定6.67不詳C407不穩(wěn)定1.06 所有煤層煤質(zhì)牌號(hào)均屬氣煤，上段各煤層灰分較高，各煤層均屬低磷煤，各主采煤層煤質(zhì)特征見(jiàn)下表：煤質(zhì)特征表：煤層號(hào)灰分（%）揮發(fā)份（%）硫份（%）發(fā)熱量（Ka/Kg）C60529.3237.24C60120.1737.922.236700C40912.7739.31.067516C40716.7136.330.187532三、瓦斯、煤塵、煤的自燃礦井未進(jìn)行過(guò)各煤層瓦斯含量測(cè)定工作，根據(jù)開(kāi)采期間的經(jīng)驗(yàn)，礦井不同煤層瓦斯含量各異，以C409煤層瓦斯含量最大。依據(jù)礦井2003年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為1.93m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為27.79m3/

11、t，為高瓦斯礦井，礦井未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出。據(jù)相鄰?fù)艏艺旱V礦井瓦斯等級(jí)鑒定資料，相對(duì)瓦斯涌出量最高為43.39 m3/t，發(fā)生過(guò)瓦斯突出11次，為煤與瓦斯突出礦井，因此本礦井也應(yīng)該加強(qiáng)瓦斯突出預(yù)防工作。煤塵有爆炸性，煤層爆炸指數(shù)為37.26%。煤層有自然發(fā)火傾向性，發(fā)火期為4-6個(gè)月。根據(jù)上述的礦井的瓦斯及煤塵等情況，必須提高安全意識(shí)，嚴(yán)格礦井瓦斯管理，搞好監(jiān)測(cè)監(jiān)控及瓦斯抽放工作。第三節(jié) 井田范圍及煤炭?jī)?chǔ)量礦井位于汪家寨井田南部，北與汪家寨煤礦以以乃河河流煤柱相隔，西鄰尹家地煤礦，東接平安煤礦，南為新塘村煤礦及煤層露頭，走向平均長(zhǎng)350余m，傾斜最寬540m，面積約為0.16m2。礦界拐點(diǎn)N

12、OPQRS坐標(biāo)見(jiàn)下表：拐點(diǎn)XYNOPQRS井田范圍內(nèi)主要可采煤層為C605、C601、C504、C409、C407共五層煤。主要可采煤層平均厚度13.2米，煤層傾角22度左右，根據(jù)地礦管理部門限定的礦區(qū)范圍計(jì)算，地質(zhì)儲(chǔ)量194萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量145.5萬(wàn)噸。第四節(jié) 礦井開(kāi)拓與開(kāi)采一、開(kāi)拓方式礦井采用片盤斜井階段石門開(kāi)拓方式。主井筒穿巖層到C504煤層（+1570水平），回風(fēng)巷布置在C601煤層中已掘到+1573水平。 二、礦井巷道布置情況主斜井全長(zhǎng)340米，坡度25°；材料斜井全長(zhǎng)480米，坡度18°；通風(fēng)斜井全長(zhǎng)500米，坡度18°。主斜井掘單道甩車并布置井底車場(chǎng)

13、，井底車場(chǎng)標(biāo)高+1521m，通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷和回風(fēng)上山分別與材料斜井和通風(fēng)斜井聯(lián)通，形成較完整的運(yùn)輸及通風(fēng)系統(tǒng)。現(xiàn)正回采的2113工作面風(fēng)巷標(biāo)高為1512m，運(yùn)巷標(biāo)高為1469m，通過(guò)暗斜井絞車提升將煤運(yùn)至井底車場(chǎng)后，通過(guò)主斜井絞車提升至地面。三、采煤方法與頂板管理因區(qū)內(nèi)煤層傾角20°34°之間，屬中厚煤層，煤層賦存條件穩(wěn)定，故開(kāi)采方案設(shè)計(jì)選擇的為走向長(zhǎng)壁后退式采煤法。采煤工作面采用放炮落煤方式，選用摩擦式金屬支柱支護(hù)，全部垮落法管理頂板。 第五節(jié) 礦井通風(fēng)情況礦井通風(fēng)方式為中央并列式，機(jī)械負(fù)壓通風(fēng)，采用供風(fēng)主扇型號(hào)為YHF-1-22KW，電機(jī)功率22kw?，F(xiàn)礦井總風(fēng)量650 m

14、3/min左右，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.4%左右。由于礦井平時(shí)積累的資料少，到礦現(xiàn)場(chǎng)只收集到2003年度瓦斯等級(jí)鑒定資料和在采在掘工作面的瓦斯涌出資料。通過(guò)對(duì)2003年度瓦斯等級(jí)鑒定資料和在采在掘工作面瓦斯涌出情況分析，其在采掘過(guò)程中時(shí)有瓦斯超限現(xiàn)象。另外隨著采空區(qū)的增加，封閉工藝的影響，也相應(yīng)會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)瓦斯在主扇負(fù)壓的作用下涌出開(kāi)采空間，匯入礦井總回風(fēng)流，增加回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛取，F(xiàn)礦井總風(fēng)量648 m3/min，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.42%，初期采用移動(dòng)式瓦斯抽放可解決瓦斯治理問(wèn)題，后期如果不采取固定式瓦斯抽放的措施，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葘o(wú)法控制在0.75%以下。第二章 瓦斯抽放的目的和意義第一節(jié) 抽放

15、的必要性瓦斯抽放旨在保障礦井安全生產(chǎn)，同時(shí)也是解決瓦斯問(wèn)題的基本手段。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)或采用通風(fēng)方法不合理時(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（如采面上隅角等處），采用通風(fēng)方法可能無(wú)法解決瓦斯問(wèn)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。依據(jù)礦井2003年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為1.93m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為27.79m3/t，為高瓦斯礦井。礦井未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出，但鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過(guò)瓦斯突出11次，為煤與瓦斯突出礦井，因此本礦井也應(yīng)該加強(qiáng)瓦斯突出預(yù)防工作。礦井瓦斯涌出量總的規(guī)

16、律應(yīng)該是隨著開(kāi)采深度的增加而增加。故此必須進(jìn)行瓦斯抽放，才能從根本上保證安全生產(chǎn)。第二節(jié) 抽放的可行性鉆孔抽放煤層瓦斯是防治煤與瓦斯突出的主要方法之一，鉆孔抽放煤層瓦斯減弱直至消除煤層突出危險(xiǎn)性的實(shí)質(zhì)在于：向煤層內(nèi)打一定數(shù)量的鉆孔，造成煤層局部卸壓，并抽排煤層中的瓦斯，使煤層中的潛能得到釋放，同時(shí)降低了煤體中的瓦斯壓力和瓦斯含量，并由此引起煤層的收縮變形，使煤層的地應(yīng)力下降，透氣性增大，地應(yīng)力和瓦斯壓力梯度減小，煤體的強(qiáng)度增大，這樣就從減弱煤層突出的主動(dòng)力和增強(qiáng)抵抗突出的阻力兩個(gè)方面起到消除或消弱煤層突出危險(xiǎn)性的效果。開(kāi)采層（未卸壓）瓦斯抽放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

17、的衡量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)。采空區(qū)瓦斯抽放是屬于卸壓瓦斯抽放，抽放量一般較大，與煤層預(yù)抽相比抽放濃度較低。抽放實(shí)踐已證明，在采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面進(jìn)行抽放，效果一般都比較好。汪家寨鎮(zhèn)一煤礦雖未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出，但鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過(guò)瓦斯突出11次，為煤與瓦斯突出礦井，為有效、可靠地防治煤與瓦斯突出災(zāi)害， 本礦也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)形式的鉆孔瓦斯抽放。許多煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中采空區(qū)瓦斯一直是制約安全生產(chǎn)的主要因素，在進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放后取得了較好的效果，因此汪家寨一煤礦采取采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)也是必要的和可行的。第三章 抽放方法與工藝第一節(jié) 瓦斯來(lái)源分析通過(guò)對(duì)2

18、003年度瓦斯等級(jí)鑒定資料和在采在掘工作面瓦斯涌出情況分析，在開(kāi)采過(guò)程中，下臨近層瓦斯涌出將占9.72%，上臨近層瓦斯涌出將占30.4%，開(kāi)采層涌出將占59.88 %。針對(duì)全礦井而言，采空區(qū)及其他瓦斯涌出將占總量的62.56%。通過(guò)以上分析，進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放和實(shí)施本煤層瓦斯抽放，是本礦井瓦斯抽放的主要方向。 第二節(jié) 抽放方法選擇一、選擇抽放方法的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、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來(lái)源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則：1. 選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件。2. 應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來(lái)源及涌出量構(gòu)成

19、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. 巷道布置在滿足瓦斯抽放的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(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. 抽放方法應(yīng)有利于鉆場(chǎng)、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)、有利于增加鉆孔的抽放時(shí)間。二、抽放瓦斯方法選擇目前抽放方法主要有：開(kāi)采層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放。結(jié)合汪家寨鎮(zhèn)一煤礦煤層的賦存、瓦斯來(lái)源等特點(diǎn)，決定主要采取采空區(qū)瓦斯抽放方法，另因本礦井以C409煤層瓦斯含量最大，且鄰近的汪家寨煤礦C409煤層發(fā)生過(guò)突出事故，故在C409煤層掘

20、進(jìn)還應(yīng)該采用本煤層邊采邊抽和邊掘邊抽方法。 抽放方法選擇抽放方法抽放工藝?yán)碛蓚渥⒈久簩映榉挪擅孢叢蛇叧楸久簩油咚褂砍鲚^大，煤層透氣性較好需要經(jīng)過(guò)一定的抽放時(shí)間并且封孔必須嚴(yán)密掘進(jìn)巷道鉆孔超前抽放掘進(jìn)巷道瓦斯大或有突出危險(xiǎn)需要經(jīng)過(guò)一定的抽放時(shí)間并且封孔必須嚴(yán)密采空區(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(wèn)題打木垛深部插管采空區(qū)瓦斯涌出量較大需打木垛,如上隅角淺部的抽放效果不好,再考慮采用采空區(qū)埋管采空區(qū)瓦斯涌出量較大前兩種方法無(wú)法解決問(wèn)題時(shí)考慮采用.埋入管道難以回收,投資大老空區(qū)密閉抽放老空區(qū)瓦斯涌出量較大防止老空區(qū)瓦斯向外涌出第三節(jié) 抽放瓦斯工藝設(shè)計(jì)一

21、、采面邊采邊抽瓦斯抽放回采面瓦斯抽放主要是在采面進(jìn)回風(fēng)巷或聯(lián)絡(luò)巷打沿煤層傾向的傾斜鉆孔和沿煤層走向的順層鉆孔，其施工長(zhǎng)度選擇主要由工作面傾斜長(zhǎng)度及走向長(zhǎng)度決定。由于本礦井條件，選擇傾斜鉆孔抽放，鉆孔施工長(zhǎng)度定為3040m，鉆場(chǎng)間距15 m左右一個(gè)。鉆孔使用使用鉆機(jī)施工。建議配備能力100m的液壓鉆機(jī)12臺(tái)，并配備水泥沙漿封孔泵1臺(tái)。二、巷道掘進(jìn)邊掘邊抽瓦斯抽放鉆場(chǎng)布置：在煤巷掘進(jìn)工作面后5m處的巷道兩幫各施工一個(gè)鉆場(chǎng)。鉆場(chǎng)的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求、選用鉆機(jī)的外型尺寸及鉆桿長(zhǎng)度而定。借鑒已有經(jīng)驗(yàn)，每組鉆場(chǎng)在煤巷兩幫錯(cuò)開(kāi)布置，其規(guī)格為：寬×高×深=2m×

22、掘進(jìn)巷道高度×3m，采用木棚支護(hù)，同側(cè)兩組鉆場(chǎng)之間的間距為30m。鉆孔布置：在每一鉆場(chǎng)內(nèi)，沿巷道掘進(jìn)方向布置3個(gè)邊掘邊抽鉆孔，孔深40m左右。每個(gè)鉆場(chǎng)1#、2#、3#鉆孔終孔位置在工作面前方煤層中部，距巷道輪廓線的距離分別為2m、4m、6m，開(kāi)孔位置距巷道輪廓線距離在2m以上。 三、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(wú)風(fēng)）引起的瓦斯超限，還可解決因漏風(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7m長(zhǎng)的吸

23、水管與主抽放管路相連接，將吸水管的一端插入上隅角，為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高）可將抽放軟管與木棒綁在一起（避免軟管口下耷），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。隨著工作面的推進(jìn)，逐節(jié)回收主抽放管路，移動(dòng)軟管的連接，直至回采結(jié)束。抽放軟管伸入上隅角的長(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)。為確保抽放點(diǎn)的合適位置，在主抽放管路末端可設(shè)置一個(gè)分流器，分支出幾個(gè)支管，插入上隅角的不同位置進(jìn)行抽放。但是，該抽放方法的采用必須是在有嚴(yán)密的組織、安全、施工措施，確保施工安全的前提下進(jìn)行，否則不推薦采用。四、采空區(qū)埋（留）管抽放對(duì)于采空區(qū)瓦斯涌出量

24、較大的工作面，也可以采取采空區(qū)埋（留）管抽放的方式。即預(yù)先將抽放管路安接好，在采面推進(jìn)過(guò)后，埋入采空區(qū)的管路實(shí)施抽放，使上隅角瓦斯流向發(fā)生改變。五、老空區(qū)密閉抽放對(duì)于已采完的老空區(qū)如果瓦斯涌出量大，向臨近工作場(chǎng)所涌出瓦斯時(shí)，可以采用密閉抽放。為提高采空區(qū)瓦斯抽放濃度，取得較好的抽放效果，打密閉應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1. 密閉采用磚或水泥，密閉最好打兩道，兩道密閉間距1m，中間用黃土充填。2. 密閉位置應(yīng)選擇在頂、幫堅(jiān)硬的地方，掏槽深度0.3m，見(jiàn)實(shí)幫、實(shí)底，盡量避免在壓力集中區(qū)域。3. 密閉墻砌筑完畢后，料石要勾縫，磚要抹面，墻四周要抹有不小于100mm的裙邊，面要抹平，并打光、壓實(shí)，無(wú)裂縫。4.

25、 抽放管要預(yù)埋在密閉墻的上部，伸入密閉不小于1m，提高瓦斯抽放濃度。5. 要保障密閉墻的密閉性能，派專人定期檢查密閉墻的情況，若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行處理。汪家寨鎮(zhèn)一煤礦由于煤層具有自燃發(fā)火性，其發(fā)火期46個(gè)月，因此在采用老空區(qū)密閉抽放技術(shù)時(shí)，更必須慎重，確保密閉的氣密性能，并要有專門的人員定期對(duì)抽放密閉內(nèi)進(jìn)行一氧化碳濃度檢測(cè)，否則不能采用該抽放方法。第四章 抽放參數(shù)的確定第一節(jié) 瓦斯壓力的確定汪家寨鎮(zhèn)一煤礦瓦斯壓力由于未查到實(shí)測(cè)資料，故只能根據(jù)采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（2003年5月，煤炭工業(yè)出版社）采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)一些礦區(qū)瓦斯壓力實(shí)測(cè)值分析，瓦斯壓力P和深度H的關(guān)系可以表示為下列直線關(guān)系

26、：P=（2031013）H式中 P距地表垂深H處煤層瓦斯壓力，kPa； H垂深，m。開(kāi)采深度平均按200計(jì)算，則 P=4062026 kPa，平均1216 kPa。第二節(jié) 煤層瓦斯含量礦方無(wú)資料數(shù)據(jù)，目前也未進(jìn)行測(cè)定。第三節(jié) 瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算礦井可采煤層為C605、C601、C504、C409、C407共五層煤。主要可采煤層平均厚度13.2米，煤層傾角22度左右，根據(jù)地礦管理部門限定的礦區(qū)范圍計(jì)算，地質(zhì)儲(chǔ)量194萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量145.5萬(wàn)噸。礦井服務(wù)年限16年。由于無(wú)各煤層的瓦斯含量數(shù)據(jù)，故瓦斯儲(chǔ)量無(wú)法計(jì)算。第四節(jié) 瓦斯涌出量計(jì)算2003年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果絕對(duì)瓦斯涌出量1.93m3/min，

27、相對(duì)瓦斯涌出量為27.79m3/t?，F(xiàn)礦井實(shí)測(cè)總回風(fēng)量648 m3/min，總回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.42%左右，瓦斯涌出量為2.72 m3/min，說(shuō)明隨著開(kāi)采深度的增加和產(chǎn)量的增大,礦井瓦斯涌出量也隨著增大。另外隨著采空區(qū)的增加，封閉工藝的影響，也相應(yīng)會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)瓦斯在主扇負(fù)壓的作用下涌出開(kāi)采空間，匯入礦井總回風(fēng)流，增加回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?。在初期由于主要是局部瓦斯矛盾，所以只預(yù)計(jì)有1.2m3/min的瓦斯需要抽走。另?yè)?jù)2002年度最大相對(duì)涌出量為31.32 m3/t和后期考慮來(lái)自于將增加的采空密閉的瓦斯涌出等因素,預(yù)計(jì)礦井瓦斯涌出量在后期將達(dá)到7m3/min左右，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葘o(wú)法控制在0.7

28、5%以下,因此,有3m3/min左右的瓦斯需要抽走，同時(shí)由于C409煤層在鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過(guò)突出事故,具有突出危險(xiǎn)性，要考慮預(yù)抽，故將有5m3/min左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔(dān)。第五節(jié) 瓦斯抽放率計(jì)算根據(jù)以上分析，后期抽放系統(tǒng)要承擔(dān)排走3m3/min左右的瓦斯，那么后期將建立的固定式瓦斯抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放率為： Li=（3/7）×100%43%其抽放服務(wù)年限應(yīng)為礦井服務(wù)年限。第五章 抽放系統(tǒng)及設(shè)備選型第一節(jié) 抽放管路系統(tǒng)布置在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時(shí)，抽放管路應(yīng)盡量選擇鋪設(shè)在巷道曲線段少和距離短的線路中，盡可能避開(kāi)運(yùn)輸繁忙巷道，首選回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)，還要考慮運(yùn)輸、安裝、維修、供電供水

29、方便。瓦斯抽放管路系統(tǒng)與抽放泵的位置有很大關(guān)系，抽放泵站如果布置在地面，最好選擇在回風(fēng)井附近，泵房20m內(nèi)嚴(yán)禁明火；抽放泵站如果布置在井下，應(yīng)靠近抽放地點(diǎn)，安裝在進(jìn)風(fēng)硐室中。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)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必須排放到采區(qū)專用回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷，經(jīng)稀釋使瓦斯?jié)舛炔怀蕖Ａ硪环N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。對(duì)于汪家寨鎮(zhèn)一煤礦而言，初期建立井下移動(dòng)泵站。

30、當(dāng)移動(dòng)泵站不能滿足瓦斯治理要求時(shí)，界時(shí)建立固定式泵站，固定式泵站安裝在地面。根據(jù)礦井的具體情況及采掘布置，確定將移動(dòng)抽放泵站設(shè)在井底車場(chǎng)與回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，距回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門11m，靠近抽放地點(diǎn)，位于進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。具體位置見(jiàn)抽放管路系統(tǒng)圖。移動(dòng)抽放泵房硐室規(guī)格為:深×寬×高=3m×5m×2.8m。硐室必須使用不可燃材料支護(hù)。移動(dòng)式抽放管路鋪設(shè)由抽放硐室2113回風(fēng)巷采面。排氣管由抽放硐室聯(lián)絡(luò)石門c407回風(fēng)巷回風(fēng)斜井下口。固定式抽放泵站設(shè)在回風(fēng)井口附近的平地上，抽放管路鋪設(shè)由泵房回風(fēng)斜井C407回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)石門2113回風(fēng)巷采面2114回風(fēng)巷掘進(jìn)頭第二

31、節(jié) 抽放管路系統(tǒng)計(jì)算一、管路管徑計(jì)算選擇瓦斯抽放管徑選擇合理與否，對(duì)抽放系統(tǒng)的建設(shè)投資及系統(tǒng)抽放效果有很大影響。管徑太大，投資費(fèi)用增加；管徑過(guò)小，管路阻力大。一般采用下列公式計(jì)算，并參照抽放泵的實(shí)際能力使之留有余量。計(jì)算公式： D=0.1457（Q/V）1/2式中 D抽放瓦斯管內(nèi)徑，m； Q瓦斯管中混合瓦斯的流量，m3/min； V瓦斯管中混合瓦斯的平均流速，一般V=515m/s。1. 移動(dòng)式抽放部分根據(jù)前述，初期將有1.2m3/min左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔(dān)，抽放濃度按30%計(jì)算，故移動(dòng)泵站所抽混合瓦斯量應(yīng)為： Q混=1.2/30%=4m3/min。則 D=0.1457（Q/V）1/2=

32、0.1457（4/10）1/2=0.092m以此為依據(jù)，管路可選用內(nèi)徑為100mm的管子,一般選用無(wú)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4-6mm,如考慮安裝及運(yùn)輸方便,也可采用玻璃鋼管。2. 固定式抽放部分根據(jù)前述，后期將有5m3/min左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔(dān)，后期抽放濃度按20%計(jì)算，固定瓦斯泵所抽混合瓦斯量應(yīng)為： Q混=5/20%=25 m3/min。則 D=0.1457（Q/V）1/2=0.1457（25/15）1/2=0.188m以此為依據(jù)，主管路可選用內(nèi)徑為200mm的管子,一般選用無(wú)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4-6m

33、m,如考慮安裝及運(yùn)輸方便,也可采用玻璃鋼管。汪家寨鎮(zhèn)一煤礦由于瓦斯抽放分支管路將在兩翼使用(采煤工作面、掘進(jìn)工作面各在一翼)，故其使用的分支管路計(jì)算，選擇流量時(shí)可將流量進(jìn)行平均分配，取10 m3/min進(jìn)行分支管路計(jì)算，即 D=0.1457（Q/V）1/2=0.1457（10/10）1/2=0.1457m以此為依據(jù)，分支管路可選用內(nèi)徑為150mm的管子。二、管路阻力計(jì)算1. 移動(dòng)式抽放部分移動(dòng)式抽放管路鋪設(shè)由抽放硐室2113回風(fēng)巷采面。排氣管由抽放硐室聯(lián)絡(luò)石門C407回風(fēng)巷回風(fēng)斜井下口。管路鋪設(shè)長(zhǎng)度（考慮到將在2114采面使用因素）負(fù)壓段預(yù)計(jì)300m，正壓段長(zhǎng)度450m,。管道阻力計(jì)算，根據(jù)公

34、式hf=9.8LQ2/K0d5得出摩擦阻力，再用估算法取摩擦阻力的15%作為局部阻力，從而得出總阻力。hf負(fù)=9.8LQ2/（K0d5）=9.8×300×1.12015×2402/（0.62×105）=3059.53Pa hf正=9.8LQ2/K0d5=9.8×450×1.12015×2402/(0.62×105) =4589.29 Pa hf負(fù)局=3059.53×15%=458.93Pa hf正局=4589.29×15%=688.39Pa以上式中 hf負(fù)負(fù)壓段的摩擦阻力，Pa；hf正正壓段的摩

35、擦阻力，Pa；hf負(fù)局負(fù)壓段的局部阻力，Pa；hf正局正壓段的局部阻力，Pa；L 管路長(zhǎng)度，m；混合瓦斯對(duì)空氣的相對(duì)比重，查表得1.17776；Q 瓦斯流量，m3/h；K0系數(shù)，查表得內(nèi)徑為100mm的管子為0.62；d管道內(nèi)徑,cm。2. 固定式抽放部分固定式抽放管路鋪設(shè)路線：泵房回風(fēng)斜井C407回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)石門2113回風(fēng)巷采面 2114回風(fēng)巷掘進(jìn)頭主管路要鋪設(shè)到聯(lián)絡(luò)石門末端，長(zhǎng)度920m，分支管路從聯(lián)絡(luò)石門末端開(kāi)始到抽放地點(diǎn)，按450m計(jì)。管道阻力計(jì)算，根據(jù)公式hf=9.8LQ2/K0d5得出摩擦阻力，再用估算法取摩擦阻力的15%作為局部阻力，從而得出總阻力。hf主=9.8LQ2/（K0d

36、5）=9.8×920×1.17776×15002/（0.71×205）=10515.86Pa hf支=9.8LQ2/K0d5=9.8×450×1.17776×6002/0.70×155 =3517.58 Pa hf局=(10515.86+3517.58)×15%=2105.02Pa hf總= hf主+ hf支+ hf局=10515.86+3517.58+2105.02 =16138.46 Pa以上式中 hf主主管路的摩擦阻力，Pa；hf支分支管路的摩擦阻力，Pa；hf局管路的局部阻力，Pa；hf總管路的總

37、阻力，Pa；L 管路長(zhǎng)度，m；混合瓦斯對(duì)空氣的相對(duì)比重，查表得1.17776；Q 瓦斯流量，m3/h；K0系數(shù)，查表得內(nèi)徑為200mm的管子為0.71，內(nèi)徑為150mm的管子為0.70；d管道內(nèi)徑第三節(jié) 抽放管路的附屬裝置為了便于管路系統(tǒng)負(fù)壓的調(diào)節(jié)，掌握各抽放地點(diǎn)瓦斯抽出量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r以及保證管網(wǎng)系統(tǒng)的正常抽放，設(shè)計(jì)時(shí)在各主、干、分、支管路要考慮分別安設(shè)閥門、測(cè)試孔、放水器。此外，在瓦斯泵房和地面管路上還要安設(shè)防爆、防回火裝置及放空管等。1. 閥門瓦斯抽放管路各分支管分叉處、抽放管路和鉆場(chǎng)連接管上均應(yīng)安設(shè)閥門，其主要目的是用來(lái)調(diào)節(jié)和控制各抽放點(diǎn)的抽放量、抽放濃度、抽放負(fù)壓等。在每個(gè)鉆場(chǎng)

38、中，每個(gè)鉆孔都要有單獨(dú)的閥門控制。2. 測(cè)試孔在抽放系統(tǒng)中的管路各分支管分叉處,均應(yīng)留有測(cè)試孔,作檢測(cè)瓦斯?jié)舛取⒇?fù)壓、壓差用。最經(jīng)濟(jì)最簡(jiǎn)便實(shí)用的方法是在管路上鑿一個(gè)直徑10mm的洞，再在該處焊上一個(gè)直徑16mm的螺帽，然后將直徑16mm的螺桿安在螺帽上，需測(cè)試時(shí)將螺桿取下即可。在抽放系統(tǒng)的主管道上，必須安裝一個(gè)孔板流量計(jì)，計(jì)量整個(gè)抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放量?？装辶髁坑?jì)要安裝在距離泵站最近的直管路段，其前后5m應(yīng)平直，不要有閥門和變徑管?？装辶髁坑?jì)兩側(cè)要分別有測(cè)試孔，測(cè)試孔使用橡膠管與U型壓差計(jì)相連接。 管路抽氣量可以采用下列公式進(jìn)行計(jì)算： Qv=K·h1/2式中 Qv氣體體積流量，m3/s

39、； K孔板系數(shù)（出廠時(shí)測(cè)定）； hU型管水柱壓差，mm。3. 放水器在抽放系統(tǒng)的管道最低洼點(diǎn)，一般都容易積聚從抽放地點(diǎn)抽來(lái)的水，減小有效抽放斷面，增加抽放阻力。為此，在有條件的低洼點(diǎn)，要安設(shè)放水器。針對(duì)汪家寨鎮(zhèn)一煤礦的實(shí)際，選擇使用人工負(fù)壓放水器。第四節(jié) 瓦斯泵選擇一、瓦斯泵流量計(jì)算瓦斯泵流量應(yīng)能滿足抽放瓦斯系統(tǒng)服務(wù)年限內(nèi)最大抽放量的需要。瓦斯泵流量按下式計(jì)算：Q泵=Q·K/C·式中 Q泵瓦斯抽放泵的額定流量，m3/min； Q 最大抽放瓦斯純量，m3/min；5m3/min C 瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋?0%； 瓦斯泵的機(jī)械效力，取80%； K 瓦斯抽放綜合系數(shù)，取K=1

40、.2則瓦斯泵流量：1. 移動(dòng)式抽放部分1、 Q泵=Q·K/C·=1.0×1.2/0.3×0.8 =5m3/min2. 固定式抽放部分Q泵=Q·K/C·=5×1.2/0.2×0.8 =37.5 m3/min二、瓦斯泵壓力計(jì)算瓦斯抽放泵壓力，必須能克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證抽放的鉆孔有足夠的負(fù)壓，以及泵的出口正壓的需求。1. 移動(dòng)式抽放部分按以下公式計(jì)算： H泵 =（Hi+H0）·K式中 H泵瓦斯泵的壓力，Pa； Hi抽放管路總阻力損失，Pa； H0抽放鉆孔所需負(fù)壓，一般取H孔=15000 Pa； K

41、抽放備用系數(shù)，取K=1.2 H泵 =（Hi+H0）·K =（3518.46+5277.68）×1.2 =10555.37Pa2. 固定式抽放部分按以下公式計(jì)算： H泵 =（H總+H孔+H正）·K式中 H泵瓦斯泵的壓力，Pa； H總抽放管路總阻力損失，Pa； H孔抽放鉆孔所需負(fù)壓，一般取H孔=15000 Pa； H正瓦斯泵出口正壓，一般取H正=5000 Pa； K 抽放備用系數(shù)，取K=1.2 H泵 =（H總+H孔+H正）·K=（16138.46+15000+5000）×1.2 =43366.15 Pa三、瓦斯泵選型通過(guò)以上計(jì)算,在進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查和對(duì)

42、設(shè)備參數(shù)對(duì)照的結(jié)果, 移動(dòng)式瓦斯泵決定選擇樂(lè)山泰達(dá)電機(jī)有限公司生產(chǎn)的ZWY礦用型移動(dòng)式瓦斯抽放泵二臺(tái)，其中一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn),一臺(tái)備用。型 號(hào)額 定 抽氣量 （m3/min）極 限 真空度（hPa）電機(jī)功率（kw）轉(zhuǎn)速（r/min）口徑（mm）耗水量（L/h）ZWY-7/1572001514501001730該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表：固定式瓦斯泵決定選擇廣東佛山水泵廠生產(chǎn)的CBF300-2型水環(huán)式真空泵二臺(tái),其中一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn),一臺(tái)備用。型 號(hào)最大氣量 （m3/min）極限真空絕壓（hPa）電機(jī)功率（kw）轉(zhuǎn)速（r/min）口徑（mm）耗水量（m3/h）CBF300-245120554902002.2.3.

43、3該設(shè)備的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表：第五節(jié) 瓦斯泵的附屬安全裝置1. 瓦斯泵進(jìn)出口段的管路上均要設(shè)置防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置，有銅網(wǎng)式和水封式兩種，以防止井下管路瓦斯爆炸或地面排空管雷擊燃燒波及范圍擴(kuò)大，其主要作用是熄滅燃燒火焰和釋放爆炸能量。分別見(jiàn)下圖： 2. 泵的排氣端設(shè)置排空管，用來(lái)排放抽出的瓦斯。安設(shè)排空管應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a) 排空管直徑不得小于瓦斯泵出、入口的主管直徑；b) 為防止雨水或其他雜物進(jìn)入排空管，其上端孔口應(yīng)設(shè)防護(hù)罩；c) 排空管周圍不允許有易燃物；d) 排空管的高度需超過(guò)泵房屋頂3m以上，與泵房墻壁距離一般不超過(guò)5m。第六章 瓦斯抽放泵站第一節(jié) 抽放泵站1. 移動(dòng)抽放泵

44、站移動(dòng)抽放泵站設(shè)在井底車場(chǎng)與回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，距回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門11m，靠近抽放地點(diǎn)，位于進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。具體位置見(jiàn)抽放管路系統(tǒng)圖。移動(dòng)抽放泵房硐室規(guī)格為:深×寬×高=4m×3m×2.8m。硐室必須使用不可燃材料支護(hù)。2. 固定抽放泵站根據(jù)礦井井口的具體位置，確定將固定抽放泵站設(shè)在與回風(fēng)井較近、地勢(shì)平坦的地段，其距離回風(fēng)井井口不超過(guò)100m。見(jiàn)抽放管路系統(tǒng)圖及抽放站場(chǎng)地布置圖。固定抽放泵站瓦斯泵房、配電室、值班室組成，具體布置見(jiàn)泵房平面圖。瓦斯泵房屬于有爆炸危險(xiǎn)的甲類廠房，要求周圍50m范圍內(nèi)無(wú)居民，20m范圍內(nèi)無(wú)明火及易燃易爆炸物品，同時(shí)要用圍墻（或

45、柵欄）圈定起來(lái)，防止閑雜人員進(jìn)入。要求采用不燃性材料建筑并且設(shè)計(jì)門窗作為泄壓，其泄壓面積與廠房體積比應(yīng)在0.051.22之間。第二節(jié) 防避雷在地面泵房和排空管附近設(shè)置避雷裝置，并引下接地，達(dá)到防雷的目的。在瓦斯抽放站按建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94，2000年版）設(shè)避雷線保護(hù)瓦斯排空管，在瓦斯抽放站房頂設(shè)置避雷帶防感應(yīng)雷，在變電所設(shè)工作接地，接地電阻4；在瓦斯抽放站分別設(shè)防雷擊和防感應(yīng)雷接地，接地電阻均10。地面瓦斯泵房按建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94，2000年版）第321條，設(shè)架空避雷線防直擊雷。電桿、避雷線敷設(shè)見(jiàn)下圖要求。利用拉線作接地引下線并接地，接地電阻10。按建

46、筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94，2000年版）第322條建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物，均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上，接地電阻10。由于設(shè)計(jì)的排空管高度不高，泵房面積小，也可以采用單針避雷器。由于礦區(qū)處于山區(qū)，雷害比較嚴(yán)重，所以避雷要注意以下幾點(diǎn)：1. 排空管應(yīng)高于房頂3m以上，排空管與避雷針距離小于5m；2. 避雷針接地電阻不得大與4，達(dá)不到要求的要增加接地極；3. 瓦斯抽放泵房?jī)?nèi)所有設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)接地，金屬走架線、水管等金屬物必須接地；4. 為防止井下瓦斯抽放管路帶電，瓦斯抽放管路也需接地；5. 瓦斯抽放供電

47、采用四芯電纜，其中一芯接地。單針避雷器保護(hù)范圍計(jì)算如下：?jiǎn)吾槺芾灼髟诘孛娴谋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，排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，排空管取7m； P修正系數(shù)，取1單支避雷針計(jì)算當(dāng)距排空管距離小于5m時(shí)，避雷針高度為14m足以滿足要求。如圖：第三節(jié) 供水移動(dòng)抽放泵站供水直接

48、用井下的防塵用水，要求供水壓力達(dá)到100kPa，該礦的靜壓防塵水壓力滿足要求。在有條件時(shí)，礦方應(yīng)考慮形成循環(huán)水供給。地面瓦斯泵房有三部分用水：瓦斯抽放泵循環(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)是使泵產(chǎn)生真空，另一個(gè)是冷卻軸承溫度。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)為不含顆粒的清潔水（PH值68），若水質(zhì)不純（含有顆粒物），應(yīng)考慮在水流入口端加過(guò)濾裝置。地面瓦斯抽放系統(tǒng)一般都采用循環(huán)供水，和獨(dú)立加壓供水方式，設(shè)立高、低位水池。低位水池內(nèi)安裝水泵，利用水泵從低位水池向高位水池供水，高位水池再向瓦斯泵供靜壓水，而抽放瓦斯泵內(nèi)通過(guò)氣水分離器將水由排水管流入低位

49、水池，形成循環(huán)水。汪家寨一煤礦根據(jù)實(shí)際選擇高于瓦斯泵10m左右（高位水池出水口至少比瓦斯泵入水口高）的位置設(shè)12m3鋼筋混凝土高位水池一座，在瓦斯泵房附近低于泵房平面設(shè)24 m3半地下式鋼筋混凝土低位水池一座，在瓦斯泵房?jī)?nèi)或水池邊安設(shè)循環(huán)水泵2臺(tái)（一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用）。補(bǔ)充水由生活用水，直接加入低位水池補(bǔ)充冷卻循環(huán)水。第四節(jié) 供電1. 供電原則瓦斯泵站供電管理，要求“三專”即專用變壓器、專用電纜、專用開(kāi)關(guān)。根據(jù)目前礦井的供電情況，由地面變壓器對(duì)瓦斯抽放供電，電壓等級(jí)為380V，開(kāi)關(guān)采用礦用防爆磁力啟動(dòng)器，供電采用專用電纜。要求對(duì)瓦斯泵站供電的變壓器中性點(diǎn)不得接地。瓦斯泵所有供電設(shè)備都必須有保護(hù)

50、接地，并有檢漏裝置。瓦斯泵站供電應(yīng)有雙回供電。2. 地面瓦斯泵站供電計(jì)算計(jì)算公式 Ig= Pe·Kx·1000/（31/2·Ue·cos）式中 Ig通過(guò)電流，A； Pe額定功率，kw； Ue電壓，v； Kx需用系數(shù)，取0.9；cos電機(jī)的加權(quán)平均功率因素，取0.8。汪家寨一煤礦供電電壓為380 v，通過(guò)計(jì)算，Ig=94A，選取25mm2三芯電纜，其長(zhǎng)期允許負(fù)荷電流值為125A94A，符合要求。移動(dòng)泵站由于電機(jī)功率只有15kw，所以其供電按局扇考慮。第五節(jié) 照明在地面瓦斯泵站、值班室、配電室、小水泵房都必須有隔爆型照明燈具，而且必須滿足夜間光線明晰的條件。

51、具體懸掛數(shù)量及位置由礦方自行調(diào)整。第六節(jié) 通訊在井下移動(dòng)泵站和地面固定泵站各安裝直通礦調(diào)度防爆電話一臺(tái)。第七節(jié) 采暖、通風(fēng)根據(jù)礦區(qū)的氣候條件，冬天最低溫度一般零度左右，所以暫時(shí)不考慮采暖。同理，礦區(qū)夏天氣溫一般在32度以下，因此只要采用自然通風(fēng)即可，但門窗及天窗合計(jì)的泄壓面積要符合要求。第八節(jié) 抽放監(jiān)測(cè)由于礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不正常使用，所以如果現(xiàn)在對(duì)瓦斯抽放實(shí)施監(jiān)測(cè)，對(duì)小礦井而言，難度很大。因此，設(shè)計(jì)建議暫時(shí)不實(shí)施監(jiān)測(cè)，待條件成熟后，再和相關(guān)廠家聯(lián)系安設(shè)使用。先使用U型管壓差計(jì)檢測(cè)壓力，用100%和10%的光學(xué)瓦斯檢定器檢查瓦斯，按每1小時(shí)測(cè)定一次。第七章 抽放系統(tǒng)的安裝原則第一節(jié) 基本要求瓦斯抽放系統(tǒng)的安設(shè)、使用等必須嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程和礦井瓦斯抽放管理規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。抽放系統(tǒng)安裝所用的材料均必須為每礦井下許用產(chǎn)品，并具有煤礦安全標(biāo)志。泵房?jī)?nèi)必須有足夠的照明、消防等設(shè)施，嚴(yán)禁堆放易燃物品，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入泵房。泵房門窗必須向外開(kāi)。第二節(jié) 瓦斯泵安裝抽放泵的安裝要保持軸心一致，基礎(chǔ)要達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)期。第三節(jié) 抽、排放管路及附屬設(shè)施安裝抽排放主管路建議采用無(wú)縫鋼管，法蘭連接，安裝時(shí)采用墊墩支撐或其他支撐方式，靠一幫鋪設(shè)，不得影響行車。避免與電纜安在同一巷道幫上，管路全程嚴(yán)禁與帶電物體接觸，管路