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瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判細(xì)則前言為在煤炭開采中貫徹執(zhí)行“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的方針,加強(qiáng)瓦斯抽采技術(shù)管理,保證瓦斯抽采工程的安全,提高瓦斯抽采效果,嚴(yán)格瓦斯抽采達(dá)標(biāo)管理,防止瓦斯事故,保護(hù)環(huán)境,制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)以國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局2011年頒布的《煤礦安全規(guī)程》、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局2006-11-02頒布的AQ1027-2006《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》和《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》為依據(jù),在充分考慮煤礦瓦斯抽采工藝技術(shù)特點(diǎn)和目前我國(guó)煤礦瓦斯抽采現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上編制而成。本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F、附錄G、附錄H、附錄I、附錄J為規(guī)范性附錄。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建立抽采瓦斯系統(tǒng)的條件及工程設(shè)計(jì)要求、瓦斯抽采方法、瓦斯抽采管理及職責(zé)、瓦斯利用、瓦斯抽采系統(tǒng)的報(bào)廢程序,以及瓦斯抽采基礎(chǔ)參數(shù)的測(cè)算方法、各類瓦斯抽采方法的抽采率、瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)的指標(biāo)和瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算方法及施工要求。規(guī)范性引用文件GB50187-1993《工業(yè)企業(yè)總平面圖設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50215-2005《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》AQ1026-2006《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》AQ1027-2006《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》《煤礦安全規(guī)程》(2011年版)》《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1瓦斯抽采gasdrainage采用專用設(shè)備和管路把煤層、巖層和采空區(qū)中的瓦斯抽出或排出的措施。3.2未卸壓抽采瓦斯gasdrainagewithoutpressurerelief抽采未受采動(dòng)影響和未經(jīng)人為松動(dòng)卸壓煤(巖)層的瓦斯,亦稱為預(yù)抽。3.3卸壓抽采瓦斯gasdrainagewithpressurerelief抽采受采動(dòng)影響和經(jīng)人為松動(dòng)卸壓煤(巖)層的瓦斯。3.4本煤層抽采瓦斯gasdrainagefromextractingseam抽采開采煤層的瓦斯。3.5鄰近層抽采瓦斯gasdrainagefromadjacentseam抽采受開采層采動(dòng)影響的上、下煤鄰近層(可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層)的瓦斯。3.6采空區(qū)抽采瓦斯gasdrainagefromthegob抽采現(xiàn)采工作面采空區(qū)和老采空區(qū)的瓦斯。前者稱現(xiàn)采空區(qū)(半封閉式)抽采,后者稱老采空區(qū)(全封閉式)抽采。3.7圍巖瓦斯抽采gasdrainagefromsurroundingsrock抽采開采層圍巖內(nèi)的瓦斯。3.8地面瓦斯抽采gasdrainageonsurface在地面向煤(巖)層打鉆孔抽采瓦斯。3.9綜合抽采瓦斯combinedgasdrainage在一個(gè)礦井或工作面同時(shí)采用兩種或兩種以上方法進(jìn)行抽采瓦斯。3.10強(qiáng)化抽采forcedgasdrainage針對(duì)一些透氣性低、采用常規(guī)的預(yù)抽方式難以湊效的煤層而采取的特殊抽采方式。3.11預(yù)抽gasdrainagefromvirgincoalseam在煤層未受采動(dòng)以前進(jìn)行的瓦斯抽采。3.12瓦斯儲(chǔ)量gasreserves煤田開采過程中,能夠向開采空間排放瓦斯的煤層和巖層中賦存瓦斯的總量。3.13瓦斯抽采量(純瓦斯量)gasdrainagevolume抽出混合氣體中的瓦斯量。3.14可抽瓦斯量drainablegasquantity瓦斯儲(chǔ)量中在當(dāng)前技術(shù)水平下能被抽出來的最大瓦斯量。3.15煤層透氣性系數(shù)gaspermeabilitycoefficientofcoalseam表征煤層對(duì)瓦斯流動(dòng)的阻力,反映瓦斯沿煤層流動(dòng)難易程度的系數(shù)。3.16鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)dampingfactorofgasflow-rateperhole表示鉆孔瓦斯流量隨時(shí)間延長(zhǎng)呈衰減變化的系數(shù)。3.17瓦斯抽采率gasdrainageefficiency礦井、采區(qū)或工作面等的瓦斯抽采量占其抽排瓦斯總量的百分比。3.18邊采邊抽gasdrainagewhileextracting在煤層開采過程中抽采受采動(dòng)影響的煤(巖)體內(nèi)的卸壓瓦斯。3.19邊掘邊抽gasdrainagewhiledriving掘進(jìn)巷道的同時(shí),抽采巷道圍巖內(nèi)的瓦斯。3.20穿層鉆孔crossinghole在巖石巷道或煤層巷道內(nèi)向相鄰煤巖層施工的鉆孔。3.21順層鉆孔holedrilledalongseam在煤層巷道內(nèi),沿煤層布置的鉆孔。3.22封孔器holepacker瓦斯抽采或煤層注水鉆孔的密封裝置。3.23放水器drainagedevice用于儲(chǔ)存和放出抽采管路中積水的專用裝置。3.24防回火裝置flamearrestor在抽采瓦斯管網(wǎng)中,阻止火焰蔓延的安全裝置。3.25水封防爆箱explosive-proofbox在抽采瓦斯管網(wǎng)中,用水隔爆的一種水箱式安全裝置。4建立抽采瓦斯系統(tǒng)的范圍規(guī)定4.1必須建立地面永久、井下移動(dòng)式瓦斯抽采系統(tǒng)的范圍規(guī)定4.1.1凡符合以下幾條之一的礦井,必須建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)或井下移動(dòng)式瓦斯抽采系統(tǒng)。4.1.2高瓦斯礦井、突出礦井都必須建立地面永久抽采系統(tǒng)。4.1.3礦井的單個(gè)采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或單個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于3m3/min,用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。4.1.4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1.0~1.5Mt的礦井,大于30m3/min;------年產(chǎn)量0.6~1.0Mt的礦井,大于25m3/min;------年產(chǎn)量0.4~0.6Mt的礦井,大于20m3/min;------年產(chǎn)量等于或小于0.4Mt,大于15m3/min。4.2建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)的范圍規(guī)定4.2.1凡符合4.1條條件,并同時(shí)具備下列兩個(gè)條件的礦井,應(yīng)建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)。------瓦斯抽采系統(tǒng)的瓦斯抽采量可穩(wěn)定在2m3/min以上;------瓦斯資源可靠、儲(chǔ)量豐富,預(yù)計(jì)瓦斯抽采服務(wù)年限在五年以上。5地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)5.1地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)內(nèi)容5.1.1礦井概況:煤層賦存條件、礦井煤炭?jī)?chǔ)量、生產(chǎn)能力、巷道布置、采煤方法及通風(fēng)狀況;5.1.2瓦斯基礎(chǔ)數(shù)據(jù):瓦斯等級(jí)鑒定、礦井瓦斯涌出量、煤層瓦斯壓力、含量、礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽采量、煤層透氣性系數(shù)與鉆孔瓦斯流量及其衰減系數(shù);5.1.3抽采方法:鉆孔(巷道)布置與抽采工藝參數(shù);5.1.4抽采設(shè)備:抽采泵、管路系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)及安全裝置;5.1.5泵站建筑:泵房、供電系統(tǒng)、電控設(shè)備、供水系統(tǒng)及軟化水裝置、采暖、避雷系統(tǒng);5.1.6瓦斯利用:利用方式和利用量、資金概算;5.1.7技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):投資概算及工期;5.1.8設(shè)計(jì)文件:設(shè)計(jì)說明書、設(shè)備與器材清冊(cè)、資金概算、相關(guān)圖紙。5.2瓦斯抽采系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的一般規(guī)定5.2.1瓦斯抽采系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)安全第一、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理原則,因地制宜采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。5.2.2礦井瓦斯抽采系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)應(yīng)以批準(zhǔn)的精查地質(zhì)報(bào)告為依據(jù),并參照鄰近或條件類似生產(chǎn)礦井的瓦斯資料。5.2.3瓦斯抽采系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)應(yīng)與礦井開采設(shè)計(jì)同步進(jìn)行,合理安排掘進(jìn)、抽采、回采三者間的超前和接替關(guān)系,保證有足夠的工程施工及抽采時(shí)間。5.3礦井瓦斯儲(chǔ)量、可抽瓦斯量、瓦斯抽采率、年抽采量及抽采年限5.3.1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)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和5.3.2礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲(chǔ)量中的在當(dāng)前技術(shù)水平下能被抽出來的最大瓦斯量。5.3.3設(shè)計(jì)瓦斯抽采率,可根據(jù)煤層瓦斯抽采方法、瓦斯來源等因素綜合確定;也可參照鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井的數(shù)值選取。5.3.3.1突出煤層工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或?qū)⑼咚箟毫档矫簩邮纪簧疃鹊拿簩油咚箟毫σ韵?。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力,則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t、瓦斯壓力降到0.74MPa以下。----煤巷掘進(jìn)工作面必須控制到巷道輪廓線外15m以上及工作面前方20m以上。----采煤工作面必須控制到工作面前方20m以上。----瓦斯涌出量主要來自于鄰近層或圍巖的采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)滿足表5.1規(guī)定,瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面前方20m以上范圍內(nèi)煤的可解吸瓦斯量應(yīng)滿足表5.2規(guī)定。礦井瓦斯抽采率應(yīng)滿足表5.3規(guī)定。表5.1采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量Q(m3/min)工作面抽采率(%)備注5≤Q<10≥2010≤Q<20≥3020≤Q<40≥4040≤Q<70≥5070≤Q<100≥60100≤Q≥70表5.2采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面日產(chǎn)量(t)可解吸瓦斯量(m3/t)備注≤1000≤81000~2500≤72000~4000≤64000~6000≤5.56000~8000≤58000~10000≤4.5>10000≤4表5.3礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)絕對(duì)瓦斯涌出量Q(m3/min)抽采率(%)備注Q<202520≤Q<403540≤Q<804080≤Q<16045160≤Q<30050300≤Q<50055500≤Q605.3.4礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽采量或礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽采規(guī)模按附錄A.3計(jì)算。5.3.5礦井或水平的抽采年限應(yīng)與其抽采瓦斯區(qū)域的開采年限相適應(yīng)。5.4抽采管路系統(tǒng)5.4.1抽采管路系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽采地點(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)輸和安裝維護(hù)的方便,應(yīng)符合下列要求:5.4.1.1抽采管路通過的巷道曲線段少、距離短,管路安裝應(yīng)平直,轉(zhuǎn)彎時(shí)角度不應(yīng)大于50°。5.4.1.2抽采管路系統(tǒng)應(yīng)布置在回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道內(nèi),瓦斯抽采管件的外緣距巷道壁不小于0.1m。5.4.1.3抽采管路系統(tǒng)設(shè)于主要運(yùn)輸巷道內(nèi)時(shí),在人行道側(cè)必須架設(shè)護(hù)欄,并與巷道壁固定,與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求,高度不應(yīng)小于1.8m,瓦斯抽采管件的外緣距巷道壁不小于0.1m。5.4.1.4當(dāng)抽采設(shè)備或管路發(fā)生故障時(shí),管路內(nèi)的瓦斯不得外泄流入布置機(jī)電設(shè)備的巷道和采掘工作面。5.4.1.5管徑要統(tǒng)一,變徑時(shí)必須設(shè)過渡節(jié)。5.4.2瓦斯抽采管路的管徑應(yīng)按最大流量分段計(jì)算(見附錄D.1.2),并與抽采設(shè)備能力相適應(yīng),抽采管路按經(jīng)濟(jì)流速為10~15m/s和最大通過流量計(jì)算管徑,抽采系統(tǒng)管材的備用量可取10%。5.4.3敷設(shè)抽采管路時(shí),抽放管應(yīng)避開淋水帶并在規(guī)定高度吊掛,嚴(yán)禁管道通過積水區(qū);當(dāng)沿傾角大于20度的巷道敷設(shè)抽采管路時(shí),應(yīng)將管道固定在管道梁上或?qū)S霉芗苌稀?.4.4抽采管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力。5.4.4.1摩擦阻力可用低壓瓦斯管路阻力公式計(jì)算;5.4.4.2局部阻力可用估算法計(jì)算,一般取摩擦阻力的10~20%。用估算法計(jì)算局部阻力時(shí),管路系統(tǒng)長(zhǎng)、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜或主管管徑小者,可按上限取值,反之則按下限取值。5.4.4.3計(jì)算直管摩擦阻力按附錄D.1.2計(jì)算。5.4.5地面管路布置5.4.5.1盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁。5.4.5.2不得將抽采管路和動(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)。5.4.5.3主干管布置應(yīng)與周邊及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑相結(jié)合。5.4.5.4抽采管道與地上和地下建(構(gòu))筑物及設(shè)施的間距,應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)總平面圖設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。5.4.5.5瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其他建(構(gòu))筑物,一般情況下也不得穿過其他管網(wǎng),當(dāng)必須穿過其他管網(wǎng)時(shí),應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。5.4.6抽采管路附屬裝置及設(shè)施5.4.6.1主管、分管、支管及其與鉆場(chǎng)連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯計(jì)量裝置。5.4.6.2抽采鉆場(chǎng)、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路在適當(dāng)距離應(yīng)設(shè)置放水器(其間距一般為200m~300m,最大不超過500m)。5.4.6.3在抽采管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測(cè)壓裝置。5.4.6.4抽采管路分岔處應(yīng)設(shè)置控制閥門,閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點(diǎn)的管徑相匹配。5.4.6.5地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在地表下的觀察井內(nèi),觀察井用不燃性材料砌成并要不透水,其間距為500m~1000m。5.4.7當(dāng)阻燃抗靜電新材料的阻燃性和抗靜電性參數(shù)能夠達(dá)到井下使用有關(guān)規(guī)定時(shí),可選用阻燃抗靜電新材料的瓦斯抽采管,但井下抽采管路禁止采用玻璃鋼管(已經(jīng)安裝的要逐漸淘汰更換)。5.4.8在傾斜巷道中,管路應(yīng)設(shè)防滑卡,其間距可根據(jù)巷道坡度確定,對(duì)28°以下的斜巷,間距一般取15m~20m。5.4.9抽采管路應(yīng)有良好的氣密性并要采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。通往井下的抽采管路應(yīng)采取防雷措施。礦井上、下敷設(shè)的瓦斯管路,不得與帶電物體接觸。5.5抽采設(shè)備及抽放站5.5.1礦井瓦斯抽采設(shè)備宜選用濕式(水環(huán)式真空泵)抽采泵。抽采泵的能力,應(yīng)滿足礦井瓦斯抽采期間或在瓦斯抽采設(shè)備服務(wù)年限內(nèi)所達(dá)到的開采范圍的最大抽采量和最大抽采阻力的要求,且應(yīng)有不小于15%的富裕能力。礦井抽采系統(tǒng)的總阻力,必須按管網(wǎng)最大阻力計(jì)算,瓦斯抽采系統(tǒng)應(yīng)不出現(xiàn)正壓狀態(tài)。5.5.2在抽采站內(nèi),瓦斯抽采泵及附屬設(shè)備只有一套工作時(shí),必須備用一套;兩套或兩套以上工作時(shí),必須至少備用一套。5.5.3抽采站位置5.5.3.1設(shè)在工程地質(zhì)條件可靠地帶不受洪澇威脅,避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等。5.5.3.2宜設(shè)在回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi),站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m。5.5.3.3應(yīng)建在靠近公路和有水源的地方。5.5.3.4應(yīng)考慮進(jìn)出管敷設(shè)方便,有利瓦斯輸送,并盡可能留有擴(kuò)能的余地。5.5.3.5站房?jī)?nèi)及站房周圍20m范圍內(nèi)禁止有明火。5.5.4抽采站建筑5.5.4.1必須采用不燃性材料,耐火等級(jí)為二級(jí)。5.5.4.2周圍必須設(shè)置柵欄或圍墻。5.5.5站房附近管道應(yīng)設(shè)置放水器及防爆、防回火裝置,設(shè)置放空管及壓力、流量、濃度測(cè)量裝置,并應(yīng)設(shè)置采樣孔、閥門等附屬裝置。配氣管設(shè)在抽采泵的入口側(cè),放空管設(shè)置在抽采泵的出口側(cè),管徑應(yīng)大于或等于抽采泵的進(jìn)、出口直徑,放空管的管口要高出抽采泵的建筑房頂3m以上。5.5.6抽采泵房?jī)?nèi)電氣設(shè)備、照明和其他電氣、檢測(cè)儀表均應(yīng)采用礦用防爆型。5.5.7抽采站應(yīng)有雙回供電線路。5.5.8抽采站應(yīng)具有防雷電、防火災(zāi)、防洪澇、防凍等設(shè)施。5.5.9干式瓦斯抽采泵吸氣側(cè)管路系統(tǒng)必須裝設(shè)防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置和配空氣管路。站房必須有直通礦和通風(fēng)調(diào)度室的電話。抽采泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),必須對(duì)抽采泵水流量、水溫度、泵軸溫度等進(jìn)行監(jiān)測(cè)、監(jiān)控。抽采站應(yīng)有供水系統(tǒng)。站房設(shè)備冷卻水一般采用閉路循環(huán),給水管路及水池容積均應(yīng)考慮消防水量。污水應(yīng)設(shè)置地溝進(jìn)行排放。抽采站采暖與通風(fēng)應(yīng)符合現(xiàn)行的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。廢水、噪聲和對(duì)空排放瓦斯不得超過工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定指標(biāo),抽采站場(chǎng)地應(yīng)搞好綠化。5.6瓦斯抽采參數(shù)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控5.6.1地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)必須建立瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。5.6.2礦井瓦斯抽采系統(tǒng)必須監(jiān)測(cè)抽采管道中的瓦斯?jié)舛?、流量、壓力、溫度和一氧化碳等參?shù),抽采量的計(jì)算采用大氣壓101.325kPa、溫度20℃時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的數(shù)值。同時(shí)監(jiān)測(cè)抽采泵站內(nèi)泄漏瓦斯?jié)舛鹊?。?dāng)出現(xiàn)瓦斯抽采濃度過低、一氧化碳超限、抽采泵站內(nèi)有瓦斯泄漏等情況時(shí),應(yīng)能報(bào)警并使抽采泵主電源斷電。5.6.3抽采站內(nèi)應(yīng)配置專用檢測(cè)瓦斯抽采參數(shù)的儀器、儀表及監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。5.6.4利用瓦斯時(shí),瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?0%,且在利用瓦斯的系統(tǒng)中必須裝設(shè)有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置。不利用瓦斯、采用干式抽采瓦斯設(shè)備時(shí),抽采瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5%。5.6.5抽采容易自燃和自燃煤層的采空區(qū)瓦斯時(shí),必須經(jīng)常檢查一氧化碳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),應(yīng)立即采取措施。6井下移動(dòng)式瓦斯抽采系統(tǒng)6.1礦井井下需采取低負(fù)壓大流量瓦斯抽放時(shí)選用井下移動(dòng)式瓦斯抽采系統(tǒng)。6.2建立井下移動(dòng)式瓦斯抽采系統(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)式瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)可按地面永久瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行。6.3井下移動(dòng)瓦斯抽采泵站應(yīng)安裝在瓦斯抽采地點(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。6.3.1已建永久抽采系統(tǒng)的礦井,移動(dòng)泵站抽出的瓦斯可直接送至永久抽采系統(tǒng)的管道內(nèi)。并符合下列要求:----符合5.4.1.4和5.5.1條規(guī)定。----利用瓦斯時(shí),瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?0%。----不利用瓦斯或采用干式抽采瓦斯設(shè)備時(shí),抽采瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5%。----由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人組織制定地面永久系統(tǒng)和井下移動(dòng)泵站串聯(lián)運(yùn)行的專項(xiàng)安全措施。6.4移動(dòng)泵站抽出的瓦斯排至回風(fēng)道時(shí),在抽采管路出口處必須采取安全措施,包括設(shè)置柵欄和懸掛警戒牌及安裝瓦斯監(jiān)測(cè)裝置。6.4.1柵欄設(shè)置的位置,上風(fēng)側(cè)為管路出口外推5m,下風(fēng)側(cè)為管路出口外推30m,上下風(fēng)側(cè)柵欄間距不小于35m。6.4.2兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。6.4.3移動(dòng)抽采泵站排到巷道內(nèi)的瓦斯,其濃度必須在30m以內(nèi)被混合到《煤礦安全規(guī)程》允許的限度以內(nèi)。6.4.4柵欄處必須設(shè)置警戒牌和瓦斯監(jiān)測(cè)裝置,巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迗?bào)警時(shí),應(yīng)斷電、停止瓦斯抽采、進(jìn)行處理。6.4.5瓦斯監(jiān)測(cè)傳感器的位置設(shè)在柵欄外1m以內(nèi)。6.5井下移動(dòng)瓦斯抽采泵站必須使用專用線路、專用變壓器、專用開關(guān),實(shí)行“三專”供電。7瓦斯抽采方法7.1一般規(guī)定7.1.1建立瓦斯抽采系統(tǒng)的礦井必須執(zhí)行先抽后采或邊采邊抽的原則。7.1.2按礦井瓦斯來源實(shí)施開采煤層、采空區(qū)和圍巖瓦斯抽采方法。7.2瓦斯抽采方法選擇7.2.1礦井瓦斯抽采方法要根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層地質(zhì)和開采技術(shù)條件以及瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)來確定。本煤層鉆孔抽采與采空區(qū)抽采宜分別建立單獨(dú)系統(tǒng)進(jìn)行抽采。無單獨(dú)抽放系統(tǒng)時(shí)必須嚴(yán)格控制采空區(qū)抽放的抽放負(fù)壓。防止抽出大量空氣。7.2.1.1本煤層鉆孔抽采----掘前預(yù)抽、邊掘邊抽。----工作面預(yù)抽。----邊采邊抽。7.2.1.2采空區(qū)抽采?----老空區(qū)抽采。----現(xiàn)采空區(qū)抽采。7.2.2開采層瓦斯抽采方法7.2.2.1未卸壓煤層進(jìn)行預(yù)抽,煤層瓦斯抽采的難易程度可劃分為三類,見附錄A.8表A.1。7.2.2.2本礦井煤層透氣性較好、可以抽采的煤層,采用本層預(yù)抽方法進(jìn)行抽放,采用順層布孔方式進(jìn)行。7.2.2.3采煤工作面上隅角瓦斯可利用高位鉆孔或埋管抽放的方式進(jìn)行。使用井下移動(dòng)式抽放泵,低負(fù)壓大流量抽放。7.2.2.4厚度較大的煤層,可選用加密鉆孔、交叉鉆孔等方法強(qiáng)化抽采。煤與瓦斯突出危險(xiǎn)嚴(yán)重煤層,應(yīng)選擇順層網(wǎng)格布孔方式。7.2.2.5煤巷掘進(jìn)瓦斯涌出量較大煤層,可采用先抽后掘或邊掘邊抽的抽采方法。7.2.3鄰近層瓦斯抽采方法本礦臨近層煤層較薄且不穩(wěn)定,在緩傾斜煤層中屬不可采煤層。本礦不作回采要求,但K1煤層回采后臨近層瓦斯仍將涌入采空區(qū)。為利用瓦斯,必須要時(shí)對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行抽放。7.2.4采空區(qū)瓦斯抽采方法7.2.4.1老采空區(qū)應(yīng)選用全封閉式抽采方法。抽采前必須對(duì)采空區(qū)進(jìn)行全封閉。保證采空區(qū)不漏風(fēng)。7.2.4.2現(xiàn)采空區(qū)(上隅角)可根據(jù)煤層賦存條件和巷道布置情況,采用頂板鉆孔法,有煤柱及無煤柱垂直及斜交鉆孔法,插(埋)管法等抽采方法,并應(yīng)采取措施,提高瓦斯抽采濃度。7.2.4.3開采容易自燃或自燃煤層的采空區(qū),必須經(jīng)常檢測(cè)抽采管路中CO濃度和氣體溫度等有關(guān)參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)有自燃發(fā)火征兆時(shí),必須采取防止煤自燃的措施。7.3專用瓦斯抽采巷道的要求7.3.1回采工作面較長(zhǎng)時(shí),抽放鉆孔無法打到設(shè)計(jì)深度,為解決工作面瓦斯抽放問題,在工作面中部設(shè)置一條中巷,由中巷向上、下布置抽放鉆孔。保證抽放鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度。專用瓦斯抽采巷道的位置應(yīng)布置應(yīng)能達(dá)到良好的抽采效果。7.3.2專用瓦斯抽采巷道斷面應(yīng)滿足施工期間通風(fēng)、行人要求,符合《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。7.3.3采煤工作面抽放鉆孔施工在巷道掘進(jìn)時(shí)同步進(jìn)行,每3米向上和向下施工一個(gè)抽放鉆孔,鉆孔濃度必須滿足設(shè)計(jì)要求。形成進(jìn)、回風(fēng)巷交叉鉆孔抽放,施工鉆孔時(shí),鉆孔方位可向工作面偏10度,以保證鉆孔的有效抽放時(shí)間,盡可能的抽出采煤工作面受采動(dòng)壓力影響的卸壓瓦斯,保證有足夠的抽采時(shí)間,有較大的抽采范圍。7.3.4專用于敷設(shè)抽采管路、布置鉆場(chǎng)、鉆孔的專用瓦斯抽采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。7.4鉆場(chǎng)鉆孔布置7.4.1鉆場(chǎng)的布置應(yīng)免受采動(dòng)影響,避開地質(zhì)構(gòu)造帶,便于維護(hù),利于封孔,保證抽采效果。盡量利用現(xiàn)有的開拓、準(zhǔn)備和回采巷道布置鉆場(chǎng)。7.4.2對(duì)開采層未卸壓抽采,除按鉆孔抽采半徑確定合理的孔間距外,應(yīng)盡量增大鉆孔的見煤長(zhǎng)度。7.4.3高位鉆孔進(jìn)行卸壓抽采,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),并避開冒落帶。7.4.4強(qiáng)化抽采布孔方式在編制施工措施時(shí),必須考慮取得好的抽采效果施工時(shí)應(yīng)保證質(zhì)量。7.4.5邊采邊抽鉆孔的方向應(yīng)與開采推進(jìn)方向相迎,避免采動(dòng)首先破壞孔口或鉆場(chǎng)。7.4.6鉆孔方向應(yīng)盡可能正交或斜交煤層層理。7.5封孔7.5.1封孔方法的選擇應(yīng)根據(jù)抽采方法及孔口所處煤(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。7.5.2煤壁鉆孔,宜采用封孔器封孔。封孔器械應(yīng)滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的要求。7.5.3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他封孔材料。7.5.4封孔長(zhǎng)度參數(shù)見表7.1----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2~3m;----孔口段圍巖裂隙較發(fā)育或孔口負(fù)壓高時(shí),封孔長(zhǎng)度可取4~6m;----在煤壁開孔的鉆孔,封孔長(zhǎng)度可取8~10m;表7.1聚氨酯封孔參數(shù)封孔材料鉆孔條件封孔段長(zhǎng)度(m)封孔深度(m)聚氨酯巖孔孔口段較完整0.82~3孔口段較破碎1.04~6煤孔8~107.5.5鉆孔封孔質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)----預(yù)抽瓦斯鉆孔抽采過程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)小于40%;----當(dāng)鉆孔封孔質(zhì)量達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)加大封孔段長(zhǎng)度。8瓦斯抽采管理8.1礦井瓦斯抽采工作職責(zé)8.1.1礦井瓦斯抽采工作由礦技術(shù)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé),應(yīng)定期檢查、平衡瓦斯抽采工作。8.1.2負(fù)責(zé)組織編制、審批、實(shí)施、檢查瓦斯抽采工作長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、年度計(jì)劃和安全技術(shù)措施,保證瓦斯抽采工作的正常銜接,做到“掘、抽、采”平衡。行政正、副職負(fù)責(zé)落實(shí)和檢查所分管范圍內(nèi)的有關(guān)瓦斯抽采工作。8.1.3各職能部門負(fù)責(zé)人對(duì)本職范圍內(nèi)的瓦斯抽采工作負(fù)責(zé)。瓦斯抽采所需要的費(fèi)用、材料和設(shè)備等,必須列入企業(yè)財(cái)務(wù)、供應(yīng)計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃。8.1.4配備專業(yè)技術(shù)人員,負(fù)責(zé)瓦斯抽采日常管理,總結(jié)分析瓦斯抽采效果,研究和改進(jìn)抽采技術(shù),組織新技術(shù)推廣等。8.2礦井瓦斯抽采規(guī)定8.2.1建立專門的瓦斯抽采機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍,配備分管防突及瓦斯抽采副職1名。8.2.2抽采隊(duì)負(fù)責(zé)打鉆、管路安裝回收等工程的施工和瓦斯抽采參數(shù)測(cè)定等工作。8.3瓦斯抽采工作制度----瓦斯抽采崗位責(zé)任制。----瓦斯抽采鉆孔鉆場(chǎng)檢查管理制度。----瓦斯抽采工程質(zhì)量驗(yàn)收制度。8.4礦井瓦斯抽采必須具有的圖紙和技術(shù)資料8.4.1圖紙----瓦斯抽采系統(tǒng)圖;----泵站平面與管網(wǎng)(包括閥門、安全裝備、檢測(cè)儀表、放水器等)布置圖;----抽采鉆場(chǎng)及鉆孔布置圖;----泵站供電系統(tǒng)圖。8.4.2記錄----抽采工程和鉆孔施工記錄(見附錄F.1、F.2、F.3);----抽采參數(shù)測(cè)定記錄(見附錄F.4);----泵房值班記錄(見附錄F.5)。8.4.3報(bào)表----抽采工程年、季、月報(bào)表(見附錄G.1);----抽采量年、季、月、旬報(bào)表(見附錄G.2);----抽采預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)報(bào)表(見附錄G.3)。8.4.4臺(tái)帳----抽采設(shè)備管理臺(tái)帳(見附錄H.1);----抽采工程管理臺(tái)帳(見附錄H.2);----瓦斯抽采系統(tǒng)和抽采參數(shù)、抽采量管理臺(tái)帳(見附錄H.3、H.4)。8.4.5報(bào)告----礦井和采區(qū)抽采工程設(shè)計(jì)文件及竣工報(bào)告(見附錄I.1);----瓦斯抽采總結(jié)與分析(見附錄I.2)。8.5瓦斯抽采參數(shù)的監(jiān)測(cè)見5.6條規(guī)定。8.6抽采瓦斯管理8.6.1“多打孔、嚴(yán)封閉、綜合抽”是加強(qiáng)瓦斯抽采工作的方向。瓦斯抽采礦井應(yīng)增加瓦斯抽采鉆孔量,提高瓦斯管路敷設(shè)質(zhì)量、嚴(yán)密封孔采用綜合抽采方法,以提高抽采效果。8.6.2永久抽采系統(tǒng)的正常工作時(shí)間不低于95%,移動(dòng)泵站不小于60%。8.6.3瓦斯抽采率----預(yù)抽煤層瓦斯的礦井:礦井抽采率應(yīng)不小于20%,回采工作面抽采率應(yīng)不小于25%;----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?.74MPa以下。瓦斯含量小于8m3/t。8.6.4預(yù)抽煤層瓦斯的鉆孔量----當(dāng)采用順層孔抽采時(shí),鉆孔量見表8.1;表8.1噸煤鉆孔量表煤層類別薄煤層中厚煤層厚煤層容易抽采0.050.030.01可以抽采0.05~0.10.03~0.050.01~0.03較難抽采>0.1>0.05>0.038.7瓦斯抽采工程施工質(zhì)量要求8.7.1嚴(yán)格瓦斯抽采工程施工質(zhì)量,所有瓦斯抽采工程都必須按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工、驗(yàn)收,不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的一律嚴(yán)禁使用。8.8瓦斯抽采管路要求8.8.1抽采工作面瓦斯管路,要依據(jù)預(yù)計(jì)的抽采量選擇。----當(dāng)抽采混合量小于40m3/min時(shí),選用Φ100mm以上管路。----當(dāng)抽采混合量在40-100m3/min時(shí),選用Φ300mm以上管路。----當(dāng)抽采混合量大于100m3/min時(shí),選用Φ410mm以上管路。8.8.2瓦斯抽采管路必須進(jìn)行防腐處理,外部涂顏色以示區(qū)別。8.8.3凡是新安裝的瓦斯抽采管路,都要進(jìn)行漏氣試驗(yàn)。----抽采管內(nèi)瓦斯?jié)舛炔坏贸^3%。----采煤工作面抽采管路負(fù)壓不得低于1300Pa。----預(yù)抽瓦斯管路負(fù)壓不得低于1300Pa。----安裝管路的漏氣率不得超過每千米3m3/min。8.8.4瓦斯抽采管路應(yīng)敷設(shè)在專用回風(fēng)巷和尾巷內(nèi),其經(jīng)過的路線嚴(yán)禁行車、供電。特殊情況下(如處理上隅角瓦斯等)確需在行車、供電的巷道內(nèi)敷設(shè)抽采管路時(shí),要制定專門安全措施,報(bào)總礦長(zhǎng)和總工程師批準(zhǔn)。8.8.5瓦斯抽采管路要根據(jù)抽采管路設(shè)計(jì)及井下實(shí)際情況,安裝和配備足夠的、適用的管路放水器。8.8.6瓦斯抽采管材必須符合抗高溫和抗靜電及阻燃的要求。8.9瓦斯抽采量的計(jì)量器具要求8.9.1抽采鉆孔必須安設(shè)孔板流量計(jì)(或其它計(jì)量裝置)和氣門,氣門尺寸不得小于50mm。8.9.2瓦斯抽采量的計(jì)量器具必須采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。8.9.3瓦斯抽采管路要根據(jù)抽采管路設(shè)計(jì)及井下實(shí)際情況,安裝和配備足夠的、適用的計(jì)量裝置。8.10瓦斯抽采系統(tǒng)要求8.10.1瓦斯抽采系統(tǒng)的建設(shè)必須要有專門的設(shè)計(jì)。8.10.2改變瓦斯抽采礦井的主干系統(tǒng)或采用新的抽采方法時(shí),礦要編制專門設(shè)計(jì)和措施,并上報(bào)礦長(zhǎng)和總工程師批準(zhǔn)。8.10.3礦井瓦斯抽采系統(tǒng)的新水平和新采區(qū)的管路延長(zhǎng),由礦專職部門提出措施,報(bào)礦礦長(zhǎng)和總工程師批準(zhǔn)。8.10.4抽采瓦斯的采區(qū)、工作面或掘進(jìn)巷道的管路延長(zhǎng)和拆除,由礦專職部門技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。8.10.5新采區(qū)移交前,回采工作面投產(chǎn)前,必須完成抽采工程,具備瓦斯抽采條件。8.10.6礦井中個(gè)別瓦斯涌出量大的區(qū)域需建立局部瓦斯抽采系統(tǒng)時(shí),礦編制設(shè)計(jì)和安全措施,報(bào)礦長(zhǎng)和總工程師批準(zhǔn)。8.10.7未完成預(yù)抽鉆孔工程或未進(jìn)行預(yù)抽瓦斯的工作面,不準(zhǔn)投產(chǎn)。8.10.8凡進(jìn)行瓦斯預(yù)抽的采掘工作面的本煤層抽采鉆孔設(shè)計(jì),必須經(jīng)礦礦長(zhǎng)和總工程師審批簽字。8.10.9礦井要建立瓦斯抽采工程驗(yàn)收制度,建立抽采工程驗(yàn)收檔案,并將驗(yàn)收情況匯總制表上報(bào),通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)審查驗(yàn)收情況。8.10.10正常情況下,瓦斯抽采主干管路必須設(shè)計(jì)、敷設(shè)于回風(fēng)巷道內(nèi),并采用鐵、鋼質(zhì)材料瓦斯管或其它允許使用的管材,禁止使用玻鋼管。9瓦斯利用9.1瓦斯利用要求9.1.1瓦斯是一種潔凈的能源,必須開展瓦斯利用工作。變害為利、保護(hù)環(huán)境、以用促抽、以抽保用。9.2瓦斯利用論證、設(shè)計(jì)要求9.2.1礦井瓦斯利用須經(jīng)具備相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行可行性論證。9.2.2進(jìn)行瓦斯抽采論證和設(shè)計(jì)時(shí),要同時(shí)對(duì)瓦斯利用(包括民用、發(fā)電、提純、化工)等進(jìn)行論證和設(shè)計(jì)。9.3瓦斯利用設(shè)計(jì)內(nèi)容9.3.1瓦斯利用設(shè)計(jì)內(nèi)容包括----確定瓦斯利用量和利用方式、儲(chǔ)氣裝置及容積、輸送氣方式、輸氣管路系統(tǒng)、安全及檢測(cè)裝置、利用工藝,繪制瓦斯利用工程系統(tǒng)布置圖。----編制設(shè)備材料清冊(cè)、土建工程計(jì)劃、資金概算、勞動(dòng)組織及管理制度、安全技術(shù)措施、經(jīng)濟(jì)分析、采掘工作面瓦斯抽采方式、瓦斯管路等。10地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)的報(bào)廢10.1礦井永久瓦斯抽采系統(tǒng)報(bào)廢程序10.1.1礦井永久瓦斯抽采系統(tǒng)報(bào)廢,需由礦長(zhǎng)和總工程師組織編制申請(qǐng)報(bào)告,經(jīng)具有相關(guān)資質(zhì)的專門機(jī)構(gòu)論證和上級(jí)的批準(zhǔn)。10.2礦井永久瓦斯抽采系統(tǒng)報(bào)廢申請(qǐng)報(bào)告內(nèi)容:10.2.1礦井瓦斯抽采系統(tǒng)報(bào)廢原因。10.2.2礦井概況----煤層賦存條件----礦井保有儲(chǔ)量----生產(chǎn)能力----巷道布置----采煤方法----通風(fēng)狀況10.2.3瓦斯基礎(chǔ)資料----歷年瓦斯抽采數(shù)據(jù)----瓦斯等級(jí)鑒定數(shù)據(jù)----主要煤層瓦斯含量等值線圖----瓦斯涌出量等值線圖----礦井瓦斯現(xiàn)有儲(chǔ)量等瓦斯抽采基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)算A.1瓦斯壓力的測(cè)定煤層瓦斯壓力測(cè)定地點(diǎn)應(yīng)選擇在巖石堅(jiān)硬致密、無斷層、無裂隙的地點(diǎn)。鉆孔測(cè)壓時(shí),打鉆地點(diǎn)至煤層的垂直距離不得小于5m。測(cè)壓孔的孔徑以75mm為宜,鉆孔要穿透煤層并打到頂板0.2~0.5m(厚煤層應(yīng)鉆入煤層3m以上),完鉆后應(yīng)及時(shí)封孔,封孔要嚴(yán)密,測(cè)壓管接頭不得漏氣。根據(jù)突出礦井可采煤層底板巷道具體情況,在沿傾斜方向的采區(qū),向可采煤層打鉆測(cè)壓。煤層瓦斯壓力測(cè)定地點(diǎn)選擇在采區(qū)大巷可采煤層底板的采區(qū)巖巷內(nèi)布置鉆孔。測(cè)定煤層瓦斯壓力、鉆孔自然瓦斯涌出量,同時(shí)鉆孔取樣測(cè)定煤層瓦斯含量、煤層突出危險(xiǎn)性指標(biāo)。A.2瓦斯含量測(cè)定與計(jì)算采用間接法測(cè)定煤層原始瓦斯含量,其計(jì)算方法如下:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)得到的煤層瓦斯壓力,采用郎閣繆方程計(jì)算煤層瓦斯含量:……………(1)式中:——煤層瓦斯含量,m3/t;——吸附常數(shù),試驗(yàn)溫度下的極限吸附量,m3/t;——吸附常數(shù),MPa-1;——煤層瓦斯壓力,MPa;——煤的水分,%;——煤的灰分,%;——煤的孔隙體積,m3/m3;——瓦斯壓縮系數(shù)。A.3礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算瓦斯儲(chǔ)量系指煤田開發(fā)過程中,能夠向開采空間排放瓦斯的煤層賦存的瓦斯總量。本細(xì)則不作要求A.4礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽采量或礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽采規(guī)模計(jì)算礦井年設(shè)計(jì)抽采量Qa=Qd×N…………(6)式中:Qa---礦井年設(shè)計(jì)抽采量m3/a。Qd---礦井日設(shè)計(jì)抽采量m3/d。N---礦井年設(shè)計(jì)工作天數(shù),取360天。A.5可抽瓦斯量概算在目前開采條件和技術(shù)水平能被抽出來的瓦斯量。W2=W1×n…………(7)式中:W2---可抽瓦斯量W1---瓦斯儲(chǔ)量N---礦井瓦斯抽采率。A.6抽采率計(jì)算A.6.1礦井(或采區(qū))抽放率:100Qkcηk=…………(8)Qkc+Qkf式中:ηk---礦井月平均瓦斯抽采率,%;Qkc---礦井月平均瓦斯抽采量,m3/min;Qkf---礦井月平均風(fēng)排瓦斯量,m3/min。A.6.2工作面(開采層)瓦斯抽采率100Qmcηm=…………(9)Qmc+Qmf式中:ηm---工作面月平均瓦斯抽采率,%;Qmc---回采期間,工作面月平均瓦斯抽采量,m3/min;Qmf---工作面月平均風(fēng)排瓦斯量,m3/min。A.7抽采量(標(biāo)量)換算P1T標(biāo)Q標(biāo)=Q測(cè)--------……(10)P標(biāo)T1式中:Q標(biāo)---標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯抽采量,m3/min;Q測(cè)---測(cè)得的抽采瓦斯量,m3/min;P1---測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)壓力,MPa;T1---測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)溫度,K,T1=t+273…………(11)t---測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體攝氏溫度,℃。P標(biāo)---標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)壓力,101.325kPa;T標(biāo)---標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)溫度,(20+273)K。A.8鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)的測(cè)定與計(jì)算方法,其計(jì)算公式如下:…………(12)式中:---百米鉆孔經(jīng)日排放時(shí)的瓦斯流量,m3/(min?100m);…………(13)---百米鉆孔成孔初始時(shí)的瓦斯流量,m3/(min?100m);---鉆孔涌出瓦斯經(jīng)歷時(shí)間,d;---鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù),d-1。表A.1煤層抽采瓦斯難易程度分類表抽采難易程度指標(biāo)鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)α(d-1)百米鉆孔瓦斯極限抽放量Qj(m3)煤層透氣性系數(shù)λ(m2/MPa2·d)容易抽采<0.003>14400>10可以抽采0.003~0.0514400~288010~0.1較難抽采>0.05<2880<0.1瓦斯抽采方法類別及抽采率B.1抽采方法的分類按照抽采瓦斯來源分類,可分為:開采層(本煤層)瓦斯抽采和鄰近層卸壓瓦斯抽采兩類。開采層(本煤層)瓦斯抽采又可分為開采層未卸壓抽采和開采層卸壓抽采兩種方法。B.2抽采方法的應(yīng)用原則B.2.1當(dāng)井下采掘工作面的瓦斯來源主要來自開采層(本煤層),應(yīng)選用開采層(本煤層)瓦斯抽采。B.2.2煤層群條件下首采煤層開采時(shí),來自鄰近層的瓦斯占很大比例威脅生產(chǎn),應(yīng)采用鄰近層瓦斯抽采。B.2.3對(duì)于瓦斯含量大的煤層,在掘進(jìn)時(shí)難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯,可對(duì)煤層進(jìn)行大面積預(yù)抽或邊掘邊抽的方法加以解決。B.2.4對(duì)沒有解放層而具有突出危險(xiǎn)性的煤層進(jìn)行采掘時(shí),進(jìn)行本煤層預(yù)抽,以釋放瓦斯壓力和降低煤層瓦斯含量。B.2.5為提高瓦斯抽采率,宜選用多種抽采方法相結(jié)合的綜合抽采方式。B.3不同抽采方法的形式、適用條件、抽采率如表B.1:表B.1分類方法布置形式適用條件抽采效果抽采率%開采層瓦斯抽采未卸壓抽采巖巷揭煤與煤巷掘進(jìn)抽采1)由巖巷向煤層打穿層鉆孔抽采2)由巷道工作面打超前鉆孔抽采高瓦斯煤層或有突出危險(xiǎn)煤層煤層瓦斯含量降到8m3/t以下且壓力低于0.74MPa10-30采區(qū)(工作面)大面積抽采1)由開采層工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷打上、下向順層鉆孔抽放或打交叉鉆孔抽采2)由巖巷、石門,鄰近層打穿層鉆孔抽采,突出煤層瓦斯預(yù)抽可采用網(wǎng)格布孔3)地面鉆孔抽采4)密封開采層巷道抽采突出危險(xiǎn)性煤層、有預(yù)抽時(shí)間(3—6個(gè)月)的高瓦斯煤層10-3010-201010采動(dòng)卸壓抽采邊掘邊抽由巷道兩側(cè)或沿巷道向掘進(jìn)巷道周圍打鉆孔抽采瓦斯涌出量大或有突出危險(xiǎn)性的掘進(jìn)巷道20-30邊采邊抽1)由運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷向工作面前方卸壓區(qū)打鉆孔抽采2)由巖巷向開采層上部和下部未采的分層打穿層孔或順層孔抽采煤層透氣性較小,預(yù)抽時(shí)間不充分的煤層10-2010-20人為卸壓抽采松動(dòng)爆破水力壓裂1)由工作面運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷打順層鉆孔進(jìn)行松動(dòng)爆破2)本煤層鉆孔注水壓裂多使用于低透氣性煤層預(yù)抽10-3010-30鄰近煤層瓦斯抽采上鄰近層1)由工作面尾巷向上鄰近層打直徑為Φ150-215mm,孔間距為30-50米的鉆孔。(3#和8#煤)2)由工作面尾巷向上鄰近層打高抽巷(3#和8#煤)3)在鄰近層掘進(jìn)專用瓦斯高抽巷(15#煤)瓦斯主要來源于鄰近層的工作面30-6030-6060-90瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)C.1用途連續(xù)監(jiān)測(cè)抽采管路中的瓦斯?jié)舛?、流量、溫度、壓力等參?shù),連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯泵房?jī)?nèi)泄漏瓦斯?jié)舛?、抽采泵和電機(jī)的軸溫等參數(shù)??删幹仆咚钩椴蓤?bào)表,由微機(jī)完成測(cè)量顯示、打印等功能。當(dāng)任一參數(shù)超限時(shí),應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),并按給定的程序停止或啟動(dòng)。C.2技術(shù)參數(shù)表C.1監(jiān)測(cè)參數(shù)名稱精度測(cè)試范圍備注抽采量(通過壓差換算)±2%與抽采系統(tǒng)能力相匹配抽采管路參數(shù)瓦斯?jié)舛龋?~50%)±2%0%~100%管道內(nèi)負(fù)壓±1%(0~0.1)MPa管道內(nèi)正壓±1%(0~0.1)MPa負(fù)壓管道內(nèi)溫度±1%(0~100)℃正壓管道內(nèi)溫度±1%(0~100)℃泵房?jī)?nèi)泄漏瓦斯?jié)舛龋ōh(huán)境瓦斯?jié)舛龋?%0%~5%抽采泵參數(shù)抽采泵循環(huán)水流量±2%全范圍抽采泵循環(huán)水溫度±1%(0~100)℃抽采泵軸溫度±1%(0~100)℃瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)D.1瓦斯抽采管徑選擇D.1.1瓦斯管內(nèi)抽出的最大混合量將抽出瓦斯的總量,按瓦斯混合的百分比濃度計(jì)算,瓦斯的混合量為抽出瓦斯總量÷設(shè)計(jì)瓦斯混合濃度。同時(shí)考慮管路的千米漏氣量3m3/min,總漏氣量為:管路總長(zhǎng)度÷1000×3??偟耐咚棺畲蠡旌狭縌k=瓦斯混合量+總漏氣量…………(14)D.1.2瓦斯管直徑計(jì)算D=0.1457(QK/V)1/2…………(15)式中:D—瓦斯管內(nèi)徑,m;Qk—瓦斯管中的最大混合量;V—瓦斯管中的混合氣體平均流速,取15m/s。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,可選擇瓦斯管直徑。D.1.3管路摩擦阻力計(jì)算瓦斯管路的阻力計(jì)算公式Hm=9.81Q2RL/KD5…………(16)式中:Hm—管路的摩檫阻力,Pa;L—管路長(zhǎng)度,m;Q—瓦斯混合流量,m3/h;R—混合瓦斯氣體的相對(duì)密度;K—系數(shù);D—瓦斯管內(nèi)徑,cm。表D.1不同管徑的系數(shù)K0值統(tǒng)稱管徑(mm)1520253240507080100125150150以上K0值0.460.470.480.490.500.520.550.570.620.670.700.71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。表D.2在0℃及105Pa氣壓時(shí)的γ值瓦斯?jié)舛?0123456789010.9960.9910.9870.9820.9780.9730.9690.9640.960100.9550.9510.9470.9420.9380.9330.9290.9240.9200.915200.9110.9060.9020.8980.8930.8890.8840.8800.8750.871300.8660.8620.8570.8530.8480.8440.8400.8350.8310.826400.8220.8170.8130.8080.8040.7990.7950.7910.7860.782500.7770.7730.7680.7640.7590.7550.7500.7460.7420.737600.7330.7280.7240.7190.7150.7100.7060.7010.6970.693700.6880.6840.6790.6750.6700.6660.6610.6570.6520.648800.6440.6390.6350.6300.6260.6210.6170.6120.6080.603900.5990.5950.5900.5860.5810.5770.5720.5680.5630.5591000.554---------D.2瓦斯抽采泵容量的計(jì)算D.2.1瓦斯泵流量計(jì)算100QZ·KQ=———————………(17)X·η式中:Q---瓦斯泵的額定流量,m3/min;QZ---礦井瓦斯最大抽采總量(純量),m3/min;X---瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋?;η---瓦斯泵的機(jī)械效率,一般取η=0.8;K---瓦斯抽采的綜合系數(shù)(備用系統(tǒng)),取K=1.2。D.2.2瓦斯泵壓力計(jì)算:H=(H入+H出)·K=[(h入摩+h入局+h鉆負(fù))+(h出摩+h出局+h出正)]·K……(18)=(h摩+h局+h鉆負(fù)+h出正)·K式中:H---瓦斯泵的壓力,Pa;H入---井下負(fù)壓段管路全部阻力損失,Pa;H出---井上正壓段管路全部阻力損失,Pa;K---備用系數(shù),取K=1.2;h入摩---井下負(fù)壓段管路摩擦阻力損失,Pa;h入局---井下負(fù)壓段管路局部阻力損失,Pa;h鉆負(fù)---井下抽采鉆場(chǎng)或鉆孔孔口必須造成的負(fù)壓,Pa;根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于非卸壓煤層可取h鉆負(fù)≥13kPa;對(duì)于卸壓煤層可取h鉆負(fù)≥6.7kPa;對(duì)于采空區(qū)瓦斯抽采,孔口負(fù)壓不可太高,以免引起采空區(qū)煤的自燃;h出摩---井上正壓段管路摩擦阻力損失,Pa;h出局---井上正壓段管路局部阻力損失,Pa;h出正---用戶在瓦斯出口所需的正壓,Pa;h摩---井上、下管路最大總摩擦阻力損失,Pa;h局---井上、下管路最大總局部阻力損失,Pa。根據(jù)計(jì)算出來的流量和壓力值,選擇所需要的瓦斯泵。表F.1瓦斯抽采工程施工記錄單位:礦工作面年月日項(xiàng)目工程標(biāo)準(zhǔn)工程量施工起止時(shí)間存在問題備注移動(dòng)抽采泵站抽采管路計(jì)量裝置掘進(jìn)預(yù)抽鉆孔鄰近層抽采鉆孔本煤層抽采鉆孔備注審核:施工負(fù)責(zé)人:記錄人:表F.2瓦斯抽采本煤層鉆孔施工記錄單位:礦工作面年月日鉆孔編號(hào)施工時(shí)間煤層厚度(m)煤層傾角(0)計(jì)算角度(0)施工角度(0)鉆孔深度(m)施工人驗(yàn)收人備注審核:施工負(fù)責(zé)人:記錄人:表F.4瓦斯抽采參數(shù)測(cè)定記錄單位:礦工作面年月日項(xiàng)目鉆孔位置鉆孔直徑(mm)鉆孔長(zhǎng)度(m)封孔方式封孔深度(m)負(fù)壓(mmHg)流量(mmH2O)濃度(%)混合量(m3/min)瓦斯量(m3/min)備注本煤層審核:技術(shù)員:記錄人:表F.5瓦斯抽采泵站記錄單位:礦工作面年月日觀測(cè)時(shí)間正壓(mmHg)負(fù)壓(mmHg)流量(mmH2O)進(jìn)氣口濃度出氣口濃度水池溫度(℃)軸承溫度(℃)汽水分離器水位水電閉鎖情況高濃傳感器低濃傳感器備注審核:技術(shù)員:交班記錄人:接班記錄人:表G.1瓦斯抽采工程年度統(tǒng)計(jì)表單位:礦年月日工程類別施工地點(diǎn)計(jì)劃工程量實(shí)際完成工程量一季度二季度三季度四季度年度一季度二季度三季度四季度年度審核:技術(shù)員:制表人:表G.2瓦斯抽采量年度統(tǒng)計(jì)表單位:礦年月日抽采類型工作面名稱瓦斯抽采量一季度二季度三季度四季度123456789101112上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上
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