【正文】 表81 抽放瓦斯隊伍人員配備表 （單位：人）序號工種名稱出勤人數(shù)在籍系數(shù)在籍人數(shù)一班二班三班合計1正、副隊長112技術(shù)員113井下觀測工14泵站值班人員1113 35電氣檢修工116機械檢修工 7其它人員合計7 投資瓦斯抽放所需主要設(shè)備、材料及資金估算見表82。地面抽放管路檢測監(jiān)控參數(shù)：進氣管負(fù)壓、瓦斯?jié)舛?、瓦斯流量等、排氣管正壓以及抽放泵軸溫、循環(huán)冷卻水溫、泵房室內(nèi)瓦斯?jié)舛取DVI型抽放泵自帶瓦斯傳感器及瓦斯斷電儀，泵房內(nèi)環(huán)境瓦斯?jié)舛瘸蓿勺詣訑嚯?，確保安全。為防止底鼓折損管路，管道都用墩垛墊起。發(fā)現(xiàn)異常立即停止運轉(zhuǎn)，查清故障原因并立即向調(diào)度匯報。注意聽泵和電機的聲音，異常要立即停機檢查。二、規(guī)章制度井下規(guī)章制度(1)凡進行瓦斯抽放的工作面，必須有設(shè)計說明書；(2)新采區(qū)（新工作面）移交前，必須按照規(guī)定完成敷設(shè)抽放管路的工作；(3)敷設(shè)抽放瓦斯管道的巷道，要經(jīng)常排出積水，保證抽放管路不被水淹；(4)敷設(shè)抽放管路的巷道，必須經(jīng)常維護，保證抽放管路不被砸壓或嚴(yán)重漏氣；(5)新安裝的瓦斯抽放管路，要進行漏氣試驗；(6)要建立瓦斯抽放觀測制度，井下各點的瓦斯?jié)舛?、抽放?fù)壓、抽放量每天測定一次，三天進行一次全面觀測。為此礦應(yīng)成立專業(yè)瓦斯抽放組，負(fù)責(zé)鉆孔施工、敷設(shè)管路、密閉施工等日常工程和日常瓦斯抽放參數(shù)測定工作。此外要求不間歇供水，對水泵性能要求較高。 對泵供水有兩個作用，一個是使泵產(chǎn)生真空，同時起冷卻軸溫的作用。根據(jù)礦井目前供電情況，由地面變壓器對瓦斯抽放泵供電，電壓為380伏，開關(guān)采用礦用防爆磁力起動器，供電采用專用電纜。抽放瓦斯泵房的結(jié)構(gòu)見附圖2。如不安裝瓦斯抽放自動檢測系統(tǒng)，則采用孔板流量計進行人工測量。 單支避雷針保護放空管其保護范圍如圖413所示。地面管路需安裝正、負(fù)壓放水器，負(fù)壓放水器安裝同井下見圖48，正壓端低洼處要安裝正壓放水器，其安裝方法見圖412，可安裝人工放水器代替自動放水器。如考慮今后擴大抽放規(guī)模，也可考慮選用ZWY60/90型（YDVII型）抽放泵，最大抽氣量60m3/min。 抽放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)負(fù)壓抽放管路到抽放泵，再由正壓抽放管到釋放點所產(chǎn)生的全部阻力損失，即：H泵=K（H總+H孔+H正）式中 H泵—瓦斯抽放壓力，Pa。 圖48 負(fù)壓放水器與抽放管路連接圖圖49 人工放水器結(jié)構(gòu)及其與抽放管路連接 抽放泵選型瓦斯泵的流量必須滿足礦井抽放期間預(yù)計最大瓦斯抽出量的需求；瓦斯泵的負(fù)壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力；具有良好的真空度； 抽放設(shè)備配備的電機必須防爆。測壓嘴還可作為取氣樣孔，取出氣體進行氣體成分分析。采用焊縫鐵管管壁較薄，管道內(nèi)有水，因此管內(nèi)部應(yīng)刷漆防銹。 管路安裝一、地面管路安裝敷設(shè)XX煤礦抽放瓦斯泵房位于工業(yè)廣場以南靠近松山河的一塊平地上，地面管路安裝采用沿地表架空敷設(shè)方式，架空高度1m，如穿過公路需打龍門，高度視情況而定。L—管路長度，m。V—瓦斯管中混合瓦斯平均流速，一般V=5～15m/s。對XX礦而言，％以上，因此泵站必須安裝到地面。4）.回風(fēng)巷的抽放管路安裝及拆除時應(yīng)輕拿輕放，施工作業(yè)時要使用銅質(zhì)工具，以免產(chǎn)生火花,避免碰撞。）鉆孔仰角（176。封一個鉆孔的聚氨酯用量約為1Kg左右。）孔深（m）鉆孔直徑（mm）開孔間距（m）迎頭鉆孔5～10同煤層傾角153075注：鉆孔深度可根據(jù)煤層情況確定，條件允許情況下，深度越大效果越好封孔工藝：鉆孔采用聚氨酯封孔，聚氨酯是聚氨荃甲酸酯的簡稱。頂板高位鉆孔一般采用水泥封孔，在水泥封孔有困難時，采用聚胺酯封孔。鉆場施工：在工作面回風(fēng)巷，沿回風(fēng)巷走向每隔60m處開掘一條垂直回風(fēng)巷的上山，上山寬3m，高2m，坡度約為30度，掘5m后反平，再沿煤層頂板掘2～3m平巷作為鉆場，也可考慮直接在煤層內(nèi)掘鉆場，不掘上山。軟管可采用6寸或8寸管。本煤層預(yù)抽在掘進巷道打順層鉆孔本煤層瓦斯涌出量大或煤層有突出危險性。目前抽放瓦斯方法主要有：開采層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放，選擇具體抽放瓦斯方法時應(yīng)遵循如下原則： 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；應(yīng)根據(jù)瓦斯來源及涌出構(gòu)成進行，盡量采取綜合抽放瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果；有利于減少井巷工程量，實現(xiàn)抽放巷道與開采巷道相結(jié)合；選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)有利于抽放巷道布置與維修、提高瓦斯抽放效果和降低抽放成本；所選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放工程施工、抽放管路敷設(shè)以及抽放時間增加。根據(jù)盤江局礦井的抽放情況，XX礦可以進行本煤層瓦斯預(yù)抽。鄰近層和采空區(qū)（上隅角）瓦斯抽放是屬于卸壓瓦斯抽放，抽放效果一般較好，鄰近層抽放一般濃度較高，而采空區(qū)抽放量一般較大，采空區(qū)抽放與煤層預(yù)抽及鄰近層抽放相比抽放濃度較低。圖11 XX礦巷道布置及通風(fēng)系統(tǒng)示意圖2 礦井瓦斯抽放的必要性與可行性瓦斯抽放旨在保障礦井安全生產(chǎn)，同時也是解決瓦斯的基本手段。采用金屬支柱和金屬鉸接頂梁支護，全部垮落法管理頂板。本設(shè)計主要依據(jù)2004年5月收集礦井的瓦斯資料。、煤塵、煤的自燃依據(jù)礦井2003年瓦斯等級鑒定結(jié)果，絕對瓦表11 煤層賦存情況表:煤層號煤層厚(m)最小最大平均夾矸層數(shù)頂?shù)装鍘r性煤層穩(wěn)定性3～0－1頂板以粉砂巖為主，局部粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，底板巖性為泥巖或沙質(zhì)泥巖。F101正斷層：位于井田南部，為井田南部邊界。礦井采用雙回路供電系統(tǒng)，一回從火鋪供電工區(qū)6KV引入，一回從10KV農(nóng)網(wǎng)T接引入，電源有保障。井田內(nèi)屬中切割的中山地形，地面多被第四系坡積物覆蓋。二、設(shè)計的主要依據(jù)《礦井抽放瓦斯工程設(shè)計規(guī)范》 （MT501896） 中華人民共和國煤炭工業(yè)部 1997年1月；《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》 中華人民共和國煤炭工業(yè)部 1997年4月；《煤礦安全規(guī)程》 煤礦安全監(jiān)察局 2001年9月28日；《貴州省盤縣紅果鎮(zhèn)XX煤礦改擴建方案》 貴州省煤礦設(shè)計研究院 2002年5月 XX煤礦提供的通風(fēng)、生產(chǎn)和地質(zhì)方面的資料。1. 地形、地貌及河流XX煤礦位于盤關(guān)向斜西翼南段。 氣象及地震情況本區(qū)內(nèi)氣候溫和濕潤，屬亞熱帶高原性季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨量充沛，季節(jié)性分區(qū)不明顯，據(jù)盤縣氣象局資料，最高氣溫為30℃，最低氣溫－5℃，年平均濕度為81％。左右，北部傾角大，一般55186。F104正斷層：位于井田北部井田內(nèi)走向240m,斷層走向北東、傾向南東，傾角65186。結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定可靠20－1～0－2頂板以泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖，底板巖性為粉砂質(zhì)泥巖。礦井改擴建后設(shè)計能力15萬t/a，礦井服務(wù)年限計算如下：服務(wù)年限=可采儲量80％/(年產(chǎn)量儲量備用系數(shù))=65680％/(15)=25a。 抽放工作面概況2201采煤工作面位于南采區(qū)，開采201號煤層，平均采高2m左右，工作面采長84m，走向長度800m，采用爆破落煤，工作面采用單體液壓支拄和金屬鉸接頂梁支護，全部垮落法管理頂板，工作面采用U型通風(fēng)，配風(fēng)量740m3/min，％左右，回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛扔谐蕃F(xiàn)象。開采層瓦斯抽放（未卸壓）的可行性是指在原始透氣性條件進行預(yù)抽的可能性。初步估算，2201工作面采空區(qū)瓦斯涌出量占整個工作面瓦斯涌出量的50％以上，是工作面瓦斯涌出的主要來源,采空區(qū)瓦斯涌出中有一部分來自鄰近層。礦的煤層賦存與開采條件，各鄰近層較薄，進行鄰近層瓦斯抽放在經(jīng)濟上是不合理的。采空區(qū)埋管采空區(qū)瓦斯涌出量大前兩種方法無法解決問題時考慮采用。為操作方便，靠近采面上隅角段管路可采用6m長的鎧裝軟管與主抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高），抽放軟管與木棒綁在一直（避免軟管口下耷），用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾，提高抽放效果。采空區(qū)埋管抽放見圖34。圖36 頂板高位鉆孔抽放上鄰近層瓦斯示意圖封孔工藝：鉆孔施工時，先采用直徑78mm鉆頭開孔，開孔深度6m。 圖37 掘進工作面鉆孔布置示意圖注：上圖僅供參考，鉆孔開孔位置應(yīng)避開破碎處，鉆孔的個數(shù)可以根據(jù)瓦斯及斷面情況布置48個左右，可根據(jù)抽放情況增減。抽放管為內(nèi)徑25mm的焊縫鋼管，長為5～6m，在管前端焊上鐵檔板，套上木塞和橡膠墊圈，距前端橡膠墊圈1m處，再套上木塞和橡膠墊圈，并用鐵線纏緊固定，在1m間距內(nèi)的抽放管上固定一塊毛巾布（1m）。 掘進工作面邊掘邊抽除采取迎頭打鉆孔抽放外，也可以考察邊掘邊抽，其優(yōu)點抽放時不影響掘進，且抽放效果較好，缺點是需掘鉆場，增加工程量，見圖39，鉆場規(guī)格寬2m，長4m，高與掘進巷道相同。 采空區(qū)插管抽放的安全管理1）所有參加采空區(qū)插管（埋管）抽放的工作業(yè)人員必須掌握操作的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，熟知瓦斯的基本知識，嚴(yán)格遵守規(guī)程，安全負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全把關(guān)。 抽放泵位置選擇抽放泵站的位置，一般有兩種選擇，一種是泵站布置在井下靠近抽放地點的進風(fēng)流中，這樣可以大大減少管路長度，可以根據(jù)抽放地點的改變移動抽放泵，可以節(jié)省管路投資，前提條件是抽放管路排出的瓦斯排放到采區(qū)專用回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷后，經(jīng)稀釋瓦斯?jié)舛炔怀?。故一般采用下式計算，并參照抽放泵的實際能力使之留有備用量，同時尚需考慮運輸和安裝方便。 管網(wǎng)阻力計算抽放瓦斯管路阻力包括摩擦阻力和局部阻力。H局=托掛安裝見圖44，井下支撐墩與地面支撐墩類似見圖43，吊掛式安裝見圖45。設(shè)計選用的閥門為截止閥。式中：qv——氣體體積流量，m3/s；K ——孔板系數(shù)（出廠時測定，給用戶提供的K值）；Δh——U型管水柱壓差，mm。QZ—抽放瓦斯總量（純量），m3/min，取2m3/min。根據(jù)泵的特性曲線，泵抽氣量能滿足抽放需求。圖410 銅網(wǎng)式防爆、防回火裝置圖411 水封式防