【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 支風(fēng) （ Pa） 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 16 頁(yè) 式中當(dāng)管路直徑為 D= cm時(shí) , 系數(shù) K=。 （ 2） 機(jī)巷支管管路阻力 機(jī) 巷支管抽放量大，瓦斯?jié)舛鹊停侵Ч苤泄苈纷枇ψ畲蟮?，故支管管路阻力?jì)算采用該支路進(jìn)行 計(jì)算。風(fēng)巷支管抽放 瓦斯?jié)舛葹?30%，抽放混合量為 m3/min，管路長(zhǎng)度按最大 800 計(jì)算，氣體密度為 ，則該 支管直徑為： 20473KD 52 ?? ?支機(jī) （ Pa） 式中當(dāng)管路直徑為 D= cm 時(shí) , 系數(shù) K=。 （ 3） 主管管路阻力 風(fēng)巷支管抽放量大，瓦斯?jié)舛鹊?，是支管中管路阻力最大的，故支管管路阻力?jì)算采用該支路進(jìn)行計(jì)算。風(fēng)巷支管抽放 瓦斯?jié)舛葹?15%，抽放混合量為 m3/min，管路長(zhǎng)度按最大 600 計(jì)算，氣體密度為 ，則該 支管直徑為： 9408KD 52 ?? ?主 （ Pa） 式中 當(dāng)管路直徑為 D=,系數(shù) K=。 （ 4）直管管路阻力 選擇管路阻力最大支管進(jìn)行計(jì)算，故采用 風(fēng)巷支管管路阻力計(jì)算抽放系統(tǒng) 直管管路阻力。 2 9 9 1 29 4 0 82 0 5 0 4H ????? 主支直 HH （ Pa） （ 5） 局部阻力 抽放管路的局部阻力損失計(jì)算采用估算法，即取直管管路阻力的 15%計(jì)算，則： 3 4 3 9 9 9 1 2%15H ????? 直局 H （ Pa） （ 6）抽放管路總阻力 抽放管路的局部阻力損失計(jì)算采用估算法，即取直管管路阻力的 15%計(jì)算，則： 3 4 3 9 94 4 8 72 9 9 1 2H ????? 局直總 HH （ Pa） 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 17 頁(yè) 瓦斯 抽放泵的選型 一般情況下，要選擇抽放泵，首先要選型，然后是選擇容量。需結(jié)合本礦井的具體條件，并結(jié)合各種類型抽放泵的特性、優(yōu)缺點(diǎn)及其適用條件來(lái)選擇適合本礦井的瓦斯泵類型。 （ 1）抽放泵的選型原則 ① 抽放泵的流量必須滿足礦井抽放期間預(yù)計(jì)最大瓦斯抽放量的要求； ② 在抽放期間，抽放泵的負(fù)壓必須能克服管路系統(tǒng)的最大阻力； ③ 抽放泵要具有良好的氣密性。 （ 2）常用抽放泵的類型 目前國(guó)內(nèi)使用的抽放泵大致分為三類： ① 水環(huán)式真空泵 ② 離心式鼓 風(fēng)機(jī) ③ 回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)。 抽放泵的選型計(jì)算包括泵的流量和壓力 的 計(jì)算。 抽放泵容量計(jì)算 礦井抽放瓦斯總量是指礦井整個(gè)服務(wù)年限中最大的瓦斯抽放量，因此瓦斯泵的流量與礦井抽放泵的布置方式有關(guān)，如幾個(gè)礦井共用一臺(tái)泵抽放，那么該泵的流量就是幾個(gè)礦井最大瓦斯抽放量之和。 鶴壁六礦 抽放泵容量 采用下式 計(jì)算： ?X K100 z? 式中 Q—— 瓦斯泵的額定流量， m3/min； Qz—— 礦井抽放瓦斯總量 (純量 )， m3/min； X—— 礦 井抽放瓦斯?jié)舛?，％? K—— 備用系數(shù)，取 K： ； η —— 瓦斯泵的機(jī)械效率，一般取 。 考慮到封孔技術(shù)及礦井抽放管理技術(shù)水平，泵站抽放瓦斯?jié)舛劝?15%計(jì)算，則抽放泵容量為： 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 18 頁(yè) 25. K100 z ?? ???? ? （ m3/min ） 抽放泵壓力計(jì)算 瓦斯泵的壓力就是要克服瓦斯從井下鉆孔口起，經(jīng)瓦斯管路 到抽放泵，再送到用戶所產(chǎn)生的全部阻力損失。 一般由下式計(jì)算： zhcjcmcrjrmzkcrhhhHhhhKHH????????rH)(H 式中 H—— 瓦斯泵 的壓力， Pa； Hr—— 井下負(fù)壓管路的全部阻力損失， Pa； Hc—— 地面正壓管路的全部阻力損失， Pa； hzk—— 抽放鉆孔所需負(fù)壓， Pa； hrm—— 井下負(fù)壓管路的摩擦阻力損失， Pa； ， hrj井下負(fù)壓管路的局部阻力損失， Pa； hcm—— 地面正壓管路的摩擦阻力損失， Pa； hcj地面正壓管路的局部阻力損失， Pa； hzh—— 用戶所需 正壓， Pa； K—— 備用系數(shù)，取 。 對(duì)移動(dòng)抽放系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，瓦斯泵抽放的瓦斯直接送入總回風(fēng)，無(wú)地面正壓管路的全部阻力損失 Hc。鉆孔孔口負(fù)壓主要作用為克服封孔管及鉆孔阻力，故鉆孔孔口負(fù)壓取為 3000 Pa。 則 抽放泵壓力為： 44 )34 40030 00()H???????? Khh（hKH rjrmzkr （ Pa） ５ . 抽放泵選型 水環(huán)式真空泵真空度高，工作輪內(nèi)充滿水，有防爆阻焰作用，運(yùn)行安全、可靠；尤其適用于煤層透氣性低、管路系統(tǒng)阻力大、需高負(fù)壓抽放，且瓦斯抽出量較小的礦井，故選用水環(huán)式真空泵。 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 19 頁(yè) 在泵的容量方面，考慮到 大峪溝未來(lái)開(kāi)采區(qū)瓦斯要明顯大于目前開(kāi)采區(qū)域，在泵容量選擇上，留有一定的余地，故選擇 煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷荷a(chǎn)的ZWY40/75 型移動(dòng)式瓦斯抽放泵站，該泵為 SK 型水環(huán)式真空泵，最大吸氣量 m3/min，極限真空度 81KPa，配套電機(jī)功率 75 KW，耗水量 150 L/min，滿足礦井使用要求。 表 52 ZWY40/75 移動(dòng)泵站性能參數(shù) 型號(hào) 最大 抽氣量 m3/min 極限 真空度 kPa 電機(jī)功率 kw 工作電壓 V 外形尺寸 m ZWY40/75 40 81 75 380/660 抽放泵房布置 ZWY40/75 型移動(dòng)式瓦斯抽放泵站如圖 51，泵站組成如圖 52 所示。 抽放泵站布置如圖 53。 圖 51 ZWY40/75 型移動(dòng)式瓦斯抽放泵站 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 20 頁(yè) 圖 52 ZWY40/75 型移動(dòng)式瓦斯抽放泵站組成 1— 氣水 分離器； 2— 磁處理水防垢器； 3— 納西型（雙作用徑向進(jìn)氣）水環(huán)式真空泵； 4— 標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)； 5— 卡道器； 6— 平板礦車(chē)； 7— 礦用防爆電動(dòng)機(jī)； 8— 礦用防爆磁力啟動(dòng)器； 9— 瓦斯超限斷電儀； 10— 礦用防爆照明燈； 11— 瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀 圖 53 抽放泵各類安全控制測(cè)量裝置 1— 進(jìn)氣閥門(mén)； 2— 孔板測(cè)壓嘴； 3— 孔板測(cè)壓嘴； 4— 抽放泵； 5— 氣水分離器； 6— 出氣閥門(mén)； 7— 取樣嘴； 8— 防水器； 9— 旁通閥門(mén)； 10— 水銀壓差計(jì)； 11— 水柱壓差計(jì)； 12— 三通； 13— 6寸孔板 抽放管路附屬設(shè)備 （ 1）閥門(mén) 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 21 頁(yè) 閥門(mén)規(guī)格為 6寸閘板式低壓氣閥，安裝地點(diǎn)如下（圖 44） ① 在瓦斯泵入口前設(shè)置進(jìn)氣閥門(mén) 1，用來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)抽放負(fù)壓、流量、濃度等，并作為控制瓦斯泵開(kāi)停的主要裝置； ② 在瓦斯泵的出口處設(shè)置出氣閥門(mén) 6，作為控制瓦斯泵開(kāi)停的主要裝置； ③ 在旁通管路中安裝旁通閥門(mén) 9， 以備停泵時(shí)瓦斯自由釋放。 （ 2）測(cè)壓嘴、取樣嘴 測(cè)壓嘴、取樣嘴用來(lái)測(cè)量管道壓力、孔板壓差和瓦斯?jié)舛?，一般采用紫銅管焊接制成，高度 50mm，內(nèi)徑 4mm。測(cè)壓嘴通過(guò)細(xì)膠管與水銀壓差計(jì)、水柱壓差計(jì)相連接，取樣嘴平常用細(xì)膠管套緊捆死，以防漏氣，測(cè)量 瓦斯?jié)舛葧r(shí)打開(kāi)。測(cè)壓嘴、取樣嘴安裝地點(diǎn)如下： ①測(cè)壓嘴 2位于孔板進(jìn)氣側(cè)，距離孔板 150mm； ②測(cè)壓嘴 3位于孔板出氣側(cè)，距離孔板 75mm； ③取樣嘴 7位于抽放泵出氣側(cè)，閥門(mén) 6的下風(fēng)側(cè)。 （ 3）高負(fù)壓瓦斯取樣器 圖 54為高負(fù)壓瓦斯取樣器示意圖，采樣前，先將進(jìn)氣接頭 1 與孔板流量計(jì)孔板上游的測(cè)量嘴接上，將出氣接頭 2與瓦斯檢定器 (或取樣袋 )連接，然后將平衡壓力接頭 3 與瓦斯孔板流量孔板下游連接；采氣樣時(shí)，首先拉動(dòng)手柄，進(jìn)氣接頭 l 內(nèi)的單向閥 (薄膜閥 )打開(kāi)，管道內(nèi)瓦斯被吸人氣筒內(nèi)，而活塞 4 后部的氣體則排至瓦斯管道中，起 到平衡壓力作用，以減少漏氣，爾后向前快速推動(dòng)活塞，出氣接頭 2內(nèi)的單向閥門(mén)打開(kāi)，將瓦斯送人瓦斯檢定器 (或取樣袋 )內(nèi)。為此重復(fù)數(shù)次，即可將瓦斯樣采人瓦斯檢定器中。 圖 54 FW1型高負(fù)壓瓦斯采樣器 1－ 進(jìn)氣口接頭； 2－ 出氣口接頭 ； 3－ 平衡壓力接頭 ； 4－ 活塞 ； 5－ 氣筒； 6－ 拉桿 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 22 頁(yè) （ 4）放水器 放水器 8 為人工放水器，位于抽放泵出氣側(cè)，即管路的正壓側(cè)，其結(jié)構(gòu)如圖55所示。 圖 55 人工放水器結(jié)構(gòu)圖 1— 瓦斯管路； 2— 放水罐閥門(mén)； 3— 空氣入口閥門(mén)； 4— 放水口閥門(mén)； 5— 集水罐； 6— 活法蘭盤(pán) （ 4）三通 三通 12采用紫銅管焊接制成，高度 50mm，長(zhǎng)度 100mm，內(nèi)徑 4mm，通過(guò)細(xì)膠管與測(cè)壓嘴 水銀壓差計(jì) 10 和水柱壓差計(jì) 11相連接。 （ 5）水銀壓差計(jì) 水銀壓差計(jì) 10 位于孔板 13的進(jìn)氣側(cè)，通過(guò)細(xì)膠管與測(cè)壓嘴 2 相連接，用來(lái)測(cè)量進(jìn)氣側(cè)瓦斯的絕對(duì)壓力，測(cè)量液體為水銀。水銀壓差計(jì)規(guī)格 1200mm。 （ 6）水柱壓差計(jì) 水柱壓差計(jì) 11 通過(guò)細(xì)膠管與測(cè)壓嘴 測(cè)壓嘴 3相連接，用來(lái)測(cè)量孔板 13 兩端的壓力差，測(cè)量液體為清潔水。水柱壓差計(jì)規(guī)格 1200mm。 （ 7）孔板 孔板 13 位于抽放泵 的進(jìn)氣側(cè)，用來(lái)測(cè)量抽放管路中的瓦斯流量，其結(jié)構(gòu)如圖56所示。 瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 第 23 頁(yè) 圖 56 孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖 1— 孔板； 2— 測(cè)壓嘴； 3— 抽放管路 孔板流量計(jì)的安裝使用要求如下： ① 在抽放瓦斯管路中安裝孔板時(shí)，孔板的孔口必須與管道同心，其端面與管道軸線垂直，偏心度 1%～ 2%； ② 安裝孔板的管道內(nèi)壁，在孔板前后距離為 2D 的范圍內(nèi)，不應(yīng)有凸凹不平、焊縫和墊片等； ③ 孔板流量計(jì)的上游端，管道直線段的長(zhǎng)度≥ 20D，下游端的長(zhǎng)度≥ 10D； ④ 要經(jīng)常清理孔板前后的積水和污物，孔板銹蝕要及時(shí)更換； ⑤抽放瓦斯流量有較大變化 時(shí)，應(yīng)根據(jù)流量大小更換相應(yīng)的