《礦井瓦斯防治》課程設計指導書瓦斯抽采

1、礦井瓦斯防治課程設計指導書一、設計目的和任務(1設計目的通過瓦斯抽放方案設計要達到下列目的:1、系統(tǒng)運用所學的理論知識;2、掌握礦井瓦斯抽放設計的步驟和方法;3、熟練掌握方案比較法在瓦斯抽放設計中的應用;4、提高和培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力;5、提高和培養(yǎng)學生文字編寫、計算和應用CAD繪圖的能力。(2設計任務根據(jù)如下采區(qū)煤田瓦斯地質(zhì)、開拓與通風條件,對該工作面的順層鉆孔瓦斯抽放系統(tǒng)進行設計。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)走向長約1550米,傾斜長約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)構造簡單。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,工作面設計走向長度為1530米,工作面傾斜長度為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)設計為走向長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械化開采,工作面生產(chǎn)采用三八制,每日推進3.6米。4、通風方式及瓦斯參數(shù)該工作面采用“一進一回”的“U”形通風方式,

3、運輸巷進風,回風巷輔助運料、排矸石。采區(qū)布置三條上山,分別是軌道上山、回風上山和皮帶上山,軌道上山和皮帶上山進風,回風上山回風。經(jīng)過計算,工作面供風量為1000m3/min。煤層瓦斯含量為9m3/t,煤體容重為1.4t/m3,有突出危險,經(jīng)預測,工作面瓦斯絕對涌出量為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課程設計基本內(nèi)容1、設計題目為:某礦某采區(qū)某綜采工作面本煤層瓦斯抽放設計。由指導老師提供設計采區(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、通風方式、瓦斯參數(shù)和其他設計

4、所需要的已知條件。2、根據(jù)已知條件進行瓦斯儲量計算、抽放必要性論證、抽放方法比較和選擇。3、計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、進行抽放管選擇計算,決定抽放管路及附屬設施的配置和布置;計算管道阻力;繪制綜采工作面抽放瓦斯系統(tǒng)圖。5、瓦斯泵選擇計算,確定瓦斯泵型號、瓦斯泵房位置和基本要求。6、工作面可抽量計算;工作面抽放率計算;抽放瓦斯的安全技術措施。(2課程設計基本要求設計說明編寫要求:字體工整、整潔、字數(shù)一般在1萬字以上,設計圖紙按工程圖要求繪制、正確、整潔、無差錯。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、設計資料及有關規(guī)定設計資料由指導教師指定和提供,學生可按學號組成設計小組,每組資料相同。學生未經(jīng)指導教師許可不得私自變更有關參數(shù)。四、課程設計的步驟和方法課程設計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)指導老師提供的資料,撰寫進行瓦斯抽放工作面的有關煤田瓦斯地質(zhì)條件和采區(qū)開拓情況。第二章瓦斯儲量計算、抽放瓦斯必要性論證第一節(jié)煤層瓦斯儲量計算第二節(jié)工作面可抽放量計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算煤炭儲量,再乘以煤層瓦斯含量即可得出煤層瓦斯儲量;再根據(jù)瓦斯抽放的有關要求,提出煤層瓦斯抽放率,乘以總瓦斯儲量即為瓦斯抽放;最后,對照國家要求,判別是否需要進行抽放。第三章煤層瓦斯抽放方法設計第一節(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方法,并結合煤層瓦斯地質(zhì)條件,對這些方法進行經(jīng)濟技術比較,并選擇出最佳方法;然后,對鉆孔的有關參數(shù)進行設計,包括鉆孔孔徑、鉆孔間距及鉆孔長度等,并繪制出相應的圖紙。第四章綜采工作面瓦斯抽放系統(tǒng)第一節(jié)工作面瓦斯抽放設施的配置和布置第二節(jié)抽放管路的計算和選擇本章主要

7、根據(jù)抽放的氣體流量對管道直徑、管壁厚度及長度進行計算,并選擇管材;再對整個抽放管路進行系統(tǒng)布置。第五章瓦斯泵選型第一節(jié)抽放系統(tǒng)管道阻力計算第二節(jié)瓦斯泵流量和壓力計算第三節(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)對阻力進行計算,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。第六章工作面瓦斯抽放安全技術措施本章主要編寫瓦斯抽放方面的安全技術措施,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、課設時數(shù)的安排本課程設計時間為兩周,共2個學分。六、設計成果要求(按各專業(yè)評估資料收集要求填寫課程設計要求提交設計說明書、有關圖紙。課程設計的質(zhì)量標準為:(1符合國家法律法規(guī)的規(guī)定;(2技術上可行、經(jīng)濟上合理;(3在教師的指導下獨立完成;(4設計說明書內(nèi)容、項目符合要求;(5設計說明書用學校標準格式編寫;指導教師在設計結束后,撰寫課程設計總結,以便進一步提高課程設計質(zhì)量。七、時間安排根據(jù)課程結束時間,一般安排在15-20周。八、考核方法依據(jù)課程設計答辯情況、說明書編寫質(zhì)量、設計圖紙繪制質(zhì)量,綜合考核