【正文】 Ф 159 。其它 巷道中的 抽采 管路應(yīng)懸掛在巷道幫上，其 中心線 高度不小于 。 η 瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計說明書 31 表 5－ 1－ 2 瓦斯泵流量計算表 根據(jù)表 5－ 1－ 2計算結(jié)果，按抽采最困難的情況取泵的入口壓力，因此實際取抽采 系統(tǒng)泵入口的絕對壓力為 76kPa。 抽采 泵站由瓦斯泵房、配電室和值班室組成，瓦斯泵房長 8m，寬 6m，高 。 各建筑物均采用自然通風(fēng)，但門窗及排氣口合計的泄壓面積要符合要求。 第 四 節(jié) 供配電 、供排水 、通訊 、照明 一、供配電 泵站供電參照主要通風(fēng)機的供電管理，專用線路，專用開關(guān)。 高位水池高于水環(huán)真空泵安裝平面 8m以上， 在低位水池中安放 2臺 潛水泵作為循環(huán)水泵，型號為 BQW15－ 15－ ， 流量為 15m3/h，揚程為 15m，轉(zhuǎn)速 2860r/min，功率 。 在瓦斯 抽采 站按《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（ GB5005794， 20xx年版）設(shè)避雷線保護瓦斯排放管，在瓦斯 抽采 站房頂設(shè)置避雷帶防感應(yīng)雷。補充水由室外用水管道引入高、低位水池中，以補充冷卻循環(huán)水 。根據(jù)礦井實際情況，在保證 抽采 站有雙回路供電的情況下，核實礦井 變壓器現(xiàn)有容量，如果容量允許，可不增加變壓器，同時， 抽采 泵站內(nèi)設(shè)備采用地面供電系統(tǒng)供電，井下打鉆、封孔等設(shè)備采用井下供電系統(tǒng)供電。安裝循環(huán)水泵 2臺，要求供水量大于 20m3/h，揚程大于 10m。泵房頂部設(shè)置天窗以利于通風(fēng)。因目前我國的真空泵曲線都是按工況狀態(tài)下的流量繪制的，所以還需按下式把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的抽采 泵流量換算成工況狀態(tài)下的流量。 本次設(shè)計抽采瓦斯總規(guī)模為 。 管路敷設(shè)時，要考慮流水坡度，要求坡度盡量一致，避免高低起伏，低洼處需安裝放水器； 瓦斯主管距建筑物的距離大于 5m，距動力電纜大于 1m，距水管和排水溝大于，距鐵路大于 4m，距木電線桿大于 2m；瓦 斯管路與其它建筑物相交時，其垂直距離大于 ，與動力電纜、照明電纜和電話線大于 ，且距相交構(gòu)筑物 2m范圍內(nèi)，管路不準(zhǔn)有接頭和布置管件。 抽采 管路阻力損失計算應(yīng)選擇 抽采 系統(tǒng)服務(wù)年限內(nèi)一條最長的 抽采 管路進行計算，根據(jù) 西溝二號井 的礦井開拓布置，到采區(qū)邊界的瓦斯管路最長，所以按從泵站到井下邊界的 抽采 管路 900m計算 抽采 管道直管阻力損失，其結(jié)果見表 4－ 2－ 2。 采空區(qū)埋管 → 頂板順槽 → 回風(fēng) 石門 → 中央風(fēng)井 → 抽采 泵站。 ⑸ 各礦可根據(jù)自身的實際情況確定采空區(qū)瓦斯 抽采 的采空區(qū)溫度、一氧化碳濃度臨界值以及最大 抽采 負(fù)壓值，同時要逐步采用自動監(jiān)控裝置，以保證 抽采 工作的安全。見圖 34－ 2。 瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計說明書 23 工作面進風(fēng)巷抽放管路支撐垛抽放管路支撐垛采空區(qū)回風(fēng)巷 圖 3－ 4－ 1 采空區(qū)埋管抽采布置圖 與本煤層預(yù)抽瓦斯相比，采空區(qū)抽采的特點是抽采量較大，但 埋管抽采負(fù)壓一般控制在 3～ 5kPa。 三、抽采工藝 在鉆孔施工完后，用 DN50mm吸引膠管將每個鉆孔與匯流瓦斯管相連接，連接處需用 8號鐵絲將膠管扎緊。西溝二號 井中央采區(qū)為兩翼開采，東、西翼工作面交替布置 ， 由于礦井采 掘接替較緊張，為了有更多的預(yù)抽時間，因此在回采工作面的準(zhǔn)備巷道掘進時開始布置預(yù)抽鉆孔， 鉆孔布置如圖 3－ 3－ 1。掘進預(yù)抽是 在煤巷掘進工作面向前方煤層施工扇形鉆孔，每個循環(huán)施工3個鉆孔，每個循環(huán)間距 130m， 孔深至少 150m，保證 預(yù)抽鉆孔超前距不小于 20m， 鉆孔孔徑 75mm，終孔 孔底 間距為 8m， 鉆孔布置如圖 321所示。 巷道布置在滿足瓦斯 抽采 的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少 抽采 工程量。兩項系數(shù) 對比，而衰減系數(shù) 靠近可以抽瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計說明書 18 放煤層，因此從綜合兩方面來看 ，西溝二 號井中大槽煤層可抽性較好。 第 五 節(jié) 礦井瓦斯抽采必要性和可行性分析 西溝二號井 礦井 相對瓦斯涌出量預(yù)計為 ，因此屬于 高瓦斯礦井 ，根據(jù) 國務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定（國務(wù)院令 446號） ，高瓦斯礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)，因此該礦需加強礦井瓦斯治理，進行瓦斯抽采工作。 礦井在以后的生產(chǎn)中應(yīng)隨時監(jiān)測礦井瓦斯涌出量，當(dāng)實際礦井相對瓦斯涌出量超過 ，及時和 設(shè)計單位聯(lián)系，以便作出相應(yīng)的調(diào)整。 根據(jù)西溝二號井對礦區(qū)內(nèi)火燒區(qū)的勘察，東翼采區(qū)火燒區(qū)在 +860m水平以上，中央采區(qū)火燒區(qū)深度最深到了 +740m水平，最淺部 +850m水 平。 礦山 統(tǒng)計法是根據(jù)對本礦井或鄰近礦井實際瓦斯涌出資料的統(tǒng)計分析得出礦井瓦斯涌出量隨開采深度變化的規(guī)律，預(yù)測新井或新水平瓦斯涌出量的方法。 4． 礦井瓦斯涌出量 ??????? niiniinAAQkQ11采區(qū)礦 （ 212） 式中： Q礦 —— 礦井瓦斯涌出量， m3/t； Q采區(qū) i—— 第 i采區(qū)瓦斯涌出量， m3/t； A i—— 第 i采區(qū)日平均煤炭產(chǎn)量， t； 瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計說明書 14 Kn—— 已采采空區(qū)瓦斯涌出 系數(shù) 。 一、 分源預(yù)測法 預(yù)測數(shù)學(xué)模型 1．回采工作面瓦斯涌出量計算 回采工作面的瓦斯涌出量由開采層、鄰近層瓦斯涌出量兩部 分組成，其相對瓦斯涌出量按下式確定： Q采 ＝ Q1＋ Q2 （ 23） 式中 Q1—— 開采層相對瓦斯涌出量， m3/t d。 hm， 衰減系數(shù)為 d1。 西溝二號井 礦區(qū)內(nèi) 西翼采區(qū)火燒區(qū)深度到了 +700m水平，在中央采區(qū)火燒深度最深 +750m最淺到 +850m,東翼采區(qū)火燒區(qū) 為 +860m以上 。 采高和放頂煤高度分別為采高 、放頂煤高度 。投產(chǎn)工作面皮帶運輸巷、軌道運輸巷的位置分別在 +791m中大槽煤層頂板和底板。沿八尺槽煤層偽斜布置，至一水平斜長 447米。 ～320176。傾角 41176。 四尺槽 該煤層位于 J1b2段的中部，五尺槽煤層以下，全區(qū) 2個控煤點，所見煤層厚為— ，為一不穩(wěn)定煤層，局部不可采，煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，局部含一層 — 厚的泥巖、炭質(zhì)泥巖夾矸，該煤層的頂板 為粉砂巖，底板多為粉砂巖，距上部五尺槽煤層約 130m，該煤層在礦區(qū)中東部地表火燒。 Ⅰ、含主要煤層段（ J1b1）煤層特征 中大槽煤層 該煤層位于 J2b1段上部、米尺槽煤層以下，是該段主要可采煤層，也是礦區(qū)內(nèi)最主要的煤層，該煤層厚度大、結(jié)構(gòu)簡單，不含或極少有夾矸，全區(qū)穩(wěn)定，全區(qū) 5個探煤點煤層厚度為 — ，平均 ，老君廟溝克理煤礦（原城北煤礦）生產(chǎn)井中大槽煤層見煤點的厚度為 。中大槽最厚，一般均在 25m左右，該段煤層厚可達(dá) ，該段地層厚度 210m，含煤系數(shù) 14%，故為含主要煤層段。 六、供電與供水 礦區(qū)供電電源來自于：一回路從大黃山變電所 10kv線路上引 LGJ50型長約2km的 10kv架空輸電線路至礦井 10/； 另一回路從西溝煤焦有限責(zé)任公司變電所 10kv側(cè)引 LGJ— 50型長約 4km的 10kv架空線路至礦井 10/所。 二、井田范圍 井田東西走向長 19702430m，南北寬 685m左右，面積 。 本次設(shè)計范圍為西溝二號井中央采區(qū) +740m水平以上煤層，當(dāng)?shù)V井進行新采區(qū)新水平開采時，應(yīng)再次進行煤層瓦斯基本參數(shù)測定，以便對本設(shè)計進行修改。 西溝二號井 煤礦 進行改擴建 ，采煤方法由原來的倉儲式采煤改為 水平分層走向長壁綜放采煤法 ，為了建立與礦井開采相符合的瓦斯抽采方法 ， 確保礦井安全生產(chǎn)， 西溝二號井 20xx年 1月 委托煤炭科研究總院重慶 研究 院對 礦 井 進行 礦井瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計 。烏奇公路和吐烏大高等級公路從礦區(qū)以北 6km處通過，礦區(qū)已有簡易公路與烏奇公路相通，交通較為便利。 礦區(qū)地震烈度為Ⅶ度。其中八尺槽、中大槽穩(wěn)定。 主要可采煤層分布在八道灣組 J1b J1b2中。其頂、底板均為淺灰色粉砂巖，該粉砂巖成份以石英、長石等為主，泥質(zhì)膠結(jié)，常夾有 狀水平層理，風(fēng)化后呈棕黃色，該煤層在礦區(qū)中東部地表火燒。 第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造情況 礦區(qū)位于二工河 — 黃山倒轉(zhuǎn)向斜的北翼，為一向南傾的單斜構(gòu)造，傾向 180176。 礦區(qū)斷層不發(fā)育，僅在礦區(qū)西部發(fā)現(xiàn)兩條近于平行的平推斷層，斷層走向 315176。副井采用人車，傾角 28176。 一個分層的高度最大為 9米，一水平從運輸至回風(fēng)的區(qū)段數(shù)量為 7個，區(qū)段標(biāo)高分別為 +791m、 +782m、 +773m、 +764m、 +755m、 +747m、 +740m。 采用全部垮落法管理頂板。 二、礦井瓦斯涌出情況 鄰近煤礦西溝一號井 20xx年生產(chǎn)能力為 100kt/a時， 采煤方法為倉儲式 采煤法，回采率為 40%~50%， 礦井瓦斯絕對涌出量為 ,相對瓦斯涌出量為 ，+854m水平 A5煤層 （即 中大槽煤層） 的原始瓦斯含量為 m3/t。 （ 3） 中大槽煤層 百米煤孔瓦斯流量 為 m3/min （ 4） +740m水平中大槽煤層透氣性系數(shù)為 ㎡ / Mpa2分源預(yù)測法是根據(jù)時間和地點的不同，分成數(shù)個向礦井涌出的瓦斯源，在分別對這些瓦斯涌出源進行預(yù)測的基礎(chǔ)上得 出礦井瓦斯涌出量的方法。其計算公式為： 011)1 4 4 0(AQAQkQniiniii ???????掘回采采區(qū) （ 211） 式中： Q采區(qū) —— 采區(qū)瓦斯涌出量， m3/t； Ao —— 采區(qū)平均日產(chǎn)量， t； Q回 i—— 第 i回采工作面瓦斯涌出量， m3/t； Ai —— 第 i回采工作面平均日產(chǎn)量， t； k采 —— 采區(qū)內(nèi)采 空區(qū)瓦斯涌出系數(shù) ； Q掘 i—— 第 i掘進面工作面瓦斯涌出量， m3/min。 二、礦山統(tǒng)計法 根據(jù)前面論述，西溝二號井不適于采用現(xiàn)分源預(yù)測法 中的 公式進行礦井瓦斯涌出量預(yù)測， 因此本設(shè)計中礦井瓦斯涌出量預(yù)測采用礦山統(tǒng)計法進行預(yù)測。西溝二號井開采東翼采區(qū)時采用倉儲式采煤法， 回采率為 45%，根據(jù)歷年的瓦斯等級鑒定結(jié)果看，煤層瓦斯涌出量承著開采深度的加深而增加。參考西溝一號井在煤層瓦斯含量為 井相對瓦斯涌出量為 時瓦斯涌出量為 22m3/t，取二者中較大的相對瓦斯涌出量 22m3/t作為中央采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測的參照數(shù)據(jù)， 并取 ， 經(jīng)計算如下： /%75 %4522 3＝＝礦 ??Q 因此西溝二號井開采中央采區(qū) +740m水平以上煤層時，礦井相對瓦斯涌出量為，根據(jù)其礦井設(shè)計產(chǎn)量，則絕對瓦斯涌出量為 。 設(shè)計礦井瓦斯抽采率 Kg=35%，經(jīng)計算，礦井瓦斯可抽量為 。 d，屬于可以抽放煤層。 抽采 方法在滿足礦井安全開采的前提下，還需滿足開發(fā)、利用瓦斯的需要。 第 二 節(jié) 掘進面抽采 一、掘進預(yù)抽 如果在煤巷掘進時監(jiān)測 到掘進瓦斯涌出較大，通風(fēng)解決瓦斯較困難時，便可進瓦斯抽采系統(tǒng)方案設(shè)計說明書 20 行掘進預(yù)抽。該礦主要采用 順 層鉆孔抽采 。水泥漿采用 425號水泥與水?dāng)嚢柚瞥?，水灰比?1:2，封孔長度為 6m以上，也可采用聚胺脂人工封 孔。建議礦井對實際循環(huán)距離進行考察，得出最佳循環(huán)抽采 距離 。密閉墻厚度不小于 1m，四周掏槽深度不小于 。 ⑶ 必須定期對管內(nèi)氣體及回采面上隅角，回風(fēng)巷的氣體取樣分 析，隨時撐握采空區(qū)內(nèi)氣體成份、溫度的變化，以便合理地調(diào)整 抽采 瓦斯量和 抽采 負(fù)壓 ⑷ 建立必要的防、滅火措施。 瓦斯 抽采 管路 抽 氣系統(tǒng)布置如下： 工作面預(yù)抽鉆孔 → 頂板順槽 → 回風(fēng) 石門 → 中央風(fēng)井 → 抽采 泵站。 三、管路阻力損失計算 直管阻力損失計算 直管阻力損失按下式計算： H= LQKD20 5? 式中 H—— 阻力損失， Pa； L—— 直管長度， m； Q—— 瓦斯流量， m3/h； D—— 管道內(nèi)徑， cm； K0—— 系數(shù)，查表； Δ—— 混合瓦斯對空氣的相對密度，查表。瓦斯管路不能與動力電纜同側(cè)敷設(shè) ，并不得影響行人和運輸，同時，必須采取防撞、防滑措施 。K 式中 Q泵 —— 瓦斯 抽采 泵的額定流量， m3/min； Q —— 最大 抽采 瓦斯純量， m3/min； C —— 瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋? η —— 瓦斯泵的機械效率，取 80%； K —— 瓦斯 抽采 綜合系數(shù)，取 K＝ 。 三、 抽采 泵選型 根據(jù)上述計算結(jié)果，查有關(guān)廠家的真空泵曲線，即可確定 抽采 泵的型號。值班室 33，配電室 33 m。 瓦斯 抽采 泵站共安裝 2臺 2BE1－ 303型水環(huán) 式真空泵 ， 其中 1臺運轉(zhuǎn)， 1臺備用。采用 380V的電壓對 抽采 泵站供電。 瓦斯 抽采 泵排出的循環(huán)熱水進入低位水池后，由循環(huán)水泵提升至高位水池，冷卻后的水靜壓供給瓦斯 抽采 泵的冷卻