【正文】 局部阻力計算 .................................................................................................. 18 抽放管道總阻力 .............................................................................................. 18 瓦斯泵流量和壓力計算 ............................................................................................ 19 瓦斯泵流量計算 .............................................................................................. 19 瓦斯泵壓力計算 .............................................................................................. 20 瓦斯泵選型確定 ........................................................................................................ 20 瓦斯泵類型 ...................................................................................................... 20 6 工作面瓦斯抽放安全技術措施 .......................................................................................... 23 應根據(jù)實際情況制定出安全措施 ............................................................................ 23 井下移動抽放瓦斯泵站要求 .................................................................................... 23 地面抽放瓦斯站安全措施 ........................................................................................ 23 結 論 .................................................................................................................................... 25 參考文獻 .................................................................................................................................. 27 附 錄 ...................................................................................................................................... 29 六盤水師范學院礦業(yè)工程系課程設計 第 1頁 1 采區(qū)工作面概況 采區(qū)位置范圍、地質條件 D5 礦 1煤層平均厚度為 4m，賦存穩(wěn)定，平均傾角為 10176。 煤層瓦斯參數(shù)和抽放瓦斯參數(shù) 本煤層瓦斯含量為 ，煤的密度為 。 采區(qū)和工作面巷道布置、采煤方法 采區(qū)采面工作面采用走向長壁全部跨落頂板管理法，工作面后退式傾斜一次采全高，巷道布置如圖 所示。 六盤水師范學院礦業(yè)工程系課程設計 第 2頁 圖 巷道布置圖 六盤水師范學院礦業(yè)工程系課程設計 第 3頁 2 瓦斯儲量計算、抽放瓦斯必要性論證 煤層瓦斯儲量計算 根據(jù)已知條件： 1煤層原始瓦斯含量為 ，煤的密度為 ，可以得到可采層瓦斯儲量，公式如下： 可采層瓦斯儲量： ?????? DHLQW （ 21） 式中： W——本工作面瓦斯儲量； Q——1 號煤原始瓦斯含量， 179。/t； q ——煤層理論相對瓦斯涌出量， m179。 六盤水師范學院礦業(yè)工程系課程設計 第 4頁 表 純煤的殘存瓦斯含量取值 [8] 揮發(fā)分（ Vr） /% 6～ 8 8～ 12 12～ 18 18～ 26 26～ 35 35～ 42 42～ 56 Wc[m3/（ ） 1] 9～ 6 6～ 4 4～ 3 3～ 2 2 2 2 注：煤的殘存瓦斯量亦可近似地按煤在 壓力下的瓦斯吸附量取值。/t 本工作面理論最大瓦斯涌出量可用下面公式計算： QMax =qLHDρ （ 23） 式中： QMax ——工作面理論最大瓦斯涌出量， m3； q ——煤層理論相對瓦斯涌出量， m179。/min QMax工作面理論最大瓦斯涌出量， 11840400m3 Q 絕 =11840400 /(2460330)= (m179。 （三） 開采具有煤與瓦斯突出危險煤層。 （一）采掘工作面最大供風量計算 根據(jù)采煤工作面巷道面積 S= 4m/s，計算理論最大供風量。 Qp=Q 供 C =1500% =12m3/min 而采煤工作面絕對瓦斯涌出量為 ，如不抽放瓦斯 ，則工作面的瓦斯?jié)舛葘⒊蓿行璩榉磐咚沽?Q 剩 ＝ Q 絕 Qp==持 %。d）， 1 號煤屬于較難抽采煤層 ，我們要選取合適的抽采方案來防治采掘工作面的瓦斯超限。 根據(jù)《 MT501896 礦井瓦斯抽放工程設計規(guī)范》第 條規(guī)定：選擇抽放瓦斯方法，應根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯基礎參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。 二、抽放瓦斯站的建設方式，應經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。 一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。據(jù)測定結果，孔徑由 73mm提高到 300mm，鉆孔的暴露面積增至 4 倍，而鉆孔抽放量僅增至 倍，而日本赤平煤礦孔徑由 65mm 增至 120mm，抽放瓦斯量增加到 倍。本煤層的傾向長度為 150m，為了達到好的抽放效果，我們把鉆孔從進風巷和回風巷順煤層打入，進風巷打入的鉆孔的長 度為 80m，回風巷打入的鉆孔的長度為 90m。一些礦井提高抽放負壓，抽放瓦斯量增大，但是也有的礦井抽放負壓增加，抽放 量變化不大。 單排鉆孔數(shù) Ndr＝﹙ ls－ 10﹚ /d＋ 1=（ 130010） /2 +1 = 646 鉆孔排數(shù) Np Np≥h/d=4/2=2,所以本設計鉆孔排數(shù)取 3。； 抽放管路系統(tǒng)宜沿回風巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置；若設于主要運輸巷內(nèi)，在人行道側其架設高度不應小于 ，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應滿足檢修要求；抽放瓦斯管件的外緣距巷道壁不宜小于 ； 當抽放設備或管路發(fā)生故障時，管路內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機電硐室內(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，變徑時必須設過渡節(jié)。 第 條：地面管路布置： 不得將抽放管路和自來水管、暖氣管、下水道管、動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設在同一條地溝內(nèi)； 主干管應與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結合； 抽放管道與地上、下建 (構 )筑物及設施的間距，應符合《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》的有關規(guī)定； 瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建 (構 )筑物，一般情況下也不得穿過其它管網(wǎng)，當必須穿過其它管網(wǎng)時，應按有關規(guī)定采取措施 [9]。 Q 混風 =QhNMldr/(100Cep)=103193890/（ 100)= m3/min 可得： ??? VQD 六盤水師范學院礦業(yè)工程系課程設計 第 15 頁 根據(jù)計算風巷支管選擇直徑為 Φ200 無縫鋼管 ， 壁厚可選擇 10mm。 根據(jù)上式計算得 Δ=γ= 六盤水師范學院礦業(yè)工程系課程設計 第 18 頁 表 不同管徑的系數(shù) K0 值 [10] 通稱管徑(mm) 15 20 25 22 40 50 K0值 通稱管徑(mm) 70 80 100 125 150 150 K0值 由于所選管徑都大于 150mm，所以 k0取 。 Qemax =Q 混總 = Q 混機 + Q 混風 = m3/min+ m3/min = m3/min m i n/1 5 8 . 1 4)( 6 .91001003m a xmXKQ Q eps???????? ? 瓦斯泵壓力計算 瓦斯抽放泵的壓力是克服瓦斯從井下抽放孔口起，經(jīng)抽放管路到抽放泵，再到釋放點所產(chǎn)生的全部阻力損失 [17]。 最后選定 2BE1 3561 型 其吸入負壓氣量最大 m3/min。 二、管路防腐蝕、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底鼓措施。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風道或分區(qū)回風道；已建永久抽放系統(tǒng)的礦井，移動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稀睹旱V安全規(guī)程》第一百四十八條規(guī)定 [13]。移動抽放泵站排到巷道內(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)。 三、井下移動瓦斯抽放泵站必須實行 “三專 ”供電，即 專用變壓器、專用開關、專用線路 [13]。 泵房內(nèi)電氣設備、照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型；站房必須有直通礦調(diào)度室的電話； 抽放站應有供水系統(tǒng)。 抽放瓦斯泵必須有前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施。 根據(jù)所計算的 抽放瓦斯泵的額定流量為 和 瓦斯泵的壓力 選出瓦斯泵類型 ， 根據(jù)鉆孔抽采瓦斯的優(yōu)缺點及適用條件 最終采取的是 順層鉆孔抽采 方法 。/min，鉆孔直徑為 89mm，進風巷打入的鉆孔長度為 80m，回風巷打入的鉆孔長度為 90m， 鉆孔間距為 2m，封孔長度為 6m，單排鉆孔數(shù) 646，鉆孔 3 排，總鉆孔數(shù) 3876，鉆孔總長度為 329460m， 百米鉆孔瓦斯抽放量為 103m3/，機巷和風巷支管管徑均為Φ200 無縫鋼管 ， 壁厚 10mm，采區(qū)回風巷干管直徑為 Φ275 無縫鋼管 ， 壁厚 10mm，抽放管道總阻力為 ，抽放瓦斯泵的額定流量為 ，瓦斯泵的壓力為 ,選用 2BE1 3561 型 瓦斯泵， 其吸入負壓氣量最大 m3/min， 電機功率為185KW，配套電機型號 Y315L24， 設計抽放時間為一