【文章內容簡介】 V=5～ 15m/s。 1. 移動 式抽放部分 根據前述，初期 將有 ，抽放濃度19 按 30%計算，故移動泵站所抽混合瓦斯量應為： Q 混 =。 則 D=（ Q/V） 1/2=（ 4/10） 1/2= 以此為依據，管路可選用內徑為 100mm 的管子 ,一般選用無縫鋼管 ,由于礦井規(guī)模較小 ,為節(jié)省投資 ,也可采用焊縫鐵管 ,壁厚 46mm,如考慮安裝及運輸方便 ,也可采用玻璃鋼管。 2. 固定式抽放部分 根據前述，后期 將 有 5m3/min 左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔，后期抽放濃度按 20%計算，固定瓦斯泵所抽混合瓦斯量應為： Q 混 =5/20%=25 m3/min。 則 D=（ Q/V） 1/2=（ 25/15） 1/2= 以此為依據，主管路可選用內徑為 200mm 的管子 ,一般選用無縫鋼管 ,由于礦井規(guī)模較小 ,為節(jié)省投資 ,也可采用焊縫鐵管 ,壁厚 46mm,如考慮安裝及運輸方便 ,也可采用玻璃鋼管。 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦由于瓦斯抽放分支管路將在兩翼使用 (采煤工作 面、掘進工作面各在一翼 )，故其使用的分支管路計算，選擇流量時可將流量進行平均分配，取 10 m3/min 進行分支管路計算，即 D=（ Q/V） 1/2=（ 10/10） 1/2= 以此為依據，分支管路可選用內徑為 150mm 的管子。 二、管路阻力計算 1. 移動式抽放部分 移動式 抽放管路鋪設由 抽放硐室 → 2113 回風巷→采面。排氣管由 抽放硐室→ 聯絡石門 → C407 回風巷→回風斜井下口。 管路鋪設長度（考慮到將在 2114 采面使用因素）負壓段預計 300m，正壓段長度 450m,。 管道阻力計算，根據公式 hf=△ Q2/K0d5得出摩擦阻力，再用估算法取摩擦阻力的 15%作為局部阻力，從而得出總阻力。 20 hf 負 =△ Q2/（ K0d5） = 300 2402/（ 105） = hf正 =△ Q2/K0d5= 450 2402/( 105) = Pa hf負局 = 15%= hf正局 = 15%= 以上式中 hf負 —— 負壓段的摩擦阻力， Pa； hf正 —— 正壓段的摩擦阻力， Pa； hf負 局 —— 負壓段的局部阻力， Pa； hf正局 —— 正壓段的局部阻力， Pa； L —— 管路長度， m； △ —— 混合瓦斯對空氣的相對比重，查表得 ； Q —— 瓦斯流量， m3/h； K0—— 系數，查表得 內徑為 100mm 的管子為 ； d—— 管道內徑 ,cm。 2. 固定式抽放部分 固定式抽放管路鋪設路線： 泵房→回風斜井→ C407 回風巷→聯絡石門→ 2113 回風巷→采面 → 2114 回風巷→掘進頭 主管路要鋪設到聯絡石門末端，長度 920m，分支管路從聯絡石門末端開始到抽放地點，按 450m 計。 管道阻力計算，根據公式 hf=△ Q2/K0d5得出摩擦阻力，再用估算法取摩擦阻力的 15%作為局部阻力，從而得出總阻力。 hf主 =△ Q2/（ K0d5） = 920 15002/（ 21 205） = hf 支 =△ Q2/K0d5= 450 6002/ 155 = Pa hf 局 =(+) 15%= hf 總 = hf主 + hf支 + hf局 =++ = Pa 以上式中 hf主 —— 主管 路的摩擦阻力， Pa； hf支 —— 分支管路的摩擦阻力， Pa； hf局 —— 管路的局部阻力， Pa； hf總 —— 管路的總阻力， Pa； L —— 管路長度， m； △ —— 混合瓦斯對空氣的相對比重，查表得 ； Q —— 瓦斯流量， m3/h； K0—— 系數，查表得 內徑為 200mm的管子為 ， 內徑為 150mm的管子為 ； d—— 管道內徑 第三節(jié) 抽放管路的附屬裝置 為了便于管路系統負壓的調節(jié)，掌握各抽放地點瓦斯抽出量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r以及保證管網系統的正常抽放，設計時在各主、干、分、支管路要考慮分別 安設閥門、測試孔、放水器。此外，在瓦斯泵房和地面管路上還要安設防爆、防回火裝置及放空管等。 1. 閥門 瓦斯抽放管路各分支管分叉處、抽放管路和鉆場連接管上均應安設閥門，其主要目的是用來調節(jié)和控制各抽放點的抽放量、抽放濃度、抽放負壓等。 22 在每個鉆場中，每個鉆孔都要有單獨的閥門控制。 2. 測試孔 在抽放系統中的管路各分支管分叉處 ,均應留有測試孔 ,作檢測瓦斯?jié)舛?、負壓、壓差用。最經濟最簡便實用的方法是在管路上鑿一個直徑 10mm 的洞，再在該處焊上一個直徑 16mm 的螺帽，然后將直徑 16mm 的螺桿安在螺帽上，需測試時將螺桿取下即 可。 在抽放系統的主管道上，必須安裝一個孔板流量計，計量整個抽放系統的瓦斯抽放量。孔板流量計要安裝在距離泵站最近的直管路段，其前后 5m應平直，不要有閥門和變徑管。孔板流量計兩側要分別有測試孔，測試孔使用橡膠管與 U型壓差計相連接。 1管 路 2閥 蘭盤 3 壓差計接頭 4 聯接螺栓 5孔 板孔板流量計結構原理圖氣流方向54321 23 膠皮管U型管壓差計 孔板流量計參數測定示意圖氣流方向U型管負壓計 管路抽氣量可以采用下列公式進行計算： Qv=KΔ h1/2 式中 Qv—— 氣體體積流量， m3/s； K—— 孔板系數（出廠時測定）； Δ h—— U型管水柱壓差， mm。 3. 放水器 在抽放系統的管道最低洼點，一般都容易積聚從抽放地點抽來的水，減小有效抽放斷面，增加抽放阻力。為此，在有條件的低洼點，要安設放水器。針對汪家寨鎮(zhèn)一煤礦的實際，選擇使用人工負壓 放水器。 第四節(jié) 瓦斯泵選擇 一、瓦斯泵流量計算 瓦斯泵流量應能滿足抽放瓦斯系統服務年限內最大抽放量的需要。瓦斯泵流量按下式計算： Q 泵 =Q K/C η 24 式中 Q 泵 —— 瓦斯抽放泵的額定流量， m3/min； Q —— 最大抽放瓦斯純 量， m3/min； 5m3/min C —— 瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋?20%； η —— 瓦斯泵的機械效力，取 80%； K —— 瓦斯抽放綜合系數，取 K= 則瓦斯泵流量： 1. 移動式抽放部分 Q 泵 =Q K/C η = =5m3/min 2. 固定式抽放部分 Q 泵 =Q K/C η =5 = m3/min 二、瓦斯泵壓力計算 瓦斯抽放泵壓力，必須能克服抽放管網系統總 阻力損失和保證抽放的鉆孔有足夠的負壓，以及泵的出口正壓的需求。 1. 移動式抽放部分 按以下公式計算： H 泵 =（ Hi+H0） K 式中 H 泵 —— 瓦斯泵的壓力， Pa； Hi—— 抽放管路總阻力損失， Pa； H0—— 抽放鉆孔所需負壓，一般取 H 孔 =15000 Pa； K —— 抽放備用系數，取 K= 25 H 泵 =（ Hi+H0） K =（ +） = 2. 固定式抽放部分 按以下公式計算： H 泵 =（ H 總 +H 孔 +H 正 ） K 式中 H 泵 —— 瓦斯泵的壓力， Pa； H 總 —— 抽放管路總阻力損失， Pa； H孔 —— 抽放鉆孔所需負壓，一般取 H孔 =15000 Pa； H 正 —— 瓦斯泵出口正壓， 一般取 H 正 =5000 Pa； K —— 抽放備用系數，取 K= H 泵 = （ H 總 +H 孔 +H 正 ） K=（ +15000+5000） = Pa 三、瓦斯泵選型 通過以上計算 ,在進行市場調查和對設備參數對照的結果 , 移動式瓦斯泵決定選擇樂山泰達電機有限公司生產的 ZWY 礦用 型移動式瓦斯抽放泵二臺，其中一臺運轉 ,一臺備用。 該設備的經濟技術指標見下表： 固定式瓦斯泵決定選擇廣東佛山水泵廠生產的 CBF3002型水環(huán)式真空泵二型 號 額 定 抽 氣量 （ m3/min） 極 限 真 空度（ hPa） 電機功率（ kw） 轉速（ r/min） 口徑（ mm） 耗水量（ L/h） ZWY7/15 7 200 15 1450 100 17～ 30 26 臺 ,其中一臺運轉 ,一臺備用。 該設備的經濟技術指標見下表： 第五節(jié) 瓦斯泵的附屬安全裝置 1. 瓦斯泵進出口段的管路上均要設置防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置，有銅網式和水封式兩種，以防止井下管路瓦斯爆炸或地面排空管雷擊燃燒波及范圍擴大，其主要作用是熄滅燃燒火焰和釋放爆炸能量。 分別見下圖： 型 號 最大氣量 （ m3/min） 極限真空絕壓（ hPa） 電機功率（ kw） 轉速（ r/min） 口徑（ mm） 耗水量（ m3/h） CBF3002 45 120 55 490 200 .～ 27 2D1002D+1002DD5D+200銅網式防爆、防回火裝置1擋圈 2銅絲網 3活法蘭接頭213 水封式防爆、防回火裝置8排水孔7支撐柱6水位計5注水管4防爆閥3水封罐2排氣管1進氣管87654321900+D14,69D300350100 28 2. 泵的排氣端設置排空管，用來排放抽出的瓦斯。安設排空管應注意以下幾點： a) 排空管直徑不得小于瓦斯泵出、入口的主管直徑； b) 為防止雨水或其他雜物進入排空管，其上端孔口應設防護罩； c) 排空管周圍不允許有易燃物； d) 排空管的高度需超過泵房屋頂 3m以上，與泵房墻壁距離一般不超過5m。 第六章 瓦斯抽放泵站 第一節(jié) 抽放泵站 1. 移動抽放泵站 移動抽放泵站設在 井底車場與回風聯絡石門之間的聯絡巷內，距回風聯絡石門 11m，靠近抽放地點，位于進風系統內。具體位置見 抽放管路系統圖 。移動抽放泵房硐室規(guī)格為 :深寬高 =4m 3m 。硐室必須使用不可燃材料支護。 2. 固定抽放泵站 根據礦井井口的具體位置，確定將固定抽放泵站設在與回風井較近、地勢平坦的地段，其距離回風井井口不超過 100m。見抽放管路系統圖及抽放站場地布置圖。 固定抽放泵站瓦斯泵房、配電室、值班室組成，具體布置見泵房平面圖。瓦斯泵房屬于有爆炸危險的甲類廠房，要求周圍 50m 范圍內無居民， 20m 范圍內無明火及易 燃易爆炸物品，同時要用圍墻（或柵欄）圈定起來，防止閑雜人員進入。要求采用不燃性材料建筑并且設計門窗作為泄壓，其泄壓面積與廠房體積比應在 ～ 之間。 第二節(jié) 防避雷 在地面泵房和排空管附近設置避雷裝置，并引下接地，達到防雷的目的。 29 在瓦斯抽放站按《建筑物防雷設計規(guī)范》（ GB5005794， 2020 年版）設避雷線保護瓦斯排空管，在瓦斯抽放站房頂設置避雷帶防感應雷，在變電所設工作接地，接地電阻＜ 4Ω；在瓦斯抽放站分別設防雷擊和防感應雷接地，接地電阻均＜ 10Ω。 地面瓦斯泵房按《建筑物防雷設計規(guī)范 》（ GB5005794， 2020 年版）第 3． 2． 1條，設架空避雷線防直擊雷。電桿、避雷線敷設見 下圖 要求。利用拉線作接地引下線并接地， 接地電阻＜ 10Ω。 按《建筑物防雷設計規(guī)范》（ GB5005794， 2020 年版）第 3． 2． 2條建筑物內的設備、管道、構架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的放散管、風管等金屬物，均應接到防雷電感應的接地裝置上， 接地電阻＜ 10Ω。由于設計的排空管高度不高，泵房面積小，也可以采用單針避雷器。 瓦斯泵房防雷平面布置圖5000＞450