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礦井瓦斯抽放可行性報(bào)告(最新整理by阿拉蕾-wenkub.com

2024-11-15 19:01 本頁面
   

【正文】 預(yù)抽需有較高的負(fù)壓才能達(dá)到較好的抽放效果,對(duì)此確定鉆孔最小抽放負(fù)壓h 孔 為 30kPa。 抽放管路 管徑、材質(zhì)、規(guī)格 根據(jù)輸送的瓦斯流量不同,抽放管路中的管道分主管、干管、支管三種,其合理的管徑按下式計(jì)算: 21145 ??????? VQd 式中: d—— 瓦斯管內(nèi)徑, m; Q—— 瓦斯管內(nèi)流量,根據(jù)礦井日瓦斯抽放量 、采掘工作面日瓦斯抽放量 Mm3 和采空區(qū)日瓦斯抽放量 Mm3,按照瓦斯抽放率 25%分別計(jì)算得:主管 ,干管,支管 ; V—— 瓦斯管內(nèi)流速,取 5m/s。若設(shè)在運(yùn)輸巷道內(nèi),應(yīng)將管路架設(shè)一定高度并加以固定,防止機(jī)車或礦車一旦掉道不至于撞壞管子。抽放參數(shù)考察的儀器儀表主要有:孔板流量計(jì)、皮托管流量計(jì)、 家用煤氣表、水銀壓差計(jì)(或真空表)、水柱壓差計(jì)、氣體采樣器等。 440179。其 工作壓力 ,流量為 8~ 10L/min,電機(jī)功率 3kW,質(zhì)量 220kg,封孔長度水平孔達(dá)到 30m,垂直孔能達(dá)到 20m。 ZDY750型煤礦用液壓鉆機(jī)技術(shù)參數(shù)見表 41。詳見煤巷掘進(jìn)工作面超前排放鉆孔布置示意圖。 22 準(zhǔn)備工作面預(yù)見抽鉆場、鉆孔布置示意圖 ⑵ 石門揭煤預(yù)抽 石門掘進(jìn)到離煤層一定距離( 15~ 20m) 時(shí)布置鉆場,再從石門向煤層打穿層鉆孔對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行預(yù)抽,采用膨脹水泥封孔,封孔長度 3~ 5m。因此,根據(jù)礦井的煤層和瓦斯賦存狀況、礦井開拓及抽放瓦斯的目的,結(jié)合抽放瓦斯方法選擇的原則,確定礦井抽放瓦斯方法。根據(jù)上述瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果, 本煤層瓦斯涌出量占 80%,鄰近層瓦斯涌出量占 20%。根據(jù) ++煤礦地質(zhì)資料顯示,井田內(nèi)無溶洞存在,因此,礦井瓦斯來源主要是含煤地層中可采煤層和不可采煤層中的瓦斯以及圍巖瓦斯構(gòu)成。 N 式中: Qa—— 礦井設(shè)計(jì)年瓦斯抽放量, Mm3/a; Qd—— 礦井設(shè)計(jì)日瓦斯抽放量,經(jīng)計(jì)算得 ; N—— 礦井設(shè)計(jì)年工作日數(shù), d。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》 ( AQ1026200⑥ 的 要求,礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于 20m3/min 時(shí),礦井(采區(qū))瓦斯抽放率不小于 25%,本礦井(采區(qū))瓦斯抽放率取 25%。但隨著礦井抽放系統(tǒng)的建立,瓦斯抽放將長期化、規(guī)范化。因此,鄰近層抽放瓦斯可行。應(yīng)用高壓水射流擴(kuò)孔、深孔控制預(yù)裂爆破等方法來進(jìn)一步提高煤層的透氣性系數(shù)。因此,從煤層氣資源開發(fā)利用和環(huán)保的角度看,建立瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽放,還具有一定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。 ⑵ 瓦斯涌出治理需要 絕對(duì)瓦斯涌出量與礦井生產(chǎn)產(chǎn)量有關(guān)系, ++煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150kt/a,全礦布置一個(gè)回采工作面、兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面,礦井絕對(duì)瓦斯涌出量可達(dá)到 。 ㈢ 抽放瓦斯的必要性和可能 性 抽放瓦斯的必要性 ⑴ 相關(guān)規(guī)定要求 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百四十五條規(guī)定:有下列情況的礦井,必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時(shí)瓦斯抽放系統(tǒng): ① 一個(gè)采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min,用通風(fēng)方法解決瓦斯有問題不合理的。 礦井瓦斯涌出量計(jì)算 q 礦 =qf+qj+qk=++=則礦井絕對(duì)瓦斯涌出 量按日產(chǎn)量 455t/d計(jì)算 q 掘 =q 相 T/1440=179。( Vr) 2+〕178。( 1/L2 0 ?V ),代入數(shù)據(jù)得 qm=; qL— 落煤瓦斯涌出量, m3/min,其計(jì)算公式如下: qL=s179。其涌出量計(jì)算公式如下: qj= qm + qL 式中: qj— 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量, m3/t; qm— 掘進(jìn)煤壁瓦斯涌出量, m3/t,其計(jì)算公式如下: qm=n179。 ⑴ 開采層本層瓦斯涌出量 hszdw WmmKKKK ?????? 0bq 式中: Kw— 圍巖瓦斯涌出系數(shù),全部陷落法管理頂板取 ; Kd— 丟煤損失系數(shù), Kd=100/( 100- C), C為損失率, %,計(jì)算得 Kd =; Kz— 掘進(jìn)回采巷道瓦斯預(yù)排系數(shù), Kz=( L- 2h) /L, L 為工作面長度 102m, h 為掘進(jìn)預(yù)排寬度,本礦井為無煙煤,取 10m,計(jì)算得 Kz=; Ks— 瓦斯涌出程度系數(shù) ,取 ; m— 開采層厚度, m; m0— 開采分層厚度, m; Wh— 本煤層瓦斯含量,根據(jù)上述瓦斯含量預(yù)測值, M12 煤層+1400m 的瓦斯含量為 ; 根據(jù)以上數(shù)據(jù),代入公式可得開采 M12 煤層 +1400m 標(biāo)高時(shí),本層瓦斯涌出量為: 14 tmWmmKKKK hszdw/q30b????????????? ⑵ 鄰近層瓦斯涌出量 isii WKbmm ???? ? 0nq 式中: mi— 鄰近煤層厚度, m; bi— 鄰近煤層瓦斯涌出程度系數(shù),其計(jì)算公式: bi=LW LWW i icii ?? )( Wi— 第 i 鄰近層 瓦斯含量, m3/t; Wci— i 鄰近層殘余瓦斯量, m3/t; Li— i 鄰近層的瓦斯排放帶寬度, m,其計(jì)算公式: Li= LtgHi ??2; Hi— 第 i 煤層與開采層的間距, m; ? — 卸壓角,(176。 瓦斯可抽量計(jì)算結(jié)果見表 35。 K可 式中: W抽 —— 可抽瓦斯量, Mm3; K可 —— 可抽系數(shù); K可 = K1178。 9 Wh=WX+WY 式中: Wh— 煤層瓦斯含量, m3/t; WX— 吸附瓦斯含量, m3/t; WY— 游離瓦斯含量, m3/t; WX=100)())(()100(1 4 fnrffWeVbP aWA???? 式中: Wf 、 Af 、 Vr—— 煤的水分、灰分、揮發(fā)分,%; P—— 實(shí)測瓦斯壓力, MPa(由于沒有實(shí)測值,采用以上計(jì)算值); en—— 溫度系數(shù),按瓦斯壓 力查表得 1/en; a—— + Vr; b—— ; WY=?? 式中: fn:煤的孔隙率,%,查表; KY:相當(dāng)于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù),查表; γ :煤的容重, ; p:實(shí)測瓦斯壓力, MPa(由于沒有實(shí)測值,采用以上計(jì)算值); 按以上經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,各煤層在 +1510m水平和 +1400m水平的瓦斯含量見表 3 3 33: 表 31 各煤層各水平吸附瓦斯含量計(jì)算表 煤層 標(biāo)高 (m) 水分 Wf 灰分 Af 揮發(fā)分 Vr 1/en a b 吸附含量 Wx( m3/t) M0 +1510 +1400 M12 +1510 +1400 10 M13 +1510 5 +1400 5 M14 +1510 5 +1410 5 表 32 各煤層各水平游離瓦斯含量計(jì)算表 煤層 標(biāo)高 容重 孔隙率 壓縮系數(shù) 游離含量 (m) t/m3 % m3/t M0 +1510 6 +1400 6 M12 +1510 6 +1400 6 M13 +1510 6 +1400 6 M14 +1510 6 +1400 6 表 33 各煤層各水平瓦斯含量及梯度計(jì)算表 煤層 標(biāo)高( m) WX( m3/t) WY( m3/t) Wh( m3/t) 含量梯度m3/t178。 ① 礦井瓦斯壓力計(jì)算 按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: P=( ~ ③ H,根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)取值,取 P=; 式中: P—— 距地表垂深 H處煤層瓦斯壓力, kPa; H—— 煤層所埋藏深度, m。 第二章 瓦斯抽采方案設(shè)計(jì)依據(jù) 《煤礦安全規(guī)程》; 礦井開采設(shè)計(jì)方案說明書及相關(guān)圖件; 近幾年來礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告; 《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》( AQ10262020); 《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》( AQ10272020); 《礦井抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》; 《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》 ; 《礦井瓦斯抽采規(guī)范化管理規(guī)范》( 1997年版); 其它相關(guān)資料及數(shù)據(jù)。 根據(jù)
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