【正文】 －7）式中: H — 瓦斯抽放泵所需壓力，Pa； K — 壓力備用系數(shù)，K=；Hzk — 抽放鉆孔所需負(fù)壓，Pa，取=14000Pa； Hrm — 井下管網(wǎng)的最大摩擦阻力，Pa； Hrj — 井下管網(wǎng)的最大局部阻力，Pa；Hc — 瓦斯泵出口正壓，Pa，考慮今后瓦斯抽放利用的需要，取=15000Pa. 瓦斯抽放泵選型計(jì)算表3－4 瓦斯泵流量、壓力計(jì)算結(jié)果Qz（m3/min）X(%)Hzk(Pa)Hrm(Pa)Hrj(Pa)Hc(Pa)Q（m3/min）H（Pa）301400015000 根據(jù)前面的管路阻力損失計(jì)算得知, , 則: H = (14000 + + + 15000) x = Pa 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料, 地面抽放站的壓力為100000Pa, 泵的入口絕對(duì)壓力為: 100000 – = , 實(shí)際取泵的入口壓力為60KPa. 瓦斯抽放泵選型 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果, 查國(guó)內(nèi)有關(guān)廠家的真空泵曲線, 即可確定瓦斯抽放泵的型號(hào). 由于目前我國(guó)的真空泵曲線都是按工況狀態(tài)下的流量繪制的, 所以還需要按下列公式把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量換算成工況狀態(tài)下的流量.Q泵工 = Q泵 (38) 式中: Q泵工 – 工況狀態(tài)下的瓦斯泵流量, m3/min。 4 – 放水閥門(mén)。 (6). 瓦斯抽放管路與其他建筑物相交時(shí), , 與動(dòng)力電纜, , 且距相交建筑物2m范圍內(nèi), 管路不準(zhǔn)有接頭.2). 管路安裝. 地面瓦斯管路安裝采用沿地表架空敷設(shè)方式, . 每隔56m設(shè)置一個(gè)支撐架(支撐墩), 必要時(shí)在支撐墩上設(shè)半圓形管卡固定管路, 以防滑落.3). 管道防腐防銹所有金屬管道外表均要進(jìn)行防銹處理,即在管道外表先涂刷兩層樟丹, 在刷一層調(diào)和漆. 瓦斯抽放管道的附屬裝置 為了掌握各抽放地點(diǎn)的瓦斯涌出量, 瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r, 便于調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓和流量, 在管路上應(yīng)安裝閥門(mén), 流量計(jì)和放水器等附件. 除此之外, 在瓦斯泵房和地面管路上還須安設(shè)有防爆, 防回火裝置及放空管等. 1). 閥門(mén) 瓦斯抽放管路和鉆場(chǎng)連接管上均應(yīng)安裝閥門(mén), 主要用來(lái)調(diào)節(jié)和控制各抽放點(diǎn)的抽放量, 抽放濃度和抽放負(fù)壓等. 2). 放水器 在抽放管路系統(tǒng)最低點(diǎn)安裝人工或自動(dòng)放水器, 及時(shí)放空抽放管路中的積水, 提高系統(tǒng)的抽放效率. 在排氣端低凹處安裝正壓放水器. 為減少瓦斯抽放成本, 建議采用人工放水器(如圖41, 圖42). 也可以使用負(fù)壓自動(dòng)放水器.1 – 鋼管。 (2). 瓦斯抽放管路不宜沿車(chē)輛來(lái)往繁忙的主要交通干線敷設(shè)。 (2). 在傾斜巷道中, 應(yīng)用卡子把瓦斯抽放管道固定在巷道支架上, 以免下滑。 (將來(lái))綜采工作面瓦斯抽放管為支管2.根據(jù)各瓦斯抽放管內(nèi)預(yù)計(jì)的瓦斯流量，按式（3－5）計(jì)算選擇的瓦斯抽放管管徑如表3－2示. 瓦斯抽放管選用無(wú)縫鋼管.表3－2 瓦斯抽放管管徑計(jì)算選擇結(jié)果抽放管類(lèi)別純瓦斯抽放量（m3/min）瓦斯?jié)舛龋?）混合瓦斯抽放量（m3/min）計(jì)算管內(nèi)徑（m）選擇管徑（mm）干管30Φ40210支管130Φ 2757支管230Φ 2757備注：邊掘邊抽瓦斯管留做工作面高位瓦斯抽放管. 考慮將來(lái)有可能布置兩個(gè)工作面, 故選支管1與支管2同徑. 抽放管材均選擇無(wú)縫鋼管, 經(jīng)過(guò)計(jì)算得出主管直徑D = , 支管1直徑 D = , 支管2直徑 D = . 故主管選擇直徑為Φ402mm的無(wú)縫鋼管, 壁厚可選擇9mm或10mm. 掘進(jìn)及回采工作面支管可選擇直徑為Φ275mm的無(wú)縫鋼管, 壁厚可選擇7mm. 管網(wǎng)阻力計(jì)算⑴. 摩擦阻力（Hm）計(jì)算 ………………… (3－6)式中: Hm — 管路摩擦阻力，Pa；L — 負(fù)壓段管路長(zhǎng)度，m；Q — 抽放管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/h；γ — 混合瓦斯對(duì)空氣的密度比；K — 與管徑有關(guān)的系數(shù)；D — 抽放管內(nèi)徑，cm.為了保證選用的瓦斯抽放泵能滿足抽放系統(tǒng)最困難時(shí)期所需抽放負(fù)壓，應(yīng)根據(jù)礦井各生產(chǎn)時(shí)期瓦斯抽放系統(tǒng)中管路最長(zhǎng)、流量最大、阻力最高的抽放管線來(lái)計(jì)算礦井抽放系統(tǒng)總阻力.由于礦井的服務(wù)年限較長(zhǎng)，且中后期開(kāi)采的采區(qū)煤層瓦斯含量高，考慮到瓦斯抽放泵的有效使用年限僅為15年左右，故計(jì)算礦井生產(chǎn)時(shí)期的瓦斯抽放系統(tǒng)最大阻力. 根據(jù)礦井前期采掘接替安排，確定的瓦斯抽放系統(tǒng)最困難管線如下：地面抽放泵站干管(長(zhǎng)度為70m)224。 放空管。 二一區(qū)軌道下山 224。 材料立井 224。 3—水泥砂漿封孔段。 3).給進(jìn), 起拔能力。⑶.采用高位鉆孔抽放回采工作面及采空區(qū)瓦斯.由于某礦煤層具有自燃傾向性, 不宜采用采用采空區(qū)抽放. 掘進(jìn)工作面瓦斯抽放,采用邊掘邊抽比較合適. 采用邊掘邊抽時(shí), 抽放鉆孔布置方式如圖3－2示.推薦的鉆孔布置參數(shù)如下： 鉆孔長(zhǎng)度 60100 m；鉆孔直徑 ∮75 mm；相鄰孔間夾角 3176。含煤315層，一般10層左右， m， m，%；含可采煤層1層（20號(hào)），%?？刹擅簩尤龑?。其中：全區(qū)可采7層(11333號(hào)煤層)、大部可采1層(15號(hào)煤層)。中段(P3l 2)：18號(hào)煤底界至31號(hào)煤頂界。 表1－2 鄰近礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果(2004年8月) 年度礦名瓦斯(全礦井)二氧化碳(全礦井)鑒定等級(jí)審批等級(jí)絕對(duì)量(m3/min)相對(duì)量(m3/t)絕對(duì)量(m3/min)相對(duì)量(m3/t)某 2 礦井瓦斯抽放的必要性與可行性根據(jù)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局2001年頒布的《煤礦安全規(guī)程》第145條規(guī)定, , 無(wú)論井型大小, 也不管煤層有無(wú)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性, 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). 《煤礦安全規(guī)程》, 《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定: 當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min, 采用通風(fēng)方法解決瓦斯問(wèn)題不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽放措施.除此而外,為貫徹國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局”先抽后采, 以風(fēng)定產(chǎn), 監(jiān)測(cè)監(jiān)控”的安全生產(chǎn)方針, 需建立了一個(gè)地面抽放瓦斯泵站為抽放瓦斯服務(wù). 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果表2－1至表24是二1和二3煤層開(kāi)采時(shí)，對(duì)應(yīng)于不同生產(chǎn)時(shí)期的回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)及礦井瓦斯涌出量鑒定結(jié)果，由此可知，無(wú)論是當(dāng)前生產(chǎn)時(shí)期、中期還是后期，某煤礦都屬于低瓦斯礦井.表2－1給出了回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)(或鑒定)結(jié)果. 瓦斯含量是根據(jù)*****工作面的瓦斯涌出統(tǒng)計(jì), *****工作面煤樣的吸附實(shí)驗(yàn)等確定的，建議巖腳田礦將來(lái)進(jìn)行這方面的實(shí)測(cè)工作.表2－1 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)(或鑒定)結(jié)果 生產(chǎn)時(shí)期采區(qū)煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)日產(chǎn)量(t/d)開(kāi)采層瓦斯涌出量(m3/t)(m3/min)當(dāng)前時(shí)期 煤層 煤層 中期 煤層 煤層 后期 煤層 煤層 表2－2 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果 生產(chǎn)時(shí)期煤層煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)巷長(zhǎng)(m)掘進(jìn)速度(m/月)瓦斯涌出量(m3/min)煤壁落煤合計(jì)前期 中期 后期 備注：⑴每個(gè)炮掘工作面掘進(jìn)一條大巷，其瓦斯涌出量為這條大巷的煤壁瓦斯涌出量加上單頭掘進(jìn)落煤瓦斯涌出量；⑵每個(gè)炮掘工作面掘進(jìn)煤量均為70t/d，瓦斯涌出量為：， m3/min. 瓦斯抽放的必要性 相關(guān)法規(guī)的要求按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)程的有關(guān)規(guī)定及”先抽后采, 以風(fēng)定產(chǎn), 監(jiān)測(cè)監(jiān)控”的十二字方針，無(wú)論高瓦斯礦井的井型大小，也不管煤層有無(wú)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，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).某煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為600Mt/年, 目前生產(chǎn)能力達(dá)到1000Mt/年. 從瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果 來(lái)看， m3/min, 單純靠通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)稀釋瓦斯是不可能的. 因此，必須建立瓦斯抽放系統(tǒng). 采掘工作面瓦斯治理的需要《煤礦安全規(guī)程》、《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定:當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽放措施. 雖然, 該礦回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量已經(jīng)超過(guò)5m3/min. 產(chǎn)量和瓦斯涌出量都有進(jìn)一步增加的趨勢(shì).采掘工作面需要采取瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是: 在給定的巷道通風(fēng)斷面條件下，采掘工作面設(shè)計(jì)通風(fēng)能力小于稀釋瓦斯所需的風(fēng)量,即式(2－1)成立時(shí), 抽放瓦斯才是必要的.(2－1) ……………………