瓦斯災(zāi)害防治課程設(shè)計(jì)

1、.瓦斯防治課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 班級(jí)：安 全 09-01 姓名：付 友 鑫 學(xué)號(hào)：310901010109 指導(dǎo)老師：王兆豐 楊宏民;目錄1、課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)12、課程設(shè)計(jì)題目13、技術(shù)條件和主要參數(shù)14、抽放瓦斯的必要性和可行性35、瓦斯管道管徑選擇46、管路阻力計(jì)算47、附錄61、課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù) 1.1課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)與目的 礦井瓦斯防治技術(shù)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)習(xí)該課程理論學(xué)習(xí)結(jié)束后進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)加深對(duì)礦井瓦斯防治技術(shù)和其它課程所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的理解。綜合應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)計(jì)算、繪圖和設(shè)計(jì)的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。2.2課程設(shè)計(jì)的任務(wù)  

2、;根據(jù)課程設(shè)計(jì)大綱的要求，完成某綜采工作面本煤層抽放設(shè)計(jì)，編寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書并繪出工作面瓦斯抽放系統(tǒng)圖。3.3課程設(shè)計(jì)的基本要求，時(shí)間安排及成績(jī)?cè)u(píng)定按課程實(shí)際大綱規(guī)定執(zhí)行2、課程設(shè)計(jì)題目 礦井瓦斯抽采系統(tǒng)管路選擇及阻力計(jì)算。3、技術(shù)條件和主要參數(shù) 某礦一采區(qū)采用上山開(kāi)采13號(hào)煤層，已知煤層透氣性系數(shù)=0.1045 m2/MPa2·d，百米鉆孔初始瓦斯涌出強(qiáng)度為0.011 (m3/min.100m)， 鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)0.0324 (d-1)。采區(qū)內(nèi)布置有1個(gè)回采工作面、1個(gè)準(zhǔn)備工作面和3個(gè)掘進(jìn)工作面，如圖所示?；夭晒ぷ髅嬖谏?、下順槽分別施工煤層順層鉆孔邊采邊抽回采區(qū)域瓦斯；準(zhǔn)備

3、回采工作面采用上、下順槽分別施工煤層順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯；掘進(jìn)工作面采用巷幫鉆場(chǎng)施工煤層巷幫鉆孔配合正前煤層順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶區(qū)域瓦斯，掘進(jìn)期間巷幫鉆孔邊掘邊抽。已知各段巷道的長(zhǎng)度為：巷道段編號(hào)長(zhǎng)度（m）管路類型抽采純量（m3/min）平均濃度（%）12200主管231500主管34230主管4530主管56230主管6730主管78230主管8930主管3101350支管7.0504111350支管7.0505121800支管7.0506131800支管7.050714960支管5.0408151750支管5.040916800支管5.040請(qǐng)依據(jù)AQ 1027-2006 礦井瓦斯抽放規(guī)范

4、判斷13號(hào)煤層抽放難易程度，分別選取主管和支管（管徑）并添加在圖中，然后計(jì)算抽放系統(tǒng)各段管路的抽放阻力。圖1 礦井瓦斯抽采方法示意圖參考資料：標(biāo)準(zhǔn)抽放管路內(nèi)徑規(guī)格序列12345678910內(nèi)徑mm25385075100125150175200225序列11121314151617181920內(nèi)徑mm2502753003253503754004254504751 同一趟管路中流量不同時(shí)，按管路中最大流量計(jì)算管徑及阻力；2 多趟管路混合后的濃度，按總純流量和總混合流量計(jì)算混合濃度。4、抽放瓦斯的必要性和可行性4.1抽放瓦斯的必要性由瓦斯的平均濃度可知，該煤層的抽放量穩(wěn)定，瓦斯?jié)舛仍?0%以上，應(yīng)該

5、考慮利用瓦斯。4.2抽放瓦斯的可行性依據(jù)AQ 1027-2006 礦井瓦斯抽放規(guī)范中煤層瓦斯抽放難易程度表4-1可知13號(hào)煤層抽放難易程度為可以抽放。表4-1 煤層瓦斯抽放難易程度表類別鉆孔流量衰減系數(shù)d-1煤層透氣性系數(shù) Mpa2·d容易抽數(shù)<0.003>10可以抽放0.0030.05100.1較難抽放>0.05<0.15、瓦斯管道管徑選擇 瓦斯管直徑選擇的恰當(dāng)與否對(duì)抽采瓦斯系統(tǒng)的建設(shè)投資及抽采效果均有影響。直徑太大。投資就多；直徑過(guò)小，阻力損就大。 管道內(nèi)徑計(jì)算 D = 0.1457   式中：D瓦斯管道內(nèi)徑m  &

6、#160;  Q管道混合瓦斯流量m3/min    V管道中混合瓦斯的經(jīng)濟(jì)流速，m/s，一般取V10m/s15m/s。此處V=12m/s瓦斯管道管徑計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄1。6、管路阻力計(jì)算6.1摩擦阻力抽采管路的摩擦阻力與管路的流量、長(zhǎng)度、內(nèi)徑等參數(shù)相關(guān)，其中的管路長(zhǎng)度應(yīng)考慮最不利的情況，如采區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)的工作面。 抽采管路摩擦阻力計(jì)算公式 式中 H 摩管路的摩擦阻力計(jì)算，pa； L管路長(zhǎng)度，取2000m； K與管徑有關(guān)的系數(shù)，取0.71； D瓦斯管路內(nèi)徑，cm； Q抽采混合瓦斯量，m3/h； 混合瓦斯對(duì)空氣的密度比，取值見(jiàn)附錄2。6.2局部阻力 局部阻力可用估算

7、法計(jì)算，一般取摩擦阻力的 10%20%。管路系統(tǒng)長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜或主管管徑較小者，可按上限取值；反之，則按下限取值。 取摩擦阻力的15%計(jì)算 6.3管網(wǎng)總局部阻力 瓦斯抽采管網(wǎng)系統(tǒng)的總阻力 式中 H 摩摩擦阻力，Pa； H 局局部阻力，Pa。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄1。7、附錄 附表1 瓦斯管徑和阻力計(jì)算表巷道段編號(hào)長(zhǎng)度L（m）管路類型抽采純量（m3/min）瓦斯流量Q（m3/min）平均濃度（%）Q/V管徑D(m)最后選值（mm）摩擦阻力HZ（Pa）12200主管4393.5469.350.414250.98613.657624231500主管4393.5469.350.414250.984602.43

8、34230主管3679.5457.950.373750.98953.84 4530主管2965.5446.550.343500.98119.19 56230主管2251.5435.150.33000.991235.89 6730主管1537.5403.750.262750.99131.95 78230主管1025402.50.212250.991226.31 8930主管512.5401.250.151500.99303.66 3101350支管714501.40.161750.987850.47 4111350支管714501.40.161750.987850.47 5121800支管714

9、501.40.161750.9810467.30 6131800支管714501.40.161750.9810467.30 714960支管512.5401.250.151500.999717.18 8151750支管512.5401.250.151500.9917713.62 916800支管512.5401.250.151500.998097.65 合計(jì) =81350.93+12202.64=93553.57 附表2 在0及105 Pa氣壓時(shí)的值瓦斯?jié)舛?123456789010.9960.9910.9870.9820.9780.9730.9690.9540.960100.9550.951

10、0.9470.9420.9380.9330.9290.9240.9200.915200.9110.9060.9020.8980.8930.8890.8810.8800.8750.871300.8660.8620.8570.8530.8480.8440.8400.8350.8310.826400.8220.8170.8130.8080.8400.7990.7950.7910.7860.782500.7770.7730.7560.7640.7590.7550.7500.7460.7420.737600.7330.7280.7240.7190.7150.7100.7060.7010.6970.693700.688