【正文】 2844 4158 合計 6381 局部阻力損失計算 局部阻力一般按總阻力的 10～ 20%考慮，取 20％ : 地面低負(fù)壓抽放系 統(tǒng)： hj=7591179。 抽放管路阻力計算公式如下： H=69179。 =確定瓦斯泵的壓力 瓦斯泵的壓力就是從井下鉆孔開始，經(jīng)過抽放管路到瓦斯泵，再從瓦斯泵到利用的全部阻力損失，即必須克服管路阻力，鉆孔所需的負(fù)壓和送氣的正壓之和。 四、瓦斯泵壓力、流量計算 確定礦井抽出的量大純瓦斯量 礦井抽出的最大純瓦斯量，是指礦井在抽放服務(wù)年限內(nèi)的最大純瓦斯抽放量。 (4)抽放設(shè)備配備電動機必須防爆，防止電動機發(fā)生火花，引起瓦斯爆炸。因此，要把測壓嘴測出來的壓力數(shù)值反映到泵站值班室，本方案采用直接用 4 分管 (或膠皮管 )聯(lián)結(jié)的方法，到泵站后用軟膠皮管與測定儀器聯(lián)接。 六、避雷器設(shè)置 避雷器是地面抽放瓦斯安全設(shè)施中必不可少的安全裝置之一，安設(shè)在瓦斯泵站管路出入端附近。 (2)安裝高度一般要超過房頂 3m 以上。 (4) 抑爆裝置的火焰?zhèn)鞲衅鲬?yīng)安設(shè)在自動噴粉抑爆裝置與抽放管進(jìn)氣口之間，距離抑爆裝置距離（沿管道軸向）為 。 四、采空區(qū)抽放低濃度瓦斯 管道輸送安全保障系統(tǒng) (1)井下采空區(qū)封閉插管瓦斯抽放，在距離封閉 處安設(shè)自動噴粉抑爆裝置的火焰?zhèn)鞲衅?。阻?泄爆裝置宜采用水封式阻火泄爆裝置，抑爆裝置宜采用自動噴粉抑爆裝置，其安設(shè)位置如圖 531所示。 三、安全保障系統(tǒng) 由于種種原因，抽放系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)受到破壞，抽放管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛冉档停虼?，本設(shè)計根據(jù) AQ 10762021《煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的要求內(nèi)容，采用水封阻火泄爆裝置、自動噴粉抑爆裝置等安 全設(shè)施，保證瓦斯管道輸送的安全。 設(shè)計選用 水封阻火泄爆裝置 、 干式阻火器和防回氣裝置。系統(tǒng)包括：控制閥門、測壓嘴、防爆防回火裝置、孔板流量計、放水器、排空管 (配氣管 )等。煤礦普遍采用變壓降法，其原理是當(dāng)氣體通過事先校正過的節(jié)流裝置 (孔板 )時，產(chǎn)生壓力 降 (或壓差 )，測出此壓力差即可換算出通過的氣體流量。測壓嘴的功能不僅如此，還可以用來取樣，對管內(nèi)的氣體進(jìn)行分析，以及觀測瓦斯?jié)舛取? 測壓嘴 測壓嘴即測定管路中氣流的靜壓力的小孔，在管路安裝以前，預(yù)先焊妥，并檢查有無焊渣堵塞現(xiàn)象，保證通氣。 閥門 在瓦斯主、干管、鉆孔聯(lián)接裝置以及認(rèn)為需要的地點，都必須設(shè)置閥門。 四、抽放管路中的附屬裝置 瓦斯管路的附屬裝置，大致分為兩大類：一類 是用來調(diào)節(jié)控制瓦斯壓力和流量的，另一類是有關(guān)安全措施方面的。多取排 水管強度資料標(biāo)準(zhǔn)。如表 522 所示。所以，選擇管徑時，必須經(jīng)過理論計算，并參照抽放設(shè)備能力和抽放礦井的經(jīng)驗，使之留有余地。 ” 正邦良順 煤業(yè)屬高 瓦斯礦井，符合建立地面瓦斯抽放系統(tǒng)的規(guī)定 。 ③、 開采具有煤與瓦斯突出危險煤層。因此抽放瓦斯管路系統(tǒng)應(yīng)敷設(shè)在回風(fēng)巷道內(nèi)； (2)瓦斯管路最好敷設(shè)在礦車不經(jīng)過的巷道內(nèi)，避免或減少因礦車掉道撞壞管路，保證管路的暢通； (3)要考慮日常檢查、修理和更換管路的方便； (4)選擇瓦斯 管路必須根據(jù)巷道布置選擇最短的距離； (5)抽放管路系統(tǒng)中必須安裝調(diào)節(jié)、控制、測定、防爆、防回氣、防回火等裝置。 40%= 二、服務(wù)年限 由于煤礦在開采過程中影響因素很多，礦井瓦斯涌出量又直接受礦井開采的影響，所以，瓦斯抽放工作在礦井抽放系統(tǒng)已經(jīng)確立的情況下，其服務(wù)年限應(yīng)與礦井服務(wù)年限一致。η k 式中： Wkc— 礦井可抽瓦斯量， Mm3； Wk— 礦井瓦斯儲量， Mm3； η k— 礦井瓦斯抽放率，﹪。 二、可解吸瓦斯量 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦瓦斯含量 ，殘存瓦斯含量，可解吸瓦斯量： = m3/t＜ 6 的規(guī)定（表 422）。 第二節(jié) 礦井瓦斯抽采基本指標(biāo)計算 根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 20211102 頒布的中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) AQ1026－ 2021《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》的規(guī)定； 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 421 規(guī)定，瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面前方 20 m 以上范圍內(nèi)煤的可解吸瓦斯量應(yīng)滿足表 422 規(guī)定。 三、礦井瓦斯抽放量預(yù)計 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦按一個 15煤回采工作面；預(yù)計礦井瓦斯抽放總量為： Q 礦井 = Q 工作面 + Q 采空區(qū) =+ =礦井按年抽放 365 天計算，瓦斯量預(yù)計： m179。25%= m179。/min。 工作面采空區(qū)瓦斯 Q 工 采 空區(qū) =瓦斯涌出量179。根據(jù)瓦斯分析，采空區(qū)瓦斯涌出量約為；預(yù)計采空區(qū)瓦斯抽放量為： 采空區(qū) 瓦斯 涌出量 預(yù)測 m179。/min179。 400(鉆孔個數(shù) )= m3/min 邊采邊抽 瓦斯量 預(yù)計 Q 邊 =本煤層瓦斯涌出量179。封孔裝置與抽放管路之間一般用柔性埋線膠管連接，便于連接裝置的拆裝。一般選用料石和 磚砌筑，最好砌筑間距為 3m的兩道閉墻，中間用黃土充填嚴(yán)實。封孔長度不小于 8m。聚氨脂是一種新型的化學(xué)封孔材料，由異氫酸酯、聚醚和幾種添加助劑反應(yīng)生成硬質(zhì)泡沫體。巖芯管螺紋連接處極易磨損，因而 異徑接頭外圓直徑、鉆頭直徑應(yīng)大于巖芯管 l～ 2mm，并隨時觀察，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重應(yīng)及時更換。宜用無縫鋼管制成，巖芯管的長度為1． 5～ 2m。如三翼錐型鉆頭、肋骨形鉆頭、三翼刮刀鉆頭、魚尾鉆頭、環(huán)狀齒形、環(huán)狀塔式硬合金鉆頭和筒狀鉆頭。高） 179。 177。 第三節(jié) 打鉆工藝與設(shè)備選型 一、鉆機 考慮到 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦煤、巖硬度以及鉆孔長度、鉆孔施 工等， 本設(shè)計選用 ZDY1900s 型全液壓鉆機，數(shù)量 2 臺。閉墻兩端用普通建筑用磚砌成，里外圍墻，厚度不小于 。 抽放時間：鉆孔預(yù)抽時間不小于 180 天。 圖 312 15 號煤回采工作面本煤層鉆孔抽放布置示意圖 工作面工 作 面 進(jìn) 風(fēng) 巷工 作 面 回 風(fēng) 巷鉆 孔1m2 m 2 m 2 mA AA A2 m140 9 圖 313 15 號煤回采工作面本煤層鉆孔聯(lián)管示意圖 ,布置方式見圖 314 在工作面沿回 風(fēng)巷（軌道巷）距切巷 100m 布置一趟抽放管路，采用吊掛方式，距底板 高，管路 一端 做一分叉管（人字形），分別安設(shè)一個閥門，控制開、閉，分叉管各引一趟φ 125mm 鎧裝軟管利用原巷道支護(hù)錨桿吊掛于上隅角位置，軟管伸入采空區(qū) 510m，出口用鐵紗網(wǎng)包好，以防止煤渣進(jìn)入抽放管路管路，工作面 每 推進(jìn) 20m， 采用交替切割軟管的方式，抽采上隅角瓦斯， 解決上隅角和回風(fēng)瓦斯超限的 問題。 Wo) 式中： η — 鉆孔抽采影響范圍內(nèi)的瓦斯抽采率， % Qt— 百米 鉆孔 在 t 時間內(nèi)可抽瓦斯總量， m3； L— 鉆孔長度， m； M— 煤層平均厚度， m； D— 鉆孔抽采影響范圍（直徑）， m； γ — 煤的視密度， t/m3； Wo— 煤層瓦斯含量， m3/ t。 (L179。 鉆孔間距確定：預(yù)抽時間 180 天時，抽采有效系數(shù)為 %，抽采率符合要求，鉆孔預(yù)抽影響范圍計算： η =100179。 100 式中： Qt— 百米 鉆孔 在 t時間內(nèi)可抽瓦斯總量， m3； t— 抽采 時間， d； K 一鉆孔抽采有效系數(shù)，％； 計算結(jié)果 見（ 表 311） 表 311 不同抽采時間內(nèi)百米鉆孔抽采瓦斯總量及鉆孔抽采有效系數(shù) 排放時間 (d) 60 90 180 排放瓦斯總量 Qt(m3) 鉆孔抽放有效系數(shù) K(%) 從 表 311 中可以看出，抽采時間 60 天時，抽采鉆孔的有效性系數(shù)為%，已接近了鉆孔極限涌出量。100m ，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) 平均 為 ， 百米鉆孔在不同時間 t 內(nèi)可抽采的瓦斯總量（ Qt） 和鉆孔抽采有效系數(shù)（ K） 按下式計算： Qt=1440179。 其布置方式見圖 312，鉆孔與抽放管聯(lián)接見圖 313。其布置方式見圖 311。向工作面轉(zhuǎn)彎，沿 42176。 根據(jù)國內(nèi)瓦斯抽放技術(shù)經(jīng)驗和效果，走向高抽巷布置在 810 倍采高的層位，即在工作面上部沿 11 號煤層中布置頂板走向高抽巷 ,高抽巷距工作面回風(fēng)巷水 6 平垂直投影距離 50 米，距 15號煤頂板距離 53 米。 第三章 礦井瓦斯抽放方法設(shè)計 第一節(jié) 瓦斯抽放方法的選擇 一、選擇抽放瓦斯方法的原則 1）選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、開采巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件； 2）抽放方法的選取應(yīng)根據(jù)瓦斯來源及涌出構(gòu)成進(jìn)行，應(yīng)盡可能采用綜合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果； 3）有利于減少井巷工程量，實現(xiàn)抽放巷道與開采巷道的結(jié)合； 4）有利于抽放巷道的布置與維護(hù)； 5）有利于提高瓦 斯抽放效果，降低抽放成本； 6）有利于鉆場、鉆孔的施工、抽放系統(tǒng)管網(wǎng)敷設(shè)，有利于增加抽放鉆孔的瓦斯抽放時間。通過改變 抽采瓦斯方法 以及相關(guān)鉆孔布置方式和合理參數(shù)來達(dá)到抽采目的 。 根據(jù) 山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2021年 10月 編制 的 山西和順正邦良順煤業(yè)有限公司 《 15 號煤層瓦斯涌出量預(yù)測報告 》的結(jié)果， 15 號煤層透氣性系數(shù)為 ～ (Mpa2178。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局于 2021 年頒布的《礦井瓦斯抽采規(guī)范》 AQ 1027－ 2021 規(guī)定的開采層預(yù)抽瓦斯可行性評價指標(biāo)見表 242。 根據(jù)瓦斯涌出量預(yù)測， 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 的 15 號煤掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為 179。 Q0＜ 100qK /C 式中： Q0— 采掘工作面設(shè)計風(fēng)量， m3/min； q — 采掘工作面瓦斯涌出量， m3/min； K — 瓦斯涌出不均衡系數(shù)；取 C — 根據(jù)山西省有關(guān)規(guī)定按《煤礦安全規(guī)程》允許的工作面瓦斯?jié)舛认抡{(diào)20%，取 %。 掘進(jìn)工作面（ 2個）瓦斯涌出量為： ，占礦井總瓦斯涌出量的 %； 采空區(qū)瓦斯涌出量約為： ；占礦井總瓦斯涌出量的 %； 通過分析可以看出，回采工作面瓦斯涌出量為： ，占礦井總瓦斯涌出量的 %，其中臨近層瓦斯涌出量為： ，占回采工作面瓦斯涌出量的 %。 低負(fù)壓系統(tǒng)使用 2 臺 2BEC60 型水環(huán)真空泵，電機功率 355Kw，一用一備，主管選用￠ 529*10 焊縫鋼管、支管 1 選用￠ 273*6 焊縫鋼管、支管 2選用￠ 219*6焊縫鋼管、支管 3 選用￠ 219*6 焊縫鋼管。 瓦斯 根據(jù) 山西省煤炭工業(yè)局綜合測試中心 2021 年 10 月編制的《 山西和順正邦良順煤業(yè)有限公司 15 號煤層瓦斯涌出量預(yù)測報告 》結(jié)論， 15號煤 工作面 最大相對涌出量為 ， 最大絕對瓦斯涌出量 ；礦井 最大相對涌出量為，最大絕對瓦斯涌出量 ；按照《煤礦安全規(guī)程》第 133 條的規(guī)定， 礦井 在開采 15 號煤層時， 為高瓦斯礦井。 1 第一章 礦井概況 煤塵爆炸性 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳綜合測試中心晉煤（ 2021） 0603MBK03200321 煤塵爆炸性鑒定報告， 14 號煤層煤塵具有爆炸性。 根據(jù)山西省煤炭工業(yè)廳綜 合測試中心晉煤檢（ 2021） 0603MRK03200321煤層自然傾向性鑒定報告， 15 號煤層煤自然傾向性為Ⅲ類，自然傾向性性質(zhì)為不易自燃。 高負(fù)壓系統(tǒng)使用 2 臺 2BEC50 型水環(huán)真空泵，電機功率 280Kw，一用一備，主管選用￠ 529*10 焊縫鋼管、支管選用￠ 325*6 焊縫鋼管。 回采工作面瓦斯涌出量為： ，占礦井總瓦斯涌出量的 %，其中臨近層瓦斯涌出量為： ，占回采工作面瓦斯涌出量的 %。 3 從安全生產(chǎn)的角度考慮，采掘工作面實行瓦斯抽放必要性的判斷標(biāo)準(zhǔn)是：采掘工作面的絕對瓦斯涌出量大于通風(fēng)所允許的瓦斯涌出量，即采掘工作面設(shè)計風(fēng)量小于稀釋瓦斯所需風(fēng)量，亦即有下式成立時，抽放瓦斯才是必要的。 表 241 回采工作面抽放瓦斯必要性判別表 名稱 瓦斯 涌出量 m3/min 允許瓦斯 濃度 (%) 工作面最大 允許風(fēng)量 m3/min 工作面需要最小風(fēng)量 （不進(jìn)行抽放時） m3/min 是否需 要 抽放 15 號 煤回采工作面 是 從以上計算可以看出， 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦回采工作面進(jìn)行瓦斯抽放是必要的。 三、瓦斯抽放的可能性 開采層瓦斯抽采的可行性取決于煤層的自然透氣性，其評價指標(biāo)有兩個：煤 4 層的透氣性系數(shù) (?)和鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) (?)。 目前抽采是解決瓦斯災(zāi)害的主要技術(shù)途徑。 100)。 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦開采 15 號煤層時，在開采煤層的上部 5 存在鄰 近層煤層 ,受采動影響向開采層采空區(qū)涌出瓦斯，而采空區(qū)存在大量的瓦斯又涌向回采工作面，因此 ,抽放采空區(qū)瓦