【正文】 的巷道；(6)管網(wǎng)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)、安全、計量、監(jiān)測等附屬設(shè)施設(shè)置齊全；(7)管材要求耐壓、抗沖擊、輕便、抗靜電、抗腐蝕等特性。管網(wǎng)系統(tǒng)由三部分組成：主管，抽采和輸送全礦井瓦斯管路；支管，抽采和輸送一個采、掘工作面的瓦斯管路；管網(wǎng)附屬裝置。測壓、測流量和調(diào)節(jié)裝置：用于調(diào)節(jié)、控制和測量管路中瓦斯?jié)舛取⒘髁亢蛪毫Φ葏?shù)；安全裝置：用于安全防護，包括接地保護、放水器等裝置；安 全 監(jiān) 測 監(jiān) 控裝 置 ： 監(jiān) 測 瓦 斯 抽 采 系 統(tǒng) 運 行 狀 況 并 進 行 相 應(yīng) 的 控 制 。瓦斯管的管材盡量采用國家定型產(chǎn)品，且必須取得“MA”標志。目前常用的管材有阻燃抗靜電 PE 管、PVC 管等。管材選擇一般考慮運輸、安裝、使用、維修、防腐、防碰撞及投資等因素。井下瓦斯抽采管道設(shè)計選用具有煤安標志和符合瓦斯抽采規(guī)范要求的其它管材。第二節(jié) 抽放管徑和管材的選擇瓦斯管管徑一般采用下式計算，并參照抽放泵的實際能力留有備用量，同時考慮運輸和安裝的方便。 ?式中 D——瓦斯管內(nèi)徑，m；44Q——瓦斯管中的瓦斯流量，純量按 ，濃度按 30%考慮；V——瓦斯管中的瓦斯平均流速，一般取 v=5～15 m/s，取 10。礦井瓦斯抽放系統(tǒng)管徑按最大瓦斯抽放純量 ℅，抽放濃度按 30%計算，瓦斯管內(nèi)流量 Q＝120％247。30%= 3/min。計算結(jié)果： ?D＝選用 Ф110/ (公稱壓力 ，壁厚 , 公稱外徑 110 mm、內(nèi)徑 )，具有“MA”標志、礦用阻燃抗靜電 PE 管或 PVC 管。瓦斯抽放管路系統(tǒng)布置：+265m 水平 19 對拉回采面回風巷 CD、CE段→移動瓦斯抽放泵站→二級回風暗斜井 AB 段。詳見礦井井下移動泵站抽采瓦斯管路布置圖。第三節(jié) 礦井瓦斯抽放管道阻力計算一、摩擦阻力抽放管道摩擦阻力 ??式中： HZ——沿程阻力，PaL——管路長度，m R——混 合 氣 體 對 空 氣 密 度 比 21??n??45——純 瓦 斯 密 度 ， ；1?——混 合 氣 體 中 純 瓦 斯 含 量 ， %；n——空 氣 密 度 ， ；2——混 合 氣 體 中 純 空 氣 含 量 ， %；Q——管 道 內(nèi) 氣 體 流 量 ， m3/h；D——瓦 斯 管 內(nèi) 徑 ， cm；K0——管 徑 系 數(shù) 。(1)抽放 管 摩 擦 阻 力礦 井 服 務(wù) 至 后 期 ， 瓦 斯 抽 放 管 最 長 1000m， 瓦 斯 管 內(nèi) 徑；則 瓦 斯 抽 放 主 管 摩 擦 阻 力 ： )2( 525021 PDKQLHZ ?????二、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)最大阻力局部阻力按沿程阻力的 10%計算，則抽放系統(tǒng)總的阻力a34210. PH???管第四節(jié) 礦井瓦斯抽放泵的選型三、瓦斯泵流量計算m3/%?????入CQK式 中 ：46——瓦 斯 泵 的 額 定 流 量 ， m3/min；Q ——瓦 斯 抽 放 備 用 系 數(shù) ， k=； K——在 抽 放 期 內(nèi) 最 大 抽 放 純 量 之 和 ， ；? ——瓦 斯 泵 入 口 處 瓦 斯 濃 度 ， 30%；入C ——瓦 斯 泵 的 機 械 效 率 ； 取 η=80%。?四、瓦斯泵壓力計算從井下鉆孔開始，經(jīng)過瓦斯抽放管道至瓦斯抽放泵，再到瓦斯泵出口所消耗的全部阻力Pa185)309342(.10 ?????）（ 鉆管泵 HKH式 中 ： ——瓦 斯 泵 壓 力 ， Pa；泵K——備 用 系 數(shù) ， ；——井 下 負 壓 段 管 路 全 部 阻 力 損 失 ， Pa；管H——瓦斯泵出口正壓， Pa；0——井 下 鉆 場 孔 口 負 壓 ， Pa。鉆h五、瓦斯泵真空度計算礦 井 抽 放 總 負 壓 )0342(.1?????HK）（ 鉆管抽 %%???抽?式 中 ： ——瓦 斯 泵 真 空 度 。47第五節(jié) 瓦斯泵的選擇抽放泵的工況壓力????抽泵 工 HPd式中： ——抽放泵站大氣壓力，100Kpa。d抽放泵工況瓦斯流量m3/ ?????dbTPQ工式 中 ： ——礦井抽放瓦斯的流量在標準狀態(tài)下的瓦斯流量，m 3/min；b ——當?shù)氐慕^對大氣壓， 100KPa；1P ——瓦斯入口處的絕對溫度，取 20℃， K；T 29307??T ——標準狀態(tài)下的大氣壓，；b——標準狀態(tài)下的絕對溫度， 293K。根據(jù)上述計算結(jié)果，查有關(guān)廠家真空泵工況狀態(tài)曲線，選用 ZWY—7/15 型移動式抽放泵建立臨時的瓦斯抽放系統(tǒng)，配備 ZWY—7/15 型移動式抽放泵 2 臺：1 臺工作 1 臺檢修備用。 。該泵站主要技術(shù)指標如表 31。表 31 ZWY—7/15 型移動式抽放泵站主要技術(shù)參數(shù)型號 最大抽氣量 (m3/min) 外形尺寸 ≤（長寬 高） 電機功率(kW) 轉(zhuǎn)速(r/min) 耗水量(L/min) 供水壓力（KPa） 真空度ZWY—7/15 7 15 1450 15 17—30 Mmhg該產(chǎn)品符合礦用防爆電氣設(shè)備制造的有關(guān)規(guī)程的要求。具有結(jié)構(gòu)合理、體積小、可移動、易安裝、易操作，運行安全可靠等特點。 抽放泵站選用環(huán)境瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測傳感器，抽放管路瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測傳感48器、壓力繼電器、瓦斯斷電儀與之配套可對其運行狀態(tài)進行監(jiān)控。第六節(jié) 管路敷設(shè)一、井下管路敷設(shè)要求礦井井下的環(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。礦井井下抽放瓦斯管路的敷設(shè)要求：(1)采用高壓膠管將抽放鉆孔導(dǎo)管與鉆場匯流管緊密聯(lián)結(jié)，做到密閉不漏氣，高壓膠管不能拐 120176。以下的急彎；匯流管與鉆場瓦斯管連接，然后鉆場瓦斯管與巷道中的分區(qū)瓦斯抽放支管連接。(2)瓦斯抽放管路通常敷設(shè)在不經(jīng)常運輸?shù)南锏?如回風巷道) 中，抽放管路通過的巷道應(yīng)曲線段少、距離短。瓦斯管道為金屬管材時，必須進行防腐處理，表面著彩色以示區(qū)別；為其它材質(zhì)管道時，必須與其它管路有明顯的區(qū)別標志。(3)當抽放管路設(shè)于主要運輸巷內(nèi)時，在人行道側(cè)其架設(shè)高度不應(yīng)小于，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應(yīng)滿足安裝檢修要求，瓦斯抽放管件的外緣距巷道壁不宜小于 。(4)抽放管路分岔處應(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。(5) 抽放管上的閥門應(yīng)設(shè)置在井下主要分區(qū)點，確保每點進行撤安管路時，不影響其它區(qū)域的正常抽放。(6)抽放管路應(yīng)吊掛平直，拐彎處設(shè)彎頭，不拐急彎，保持一般為 3‰的流水坡度。49(7)抽放管路跨越巷道時應(yīng)設(shè)置門框架。門框架設(shè)置安全要求是不得影響抽放、行車和行人。(8)抽放管的接頭、接口要緊密不漏氣，用法蘭盤連接的管路必須加墊圈，且墊圈的厚度宜不小于 5mm。(9)水平巷道中安設(shè)的管路，必須設(shè)管子架，管子架間距 3～4m 不大于 5m，并把接好的管子用卡子等設(shè)施固定在架上。管路距離巷道底板不小于 300mm。管路鋪設(shè)保持平、直、穩(wěn)。(10)在傾斜巷道中安設(shè)的管路，應(yīng)采用防滑裝置(或管卡) 將管子固定在巷道支架或巷道壁上。管卡間距根據(jù)巷道傾角而定，巷道傾角≤30176。時，間距一般為 15～20m 巷道傾角≥30176。時，間距一般為 10～15m，當沿豎井敷設(shè)抽放管路時，應(yīng)將管道固定在罐道梁上或?qū)Ｓ霉芗苌稀?11)嚴禁瓦斯抽放管路與電纜同側(cè)敷設(shè)。(12)新安裝或更換的管路要進行漏氣實驗，漏氣管路不能使用。拆除或更換管路時，必須把計劃拆除的管路與在用的管路用閘閥或閘門隔開，待計劃拆除管路內(nèi)的瓦斯排放完畢后方可動工拆除。(13)當采用專用管道井敷設(shè)瓦斯抽放管路時，專用管道井的直徑應(yīng)比管道外徑尺寸大 200mm 以上。(14) 抽放管與鉆場連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯檢測和計量裝置。(15) 抽放管與鉆場連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯計量裝置。(16)抽放鉆場、門框架、低洼、溫度突變處及沿管路適當距離(間距一般為 200～300m，最大不超過 500m)應(yīng)設(shè)置放水器。(17)在抽放管路的適當部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測壓裝置。50(18)抽放管路分岔處應(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。(19)井下抽放管的閥門應(yīng)設(shè)置用不燃性材料砌成，不透水的觀察井內(nèi)，其間距為 500～1000m。(20)抽放管路應(yīng)保持一定的坡度，一般不小于 1％。二、 井下管路安裝敷設(shè)礦井井下抽放管路沿運輸、回風上山敷設(shè)，采用懸臂吊掛安裝方式或打支撐墩；抽放分管路可以采用吊掛或打支撐墩沿巷道底板敷設(shè)；工作面回風順槽抽放支管路可采用巷道側(cè)幫吊掛安裝方式。托掛吊掛式安裝如圖31 所示、井下支撐墩與地面支撐墩類似如圖 32 所示。圖31 井下管路懸臂吊掛敷設(shè)示意圖51圖 32 井下管路支撐墩示意圖第七節(jié) 管路附屬設(shè)施管路附屬設(shè)施主要包括如下設(shè)備：抽放管路低洼處要安裝放水器；抽放管路上配置控制閥門、測壓嘴、氣體流量測定裝置等；移動泵站配置 U型管水柱計、瓦斯檢定器(100％)、高負壓取樣器、氣壓計等檢測儀。(1)閥門在瓦斯抽放管路上和鉆孔的連接處，均需安設(shè)閥門，主要用于調(diào)節(jié)與控制各個獨立抽放地點的抽放負壓、瓦斯?jié)舛取⒊榉帕康?，同時修理和更換瓦斯管時可關(guān)閉閥門切斷回路。設(shè)計選用的閥門為截止閥。抽放管閥門間距 500～1000m。在抽放管路上設(shè)置測壓嘴，以便經(jīng)常觀測抽放管內(nèi)的壓力。測壓孔高度設(shè)計 20mm，選用內(nèi)徑 6mm 銅管，在安裝管路之前預(yù)先焊上，平時用密封罩罩住或用細膠管套緊捆死，以防漏氣。測壓嘴還可作為取氣樣孔，取52出氣體進行氣體成分分析。(2)計量裝置瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個重要參數(shù)，瓦斯流量測定方法的種類很多，應(yīng)用條件也有所不同。目前，應(yīng)用較多的有孔板流量計和皮托管測定法。氣體流量測定裝置用以測定瓦斯抽放管路中的瓦斯流量。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 33 所示。當氣體經(jīng)管路通過孔板時，在孔板兩側(cè)產(chǎn)生壓差，通過壓差可以計算出管路中氣體的流量。圖 33 氣體流量測定裝置示意圖圖 34 所示為壓差和負壓測定方法示意圖，可采用兩個 U 型壓差計，也可采用撫順生產(chǎn)的四通閥流量壓差計。使用孔板流量計的管道條件和安裝要求：孔板上游側(cè)的測量管長度為 10D，下游側(cè)的長度為 4D；測量管內(nèi)表面應(yīng)清潔，無凹陷和沉淀物，其相對粗糙度 K/D 應(yīng)少于或等于；孔板上、下游所需直管長度不得小于相應(yīng)的最小值；測量管長度之外的直管段內(nèi)表面的相對粗糙度 K/D 小于或等于 ，但也允許使用相對粗糙度更高一些的管子；在測量管中安裝孔板時，開孔軸線與測量管軸線同軸，孔板上游側(cè)端面與管道軸線垂直，垂直度小于177。1%。53瓦 斯 進 氣 管 路 孔 板 流 量 計銅 管 至 抽 放 泵 膠 管U形 管 負 壓 計 形 管 壓 差 計圖 34 瓦斯抽放流量、負壓等參數(shù)測定示意圖(3)放水裝置放水裝置可分為正壓自動放水器和負壓自動放水器，礦井井下均為負壓管路，需安裝負壓放水器。另外，也可選擇人工放水器。人工放水器結(jié)構(gòu)、安裝如圖 35 所示。放水器應(yīng)安裝在容易積水的地方或是管路的最低處，一般間距 200～300m，最大 500m。在需安裝放水器的管段一般應(yīng)串接一個三通，以形成集水口。 N250放 水 箱m抽 放 管 路放 水 箱圖 35 負壓放水器結(jié)構(gòu)加工圖在 CF 型自動放水器中，自動放水器要求抽放管道距地板的高度至少有 ，安裝方法見圖 36 所示。放水器應(yīng)安設(shè)在管道的下方，用一根1 英寸鐵管或能承受一定負壓的膠管作進水管，將放水器的進水管與管道的集水口連接好，再用 1 根能承受一定負壓的 DN20mm 鋼管或膠管作放54水器的負壓平衡管，將瓦斯抽放管與放水器負壓平衡接口相連，即可進行自動放水。安裝的進水管應(yīng)自抽放管路到放水器保持逐漸降低的趨勢或水平狀態(tài)，不得有低于放水器進水口的部位即不能向下彎曲，否則，容易淤積泥砂，甚至不能正常放水。為了檢修的方便，可在進水管串接一個球閥。在放水器正常工作期間，閥應(yīng)一直處于開通狀態(tài)，而且要求保持通暢。 四 通膠 管 抽 瓦 斯 管負 壓 放 水 器1管閘 閥439。閘 閥 法 蘭 圖 36 負壓放水器與抽放管路連接圖(4)鉆孔與管路的連接裝置瓦斯管路連接裝置，包括管路彎頭、自動放水器、孔板流量計和高壓膠管等。封孔管與管路彎頭、孔板流量計、止回閥等連接，再通過接頭與鎧裝膠管連接，膠管另一端通過接頭與瓦斯管三通上的閥門連接，構(gòu)成了瓦斯抽放系統(tǒng)的開端。瓦斯管上連結(jié)自動放水器，及時放出積聚的水分。(5)測壓嘴 (孔)測壓嘴即測定管路中瓦斯流的壓力和瓦斯管路中氣體取樣的小孔，在管路安裝以前，預(yù)先焊裝上，并檢查有無焊渣堵塞和漏氣現(xiàn)象。在瓦斯主55管、支管和鉆孔聯(lián)接裝置上都應(yīng)設(shè)置。測壓嘴不宜過大過長，一般不超過30mm，其直徑大約 4～10mm 。平時，可用一頭捆扎的細膠管套緊，確保與管外空氣隔絕。(6)測壓計測壓計須選用負壓測壓計。YPF150 型防腐膜片壓力表測量范圍　～ ，精確度等級 ，外形尺寸 150258mm。(7)瓦斯取樣器當抽放管路負壓大于 13kPa 時，常用的皮球就不能取出瓦斯氣樣。設(shè)計選用 FW2 型高負壓瓦斯采樣器。瓦斯采樣器與孔板流量計配合使用采取瓦斯樣。取樣器取氣負壓范圍為 0～85kPa，質(zhì)量為 。測定管路壓力和瓦斯?jié)舛软氃谕晃恢?。一般測定位置為鉆孔口附近、管路匯流處、管路分流處、主管始未處及其它必要處。56第四章 瓦斯抽放泵站抽放泵站的位置及管道敷設(shè)路線見瓦斯抽放系統(tǒng)布置。瓦斯泵站（硐室）應(yīng)嚴格按礦井機電設(shè)備硐室建設(shè)規(guī)范進行建設(shè)，抽放泵站必須安設(shè)消防水管，并保證經(jīng)常有足夠的水量和