【正文】
如魚飲水,冷暖自知。污水應設置地溝排放。抽放系統(tǒng)及井下移動抽放瓦斯泵站,應遵從以下要求:――井下移動抽放瓦斯泵站應安裝在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。對于水環(huán)式真空泵,可選用SK型和2BE型兩種泵,SK型水環(huán)式真空泵是目前效率較高的雙作用水環(huán)式真空泵,該設備具有運轉(zhuǎn)速度低,投資省等優(yōu)點,但需2臺泵并聯(lián)運行,才能滿足礦井抽放要求,效率低,運行費用高,故不宜推薦。 選型原則根據(jù)以上規(guī)定,瓦斯泵選型原則為:⑴瓦斯泵的流量必須滿足礦井抽放期間預計最大瓦斯抽出量的需求;⑵瓦斯泵的負壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力;⑶具有良好的真空度;⑷抽放設備配備電機必須防爆。(2)己15支管上:D= (63)(m)管路選用DN200mm無縫鋼管做為己15采面上順槽抽放瓦斯管。;——抽放管路系統(tǒng)宜沿回風巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置;若設于主要運輸巷內(nèi),并固定在巷道壁上,與巷道壁的距離應滿足檢修要求;;——當抽放設備或管路發(fā)生故障時,管路內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機電硐室內(nèi);——盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁;——管徑要統(tǒng)一,變徑時必須設過渡節(jié)。為保證鉆孔有效抽放距離增大,終孔位置控制在采面上出口向下20m,煤層頂板以上9m處(裂隙帶高度內(nèi))。 采區(qū)瓦斯來源分析礦井瓦斯來源是確定抽放方法的主要依據(jù),因此,應盡量詳細地做好以下測量工作:――必須測定出掘進、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例;――必須準確地判斷出采區(qū)工作面的瓦斯主要來自本煤層還是鄰近層。b、煤壁瓦斯涌出量 (47)=2(2)= m3/min式中:n — 暴露煤面?zhèn)€數(shù),單巷掘進時n=2;m — 煤層厚度,m;V — 平均掘進速度,m/min;L0 — 巷道瓦斯涌出量達到最大穩(wěn)定值時的巷道長度,m;qv=[(Vr2)+] X0=[282+]=式中:Vr — 煤的揮發(fā)份,%;qj = qL + qm =+= m3/min式中:qj — 掘進工作面瓦斯涌出量,m3/min;qL — 掘進落煤瓦斯涌出量,m3/min;qm —— 掘進煤壁瓦斯涌出量,m3/min。4 瓦斯抽放的必要性和可行性論證 瓦斯抽放的必要性礦井瓦斯抽放可有效地降低風流中瓦斯?jié)舛?,減少礦井風量,降低通風費用。 采區(qū)瓦斯儲量根據(jù)所提供己四采區(qū)煤層瓦斯含量和儲量,;??傊核牟蓞^(qū)頂板砂巖水與其它含水層聯(lián)系較差,礦坑充水以消耗凈儲量為主,易于疏干。 煤質(zhì)己15煤層物理性質(zhì):己15煤層呈厚層狀,具條帶狀結構,破壞后呈塊狀、粒狀,煤質(zhì)較硬,煤巖類型以半亮型煤、亮煤為主,單向抗拉強度Rt=44N/cm2,堅固性系數(shù)F=,普氏硬度f=1~2,單向抗壓強度Rc=915N/cm2。三煤段(戊組煤):~,含煤5~9層,其中戊戊910煤層為全區(qū)可采煤層,戊9與戊10煤層有分叉合并現(xiàn)象。0~20400DF7正斷層北東北西69176。為一高落差正斷層,五礦己四采區(qū)正處于該斷層抬升的東北盤。鍋底山斷層位于李口向斜西南翼的西南部,是控制該區(qū)的主要地質(zhì)構造,47勘探線以東走向312176。電源工業(yè)廣場6kV電源引自謝莊降壓站,用雙回路LGJ2185mm2導線聯(lián)接,礦井裝機容量為20000kW。由于受開采影響,地表將會出現(xiàn)不同程度下沉。己組煤層瓦斯壓力:,;;。關鍵詞:瓦斯抽放;平行鉆孔;高位鉆孔Minmetals had four mining area Pingdingshan Gas Drainage DesignAbstract:Of the gas mine, the coal production process is the biggest security risk of gas accidents. Great harm because gas accidents and eliminate hidden perils of gas takes more time and cost, and the threat of gas disasters have also greatly limits the scale of coal production, productivity and economic efficiency. Effective control of gas disaster is to ensure sustainable development of China39。1958年12月建成投產(chǎn)。在800m以下將達到50℃?!?,℃,℃.風向隨季節(jié)而變,夏季多為東南風和南風,秋、冬季多為西風和西北風。平頂山礦區(qū)突出的地質(zhì)特征為斷塊隆起,四周凹陷。南部北部寬緩。)落 差(m)延展長度鍋底山斷層正斷層北西南西40~65176。(一)石炭系上統(tǒng)太原組本組為含煤地層首段(庚煤段),最上層為第一層灰?guī)r,最下層為鋁土質(zhì)泥巖,與寒武系白云質(zhì)灰?guī)r平行不整合接觸。此段植物化石豐富,主要含植物葉片化石。表22 五礦己15煤層煤質(zhì)化驗成果表采樣點原煤膠質(zhì)層膠結指數(shù)煤種Mad%Ad%Vdaf%CRc18Std%QgradMJ/KgXY46227801/3JM45145811/3JM462141/3JM482051/3JM50157811/3JM表23 五礦己1617煤層煤質(zhì)化驗成果表采樣點原煤膠質(zhì)層膠結指數(shù)煤種Mad%Ad%Vdaf%CRc18Std%QgradMJ/KgXY4914793肥煤49156951/3JM4916663瘦煤482275015377焦煤4916795肥煤 水文地質(zhì)(一)地表水系及氣象采區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育,在采區(qū)北部有汝河、外灘水庫,南部有湛河、白龜山水庫、北干渠等大的地表水系,但距采區(qū)較遠,與礦坑涌水無明顯聯(lián)系。(五)己四采區(qū)地下水聯(lián)系情況及含水層的賦水性五礦鍋底山斷層以北采區(qū)為半封閉的水文單元,受大氣降雨、地表水系及己組煤段以上含水層的影響較小,對生產(chǎn)的實際影響主要來自于己組煤段砂巖水及底板灰?guī)r水,而且上述充水水源以凈儲量為主。對于設計來說,瓦斯抽放率的確定應符合以上標準的要求,也可以參照《AQ礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》。 規(guī)定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第145條及《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》~:有下列情況之一的礦井,必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng):⑴1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通風方法解決瓦斯問題不合理的。抽放瓦斯方法、方式的選擇,應根據(jù)瓦斯及煤層賦存情況,瓦斯來源、巷道布置方式、礦井開采技術條件、瓦斯基礎參數(shù)等綜合分析比較后確定。采空區(qū)埋管抽放由于采面回采后己1617煤層瓦斯大量涌入采空區(qū),為消除己15煤層開采、己1617煤層采掘時的瓦斯危害和突出威脅,必須將采空區(qū)瓦斯盡可能排除,為此在回風順槽鋪設專用管路進行采空區(qū)抽放。瓦斯抽放系統(tǒng)選擇還應注意以下問題:⑴分期建設、分期投產(chǎn)的礦井,抽放瓦斯工程可一次設計,分期建設、分期投抽。(3) 己15采面上隅角與采空區(qū)埋管抽放管路支管的選擇:己15支管上:D= (68)(m)管路選用DN300mm無縫鋼管做為己15采面上順槽抽放瓦斯管。根據(jù)抽放管網(wǎng)最大阻力計算值,鉆場孔口要求的負壓值,以及排放端管路的摩擦阻力,局部阻力的要求,抽放泵必須產(chǎn)生的壓力:Hb=K(Hz+H鉆孔口+H泵出口)=(+20000)=(Pa)式中:H-瓦斯泵壓力,Pa; K-備用系數(shù),取K =。――抽放管路應保持一定的坡度,一般不小于1%。移動抽放泵站排到巷道內(nèi)的瓦斯,其濃度必須在30m以內(nèi)被混合到《煤礦安全規(guī)程》允許的限度以內(nèi)。8 致 謝合上這本厚厚的說明書,我的大學生活也逐漸畫上了句號。以后的道路上讓我們共同珍惜。確定方案,計算數(shù)據(jù),選型驗算,繪制大圖,對一個只是念過課本還未接觸過實際問題的學子來說,是何其繁瑣和艱難,沒有一點毅力前進,真是不行。鉆機備用量按工作臺數(shù)的60%計;――抽放站位置應設在不受洪澇威脅且工程地質(zhì)條件可靠地帶,應避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等;宜設在回風井工業(yè)場地內(nèi),站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m;――站房及站房周圍20m范圍內(nèi)禁止有明火;——站房應建在靠近公路和有水源的地方;——站房應考慮進出管敷設方便:有利瓦斯輸送,并盡可能留有擴能的余地;――抽放站建筑必須采用不燃性材料,耐火等級為二級;——站房周圍必須設置柵欄或圍墻;――站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火、防回水裝置,設置放空管及壓力、流量、濃度測量裝置,并應設置采樣孔、閥門等附屬裝置。為了方便安裝與檢修,泵機房內(nèi)配備SDXQ3型3t手動單梁懸掛式起重機一臺。適用于瓦斯流量大(8001200m3/min),負壓要求高(400050000Pa)的抽放瓦斯礦井;可作為正壓鼓風輸往用戶,同時又可作為負壓抽出瓦斯。根據(jù)本采區(qū)抽放瓦斯系統(tǒng)管路布置,總干管從地面到回風下山的己15工作面回風巷(上順槽)L1=3200m,采用DN300mm抽放瓦斯管1趟;支管1至己15采面回風下山下端L2=1200m,采用DN100mm抽放瓦斯管1趟;根據(jù)上述抽放瓦斯管路系統(tǒng),計算管網(wǎng)阻力如下:(1)直管段摩擦阻力 (611)式中:hf-某段管路的摩擦阻力,Pa;L-管路長度, m;△-混合瓦斯對空氣的相對密度,△=,n1為混合瓦斯中瓦斯的濃度,n2為混合瓦斯中空氣的濃度;Q-某段管路的混合瓦斯流量,m3/h;K0-系數(shù),根據(jù)管徑查得,;D-管路內(nèi)徑,cm。根據(jù)瓦斯抽出量及分布情況,抽放管路主管管徑、規(guī)格:主干管為一趟DN600mm無縫鋼管和一趟DN300mm無縫鋼管。圖53 上隅角抽放掘進工作面邊掘邊抽:掘進工作面防突以降低前方煤體集中應力,釋放煤層瓦斯壓力為主。(2)鉆孔布置在運輸順槽和回風順槽向煤層打鉆,采用MKⅣ型鉆機施工,孔徑90mm,孔深80m,鉆孔間距3m。八礦、十礦、十二礦已建立地面瓦斯抽放系統(tǒng)。(2)鄰近層瓦斯涌出量計算受己15煤層采動影響,鄰近層(被保護層)己1617煤層瓦斯將涌入己15采面和采空區(qū)。 (34)式中:—工作面月平均瓦斯抽采率,%;—回采期間,工作面月平均瓦斯抽采量,m3/min;—工作面月平均風排瓦斯量,m3/min。己三采區(qū)正常涌水量為120m3/h己四采區(qū)預計正常涌水量為:Q=165 m3/h己四采區(qū)最大涌水量Qmax=280 m3/h3 礦井瓦斯賦存 煤層瓦斯基本參數(shù)根據(jù)礦方資料和五礦己四采區(qū)初步設計,本采區(qū)瓦斯抽采基礎參數(shù):一、煤層瓦斯壓力己組煤層瓦斯壓力:,;;。主要隔水層己組煤底板隔水層由砂巖含水層之間的泥巖及砂質(zhì)泥巖組成,在沒有斷裂的情況下,在垂向上使得頂板砂巖含水層之間缺乏水力聯(lián)系。己1617煤層~17m,其中4918孔揭露己1617煤層直接與L2灰?guī)r接觸,~13m,一般在9m左右,偽頂為炭質(zhì)泥巖,直接頂為泥巖或砂質(zhì)泥巖,直接底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖,~12m,老底為細砂巖,俗稱老君堂砂巖。中部砂質(zhì)泥巖段:~,由灰~深灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖、灰?guī)r和薄煤組成,含灰?guī)r兩層(L3~L4),透鏡狀,薄煤不穩(wěn)定,泥巖中植物化石豐富,最明顯的是貓眼鱗木。0~35400mDF2正斷層北北東西45176。軸部延伸240m。李口向斜西南翼為一平緩單斜構造,走向280176。植被以槐樹為主,其次有粟樹、果樹等。行政區(qū)劃分屬平頂山市郊區(qū)和寶豐縣管轄。庚組煤含水層為LL7灰?guī)r含水層,間接充水含水層為寒武系白云質(zhì)灰?guī)r含水層。平煤五礦己四采區(qū)瓦斯抽放設計摘要:對突出礦井而言,煤礦生產(chǎn)過程中的最大安全隱患是瓦斯事故。己組煤含水層為己組頂板砂巖和地板L2含水層,間接沖水層L7灰?guī)r和寒武系白云質(zhì)灰?guī)r含水層。2 礦井概況 井田概況 交通位置平頂山天安煤業(yè)股份有限公司五礦(簡稱平煤五