【文章內(nèi)容簡介】 層頂（底）板 處。 9 噸煤鉆孔工程量應(yīng)根據(jù)抽采方式，鉆孔抽采半徑、預(yù)抽期、煤層厚度等綜合確定。順層鉆孔預(yù)抽時，噸煤鉆孔工程量可取 ～ 。 10 鉆孔直徑宜采用 42mm、 50mm、 64mm、 73mm、 89mm、 110mm、 130mm 等規(guī)格。 封孔 封孔方法的選擇根據(jù)抽采方法及孔口所處煤（巖）層位、巖性、構(gòu)造等因素綜合確定。 封孔材料的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 穿層鉆孔宜采用封孔器封孔。封孔器應(yīng)滿足密封性能好、操作簡單、封 孔速度快的要求。 2 順層鉆孔宜采用充填材料封孔。封孔 材料 可選用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在鉆孔所 處 圍巖條件較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其他封孔材料。 3 不宜采用黃泥封孔。 封孔長度應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 孔口段圍巖條件好、構(gòu)造簡單、孔口負(fù)壓較低時，封孔長度不應(yīng)低于 3m。 2 孔口段圍巖裂縫較發(fā)育或孔口負(fù)壓較高時，封孔長度不應(yīng)低于 5m。 3 在煤壁開孔的鉆孔，封孔長度不應(yīng)低于 7m。 采空區(qū) 抽采 時插管周圍應(yīng)封閉嚴(yán)密 ,宜減少外部空氣漏入 ,有條件時可設(shè)置均壓密閉。 當(dāng)采用地面鉆孔抽采瓦斯時，抽采結(jié)束后應(yīng)全孔封實。 地面鉆孔 地面鉆孔抽采方法選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 容易抽采的煤層，宜采用豎直鉆孔或 L 形鉆孔預(yù)先抽采瓦斯。 2 可以抽采及較難抽采的煤層，宜采用豎直鉆孔或 L形 鉆孔抽采鄰近層卸壓瓦斯或采空區(qū)瓦斯。 3 地面鉆孔預(yù)抽瓦斯可選用壓裂方法強(qiáng)化抽采。 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020 10 鉆孔布置應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 地面鉆孔的布置應(yīng)便于地面設(shè)施維護(hù)，并應(yīng)利于封孔，同時應(yīng) 保 證抽采效果。 2 卸壓抽采時，沿開采層工作面走向地面鉆孔間距宜采用 300～ 350m；沿 傾斜方向應(yīng)位于開采層工作面中部；兩相鄰孔抽采瓦斯半徑上、下交匯點應(yīng)超過開采層工作面上、下順槽 5m。 卸壓抽采地面鉆孔結(jié)構(gòu)可分為護(hù)孔管、生產(chǎn)管、篩管和標(biāo)志孔，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 護(hù)孔管應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）表土層厚小于或等于 200m 時，可采用Φ 216 鉆孔、管徑 D245 10mm 無縫鋼管，外圍水泥漿固孔，護(hù)孔管上端與地表平齊，下端超深表土進(jìn)入基巖 35m。 2）表土層厚大于 200m 時，可采用Φ 216 鉆孔、管徑 11mm（帶管箍）石油管，外圍水泥漿固孔，護(hù)孔管上端與地表平齊，下端超深表 土進(jìn)入基巖35m。 2 生產(chǎn)管宜由地面進(jìn)入抽采煤層或煤層群頂層煤頂板 3～ 5m,管徑可采用 D18010mm 石油管，管外圍宜用水泥漿固孔，上端應(yīng)比護(hù)孔管高 3m。 3 篩管應(yīng)全段管鉆小孔。上端應(yīng)套入生產(chǎn)管內(nèi)，套入長度應(yīng)為開采煤層厚度加2m，下端應(yīng)至開采煤層頂板 4～ 5m 管外可不注水泥漿。 4 標(biāo)志孔可采用Φ 91的裸孔，長度應(yīng)由篩管下口至開采煤層底板。 地面鉆孔的各鉆孔口應(yīng)安裝壓力表、流量計、瓦斯?jié)舛葴y孔、閘閥（低壓）、放空管、干式滅火器、避雷針、防爆器等裝置，在孔口還應(yīng)增加一段波紋金屬軟管。 地面鉆孔至瓦斯抽采泵之間輸氣管路，應(yīng)根據(jù)鉆孔單井和同時抽采井的最大混合量計算支管和干管管徑、驗算管路阻力、 選擇 瓦斯抽采泵。 6 抽 采 管路系統(tǒng) 選擇 、計算 及 抽采 設(shè)備 選型 6． 1 抽采管路系統(tǒng)選擇的原則 抽采管路系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)礦井開拓部署、井下巷道布置、抽采地點分布、瓦斯利用要求，以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，并宜避免或減少主干管路系統(tǒng)的改動。 管路的 敷設(shè)宜減少曲線，并宜使管路的長度較短。 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020 11 管路宜敷設(shè)在礦車不經(jīng)常通過的巷道中。若必須敷設(shè)在運輸巷道內(nèi)時，應(yīng)采取必要的 安全措施。 當(dāng)抽采設(shè)備或管路發(fā)生故障時，應(yīng)使管道內(nèi)溢出的瓦斯不流 入 采、掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)。 抽采管路系統(tǒng)宜符合管道運輸、安裝和維護(hù)方便的要求。 抽采管路管徑、壁厚計算及管材選擇 抽采管路管徑可根據(jù)主管、干管、分管、支管中不同的瓦斯流量，按下式分別計算： 21)( VQd ? （ ） 式中 :d—— 管路內(nèi)徑（ m）； Q—— 管路內(nèi)混合瓦斯流量（ m3/min）；各類管路的流量應(yīng)按照 其 使用年限 或服務(wù)區(qū)域內(nèi)的最大值確定，并應(yīng)有 ～ 的富余系數(shù)； V—— 經(jīng)濟(jì)流速（ m/s），可取 5～ 12m/s。 管壁厚度計算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 當(dāng)采用負(fù)壓 抽 采時，可不計算管材壁厚。 【聚乙烯管材時，也不計算？】 2 當(dāng)采用正壓輸送時，管材壁厚應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)采用聚乙烯管材時，壁厚應(yīng)按公稱壓力選擇。 2)采用金屬管材時，壁厚可按下式計算： ][2?? dP?? （ ） 式中 :δ —— 管路壁厚（ mm）； P—— 管路 最大工作壓力（ MPa）； d—— 管路內(nèi)徑（ mm）； ［σ］ —— 容許壓 力 （ MPa），可取屈服極限強(qiáng)度的 60％；缺少比值時，鑄鐵管可取 20MPa，焊接鋼管可取 60MPa，無縫鋼管可取 80MPa。 抽采 管路 管材應(yīng)符合抗靜電、耐腐蝕、阻燃、抗沖擊、安裝維護(hù)方便等要求。 管路阻力計算 管路 阻 力應(yīng)由 摩 擦阻力和局部阻力組成。 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020 12 管路 摩 擦阻力應(yīng)根據(jù)每段管路管徑、流量的不同分段計算，各 段 摩 擦阻力可按下列公式計算： 05005 )(1069 PTd TPQLQ dvdH ????? （ ） T=273+t （ ） T0=273+20 （ ） 式中 H—— 阻力損失（ Pa）； L—— 管路長度（ m）； Q0—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯流量（ m3/h）； d—— 管路內(nèi)徑（ mm） 。 vo—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯運 動 黏度（㎡ /s）； ρ —— 管道內(nèi)混合瓦斯密度（ kg/m3）； △ —— 管路內(nèi)壁的當(dāng)量絕對粗糙度（ mm）； Po—— 標(biāo)準(zhǔn)大 氣壓力（ 101325Pa）； P—— 管道內(nèi)氣體的絕對壓力（ Pa）； T—— 管路中的氣體溫度為 t 時的絕對溫度（ K）； To—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度 （ K） t—— 管路中的氣體溫度 （176。 C）。 管路局部阻力可按管路 摩 擦 阻 力的 10％～ 20％計算。 管路布置及敷設(shè) 抽采管路應(yīng)具有良好的 氣 密性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并應(yīng)采取防凍 、 防腐蝕、防漏氣、防砸壞、防靜電和雷電等措施。 選用金屬管材時， 在安裝前 應(yīng)涂抹防腐蝕劑。防腐蝕材料可采用經(jīng)過熱處理的瀝青、油漆和紅丹等。 在沿巷道底 板敷設(shè) 管路 時，應(yīng)采用高度 以上的支撐墩，并應(yīng)保證每節(jié)管子下面有兩個支撐墩。 在敷設(shè)傾斜管路時，應(yīng)采用管卡將管子固定在巷道支架上。在巷道傾角小于或等于 30176。時，管卡間距宜采用 15～ 20m； 在巷道傾角大于 30176。時，管卡間距宜采用 10～15m。當(dāng)沿立井敷設(shè)管路時，應(yīng)將管道固定在罐道梁上或?qū)Ｓ霉芗苌稀? 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020 13 管路宜平直敷設(shè)，并宜減少彎頭等附屬管件，同時宜避免急轉(zhuǎn)彎；管路應(yīng)保持一定的坡度，其坡度應(yīng)根據(jù)巷道的坡度確定，不宜小于 1?。 當(dāng)管路敷設(shè)在運輸巷道內(nèi)時，應(yīng)將管路牢固地懸掛或架在 專用支架上，在人行道側(cè)管路架設(shè)高度不 應(yīng) 小于 ，管件的外緣距巷道壁不宜小于 。 敷設(shè)的管路應(yīng)能排除管路中的積水。 井下敷設(shè)管路，宜采用法蘭盤或快速接頭連接。法蘭盤中間應(yīng)夾有橡膠墊，且墊的厚度不宜小于 5mm。 新敷設(shè)的管路應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行漏氣檢驗。 當(dāng)采用專用管道井敷設(shè)管路時，專用管道井的直徑應(yīng)大于管道外形尺寸 200mm。 管路不得與動力電纜敷設(shè)在巷道的同一側(cè)。 地面管路布置及敷設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定。 1 宜避免布置在車輛通行頻 繁的主干道旁。 2 不得將管路和其他管線敷設(shè)在同一條地溝內(nèi)。 3 主、干管應(yīng)與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結(jié)合。 4 管道 與 地上、地下建（構(gòu)）筑物及設(shè)施的間距，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》 GB50187 的有關(guān)規(guī)定。 5 管道不得從地下穿過房屋或其他建（構(gòu)）筑物，一般情況下也不得穿過其他管網(wǎng)，當(dāng)必須穿過其他管網(wǎng)時，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。 抽采附屬裝置及設(shè)施 主管、干管、鉆場及其他必要地點應(yīng)裝設(shè)瓦斯量測定裝置。 鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處應(yīng)設(shè)置 放水器，管路宜每隔 200～ 300 設(shè)置一個放水器，最大不應(yīng)超過 500m。 在管路的適當(dāng) 部 位設(shè)置除渣裝置和測壓裝置。 管路分岔處應(yīng)設(shè)置控制閥門，閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點的管徑相匹配。 地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在觀察井內(nèi)，觀察井應(yīng)位于地表以下，并應(yīng)采用不燃性材料砌成，且不應(yīng)透水。 干式瓦斯抽采泵吸氣側(cè)管路中，應(yīng)裝設(shè)具有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置。 抽采設(shè)備選型 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020 14 抽采設(shè)備選型應(yīng)符合下列規(guī)定。 1 瓦斯抽采泵應(yīng)選用濕式。 2 抽采設(shè)備應(yīng)配備 防爆電氣設(shè)備及防爆電動機(jī)。 3 備用的抽采泵及附屬設(shè)備應(yīng)與抽采設(shè)備具有同等能力。 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采系統(tǒng)壓力可按下列公式計算： H=（ Ht+Hc） K () Hr= hrm+hrj+ hk () Hc= hcm+hcj+ hz () 式中 H —— 抽采系統(tǒng)壓力（ Pa） 。 Hr—— 抽采設(shè)備出口側(cè)（負(fù)壓段） 10～ 15年內(nèi) 管路最大阻力損失（ Pa） 。 Hc—— 抽采設(shè)備出口側(cè)（ 正 壓段）管路阻力損失（ Pa） 。 K—— 抽采系統(tǒng)壓力富余系數(shù)，可取 ～ ； hrm—— 入口側(cè)（負(fù)壓段）管路最大摩擦阻力（ Pa） 。 hrj—— 入口側(cè)（負(fù)壓段）管路局部阻力（ Pa） 。 hk—— 井下抽采鉆孔的設(shè)計孔口負(fù)壓（ Pa） 。 hcm—— 出口側(cè)（正壓段）管路最大摩擦阻力（ Pa） 。 hrj—— 出口側(cè)（正壓段）管路局部阻力（ Pa） hz—— 出口側(cè)（正壓段）的出口正壓（ Pa） ； 出口進(jìn)入瓦斯儲氣罐，可取 3500～5000 Pa。 抽采泵工況壓力可按 下式計算： Pg=Pd－ H （ ） Pg—— 抽采泵工況壓力（ Pa）； Pd—— 抽采泵站的大氣壓力（ Pa）； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采泵流量可按下式計算： KXb ?? () 式中 Qb—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采泵的計算流量（ m3/min） 。 Q—— 10～ 15 年內(nèi)最大的設(shè)計瓦斯抽采量（ m3/min） 。 X—— 抽采泵入口處預(yù)計的瓦斯?jié)舛龋?%）； η —— 泵的機(jī)械 效率（ %），可取 80%； 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》 GB 504712020 15 K—— 抽采能力富余系數(shù)，可取 ～ 。 抽采泵工況流量可按下列公式計算： 00PTTP bg ? () P=Pd－ Hr () T=273+t () 式中 ： Qg—— 工況狀態(tài)下的抽采泵流量（ m3/min） 。 Qb—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 下的抽采泵的計算流量（ m3/min） 。 P—— 抽采泵入口絕對壓力（ Pa） 。 T—— 抽采泵入口瓦斯的絕對溫度（ K）； t—— 抽采泵入口瓦斯的溫度（℃）。 7 瓦斯 抽 采泵 站 7． 1 地面固定瓦斯抽采泵站 地面固定瓦斯抽采泵站的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 泵站應(yīng)設(shè)置在不受洪澇威脅且工程地質(zhì)條件可靠地帶，并應(yīng)避開滑坡、溶洞、斷層、破碎帶、塌陷區(qū)及高壓線等。