煤礦瓦斯抽采泵選型

** 第五章瓦斯抽采系統(tǒng)和設(shè)備選型及布置第一節(jié)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)選擇系統(tǒng)選擇的原則1、開采高瓦斯礦井，應(yīng)建立地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)；mmin。3、分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井，抽采瓦斯工程可一次設(shè)計，分期建設(shè)、分期投抽。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當有下列情況之一時，可采用分散建站方式：1)分區(qū)開拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟不合理；2)礦井抽采瓦斯量較大且瓦斯利用點分散。3)一套抽采瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。4、地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)宜根據(jù)下列具體情況分別布置高負壓或低負壓瓦斯抽采系統(tǒng)：1)采用采空區(qū)抽采等抽采方法的礦井宜采用低負壓抽采系統(tǒng)。2)采用本煤層抽采、邊掘邊抽等抽采方法的礦井，宜采用高負壓抽采系統(tǒng)。3)采用上述抽采方法的礦井，且礦井設(shè)計抽采量不小于10m3/min時，宜分別建立二、瓦斯抽采系統(tǒng)選擇本礦井為高瓦斯礦井，根據(jù)GB50471-2008《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》及AQ工作面邊采邊抽、掘進工作面先抽后掘和半封閉采空區(qū)瓦斯抽采、全封閉采空區(qū)瓦斯抽采及半封閉采空區(qū)時的瓦斯抽采量，合計為0.89m3/min。其中半封閉采空區(qū)瓦斯抽采量為0.54m3/min，全封閉采空區(qū)瓦斯抽采量為0.35m3/min。高負壓系統(tǒng)瓦斯最大抽采量為4.24m3/min。第二節(jié)抽采管路布置及選型計算**選擇管網(wǎng)系統(tǒng)由三部分組成：管，抽采和輸送全礦井瓦斯管路；的的瓦斯管路3、支管，抽采和輸送一個采、掘工作面的瓦斯管路；4、管網(wǎng)附屬裝置，包括：1)測壓、測流量和調(diào)節(jié)裝置：用于調(diào)節(jié)、控制和測量管路中瓦斯?jié)舛?、流量和壓力等參?shù)；2)安全裝置：用于安全防護，包括接地保護、放水器等裝置；3)安全監(jiān)測監(jiān)控裝置：監(jiān)測瓦斯抽采系統(tǒng)運行狀況并進行相應(yīng)的控制。 (二)礦井抽采管路系統(tǒng)布置根據(jù)以上管路系統(tǒng)選擇原則，并結(jié)合礦方接替采區(qū)巷道布置，設(shè)計采用在回風(fēng)斜井工業(yè)場地附近地面抽采站安設(shè)抽采管路，投產(chǎn)初期瓦斯抽采管路系統(tǒng)布置詳見圖：W13075-298-1/2二、抽采管路管徑計算及管材選擇 (一)瓦斯管徑計算根據(jù)抽采管道服務(wù)的范圍和所負擔(dān)抽采量的大小，其管徑按下式計算：取大值的原則選取經(jīng)濟流速。表5-2-1低負壓系統(tǒng)抽采管徑計算表選選用管道規(guī)格混合瓦斯流量 (m3/min)純瓦斯流量 (m3/min)氣體流速 ms)計算管道內(nèi)徑 (mm)279.31瓦斯?jié)舛?管路名稱主管備注**風(fēng)巷老采空區(qū)生產(chǎn)采空區(qū) (工作面回風(fēng)巷)Φ280×10.1Φ225×8.1233.52207.33支管2.5588表表5-2-2高負壓系統(tǒng)抽采管徑計算表混合瓦斯流量 (m3/min)集中回風(fēng)巷、回風(fēng)斜55.35井、地面m石門工作面回風(fēng)巷預(yù)抽工作面回風(fēng)巷1#炮掘工作面2#綜掘工作面 (二)管材選擇瓦斯管的管材盡量采用國家定型產(chǎn)品，且必須取得“MA”標志。目前常用的管材有純瓦斯流量 (m3/min)8572計算管道內(nèi)徑 (mm)8244.55280.56229.00.811.43Φ400×19.0Φ280×10.1Φ315×11.3Φ280×10.1Φ160×5.8Φ160×5.8主管分管.54.668氣體流速 ms)瓦斯?jié)舛?88888選用管道規(guī)格管路名稱備注安全性能、維護和防腐等方面的優(yōu)勢遠遠高于鋼管，故本設(shè)計井下瓦斯抽采管道均選用銹 (三)抽采管路阻力計算采C19b煤層(三盤區(qū))時瓦斯管路最長，所以低負壓最長管路按地面至回采C19b煤層生抽采管路總阻力包括直管摩擦阻力和局部阻力；**K取；按下式計算：rn+rn=1122r2n1——混合瓦斯中瓦斯?jié)舛龋?。表5-2-3低負壓抽采管路直管阻力計算表QQ(m3/h)按直管阻力損失的15%管路名稱主管支管2小計局部阻力總計a4581d(cm)L(m)△955955955管路安裝地點表5-2-4高負壓抽采管路直管阻力計算表QQ(m3/h)按直管阻力損失的15%管路名稱主管支管1小計局部阻力總計a043344984D(cm)L(m)400△911911911管路安裝地點插粘接方式連接或者R擴口連接方式，**2、井下瓦斯抽采管路包括風(fēng)井管路、上山管路、回風(fēng)巷管路、工作面順槽管路等，風(fēng)井管路沿井筒敷設(shè)，采用懸臂吊掛安裝方式或打支撐墩；上山、回風(fēng)巷管路管路沿巷道斯管件的外緣距巷道壁不宜小于0.1m。8、主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在井下主要分區(qū)點，確保每點進行撤安管路時，不影響其它。9、抽采管路應(yīng)根據(jù)巷道保持一定的坡度，一般不小于1％的流水坡度。 (二)管路附屬裝置**裝置以及認為需要的地點，都必須設(shè)置閥門，用于調(diào)節(jié)各量及瓦斯?jié)舛?，同時也可以調(diào)節(jié)、控制和平衡各地點、各管路，當修理和更換瓦斯管，以及聯(lián)接或拆接鉆孔裝置時，可以關(guān)號根據(jù)使用地點和管徑大小而確定，一般抽采點由于管徑小選3、測壓嘴(孔)測壓嘴即測定管路中瓦斯流的壓力和瓦斯管路中氣體取樣的小孔，在管路安裝以前，外形尺寸300×300×410mm；放水速度7L/min；kg；計、流速式流量計和容積式流量計。我國煤礦瓦斯抽采使的節(jié)流裝置(即孔板)時，產(chǎn)生壓力降(或壓差)，測出此壓力差即可換算出通過的氣體板為D/2的標準孔板(其中D代表抽采管直徑)。 (1)孔板流量計其適用條件孔板圓孔直徑d≥12.5mm；直徑比0.20≤β＝d/D≤0.75；** (2)使用孔板流量計的管道條件和安裝要求KD于或等于0.001；③孔板上、下游所需直管長度不得小于相應(yīng)的最小值；用相對粗糙度更高一些的管子；線同軸，孔板上游側(cè)端面與管道軸線±1%。外形尺寸150×258mm當抽采管路負壓大于13kPa時，常用的皮球就不能取出瓦斯氣樣。設(shè)計選用FW－2量計配合使用采取瓦斯樣。該取樣器取氣負測定管路壓力和瓦斯?jié)舛软氃谕晃恢谩Ｒ话銣y定位置為鉆孔口附近、管路匯流處、管路分流處、主管始未處及其它必要處。第三節(jié)抽采設(shè)備布置及選型一、抽采設(shè)備選型原則1、泵站的裝機能力和管網(wǎng)能力應(yīng)當滿足瓦斯抽采達標的要求備用泵能力不得小于運行泵中最大一臺單泵的能力；運行泵的裝機能力不得小于瓦斯抽采達標時應(yīng)抽采瓦斯量對2、瓦斯抽采泵應(yīng)選用濕式。3、瓦斯泵要具備良好的氣密性。4、抽采設(shè)備配套電機必須防爆。**15a)內(nèi)所達到的開采范圍的最大抽采量和最大抽采阻力的要求，且應(yīng)有不小于1.2~1.8瓦斯泵壓力，必須能克服抽采管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證鉆孔有足夠的負壓，以及能狀態(tài)下抽采系統(tǒng)壓力按下式計算：Hr—抽采設(shè)備入口側(cè)(負壓段)10~15年內(nèi)管路最大阻力損失(Pa)；Hc—抽采設(shè)備出口側(cè)(正壓段)管路阻力損失(Pa)；hrm—入口側(cè)(負壓段)管路最大摩擦阻力(Pa)；hrj—入口側(cè)(負壓段)管路局部阻力(Pa)；hcm―出口側(cè)(正壓段)管路最大摩擦阻力(Pa)；hcj—出口側(cè)(正壓段)管路局部阻力(Pa)；Pd—抽采泵站的大氣壓力，抽采站標高+2049m，此處標高大氣壓力為hk—抽采泵入口負壓(Pa)**表5-3-1瓦斯泵壓力計算結(jié)果表抽采泵入口抽采泵入口絕對壓力951667抽采泵工況壓力46709名稱高負壓抽采系統(tǒng)低負壓抽采系統(tǒng)抽采系統(tǒng)壓力(Pa)20652最大阻力損失4984泵出口正壓(Pa)大氣壓力(Pa)7893578935孔口負壓(Pa)備用系數(shù)bX?n泵抽采，代入上式得：況流量按下式計算gbPT0PPd-HTtQb—標準狀態(tài)下抽采泵的計算流量(m3/min)；P—抽采泵入口絕對壓力(Pa)；T—抽采泵入口絕對溫度(K)；t—抽采泵入口瓦斯的溫度(℃)**g609512933、按《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》計算：瓦斯抽采泵流量=2100抽采達標時抽采量標準大氣壓力4、瓦斯泵選型計算結(jié)果表5-3-2抽采泵選型參數(shù)計算表抽采達標量對應(yīng)抽采達標量對應(yīng)工(m3/min).30工況下瓦斯泵流量(m3/min)標況下瓦斯泵流量(m3/min)45.94名稱高負壓抽采系統(tǒng)低負壓抽采系統(tǒng)泵人口絕壓0.9518.667礦井現(xiàn)有2BEA353-0型水環(huán)真空泵2臺，電機功率90kW，該泵最大吸氣量mmin果，設(shè)計高