幺公营煤矿瓦斯抽放完整系统资料

第一节瓦斯抽放设备一、抽放方式瓦斯抽放方式为集中抽放：根据矿井的具体情况安设瓦斯抽放站，站内预备配置抽放设备完成高压瓦斯的抽放，在合适时期考虑综合利用。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。二、抽放方法根据矿井瓦斯来源、回采工作面瓦斯来源和掘进工作面瓦斯来源分析，及煤层厚度、煤层间距、煤层倾角等煤层特征和煤层瓦斯主要参数（缺），以及煤系地层、地质构造等，以及小型煤矿的资金、技术等实际情况，确定采用本煤层顺层瓦斯抽放及采空区抽放方法。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。三、设计依据矿井瓦斯来源主要为开采层中的瓦斯及邻近层中的瓦斯，回采工作面瓦斯来源主要为本煤层工作面瓦斯和采空区中的瓦斯，掘进工作面瓦斯来源主要为本煤层中瓦斯，根据经验预测，本煤层工作面瓦斯涌出量百分比（即本煤层工作面瓦斯涌出量占矿井总涌出量的百分比）q为30%瓦斯抽放系统采用地面永久瓦斯抽放系统。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1、矿井瓦斯涌出量预测根据经验 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算得知，该矿瓦斯涌出量为22.63m3/t。首采工作面平均绝对瓦斯涌出量：5.162m3/min。煤巷掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量：1.0792m3/min。2、瓦斯抽放率根据类似矿井生产实践经验，确定本煤层工作面顺层钻孔瓦斯抽放率（工作面总抽出量占工作面总涌出量之比）预计为30%。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。3、矿井瓦斯抽放量预测本设计采用开采层顺层钻孔预抽及边采边抽的方法。根据矿井瓦斯涌出量，预测矿井瓦斯抽放量C抽:3Cs=QfiXq»=5.16x0.3=1.548m/min式中：Q色一绝对瓦斯涌出量，nVmin；C抽一矿井瓦斯抽放量，nVmin；q抽一瓦斯抽放系数，取0.3;四、设备选型1、抽放管路系统的选择根据小煤矿安全管理水平、抽放设备价格、开拓开采设计及抽放的瓦斯不利用等，确定采用地面永久瓦斯抽放系统。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。2、抽放管路管径、材质、规格抽放管路干管管径计算公式如下：3Q抽/C=1.548/0.3=5.16m/min式中：Q—瓦斯管内混合瓦斯流量，nVmin；C抽一瓦斯管内纯瓦斯流量，即矿井瓦斯抽放量，m/min；C—瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%D=0.1457胆=0.1457」5.16=0.105m\V\10式中：D—瓦斯管干管内径，mQ—瓦斯管内混合瓦斯流量，nVmin；V—瓦斯管内流速，m/s,—般取10〜15m/s，本设计取10m/s。抽放管路选择：干管管径为200m的无缝钢管,分管管径150m的无缝钢管,支管管径为80m的无缝钢管。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。3、瓦斯管的连接方式瓦斯管道的连接采用法兰盘加胶垫的连接方式，接头的规格应与瓦斯管管径相匹配。4、抽放管路阻力计算管路磨擦阻力瓦斯管路磨擦阻力的计算，采用如下公式：△=1-0.446C=1-0.446X30%=0.8662式中：△—瓦斯管路中的瓦斯比重；C—瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%h摩-1=9.8LQ2KD59.820.86621300309.650.7120=466Pah摩2=9.8LQ抽2KD5=9.8X20.866280092.88250.6215=124Pa式中：L—瓦斯管路长度，干管长度1300m分管长度800mQ=5.16m3/min=5.16X60m3/h=309.6m3/h;333Qb=1.548m/min=1.548X60m/h=92.88m/h;K—系数，根据管径选择分别为0.71;0.62;D—瓦斯管道内径，分别为20cmffi15cm=局部阻力根据经验，管路局部阻力按摩擦阻力的10%-20%考虑即可，取20%管路总阻力I■摩=1.2h摩=1.2X(466+124)=708Pa瓦斯泵压力及流量的计算瓦斯泵压力瓦斯泵压力按下式计算：H^=1.2(H吸+Hb)=1.2X(708+15000+5000)=24849.6Pa=24.85KPa式中：H泵一瓦斯泵总负压，kPa；颅一要求孔口抽放负压，取15000Pa；Hb—瓦斯泵瓦斯排放管出口的正压，取5000Pa真空度计算H泵101.3X100%=(24.85/101.3)X100%=24.53%瓦斯泵流量瓦斯泵流量按下式计算：_-33C泵二刀QK/(Cn)=1.548X1.2/(0.3X0.8)=7.74m/min=464.4m/h厦礴恳蹒骈時盡继價骚。式中：C泵一瓦斯泵的额定流量，m/min；刀Q—瓦斯泵在抽放期间内，同期最大纯CH抽放量，nVmin；K—综合备用系数，一般取1.2；n—泵的机械效率，取0.8；C—瓦斯泵入口处瓦斯浓度，%取为30%5、瓦斯泵与电机的选型根据计算的瓦斯泵的H泵和Q泵，选择2BEA-253-0泵两台(一台工作、一台备用)，最大抽气量35.1m3/min，极限压力33KPa电机功率为55Kw茕桢广鳓鯡选块网羈泪。本设计只作简单的选型计算，建议煤矿在建井期间后，委托有资质的单位根据煤矿的实际情况，编制瓦斯抽放设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，在投入生产前，煤矿根据瓦斯抽放设计安装完善抽放系统。鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。第二节矿井瓦斯抽放一、矿井年抽放量及抽放年限1、矿井瓦斯储量及可抽量矿井各煤层平均瓦斯含量根据国家安全生产监督管理总局发布的《中华人民共和国安全生产行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ＜矿井瓦斯涌出量预测方法＞(AQ1018-2006)》进行计算，各煤层原煤平均瓦斯含量如表4-5-1。籟丛妈羥为贍债蛏练淨。矿井各煤层的平均瓦斯含量表表4-5-1煤层编号瓦斯平均含量Wh(m3/t)15.59M14.12M810.832）矿井瓦斯储量及可抽量矿井瓦斯储量是指在煤田开发过程中能够向矿井排放瓦斯的煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。瓦斯储量可按下式计算：預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。Wc=（Ki•K2）艺Ai•W0式中：W—矿井瓦斯储量，万m3;Ki—围岩瓦斯储量系数，取1.15;K2—不可采邻近层瓦斯储量系数；Wo—第i个可采煤层平均瓦斯含量，m3/t;瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量，其计算公式为：W抽=W•K可式中：w抽一可抽瓦斯量，万m；K可一可抽放系数；K可=K3•K4•K5;K3—煤层的瓦斯排放系数；Ka=K5（W—W残）/W0K4—负压抽放时的抽放作用系数，&=1.2；K5—瓦斯涌出程度系数，取0.9；W残一运到地表煤的残余瓦斯含量，mn/t；根据各煤层的瓦斯含量、煤炭储量及可抽系数计算各煤层的可抽瓦斯量见表4-5-2。表4-5-2矿井瓦斯储量及可开发量表丿序号煤层瓦斯含量（m3/t）煤炭地质储量（万t）瓦斯储量（万m3）可抽放系数瓦斯可开发量（万m3）1M煤层15.591642556.760.349892.312M煤层14.121432019.160.284573.443M8煤层10.832542750.820.075206.32合计5617326.741672.07从计算结果看，矿井瓦斯可抽量为1672.07万m3，这为矿井瓦斯开发利用提供了充足的资源条件。2、瓦斯涌出量计算详见本章第一节（瓦斯涌出量计算部分）。3、抽放瓦斯的必要性和可能性（1）抽放瓦斯的必要性根据《煤矿安全规程》第145条规定，“有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时瓦斯抽放系统：渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时。矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：♦大于或等于40m3/min；♦年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min；♦年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min；♦年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min；♦年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min;开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。下面从以下四个方面来分析该矿井瓦斯抽放的必要性。从瓦斯涌出量的计算结果来看。根据计算结果，矿井相对瓦斯涌出量为22.63m3/t，大于10ni/t。因此，从瓦斯涌出的现状分析，已符合建立瓦斯抽放系统的必要条件。所以，必须采取瓦斯抽放措施，保证矿井安全生产。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。从矿井通风能力来看采掘工作面实行瓦斯抽放的必要性判断标准是：采掘工作面稀释瓦斯所需的风量大于设计配风量，即下式成立时，抽放瓦斯才是必要的。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。一q绝・kQ〈一60式中：Q采掘工作面设计配风量，m3/s；q绝工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min；C――采掘工作面允许的瓦斯浓度上限；K――瓦斯涌出不均衡系数，取1.4~1.6；据计算，炮采采煤工作面稀释瓦斯所需的风量超过21.4m3/s，而设计根据煤层通风断面积、风速等因素综合确定的配风量为14m3/s,远远不能满足实际需要。坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。该矿井设计通风能力无法满足矿井稀释瓦斯所需风量的要求，难以能保证采掘工作面瓦斯不超限，完全具备实施瓦斯抽放的必要条件。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。从防止煤与瓦斯突出看根据贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监管办字[2007]345号—《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》，该矿具有煤与瓦斯突出危险性，因此，从防止煤与瓦斯突出看，必须进行瓦斯抽放。買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。从资源利用和环保的角度看瓦斯是一种优质洁净的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，改善能源结构，保护大气环境，取得显著的经济效益和社会效益。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。从资源利用和环保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽放系统进行瓦斯抽放，变被动为主动开发。抽放瓦斯的可行性该矿井目前尚无煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等实测资料。参考邻近矿区的一般经验，矿井设置高、低负压双系统进行瓦斯抽放，高负压系统用于煤层预抽和解突，低负压第统用于采空区卸压抽放，实践证明是完全可行的。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。抽放瓦斯效果预计工作面瓦斯抽出率及抽出量矿井瓦斯抽放效果，应在取得进一步的瓦斯地质资料(如实测瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数及可抽性指标等)的基础上分析论证，较为符合实际情况。受条件所限，设计仅根据煤质鉴定报告并参照邻近矿井的情况进行分析。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。M煤层平均厚1.78m。正常开采区域内，采面瓦斯涌出量5.16m3/min;工作面设计配风量14nVs，风排瓦斯量3.612m3/min左右，需要抽放的瓦斯量1.548nVmin，瓦斯抽出率为30%锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。工作面掘进期间，瓦斯涌出量＞3nVmin时，特别是根据防突的需要，采用“先抽后掘”等措施进行预抽瓦斯。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。矿井瓦斯抽放量该矿生产能力为15万t/a,根据矿井开采规模和配采关系，设计瓦斯抽放系统的瓦斯抽出量考虑如下：a、低负压系统：瓦斯抽出量（最大）为1.5m3/min，瓦斯浓度按20%计，则混合量为7.5m3/min;孔口抽放负压为5Kpa。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。b、高负压系统：瓦斯抽出量（最大）为2.1m3/min，瓦斯浓度按40%f，则LtA]i,3ftt\rf—-r混合量为5.25m/min，孔口抽放负压为13Kpa尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。矿井年抽放量及抽放年限矿井年抽放纯量约为1672.07万m,抽放年限可服务至矿井结束，即10.3年。4、瓦斯抽采应达到的指标（1）突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8nVt以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74Mpa（表压）以下。控制范围如下：识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。a）石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角〉8°时，底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15m以上。凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。b）煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角〉8°时，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。c）采煤工作面控制范围为：工作面前方20m以上。（2）瓦斯涌出量主要来自于临近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表4-5-3规定，瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表4-5-4的规定。鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。表4-5-3采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）工作面的抽米率（%备注520103020wQ<40>404050706010070表4-5-4采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标工作面日产量(t)可解吸瓦斯量W备注<1000<81001〜2500<72501〜4000<64001〜6000<5.56001〜8000<58001〜10000<4.5>10000<4采掘工作面风速不得超过4m/s,回风流中瓦斯浓度不得超过1%矿井瓦斯抽采率应满足表4-5-5规定。表4-5-5矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)矿井的抽米率(%备注Q<20>2520wQ<40>35404080wQ<160>45160wQ<300>50300wQ<500>55500wQ>60因为幺公营煤矿的最大绝对瓦斯涌出量Q=8.56m/minv20m3/min，所以确定本矿的抽采率为30%^癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。二、抽放瓦斯方法1、矿井瓦斯来源分析该矿井采用下行开采程序，工作面开采时瓦斯涌出主要来自开采层、围岩、下邻近层煤层及采矿卸压范围内的不可采煤层、煤线等。从瓦斯涌出来源看，采煤工作面占50%55%掘进工作面占19%29流右，采空区占25-35%阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。2、抽放瓦斯方法该矿井设置高、低压各两套瓦斯抽放系统。其中，高负压瓦斯抽放系统主要用于预抽解突，采用顺层钻孔预抽、高位钻孔卸压抽等相结合的综合长钻孔预抽放、超前钻孔排放等措施预抽解突(详细论述，见第四节区域防治突出措施中“预抽煤层瓦斯”部分)。低负压瓦斯抽放系统主要用于采空区抽放，即采用上顺槽氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。埋管抽放、采空区密闭抽放等。具体方法如下：一是利用高负压瓦斯抽放系统预抽解突：设计首采M6煤层工作面，采用本煤层预抽瓦斯解突，本煤层顺层钻孔预抽钻孔布置，见图4-5-4。轨逍顺槽-图4-5-4本煤层顺层钻孔预抽钻孔布置示意图二是利用高位钻孔卸压抽放：在采煤工作面上顺槽布置顶板走向钻孔，用于工作面开采期间抽放工作面上隅角裂隙带的卸压瓦斯。高位钻孔布置方式，见图4-5-5。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。三是，利用低负压瓦斯抽放系统抽放采空区瓦斯。工作面开采期间，利用上顺槽埋管抽放采空区瓦斯；工作面回采完毕密闭后，插管路抽放采空区瓦斯。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。该矿井煤层瓦斯高、不易自燃；一方面，为了解决采空区自然发火的问题，要采取采空区注氮等防灭火技术措施，另一方面，为了解决采空区瓦斯积聚的问题，又要进行采空区瓦斯抽放。当采空区同时要采取这两种措施时，它们之间存在首相互矛盾的一面，同时也存在首相互统一和互补的一面。需要正确协调处理采空区瓦斯抽放与煤层自然发火的关系，该问题目前国内外已有大量的试验和研究，本矿井尚有待于下一步结合具体条件进行专题探讨和试验研究。设计用低负压瓦斯抽放系统抽放采空区瓦斯时，必须经常测定气体、温度、CO浓度，发现有自然征兆时，必须立即停止抽放，采取措施，防止煤层自然发火。谚辞調担鈧谄动禪泻類。图4-5-5顶板走向钻孔抽放布置示意图3、抽放瓦斯工艺钻场布置、钻孔参数确定高位钻孔抽放：即沿工作面上顺槽每隔60~80m布置一个瓦斯钻场，每个钻场内布置4~6个钻孔，钻孔斜长约60~75m孔底控制层位为顶板的下裂隙带内和工作面的上隅角附近，钻孔直径©65mm嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。顺层钻孔的布置：即在回采工作面上、下顺槽沿沿煤层布置顺层钻孔向工作面方向有80°的夹角或垂直工作面顺槽，孔长约60~75m钻孔直径©75mn或©90mm熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库掘进工作面的布置：采用迎头长钻孔预抽放、超前钻孔排放等措施预抽。即在巷道迎头正前方施工直径为75~120mm深度约50m（两侧短孔约25~40m）的超前钻孔，超前钻孔控制到巷道50m范围，超前钻孔施工前必须加强工作面支护。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。（2）封孔方式、材料及工艺采用水泥沙浆或聚胺脂封孔，孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压中等时，圭寸孔长度为，3~5m,高负压时圭寸孔长度为5~8m；煤层或围岩较为破碎的岩石钻孔圭寸孔长度8~10m，视具体条件以不漏气为准，尽量缩短圭寸孔长度；对煤岩强度不高、封孔深度较长的钻孔采用充填材料封孔，对岩石致密、服务年限不长的钻孔采用机械式封孔器封孔。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。（3）设备选型及主要检测仪表①钻机选用国产TXU—75防爆型钻机2台（1台使用，1台备用），其钻进深度可达75m开孔直径89mm终孔直径为》50mm给进方式为油压自动，钻孔角度0〜360°，配备动力4kw。钻场宽度见下表。颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。钻机型号钻机与支架间距（m）钻机宽度（m）钻工操作宽度（m）钻场总宽度（m）TXU-750.20.61.001.80②主要检测仪表见表4-5-6表4-5-6矿井主要检测仪表序号设备及材料名称型号及规格单位数量备注1光学瓦斯检定器AQG-1台152光学瓦斯检定器AQG-3台33瓦斯检定器校正仪JZG-1台24便携式瓦斯指示报警仪JJE-3501，JCB-3台205瓦斯、氧气检测仪JY2001台66甲烷氧气两用仪AZY-1台67一氧化碳检定器CTH1000-8A台4数据式三、瓦斯抽采平衡关系抽采瓦斯的目的是实现高瓦斯、突出煤层采掘活动安全，所以抽采工程必须先行。抽采平衡就是要在采掘工程实施之前抽采到位，要超前规划、超前设计、超前施工，留足预抽时间。要将瓦斯抽采做为专项工作纳入矿井生产衔接，保证矿井"抽、掘、采"关系的平衡。新矿井、新采区煤层瓦斯含量高于国家规定标准的，必须编制瓦斯抽采方案，实现瓦斯抽采和煤炭资源开采协调开发。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。四、瓦斯抽放管路系统及抽放设备选型抽放管路系统l、抽放管路系统的选择抽放管路系统选择的原则根据井下巷道的布置、抽放点的分布、瓦斯综合利用的要求，设计确定在矿井地面分别设置集中瓦斯抽放站，工作面瓦斯通过抽放管路集中排送至地面。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。瓦斯抽放管路应具有良好的气密性、足够的机械强度，并应满足防冻、防腐蚀、抗静电的要求。抽放管路系统的选择根据瓦斯抽放参数见表4-5-7,该矿井分别设置高负压瓦斯抽放管路系统和低负压瓦斯抽放管路系统各1套。高、低负压瓦斯抽放管路经回风斜井引出地面，在风井场地设置高、低负压联合瓦斯抽放站。地面及回风斜井内布置瓦斯主管，采面回风巷、回风联络巷、回风石门巷道内布置瓦斯支干管，回风下山巷道内布置瓦斯支管。由于真空泵的抽气速率、功率曲线是按标准工况状态(进气温度20C，进水温度15C，排气压力101.3kPa,吸入气体为饱和空气)绘制的，还应将实际工况的抽放泵流量换算为标准工况状态的流量(见表4-5-8)。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。表4-5-7矿井瓦斯抽出量资料表项目高负压低负压纯瓦斯(m3/min)2.11.5瓦斯浓度(％)4020混合量(m3/min)5.257.5孔口压力(kPa)135表4-5-8海拔高度与大气压力之间的关系海拔高度(m)0500100015002000大气压力(kPa)101.397.092.086.084.0海拔高度为+1520m,大气压力均取85.92kPa。2、抽放管道径、材质、规格高负压抽放系统①高负压抽放瓦斯主管管径，依据《矿井抽放瓦斯工程设计规范MT5018-96》，按抽放混合流量计算：[Q高主|9.65D高主=0.1457高=0.1457——=0.121mVV\14式中：瓦斯抽放管路内气体流速V=14m/s；高负压瓦斯抽放泵实际工况最大流量:Q高主=KiQ高PoT/X1P高主To=1.2X2.1X101.3X293/[0.4X(85.92-2.34-13-4.434)X293]3=9.65m/min式中：K1—瓦斯抽放综合系数，K1=1.2;高负压纯瓦斯抽放最大流量Q高=2.1m3/min；标准大气压力P°=101.3kPa；计算气体温度T=293K咼负压瓦斯抽放后期泵进口压力P高泵=Pi-Pt-PK-Pz海拔大气压力Ph=85.92kPa（海拔高度为1520m）;通风负压Pt=2.34kPa抽放孔口负压Pk=13kPa管路总阻力FZ=4.434kPa标准工况状态（进气温度20C）To=293K高负压瓦斯支管管径（瓦斯纯流量：取Q支=1.2m3/min）1/2D高支=0.1457（Q高支/V）〜0.092m式中：瓦斯抽放管路内气体流速V=14m/s；高负压瓦斯抽放支管实际工况最大流量：Q高支=KiQ支RT/X1P高泵To=1.2X1.2X101.3X(273+20)/0.4X(85.92-2.34-13-4.434)X293赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。=5.513m3/min考虑到使用期限及防腐等因素，高负压抽放瓦斯主管采用无缝钢管，规格为D300X11.4;高负压抽放瓦斯支管规格为DN127X4。考虑到减轻工人劳动强度和管路经常搬移，以及防腐等方面的要求，设计建议高负压抽放瓦斯支管选用煤矿瓦斯抽放专用聚乙烯管材。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。（2）低负压抽放系统①低负压抽放瓦斯主管管径，按后期混合流量计算：D'主二0.1457式中：瓦斯抽放管路内气体流速V=14m/s；低负压瓦斯抽放泵实际工况最大流量：Q低主=KiQ低RT/X2P低泵To=1.2X1.5X101.3X（273+20）/[0.2X（85.92-2.34-5-11.716）X293]裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。3=13.64m/min式中：瓦斯抽放综合系数K1=1.2；低负压纯瓦斯抽放最大计算总流量Q低=1.5m3/min；标准大气压力P0=101.3kPa；计算气体温度T=293K；低负压瓦斯抽放后期泵进口压力P低泵=Ph-PT-Pk-P2海拔大气压力Ph=85.92kPa（海拔高度为1520m）；通风负压PT=2.34kPa抽放孔口负压Pk=5kPa；管路总阻力Pz=11.716kPa；标准工况状态（进气温度20C）To=293K低负压瓦斯支管管径（瓦斯纯流量：取Q=1.2m3/min）D低支=Q地支心457V=Ogg=°129m低负压瓦斯抽放支管实际工况最大流量：Q低支=KiQPT"o/XiP低泵To=1.2X1.2X101.3X（273+20）/[0.2X（85.92-2.34-5-11.716）X293]仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。=10.91m3/min考虑到使用期限及管径较大等因素，低负压抽放瓦斯管路均采用无缝钢管：主管管径规格为D300X11.4;低负压抽放支管管径规格为D140X4.5。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。3、瓦斯管的连接万式、主管趟数高负压和中低负压抽放瓦斯管主管各为一趟。高、低负压抽放瓦斯管总管沿风井井筒底板敷设。在保证安全的前提下，主管宜采用焊接方式连接，否则采用法兰连接；支管宜采用法兰、快速管接头等方式连接。管路每70m左右需要进行接地，以防静电和带电。在用法兰方式时，要做好接头处的电气连接。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。4、抽放管路阻力计算（1）高负压抽放瓦斯主管的摩擦阻力，依据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》，按困难时期流量计算：9.8L高主（Q高主x60）29.8心000x（9.65X60）2x0.466cH高主=55=0.976kPaK。高主0.71"9.1式中：高负压抽放瓦斯主管长度L高主=1000m；实际状态（T及P高泵）下混合瓦斯（浓度40%）对标准空气的相对密度△=△'ToeP高泵/TP0=0.822X273X（85.92-2.34-13-4.434）/（293X101.3）=0.466式中，标准状态（0C及105Pa）下混合瓦斯（浓度40%）对空气的相对密度△'=0.822;标准状态（0C）时的绝对温度T°e、=273K;5标准状态（10pa）下气压P0=101.3kPa；管径系数K0=0.71（管径D高主＞150mm）。高负压抽放瓦斯主管有效直径D高主=19.1cm。抽放主管路的局部阻力，取摩擦阻力的20%。即抽放主管路的总阻力为1.2XH高主=1.2X0.976=1.172kPa高负压瓦斯抽放支管（高位巷及工作面合并）的摩擦阻力H高支=9.8L高支(Q高支倔)2必二9"800"51^60)2".466=2.“8kPa50.7111.95K0*D高支式中，取L高支=800m；△=0.466;K0=0.71;顺槽支管有效直径D高支=11.9cm。瓦斯抽放支管的总阻力为1.2XH高支=1.2X2.718=3.262kPa据此，从工作面到抽放站的高负压瓦斯管路的总阻力为：H高阻=1.2X（H高主+H高支）=4.434kPa.（2）低负压抽放瓦斯总管的摩擦阻力，按低负压流量计算：L低主（Q低主x60）241000"13.64汉60）汉0.547onniD50.7119.1H低主=9.85=9.85=2.09kPaK。・D低主0.71X9.1式中：低负压抽放瓦斯主管长度L低主=1000m；实际状态（T及P低泵）下混合瓦斯（浓度20%）对标准空气的相对密度△=△'T°P低泵/TP0=0.911X273X（85.92-2.34-5-11.716）/（293X101.3）=0.547式中：标准状态（0C及105Pa）下混合瓦斯（浓度20%）对空气的相对密度△'=0.911;标准状态（0C）时的绝对温度T0C=273K标状状态（105Pa）下气压P0=101.3kPa；管径系数K0=0.71（管径D低主＞150mm）;低负压抽放瓦斯主管有效直径D低主=19.1cm。抽放主管路的局部阻力，取摩擦阻力的20%即抽放主和路的总阻力为1.2XH低主=2.508kPa支管的摩擦阻力H低支=9.8L低支（Q低支6°52"K0低支9.8800(10916°)：°.5470.7仆13.15=7.045kPa式中，取L低支=800m；A=0.547;K°=0.71;有效直径D低支=13.1cm。支管的总阻力为1.2XH低支=8.454kPa据此，从工作面到抽放站的低负压瓦斯管路的总阻力为：H低阻=1.2X（H低主+H低支）=11.716kPa5、管路敷设抽放瓦斯管主管沿风井及回风下山井筒底板敷设，抽放瓦斯支管沿区段回风联络巷、区段联络巷、区段回风巷等巷道底板敷设。主管间隔6~8m设置一个混凝土支承；抽放瓦斯干支管视巷道情况，采用沿巷道底板、悬臂支承、锚杆悬挂等方式敷设。在倾斜巷道中每隔80~100m均设置一个止推支承。管路坡度取》1%。，管接头，阀门以及各种零部件须安装严密，应具有良好的气密性和足够的机械强度，并应满足防冻、防腐要求；不得与带电物体接触并应有防止砸坏管路的措施。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。在入井处还设置了防止雷电波及井下的接地装置。（2）管路防腐及地面管路防冻措施管路防腐采用环氧树脂漆或环氧沥青漆，较小零部件采用热镀锌。由于本地区冬天气温较高，地面管路无需考虑防冻的问题。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。（3）附属装置瓦斯抽放钻场处、管路分支处、井底井口处、瓦斯抽放泵站进口处均设阀门；管路在抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处、出口处应设放水器，放水器间距为200~300m,最大500m；出口处还应设取样孔、进出口排空管，以及瓦斯浓度、压力和流量测定装置等；根据购买设备要求而决定是否设置止回阀。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。（二）抽放设备选型1、抽放瓦斯泵流量计算在“第五节、三、（一）、2、抽放管道管径、材质、规格”中已列出流量计算公式并得出结果。2、抽放瓦斯泵压力计算（1）高负压瓦斯抽放泵最大吸气压力（绝压）P高泵=Ph—K2（H高阻+Pk+Pr）=85.92-1.2X（4.434+13+2.34）=62.191kPa式中：备用系数K2=1.2（2）低负压瓦斯抽放泵最大吸气压力（绝压）P低泵=Ph—K2（H低阻+Pk+PT）=85.92-1.2X（11.716+5+2.34）=63.053kPa式中：备用系数K2=1.23、抽放瓦斯泵的真空度计算（1）高负压瓦斯抽放泵的最大真空度D高=1—P高泵/P0=1—62.191/101.3=38.6%（2）低负压瓦斯抽放泵的最大真空度d低=1—P低泵/P0=1—63.053/101.3=37.76%4、抽放设备选型由高负压瓦斯抽放泵的计算流量Q高主及最大吸气压力P高泵，设计选用2BEA—253型水环式真空泵2台，配55kw、380V矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。由低负压瓦斯抽放泵的计算流量Q低主，及最大吸气压力P低泵，设计选用2BEA—353型水环式真空泵2台，配55kw、380V矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。5、抽放泵房主要附属设备电气防爆措施斯抽放泵站及瓦斯抽放管路所有附属电气设备、照明设备、仪器仪表均采用矿用隔爆型或本质安全型，并必须为获得MA标志的生产厂家制造的合格产品。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。五、抽放瓦斯站（一）抽放瓦斯泵房及附属设备布置l、抽放瓦斯站构成瓦斯抽放站为单层建筑结构，条形布局。分设泵房、高低压配电室、值班室等。室内安装瓦斯抽放泵、高低压供配电设备、控制系统设备、瓦斯参数监测设备、通信设备等，室外设置瓦斯进出口配气系统、防爆炸、防回火装置、进出口排空管、补水及冷却系统、防雷接地系统等。供水系统要考虑消防容量。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。2、抽放瓦斯泵房的主体设备电气防爆措施瓦斯抽放站必须采用不燃性材料建筑，耐火等级二级。瓦斯抽放站距进风井口和主要建筑物不得小于50m用围墙保护，并且围墙外2Om范围内禁止堆积易燃物，禁止有明火。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。瓦斯抽放泵选用水环式真空泵，配套矿用防爆型电动机。高低压配电开关及二次控制系统设备、补水及冷却系统设备等，全部采用矿用隔爆型或本质安全型产品。若选用电动闸阀，也全部为矿用隔爆型。泵房内所有管路及电气设备金属外壳均进行接地保护，以防雷电、静电感应及设备带电。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。各设备的生产厂家必须提供获得MA标志的合格产品。3、抽放瓦斯泵房的主要附属设备瓦斯进口为高低压互备式配气系统，通过闸阀进行控制，其前设置总计量、防爆炸、防回火装置、进口排空管及总闸阀。瓦斯出口为各泵独立向空中排出，或经计量、防爆炸、防回火装置、出口排空管及闸阀后汇总进入瓦斯综合利用系统。补水及冷却系统为双泵互为备用循环系统。照明采用矿用防爆型灯具，双回路供电。机房内设设备检修用起重梁。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。抽放瓦斯泵房及附属设备系统见图4-5-8。（二）抽放瓦斯站场地平面布置瓦斯抽放站必须采用不燃性材料建筑，耐火等级二级。瓦斯抽放站距进风井口和主要建筑物不得小于50m,用围墙保护，并且围墙外20m范围内禁止堆积易燃物，禁止有明火。泵房周围用实体围墙保护。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。（三）供电与通讯1、供电电源瓦斯抽放站二回专用高压电源引自矿井地面10kV变电所不同母线段，一回工作，一回备用。2、电力负荷高负压瓦斯抽放泵选用2BEA－253型水环式真空泵2台，配55kW、380V矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。低负压瓦斯抽放泵选用2BEA－253型水环式真空泵2台，配55kW、380V矿用防爆电动机，一台工作，一台各用。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。3、防止雷击瓦斯抽放站及其管路均要设置避雷装置（避雷针、避雷带、接地系统等），防止雷击并防止雷电波侵入井下。电源线路采用电缆经电缆沟或（和）直埋方式供电，在上级变电所10kV母线上各设置一组避雷器吸收电源侧过电压。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。4、通讯抽放瓦斯站设有直通矿井调度室的电话，电话采用矿用防爆型。（四）抽放瓦斯站场地建筑瓦斯抽放站建筑面积约为200m2。4哉，「知兴茎技LI*吋?*龚蜡1心垮*tfsBSFBS一一0_5層6EYm.g专.9養書鱼tri舉豊s■-图4-5-8抽放瓦斯泵安装示意图（五）给排水、采暖及供热瓦斯泵站的给水主要是供给瓦斯泵的循环冷却水，并考虑消防容量，循环水流量按60m3/h计算。瓦斯泵站不需要采暖。謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。六、安全（一）抽放系统及抽放泵站安全措施1、抽放系统安全措施管路防腐蚀、防漏气、防砸坏、电气防爆、防静电、防带电、防底鼓措施。管路防腐的论述请见“第五节、三、（一）、5、2）管路防腐及地面管路防冻措施”。管路接头、阀门以及各种零部件须安装严密，以防漏气。根据管路敷设的实际情况在易损部位采取适当措施，如加套管或型钢防护架，防止管路砸坏，在地面也可采用埋地敷设方式。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。电气防爆、防静电、防带电的措施请见“第五节、三、（二）、5、抽放泵房主要附属设备电气防爆措施以及第五节、四、（一）、2、抽放瓦斯泵房的主体设备电气防爆措施”，这里不再赘述。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。斜井（斜巷）管路防滑措施：在倾斜巷道中每隔80~100m即设置一个止推支承防滑。地面管路防冻措施请见“第五节、三、（一）、5、2）管路防腐及地面管路防冻措施”。2、抽放瓦斯站安全措施（1）瓦斯抽放泵前后防回火、爆炸、电气防爆、防静电措施瓦斯抽放管路泵房进气端与各瓦斯泵出气端均设置防回火装置与水封防爆器。电气设备均采用矿用隔爆型或本质安全型产品。泵房内所有管路及电气设备金属外壳均进行接地保护，以防雷电感应、静电感应及设备带电。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。（2）瓦斯抽放站防雷电、防火灾、防洪涝、防冻措施必须设置防雷击（根据《建筑物防雷设计规范》GB50057的规定设防）装置，并制订严格的定期检查 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，保持性能良好。泵的进出口必须设排空管，其高度应超过泵房房顶3m以上，排空管的防雷采用独立避雷针，距离排空管净距不得小于5m。納畴鳗吶員E禎銣腻鰲锬。防雷接地系统分作二部分：机房采用避雷带，进出口排空管采用独立避雷针，机房防雷及工作接地共用接地网，接地电阻取1欧姆。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。地面泵房必须开有天窗，并保持泵房内良好通风。地面泵房必须用不燃性材料建筑，并必须有当地气象部门安设的防雷电装置。其距井口和主要建筑物不得小于50m并用栅栏或围墙保护。灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。地面泵房和泵房周围20n范围内，禁止堆积易燃物和有明火。瓦斯泵房内设置直通调度电话与温度、烟雾等监测仪表，火灾发生时可及时发现，及时报警。泵房设置消火栓和灭火器，用于火灾时灭火。瓦斯抽放站建在风井场地，场地标高较高，满足防洪要求。（3）抽放瓦斯浓度规定及在规定浓度下的防爆措施瓦斯浓度低于30%时，值班人员必须立即打开放空阀，关闭利用侧的出口总阀，将抽出的瓦斯经排空管排出。此后应采取适当措施提高抽放瓦斯的浓度。瓦斯浓度低于25%时，必须立即停止抽放并向矿调度室报告。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。（4）安全管理措施1）瓦斯泵房值班室内必须张贴瓦斯抽放管路操作规程、岗位职责、应急预案、瓦斯抽放管路系统图及瓦斯抽放站高低压电气系统图。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。2）瓦斯泵房必须有专人值班，并经常检测各种参数，做好纪录；3）瓦斯泵房值班人员必须经过岗位培训并合格，取得上岗证书。4）瓦斯泵停止运行必须向矿调度室报告。5）瓦斯利用期间，瓦斯泵停止运转后与恢复运行前，必须通知瓦斯使用单位或个人，取得同意后方可供应瓦斯。（二）监测监控系统1、监测监控参数的确定及设置地点泵房内需要设置甲烷传感器监测瓦斯泄漏。瓦斯管道中需要监测瓦斯浓度、压力、流量、温度及一氧化碳含量。2、监测监控系统的自动化程度及设备选型矿井环境安全监测系统采用KJ90型综合监控装置，对矿井环境安全系统进行自然连续监测。瓦斯泵房内设KFD-2型监控分站，外接瓦斯抽放多参数传感器（监测瓦斯浓度、压力、流量等参数）、瓦斯泵开停传感器及一氧化碳传感器，配置相应的控制及显示设备，构成抽放瓦斯自动监测监控系统，作为矿井安全监测系统的一部分。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。3、检测仪器仪表的配备瓦斯抽放监测监控设备材料清单见下表：表4-5-9瓦斯抽放监测监控设备配备表骨口.序号名称规格型号单位数量1抽放参数装置JC1台12高瓦斯瓦斯传感器KGJ27台13低瓦斯瓦斯传感器KGJ28台14负压传感器GP5000台15温度传感器GW50台16流量计传感器（主机）GF100套17涡街流量计8英寸（200mm）套18设备开停传感器KGT30台39声光报警器ASG-1台110水位传感器SB-1台111停水断电装置JC1套112低压断电器D1台213中分站KJF86台1七、专职抽采机构为了加强矿井瓦斯抽放管理，矿井应配备工程技术人员和各类业务人员些人员在瓦斯抽放反面大致可分为：（1）井下打钻施工人员。负责井下瓦斯抽放钻孔的施工和其它钻探施工；（2）管线工程施工、维修人员。负责瓦斯管线及抽放系统各种设施的安设、维修、调整、更换等。（3）检测人员。负责对矿井抽放系统、钻场、管线、主要设备、设施的日常检查和抽放系统的测试、调整、试验、数据、资料的记录和整理等安全技术性管理工作。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。表4—5-10劳动定员表类另y出勤人数在籍人数备注夜班早班中班小计管理人员111矿长兼任钻探工22266瓦斯观测工111矿工程师兼任放水、维修、安装工222泵站值班人员11133电气检修工11合计4741313八、抽放瓦斯的 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 （1）建立抽放瓦斯的专门机构，配备专业施工队伍，负责瓦斯抽放工程的施工和日常管理工作。所有人员必须经过培训合格后才能上岗。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。（2）瓦斯泵房的设备和管路系统除日常检查外，应建立定期检查维修制度。（3）在各抽放区主管和分支管路上安设有瓦斯流量、浓度、负压等检测装置，同时还配备专人定期进行巡回检测，以便掌握不同地点的抽放状况。此外，还配有专人进行放水和管路维护，处理管路积水和漏气，以保证管路畅通无阻。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。（4）对抽放方法及其有关参数，需在抽放实践中进一步考察和验证，以便确定合理的综合抽放方法。达到合理布置钻孔，提高抽放效果。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。（5）抽放泵站的司机及值班人员必须经过专门培训，使其熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全、监控仪表和设备的用途及其操作程序。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。九、抽放瓦斯的综合利用及评价幺公营矿井风井场地建有瓦斯抽放站，目前由于开采浅部，抽放的瓦斯量少，暂不考虑使用。如开采到深部，抽放的瓦斯量大时，可考虑与周边煤矿联合修建瓦斯电站或可作为民用。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。瓦斯抽放利用可以带来多重效益，既可以作为居民家庭用气、发电和用作汽车燃料，又能生产甲醛、甲醇、乙酸、甲基氯化物、碳黑等一系列重要化工产品。另外，作为瓦斯主要成分的甲烷是一种温室气体，被利用以后可以避免对大气臭氧层的破坏。只有有效地利用瓦斯，才能充分体现瓦斯抽放的经济效益，支持煤层气产业的持续发展。镞锊过润启婭澗骆讕濾。