【文章內(nèi)容簡介】 ................................................... 18 抽放管道總阻力 .............................................................................................. 18 瓦斯泵流量和壓力計算 ............................................................................................ 19 瓦斯泵流量計算 .............................................................................................. 19 瓦斯泵壓力計算 .............................................................................................. 20 瓦斯泵選型確定 ........................................................................................................ 20 瓦斯泵類型 ...................................................................................................... 20 6 工作面瓦斯抽放安全技術(shù)措施 .......................................................................................... 23 應(yīng)根據(jù)實際情況制定出安全措施 ............................................................................ 23 井下移動抽放瓦斯泵站要求 .................................................................................... 23 地面抽放瓦斯站安全措施 ........................................................................................ 23 結(jié) 論 .................................................................................................................................... 25 參考文獻 .................................................................................................................................. 27 附 錄 ...................................................................................................................................... 29 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 1頁 1 采區(qū)工作面概況 采區(qū)位置范圍、地質(zhì)條件 D5 礦 1煤層平均厚度為 4m，賦存穩(wěn)定，平均傾角為 10176。頂板厚度一般 15m，上部為泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖；下部為粉砂巖或泥質(zhì)粉砂巖，局部粉砂質(zhì)泥巖。底板為含根泥巖、粉砂質(zhì)泥巖， 局部粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。本區(qū)域本區(qū)有小斷層，對開采影響不大。 煤層瓦斯參數(shù)和抽放瓦斯參數(shù) 本煤層瓦斯含量為 ，煤的密度為 。水分 %、灰分 15%、揮發(fā)分12%。煤層透氣性系數(shù) λ＝ （ m2/)。工作面供風(fēng)量 1500m3/min,回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛纫罂刂圃?%以下，經(jīng)實測回風(fēng)巷和運輸巷瓦斯抽采支管內(nèi)瓦斯?jié)舛葹?35%，選取混合瓦斯氣體在管道內(nèi)經(jīng)濟流速 10m/s，瓦斯密度 和空氣密度 ，局部阻力經(jīng)驗值百分比為 15%，保證瓦斯抽采管口不小于 13kpa 的抽采負(fù)壓。 采區(qū)和工作面巷道布置、采煤方法 采區(qū)采面工作面采用走向長壁全部跨落頂板管理法，工作面后退式傾斜一次采全高，巷道布置如圖 所示。根據(jù)煤礦實際情況，已在 1煤層中布置 1101 工作面，工作面走向長度 1300m，傾向長度 150m。其中連接 1101 回風(fēng)巷平硐長度為 120m，采區(qū)回風(fēng)上山長度 1800m。工作面日產(chǎn)量 2600t。 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 2頁 圖 巷道布置圖 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 3頁 2 瓦斯儲量計算、抽放瓦斯必要性論證 煤層瓦斯儲量計算 根據(jù)已知條件： 1煤層原始瓦斯含量為 ，煤的密度為 ，可以得到可采層瓦斯儲量，公式如下： 可采層瓦斯儲量： ?????? DHLQW （ 21） 式中： W——本工作面瓦斯儲量； Q——1 號煤原始瓦斯含量， 179。/t； L——1 號煤工作面走向長度， 1300m； H——煤層厚度， 4m； D——1 號煤傾向長度， 150m； ρ——1 號煤的密度， 179。 ?????? DHLQW =13004150 =（萬 m179。） 工作面可抽放量計算和抽放必要性可行性論證 采煤工作面可抽放量計算 相對瓦斯涌出量 q 可由以下公式求得： CWWq ?? 0 （ 22） 式中： W0 ——煤層原始瓦斯含量， 179。/t； q ——煤層理論相對瓦斯涌出量， m179。/t； Wc——瓦斯殘存量， m179。/t。 噸煤瓦斯殘存量可根據(jù)表 查取。 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 4頁 表 純煤的殘存瓦斯含量取值 [8] 揮發(fā)分（ Vr） /% 6～ 8 8～ 12 12～ 18 18～ 26 26～ 35 35～ 42 42～ 56 Wc[m3/（ ） 1] 9～ 6 6～ 4 4～ 3 3～ 2 2 2 2 注：煤的殘存瓦斯量亦可近似地按煤在 壓力下的瓦斯吸附量取值。 1煤揮發(fā)分為 12%，參照表 我們?nèi)?1煤殘存瓦斯量為 4 m179。/t 。 q== m179。/t 本工作面理論最大瓦斯涌出量可用下面公式計算： QMax =qLHDρ （ 23） 式中： QMax ——工作面理論最大瓦斯涌出量， m3； q ——煤層理論相對瓦斯涌出量， m179。/t； L——1 號煤工作面走向長度， 1300m； H——煤層厚度， 4m； D——1 號煤傾向長度， 150m； ρ——1 號煤的密度， 179。 QMax =13004150 =11840400（ m179。） 則工作面絕對瓦斯涌出量： Q 絕 = QMax /(2460330) （ 24） Q 絕 工作面絕對 瓦斯涌出量， m179。/min QMax工作面理論最大瓦斯涌出量， 11840400m3 Q 絕 =11840400 /(2460330)= (m179。/min) 瓦斯抽放的必要性可行性論證 一、 AQ 1027—2021《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中規(guī)定：凡符合下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng) [9]。 （一）一個采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于 5m3 /min或一個掘進工作面絕對瓦斯出量大于 3m3 /min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。 （二）礦井絕對瓦斯涌出量達 到以下條件的： 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 5頁 大于或等于 40m3 /min； 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 30 m3 /min； 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 25 m3 /min； 年產(chǎn)量 ～ 的礦井，大于 25 m3 /min； 年產(chǎn)量等于或小于 的礦井，大于 15 m3 /min。 （三） 開采具有煤與瓦斯突出危險煤層。 綜上所述，本礦井設(shè)計工作面的絕對瓦斯涌出量為 m179。/min，根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》中第一條規(guī)定，需要進行瓦斯抽放。 二、采掘工作面抽放瓦斯的必要性 采掘工作面需要采取 瓦斯抽放的必要性判斷標(biāo)準(zhǔn)是：在給定的巷道通風(fēng)斷面條件下，采掘工作面設(shè)計通風(fēng)能力小于稀釋瓦斯所需的風(fēng)量，抽放瓦斯才是必要的 [10]。 （一）采掘工作面最大供風(fēng)量計算 根據(jù)采煤工作面巷道面積 S= 4m/s，計算理論最大供風(fēng)量。為 1500m179。/min。 （二）采煤工作面最大風(fēng)排瓦斯量計算 工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛劝?%，計算風(fēng)排瓦斯量 Qp。 Qp=Q 供 C =1500% =12m3/min 而采煤工作面絕對瓦斯涌出量為 ，如不抽放瓦斯 ，則工作面的瓦斯?jié)舛葘⒊?，尚需抽放瓦斯?Q 剩 ＝ Q 絕 Qp==持 %。 三、抽放的可行性 本煤層瓦斯抽放的可行性是指在自然透氣條件下進行預(yù)抽的可能性，衡量本煤層瓦斯預(yù)抽是否可行可參照下表： 按 λ、 α和判斷本煤層瓦斯抽放可行性標(biāo)準(zhǔn)如表 示。 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 6頁 表 本煤層預(yù)抽瓦斯難易程度分類表 [8] 煤層抽放瓦斯難易程度 鉆孔流量衰減系數(shù)（ d1） 煤層透氣性系數(shù) （ m2/Mpa2d ） 容易抽放 10 可以抽放 ～ 10～ 較難抽放 根據(jù)已知條件， 1 號煤層透氣性系數(shù) λ=（㎡ /MPa2d）， 1 號煤屬于較難抽采煤層 ，我們要選取合適的抽采方案來防治采掘工作面的瓦斯超限。 六盤水師范學(xué)院礦業(yè)工程系課程設(shè)計 第 7頁 3 煤層瓦斯抽放方法設(shè)計 抽放方法的比較和選擇 抽放方法的分類和選擇瓦斯抽放方法的規(guī)定 一、按抽出瓦斯來源分： 本煤層抽采 、鄰近層抽采、采空區(qū)抽采。 二、按被抽采煤層的卸壓狀況分：原始煤體未卸壓預(yù)抽瓦斯；煤層卸壓后抽瓦斯。 三、按抽采瓦斯源的匯集工程方法分：抽采瓦斯鉆孔法、抽采瓦斯巷道法和抽 采瓦斯鉆孔巷道綜合法 [11]。 根據(jù)《 MT501896 礦井瓦斯抽放工程設(shè)計規(guī)范》第 條規(guī)定：選擇抽放瓦斯方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。 并應(yīng)符合下列要求 [10]： （一）盡可能利用開采巷道抽放瓦斯，必要時可設(shè)專用抽放瓦斯巷道； （二）適應(yīng)煤層的賦存條件及開采技術(shù)條件； （三）有利于提高瓦斯抽放率； （四）抽放效果好，抽放的瓦斯量和濃度盡可能滿足利用要求； （五）盡量采用綜合抽放； （六）抽放瓦斯工程系