【正文】 供水 ,供電及安裝成本較高 , 或地面距離抽放地點(diǎn)較近時(shí) , 把瓦斯抽放泵安裝到地面具有明顯的經(jīng)濟(jì)和管理方面的優(yōu)勢(shì) . 某 煤礦開采服務(wù)年限長(zhǎng)，工作面到新 材料井井口的距離較短 , 且工作面需要抽放的瓦斯量較大，因此，建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)較為合理 . 根據(jù)礦井采掘工作面的具體位置及開拓布置 , 確定將地面永久瓦斯抽放站布置在距離新材料井附近且地勢(shì)平坦 , 無(wú)地質(zhì)災(zāi)害和洪水影響的地點(diǎn) . 要求瓦斯抽放泵站房 50m 范圍內(nèi)無(wú)主要建筑及民房 , 在泵房周圍 20m設(shè)立圍墻或柵欄 , 并嚴(yán)禁明火 . 根據(jù) 某 煤礦的井下開拓巷道和地表設(shè)施的具體情況 ,考慮了兩種井下管道布置最長(zhǎng)路線 . 方案 1: 21171 工作面順槽 ? 二一區(qū)專用回風(fēng)下山 ? 東軌大巷 ? 材料立井 ? 抽放泵房 ? 放 空管 ?！?5176。 中段 (P3l 2)： 18 號(hào)煤底界至 31 號(hào)煤頂界。其中：全區(qū)可 采 7 層 ( 1 1 3 33 號(hào)煤層 )、大部可采 1 層 (15 號(hào)煤層 )。 下段 (P3l 1)： 31 號(hào)煤頂界至 B5 底界鋁土質(zhì)泥巖。 3).給進(jìn) , 起拔能力 。 (2). 在傾斜巷道中 , 應(yīng)用卡子把瓦斯抽放管道固定在巷道支架上 , 以免下滑 。 (6). 瓦斯抽放 管路與其他建筑物相交時(shí) , 其垂直距離大于 , 與動(dòng)力電纜 , 照明電纜和電話線大于 , 且距相交建筑物 2m 范圍內(nèi) , 管路不準(zhǔn)有接頭 . 2). 管路安裝 井下瓦斯抽放管路采用吊掛或打支撐墩沿巷道底板敷設(shè) .掘進(jìn)工作面瓦斯抽放管路可采用巷道側(cè)邦吊掛安全方式 . 地面瓦斯管路安裝采用沿地表架空敷設(shè)方式 , 架空高度 . 每隔 56m 設(shè)置一個(gè)支撐架 (支撐墩 ), 必要時(shí)在支撐墩上設(shè)半圓形 12 管卡固定管路 , 以防滑落 . 3). 管道防腐防銹 所有金屬管道外表均要進(jìn)行防銹處理 ,即在管道外表先涂刷兩層樟丹 , 在刷一 層調(diào)和漆 . 瓦斯抽放管道的附屬裝置 為了掌握各抽放地點(diǎn)的瓦斯涌出量 , 瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r , 便于調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓和流量 , 在管路上應(yīng)安裝閥門 , 流量計(jì)和放水器等附件 . 除此之外 , 在瓦斯泵房和地面管路上還須安設(shè)有防爆 , 防回火裝置及放空管等 . 1). 閥門 瓦斯抽放管路和鉆場(chǎng)連接管上均應(yīng)安裝閥門 , 主要用來(lái)調(diào)節(jié)和控制各抽放點(diǎn)的抽放量 , 抽放濃度和抽放負(fù)壓等 . 2). 放水器 在抽放管路系統(tǒng)最低點(diǎn)安裝人工或自動(dòng)放水器 , 及時(shí)放空抽放管路中的積水 , 提高系統(tǒng)的抽放效率 . 在排氣端低凹處 安裝正壓放水器 . 為減少瓦斯抽放成本 , 建議采用人工放水器 (如圖 41, 圖 42). 也可以使用負(fù)壓自動(dòng)放水器 . 1 – 鋼管 。C), 可測(cè)定的參數(shù)包括氣體流量 ,瓦斯?jié)舛群凸艿镭?fù)壓 . 同時(shí)可測(cè)定抽放管道的瓦斯混合流量和純甲烷流量 . 測(cè)定的所有數(shù)據(jù)都可以儲(chǔ)存 , 顯示和打印 . 儀器具有掉電自動(dòng)保護(hù)功能以及電源欠壓提示功能 . 儀器數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大 , 可存儲(chǔ)綜合測(cè)定數(shù)據(jù) 100 組 . 單參數(shù)據(jù) 300 組 . 儀器的主要特點(diǎn)是 : 1).儀器本身自帶渦街量傳感器 , 自成一體 , 無(wú)需另外配備孔板 , 均速管道或皮托管 , 流量系數(shù)直接固化在軟件中 , 用戶無(wú)法改變 , 這可避免因輸錯(cuò)系數(shù)而造成測(cè)定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題 . 2).使用方便 . 用戶只需要軟管與儀器連接好既可進(jìn)行測(cè)量工作 . 3).阻力損失小 , 對(duì)氣體流場(chǎng)影響小 . 4).穩(wěn)定可靠 , 測(cè)量精度高 . 瓦斯抽放泵選型計(jì)算 瓦斯抽放泵的選型原則 有二個(gè)： ①泵的流量應(yīng)滿足抽放系統(tǒng)服務(wù)期限可能達(dá)到的最大瓦斯抽放量； ②泵的壓力能克服最困難路線的管網(wǎng)阻力，使抽放鉆孔達(dá)到足夠的負(fù)壓，并滿足抽放泵出口正壓需求 . 瓦斯抽放泵流量計(jì)算方法 )/(1 0 0 ?????? XK Z …………………………… (3－ 6) 式中 : Q — 瓦斯抽放泵所需額定流量， m3/min； Q z — 礦井抽放系統(tǒng)最大瓦斯抽放純量， m3/min； X — 礦井抽放瓦斯?jié)舛龋?%； 15 K — 備用系數(shù)， K=； η — 抽放泵機(jī)械效率， η =. 本抽放系統(tǒng) 設(shè)計(jì)抽放量為 m3/min. 則瓦斯抽放泵所需額定流量計(jì)算如下 : Q = 100 x x (30 x ) = m3/min 瓦斯泵壓力計(jì)算方法 瓦斯泵壓力 , 必須能克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證鉆孔有足夠的負(fù)壓 , 以及能滿足泵出口正壓之需求 . 瓦斯泵壓力按下式計(jì)算 : )( crjrmzk HHHHKH ????? ………………………（ 3－ 7） 式中 : H — 瓦斯抽放泵所需壓力， Pa； K — 壓力備用系數(shù)， K=； Hzk — 抽放鉆孔所需負(fù)壓， Pa，取 =14000Pa； Hrm — 井下管網(wǎng)的最大摩擦阻力， Pa； Hrj — 井下管網(wǎng)的最大局部阻力， Pa； Hc — 瓦斯泵出口正壓， Pa，考慮今后瓦斯抽放利用的需要，取 =15000Pa. 瓦斯抽放泵選型計(jì)算 表 3－ 4 瓦斯泵流量、壓力計(jì)算結(jié)果 根據(jù)前面的管路阻力損失計(jì)算得知 , 礦井抽放管路系統(tǒng)的最大阻力損失為, 則 : H = (14000 + + + 15000) x = Pa 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料 , 地面抽放站的壓力為 100000Pa, 泵的入口絕對(duì)壓力為 : 100000 – = , 實(shí)際取泵的入口壓力為 60KPa. Qz （ m3/min） X (%) Hzk (Pa) Hrm (Pa) Hrj (Pa) Hc (Pa) Q （ m3/min） H （ Pa） 30 14000 15000 16 瓦斯抽放泵選型 根據(jù)上述計(jì)算 結(jié)果 , 查國(guó)內(nèi)有關(guān)廠家的真空泵曲線 , 即可確定瓦斯抽放泵的型號(hào) . 由于目前我國(guó)的真空泵曲線都是按工況狀態(tài)下的流量繪制的 , 所以還需要按下列公式把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量換算成工況狀態(tài)下的流量 . Q 泵工 = Q 泵00PTTP (38) 式中 : Q 泵工 – 工況狀態(tài)下的瓦斯泵流量 , m3/min。C, 則 : Q 泵工 = x 29360000 293101325xx = m3/min 建議選用 2 臺(tái)廣東省佛山水泵廠有限公司生產(chǎn)的水環(huán)真空泵質(zhì)量最好 , 而且節(jié)能 . 通過(guò)查泵的性能曲線 (見附圖 ), 可以選擇 CBF4102型 或 CBF3602型水環(huán)真空泵 . 由于 CBF3602 型 (510r/min)是該系列的最高檔 , 其能耗高于 CBF4102 型(330r/min). 建議選擇 CBF4102 型 (330r/min). 一旦將來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步 , 抽放效率提高 , 可以通過(guò)更換電機(jī)把抽氣量提高至 170m3/min. 在 60KPa 壓力狀態(tài)下 CBF4102型 (330r/min)的工況流量為 , 泵的轉(zhuǎn)速為 330r/min, 電機(jī)功耗為 96KW, 電壓 380/660v, 耗水量 (吸入壓力 400mbar) m3/h. CBF4102 型水環(huán)真空泵主要功能及技術(shù)參數(shù) : CBF4102 型水環(huán)真空泵環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng) , 并可靠 , 安全 , 高效地長(zhǎng)期運(yùn)行 . 其核心部分 水環(huán)式真空泵 , 是根據(jù)煤礦對(duì)瓦斯泵的特殊要求而設(shè)計(jì)的 . 其使用性能 , 排氣量 , 真空度 , 安全性 , 可靠性 , 外形 , 安裝尺寸等具體指標(biāo) , 均優(yōu)于普通真空泵 . 整個(gè)泵站系統(tǒng)可配套南京富鄴科技實(shí)業(yè)有限公司 KJ91 瓦斯抽放泵站監(jiān)控系統(tǒng) . 該 17 系統(tǒng)提供瓦斯超限斷電聲光報(bào)警 , 停水?dāng)嚯?, 恒水位控制 , 抗結(jié)垢水質(zhì)磁化 , 流量 , 檢測(cè) , 其中供電系統(tǒng)具有 過(guò)載 , 過(guò)電壓及短路保護(hù) , 電機(jī)電纜漏電閉鎖等功能 . 5 瓦斯抽放泵站布置 瓦斯抽放泵 某 煤礦總回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛容^高 , 礦井總風(fēng)量較小 , 如果將瓦斯抽放泵安裝在井下把抽出的瓦斯排到總回風(fēng)巷 , 極有可能造成總回風(fēng)瓦斯超限 . 因此 , 根據(jù)礦井采掘的具體位置及開拓布置 , 確定將抽放泵站設(shè)在礦井材料井較近處且無(wú)地質(zhì) ,洪水等災(zāi)害影響 , 地勢(shì)平坦的地點(diǎn) . 地面瓦斯泵房位置選擇如附圖 1 所示 . 抽放泵站由瓦斯泵房 , 配電值班室組成 . 瓦斯泵房長(zhǎng) , 寬 , 高 . 值班室 3 x 3 x , 3 x 3 x . 瓦斯抽放泵房布置圖如附圖 2 所示 . 瓦斯抽放泵房圍墻或柵欄的圈定范圍應(yīng)當(dāng)保障泵房周圍 50m范圍內(nèi)無(wú)居民 , 20m內(nèi)無(wú)明火 , 不得有易燃 , 易爆物品 , 并配備至少 4 只干粉滅火器和大于 的黃砂 . 在泵站周圍設(shè)有防火栓 . 抽放泵站是具有爆炸危險(xiǎn)的甲類廠房 , 設(shè)計(jì)門窗作為泄壓面積 , 泄壓與廠房體積比應(yīng)在 之間 , 瓦斯抽放泵房采用不燃性材料構(gòu)成 . 其土建工程設(shè)計(jì)和施工由 某 煤礦自行完成 . 地面抽放泵站主要建筑為泵房，抽放泵房?jī)?nèi)設(shè)有配電裝置 , 瓦斯泵、分水器、管路、閥門等 設(shè)備 .在泵房附近進(jìn)出口處設(shè)有放水器、防爆防火裝置 (圖 51)、放空管、壓力測(cè)定、流量測(cè)定裝置、采樣孔、閥門等附屬裝置 . 18 圖 51 水封式防爆 , 防回火裝置 1 入口瓦斯管 。 在瓦斯抽放站分別設(shè)防雷接地 . 接地電阻均 10 Ω. 設(shè)計(jì)放空管的高度為 7m, 在距放空 管 5m之內(nèi)設(shè)一高度為 14m的避雷針 . 由于 巖腳日 礦處于山區(qū) , 有時(shí)雷害比較嚴(yán)重 , 應(yīng)該注意以下幾點(diǎn) : 1). 放空管應(yīng)高于房脊 4m以上 , 放空管與避雷針距離小于 5m。 (2). 應(yīng)對(duì)瓦斯抽放泵房?jī)?nèi)的設(shè)備和管路系統(tǒng)進(jìn)行日常檢查 , 建立定期檢查維修制度 。 ? 在鉆場(chǎng)施工完閉后 , 由質(zhì)量檢查管理部門進(jìn)行驗(yàn)收合格才能正常使用 。 ? 設(shè)置調(diào)節(jié)閥門 , 及時(shí)調(diào)節(jié)抽放負(fù)壓和抽放流量 。 (2). 瓦斯抽放管材必須采用煤礦安全準(zhǔn)用材料 。 (7). 抽放地點(diǎn)設(shè)立專門的記錄牌 , 記錄瓦斯抽放數(shù)據(jù) 。 4). 檢查抽放泵螺絲 , 各部件連接螺絲以及防護(hù)罩 , 要求不得松動(dòng) 。 11). 啟動(dòng)帶有供水系統(tǒng)的抽放泵時(shí) , 應(yīng)先啟動(dòng)供水系統(tǒng) , 并開 , 關(guān)相應(yīng)的閥門 。 15). 接到停止瓦斯抽放泵運(yùn)行的命令后 , 應(yīng)一人監(jiān)護(hù) , 一人準(zhǔn)備進(jìn)行停機(jī)操作 。 (2). 開啟備用泵和運(yùn)轉(zhuǎn)泵系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)門 , 關(guān)閉備用泵的配風(fēng)門 , 使備用泵低負(fù)荷與運(yùn)轉(zhuǎn)泵并聯(lián)運(yùn)行 。) 孔深 (m) 備注 表 73 瓦斯抽放參數(shù) 測(cè)定記錄表 日期 地點(diǎn) 孔號(hào) 濃度(%) 負(fù)壓(Pa) 壓差(Pa) 溫度(186。 6. 管道安裝完后 , 進(jìn)行氣密性試