8301工作面瓦斯抽放設(shè)計

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一、工作面位置

1、地理位置：

8301回采工作面地面位于九臺市九交中心小學(xué)西南90m，上順位于九交農(nóng)場東南130m，下順位于九交農(nóng)場邊緣，一部分為民在宅，一部分為農(nóng)田，地面標(biāo)高：+174.9m。

2、井下位置

8301回采工作面井下位于八采進(jìn)風(fēng)巷下XX南，是八采區(qū)第一個工作面，無相鄰的采區(qū)。

3、工作面范圍、面積

8301工作面走向長：485m，傾斜寬：96-130m

面積：64541㎡4、工作面與四鄰關(guān)系

8301回采工作面東南側(cè)為F7-4落差H=10斷層，西南側(cè)為DF75落差H=0-15斷層，工作面附近有7308號鉆孔，工作面整體呈南高北低，向南西傾伏的背斜構(gòu)造，斷層發(fā)育，距地表-629m—740m。

5、實(shí)見地質(zhì)構(gòu)造

從已掘進(jìn)完成的8301工作面回風(fēng)、皮帶順槽素描及開切眼資料看，8301工作面煤巖層整體浮現(xiàn)傾向東西的背斜構(gòu)造，傾角為3°—23°；由北向南煤層傾角變化較大。走向有一定變化，煤層走向?yàn)槟掀鳎?35°，走向變化不大。煤層傾向?yàn)槟掀珫|，145°，傾向變化不大。煤層傾角6°-22°。

6、其它地質(zhì)狀況：瓦斯絕對涌出量1.47m3/min煤塵爆炸指數(shù)：42.6%

煤層自燃傾向性：3#煤層為二類自燃煤層7、采煤方法：

采用傾向長壁后退式全部跨落的綜合機(jī)械化采煤方法，綜放采高6米。8、瓦斯來源：

工作面瓦斯來源主要為本煤層

9、通風(fēng)方式：

該工作面采用下順進(jìn)風(fēng)、上順回風(fēng)的“U〞型通風(fēng)系統(tǒng)。二、瓦斯抽放方法：

1、工作面回采時，為有效治理回風(fēng)上隅角的瓦斯，采用井下臨時瓦斯抽放泵，在回風(fēng)巷內(nèi)敷設(shè)∮315mmPE瓦斯抽放管路，進(jìn)行工作面上隅角埋管和打高位仰斜鉆孔抽放。即在工作面上隅角內(nèi)沿空插管，在抽放管路上分出5個2寸抽放口，對上隅角高位仰斜鉆孔及工作面主干管埋管到采空區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放，以減少風(fēng)排瓦斯量。5根分支管路對接抽放鉆孔，主干管路埋入支架后部5-10m以內(nèi)，吸氣口采用鐵紗網(wǎng)包裹，防止煤矸進(jìn)入抽放管內(nèi)。分支管采用2寸鋼絲軟帶，主干管采用φ315mmPE管，當(dāng)上隅角抽放無法滿足上隅角瓦斯稀釋時，在上隅角對煤體及上盲巷采取施工高位抽放鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放。

2、根據(jù)上隅角瓦斯?fàn)顩r，隨時調(diào)整插管深度和位置，至上隅角瓦斯?jié)舛炔淮笥?%為止。

3、8301工作面所采3#煤層為二類自燃煤層，為防止采空區(qū)自燃，采用在工作面后部架子尾5-10米范圍的采空區(qū)內(nèi)抽放，超過10米時則外移抽放管，從而減少向采空區(qū)供風(fēng)，防止采空區(qū)自燃。

4、若插管抽放無法解決上隅角瓦斯（濃度大于1%），則采用上隅角埋管方法進(jìn)行抽放：

埋管采用直徑315mmPE管，錯位10米布置雙管，埋管進(jìn)入采空區(qū)5米左右時，敷設(shè)其次趟埋管，待第2趟埋管進(jìn)入采空區(qū)冒落區(qū)時，將第1趟埋管甩掉，同時連接第2趟埋管進(jìn)行抽放。保證抽放在工作面后部的5-10米段采空區(qū)內(nèi)進(jìn)行。依照上述方法依次埋管進(jìn)行抽放。

5、預(yù)計抽放瓦斯量：

根據(jù)工作面回采時瓦斯?fàn)顩r，預(yù)計抽放濃度1—3%，純瓦斯量0.27—0.8m3/min，瓦斯抽放率不小于30%。

三、抽放管路的選擇與安裝設(shè)計1、抽放管管徑的選擇：

抽放管路經(jīng)濟(jì)管徑采用以下計算公式：D=0.1457（Q/V）1/2

式中：D瓦斯管內(nèi)徑，m

Q瓦斯流量，m3/min

V瓦斯在管路的平均流速，m/s，一般取5--15m/s。根據(jù)抽放瓦斯混合量計算瓦斯管徑如下表所示

瓦斯抽放管徑計算及選擇表

抽放管支管純瓦斯量1.5m/min3瓦斯?jié)舛?%混合量20m/min3平均流速取最大15m/s計算管徑選擇管徑252mm315mm主管路1.5m/min33%50m/min15m/s3取最大252mm450mm2、管路安裝設(shè)計

8301工作面的抽放管路采用礦用PE瓦斯抽放管，直徑315mm，長度每節(jié)4米，315mm管路連接采用熱熔連接，管路安裝做到無破損、無泄露、無積水，管路布置在8301工作面上順內(nèi)，在壓水管上方，間距不小于300mm，每節(jié)至少有兩個吊掛點(diǎn)，管路要平、直、穩(wěn)，拐彎處設(shè)彎頭，不許拐急彎，管路安裝完畢后，投入運(yùn)行前必需進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，抽放負(fù)壓達(dá)到55Kpa，千米漏氣量小于3m3/min為合格。

四、瓦斯抽放設(shè)備選擇

1、抽放泵選擇2BEC42型水環(huán)式瓦斯抽放泵1臺主要技術(shù)參數(shù)：1）機(jī)械性能技術(shù)參數(shù)：

最大抽氣量：150m3/min極限真空度：-16Kpa耗水量：80-230L/min電機(jī)功率：260KW電壓：660V軌距：600mm質(zhì)量：3500Kg防爆標(biāo)志：EXBI外型尺寸：長×寬×高=4500×1600×1900mm

從技術(shù)參數(shù)可看出抽放泵滿足計算要求：抽氣量＞50m3/min，負(fù)壓＞11Kpa2）、監(jiān)測控制指標(biāo)：

A：泵站室內(nèi)低瓦斯、二氧化碳探頭量程：0—4%CH40—4%CO2

精度：0—1%≤±0.1%0—1%≤±0.1%

B：抽放管路高瓦斯、二氧化碳探頭量程：0—100%CH40—5%CO2

精度：0—100%≤±3%0—5%≤±1%C：監(jiān)測儀表電源及斷電儀技術(shù)指標(biāo)輸入電壓：交流36--1140V本安直流輸出：18V/300mA最高工作電壓：18.5V確鑿度：≤0.05

D：顯示方式：三位紅色數(shù)碼管顯示報警方式：間歇式聲光報警聲強(qiáng)：80db光強(qiáng)：能見度20米

另外泵站應(yīng)裝設(shè)開停傳感器，負(fù)壓側(cè)管路內(nèi)安裝流量傳感器、瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、二氧化碳濃度傳感器、一氧化碳傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，隨時監(jiān)測抽放泵的運(yùn)行狀況。

2、抽放管路阻力計算

①、管路阻力計算按下式計算：h=9.8LrQ2/(K0d5)

=9.8×804×0.996×30002/（0.71×305）=4093.7Pa

式中：h管路的摩擦阻力，Pa；L管路長度，m；

r混合瓦斯對空氣的相對密度；Q管路混合瓦斯流量，m3/h；K0系數(shù)，取0.71d管路內(nèi)徑，cm；②、局部阻力損失計算

管路局部阻力損失按直管阻力損失的15%計算。h局＝h摩×15%=4093.7×15%＝614Pa③、瓦斯泵壓力計算

H=h摩+h局+h入負(fù)+h出正=4093.7+614+5000+1000=10707.7Pa

式中：h入負(fù)—抽放管口負(fù)壓，采空區(qū)低負(fù)壓抽放取5000Pah出正—移動泵出口正壓，取1000Pa3、抽放系統(tǒng)其它設(shè)備、材料及附屬裝置：

直徑315mmPE抽放管804m，快速插頭170個，螺絲340條,。主抽放管路、支管路上低凹處安設(shè)人工放水器進(jìn)行放水。4、測量裝置、檢查儀器。

300mm標(biāo)準(zhǔn)孔板1個，溫度計1支、CO檢定儀1個、檢測管若干（50、500PPm）、光學(xué)瓦斯檢查儀2臺（0—10%、0—100%各1臺）。

五、泵站硐室的設(shè)計：

據(jù)井下實(shí)際狀況，泵站設(shè)計在礦井西翼十四小川抽放泵硐室內(nèi)，泵站平面布置見附圖，要求硐室凈寬不小于3.5米、凈高不小于3.5米、長度不小于20米，硐室前后方做調(diào)理門，硐室中央放置抽放泵。泵站內(nèi)底板必需硬化、平整，確保移動抽放泵安設(shè)平穩(wěn)。

六、供水設(shè)計：

瓦斯抽放泵利用靜壓水管向瓦斯泵供水，供水進(jìn)入抽放泵的管路須加水質(zhì)過濾器過濾。瓦斯抽放泵必需安設(shè)斷水保護(hù)裝置，供水量小于規(guī)定值時，瓦斯抽放泵能夠自動停運(yùn)。

七、供電設(shè)計：

泵站供電要求“雙電源〞和“三專兩閉鎖〞，《規(guī)程》規(guī)定泵站附近20米范圍內(nèi)的風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)0.5%時，能自動切斷抽放泵站的全部電源，（即泵站內(nèi)低沼氣