【正文】 路直管阻力計(jì)算表 抽采管路直管阻力計(jì)算表 抽采方式 管路名稱 相對密 度△ 混合瓦斯流量 Q 混（ m3/h） 系數(shù)K0 管道內(nèi)徑D (cm) 瓦斯?jié)舛菴 (%) 長度 L (m) 阻力損失 H (pa) 高負(fù)壓 主管 414 25 40% 300 分管 225 20 40% 400 直管阻力 局部阻力 按 15%計(jì)算 總阻力 低負(fù)壓 主管 30 25% 300 分管 288 25 25% 300 直管阻力 局部阻力 按 15% 計(jì)算 總阻力 二、瓦斯泵流量計(jì)算 瓦斯泵壓力 瓦斯泵壓力按下式計(jì)算： H 泵 ＝ （ H 摩 ＋ H 吸 ＋ H 排 ） ??????? (354) 式中： H 泵 — 瓦斯泵總負(fù)壓， Pa； H 吸 — 要求孔口抽采負(fù)壓，高負(fù)壓抽方式取 13000Pa，低負(fù)壓抽方式取 8000Pa； H 排 — 瓦斯泵瓦斯排放管出口的正壓，由于瓦斯沒有利用，正壓較小，即取 2021Pa。/min) 氣體流速V(m/s) 計(jì)算管徑 (mm) 管材內(nèi)徑(mm) 備注 高負(fù)壓 主管 40% 10 121 200 回風(fēng)井主管 分管 1 40% 10 89 150 工作面支管 低負(fù)壓 主管 25% 10 200 回風(fēng)井主管 分管 1 25% 10 150 工作面支管 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 22 二、抽采管路管材選擇 礦井高低負(fù)壓兩趟瓦斯抽采管路，建議選用具有煤安標(biāo)志、 防腐的PVC 塑管 為瓦斯抽采管道 。地面及回風(fēng)斜井內(nèi)布置瓦斯主管，采面回風(fēng)巷、采面運(yùn)輸巷、掘進(jìn)工作面布置瓦斯支管。 新建瓦斯抽采系統(tǒng)的礦井，必須經(jīng)具有相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行可行性論證，由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人組織瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)。 第三章 瓦斯抽采系統(tǒng) 第一節(jié) 瓦斯抽采系統(tǒng)的選擇原則 對于煤與瓦斯突出礦井或高瓦斯礦井，瓦斯抽采系統(tǒng)是為消除采掘工作面煤與瓦斯突出危險(xiǎn)及解決高瓦斯礦瓦斯超限問題所建立的瓦斯抽采方法、抽采設(shè)備及抽采管道組成的系統(tǒng)總和。 ③ 礦井瓦斯抽采量 采面防突抽采量為 ，掘進(jìn)防突抽采量 ， 則 高負(fù)壓抽采量為 ，綜合選取 5m3/min 進(jìn)行抽采設(shè)備的選型 。本次設(shè)計(jì)在采掘作業(yè)前將煤層瓦斯含量降至 m3/t 以下作為防突指標(biāo)，開采 M27 煤層時(shí)主要采用抽采消突。 其中：采煤工作面瓦斯涌出量為 21m3/t、絕對瓦斯涌出量為 ； 2 個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為 2 5=；礦井相對瓦斯涌出量為 ，礦井絕對瓦斯涌出量為 。 礦井瓦斯涌出量 礦井瓦斯涌出量按下式計(jì)算 ： 式中： q 井 — 礦井相對瓦斯涌出量， m3/t； q 區(qū) — 第 i 個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量， m3/t； A0i— 第 i 個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量， t； K‘ — 已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，查表取。 Ai— 第 i 個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量， t。 ② 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測 q 掘 ＝ Dvq o(2 1)+Svγ(Wo Wc) 式中： q 掘 — 掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量， m3/min； D— 巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度， m；對于薄及中厚煤層取 2m； V— 巷道平均掘進(jìn)速度， ； L— 巷道長度， m； qo— 煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度，（ m2/min）； qo＝ [(Vr)2+]W o Vr— 煤中揮發(fā)分含量，％； S— 掘進(jìn)巷道煤斷面積， m2； W0— 煤層瓦斯原始含量， m3/t； WC— 煤層殘存瓦 斯含量， m3/t； γ — 煤的密度， t/ m3； 單個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算見表 316。 mi—— 第 i 個(gè)鄰近層煤層厚度， m。 W1=??ni Ali1 Xli W2=??nj iA1 2 X2i A1i_____礦井每一個(gè)可采煤層的煤炭儲量，萬 t； X1i_____每一個(gè)可采煤層相應(yīng)的瓦斯含量， m3/t； A2i_____可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一個(gè)不可采鄰近煤層的煤炭儲量，萬 t； X2i_____可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)每一個(gè)不可采鄰近煤層相應(yīng)的瓦斯含量， m3/t； 可采煤層瓦斯儲量 W1 ，萬 m3； 不可采煤層瓦斯儲量暫按可采煤層的 20%進(jìn)行計(jì) 算， W2， 萬 m3； 圍巖瓦斯儲量 W3=(W1+W2) 15%,萬 m3 礦井瓦斯儲量： WK＝ W1+W2+W3，萬 m3。b 一般為 ～5MPa1,取值 3 MPa1； P ──煤層絕對瓦斯壓力； 取 dA ──煤的灰分； adM ──煤的水分； ? ──煤的孔隙率， m3/ m3，查表取值 ； ? ──煤的容重 (假比重 )， 。 瓦斯壓力為： — 。 第二節(jié) 瓦斯儲量及涌出量計(jì)算 一、礦井瓦斯壓力計(jì)算 瓦斯壓力是標(biāo)志煤層瓦斯流動(dòng)特性和賦存狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)?？刹擅簩泳鶠榫弮A斜煤層， M23 號煤層距 M27 號煤礦 29m。 煤的自燃傾向及煤塵爆炸危險(xiǎn)性 根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室 2021 年 11 月鑒定， 該 礦 井 M1 M2M2 M30 煤層煤塵無爆炸危險(xiǎn)性； M1 M2 M2 M30 號煤層自燃傾向?yàn)槿悾ú灰鬃匀济簩樱?。采?DZ22單體液壓支柱配 HDJA1000 金屬鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)。一臺工作，一臺備用。水平標(biāo)高 +1400m。開拓巷道布置，設(shè)計(jì)確定自原主斜井東南 約 50 米處新布置一主斜井，井口標(biāo)高為 +1472 米，主斜井一次至 M23 煤層，井底標(biāo)高為 +1400 米，沿煤層走向布置運(yùn)輸大巷；利用該礦原主斜井改造為行人平硐兼安全出口，在行人平硐內(nèi) 224m 處新掘暗行人斜井至 +1400 米，距運(yùn)輸大巷 20m 與其同向布置巖石行人大巷。 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo) 表 131 點(diǎn) 號 X 坐標(biāo) Y 坐標(biāo) 0 2953323 35574062 1 2953717 35573456 2 2954899 35573897 3 2954323 35574675 面 積 擬采礦標(biāo)高 由 +1600m 至 +1260m 二、儲量 地質(zhì)儲量 根據(jù)貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地球物理地球化學(xué)勘查院 2021 年 8月提交的《貴州省織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦資源儲量核實(shí)報(bào)告》，及貴州省國土資源廳黔國土資儲備字【 2021】 325 號文件“關(guān)于《貴州省織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦資源儲量核實(shí)報(bào)告》礦產(chǎn)資源儲量評審備案證明，截至 2021年 8 月 16 日，核實(shí) M1 M2 M2 M30 煤層保有資源量為(122b+333+334？） 553 萬噸，其中：（ 122b） 12 萬噸；（ 333） 363 萬噸；（ 334）？ 178 萬噸。北東向剪節(jié)理延伸長，節(jié)理面平直緊閉；北西向張節(jié)理延伸短，對巖石完整性破壞較大?！?87176。傾角 70176。 二、地質(zhì)構(gòu)造 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 7 礦區(qū)位于貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)西部，阿弓向斜北東 段，綺陌背斜北西翼，一般 15176。 第一段 (Tlyl)：下部由土黃、褐黃色薄層鈣質(zhì)粉砂巖一灰、淺灰色薄至中厚層含泥質(zhì)灰?guī)r組成，上部由褐黃色薄層粉砂質(zhì)粘土巖或粘土質(zhì)粉砂巖一灰、淺灰色薄層至中厚層泥晶灰?guī)r或含泥質(zhì)灰?guī)r組成，厚 左右。 4）、二疊系上統(tǒng)長興組 (P3c) 分布于礦區(qū)西部。含煤 10 余層，可采煤層 1— 5 層，單層厚 ～ ，礦區(qū)內(nèi)為局部可采。含煤 10～ 20 余層，多以薄層煤為主，單層厚 — ，可采煤 1～ 3 層，煤層厚 ～ 。含煤6～ 14 層，其中以 M2 M2 M30 為可采煤層。出露厚度大于 200m。礦井已形成井上、下供電系統(tǒng)，地面變電所、主排水泵房、主通風(fēng)機(jī)、主井絞車房、瓦斯抽采泵、主運(yùn)輸系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)雙回路供電。永興煤礦 技改 后，對本地區(qū)市場而言有電廠和其他燃煤用戶，對省外市場來說有 云南 、重慶、湖南、兩廣及海南省等。 三、水系 礦區(qū)范圍內(nèi)無較大的水源地分布，僅有零星泉水點(diǎn)或水點(diǎn)可供利用。 本次設(shè)計(jì)暫未作瓦斯利用設(shè)計(jì)，待后應(yīng)根據(jù)情況請有資質(zhì)單位作瓦斯利用專題設(shè)計(jì)。 通過建立瓦斯抽采系統(tǒng)，將使貴州省織金縣永興煤礦在生產(chǎn)中的安全更加穩(wěn)定可靠，能夠有效治理瓦斯、減少煤與瓦斯突出的可能，確保礦井安全生產(chǎn)，安全效益十分明顯。 六、瓦斯抽采的可行性 按抽采瓦斯來源分類可分為開采層抽采、采空 區(qū)抽采、采鄰近層抽采和圍巖抽采四類； 抽采瓦斯可分為開采層未卸壓抽采、采層卸壓抽采、鄰近層抽采和圍巖瓦斯抽采法四種；抽采工藝（或鉆孔布置）可分為多種抽采方式。 1《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》（ 2021） 四、礦井簡介 織金縣永興煤礦屬于織金縣所轄， 企業(yè)性質(zhì)為 國有企業(yè) ，為技改礦井，礦井位于織金縣綺陌鄉(xiāng)。為保障礦井安全、高效生產(chǎn)，根據(jù)貴州省織金縣永興煤礦的委托，貴州豐順礦山安全生產(chǎn)技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司編制本瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。 二、任務(wù)來源 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》（ 2021）有關(guān)規(guī)定和 2021 年 7 月國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 (國家煤礦安全監(jiān) 察局 )發(fā)布的第五號令第十條，高瓦斯礦井應(yīng)建立瓦斯抽采系統(tǒng)。 2021 年 7 月國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 (國家煤礦安全監(jiān)察局 )發(fā)布的《煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定》（ ） ； 《采礦工程設(shè)計(jì)手冊》（ 202 5）； 《礦井抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ MT501896） 《礦井通風(fēng)安全裝備標(biāo)準(zhǔn)》（ MT/T501696）； 1《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（ AQ10262021）； 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 2 1《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》（ AQ10182021）； 1《瓦斯抽采用熱導(dǎo)式高濃甲烷傳感器》（ AQ62042021）； 1《礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)管理規(guī)范》； 1貴州省織金縣永興煤礦的委托書。本設(shè)計(jì)建議建立地面永久性瓦斯抽采系統(tǒng)。 本項(xiàng)目屬安全投入，不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益，其效益主要體現(xiàn)在間接經(jīng)濟(jì)效益、安全效益、社會(huì)效益方面。 礦井瓦斯資料比較少，本次設(shè)計(jì)只對礦井今后需解決的安全工程進(jìn)行瓦斯抽采設(shè)計(jì)，建議國家相關(guān)部門加大對貴州省織金縣永興煤礦的安全投入，同時(shí)本礦自身應(yīng)加強(qiáng)搜集本礦的瓦斯資料、地質(zhì)資料及安全投入、進(jìn)一步健全礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)，提高生產(chǎn)礦井的安全可靠性。 二、地形地貌 區(qū)域地貌屬構(gòu)造剝蝕山地地貌，區(qū)域溝谷縱橫，海拔標(biāo)高一般1676m～ 1560m，海拔標(biāo)高最高為 +，最低為 +，相對最大高差為 ，一般為 116m，屬山區(qū)丘陵地帶。 六、現(xiàn)有煤炭運(yùn)銷和經(jīng)濟(jì)效益情況 貴州省煤炭遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求。 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 5 七、現(xiàn)有電源情況 礦井采用兩回路 10KV 電源供電，一回引自引自織金城關(guān)鎮(zhèn)金風(fēng)35/10kv 變電站，另一回引自織金城關(guān)鎮(zhèn)三道坡 35/10kv 變電站，地面安裝 GF（ 380v）柴油發(fā)電機(jī)一臺， KTAA19G6A（ 660v）柴油發(fā)電機(jī)一臺，礦井生產(chǎn)及生活用電可得到保證。為灰色厚層含燧石團(tuán)塊生物灰?guī)r一淺灰色厚層塊狀蜓灰?guī)r組合。 (1)第一段 (P311) 下部為灰色粘土巖偶夾泥質(zhì)灰?guī)r及煤層組合，中部為灰、黑灰色炭質(zhì)粘土巖 — 煤層組合，上部為中厚層巖屑砂巖 — 粘土巖 — 煤層組合。 (2)第二段 (P312) 下部為灰色粘土巖一煤層組合，中部為灰色泥質(zhì)粉砂巖一煤層組合，織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 6 上部為灰、深灰、黃灰色薄層粘土巖一煤層組合。 (3)第三段 (P3l3) 下部為灰色薄層粘土巖一煤層組合，上部為灰色中厚層含硅、泥質(zhì)灰?guī)r一黃綠、灰褐色薄層粉砂質(zhì)粘土巖一粘土巖 一煤層組合。由灰、深灰、黑灰色薄至中厚層硅質(zhì)灰?guī)r質(zhì)硅質(zhì)巖— 鈣質(zhì)硅質(zhì)巖 — 凝灰質(zhì)粘土巖或頁巖組成，厚 2～ 8m。由鈣質(zhì)砂巖、粘土巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r組成，據(jù)巖類組合特征分為三段，礦區(qū)內(nèi)只有第一段，分布于礦 區(qū)北西部外圍，與下伏大隆組呈整合接觸。與下伏地層呈角度不整合接觸。 F1：逆斷層，傾向 220176。傾角 82176。節(jié)理裂隙：礦區(qū)內(nèi)節(jié)理較發(fā)育，主要有北東向、北西向兩組。各可采煤層的主要特征見下表： 可 采 煤 層 特 征 表 表 121 地層 層位 煤層 編號 厚度 （ m） 平均 厚度 （ m） 穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu) 備 注 P2l M16 — 穩(wěn)定 簡單 下距 M23 煤層 48m M23 較穩(wěn)定 較簡單 下 距 M27 煤層 29m M27 — 較穩(wěn)定 較簡單 下 距 M30 煤層 6m M30 — 較穩(wěn)定 較簡單 下 距 茅口組頂界 40m 四、煤質(zhì) 可