【正文】 。（3）高位裂隙鉆孔高位裂隙鉆孔終孔位置應在采空區(qū)上覆巖層的冒落拱上方裂隙帶中，也就是冒落帶的上部和裂隙帶的中下部，這樣卸壓瓦斯才可以通過裂隙被高位鉆孔抽采，達到降低工作面瓦斯涌出的效果。本工藝對回采工作面進行抽放，預計抽放率60%、抽放濃度20%。（4）上隅角插管插管抽采方式主要是把帶孔眼的管子在頂板冒落前直接插入采空區(qū)內(nèi)進行抽采瓦斯本工藝對回采工作面進行抽放，預計抽放率30%、抽放濃度6%。表53 礦井瓦斯抽采規(guī)模Tab. 53 Scale of gas drainage項目抽采方法設計混合量（m3/min）抽采濃度（％）抽采純瓦斯量（m3/min）1號瓦斯抽采系統(tǒng)順層長鉆孔預抽本煤層40先抽后采25小計2號瓦斯抽采系統(tǒng)回風高位鉆孔20上隅角插管抽采6小計合計（5）礦井瓦斯抽采規(guī)模斜向順層長鉆孔本煤層預抽和兩個掘進巷道邊掘邊抽采用1號高負壓抽采系統(tǒng)， m3/min，%；高位裂隙鉆孔抽放和上隅角插管采用2號低負壓抽采系統(tǒng)，，%；，%，達到了瓦斯抽采指標規(guī)定。將以上預計抽采規(guī)模匯總于表53。 本設計瓦斯抽采鉆孔采用封孔泵灌注水泥砂漿進行封孔，；裂隙鉆孔封孔采用4寸鋼管，封孔長度9米。圖53 封孔示意圖Fig. 53 Schematic sealing封孔時的技術要求：（1）每個鉆孔施工結束要及時封孔帶抽。封孔前首先應用高壓風將孔內(nèi)殘留的鉆屑吹凈。（2）鉆孔封孔實行全段封孔。若裂隙發(fā)育應適當增大封孔長度。（3）新打的鉆孔封孔后帶抽一個月內(nèi)穿層鉆孔瓦斯?jié)舛鹊陀?0%，本煤層鉆孔低于40%時，視為不合格鉆孔必須透孔重封。（4）抽放隊封孔作業(yè)時，必須填寫封孔作業(yè)原始記錄，記錄須包括封孔的鉆場鉆孔編號、封孔管路材質、管徑、封孔長度、封孔方法、封孔時間、封孔人員等內(nèi)容，并保存?zhèn)洳椤５?章 瓦斯抽放管路系統(tǒng)及設備選型根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，對瓦斯抽放管路有如下要求：：抽放管路系統(tǒng)應根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動，確保管道運輸、安裝和維護方便，并應符合下列要求：（1）抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應平直，轉彎時角度不應大于50176。；（2）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；；（3）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)；（4）盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁；（5）管徑要統(tǒng)一，變徑時必須設過渡節(jié)。：抽放瓦斯管路的管徑應按最大流量分段計算，并與抽放設備能力相適應，抽放管路按安全流速為5~15m/s和最大通過流量來計算管徑，抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10％。：當采用專用鉆孔敷設抽放管路時，專用鉆孔直徑應比管道外形尺寸大100mm；當沿豎井敷設抽放管路時，應將管道固定在罐道梁上或專用管架上。：抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低負壓瓦斯管路阻力公式計算；局部阻力可用估算法計算，一般取摩擦阻力的10％~20％。：地面管路布置：（1）不得將抽放管路和自來水管、暖氣管、下水道管、動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設在同一條地溝內(nèi)；（2）主干管應與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結合；（3）抽放管道與地上、下建(構)筑物及設施的間距，應符合《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》的有關規(guī)定；（4）瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建(構)筑物，一般情況下也不得穿過其它管網(wǎng)，當必須穿過其它管網(wǎng)時，應按有關規(guī)定采取措施。煤礦井下的環(huán)境條件較惡劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受壓變形，空氣濕潤易銹蝕等，為此對煤礦井下抽采瓦斯管路的敷設有如下要求：（1）瓦斯抽采管路需采取防腐、防銹蝕措施（管道內(nèi)、外壁）；（2）管路敷設要求平直，盡量避免急彎；（3）管路敷設時，要考慮流水坡度，要求坡度盡量一致，避免高低起伏，低洼處需安裝放水器；（4）主要運輸巷道中的瓦斯管路架設應滿足設備運輸?shù)囊?；?）新敷設的管路要進行氣密性檢驗；（6）管路敷設時，在低洼處安裝放水器，巷道分叉處將管路架空，不影響行車、行人。本設計共有兩套抽采系統(tǒng)，管路延現(xiàn)有盤區(qū)回風巷、工作面回風巷、工作面膠帶巷布置，不新掘專用巷道，總工程量較省。抽放管路敷設路線見圖61所示，畫出了礦井的管路布置。圖61抽放管路敷設路線示意圖 Schematic diagram of gas drainage pipeline laying route瓦斯抽采管徑選擇合理與否，對抽采瓦斯系統(tǒng)的建設投資及抽采系統(tǒng)效果有很大影響。直徑太大，投資費用增加；直徑過小，管路阻力損失大。因此，要準確計算，合理選擇瓦斯抽放管徑，達到經(jīng)濟合理、抽采效果好的目的。（1）瓦斯抽放管徑選擇選擇瓦斯管徑，可按下式計算： （61）式中：D——瓦斯管內(nèi)徑，m；Q——管內(nèi)瓦斯流量，m3/min；V——瓦斯在管路中的經(jīng)濟流速，m/s，一般取V＝10~15m/s。（2）管路摩擦阻力計算計算直管摩擦阻力，可按下式計算： （62）式中：H——阻力損失，Pa；L——直管長度，m；Q——瓦斯流量，m3/h；D——管道內(nèi)徑，cm；k0——系數(shù)，見表61；——混合瓦斯對空氣的相對密度，見表62。（3）管道局部阻力計算局部阻力可用估算法計算，一般取摩擦阻力的10%~20%。管路系統(tǒng)長，網(wǎng)絡復雜或主管管徑較小者，可按上限取值，反之則按下限取值。這里取20%。表61不同管徑的系數(shù)K0值 Coefficient K0 value of different pipe diameters通稱管徑(mm)152025224050K0值通稱管徑(mm)7080100125150150K0值表62在及105 Pa氣壓時的值 Value at 0℃ and 105 Pa Atmospheric pressure瓦斯?jié)舛?01234567890110203040 50 60 70 0 .666 80 12 90 100—————————71表63 1號瓦斯抽放系統(tǒng)管徑計算結果 Diameter calculation results of gas drainage system管路名稱純瓦斯流量(m3/min)瓦斯?jié)舛?%)混合氣體流量(m3/min)預計流速(m/s)計算管路內(nèi)徑（m）選定管路 內(nèi)徑(m)計算流速(m/s)地面主管路10 回風主管路10中央回風大巷干管10順層長鉆孔抽采支管4010掘進工作面抽采支管2510 表64 2號瓦斯抽放系統(tǒng)管徑計算結果 Diameter calculation results of gas drainage system管路名稱純瓦斯流量(m3/min)瓦斯?jié)舛?%)混合氣體流量(m3/min)預計流速(m/s)計算內(nèi)徑(m)選定管路內(nèi)徑(m)設計流速(m/s)地面主管10回風主管10中央回風大巷干管10上隅角插管抽采支管610高位鉆孔抽采支管2010表65 1號瓦斯抽放系統(tǒng)管道阻力 Pipe resistance of gas drainage system名稱直管長度（m)瓦斯流量（m3/h)管路內(nèi)徑(cm）系數(shù)瓦斯?jié)舛龋?）混合瓦斯相對空氣的密度管路摩擦阻力(Pa)管道局部阻力（Pa）地面管路20040回風立井管路56040中央回風大巷干管路50040順層長鉆孔抽采支管170040掘進工作面抽采支管43002025合計：管道長度7260m；表66 2號瓦斯抽放系統(tǒng)管道阻力 Pipe resistance of gas drainage system名稱直管長度（m)瓦斯流量（m3/h)管路內(nèi)徑(cm）系數(shù)瓦斯?jié)舛龋?）混合瓦斯相對的相對密度管路摩擦阻力(Pa)管道局部阻力(Pa)地面管路20060回風立井管路56060中央回風大巷干管路50060高位鉆孔支管40039334520上隅角插管抽采支管400406合計：管道長度2060m；由管路串并聯(lián)關系知總負壓：在抽采瓦斯礦井中，合理選擇瓦斯抽采泵的型號及規(guī)格，對提高抽采瓦斯效果，保證礦井安全生產(chǎn)，降低抽采成本有著直接影響。根據(jù)《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，對瓦斯抽放設備有如下要求：：礦井抽放瓦斯設備的能力，應滿足礦井抽放瓦斯期間或在抽放瓦斯設備服務年限內(nèi)所達到的開采范圍的最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且應有不小于15％的富裕能力。礦井抽放系統(tǒng)的總阻力，必須按管網(wǎng)最大阻力計算，抽放瓦斯系統(tǒng)應不出現(xiàn)正壓狀態(tài)。根據(jù)以上規(guī)定，瓦斯泵選型原則為：（1）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；（2）瓦斯泵的負壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力；（3）具有良好的真空度；（4）抽放設備配備電機必須防爆。瓦斯抽采泵類型目前國內(nèi)使用的瓦斯泵類型主要有:⑴離心式鼓風機；⑵回轉式鼓風機(包括羅茨鼓風機、葉式鼓風機、滑板式壓氣機等)；⑶水環(huán)真空壓縮機；⑷往復式壓氣機(只用于地面正壓輸送瓦斯)。表67 各類瓦斯泵的特點及適用條件Tab. 67 characteristics and applicable conditions of various kinds of gas pump類型優(yōu)點缺點適用條件離心式鼓風機1運轉可靠,不易出故障,2運行平穩(wěn),供氣均勻,便于維修,保養(yǎng),使用壽命長。3流量大,最大可達1200m3/min。1工作效率低,兩臺并聯(lián)運轉,性能較差。2相同的功率,流量,壓力與回轉式鼓風機相比,~2倍。1適用于瓦斯流量大(800~1200 m3/min),負壓要求高(4000~50000Pa)的抽放瓦斯礦井。2可作為正壓鼓風輸往用戶,同時又可作為負壓抽出瓦斯?；剞D式鼓風機1流量不受阻力變化的明顯影響,接近一個常數(shù)。2運行穩(wěn)定,供氣均勻,效率高,便于保養(yǎng)。3相同功率,流量和壓力的瓦斯泵成本只是離心泵的70~80%1檢修工藝復雜,機械加工要求較高。2運轉中噪音大。3壓力高時,漏氣大,磨損較嚴重。4轉子表面易粘灰塵,需定期清洗1因壓力改變時流量不變,故適用于用戶要求流量穩(wěn)定的工藝過程。2適用于瓦斯流量大(1~600 m3/min),負壓高(20000~90000Pa )的抽放瓦斯礦井。3空氣冷卻的鼓風機適用于缺水的地方水環(huán)式真空壓縮機1真空度高,且可正壓輸出。2工作水不斷帶走氣體壓送時產(chǎn)生的熱量,泵題不會升溫發(fā)。,當抽出瓦斯?jié)舛冗_到爆炸界限時,也沒有爆炸危險。3結構簡單,運轉可靠,平穩(wěn),供氣均勻。4將負壓抽出和正壓輸出合二為一,一般不需另設正壓輸出設備需要提供工作水~450 m3/min,適用范圍廣,煤層透氣性低,管路阻力大,需要高負壓抽放的礦井。2適用于負壓抽出瓦斯。3適用于瓦斯?jié)舛冉?jīng)常變化的礦井,特別適用于濃度變化較大的鄰近層抽放礦井往復式壓氣機1最大特點是加壓能力大,最大出口壓力可達800kPa。2流量只與轉數(shù)成正比,而與壓力無直接關系1機械體積大,重量大,占地多,造價高。2供氣不均勻,有沖擊震動和脈動。3有曲柄,聯(lián)桿裝置,不能直接與電動機連接,轉速低。4活塞與氣缸經(jīng)常摩擦,磨損快1適用于輸出流量不大(50 m3/min以下),但需要高壓(400~600 kPa),輸送瓦斯的礦井。2只用于正壓輸送瓦斯,不能作為負壓抽出瓦斯用根據(jù)本礦井開采地質條件、瓦斯儲量及生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展等情況，本設計確定瓦斯抽采設備選