《礦井瓦斯防治》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書瓦斯抽采

1、礦井瓦斯防治課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、設(shè)計(jì)目的和任務(wù)(1設(shè)計(jì)目的通過瓦斯抽放方案設(shè)計(jì)要達(dá)到下列目的:1、系統(tǒng)運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí);2、掌握礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)的步驟和方法;3、熟練掌握方案比較法在瓦斯抽放設(shè)計(jì)中的應(yīng)用;4、提高和培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力;5、提高和培養(yǎng)學(xué)生文字編寫、計(jì)算和應(yīng)用CAD繪圖的能力。(2設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)如下采區(qū)煤田瓦斯地質(zhì)、開拓與通風(fēng)條件,對(duì)該工作面的順層鉆孔瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、采區(qū)位置范圍該采區(qū)位于某礦第一水平,西部為井田邊界,東部為采區(qū)邊界,采區(qū)走向長(zhǎng)約1550米,傾斜長(zhǎng)約890米,采區(qū)下部為第二水平大巷,采用上下山開采。2、地質(zhì)條件該采區(qū)主采煤層為1#煤層,煤層厚度

2、為2.43.8米,平均厚度為3.0米,煤層賦存穩(wěn)定,煤層平均傾角約3.5o,頂板為砂質(zhì)泥巖,巖層致密,底板為粗粒砂巖。在該采區(qū)內(nèi)幾乎無斷層,總體來說,該采區(qū)內(nèi)煤層地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。3、工作面范圍、巷道布置及開采方法該工作面為該采區(qū)的首采工作面,工作面設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度為1530米,工作面傾斜長(zhǎng)度為180米,煤層平均厚度3.0米,傾角為3.5 o,煤層無自然發(fā)火傾向,煤塵不具備爆炸性。工作面的巷道布置如下圖1所示:該采區(qū)設(shè)計(jì)為走向長(zhǎng)壁開采及全部垮落頂板管理法,工作面采用后退式一次采全高綜合機(jī)械化開采,工作面生產(chǎn)采用三八制,每日推進(jìn)3.6米。4、通風(fēng)方式及瓦斯參數(shù)該工作面采用“一進(jìn)一回”的“U”形通風(fēng)方式,

3、運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng),回風(fēng)巷輔助運(yùn)料、排矸石。采區(qū)布置三條上山,分別是軌道上山、回風(fēng)上山和皮帶上山,軌道上山和皮帶上山進(jìn)風(fēng),回風(fēng)上山回風(fēng)。經(jīng)過計(jì)算,工作面供風(fēng)量為1000m3/min。煤層瓦斯含量為9m3/t,煤體容重為1.4t/m3,有突出危險(xiǎn),經(jīng)預(yù)測(cè),工作面瓦斯絕對(duì)涌出量為25 m3/min。煤層透氣性系數(shù)為2.5m2/(MPa2.d,百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為0.02d-1。7 圖1 工作面巷道布置圖二、基本內(nèi)容與要求(1課程設(shè)計(jì)基本內(nèi)容1、設(shè)計(jì)題目為:某礦某采區(qū)某綜采工作面本煤層瓦斯抽放設(shè)計(jì)。由指導(dǎo)老師提供設(shè)計(jì)采區(qū)的地質(zhì)條件、巷道布置、綜采工作面位置和范圍、采掘方法、通風(fēng)方式、瓦斯參數(shù)和其他設(shè)計(jì)

4、所需要的已知條件。2、根據(jù)已知條件進(jìn)行瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算、抽放必要性論證、抽放方法比較和選擇。3、計(jì)算和確定鉆孔布置參數(shù),并繪制抽放鉆孔布置平面圖和剖面圖。4、進(jìn)行抽放管選擇計(jì)算,決定抽放管路及附屬設(shè)施的配置和布置;計(jì)算管道阻力;繪制綜采工作面抽放瓦斯系統(tǒng)圖。5、瓦斯泵選擇計(jì)算,確定瓦斯泵型號(hào)、瓦斯泵房位置和基本要求。6、工作面可抽量計(jì)算;工作面抽放率計(jì)算;抽放瓦斯的安全技術(shù)措施。(2課程設(shè)計(jì)基本要求設(shè)計(jì)說明編寫要求:字體工整、整潔、字?jǐn)?shù)一般在1萬字以上,設(shè)計(jì)圖紙按工程圖要求繪制、正確、整潔、無差錯(cuò)。要求繪制三張圖:采區(qū)和工作面巷道布置圖一張(比例1:5000、抽放鉆孔布置平面圖和剖面圖一張(比例1

5、:2000及綜采工作面抽放瓦斯系統(tǒng)圖一張(比例1:5000。三、設(shè)計(jì)資料及有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)資料由指導(dǎo)教師指定和提供,學(xué)生可按學(xué)號(hào)組成設(shè)計(jì)小組,每組資料相同。學(xué)生未經(jīng)指導(dǎo)教師許可不得私自變更有關(guān)參數(shù)。四、課程設(shè)計(jì)的步驟和方法課程設(shè)計(jì)步驟和方法大致如下:第一章綜采工作面概況第一節(jié)采區(qū)位置范圍、地質(zhì)條件和煤層綜合柱狀圖第二節(jié)煤層瓦斯參數(shù)和抽放瓦斯參數(shù)第三節(jié)采區(qū)和工作面巷道布置、采煤方法本章主要是根據(jù)指導(dǎo)老師提供的資料,撰寫進(jìn)行瓦斯抽放工作面的有關(guān)煤田瓦斯地質(zhì)條件和采區(qū)開拓情況。第二章瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算、抽放瓦斯必要性論證第一節(jié)煤層瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算第二節(jié)工作面可抽放量計(jì)算和抽放必要性可行性論證本章首先根據(jù)煤層厚度、

6、采區(qū)面積、煤層傾角及煤體容重計(jì)算煤炭?jī)?chǔ)量,再乘以煤層瓦斯含量即可得出煤層瓦斯儲(chǔ)量;再根據(jù)瓦斯抽放的有關(guān)要求,提出煤層瓦斯抽放率,乘以總瓦斯儲(chǔ)量即為瓦斯抽放;最后,對(duì)照國家要求,判別是否需要進(jìn)行抽放。第三章煤層瓦斯抽放方法設(shè)計(jì)第一節(jié)抽放方法的比較和選擇第二節(jié)抽放鉆孔參數(shù)確定第三節(jié)繪制抽放鉆孔布置平面圖和剖面圖本章主要介紹煤層瓦斯抽放的有關(guān)方法,并結(jié)合煤層瓦斯地質(zhì)條件,對(duì)這些方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,并選擇出最佳方法;然后,對(duì)鉆孔的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括鉆孔孔徑、鉆孔間距及鉆孔長(zhǎng)度等,并繪制出相應(yīng)的圖紙。第四章綜采工作面瓦斯抽放系統(tǒng)第一節(jié)工作面瓦斯抽放設(shè)施的配置和布置第二節(jié)抽放管路的計(jì)算和選擇本章主要

7、根據(jù)抽放的氣體流量對(duì)管道直徑、管壁厚度及長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算,并選擇管材;再對(duì)整個(gè)抽放管路進(jìn)行系統(tǒng)布置。第五章瓦斯泵選型第一節(jié)抽放系統(tǒng)管道阻力計(jì)算第二節(jié)瓦斯泵流量和壓力計(jì)算第三節(jié)瓦斯泵選型確定本章主要根據(jù)氣體流量及管壁摩擦系數(shù)對(duì)阻力進(jìn)行計(jì)算,并且加上損耗確定瓦斯泵的流量和壓力,最終確定瓦斯泵的型號(hào)。第六章工作面瓦斯抽放安全技術(shù)措施本章主要編寫瓦斯抽放方面的安全技術(shù)措施,內(nèi)容包括鉆孔施工安全、瓦斯抽放管路防泄漏及抽放鉆孔防滅火等。五、課設(shè)時(shí)數(shù)的安排本課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周,共2個(gè)學(xué)分。六、設(shè)計(jì)成果要求(按各專業(yè)評(píng)估資料收集要求填寫課程設(shè)計(jì)要求提交設(shè)計(jì)說明書、有關(guān)圖紙。課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為:(1符合國家法律法規(guī)的規(guī)定;(2技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理;(3在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成;(4設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容、項(xiàng)目符合要求;(5設(shè)計(jì)說明書用學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)格式編寫;指導(dǎo)教師在設(shè)計(jì)結(jié)束后,撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié),以便進(jìn)一步提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。七、時(shí)間安排根據(jù)課程結(jié)束時(shí)間,一般安排