采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)

1、礦井瓦斯防治設(shè)計(jì) 題 目： 礦井瓦斯防治設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 10安全本科（一）班 指導(dǎo)教師： 畢節(jié)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院目錄第一章 工作面概況11.1采區(qū)位置范圍、地質(zhì)條件11.2地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)情況21.3煤層瓦斯參數(shù)和抽放瓦斯參數(shù)31.4采區(qū)和工作面巷道布置3第二章 瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算、抽放瓦斯必要性論證52.1煤層瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算52.2抽放必要性可行性論證62.2.1 瓦斯抽放的必要性62.2.2 瓦斯抽放的可行性72.3 工作面可抽瓦斯量及可抽期72.3.1瓦斯抽放率72.3.2可抽放瓦斯總量計(jì)算92.3.3 年抽采量和可抽期10第三章 煤層瓦斯抽放方法設(shè)計(jì)113.1抽放方法的比

2、較和選擇113.1.1一般規(guī)定113.1.2抽放方法選擇113.2抽放鉆孔參數(shù)確定143.2.1鉆場(chǎng)及鉆孔布置143.2.2鉆場(chǎng)（鉆孔）的間距153.2.3鉆孔角度的確定163.3繪制抽放鉆孔布置平面圖和剖面圖213.3.1封孔材料223.3.2封孔長(zhǎng)度223.3.3鉆孔封孔質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)：233.3.4專用瓦斯抽放巷道的要求23第四章 工作面瓦斯抽放系統(tǒng)244.1工作面瓦斯抽放設(shè)施的配置和布置244.2抽放管路的計(jì)算和選擇254.2.1 抽放管路選型及阻力計(jì)算254.2.2 瓦斯抽放管徑選擇26第五章 瓦斯泵選型285.1 抽放系統(tǒng)管道阻力計(jì)算285.1.2 管路摩擦阻力計(jì)算285.2瓦斯泵流

3、量和壓力計(jì)算295.2.1瓦斯泵選型確定29第六章 工作面瓦斯抽放安全技術(shù)措施346.1瓦斯抽放管理346.1.1 瓦斯抽放管理及規(guī)章制度346.1.2 瓦斯抽放人員配備346.1.3 瓦斯抽放技術(shù)資料346.1.4抽放瓦斯管理要求356.2 井下固定瓦斯抽采泵站366.2.1泵站與主要巷道及硐室的安全距離應(yīng)滿足下列要求：366.2.2其他規(guī)定366.3 井下移動(dòng)瓦斯抽采泵站376.4 安全設(shè)施及措施376.5 礦井瓦斯抽采監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)38第一章 工作面概況1.1采區(qū)位置范圍、地質(zhì)條件   2201采煤工作面位于礦井二水平一采區(qū)M2煤層，是一采區(qū)M2煤層第一個(gè)回采工作面，位

4、于回風(fēng)斜井東南翼+1500m標(biāo)高，其上部是M2煤層的采空區(qū)，下部煤層尚未開(kāi)采，工作面盡頭是礦井邊界，停采線是回風(fēng)斜井保護(hù)煤柱線。 表一 工作面位置及井上下關(guān)系表 水平名稱二水平采區(qū)名稱一采區(qū)地面標(biāo)高1600米井下標(biāo)高15001515米地面的相對(duì)位置采面距地表垂高為10085，對(duì)應(yīng)地表為一緩坡?；夭蓪?duì)地面設(shè)施的影響地面無(wú)建筑物、水體、交通設(shè)施。井下位置及相鄰關(guān)系其上部是原采空區(qū)，其右側(cè)為井田邊界，其下部為實(shí)體煤，其左側(cè)為回風(fēng)斜井。走向長(zhǎng)度(m)240傾斜長(zhǎng)度(m)160面積(m2)38400本工作面設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為M2層煤，通過(guò)掘進(jìn)期間的地質(zhì)資料顯示，該工作面地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，煤層變化不大，煤層厚度

5、在1.51.7m之間，具體情況如表二、表三所示。表二 煤層情況表 煤厚(m)1.51.7煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單煤層傾角（度）7°左右開(kāi)采煤層M2煤層煤 種無(wú)煙煤穩(wěn)定程度穩(wěn)定煤層情況描述該工作面M2煤層層位位于二疊系龍?zhí)督M，煤層沉積穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)單一，地層產(chǎn)狀平緩，煤層品種為無(wú)煙煤，硬度中硬，多見(jiàn)塊狀，半亮、低硫、低灰無(wú)煙煤。表三 煤層頂?shù)装迩闆r表 頂、底板名稱巖石名稱厚度m特 征基本頂砂巖15較堅(jiān)固，易支護(hù)，為一般穩(wěn)定頂板直接頂砂質(zhì)頁(yè)巖5偽頂粉質(zhì)泥巖0.2較破碎，隨回柱易冒落直接底泥質(zhì)砂巖1.8遇水易底鼓老底粉砂質(zhì)頁(yè)巖10較堅(jiān)固，為較穩(wěn)定底板圖1：工作面地層綜合柱狀圖第 0 頁(yè)1.2地質(zhì)構(gòu)造與水文

6、地質(zhì)情況1.2.1、斷層情況以及對(duì)回采的影響 該地層產(chǎn)狀平緩，煤層沉積穩(wěn)定，無(wú)地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)情況，對(duì)回采無(wú)影響。1.2.2、褶曲情況以及對(duì)回采的影響 本采面無(wú)褶曲構(gòu)造。1.2.3、其他因素對(duì)回采的影響（陷落柱、火成巖等） 本區(qū)無(wú)其他地質(zhì)構(gòu)造影響。1.2.4、水文地質(zhì)情況 （1）、涌水量： 預(yù)計(jì)該工作面正常涌水量為5m3/h，最大涌水量為10m3/min。 （2）、含水層（頂部和底部）分析： 區(qū)域內(nèi)巖層主要為碎屑巖，其次為峨眉山玄武巖。碎屑巖分布面積較大，主要為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M砂巖、粉砂巖、粘土巖。碎屑巖靠近地表風(fēng)化作用較強(qiáng)烈，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，含風(fēng)化裂隙水。發(fā)育構(gòu)造裂隙地段，含構(gòu)造裂隙水，碎屑巖區(qū)

7、地下水運(yùn)動(dòng)受地形、地貌、巖性、構(gòu)造控制，富水性總體較弱，主要依靠大氣降水補(bǔ)給，受地勢(shì)影響，多數(shù)不產(chǎn)生深部徑流循環(huán)。各含水層對(duì)本工作面的開(kāi)采沒(méi)有太大的影響。 （3）、其它水源的分析： 其它水源主要有：1、大氣降水補(bǔ)給為主要補(bǔ)給水源；2、地表水滲入補(bǔ)給；3、采空區(qū)積水、斷層水。1.3煤層瓦斯參數(shù)和抽放瓦斯參數(shù)2010年2月，煤炭科學(xué)研究院沈陽(yáng)研究所對(duì)我礦M2、M4煤層進(jìn)行了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定，鑒定結(jié)果是：無(wú)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，該礦M2煤層瓦斯涌出量預(yù)計(jì)為3.12m3/min左右，工作面瓦斯含量在5.28m3/t左右，瓦斯壓力在0.3MPa左右。2號(hào)煤層透氣性系數(shù)0.08（m2/MPa2.d)

8、，抽采時(shí)間3個(gè)月以上，孔口抽放負(fù)壓保持在13KPa以上。1.4采區(qū)和工作面巷道布置通風(fēng)方式及風(fēng)量 礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)方式，由主斜井、副斜井進(jìn)風(fēng)，專用回風(fēng)斜井回風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZN017，電機(jī)額定功率：2×110kw，額定負(fù)壓 12002900Pa；額定風(fēng)量26.870m3/S；主軸額定轉(zhuǎn)數(shù)980r/min；葉片可調(diào)角度045。采煤工作面采用“U”型負(fù)壓通風(fēng)方式，掘進(jìn)工作面采用2×11kw局部通風(fēng)機(jī)壓入式供風(fēng)，風(fēng)筒直徑600mm。2201回采工作面采用礦井全負(fù)壓通風(fēng)，計(jì)劃分配風(fēng)量750m3/min，風(fēng)流路線由2201運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)，2201回風(fēng)巷回風(fēng)，經(jīng)220

9、1 回風(fēng)巷道的回風(fēng)上山進(jìn)入礦井總回風(fēng)巷道。   圖1：采煤工作面平面布置圖第二章 瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算、抽放瓦斯必要性論證2.1煤層瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算本工作面設(shè)計(jì)開(kāi)采煤層為M2層煤，通過(guò)掘進(jìn)期間的地質(zhì)資料顯示，該工作面地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，煤層變化不大，煤層厚度在1.51.7m之間，M2煤層瓦斯涌出量預(yù)計(jì)為3.12m3/min左右，煤層瓦斯含量在5.28m3/t左右，瓦斯壓力在0.3MPa左右，煤的密度為1.7t/m3。根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.1條規(guī)定，礦井瓦斯儲(chǔ)量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和?？砂?/p>

10、下式計(jì)算： 式中 礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；W1可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量（Mm3）；W2受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量（Mm3）；W3受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量（Mm3），實(shí)測(cè)或按式A1i礦井可采煤層i的資源量（Mt）；X1i礦井可采煤層i的瓦斯含量（m3/t）；A2i受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的不可采煤層i的資源量（Mt）；X2i受采動(dòng)影響后向開(kāi)采空間排放的不可采煤層i的瓦斯含量（m3/t）；K圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，可取0.050.20；當(dāng)圍巖瓦斯很小時(shí)，可取W3=0；若含瓦斯量較多時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)取值或?qū)崪y(cè)確定。 M2號(hào)煤層瓦斯儲(chǔ)量M2=240m×16

11、0m×1.6m×1.7t/m3×5.28m3/t=55.15×10-2Mm3。最后得到，M2煤層瓦斯總儲(chǔ)量W=M2=55.15×10-2Mm32.2抽放必要性可行性論證2.2.1 瓦斯抽放的必要性抽放瓦斯的必要性論證應(yīng)對(duì)礦井、回采工作面及掘進(jìn)工作面分別進(jìn)行抽放瓦斯必要性分析。2.2.1.1 規(guī)定根據(jù)煤礦安全規(guī)程第145條及AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第4.1.14.1.3條規(guī)定：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)：1個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/m

12、in，用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不合理的。礦井絕對(duì)瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：大于或等于40m3/min；年產(chǎn)量1.01.5Mt的礦井，大于30m3/min；年產(chǎn)量0.61.0Mt的礦井，大于25m3/min；年產(chǎn)量0.40.6Mt的礦井，大于20m3/min；年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min。開(kāi)采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的。該礦M2煤層瓦斯涌出量預(yù)計(jì)為3.12m³/min左右，工作面瓦斯含量在5.28m³/min左右，瓦斯壓力在0.3MPa左右。必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放瓦斯系統(tǒng)。 據(jù)供風(fēng)量為750m³/min，工作面瓦斯?jié)舛劝?.

13、35計(jì)算風(fēng)排瓦斯量Cp=Q×C=750×0.35/100=2.26m³/min。而工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為3.12m³/min，如不可抽放瓦斯，則工作面的瓦斯?jié)舛葘⒊^(guò)0.35，尚需抽放瓦斯量q-=3.12-2.26=0.86m3/min，工作面瓦斯?jié)舛炔拍芫S持0.35。2.2.1.2 通風(fēng)處理瓦斯量核定當(dāng)一個(gè)礦井、采區(qū)或工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能允許的瓦斯涌出量時(shí)，就要抽放瓦斯，即： （12） q礦井（采區(qū)或工作面）的瓦斯涌出量，m3/min； 通風(fēng)所能承擔(dān)的最大瓦斯涌出量，m3/min； v通風(fēng)巷道（或工作面）允許的最大風(fēng)速，m/s； S通風(fēng)巷

14、道（或工作面）斷面積，m2；C煤礦安全規(guī)程允許的風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?；K瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取值為1.21.7。q= 0.35m3/min故應(yīng)該對(duì)煤層進(jìn)行瓦斯抽放。2.2.2 瓦斯抽放的可行性開(kāi)采層瓦斯抽放的可行性是指在原始透氣性條件下進(jìn)行預(yù)抽的可能性，一般來(lái)說(shuō)，其衡量指標(biāo)有兩個(gè)：一為煤層的透氣性系數(shù)；二為鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)，按和判定開(kāi)采層瓦斯抽放可行性的標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。表4 煤層瓦斯抽放難易程度分類表 抽放難易程度鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)（）(d-1)煤層透氣性系數(shù)（）(m2/MPa2.d)容易抽放<0.003>10可以抽放0.0030.050.110較難抽放>0.05&l

15、t;0.12號(hào)煤層透氣性系數(shù)0.08（m2/MPa2.d) 如不采取其他技術(shù)措施，基本不具備預(yù)抽本煤層瓦斯的可能性，因此，我們要選取合適的抽采方法來(lái)治理工作面的瓦斯超限。瓦斯抽采是必要的。2.3 工作面可抽瓦斯量及可抽期2.3.1瓦斯抽放率 根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.3條規(guī)定：設(shè)計(jì)瓦斯抽采率，可根據(jù)煤層瓦斯抽采難易程度、瓦斯涌出情況、采用的瓦斯抽采方法等因素綜合確定，也可按鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井?dāng)?shù)值選取；并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)AQ 1027的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)應(yīng)滿足采、掘工作面的通風(fēng)要求。根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第8.6.3

16、條規(guī)定：瓦斯抽出率：預(yù)抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于20%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于25%；鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于35%，回采工作面抽出率應(yīng)不小于45%；采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率應(yīng)不小于30%；煤與瓦斯突出礦井：預(yù)抽煤層瓦斯后，突出煤層的瓦斯含量應(yīng)小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或?qū)⒚簩油咚箟毫档?.74 MPa以下。對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，瓦斯抽放率的確定應(yīng)符合以上標(biāo)準(zhǔn)的要求，也可以參照AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)第4.2條進(jìn)行選取。在瓦斯抽采站的抽采主管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，測(cè)定礦井每天的瓦斯抽采量。礦井瓦斯抽采量包括井田范圍內(nèi)地面鉆井抽采、井

17、下抽采（含移動(dòng)抽采）的瓦斯量。每月底按式（10）計(jì)算礦井月平均瓦斯抽采率。 （10）式中 礦井月平均瓦斯抽采率，%；礦井月平均瓦斯抽采量，m3/min；礦井月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min工作面回采期間，在工作面瓦斯抽采干管上安裝瓦斯計(jì)量裝置，每周測(cè)定工作面瓦斯抽采量（含移動(dòng)抽采）。每月底按式（11）計(jì)算工作面月平均瓦斯抽采率。 （11）式中 工作面月平均瓦斯抽采率，%；回采期間，工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min；工作面月平均風(fēng)排瓦斯量，m3/min=100×0.86m3/min/（0.86m3/min+2.26 m3/min）=27.5641%2.3.2可抽放瓦斯總量計(jì)算 根據(jù)G

18、B504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.2條規(guī)定可按下列公式計(jì)算：WcW·K （4.0.21）KK1·K 2·K 3 （4.0.22）K1K4（My-MC）/ My （4.0.23）式中 Wc可抽瓦斯量（Mm3 ）；K可抽系數(shù)；K1瓦斯涌出程度系數(shù)；K2負(fù)壓抽采時(shí)的抽采作用系數(shù)，可取1.2；K3礦井瓦斯抽采率（%）。按目前我國(guó)的抽采技術(shù)水平，預(yù)抽煤層瓦斯時(shí)，可取25%35%；抽采上下鄰近層瓦斯時(shí)，可取35%45%；K4煤層瓦斯排放率，可根據(jù) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（AQ1018-2006）中的規(guī)定選取；當(dāng)采高大于4.5m時(shí)，K4按式（D.4）計(jì)算。

19、式中： hi第i鄰近層與開(kāi)采層垂直距離； M工作面采高 L工作面長(zhǎng)度 K4=80%My煤層原始瓦斯含量（5.28m 3 /t）；MC運(yùn)到地面煤的殘余瓦斯含量（m 3 /t），取4。K1K4（My-MC）/ My My=0.8(5.28-4)/5.28=01939 KK1·K 2·K 3 =0.1939×1.2×0.3=0.069804所以，可抽瓦斯量Wc=55.15×10-2Mm3×0.069804=38.5×10-3Mm32.3.3 年抽采量和可抽期根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第4.0.4條及AQ10

20、27-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第5.3.5都規(guī)定：礦井或水平的抽放年限應(yīng)與其抽放瓦斯區(qū)域的開(kāi)采年限相適應(yīng)。礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量可按下式計(jì)算：QN=1440×365×Q/1000000 （4.0.6）式中 QN礦井設(shè)計(jì)瓦斯年抽采量（Mm3）；Q礦井設(shè)計(jì)瓦斯抽采規(guī)模（m3/min）。QN=1440×365×0.68/1000000 =44.087×10-2Mm3則可抽期T=0.5515/0.44087=1.25年第3章 煤層瓦斯抽放方法設(shè)計(jì)3.1抽放方法的比較和選擇3.1.1一般規(guī)定根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范第5.1.1條規(guī)

21、定：選擇抽放瓦斯方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來(lái)源、巷道布置、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。并應(yīng)符合下列要求：(1)盡可能利用開(kāi)采巷道抽放瓦斯，必要時(shí)可設(shè)專用抽放瓦斯巷道；(2)適應(yīng)煤層的賦存條件及開(kāi)采技術(shù)條件；(3)有利于提高瓦斯抽放率；(4)抽放效果好，抽放的瓦斯量和濃度盡可能滿足利用要求；(5)盡量采用綜合抽放；(6)抽放瓦斯工程系統(tǒng)簡(jiǎn)單，有利于維護(hù)和安全生產(chǎn)，建設(shè)投資省，抽放成本低。根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第7.1.2條規(guī)定：按礦井瓦斯來(lái)源實(shí)施開(kāi)采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放；第7.1.3條規(guī)定：多瓦斯來(lái)源的礦井，應(yīng)

22、采用綜合瓦斯抽放方法。瓦斯抽放系統(tǒng)選擇還應(yīng)注意以下問(wèn)題：分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井，抽放瓦斯工程可一次設(shè)計(jì)，分期建設(shè)、分期投抽。抽放瓦斯站的建設(shè)方式，應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當(dāng)有下列情況之一時(shí)，可采用分散建站方式：分區(qū)開(kāi)拓或分期建設(shè)的大型礦井，集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點(diǎn)分散。一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。3.1.2抽放方法選擇根據(jù)上面建立的抽放瓦斯的必要性指標(biāo)和可行性指標(biāo)，依據(jù)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定論述采用礦井集中抽放瓦斯系統(tǒng)或地面鉆孔抽放瓦斯系統(tǒng)，還是采用井下移動(dòng)式抽放瓦斯系統(tǒng)。瓦斯抽放方法及各方法的抽放率詳見(jiàn)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽

23、放規(guī)范附錄B。3.1.2.1本煤層瓦斯抽放方法未卸壓煤層進(jìn)行預(yù)抽，煤層瓦斯抽放的難易程度可劃分為三類。煤層透氣性較好，容易抽放的煤層，宜采用本層預(yù)抽方法，可采用順層或穿層布孔方式。煤層透氣性較差，采用分層開(kāi)采的厚煤層，可利用先采分層的卸壓作用抽放未采分層的瓦斯。單一低透氣性高瓦斯煤層，可選用加密鉆孔、交叉鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動(dòng)爆破、深孔控制預(yù)裂爆破等方法強(qiáng)化抽放。煤與瓦斯突出危險(xiǎn)嚴(yán)重煤層，應(yīng)選擇穿層網(wǎng)格布孔方式。煤巷掘進(jìn)瓦斯涌出量較大的煤層，可采用邊掘邊抽或先抽后掘的抽放方法。3.1.2.2鄰近層瓦斯抽放方法通常采用從開(kāi)采層回風(fēng)巷(或回風(fēng)副巷)向鄰近層打垂直或斜交穿層鉆孔抽放瓦斯的方法

24、。當(dāng)鄰近層瓦斯涌出量大時(shí)，可采用頂（底）板瓦斯巷道（高抽巷）抽放。當(dāng)鄰近層或圍巖瓦斯涌出量較大時(shí)，可在工作面回風(fēng)側(cè)沿開(kāi)采層頂板布置迎面水平長(zhǎng)鉆孔（高位鉆孔）抽放上鄰近層瓦斯。3.1.2.3采空區(qū)瓦斯抽放方法老采空區(qū)應(yīng)選用全封閉式抽放方法。現(xiàn)采空區(qū)可根據(jù)煤層賦存條件和巷道布置情況，采用頂(底)板鉆孔法，有煤柱及無(wú)煤柱垂直及斜交鉆孔法，插(埋)管法等抽放方法，并應(yīng)采取措施，提高抽放瓦斯?jié)舛?。開(kāi)采容易自燃或自燃煤層的采空區(qū)，必須經(jīng)常檢測(cè)抽放管路中CO濃度和氣體溫度等有關(guān)參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時(shí)，必須采取防止煤自燃的措施。3.1.2.4其它情況。煤與瓦斯突出礦井開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，必須同時(shí)抽放被保護(hù)

25、煤層的瓦斯。埋藏淺、瓦斯含量高的厚煤層或煤層群，有條件時(shí)，可采用地面鉆孔預(yù)抽開(kāi)采層瓦斯、抽放卸壓鄰近層瓦斯或抽放采空區(qū)瓦斯的方法。對(duì)礦井瓦斯涌出來(lái)源多、分布范圍廣、煤層賦存條件復(fù)雜的礦井，應(yīng)采用多種抽放方法相結(jié)合的綜合抽放方法。表5 瓦斯抽放類型、方法、適用條件抽放分類抽放方式適用條件工作面抽放率 %開(kāi)采層抽放未卸壓抽放巖巷揭煤和煤巷掘進(jìn)預(yù)抽由巖巷向煤層大穿層鉆孔；煤巷工作面打超前鉆孔高突出危險(xiǎn)煤層、高瓦斯煤層10301030采區(qū)大面積預(yù)抽由開(kāi)采層機(jī)巷、風(fēng)巷或煤門等打上向、下向順層鉆孔由預(yù)抽時(shí)間的高瓦斯煤層、突出危險(xiǎn)煤層1030由巖巷、石門、鄰近層煤巷等向開(kāi)采層打穿層鉆孔屬“勉強(qiáng)抽放煤層”10

26、，個(gè)別超過(guò)50地面鉆孔高瓦斯“容易抽放”煤層，埋深較淺10密封開(kāi)采層巷道高瓦斯“容易抽放”厚煤層10卸壓抽放邊掘邊抽由煤巷兩側(cè)或巖巷向煤層周圍打防護(hù)鉆孔高瓦斯煤層、突出煤層10邊采邊抽由開(kāi)采層機(jī)巷、風(fēng)巷等向工作面前方卸壓區(qū)打鉆高瓦斯煤層1020由巖巷、煤門等向開(kāi)采分層的上部或下部未采分層打穿層或順層鉆孔高瓦斯煤層1020水力割縫、松動(dòng)爆破水力壓裂（預(yù)抽）由開(kāi)采層機(jī)巷、風(fēng)巷等打順層鉆孔；由巖巷或地面打鉆孔高瓦斯“難以抽放”煤層203030鄰近層抽放卸壓抽放開(kāi)采層工作面推過(guò)后抽放上、下鄰近層瓦斯由開(kāi)采層機(jī)巷、風(fēng)巷、中巷等向鄰近層打鉆鄰近層瓦斯涌出量大、影響開(kāi)采層安全時(shí)3060由開(kāi)采層機(jī)巷、風(fēng)巷、中

27、巷等向采空區(qū)方向打斜交鉆孔3060由煤門打沿鄰近層鉆孔3060在鄰近層掘匯集瓦斯巷道鄰近層瓦斯涌出量大、鉆孔的通過(guò)能力滿足不了抽放要求時(shí)3060從地面打鉆孔地面打鉆優(yōu)于井下時(shí)1540采空區(qū)抽放開(kāi)采層工作面推過(guò)后抽放采空區(qū)瓦斯密封采空區(qū)插管抽放無(wú)自燃危險(xiǎn)或采用防火措施時(shí)15現(xiàn)采采空區(qū)設(shè)密閉墻或采空區(qū)打鉆抽放15綜合抽放多種抽放方式相組合采用單一的抽放方式效果較差時(shí)，應(yīng)采用該種抽放方式4080圍巖瓦斯抽放由巖巷兩側(cè)或正前方向溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖石巷道抽放、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽放圍巖有瓦斯噴出危險(xiǎn)，瓦斯涌出量大或有溶洞，裂隙帶儲(chǔ)存高壓瓦斯時(shí)根據(jù)鉆孔抽采瓦斯的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，我們最終選擇順層

28、鉆孔抽采，因?yàn)轫槍鱼@孔抽采的適用條件是：?jiǎn)我幻簩?；煤層透氣性較小但應(yīng)有抽放可能；煤層賦存條件穩(wěn)定，地質(zhì)變化??；鉆孔要提前打好，有較長(zhǎng)的預(yù)抽時(shí)間；突出危險(xiǎn)煤層（密集鉆孔），而我們要設(shè)計(jì)的煤層就是煤層透氣性較小但應(yīng)有抽放可能，煤層賦存條件穩(wěn)定，地質(zhì)變化小。圖2：回采工作面本煤層瓦斯抽放鉆孔布置示意圖3.2抽放鉆孔參數(shù)確定3.2.1鉆場(chǎng)及鉆孔布置根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第7.4條，鉆場(chǎng)鉆孔布置應(yīng)按照以下要求：鉆場(chǎng)的布置應(yīng)免受采動(dòng)影響，避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造帶，便于維護(hù)，利于封孔，保證抽放效果；盡量利用現(xiàn)有的開(kāi)拓、準(zhǔn)備和回采巷道布置鉆場(chǎng)；對(duì)開(kāi)采層未卸壓抽放，除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外，

29、應(yīng)盡量增大鉆孔的見(jiàn)煤長(zhǎng)度；鄰近層卸壓抽放，應(yīng)將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內(nèi)，并避開(kāi)冒落帶；強(qiáng)化抽放布孔方式除考慮應(yīng)取得好的抽放效果外，還應(yīng)考慮措施施工方便；邊采邊抽鉆孔的方向應(yīng)與開(kāi)采推進(jìn)方向相迎，避免采動(dòng)首先破壞孔口或鉆場(chǎng)；鉆孔方向應(yīng)盡可能正交或斜交煤層層理；穿層鉆孔終孔位置，應(yīng)在穿過(guò)煤層頂(底)板0.5m處。根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范第8.6.4條，預(yù)抽煤層瓦斯的鉆孔量：當(dāng)采用順層孔煤層15-20m；可以抽放煤層10-15m；較難抽放煤層8-l0m。3.2.2鉆場(chǎng)（鉆孔）的間距3.2.2.1開(kāi)采層抽放鉆孔布置 沿傾斜布孔,以鉆場(chǎng)和鉆孔工作面水平所成的角度來(lái)劃分

30、，有上向孔、下向孔、水平孔三種形式。三種形式的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）下向式鉆孔瓦斯流量較大，可以加速排放瓦斯，但下向孔中易積水，打鉆施工困難。（2）上向式鉆孔不會(huì)積水，瓦斯涌出量較均衡，但在相同條件下比下向孔略小。（3）水平孔處于兩者之間。沿走向布孔的間距，決定于抽放瓦斯的影響范圍，即抽放半徑B，而影響范圍的大小與煤質(zhì)、瓦斯等諸因素有關(guān)。3.2.2.2鄰近層抽放鉆孔間距決定鉆孔間距主要是根據(jù)鉆孔的抽放影響范圍。在一定條件下，上鄰近層的影響范圍要大些，下鄰近層要小些，遠(yuǎn)距離鄰近層要大些。 抽放影響距離L，它是隨開(kāi)采層工作面的推移，瓦斯量逐漸增加，當(dāng)達(dá)到最大值后又逐漸下降，直至恢復(fù)到原來(lái)的水平，此時(shí)鉆孔至

31、回采工作面的距離為“抽放影響距離”。有效抽放距離L1，當(dāng)滿足下列條件，工作面推過(guò)鉆孔的距離稱為“有效抽放距離”。（1）鉆孔抽出的瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)小于30%。（2）回采工作面回風(fēng)流中的瓦斯可以維持在允許限度之內(nèi)。（3）鉆孔瓦斯流量不應(yīng)小于一個(gè)常數(shù)，一般小到0.30.5m3/min以下時(shí)，即不再抽放?？沙榫嚯xL2，鉆孔能夠抽出瓦斯是在回采工作面采過(guò)鉆孔一定距離后才開(kāi)始的，這個(gè)距離稱為“可抽距離”。鉆孔的可抽距離，為設(shè)計(jì)布置采區(qū)內(nèi)第一個(gè)抽放鉆場(chǎng)位置提供了依據(jù)，而鉆孔的有效抽放距離，決定著工作面的鉆場(chǎng)個(gè)數(shù)。 鉆場(chǎng)間距 M=K（L1-L2） （1-81） 式中：K 抽放不均衡系數(shù)。見(jiàn)下表。表6 鉆孔間距參數(shù)

32、層間距(m)有效抽放距離L1(m)可抽距離L2(m)K合理孔距(m)上鄰近層1020304060803050406050706080801001001201020152520302535354545550.80.80.90.90.90.9162420282736324142505060下鄰近層10203040802545355545607090110130101515202025303530600.80.90.90.90.9122418322341365054833.2.3鉆孔角度的確定3.2.3.1. 本煤層抽放鉆孔角度計(jì)算（表7）圖示公式符號(hào)注釋垂直煤層走向鉆孔1.2.煤層傾角，（

33、6;）；鉆孔角度，（º）；鉆場(chǎng)至煤層頂、底板的水平距離，可在井巷平面圖上量取，m；鉆孔終孔高度，m；號(hào)鉆場(chǎng)在底板時(shí)，上向孔取負(fù)下向孔取正，鉆場(chǎng)在頂板時(shí)，上向孔取正下向孔取負(fù)。公式2中的符號(hào)與1中符號(hào)相反；鉆孔長(zhǎng)度，m。斜交煤層走向鉆孔1.2.3.垂直煤層走向鉆孔與斜交煤層走向鉆孔的水平投影的夾角，（º）；垂直煤層走向鉆孔的長(zhǎng)度，m；孔底分布距離，m，由鉆孔抽放半徑確定；斜交煤層鉆孔的角度，（º）；、同上；斜交煤層鉆孔長(zhǎng)度，m；垂直煤層走向鉆孔與斜交煤層走向鉆孔的夾角，（º）表8 鄰近層卸壓角值N/M31010303080（º）707580注：N

34、為層間距，M為開(kāi)采厚度，當(dāng)或抽放效果一般很差。3.2.3.2 鄰近層鉆孔角度計(jì)算 鉆孔布置原則 （1）鉆孔必須深入到鄰近層的卸壓帶內(nèi)； （2）保持鉆孔不受巖壓活動(dòng)影響而中斷； （3）考慮打鉆是否方便。鄰近層鉆孔合適布置，見(jiàn)圖1-33 鉆孔角度計(jì)算（表9） 鄰近層鉆孔角度計(jì)算表圖示公式參數(shù)及符號(hào)注釋圖示公式參數(shù)及符號(hào)注釋1.緩傾斜煤層鉆孔角度計(jì)算鉆孔與水平線的夾角，（º）；層間距離，m；煤層傾角，（º）；未卸壓范圍長(zhǎng)度，m；鄰近層卸壓角，參見(jiàn)表1-49工作面內(nèi)部煤柱一側(cè)阻礙鄰近層卸壓的寬度，m；煤柱寬，再加1015m備用；鉆孔角度，（º）2.急傾斜鉆孔角度計(jì)算從開(kāi)采

35、水平的運(yùn)輸巷道打鉆時(shí)從開(kāi)采水平的上部回風(fēng)巷打鉆時(shí) 鉆孔直徑大，暴露煤壁面積就大，瓦斯涌出量相應(yīng)也大，但二者增長(zhǎng)并非線性關(guān)系，在煤層條件不同的情況下，瓦斯涌出量并不隨孔徑的增大而成比例增大。據(jù)測(cè)定結(jié)果，孔徑由73mm提高到300mm，鉆孔的暴露面積增至4倍，而鉆孔抽放量?jī)H增至2.7倍，而日本赤平煤礦孔徑由65mm增至120mm，抽放瓦斯量增加到3.5倍?？讖綉?yīng)根據(jù)鉆機(jī)性能，施工速度與技術(shù)水平、抽放瓦斯量、抽放半徑等因素確定，目前一般采用抽放瓦斯鉆孔直徑為60110mm。根據(jù)本煤層的特性，選取鉆孔直徑為75mm。據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，單一鉆孔的瓦斯抽放量與其孔長(zhǎng)基本上成正比關(guān)系，因此在鉆機(jī)性能與施工技術(shù)水平

36、允許的條件下，盡可能采用長(zhǎng)鉆孔以增加抽放量和效益。本煤層的傾向長(zhǎng)度為160m，為了達(dá)到好的抽放效果，我們把鉆孔從進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷順煤層打入，進(jìn)風(fēng)巷打入的鉆孔的長(zhǎng)度為85m，回風(fēng)巷打入的鉆孔的長(zhǎng)度為85m。4)鉆孔的間距與抽放時(shí)間2號(hào)煤層透氣性系數(shù)0.08（m2/MPa2.d)，根據(jù)表四，我們選取鉆孔間距為5m。表四 鉆孔間距選用參考值表煤層透氣性系數(shù)(m2/(MPa2d)鉆孔間距(m)備 注10-3-先采取卸壓增透措施后，才能抽放10-310-22510-210-15810-1108121010鉆孔抽放負(fù)壓一般選用13.326.6kPa(即100200mmHg)，但最低不宜小于13kPa（97.

37、75mmHg）。 表10：順層抽放鉆孔參數(shù)表孔號(hào)方位°仰角°長(zhǎng)度m備注168173+24852201回風(fēng)巷15683+35852201運(yùn)輸巷圖3：鉆孔設(shè)計(jì)圖3.3繪制抽放鉆孔布置平面圖和剖面圖圖4：鉆孔布置平面圖圖5：鉆孔布置走向剖面圖圖6：鉆孔布置傾向剖面圖3.3.1封孔材料鉆孔封孔設(shè)計(jì)應(yīng)滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造價(jià)低的要求。封孔方法的選擇應(yīng)根據(jù)抽放方法及孔口所處煤(巖)層位、巖性、構(gòu)造等因素綜合確定，因地制宜地選用新方法、新工藝，并應(yīng)符合下列要求：（1）巖壁鉆孔；宜采用封孔器封孔。（2） 煤壁鉆孔，宜采用充填材料進(jìn)行壓風(fēng)封孔。封孔材料應(yīng)根據(jù)具體條件優(yōu)先選用

38、膨脹水泥、聚氨脂等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，可選用水泥砂漿或其它封孔材料。封孔材料的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）穿層鉆孔宜采用封孔器封孔。封孔器械應(yīng)滿足密封性能好、操作簡(jiǎn)單、封孔速度快的要求。（2）順層鉆孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其它封孔材料。（3）不宜采用黃泥封孔。3.3.2封孔長(zhǎng)度封孔長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)鉆孔孔口段煤(巖)性質(zhì)、裂隙發(fā)育程度及孔口負(fù)壓等因素確定，并應(yīng)符合下列要求：孔口段圍巖條件好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、孔口負(fù)壓中等時(shí)，封孔長(zhǎng)度可取大于3m；孔口段圍巖裂隙較發(fā)育、或孔口負(fù)壓較高時(shí)，封孔長(zhǎng)度不應(yīng)低于

39、5m。；在煤壁開(kāi)孔的鉆孔，封孔長(zhǎng)度可取大于7m；采用聚氨酯外的其他材料封孔時(shí)，封孔段長(zhǎng)度與封孔深度相等；采用聚氨酯封孔時(shí)，封孔參數(shù)見(jiàn)表3。封孔長(zhǎng)度既應(yīng)保證不吸入空氣又應(yīng)使封孔長(zhǎng)度盡量縮短，一般情況下巖孔應(yīng)不小于5m，煤孔應(yīng)不小于8m。經(jīng)上述分部設(shè)計(jì)，采煤工作面瓦斯抽放設(shè)計(jì)詳細(xì)方案如下： 采取本煤層順層鉆孔抽放瓦斯的防突措施，運(yùn)輸巷道、回風(fēng)巷道內(nèi)沿煤層向采面進(jìn)行順層布置鉆孔，在走向方向上每5m間距（根據(jù)抽放時(shí)間調(diào)整）布置一個(gè)順層鉆孔進(jìn)行高負(fù)壓抽放。2201采面回采前，2201沿運(yùn)輸巷上幫、回風(fēng)巷下幫采取施工間距為8m的傾向順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯防突措施，區(qū)域預(yù)抽鉆孔施工至采面停采線外20米

40、處，每個(gè)鉆孔長(zhǎng)度大于85米（因采面傾斜長(zhǎng)有160米），孔徑75，封孔長(zhǎng)度不低于8米。抽采時(shí)間3個(gè)月以上，孔口抽放負(fù)壓保持在13KPa以上。根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)要求(最低要求)：瓦斯涌出量5Q<10m3/min，抽采率應(yīng)大于20%，故本設(shè)計(jì)要求抽放量應(yīng)大于0.63m3/min。表11 聚氨酯封孔參數(shù) 單位為m封孔材料鉆孔條件封孔段長(zhǎng)度封孔深度聚氨酯孔口段較完整0.835孔口段較破碎1.046采空區(qū)抽采時(shí)插管周圍應(yīng)封閉嚴(yán)密，宜減少外部空氣漏入，有條件時(shí)可設(shè)置均壓密閉。3.3.3鉆孔封孔質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)：預(yù)抽瓦斯鉆孔抽放過(guò)程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)小于40%；鄰近層瓦斯抽放鉆孔抽放過(guò)程中孔口瓦斯嘗試

41、不應(yīng)小于30%；當(dāng)鉆孔封孔 質(zhì)量達(dá)不到上代用品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，抽放結(jié)束后應(yīng)全孔封實(shí)。3.3.4專用瓦斯抽放巷道的要求專用瓦斯抽放巷道的位置、數(shù)量應(yīng)能達(dá)到良好的抽放效果。必須提前掘好巷道，保證有足夠的抽放時(shí)間，有較大抽放范圍。專用于敷設(shè)抽放管路、布置鉆場(chǎng)、鉆孔的瓦斯抽放巷道采用礦井全壓通風(fēng)時(shí)，巷道風(fēng)速不得低于0.5m/s。第四章 工作面瓦斯抽放系統(tǒng) 4.1工作面瓦斯抽放設(shè)施的配置和布置根據(jù)AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范規(guī)定具備下列兩個(gè)條件的礦井，應(yīng)建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)；瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在2 m3 /min以上；瓦斯資源可靠，儲(chǔ)量豐富，預(yù)計(jì)瓦斯抽放服務(wù)年限五年以上。根據(jù)4.1、4.2

42、規(guī)定，不具備建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)條件的，對(duì)高瓦斯區(qū)應(yīng)建立井下移動(dòng)泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。建立井下移動(dòng)泵站瓦斯抽放系統(tǒng)時(shí)，由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)組織編制設(shè)計(jì)和安全技術(shù)措施。井下移動(dòng)泵站瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)可按地面永久瓦斯抽放工程設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行。井下移功瓦斯抽放泵站應(yīng)安裝在瓦斯抽放地點(diǎn)附近的新鮮風(fēng)流中。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風(fēng)道或分區(qū)回風(fēng)道；已建永久抽放系統(tǒng)的礦井，移動(dòng)泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放系統(tǒng)的管道內(nèi)，但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确厦旱V安全規(guī)程第一百四十八條規(guī)定。移動(dòng)泵站抽出的瓦斯排至回風(fēng)道時(shí)，在抽放管路出口處必須采取安爭(zhēng)措施包括設(shè)置柵欄、懸掛警戒牌。柵欄設(shè)置的市置，上風(fēng)側(cè)為管

43、路出口外推5m，上下風(fēng)側(cè)柵欄間距不小于35 m。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。移動(dòng)抽放泵站排到巷道內(nèi)的瓦斯，其濃度必須在30 m以內(nèi)被混合到煤礦安全教程允許的限度以內(nèi)。柵欄處必須設(shè)警戒牌和瓦斯監(jiān)測(cè)裝置，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迗?bào)警時(shí)，應(yīng)斷電、停止瓦斯抽放、進(jìn)行處理。監(jiān)測(cè)傳感器的位置設(shè)在柵欄外1 m以內(nèi)。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。井下移動(dòng)瓦斯抽放泵站必須實(shí)行“三?！惫╇?，即專用變壓器、專用開(kāi)關(guān)、專用線路。根據(jù)GB504712008煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：井下固定瓦斯抽采泵站的位置應(yīng)選擇在穩(wěn)定、堅(jiān)硬的巖層中，并宜避開(kāi)較大的斷層、含水層、松軟巖層、煤與瓦斯突出煤層，不應(yīng)受采動(dòng)影響，并應(yīng)采用不

44、燃性材料支護(hù)。泵站與主要巷道及硐室的安全距離應(yīng)滿足下列要求：（1）泵站與井筒、井底車場(chǎng)、主要運(yùn)輸巷道、主要硐室，以及影響全礦井或多個(gè)采區(qū)通風(fēng)的風(fēng)門的法線距離不應(yīng)低于60m。（2）泵站與行人巷道的法線距離不應(yīng)低于35m。（3）泵站與地面或上下巷道的法線距離不應(yīng)低于30m。泵站硐室應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）必須采用獨(dú)立通風(fēng)。（2）必須有兩個(gè)供人員撤離的安全出口。（3）出口應(yīng)設(shè)置向外開(kāi)啟的防火、防爆門。（4）泵站內(nèi)除應(yīng)設(shè)置消防管路系統(tǒng)，還應(yīng)配備消防器材。（5）應(yīng)設(shè)置完備的照明設(shè)施。當(dāng)抽采出的瓦斯采用地面直接排空方式時(shí)，放空地點(diǎn)應(yīng)根據(jù)礦井抽采系統(tǒng)的具體情況，結(jié)合地面的建筑設(shè)施確定。放空地點(diǎn)距井口和主要建筑

45、物的距離不應(yīng)小于50m，放空地點(diǎn)附近20m以內(nèi)嚴(yán)禁堆積易燃物和有明火。在排空管附近應(yīng)安設(shè)避雷裝置和防爆炸、防回火等安全裝置。移動(dòng)泵站抽出的瓦斯如果不并入礦井固定抽采系統(tǒng)的管道內(nèi)時(shí)，在抽采管路出口應(yīng)設(shè)置柵欄和懸掛警戒牌。柵欄設(shè)置的位置，上風(fēng)側(cè)應(yīng)為管路出口外推5m，上、下風(fēng)側(cè)柵欄間距不得小于35m。柵欄內(nèi)嚴(yán)禁人員通行及作業(yè)。移動(dòng)泵站抽出的瓦斯如果排放到地面時(shí)，應(yīng)符合本規(guī)范第7.2.6條的規(guī)定。移動(dòng)泵站抽采的瓦斯在井下應(yīng)引排到總回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷或分區(qū)回風(fēng)巷，并應(yīng)保證稀釋后風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛确犀F(xiàn)行煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。 4.2抽放管路的計(jì)算和選擇4.2.1 抽放管路選型及阻力計(jì)算根據(jù)AQ1027-

46、2006煤礦瓦斯抽放規(guī)范，對(duì)瓦斯抽放管路有如下要求：第5.4.1條：抽放管路系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點(diǎn)的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動(dòng)，確保管道運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便，并應(yīng)符合下列要求：抽放管路通過(guò)的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應(yīng)平直，轉(zhuǎn)彎時(shí)角度不應(yīng)大于50°；抽放管路系統(tǒng)宜沿回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過(guò)的巷道布置；若設(shè)于主要運(yùn)輸巷內(nèi)，在人行道側(cè)其架設(shè)高度不應(yīng)小于1.8m，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求；抽放瓦斯管件的外緣距巷道壁不宜小于0.1m；當(dāng)抽放設(shè)備或管路發(fā)生故障時(shí)，管路內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機(jī)電硐

47、室內(nèi)；盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁；管徑要統(tǒng)一，變徑時(shí)必須設(shè)過(guò)渡節(jié)。第5.4.2條：抽放瓦斯管路的管徑應(yīng)按最大流量分段計(jì)算，并與抽放設(shè)備能力相適應(yīng)，抽放管路按安全流速為515m/s和最大通過(guò)流量來(lái)計(jì)算管徑，抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10。第5.4.3條：當(dāng)采用專用鉆孔敷設(shè)抽放管路時(shí)，專用鉆孔直徑應(yīng)比管道外形尺寸大100mm；當(dāng)沿豎井敷設(shè)抽放管路時(shí)，應(yīng)將管道固定在罐道梁上或?qū)Ｓ霉芗苌?。?.4.4條：抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低負(fù)壓瓦斯管路阻力公式計(jì)算；局部阻力可用估算法計(jì)算，一般取摩擦阻力的1020。第5.4.5條：地面管路布置：不得將抽放管路和自來(lái)水管、暖氣管

48、、下水道管、動(dòng)力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設(shè)在同一條地溝內(nèi)；抽放管道與地上、下建(構(gòu))筑物及設(shè)施的間距，應(yīng)符合工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定；瓦斯管道不得從地下穿過(guò)房屋或其它建(構(gòu))筑物，一般情況下也不得穿過(guò)其它管網(wǎng)，當(dāng)必須穿過(guò)其它管網(wǎng)時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。4.2.2 瓦斯抽放管徑選擇選擇瓦斯管徑，可按下式計(jì)算： （13）式中 D瓦斯管內(nèi)徑，m；Q管內(nèi)瓦斯流量，m3/min；q純1116×3/10003.348m3 minQ混q純C3.348÷2016.74m3/minV瓦斯在管路中的經(jīng)濟(jì)流速，m/s，一般取V512m/s?？傻茫撼椴晒苈繁诤襁x擇：選擇管路壁厚可按下

49、式計(jì)算： 式中:管路壁厚（mm）；P管路最大工作壓力（MPa）；d管路內(nèi)徑（mm）；容許壓力（MPa），可取屈服極限強(qiáng)度的60；缺少比值時(shí)，鑄鐵管可取20MPa，焊接鋼管可取60MPa，無(wú)縫鋼管可取80MPa。管路最大工作取5Mpa,容許壓力取80Mpa,=P*d/2=5×188.5/2×80=6mm圖7：抽放管路布置示意圖第五章 瓦斯泵選型5.1 抽放系統(tǒng)管道阻力計(jì)算5.1.2 管路摩擦阻力計(jì)算計(jì)算直管摩擦阻力，可按下式計(jì)算： （14）式中 H阻力損失，Pa；L直管長(zhǎng)度，m；Q瓦斯流量，m3/h；D管道內(nèi)徑，cm；k0系數(shù)，見(jiàn)表4；r混合瓦斯對(duì)空氣的相對(duì)密度，見(jiàn)表5。HZ

50、=表12 不同管徑的系數(shù)K0值通稱管徑mm152025324050K值0.460.470.480.490.500.52通稱管徑mm7080100125150180以上K值0.550.570.620.670.700.71局部阻力可口用估算法計(jì)算，一般摩擦阻力的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。局部阻力可用估算法計(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。局部阻力計(jì)算（管路局部阻力損失按直管阻力損失15%計(jì)算）    總局部阻力    &

51、#160;H局總H直總×0.15Pa 總局部阻力損失482.859×0.15=72.4289Pa 5.1.3 管網(wǎng)總阻力計(jì)算：    管網(wǎng)總阻力損失      H總H直總H局總Pa=482.859+72.4289=555.2879Pa表13 在0及105 Pa氣壓時(shí)的值瓦斯?jié)舛?0123456789010.9960.9910.9870.9820.9780.9730.9690.9640.960100.9550.9510.9470.9420.9380.9330.9290.9240.9200.915200.9110.9060.9020.8980.8930.8890.8840.88