【正文】 井下抽放瓦斯管應(yīng)盡量避免與通訊、動力電纜設(shè)在一起，以防管路帶電。待排除故障后再向調(diào)度匯報。 泵站司機責(zé)任制（ 10 條） 負(fù)責(zé)監(jiān)視泵運行狀態(tài)，每 1小時對流量及瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行記錄，每班向地面匯報。 (7)井下各觀測點，要設(shè)立觀測牌板。 圖紙和 技術(shù)資料 抽放瓦斯礦井必須具備下列圖紙和技術(shù)資料： 一、圖紙 抽放瓦斯系統(tǒng)圖； 泵站平面及管網(wǎng)（包括閥門、安全裝備、檢測儀表等）布置圖； 抽放鉆場及鉆孔布置圖； 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 43 泵站供電系統(tǒng)圖。)氣水分 離器水環(huán) 真空泵正壓 放水 器磁力起動器進(jìn)水進(jìn)水高進(jìn)氣管????????????????電纜(35mm2)U: 3X35來自井下地面變壓器低補給水管(1.539。因此推薦采用高、低位水池供水方式 ，高、低位水池工程施工方法見附圖 4。 水環(huán)泵正常工作時必須供水，供水水流應(yīng)穩(wěn)定、持久。 供電計算 1） 瓦斯泵供電電纜選擇 ??? ??? ? ?c o s3 1 0 0 0exeg U KpI )( 1 0 0 A??? ?? ?ep — 泵額定功率； Ue— 電壓； xK — 需用系數(shù)，取 ， ?cos — 電機的加權(quán)平均功率因數(shù)，取 。 圍墻（或柵欄）：防止閑雜人員進(jìn)入。 監(jiān)測監(jiān)控裝置包括瓦斯環(huán)境瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測，有條件的還可以安裝泵開停及軸溫等傳感器，抽放泵體本身自帶一個環(huán)境瓦斯?jié)舛葌鞲衅骱屯咚咕瘓髷嚯妰x，可以監(jiān)測泵環(huán)境周圍 的瓦斯?jié)舛?。根?jù)避雷針保護范圍和放空管的高度 hx，計算當(dāng)避雷針距放空管距離小于 5m時，避雷針高度為 14m足以滿足要求。 圖 412 正壓放水器與抽放管路連 接圖 在泵房內(nèi)抽放管路上配置控制閥門、測壓嘴、孔板流量計（抽放泵站自帶），對抽放瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行計量和測定，計量裝置的安裝與井下管路相類似，見圖 46，圖 47，及附圖 2。以下設(shè)計按選擇 ZWY40/75 型泵進(jìn)行設(shè)計。 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 31 H 總 — 抽放系統(tǒng)管網(wǎng)總阻力， Pa； H 孔 — 抽放管口所需負(fù)壓，采空區(qū)抽放取 10000Pa。 抽放泵流量計算 抽放瓦斯泵流量必須滿足抽放期間最大抽放量的需要。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 46所示。 抽放管路上配置控制閥門、測壓嘴、孔板流量計等。 地面管路安裝敷設(shè)方式詳見圖 4圖 43。 γ — 混合瓦斯對空氣的密度比，濃度取 10％，查表得 K— 與管徑有關(guān)系數(shù)； D— 瓦斯管內(nèi)徑， cm。 為說明方便將工作面回風(fēng)巷段管路稱為支管，出工作面以后的管路稱為主管，將抽放管吸入口到抽放泵站段抽放管路稱為負(fù)壓段，將抽放泵站至瓦斯排放口段抽放管路稱為正壓段。 抽放管路敷設(shè)路線 XX 礦瓦斯抽放首先進(jìn)行上隅角瓦斯抽放，暫不考慮預(yù)抽，瓦斯抽放泵站選擇在地面，抽放管路從副平硐敷設(shè)到地面，上隅角瓦斯抽放管敷設(shè)路線為： 2201 工作面上隅角→ 2201 工作面回風(fēng)巷→聯(lián)絡(luò)巷→→ 3＃煤巷→副平硐→地面管路→瓦斯抽放泵房→放空管。 6）抽放泵必須為水環(huán)真空泵，不能采用干式泵。 β 2 15176。鉆孔與管路連接處應(yīng)設(shè)置流量計和閥門。可選用煤科總院撫順分院研制生產(chǎn)的聚氨酯封孔材料，在鉆孔內(nèi) ～ 深度封孔，鉆孔密封段長度僅1m，既能保證密封嚴(yán)密，又可節(jié)省封孔材料。 掘進(jìn)工作面預(yù)抽 掘進(jìn)工作面先抽后掘 今后 XX 礦如掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大或有煤與瓦斯突出，則掘進(jìn)面需進(jìn)行先抽后掘或邊掘邊抽。 回風(fēng)巷 上隅角 立管 30m 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 16 表 32 鉆孔技術(shù)參數(shù)表 孔號 孔徑 φ（ mm） 方位 （176。 2201回 風(fēng)巷2201工 作面抽放管 擋風(fēng)簾 鎧裝軟管抽放管路擋風(fēng)簾鎧裝軟管單體支架采空區(qū)圖3 1 上隅角插管抽放瓦斯示意圖2201回 風(fēng)巷 上隅角插管瓦斯抽放是制造一個負(fù)壓點，讓周圍瓦斯向負(fù)壓點流動，然后通過排放管路，抽出工作面，負(fù)壓點在什么地方最合適，頂板巖性不同，頂板的冒落程度不同， 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 12 對負(fù)壓點的選擇都將有較大影響，為確保抽放點的合適位置（使吸入口瓦斯?jié)舛容^高），在抽放管路末端的的一段鋼管帶 48 個分支的擴散器，分支出幾個支管，支管出口接 1寸或 2 寸膠皮軟管，軟管插入上隅角后呈發(fā)散排列，可提高抽放效果，如圖 32 所示。如采空區(qū)抽放效果不理想，再進(jìn)行鄰近層瓦斯抽放試驗。本煤層打鉆孔預(yù)抽等抽放方法今后也要考慮，詳表 31。在煤層群條件下，受開采層的采動影響 ，其上部或下部的鄰近層煤層得到卸壓，而產(chǎn)生膨脹變形，煤層透氣性大幅度提高。 3 瓦斯抽放方法與工藝 工作面瓦斯來源分析 采煤工作面瓦斯涌出包括三部分，即落煤、煤壁及采空區(qū)瓦斯涌出。 XX 礦 2201 工作面采空區(qū)瓦斯涌出量大，上隅角濃度經(jīng)常達(dá)到 4％以上，如果增加工作面配風(fēng)量，采空區(qū)漏風(fēng)也增加，采空區(qū)瓦斯涌出量增大，造成上隅角瓦斯?jié)舛雀y控制，因此單純依靠增加風(fēng)量并不能解決上隅角瓦斯超限問題，此外由于采空區(qū)瓦斯涌出量大，工作面回風(fēng)巷時有超限，必須采取瓦斯抽放，才能解決工作面回風(fēng)巷及上 隅角瓦斯超限問題。 礦井通風(fēng) 礦井通風(fēng)方式采用分區(qū)抽出式，主斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)，風(fēng)機采用 ZT524No13型防爆軸流通風(fēng)機兩臺，一臺工作、一臺備用，電機功率 15KW。因此必須提高安全意識，嚴(yán)格礦井瓦斯管理，搞好監(jiān)測監(jiān)控及瓦斯抽放工作。 結(jié)構(gòu)簡單 穩(wěn)定可靠 12 0. 37～ 1. 35 0－ 1 頂板以砂質(zhì)泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖次之，底板巖性為泥巖或粉砂質(zhì)泥巖。在中沙陀寨子附近斷層是上下盤均為煤系地層，落差大于 60m，斷層破壞全煤系的完整性。 井 田內(nèi)的含煤地層為上二迭統(tǒng)宣威組，系陸相沉積，巖性由灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成，厚度 170m～ 230m，一般 185m。 井田中部有崗寨河，楊梅河、南部有沙陀河，崗寨河河流流向自西南向東北，楊梅河老河河流流向自北向南，沙陀河流向自西向東。 四、設(shè)計的主要內(nèi)容 設(shè)計的主要內(nèi)容為： XX 礦瓦斯賦存情況、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放量預(yù)計； 瓦斯抽放方法及抽放工藝設(shè)計，抽放瓦斯鉆場與鉆孔參數(shù)設(shè)計； 地面抽放泵站的泵房布置、供電、供水、通訊等設(shè)計； 工程中所需設(shè)備、儀器、儀表及附屬裝置等選型及安裝設(shè)計； 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 2 抽放泵站及井下管路的檢測、監(jiān)控布置； 抽放瓦斯管理措施及安全措施； 抽放所需主要設(shè)備及材料清單及工程投資概算； 安裝及施工圖 紙的繪制。 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 3 1 礦井概況 井田概況 交通位置 XX 煤礦位于貴州省盤縣南紅果鎮(zhèn)松山村境內(nèi)，隸屬盤縣煤炭工業(yè)管理局管轄。三條河流均為山區(qū)雨源性河流，流量變化幅度大。 地質(zhì)構(gòu)造 XX 煤礦井田位于盤關(guān)向斜的西翼南段，地層總體走向 NNE，傾向 NEE，傾角 22～70186。 F103 正斷層：位于井田北部，井田內(nèi)走向 300m，斷層走向北東，傾向南東，傾角60186。 結(jié)構(gòu)簡單 穩(wěn)定可靠 151 0. 8～ 0－ 1 頂板以泥質(zhì)粉砂巖或粉砂 質(zhì)泥巖為主，底板巖性為泥巖或粉砂巖。 此外根據(jù)紅果縣煤炭局反映， 17＃煤在掘進(jìn)時有過動力現(xiàn)象發(fā)生（未經(jīng)權(quán)威部門鑒定），該煤層有發(fā)生煤與瓦斯突出的可能性，今后紅果礦如有煤與瓦斯突出現(xiàn)象發(fā)生， 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 6 掘進(jìn)和開采 17＃煤層時須考慮進(jìn)行預(yù)抽，防止煤與瓦斯突出。礦井南區(qū)目前總風(fēng)量1500m3/min 左右。 此外，今后為預(yù)防 17?？赡馨l(fā)生煤與瓦斯突出，須考慮進(jìn)行煤層預(yù)抽。采落煤及煤壁瓦斯涌出來自開采煤體，采空區(qū)瓦斯涌出則可包括以下幾部分，即圍巖瓦斯涌出、未采分層瓦斯涌出、丟煤瓦斯涌出和鄰近層瓦斯涌出 等。此時煤層與巖層之間形成的空隙與裂縫，不僅可儲存卸壓瓦斯，而且也是良好的瓦斯流動通道，為防止鄰近層瓦斯向開采層工作面涌出就應(yīng)當(dāng)用抽放的辦法來處理這部分瓦斯。 表 31 可行的抽放方案 抽放方法 抽放工藝 理 由 備注 采空區(qū)瓦斯抽放 上隅角淺部插管 上隅角瓦斯?jié)舛容^高 工藝簡單，可解決上隅角附近小范圍瓦斯超限問題。本煤層瓦斯預(yù)抽今后再考慮。 抽放管 擋風(fēng)簾 鎧裝軟管擴散器2201回風(fēng)巷2201工作面 抽放管路擋風(fēng)簾擴散器單體支架采空區(qū)圖3 2 上隅角分支插管抽放瓦斯示意圖膠管2201回 風(fēng)巷 對于采空區(qū)瓦斯涌出量較大的工作面，如果采取上隅角淺部插管效果不好，無法解決瓦斯超限問題，可以考慮在回風(fēng)巷打木垛，將鐵管插入采空區(qū)較深的位置，隨著工作面的推進(jìn)，不斷的向外拖拽插入的管路，插管長度可根據(jù)情況確定，一般 510m左右， 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 13 如果插管伸入采空區(qū)較深（ 20m以上），也可叫做采空區(qū)瓦斯抽放，見圖 33。） 傾角 （176。 抽放方法： 在掘進(jìn)工作面向迎頭打順層鉆孔，在工作面掘進(jìn)前進(jìn)行預(yù)抽，降低或消除掘進(jìn)工作面瓦斯突出的危險。該聚氨酯封孔材料膨脹倍數(shù) 20 倍以上，聚氨酯發(fā)泡均勻、細(xì)小，孔隙又不聯(lián)通，還有可塑性，適于動壓區(qū)封孔；在抽放瓦斯負(fù)壓 60～ 80KPa、正壓 2MPa 下，鉆孔密封嚴(yán)實不漏氣。鉆孔封孔器與抽放管路的連接如圖 38 所示。 同煤層傾角 30 75 以上兩種方法中，掘進(jìn)工作面先抽后掘影響掘進(jìn)的進(jìn)度，而邊掘邊抽雖不影響掘進(jìn)速度，但需打鉆場增加工程量，可以通過現(xiàn)場使用比較，選擇效果較好的一種抽放方法。 4 瓦斯抽放管路系統(tǒng) 抽放瓦斯管路選擇 抽放管路及抽放泵位置選擇原則 抽放管路應(yīng)盡量選擇敷設(shè)在巷道曲線段少和距離短的線路中，盡可能避開運輸繁忙巷道，首選回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)，還要考慮安裝、檢修方便。 抽放瓦斯管路敷設(shè)路線如圖 41： 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 23 主斜井副平硐圖41 茨門溝礦南采區(qū)抽放管路敷設(shè)示意圖抽放泵站抽放管路車場＃運輸大巷7＃煤巷3＃煤巷7＃運輸1 2＃煤巷副斜井17＃運巷17?；仫L(fēng)井1 7＃煤巷2 201運輸巷2 201回風(fēng)巷2 201工作面切眼 抽放瓦斯管徑選擇 瓦斯抽放管徑選擇合理否，對抽放瓦斯系統(tǒng)的建設(shè)投資及抽放系統(tǒng)效果有很大影響。瓦斯抽放管徑選擇如表 41 所示。 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 25 Q— 抽放混合瓦斯量， m3/h。 圖 42 地面管路支撐架示意圖 圖 43 地面管路支撐墩示意圖 二、井下管路安裝敷設(shè) 井下抽放瓦斯管路包括風(fēng)井管路、總回巷管路和掘進(jìn)工作面管路。 泵站配置 U 型管水柱計、瓦斯檢定器（ 100％）、高負(fù)壓取樣器 、氣壓計等檢測儀。當(dāng)氣體經(jīng)管路通過孔板時，在 茨門溝煤礦瓦斯抽放設(shè)計 28 孔板兩側(cè)產(chǎn)生壓差，通過壓差可以計算出管路中氣體的流量。 Q 泵 =QZ H 正 — 瓦斯泵出口正壓，取 5000pa。 ZWY40/75 型泵的性能規(guī)格見表 42。 采用下列公式對移動泵站抽氣量進(jìn)行計算： qv =K 圖 41