【正文】 、低壓動(dòng)力 、照明進(jìn)行控制操作。 本礦采用高低位水池循環(huán)供水，用清水泵將水抽到高位水池，高位水池靜壓 連續(xù)對抽采泵進(jìn)行供水。設(shè)計(jì)選用水封式防爆器、防回火器安全裝置，水封式防爆器、防回 火器優(yōu)點(diǎn)是制作簡單，效果好。放空管的高度必須高過房頂不少于 3m。 ㈣ 、泵房應(yīng)考慮進(jìn)出管敷設(shè)方便，有利瓦斯輸送，并盡可能留有擴(kuò)能的余地。泵房設(shè)備冷卻水一般采用閉路循環(huán)，給水管路及水池容積均應(yīng)考慮消防水量。 四、地面瓦斯泵房的設(shè)計(jì)原則 ㈠ 、泵房建筑必 須采用不燃性材料，耐火等級為二級。最經(jīng)濟(jì)最簡便實(shí)用的方法是在管路上鑿一個(gè)直徑10mm 的洞，再在該處焊上一個(gè)直徑 16mm 的螺帽，然后將直徑 16mm 的螺桿安在螺帽上，需測試時(shí)將螺桿取下即可。在每個(gè)鉆場鉆孔及采空區(qū)抽采分階段的管路要有單獨(dú)的閥門控制，閥門還用于管路檢修、更換、連接時(shí)的局部關(guān)閉系統(tǒng)。 ㈤ 、管路敷設(shè)時(shí)坡度盡量一致，避免高低起伏，低洼處安裝放水器。 減少瓦斯抽采管路及管線與道路、窄軌交叉、尤其是熱力管溝與排水管、電纜的交叉。采用高 低位水池供水方式（高位水池靜壓連續(xù)對抽采泵供水，再用潛水泵從低位水池將水抽到高位水池）靜壓壓力水頭要大于 30mmH2O。 Q 泵 —— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量， m3/min。 則高負(fù)壓泵入口的絕對壓力： ＝ ，實(shí)際取泵入口的絕對壓力為 67Kpa； 低負(fù)壓泵入口的絕對壓力： ＝ ，實(shí)際取泵入口的絕對壓力為 73Kpa； 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 24 瓦斯泵流量 瓦斯泵流量按下式計(jì)算： Q 泵 =∑ QK/（ Cη） ????????? (355) 式中： Q 泵 — 瓦斯泵的額定流量， m179。 根據(jù)公式計(jì)算高負(fù)壓和低負(fù)壓時(shí)的管徑結(jié)果詳見表 高負(fù)壓、低負(fù)壓瓦斯抽采管徑計(jì)算表 類型 管路名 稱 純瓦斯流量 (m179。 （ 2）礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件： ① 大于或等于 40m3/min；② 年產(chǎn)量（ ～ ） Mt的礦井，大于 30m3/min； ③ 年產(chǎn)量（ ～ ）Mt的礦井，大于 25m3/min； ④ 年產(chǎn)量（ ～ ） Mt的礦井，大于 20m3/min；⑤ 年產(chǎn)量等于或小于 ，大于 15m3/min。 采面消突后瓦斯涌出量為 ，采面生產(chǎn)能力按礦井生產(chǎn)能力的90%計(jì)算，則 采面瓦斯涌出量為 ，本煤層 瓦斯涌出量為，鄰近層瓦斯涌出量為 。 瓦斯涌出不均衡系數(shù) 回采工作面 或掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)取 Kn= 或?qū)嶋H計(jì)算值，取 ；礦井或采區(qū)瓦斯涌出不均衡系數(shù)取 Kn= 或?qū)嶋H計(jì)算值，取 。 式中： q 區(qū) — 生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量， m3/t； K‘ — 生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，查表取 。采用長壁后退式回采時(shí)， K3按下式確定： K3＝（ L2h） /L； L— 工作面長度， m； h— 巷道瓦斯排放帶寬度， m； Wo— 煤的原始瓦斯含量， m3/t； Wc— 煤的殘存瓦斯含量， m3/t。其它煤層及其它區(qū)域未作鑒定。 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 11 第二章 礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽采量預(yù)測 第一節(jié) 煤層瓦斯參數(shù) 一、井田瓦斯、煤塵、自燃、煤與瓦斯突出及地溫情況 瓦斯等級鑒定 根據(jù)貴州省能源局文件：黔能源發(fā)【 2021】 281 號“關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局《關(guān)于請求審批 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定報(bào)告的報(bào)告》的批復(fù)”，織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦礦井絕對瓦斯涌出量為 ／ min，相對瓦斯涌出量為 ／ t。 通風(fēng)系統(tǒng)及方式 本礦采用中央并列抽出式通風(fēng)方法。 四、礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 1. 礦井生產(chǎn)能力 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 9 永興煤礦礦井年生產(chǎn)能力 15 萬 t/a，設(shè)計(jì)用 2 個(gè)采區(qū) 1 個(gè)壁式炮采工作面滿足設(shè)計(jì)年產(chǎn)量。延伸大于 。在礦區(qū)及附近主要發(fā)育有二條斷層。 5）、夜郎組（ T1y）：以海相灰?guī)r為主。該段厚約 80～120m。分布于礦區(qū)中部，根據(jù)巖性組合特征分為三個(gè)巖性段。因此，織金縣永興煤礦的建設(shè)，其煤炭銷售市場前景廣闊。有公路通過礦區(qū)，交通比較方便。 七、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 對系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽采； 對系統(tǒng)壁式采面進(jìn)行瓦斯預(yù)抽采； 高、低壓水環(huán)式真空泵共 4 臺(tái)； 抽采管路 2100m； 建地面瓦斯抽采泵房 1 間，配電房 1 間； 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 3 八、主要結(jié)論、存在的問題及建 議 （一）結(jié)論 本次瓦斯抽采設(shè)計(jì)是對貴州省織金縣永興煤礦高瓦斯煤層進(jìn)行瓦斯抽采設(shè)計(jì)。 貴州省織金縣永興煤礦規(guī)劃方案采掘工程平面布置圖； 《煤礦安全規(guī)程》（ 2021 版）； 《煤炭工業(yè)小型煤礦設(shè)計(jì)規(guī)定》； 《煤礦瓦斯抽采 規(guī)范》 AQ10272021。 三、編制依據(jù) 貴州省國土資源廳頒發(fā)的貴州省織金縣永興煤礦開采許可證； 永興煤礦提供的貴州豐順礦山安全生產(chǎn)技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司設(shè)計(jì)的《織金縣永興煤礦（整合）安全設(shè)施設(shè)計(jì)》。根據(jù)永興煤礦實(shí)際情況：首采工作面布置在 M23 號煤層，瓦斯涌出主要來自 M23 號煤層及下附近層 M27 煤層，因此對 M23 號煤層進(jìn)行瓦斯抽采是可行的?？椊鹂h永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 4 第一章 礦井概況 第一節(jié) 井田概況 一、交通位置 永興煤礦位于織金縣 城 西北 部， 相距縣城平距 3Km 左右，行政區(qū)劃隸屬 織金縣綺陌鄉(xiāng) 所轄 。 該礦煤炭儲(chǔ)量較豐富，資源較可靠，地質(zhì)、開采條件較好，電源、水源有保證，交通較為便利，為礦井的建設(shè)及其產(chǎn)品的銷售提供了有力的保證。 2）、龍?zhí)督M（ P3l）： 分布于區(qū)內(nèi)中部，為區(qū)內(nèi)含煤巖系。其中以 16 號煤層 (M16)為主要可采煤層，厚 — 。主要由灰、深灰色中至厚層粉至細(xì)晶灰?guī)r — 灰綠、褐黃色薄層粉砂巖組成，厚 23～ 30m?！?30176。最大斷距 90m。 三、礦井工作制度 根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù)為 330 天工作制度為：礦井采用“三、八”作業(yè)制，二班采煤一班檢修設(shè)備。 M2 M16 煤層分層開采， M2 M30 煤層聯(lián)合開采。 二、掘進(jìn)方法的選擇 工作面采用風(fēng)腿式鑿巖機(jī) YT28 或 ZQS22/ 打眼，爆破落煤，鋪設(shè) SGB620/40 型可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，運(yùn)輸能力 150t/h，電機(jī)功率40kw，采用錨網(wǎng)（噴）或架棚支護(hù)。根據(jù)圖 ，鄰近層受采動(dòng)影響瓦斯排放率為：η i ＝ 70%， 圖 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 12 四、煤與瓦斯突出 根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤生產(chǎn)字【 2021】 539 號）“關(guān)于畢節(jié)地區(qū)煤炭局《關(guān)于請求審批織金縣綺陌鄉(xiāng)永興煤礦 M2 M16 號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告的報(bào)告》批復(fù)，織金縣永興煤礦 M2 M16號煤層分別在礦井井田范圍內(nèi) +1391 米、 +1422 米標(biāo)高以上區(qū)域?yàn)椴痪哂型怀鑫ｋU(xiǎn)性。取最大值 . 二、煤層瓦斯含量 礦井瓦斯絕對涌出量計(jì)算公式（ AQ10272021）如下： γπ 序號 煤層 瓦斯含量 （ m3/t） 煤炭地質(zhì) 儲(chǔ)量 （ 萬 t） 瓦斯儲(chǔ)量 （ 萬 m3） 1 M16 煤層 122 2222 2 M23 煤層 102 1643 M27 煤層 83 1636 M30 煤層 93 1728 合 計(jì) 400 7229 四、礦井絕對瓦斯涌出量計(jì)算 采煤工作面瓦斯涌出計(jì)算 Q 采 ＝ Q1+Q2 式中： 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 15 Q 采 — 回采工作面相對瓦斯涌出量， m3/t； Q1— 開采層相對瓦斯涌出量， m3/t； Q2— 鄰近層相對瓦斯涌出量， m3/t； ① 開采層相對瓦斯涌出量計(jì)算 礦井開采的煤層為薄 中厚煤層，一次采全高，按照 AQ10182021 標(biāo)準(zhǔn)附錄 A 按下式計(jì)算： Q1＝ K1K 2K 3 （ Wo— Wc） m /M 式中： Q1— 開采煤層（包括圍巖）瓦斯涌出量， m3/t； K1— 圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取 ； K2— 工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)， K2=1/η ， η 為工作面回采率； K3— 分區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對開采層煤體瓦斯涌出的影響系數(shù)。 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量： 根據(jù)礦井開拓部署，該礦為一個(gè)采區(qū)一個(gè)生產(chǎn)工作面組織生產(chǎn)。 礦井瓦斯涌出量計(jì)算見表 318。則采面防突抽采量為：，采面生產(chǎn)能力按礦井生產(chǎn)能力的 90%計(jì)算，防突抽采量為（ ） 150000 。 達(dá)到以下條件的礦井必須建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)或井下移動(dòng)瓦斯抽采系統(tǒng)： （ 1）一個(gè)采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于 5m3/min或一個(gè)掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量大于 3m3/min。 礦井瓦斯抽出量資料表 項(xiàng) 目 低負(fù)壓 高負(fù)壓 純瓦斯 (m3/min) 瓦斯?jié)舛?(%) 25 40 混合量 (m3/min) 孔口壓力 (kPa) ≤ 8 ≤ 13 瓦斯抽采管徑計(jì)算公式 D=（ Q/V） 1/2 式中： D—— 抽采瓦斯管內(nèi)徑， m； Q—— 管道內(nèi)瓦斯流量 m3/min； V—— 瓦斯管中混 合瓦斯的平均流速，一般 V=10m/s。 根據(jù)回風(fēng)井標(biāo)高 +，則地面空氣壓力為 86000Pa, 高負(fù)壓 H 泵＝ , 低負(fù)壓 H 泵 ＝ 。 Q 泵工 ＝ Q 泵00PTTP 式中 Q 泵工 —— 工況狀態(tài)下的瓦斯泵流量， m3/min。 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，選型如下表：： 類型 型號 最低吸入絕壓 hpa 最大吸氣量 m3/min 轉(zhuǎn)速r/min 吸入口徑 mm 電機(jī)功率 kw 數(shù)量（臺(tái)） 高負(fù)壓 2BEA303 55 58 660 200 90 2 低負(fù)壓 2BEA303 63 43 420 200 55 2 供水方式的選擇： 2BEA303 泵工作需水量為 8m3/h, 。 瓦斯抽采管路宜成直線布置，與道路、窄軌、建筑物軸線相平行。 ㈣ 、主要運(yùn)輸巷道中的瓦斯管路架設(shè)高度不得小于 ，以便行人和運(yùn)輸。 （一）閥門 在瓦斯主管、干管、支管分岔處及鉆場每個(gè)鉆孔管中等地點(diǎn)，都必須設(shè)置閥門，用于調(diào)節(jié)和控制各采區(qū)、鉆場的抽采量、濃度和負(fù)壓。 本次設(shè)計(jì)建議永興煤礦根據(jù)自身具體情況選擇放水器，連接圖 如下： 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 28 1自動(dòng)放水器結(jié)構(gòu)圖1 瓦斯管路 3 型管2 放水管接頭32 5 放水器4 放水閥門3 空氣入口閥門2 放水器閥門1 瓦斯管路人工放水器結(jié)構(gòu)圖4532 1 二、測試孔 在抽采系統(tǒng)中的管路各分支管分叉處 ,均應(yīng)留有測試孔 ,作檢測瓦斯?jié)舛取⒇?fù)壓、壓差用。 孔板安裝處前后應(yīng)留有 5m 以上直線段，以消除渦流紊流響。 ㈧ 、泵房應(yīng)有供水系統(tǒng)。 ㈢ 、泵房應(yīng)建在靠近公路和有水源的地方。在泵房附近的管路系統(tǒng)附屬裝置有各類閥門、測壓嘴、計(jì)量裝置、放水器、防爆防回火裝置、放空管以及避雷器、入口負(fù)壓測量織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 31 裝置 －靜壓管、測量測定裝置－流量、壓力、濃度測量計(jì)等。 瓦斯泵房防雷設(shè)施連接圖見下圖： 織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 32 （二） 防爆、防回風(fēng)裝置 瓦斯抽采管路系統(tǒng)在抽采泵吸氣側(cè)必須裝設(shè)防回火、防回氣和防爆作用的安全裝置，并定期檢查，保持良好性能。供水水質(zhì)應(yīng)為不含顆粒的清潔水（ PH值 6～ 8），若水質(zhì)不純（含有顆粒物），應(yīng)考慮在水流入口端加過濾裝置。 由礦井工業(yè)場地變電所架空兩回路電源引入瓦斯抽采泵站。 傳感器配置 在泵房內(nèi)設(shè)置管道瓦斯傳感器 1 臺(tái)、管道溫度傳感器 1 臺(tái)、管道負(fù)壓織金縣永興煤 礦瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 35 傳感器 1 臺(tái)、管道流量傳感器 1 臺(tái)、抽采泵開停傳感器 4 臺(tái)。建議采取多種抽采方式相結(jié)合的綜合抽采方法解決瓦斯超限問題。 速凝膨脹水泥封孔 速凝膨脹水泥封孔適用于密封水平孔。水泥砂漿一般應(yīng)加入適量的膨脹劑，以避免凝固后收縮出現(xiàn)裂隙。 （可 掘 距 離 ）（可 掘 距 離 ）煤巷掘進(jìn)迎頭12341 2 3 4 5檢17 8 9 1011112131516171819202122232425146檢2檢3驗(yàn)1驗(yàn)2驗(yàn)3