【導(dǎo)讀】神華集團(tuán)康家灘煤礦88203瓦斯抽放設(shè)計(jì)。山東科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。摘要眾所周知，抽放瓦斯是避免煤礦瓦斯事故的最有效方法。瓦斯基本規(guī)律進(jìn)行概述并對(duì)控制與抽放瓦斯方面的高產(chǎn)高瓦斯工作面的。綜合抽放，綜采高瓦斯工作面的瓦斯治理，無煤柱高產(chǎn)瓦斯工作面鄰近層。瓦斯抽放，采空區(qū)瓦斯抽放等多種方法進(jìn)行介紹，并在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究的基。礎(chǔ)上做出具體設(shè)計(jì)。目前我國(guó)瓦斯抽放技術(shù)已經(jīng)比較成熟，本文對(duì)康家灘煤礦88203工作。面瓦斯治理進(jìn)行了分析，在對(duì)國(guó)內(nèi)外瓦斯治理全面了解的情況下，工作面。采用采空區(qū)瓦斯抽放方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究并對(duì)其實(shí)施制定了管理與安

　　

【正文】 2200m，是 88202 工作面最長(zhǎng)抽放距離的2 倍，因此可適當(dāng)考慮縮短抽放半徑為 100m，并以此作為分設(shè)抽放支管路的依據(jù)。 主管路每隔一個(gè)聯(lián)巷設(shè)一個(gè)三通閥門，預(yù)埋一段抽放支管（尾巷 50m，聯(lián)巷 25m），相鄰兩個(gè)抽放點(diǎn)間隔距離 100m，抽放支管采用薄壁卷焊鋼管。 抽放管路管徑的確定 瓦斯抽放管徑選擇合理與否，對(duì)抽放瓦斯系統(tǒng)的建設(shè)投資及抽放效 果有很大影響。直徑太大，投資費(fèi)用增加；直徑過細(xì)，管路阻力損失大。根據(jù)《煤礦抽放瓦斯手冊(cè)》，并參照抽放系統(tǒng)的實(shí)際能力使之留有備用量，同時(shí)考慮負(fù)壓狀態(tài)與正壓狀態(tài)管路中瓦斯流量變化關(guān)系，并兼顧到管路運(yùn)輸、安裝工作的方便，管徑選擇計(jì)算如下： D=（ Q/V） 1/2 式中 D—— 抽放瓦斯管內(nèi)徑， m； Q—— 瓦斯管中混合瓦斯流量， m3/min； V—— 瓦斯管中混合瓦斯平均流速。 需要抽放系統(tǒng)解決的瓦斯量 m3/min，按平均抽放濃度 16%計(jì)算，抽放混合瓦斯流量 Q = /（ 17%） = m3/min。 V 瓦斯管中混合瓦斯平均流速，一般 V = 10～ 15m/s。則抽放瓦斯管路內(nèi)徑為 D = （ ） 1/2 = 497 mm。實(shí)際抽放管路選擇φ 508mm 6m薄壁卷焊鋼管，壁厚 3～ 5mm。 另外，由于每段預(yù)埋抽放支管較短（ 75m），對(duì)抽放總阻力影響相對(duì)較小，因此采用φ 377mm 6m薄壁卷焊鋼管作為抽放支管。 管路連接方式 管路連接采用螺栓緊固法蘭盤，夾防漏膠墊連接方式。為防止靜電作用，管路每隔一定距離須設(shè)接地裝置，并要求法蘭盤連接螺栓套絕緣套后再 擰緊連接。 瓦斯抽放泵站及管路安裝技術(shù)要求 抽放泵站安裝要求 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 （ 1） 泵站 硐室 應(yīng)用不燃性材料建筑，且應(yīng) 保證通風(fēng)流暢 ； （ 2）泵站硐室內(nèi) 不應(yīng)堆放雜物，并保證供 、 排 水 方便； （ 3） 泵站 設(shè) 專門的供電系統(tǒng)，采用獨(dú)立的兩回路供電； （ 4） 泵站通訊設(shè)備完好，并有直通礦井調(diào)度室的電話； （ 5）泵站應(yīng)配備必要的檢測(cè)儀器，如正 、 負(fù)壓計(jì)，瓦斯?jié)舛葴y(cè)定儀，流量計(jì)、溫度計(jì)或綜合參數(shù)測(cè)定儀等； （ 6） 泵站 硐室內(nèi)應(yīng) 安裝瓦斯監(jiān)測(cè)探頭 ； （ 7） 泵站一旦 安裝好并投入 運(yùn)行 后，應(yīng) 不受生產(chǎn)運(yùn)輸 等因素 影響， 保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 移動(dòng)泵站的 具體安裝步驟按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。瓦斯抽放泵站設(shè)備具體布置情況見瓦斯抽放泵站平面布置示意圖 圖 瓦斯抽放泵站平面布置示意圖 抽放管路安裝要求 (1)88203 工作面抽放主管路安設(shè)在尾巷內(nèi)， 1 聯(lián)巷至回撤通道段管路靠88202 膠運(yùn)側(cè)敷設(shè)，方便行車、行人以及其它設(shè)備材料進(jìn)出；回撤通道以里至切眼管路靠回風(fēng)巷側(cè)敷設(shè)，主要是相對(duì)減少支管敷設(shè)量。 (2)根據(jù)巷道底板起伏狀況，選取巷道三處較低點(diǎn)在抽放主管路上安設(shè)3 個(gè)放水器，保證及時(shí)放掉管路中的 積水。 (3)聯(lián)巷預(yù)埋抽放點(diǎn)需抬起一定的高度（ 2～ 3m），以便抽取采空區(qū)高 濃度 的瓦斯，必要時(shí)可將安裝吸氣口處的巷道進(jìn)行挑頂施工。 (4)預(yù)埋抽放點(diǎn)吸氣口需采取防堵及防砸措施，加三通形成“ T”形立管或加彎頭形成“┓”形立管，并用鐵絲網(wǎng)進(jìn)行包扎，以防抽放瓦斯管路的吸入口堵塞，同時(shí)用木垛將立管圈起來以防被砸倒。 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 本章小結(jié) 本章對(duì) 88203 工作面的 外瓦斯 抽放系統(tǒng)從 泵站布置、 抽放管路布置、抽放管路管徑的確定 到 管路連接方式等方面 進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì) 和說明 并提出了具體 抽放管路安裝要求。 為以后本工作面和其他工作面的設(shè)計(jì) 與施工提供了依據(jù)。 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 抽放安全措施 (1)抽放管路安裝完成后，應(yīng)在上面覆蓋黃土袋，以防止撞擊產(chǎn)生火花。 (2) 管路還應(yīng)裝設(shè)接地裝置，防止產(chǎn)生靜電造成意外。 (3) 當(dāng)采面推進(jìn)至下一個(gè)抽放聯(lián)巷口時(shí)，由當(dāng)班抽放工負(fù)責(zé)開啟支管閥門，并根據(jù)抽放效果，及時(shí)關(guān)閉主管三通前的閥門，減少采空區(qū)漏風(fēng)，防止采空區(qū)內(nèi)出現(xiàn)自燃發(fā)火。 因巷道冒落人員不能進(jìn)行閥門開關(guān)操作時(shí)，立即停止采面作業(yè)并通知礦總工采取措施進(jìn)行處理。 (4) 抽放管路排氣口設(shè)在 8回風(fēng) 大巷 中，并采取相應(yīng)的安全措施，包括設(shè)置柵欄，懸掛警戒牌 ，設(shè) 置瓦斯監(jiān)測(cè)裝置等 。 附監(jiān)測(cè)示意圖 圖 ○ 1 柵欄設(shè)置的位置，上風(fēng)側(cè) 設(shè)在 管路出口外推 5m處 ，上 、 下風(fēng)側(cè)柵欄間距不小于 35m，排到回風(fēng)巷的瓦斯?jié)舛软氃?30m 以內(nèi)被混合到 CH4≤%。 ○ 2 柵欄處應(yīng)設(shè)置警戒牌和監(jiān)測(cè)裝置，巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)能自動(dòng)報(bào)24 2 12 2231316 1 上隅角 2 工作面 3 203一號(hào)回風(fēng) 4 203總回風(fēng) 5 203二號(hào)回風(fēng)6 203二號(hào)13聯(lián)巷 1420 3 回風(fēng)繞道至總回7聯(lián)6717183142 41 40輔回撤通道 測(cè)點(diǎn)布置1上隅角 2工作面 3203一號(hào)回風(fēng) 4203總回風(fēng) 5203二號(hào)回風(fēng)6203二號(hào)回風(fēng) 13聯(lián)巷回風(fēng) 檢查地點(diǎn)瓦斯?jié)舛龋?%） 風(fēng)量夜班 早班 中班 m /min35 年 月 日882 03 通風(fēng)瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖 備 注序號(hào)3m /min最大瓦斯涌出量泵站12 11 10 9 8山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 警并按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。監(jiān)測(cè)傳感器的位置在柵欄 5m以內(nèi)，兩柵欄間禁止人員通過和任何作業(yè)。 (5)瓦斯抽放工作由通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)，設(shè)備操作、看管、維護(hù)工作 設(shè) 專人負(fù)責(zé)， 24 小時(shí)不間斷抽放。泵站維護(hù)和日常管理 嚴(yán)格 按《礦 井 瓦斯抽放管理規(guī)范》 執(zhí) 行。 (6)泵站使用前檢查各種設(shè)備的完好性，確保整臺(tái)瓦斯泵站處于完好狀態(tài)，在工作范圍 內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，一切正常后方可投入正常運(yùn)行。 (7)泵站 運(yùn)轉(zhuǎn) 過程 中，看管泵站人員應(yīng)隨時(shí)檢查泵站工作情況并作好記錄： ○ 1 軸承是否發(fā)熱，使用溫度不超過環(huán)境溫度 30℃ ，軸承不超過 75℃ ； ○ 2 填料松緊程度是否合適，壓蓋是否發(fā)熱； ○ 3 真空度或排氣壓力是否常； ○ 4 補(bǔ)充水量是否合適，排水溫度不超過 40℃ ； ○ 5 泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否 正 常，泵是否振動(dòng)。 (8) 泵站維護(hù)人員每天應(yīng)對(duì)瓦斯泵進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；每三個(gè)月進(jìn)行一次中修，每年進(jìn)行一次大修。 瓦斯抽放系統(tǒng)相關(guān)管理制度 （ 1）瓦斯抽放進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)后實(shí)施。 （ 2）瓦斯抽放各工種制 定 嚴(yán)格的考核制度和獎(jiǎng)懲制度。 （ 3）各工種實(shí)行三班作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)交接班制度。 （ 4）建立建全記錄報(bào)表，定期報(bào)送礦領(lǐng)導(dǎo)和主管部門。 （ 5）制定緊急情況處理措施，需要 較長(zhǎng)時(shí)間停泵，必須提前上報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，以便采取其它措施確 保工作面上隅角瓦斯不超限，不影響工作面正常生產(chǎn)。 其它防治措施 從綜合治理考慮出發(fā)，除了要加強(qiáng)工作面瓦斯防治措施以外，還要制定減少采空區(qū)漏風(fēng)、防治自燃發(fā)火等相應(yīng)的安全技術(shù)措施。 (1)每采過一個(gè)聯(lián)巷時(shí)，要及時(shí)封閉膠－輔運(yùn)間聯(lián)巷，其中每隔 150 米采用雙 370 mm 磚閉，中間充填 500 mm 厚黃土（ 2/3）和羅克休（ 1/3）。同時(shí)每采過兩個(gè)聯(lián)巷時(shí)，要對(duì)推過的輔運(yùn)順槽封 閉 一次，防止長(zhǎng)期開放性地向采空區(qū)內(nèi)供風(fēng)。 輔運(yùn)順槽采過段在確定要封閉后，必須按要 求在封閉地點(diǎn)預(yù)先掏槽，要求見實(shí)幫、實(shí)頂、實(shí)底后，幫槽和底槽≥ 300mm，頂槽≥ 200mm，并且按設(shè)計(jì)施工密閉，保證質(zhì)量。 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 (2)工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)第 1 號(hào)支架與側(cè)煤壁間應(yīng)掛設(shè)擋風(fēng)簾，減少采空區(qū)漏風(fēng)量。 (3)工作面應(yīng)加大采高，減少采空區(qū)遺煤，同時(shí)在回采期間要及時(shí)清理工作面浮煤。 (4)定期對(duì)采空區(qū)內(nèi)自燃發(fā)火情況進(jìn)行檢測(cè)、分析，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)向礦總工程師和公司安監(jiān)局通風(fēng)救護(hù)處匯報(bào)，以便采取措施進(jìn)行處理。 (5)定期監(jiān)測(cè)采面上隅角、回風(fēng)巷、尾巷、抽放管路出口等地點(diǎn)的氣體溫度、成分等，發(fā)現(xiàn)有自燃發(fā)火征兆時(shí)，需要采取向入風(fēng)側(cè) 采空區(qū)注氮等措施。 (6)工作面輔運(yùn)順槽推過部分應(yīng)在距進(jìn)風(fēng)聯(lián)巷≤ 6m范圍內(nèi)設(shè)置柵欄，揭示警標(biāo)，禁止人員進(jìn)入。 小結(jié) 本章具體陳述了工作面抽放安全措施、抽放系統(tǒng)的相關(guān)管理制度、及其他的瓦斯防止方法。為工作面的順利工作提供了制度上的保證。 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 6 瓦斯抽放系統(tǒng)的應(yīng)用 總結(jié) 88203 工作面通風(fēng)系統(tǒng)采用“兩進(jìn)兩回（ U+L 型）”通風(fēng)方式，利用 88202工作面回采期間的預(yù)留輔運(yùn)巷作為 88203 工作面專用排放瓦斯尾巷，通過合理地配置風(fēng)量，使回風(fēng)巷與尾巷在《規(guī)程》規(guī)定范圍內(nèi)最大限度地排出工作面涌出瓦斯量，降低工作面瓦斯 涌出量。 88203 工作面瓦斯涌出量最大達(dá)到 ，僅僅通過通風(fēng)方法治理工作面涌出瓦斯是無法真正達(dá)到根治目的的，針對(duì)工作面瓦斯涌出分布情況采取相應(yīng)的抽放措施，以解決利用通風(fēng)方法治理后的剩余瓦斯涌出量。 工作面瓦斯主要來源于采空區(qū)，并伴有少量的臨近層涌出量。采取采空區(qū)瓦斯抽放措施對(duì) 88203 工作面瓦斯涌出進(jìn)行進(jìn)一步治理 。 88203 瓦斯抽放系統(tǒng)安裝工作后 88203 面的回采提供了安全保障， 根據(jù) 88202 工作面抽放量檢測(cè)情況得知，單臺(tái)抽放泵抽放混合量為 175～ 185m3/min，與通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合，工 作面回風(fēng)巷道的瓦斯控制在 左右最高 最低 取得了很好的預(yù)期的效果。具體實(shí)測(cè)地點(diǎn)瓦斯?jié)舛纫姳?、 、 。 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 表 工作面瓦斯和二氧化碳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表 測(cè)定區(qū)域 88203 綜采工作面 88302 備用工作面 氣體名稱 瓦 斯 二 氧 化 碳 瓦 斯 二 氧 化 碳 旬 別 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 日 期 5 15 25 5 15 25 5 15 25 5 15 25 夜班 風(fēng)量 m3/min 1 4439 4422 4127 4439 4422 4127 2096 2513 2022 2096 2513 2022 濃度 % 2 涌出量m3/min 3 早班 風(fēng)量 m3/min 4 4583 4576 4100 4583 4576 4100 2102 2506 1934 2102 2506 1934 濃度 % 5 涌出量m3/min 6 中班 風(fēng)量 m3/min 7 4456 4576 4028 4456 4576 4028 2087 2331 1927 2087 2331 1927 濃度 % 8 涌出 m3/min 9 平均涌出 m3/min 10 瓦斯抽放 m3/min 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 總涌出量 m3/min 12 月工作天數(shù) d 13 30 月產(chǎn)煤量 10t 14 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 表 回風(fēng)順槽 瓦斯和二氧化碳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表測(cè)定區(qū)域 88203 一號(hào)回風(fēng)順槽 88203 二號(hào)回風(fēng)順槽 氣體名稱 瓦 斯 二 氧 化 碳 瓦 斯 二 氧 化 碳 旬 別 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 日 期 5 15 25 5 15 25 5 15 25 5 15 25 夜班 風(fēng)量 m3/min 1 335 338 129 335 338 129 400 267 446 400 267 446 濃度 % 2 涌出量 m3/min 3 早班 風(fēng)量（ m3/min） 4 325 349 132 325 349 132 429 277 310 429 277 310 濃度 % 5 涌出 m3/min 6 中班 風(fēng)量 m3/min 7 322 354 165 322 354 165 399 268 441 309 268 441 濃度 % 8 涌出 m3/min 9 平均涌出量 m3/min 10 瓦斯抽放量 m3/min 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 總涌出量 m3/min 12 月工作天數(shù) d 13 30 30 月產(chǎn)煤量 Mt 14 山東科 技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 表 總回風(fēng)巷瓦斯和二氧化碳基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表 測(cè)定區(qū)域 總回風(fēng)巷 氣體名稱 瓦 斯 二 氧 化 碳 瓦 斯 二 氧