【正文】
相處雖短,情誼無(wú)限。然而正是這兩點(diǎn)才造就了千百萬(wàn)扎扎實(shí)實(shí)、兢兢業(yè)業(yè)的工程技術(shù)人員。――必須有安全管理措施。放空管設(shè)置在泵的進(jìn)、出口,管徑應(yīng)大于或等于泵的進(jìn)、出口直徑,放空管的管口要高出泵房房頂3m以上。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。7 安全技術(shù)措施 抽放系統(tǒng)及井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站安全措施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定出如下安全措施:1)抽放鉆場(chǎng)、鉆孔施工防治瓦斯措施。 圖64 2BE1水環(huán)真空泵系列型譜圖 輔助設(shè)備抽放管路附屬裝置及設(shè)施安裝應(yīng)符合以下要求:——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;——抽放鉆場(chǎng)、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當(dāng)距離(間距一般為200m~300m,最大不超過(guò)500m)應(yīng)設(shè)置放水器;——在抽放管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測(cè)壓裝置;——抽放管路分岔處應(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;——地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在地表下用不燃性材料砌成,不透水的觀察井內(nèi),其間距為500m~1000m。回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)流量不受阻力變化的明顯影響,接近一個(gè)常數(shù);運(yùn)行穩(wěn)定,供氣均勻,效率高,便于保養(yǎng);相同功率,流量和壓力的瓦斯泵成本只是離心泵的7080%檢修工藝復(fù)雜,機(jī)械加工要求較高;運(yùn)轉(zhuǎn)中噪音大;壓力高時(shí),漏氣大,磨損較嚴(yán)重;轉(zhuǎn)子表面易粘灰塵,需定期清洗因壓力改變時(shí)流量不變,故適用于用戶要求流量穩(wěn)定的工藝過(guò)程;適用于瓦斯流量大(1600 m3/min),負(fù)壓高(2000090000Pa)的抽放瓦斯礦井;空氣冷卻的鼓風(fēng)機(jī)適用于缺水的地方水環(huán)式真空壓縮機(jī)真空度高,且可正壓輸出;工作水不斷帶走氣體壓送時(shí)產(chǎn)生的熱量,泵題不會(huì)升溫,當(dāng)抽出瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸界限時(shí),也沒(méi)有爆炸危險(xiǎn);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,平穩(wěn),供氣均勻;將負(fù)壓抽出和正壓輸出合二為一,一般不需另設(shè)正壓輸出設(shè)備需要提供工作水 m3/min,適用范圍廣,煤層透氣性低,管路阻力大,需要高負(fù)壓抽放的礦井;適用于負(fù)壓抽出瓦斯;適用于瓦斯?jié)舛冉?jīng)常變化的礦井,特別適用于濃度變化較大的鄰近層抽放礦井往復(fù)式壓氣機(jī)最大特點(diǎn)是加壓能力大,最大出口壓力可達(dá)800kPa;流量只與轉(zhuǎn)數(shù)成正比,而與壓力無(wú)直接關(guān)系機(jī)械體積大,重量大,占地多,造價(jià)高;供氣不均勻,有沖擊震動(dòng)和脈動(dòng);有曲柄,聯(lián)桿裝置,不能直接與電動(dòng)機(jī)連接,轉(zhuǎn)速低;活塞與氣缸經(jīng)常摩擦,磨損快適用于輸出流量不大(50 m3/min以下),但需要高壓(400600 kPa),輸送瓦斯的礦井;只用于正壓輸送瓦斯,不能作為負(fù)壓抽出瓦斯用根據(jù)抽放設(shè)備必須產(chǎn)生的流量、壓力、抽放設(shè)備可選用回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)和水環(huán)式真空泵兩種方案。 (614)式中 H—瓦斯抽放壓力,Pa;—井下負(fù)壓段管路全部阻力損失,Pa;—井上正壓段管路全部阻力損失,Pa;K—壓力備用系數(shù),取K=;—井下負(fù)壓段管路摩擦阻力損失,Pa;—井下負(fù)壓段管路局部阻力損失,Pa;—井下抽放鉆場(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≥13kPa;對(duì)于卸壓煤層可取≥;對(duì)于采空區(qū)瓦斯抽放,孔口負(fù)壓不可太高,以免引起采空區(qū)煤的自燃;—井上正壓段管路摩擦阻力損失,Pa;—井上正壓段管路局部阻力損失,Pa;—用戶在瓦斯出口所需的正壓,Pa;—井上、下管路最大總摩擦阻力損失,Pa;—井上、下管路最大總局部阻力損失,Pa。直管段管路總阻力:H1==5166+2815=7981(Pa) (2)局部阻力抽放系統(tǒng)的局部阻力為:Hj=798115%=(Pa)(3)抽放系統(tǒng)最大管網(wǎng)阻力抽放管路系統(tǒng)最大管網(wǎng)阻力為:HZ=7981+=(Pa)對(duì)于上隅角與埋管抽放阻力計(jì)算其管路最長(zhǎng),阻力最大的是總干管從地面瓦斯泵房經(jīng)己四采區(qū)風(fēng)井到回風(fēng)石門,再由回風(fēng)下山到己15工作面回風(fēng)巷(上順槽)抽放分管采煤工作面的管路。己1617支管下:D= (67)(m)管路選用DN300mm無(wú)縫鋼管做為己1617采面下順槽抽放瓦斯管。各抽放管路均選用熱軋無(wú)縫鋼管。:地面管路布置:——不得將抽放管路和自來(lái)水管、暖氣管、下水道管、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);——主干管應(yīng)與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結(jié)合;——抽放管道與地上、下建(構(gòu))筑物及設(shè)施的間距,應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定;——瓦斯管道不得從地下穿過(guò)房屋或其它建(構(gòu))筑物,一般情況下也不得穿過(guò)其它管網(wǎng),當(dāng)必須穿過(guò)其它管網(wǎng)時(shí),應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。因此,在掘進(jìn)過(guò)程中,對(duì)順槽掘進(jìn)進(jìn)行超前卸壓抽采。)180900280903809048090580903580902圖51 己15煤層鉆場(chǎng)位置(3)封孔聯(lián)網(wǎng)封孔工藝:根據(jù)封孔效果及封孔程序的難易程度選擇聚胺酯封孔方法,封孔深度5m,封孔管采用對(duì)接2寸鐵管,封孔管外接孔板和閥門,然后用2寸軟管直接與主抽放干管連接。(3)封孔聯(lián)網(wǎng)封孔工藝:根據(jù)封孔效果及封孔程序的難易程度選擇聚胺酯封孔方法,封孔深度5m,封孔管采用對(duì)接2寸鐵管,封孔管外接孔板和閥門,然后用2寸軟管直接與主抽放干管連接。瓦斯抽放方法及各方法的抽放率詳見(jiàn)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》附錄B。綜合鄰近生產(chǎn)礦實(shí)測(cè)指標(biāo)和實(shí)際抽放效果,可說(shuō)明本礦瓦斯抽放是可行的。q=+++=。根據(jù)礦方提供的資料,己三采區(qū)己15煤層與己1617煤層相距5m,瓦斯相對(duì)涌出量的60%涌入己15煤層采空區(qū),而在己四采區(qū)兩煤層相距11m,所以,預(yù)計(jì)己1617煤層瓦斯涌出量的約40%涌入己15煤層采空區(qū)。綜上所述,從礦井安全生產(chǎn)方面考慮,建立己四采區(qū)瓦斯抽放系統(tǒng)是十分必要的。抽放率為35%。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》:瓦斯抽出率:——預(yù)抽煤層瓦斯的礦井:礦井抽出率應(yīng)不小于20%,回采工作面抽出率應(yīng)不小于25%;——鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井:礦井抽出率應(yīng)不小于35%,回采工作面抽出率應(yīng)不小于45%;——采用綜合抽放方法的礦井:礦井抽出率應(yīng)不小于30%;——煤與瓦斯突出礦井:預(yù)抽煤層瓦斯后。二、煤層瓦斯含量;~。C,PH試紙呈淺黃色,PH值為6~7,呈中性偏弱酸。己組煤層底板隔水層為己組煤層底板厚約10m左右的砂質(zhì)泥巖、泥巖隔水層和L2~L5之間的砂質(zhì)泥巖段隔水層,前者一般可阻斷L2灰?guī)r水直接進(jìn)入礦坑,后者一般可阻斷L2與L7灰?guī)r水之間的水力聯(lián)系,太原組底部的鋁土質(zhì)泥巖厚度穩(wěn)定,可阻斷寒武系灰?guī)r水。見(jiàn)表2表23。己1617煤層呈塊狀、片狀、粉末狀,~,含夾矸0~3層,大部分地段為一層夾矸,局部夾矸較厚,4820孔、造成己16與己17分層;4714714819孔揭露己17底部由1~2層薄層夾矸和薄煤組,雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但對(duì)實(shí)際生產(chǎn)沒(méi)有影響。底部砂巖俗稱四底砂巖(K7),層位穩(wěn)定,是劃分三、四煤段的標(biāo)志層,K7距丁56煤層一般40m左右。上部灰?guī)r段:~33m,平均18. 0m,由LL2灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖組成,L1為泥灰?guī)r,L2灰?guī)r為深灰色,含豐富的方解石脈,常見(jiàn)化石為蜒類和足類。0~35470 地層己四采區(qū)地層從老到新為:寒武系固山組、上石炭太原組、二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組、平頂山砂巖、第四系黃土坡沙礫石,其中太原組、下石盒子組、上石盒子組為含煤地層,含煤21~56層,~,其中可采煤層七層,分別為庚己161己1戊9戊丁5丙3。0~15430DF3正斷層北西北東65176。表21 采區(qū)斷層特征表斷層名稱性質(zhì)走向傾向傾 角(176。(二)斷層鍋底山正斷層:鍋底山斷層為五礦己四采區(qū)南部及西部邊界斷層,是控制該地區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造,47勘探線以東走向312176。(一)褶皺諸葛廟背斜軸部位于4618孔、45′23孔、45′7孔一線,向北傾伏,軸向350176?!?95176。先后受到中岳期、懷遠(yuǎn)期、加里東期、印支期、燕山期和喜馬拉雅山期六次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。山澗河谷平原全部為耕地,表土厚,土質(zhì)好,糧食作物以小麥為主,其次有玉米,大豆、紅薯。歷年最大蒸發(fā)量2825mm,蒸發(fā)量大于降雨量。連接京廣、焦枝兩大干線的孟(廟)~寶(豐)支線和礦區(qū)鐵路專用線與礦井工業(yè)廣場(chǎng)鐵路接軌,鐵路運(yùn)輸已形成。地溫:~℃以上,400~800m為二級(jí)熱害區(qū),℃/百米。主要隔水層為己組地板10m左右的粉細(xì)砂巖,砂質(zhì)泥巖隔水層,和L2~ L5間砂泥巖段隔水層,及庚組煤層底板L7白云質(zhì)灰?guī)r含水層間的泥巖,砂質(zhì)泥巖隔水層。五礦由原平頂山礦務(wù)局1956年報(bào)煤炭工業(yè)局立項(xiàng),經(jīng)煤炭工業(yè)部批準(zhǔn)建設(shè),1956年10月開工建設(shè)。由于瓦斯事故的危害極大,消除瓦斯事故隱患需要花費(fèi)較多的時(shí)間和費(fèi)用,而瓦斯災(zāi)害事故的威脅也極大限制了煤礦生產(chǎn)規(guī)模,生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效率的提高。s coal industry is a key issue.Pingmei Minmetals had four mining area in gas tank design uses a play up and down along the bedding parallel to nonpallel boring, and high level borehole in gob drainage pipe, drainage in the upper corner of a bination of gas drainage method , he can ensure that the excavation work under the conditions of low gas content of the work, to create a safe working environment for mining, pumping gas costs are relatively low.According to Minmetals had four mining areas Pingmei all the information of the rational design of bination of gas drainage, process parameters, such as drainage effect evaluation technology is necessary, be able to mine gas drainage and scientific management, production planning the scientific establishment and strict implementation of plans to provide the necessary scientific basis, but also ensure safety in production, improve efficiency and effective means of production efficiency.Keywords:gas drainage; nonpallel boring; high level borehole目錄1 緒論 1 概述 1 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 2 抽采效果預(yù)計(jì) 22 礦井概況 3 井田概況 3 井田地質(zhì)特征 53 礦井瓦斯賦存 17 煤層瓦斯基本參數(shù) 17 采區(qū)瓦斯儲(chǔ)量 174 瓦斯抽放的必要性和可行性論證 21 瓦斯抽放的必要性 21 瓦斯抽放的可行性 275 抽放方法 28 規(guī)定 28 采區(qū)瓦斯來(lái)源分析 28 抽放方法選擇 29 鉆孔及鉆場(chǎng)布置及封孔方法 306 瓦斯抽放管路系統(tǒng)及設(shè)備選型 35 抽放管路選型及阻力計(jì)算 35 瓦斯抽放泵選型 43 輔助設(shè)備 497 安全技術(shù)措施 50 抽放系統(tǒng)及井下移動(dòng)抽放瓦斯泵站安全措施 50 地面抽放瓦斯站安全措施 508 致 謝 52參考文獻(xiàn) 531 緒論 概述五礦位于平頂山礦區(qū)西部,是平煤天安煤業(yè)股份有限公司所屬大型礦井之一,行政區(qū)劃分屬平頂山市和寶豐縣管轄。五礦水文地質(zhì)條件復(fù)雜?!?,~。 礦井瓦斯抽采量礦井瓦斯抽采量包括綜采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)、老空區(qū)等地點(diǎn)瓦斯抽采量。 地表水井田范圍內(nèi)無(wú)天然河流和水庫(kù),區(qū)內(nèi)山間沖溝發(fā)育,有季節(jié)性溪水注入沙河、汝河,地表排泄條件良好。丘陵地區(qū)荒坡和植被面積大,耕地面積小。北翼己組煤開采6kW電源來(lái)自六礦北風(fēng)井35kW降壓站,六礦北風(fēng)井電源引自謝莊降壓站,用雙回路LGJ95導(dǎo)線聯(lián)接,六礦北風(fēng)井降壓站內(nèi)有兩臺(tái)8000kVA變壓器(35/)、9臺(tái)高壓開關(guān)柜。如七里店斷層、白石溝逆斷層、任店斷層、鍋底山正斷層和九里山斷層。以西折轉(zhuǎn)為350176。軸部延伸800m左右,山莊二號(hào)背斜位于山莊以南,軸向過(guò)46′23孔,方位273176。通過(guò)三維地震勘探,F(xiàn)5斷層與以前提供的地質(zhì)資料相比有了變化,原資料中的F8斷層沒(méi)有出現(xiàn),另外又發(fā)