【正文】 儲(chǔ)量。鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)礦井聯(lián)合技術(shù)改造后的集中提煤任務(wù)。 北采區(qū)位置北采區(qū)（原鐵廠(chǎng)溝井田）煤層傾角43～51176。 煤層瓦斯壓力B1－2煤層的相對(duì)瓦斯壓力在+；B3－6煤層+～； +～。根據(jù)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局2010年頒布的《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條規(guī)定，凡有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽放系統(tǒng)：（1）一個(gè)采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3/min，或一個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量大于3m3/min，采用通風(fēng)方法解決不合理的。 從資源和環(huán)保的角度來(lái)看瓦斯抽放的必要性瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)的能源，將抽出的瓦斯加以利用，可以變害為寶，不僅改善能源結(jié)構(gòu)，而且減少了對(duì)環(huán)境的污染，可以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。d)容易抽放可以抽放較難抽放~1010~表32 烏東煤礦本煤層瓦斯抽放難易程度評(píng)價(jià)結(jié)果表煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)(d1)煤層透氣性系數(shù)λ(m2/MPa2根據(jù)烏東煤礦北采區(qū)煤層賦存情況、巷道布置特點(diǎn)等其它因素分析，烏東煤礦北采區(qū)工作面在回采期間，采用下階段煤層瓦斯采前預(yù)抽和卸壓抽放方法，也可能能出現(xiàn)上隅角瓦斯超限，需采取綜合抽放瓦斯措施。⑷ 加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)和煤炭院校和合作，對(duì)瓦斯治理技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)研究，引進(jìn)和使用瓦斯治理的先進(jìn)技術(shù)和裝備，形成一套適合板石煤礦生產(chǎn)條件的瓦斯綜合治理技術(shù)體系。⑻ 嚴(yán)格管理，落實(shí)“三大規(guī)程”和技術(shù)措施。若在開(kāi)采階段回采前，將下階段回風(fēng)巷道（或運(yùn)輸巷道）預(yù)先掘出，在該巷道內(nèi)布置鉆場(chǎng)，沿著煤層向上打煤層鉆孔，終孔點(diǎn)落在正在回采階段煤層內(nèi)，可對(duì)正在開(kāi)采階段煤層和下階段煤層進(jìn)行采前預(yù)抽和采后下階段煤層卸壓抽放，又能有效截流下階段煤層涌出的卸壓瓦斯，減小工作面瓦斯涌出量，其抽放方法見(jiàn)圖41。隨著烏東煤礦開(kāi)采深度的加深，煤層瓦斯涌出量逐漸增大，給礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)影響。根據(jù)礦井開(kāi)拓布置情況，各采區(qū)之間距離較遠(yuǎn)，特別是西采區(qū)距北采區(qū)距離10km左右，采用一套系統(tǒng)抽放管路較長(zhǎng)，管網(wǎng)阻力損失較大。根據(jù)《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》第10條規(guī)定：“建立永久瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，應(yīng)同時(shí)具備下列2個(gè)條件：（1）瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在2m3／min以上；（2）瓦斯資源可靠、儲(chǔ)量豐富，預(yù)計(jì)瓦斯抽放服務(wù)年限在10年以上。缺點(diǎn)是由于井筒內(nèi)安裝的管路較多，而瓦斯抽放管路管徑又比較大，若要安裝抽放管路，需對(duì)原有的電纜等設(shè)施進(jìn)行重新布置，工作量大，并且在重新布置及安裝期間影響正常提升及運(yùn)輸。⑶ 方案確定通過(guò)上述方案比較，從安全的角度、對(duì)礦井生產(chǎn)的影響程度和工程投資三個(gè)方面綜合考慮，選擇方案二比較合理，即地面永久瓦斯抽放泵站選擇在立風(fēng)井廣場(chǎng)附近。為說(shuō)明方便對(duì)抽放瓦斯管道名稱(chēng)作如下約定：采區(qū)石門(mén)、回風(fēng)井及地面瓦斯抽放管為干管；工作面抽放管為支管。按照烏東礦抽放瓦斯系統(tǒng)管網(wǎng)路徑，各分段管道長(zhǎng)度按如下長(zhǎng)度計(jì)算分段阻力：工作面抽放瓦斯管道長(zhǎng)度：取3000m一水平回風(fēng)上山抽放瓦斯管道長(zhǎng)度：300m一水平回風(fēng)石門(mén)抽放瓦斯管道長(zhǎng)度：140m回風(fēng)立井抽放瓦斯管道長(zhǎng)度：163m地面和抽放瓦斯泵站內(nèi)抽放瓦斯管道長(zhǎng)度：500m（1）摩擦阻力（Hm） （52）式中：Hm—管路摩擦阻力，Pa；L—管路長(zhǎng)度，m；Q—抽放管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/h；γ—混合瓦斯對(duì)空氣的密度比；K—與管徑有關(guān)的系數(shù)；D—抽放管內(nèi)徑，cm。按上述計(jì)算結(jié)果，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，抽放系統(tǒng)抽放瓦斯泵所需流量=789m3/min，考慮到抽放瓦斯泵吸氣端是在負(fù)壓狀態(tài)下，需將抽放管路內(nèi)實(shí)際流過(guò)的瓦斯量換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下流量，按照氣體壓力與流量的變化關(guān)系換算為：抽放瓦斯系統(tǒng)抽放瓦斯泵在，真空度28%的條件下，抽放瓦斯泵抽放量大于1096m3/min； 根據(jù)計(jì)算出抽放瓦斯泵所需的流量，選擇淄博水環(huán)真空泵廠(chǎng)有限公司（供參考）生產(chǎn)的2BEC110礦用瓦斯抽放泵，共兩套系統(tǒng)，每套各2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。⑵ 井下管路安裝①立風(fēng)井內(nèi)的瓦斯抽放主管，采用沿梯子間托梁托掛敷設(shè)，由于立風(fēng)井施工完畢，通風(fēng)系統(tǒng)形成，無(wú)法進(jìn)行井下焊接作業(yè)，故管路鏈接全部采用法蘭盤(pán)鏈接。⑴ 閥門(mén)：在瓦斯抽采管路（主、支管）的分岔處和抽采管路與鉆孔的連接處，均需安設(shè)閥門(mén)，主要用于調(diào)節(jié)與控制各個(gè)獨(dú)立瓦斯抽采地點(diǎn)的抽采負(fù)壓、瓦斯?jié)舛?、抽采量等，同時(shí)修理和更換瓦斯管時(shí)可關(guān)閉閥門(mén)切斷回路。安裝與使用要求如下：① 安裝孔板時(shí)，孔板的孔口必須與管道同心，其端面與管道軸線(xiàn)垂直，偏心度應(yīng)小于1～2%；② 孔板前（按氣流方向，下同）1D（管徑），直徑6mm、高度80mm，材料為紫銅管；③ 安裝孔板的管道內(nèi)壁，在孔板前邊1D的范圍內(nèi)，不應(yīng)有凸凹不平、焊縫和墊片等；④ 在孔板流量計(jì)前端的管道直線(xiàn)段長(zhǎng)度不小于10D，后端的直線(xiàn)段長(zhǎng)度不小于5D；⑤ 要經(jīng)常清洗孔板前后的積水和污物，孔板銹蝕要及時(shí)更換；⑥ 瓦斯抽采量有較大變化時(shí)，應(yīng)根據(jù)流量大小更換相應(yīng)的孔板。 礦井抽放瓦斯系統(tǒng)主要附屬設(shè)施抽放瓦斯管路系統(tǒng)除應(yīng)配置控制閥門(mén)、測(cè)壓嘴、孔板流量計(jì)和負(fù)壓放水器等附屬設(shè)施外，還應(yīng)配置下列附屬設(shè)施： ①瓦斯泵的進(jìn)、出氣端的管道上，均設(shè)置防回火裝置與水封式防爆器。⑨泵房?jī)?nèi)配置砂箱、滅火器和其它滅火工具。 建筑物和構(gòu)筑物建設(shè)抽放站是有爆炸危險(xiǎn)性的甲類(lèi)廠(chǎng)房，設(shè)計(jì)考慮門(mén)窗作為泄壓面積，~，抽放站內(nèi)的建筑物和構(gòu)筑物須選用不燃性材料建設(shè)，采用磚混結(jié)構(gòu)。不會(huì)造成環(huán)境污染。在受條件限制時(shí)，其中的一回路，可引自上述同種設(shè)備房的配電裝置。⑺ 電器設(shè)備不應(yīng)超過(guò)其額定值運(yùn)行。 ⑶ 防雷與接地所有電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分均須可靠接地，接地電阻不大于2Ω。自吸水泵性能規(guī)格要求詳見(jiàn)表61，冷卻水塔參數(shù)見(jiàn)表62。各建筑物均采用自然通風(fēng)，~，真空泵間采用排風(fēng)扇加強(qiáng)通風(fēng)泄壓。 斜巷、上下山管路防滑措施斜巷、上下山布置管道時(shí)，要用半圓形鐵卡子固定在巷道內(nèi)的支撐物上，支撐物要臥底安裝。⑹ 抽采泵房建筑必須采用不燃性材料，耐火等級(jí)為二級(jí)。污水應(yīng)設(shè)置地溝排放。 低濃度瓦斯管道輸送安全保障措施根據(jù)本礦B1B36煤層的瓦斯含量測(cè)定結(jié)果和礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果，很難保證地面瓦斯抽采系統(tǒng)管道內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到30%以上，為了確保本礦低濃度瓦斯管道輸送安全，本次設(shè)計(jì)中低濃度瓦斯管路輸送安全保證措施按照《煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（AQ 10762009）相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。⑺ 安設(shè)在瓦斯輸送管道上的所有安全設(shè)施應(yīng)符合各自產(chǎn)品的通用技術(shù)條件。⑵ 自動(dòng)噴粉抑爆裝置的安設(shè)地點(diǎn)距最近的抽采瓦斯管口的距離（沿管道軸向）應(yīng)小于100m。非防爆設(shè)備和儀表應(yīng)集中安設(shè)到專(zhuān)門(mén)的儀表間（或配電間），并采取相應(yīng)的隔離措施和消防措施。 安全管理措施⑴ 泵房?jī)?nèi)不得使用非防爆電器，杜絕明火。⑹ 泵房值班室設(shè)直通礦調(diào)度室電話(huà)，遇見(jiàn)特殊情況及時(shí)匯報(bào)。抽放瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì)由環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)供貨廠(chǎng)家完成。3%（50%~80%）177。1%0~100℃10溫度傳感器泵軸溫度177。 臺(tái)帳⑴ 抽放瓦斯設(shè)備臺(tái)帳；⑵ 瓦斯抽放工程臺(tái)帳；⑶ 瓦斯抽放量臺(tái)帳。以上報(bào)表格式，可根據(jù)礦井的實(shí)際情況進(jìn)行取舍和添加。⑵ 瓦斯抽放效果總結(jié)與分析報(bào)告。1%0~5%8 抽放瓦斯管理瓦斯抽放是一項(xiàng)細(xì)致而又比較復(fù)雜的工作，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，需要經(jīng)常不斷地有組織、有計(jì)劃地去完成大量的準(zhǔn)備和施工任務(wù)，因此也就需要有一支專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍。10%0~100%3負(fù)壓傳感器負(fù)壓端管道內(nèi)壓力177。泵房監(jiān)測(cè)儀器儀表：瓦斯抽放系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分站及各種傳感器一套。 檢測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》和《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)必須對(duì)泵站抽放瓦斯管道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度、氣體的流量、進(jìn)氣管負(fù)壓、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)舛冗M(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。定期對(duì)抽采設(shè)備進(jìn)行檢查、維修，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并將有關(guān)情況及時(shí)向主管部門(mén)和領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。⑹ 在安裝有泄爆器和水封式阻火泄爆裝置地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置警示牌和必要的安全防護(hù)設(shè)施，禁止無(wú)關(guān)人員靠近。⑷ 抑爆裝置的火焰?zhèn)鞲衅鲬?yīng)安設(shè)在自動(dòng)噴粉抑爆裝置與抽采管進(jìn)氣口之間，距離抑爆裝置的距離（沿管道軸向）應(yīng)大于50m。安全保障設(shè)施安設(shè)段管道宜選用金屬管道，當(dāng)選用非金屬管道時(shí)，其管材還應(yīng)符合AQ1071 的有關(guān)規(guī)定。⑵ 在煤礦低濃度瓦斯管道輸送系統(tǒng)中靠近可能的火源點(diǎn)（發(fā)電機(jī)組、地面排空管口、自燃和易自燃煤層采空區(qū)抽瓦斯管入口等）附近管道上，應(yīng)安設(shè)安全保障設(shè)施，確保管道輸送安全。為防止抽采泵的回火、爆炸事故，在抽采泵進(jìn)氣管和出氣管的適當(dāng)位置設(shè)置防爆、防回火裝置。⑻ 泵站附近管道應(yīng)設(shè)置放水器及防爆、防回火、防回氣裝置，設(shè)置放空管及壓力、流量、濃度測(cè)量裝置，并應(yīng)設(shè)置采樣孔、閥門(mén)等附屬裝置。 抽采泵站安全措施為了保證抽采泵站安全運(yùn)轉(zhuǎn)，必須具有以下安全措施：⑴ 在一個(gè)瓦斯抽采泵站內(nèi)，瓦斯抽采泵及附屬設(shè)備只有一套工作時(shí)，應(yīng)備用一套；兩套或兩套以上工作時(shí)，其備用量可按工作量的60%設(shè)計(jì)。打鉆過(guò)程中如遇噴孔，必須立即停鉆，采取處理措施，并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。表63 全自動(dòng)軟水器性能規(guī)格表型 號(hào)流量（t/h）樹(shù)脂罐個(gè)數(shù)鹽箱個(gè)數(shù)樹(shù)脂裝填量（kg）JK20040021250由于冬季的最低氣溫可達(dá)–℃，供水管路需采取防凍措施。 給排水瓦斯抽放泵房有四部分用水，分別是：抽放泵循環(huán)冷卻水、水封式防爆器用水、生活用水和消防用水。變壓器低壓側(cè)饋出線(xiàn)上，應(yīng)裝設(shè)短路、過(guò)負(fù)荷、單相斷線(xiàn)保護(hù)裝置。⑵ 上述條文中供電線(xiàn)路來(lái)自單獨(dú)供電變壓器，變壓器輸出側(cè)線(xiàn)路上不應(yīng)接任何其它負(fù)荷。具體布置由礦方自行設(shè)計(jì)施工。放空管采用混凝土基礎(chǔ)支撐，拉線(xiàn)固定。 抽放泵站位置選擇瓦斯泵房屬有爆炸危險(xiǎn)的廠(chǎng)房，要求周?chē)?0m范圍內(nèi)無(wú)居民，遠(yuǎn)離井口，20m范圍內(nèi)無(wú)明火，同時(shí)，應(yīng)選擇交通便利，地勢(shì)平坦的開(kāi)闊地，有利于建筑物施工、抽放管路和電纜敷設(shè)。③放管路低洼處要安裝放水器。圖51 孔板流量計(jì)安裝圖⑷ 鉆孔連接方式鉆孔與管路的連接裝置包括：彎管、自動(dòng)放水器、孔板流量計(jì)和鋼絲骨架膠管等。⑵ 在主、干、支管以及鉆孔連接裝置上均應(yīng)設(shè)置測(cè)壓嘴，以便經(jīng)常觀(guān)測(cè)抽采管內(nèi)的壓力和濃度。②回風(fēng)上、下山內(nèi)管路安裝采用沿巷道側(cè)幫敷設(shè)，管路用鋼制支架支撐，每隔4m設(shè)一個(gè)，每隔12m設(shè)一個(gè)防滑支撐墩并用一個(gè)半圓卡固定管路，以防止管路滑動(dòng)。表53 水環(huán)式真空泵性能規(guī)格表型 號(hào)抽氣量(m3/min)最大軸功率（kw）轉(zhuǎn) 速(r/min)備注2BEC11011101300170水環(huán)式真空泵的配套防爆電機(jī)工作電壓為10kV、配套電機(jī)的功率、減速器型號(hào)由供應(yīng)商確定。抽放管線(xiàn)阻力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表52 所示。表51 抽放系統(tǒng)瓦斯抽放管管徑計(jì)算結(jié)果及選擇結(jié)果 類(lèi)別抽放純量（m3/min）瓦斯?jié)舛龋?）混合瓦斯量（m3/min）流速（m/s）計(jì)算內(nèi)徑（mm）選擇管內(nèi)徑（mm）干管121010151200支管2012472600地面抽放瓦斯泵房?jī)?nèi)管道選用無(wú)縫鋼管，其它管路均選用PE管。若必須敷設(shè)在運(yùn)輸巷道內(nèi)時(shí)，應(yīng)采取必要的安全措施；⑷ 如抽采設(shè)備或管路發(fā)生故障，應(yīng)使管道內(nèi)溢出的瓦斯不流入采、掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)；⑸ 抽采管路系統(tǒng)宜符合管道運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便的要求；⑹ 抽采管路系統(tǒng)中必須安裝調(diào)節(jié)、控制、檢測(cè)、防爆、防回火裝置；⑺ 抽采瓦斯管路的管徑應(yīng)按最大流量分段計(jì)算，并與抽采設(shè)備能力相適應(yīng)，抽采管路按安全流速為5～15 m/s和最大通過(guò)流量來(lái)計(jì)算管徑；⑻ 抽采系統(tǒng)管材的備用量可取10%；⑼ 礦井抽采系統(tǒng)的總阻力，必須按管網(wǎng)最大阻力計(jì)算，抽采瓦斯系統(tǒng)應(yīng)不出現(xiàn)正壓狀態(tài)。再者，在這種方式下，管路通過(guò)的距離較長(zhǎng)，不但管路安裝的經(jīng)濟(jì)投入和維護(hù)成本較高，而且增加了管網(wǎng)阻力，降低了抽放泵的實(shí)際抽放能力，還使抽放管理的難度加大。5 瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng) 抽放瓦斯泵房位置及管網(wǎng)敷設(shè)路線(xiàn) 抽放瓦斯泵房位置選擇抽放瓦斯場(chǎng)地的布置原則應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家所頒布的相關(guān)法律、法規(guī)執(zhí)行，不占用良田，有效利用現(xiàn)有的場(chǎng)地，平面布置整齊、合理，便于安裝與維修。北采區(qū)目前工作面瓦斯涌出預(yù)測(cè)結(jié)果看，進(jìn)入一水平深部靠通風(fēng)方法不能解決工作面瓦斯超限問(wèn)題，應(yīng)建立抽放瓦斯系統(tǒng)。鉆孔抽放瓦斯量預(yù)計(jì)北采區(qū)煤層采用下階段巷道鉆孔抽放瓦斯開(kāi)采層瓦斯方法，主要是利用采動(dòng)影響使煤層透氣性系數(shù)增大原理，重點(diǎn)抽放下階段煤層卸壓瓦斯。在頂板周期來(lái)壓或采空區(qū)瓦斯涌出量大時(shí)，可對(duì)上隅角進(jìn)行簡(jiǎn)易的封堵（掛風(fēng)幛或簡(jiǎn)易的封堵墻），增加采空區(qū)的密閉性，減少因抽放造成工作面上隅角漏風(fēng)，提高上隅角瓦斯抽放效果，攔截采空區(qū)瓦斯涌出。⑼ 加強(qiáng)管理制度建設(shè)，完善月度一通三防隱患排查制度；瓦斯治理督查和督導(dǎo)制度；瓦斯超限分級(jí)追查處理和系統(tǒng)分析制度；現(xiàn)場(chǎng)瓦斯異常情況實(shí)時(shí)監(jiān)控制度；瓦斯治理“一礦一策”、“一面一策”制度；瓦斯治理工程“兩同時(shí)、一超前”制度；班隊(duì)長(zhǎng)“一通三防”持證上崗制度等瓦斯綜合治理制度體系。⑹ 突出重點(diǎn)，加大瓦斯抽采力度。因此，烏東煤礦適量抽放采空區(qū)瓦斯是可行的。烏東煤礦采用分階段開(kāi)采，開(kāi)采階段下部煤層處在卸壓范圍內(nèi)，煤層卸壓膨脹而產(chǎn)生裂隙，使該區(qū)域內(nèi)的煤層透氣性大幅度增加，若能在下階段煤層內(nèi)先預(yù)掘巷（初期為抽放瓦斯巷，回期為階段回采巷），在巷道內(nèi)布置鉆場(chǎng)，向卸壓階段煤層打抽放鉆孔，對(duì)烏東煤礦下階段卸壓煤層涌出的瓦斯進(jìn)行截流抽放，可大大地減輕工作面采空區(qū)瓦斯涌出量，保證工作面安全生產(chǎn)。總之，無(wú)論是從礦井目前的瓦斯涌出現(xiàn)狀、礦井通風(fēng)能力，還是從資源和環(huán)保的角度來(lái)看都有必要進(jìn)行瓦斯抽放，特別是深部煤炭的開(kāi)采，瓦斯問(wèn)題將是制約煤礦安全高效生產(chǎn)的重要因素，提前進(jìn)行瓦斯抽放工作，對(duì)烏東礦安全生產(chǎn)很有必要。