【正文】 — 標準絕對溫度， ℃； PT— 孔板上風端測得的絕對壓力，毫米水銀柱； 760—— 標準大氣壓，毫米水銀柱； 760273293TPTPt??? ?????山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 33 b—— 瓦斯?jié)舛刃Ｕ禂?shù)； γ 空標 —— 在 760 毫米水銀柱、 20℃時的空氣容重，為 ； γ 標 —— 在 760 毫米水銀柱、 20℃時的瓦斯。 K—— 實際孔板流量特性系數(shù)； δ T— 溫度校正系數(shù)； δ P— 壓力校正系數(shù)； t 176。在連接孔板流量計時，其較短一部分的管路與泵體聯(lián)接。其結構簡圖如圖 51所示。 (3) 計量裝置：瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個重要參數(shù)，移動泵站配套了孔板流量計作為計量裝備。測壓 孔高度設計為 20mm，選用內徑 6mm 的紫銅管，在安裝管路之前預先焊上，平時用密封罩罩住或用細膠管套緊捆死，以防漏氣。設計選用的閥門為截止閥。 泵站配置型管汞柱計、瓦斯檢定器、高負壓取樣器、氣壓計等檢測儀。 附屬裝置 管路附 屬主要包括如下設備： 抽放管路低洼處要安裝放水器。 工作面抽放瓦斯管 吊掛方式安裝詳見附圖 CSJXAZ12。 3）工作面抽放瓦斯管路安裝 工作面抽放瓦斯管路安裝采用側幫吊掛方式。管路用混凝土支撐墩墊起，墩高 ，管路距側幫 ，每隔 6m設一個墩， 12m設一個并用半圓卡固定支撐墩上，防止管路下滑。 風 井 抽 放 瓦 斯 管 路 安 裝 施 工 設 計 見 風 井 抽 放 瓦 斯 管 路 安 裝 圖CSJXAZ03~CSJXAZ08。 1）風井抽放瓦斯管路安裝選擇沿井筒托掛敷設方式。 井下管路安裝 井下抽放瓦斯管路包括風井管路、采區(qū)管 路和工作面管路。地面管路安裝采用沿山坡地表架空敷設方式，架空高度 ，每隔 6m設置一個支撐架，并在支撐架上設有半圓形管卡固定管路，防止管路下滑。 根據(jù)上述要求，結合 常順 煤礦的實際情況，選擇管路敷設方式和附屬裝置如下： 井下管路 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，為此對煤礦井下抽放瓦斯管路的敷設有如下要求： (1)瓦斯管路應采取防腐、防銹蝕措施； (2)管路底部應墊木墊，墊起高度不低于 30cm，以防止底鼓損壞管路； (3)傾斜巷道的瓦斯管路，應用卡子將管道固定在巷道支護上，以免下滑； (4)管路敷設要求平直，盡量避免急彎； (5)主要運輸巷道中的瓦斯管路架設高度不小于 ； (6)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； (7)新敷設的管路要進行氣密性。 1）地面和 井下 管路的摩擦阻力（ H 主 ） ）（）（ PaKD LQH 主 5252 ?? ?????? ? ）（）（ PaKD LQH 支 5252 ?? ?????? ? PaHHH 支主 1 3 7 4 59 4 4 64 2 9 9 ?????摩 局部阻力（ H 局 ） 抽放管網(wǎng)系統(tǒng)中管件局部阻 力（ H 局 ），按管道總摩擦力阻力的 15％考慮，則： H 局 =根據(jù) 常順煤礦巷道布置情況，抽放最困難時期抽放瓦斯管路長 3000m。 五、管網(wǎng)阻力計算 抽放瓦斯管路阻力包括摩擦阻力和局部阻力。 由于管路直徑較大，在巷道、通風設計時應考慮管路對通風及運輸?shù)挠绊憽? 依據(jù)礦井工作面的瓦斯抽放量預計結果，按上式計算并留有一定余量，瓦斯抽放管徑，見表 51 所示。直徑太大，投資費用增加；直徑過細，管路阻力損失大，同時參照抽放泵的實際能力使之留有備用量。 抽放初期瓦斯管網(wǎng)敷設路線為： 山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 28 高抽巷 →工作面回風巷→采區(qū)回風 上山 → 回風大巷→ 回風立井→地面抽放瓦斯管路→抽放泵站→放空（或 利用 ） 礦井抽放管網(wǎng)敷設系統(tǒng)示意見附圖 CSDMAZ01 和 CSJXAZ02。 5 瓦斯抽放管路系統(tǒng) 抽放瓦斯管路選擇 一、瓦斯抽放管路系統(tǒng)的選擇 瓦斯抽放管路系統(tǒng)的選擇原則 1)抽放管路應敷設在巷道曲線段少和距離最短的線路； 2)盡量避開運輸繁忙巷道，首選回風巷內鋪設； 3)考慮安裝、檢修方便； 4)管路發(fā)生故障，管道內的瓦斯不至于進入采掘工作面 、機房或機電硐室等； 5)抽放管路系統(tǒng)中必須安裝調節(jié)、控制、測定、防爆、防回火裝置。 三、施工量 初期采用尾巷仰角鉆孔抽放采空區(qū)，孔深 35m，鉆孔間距為 5m，工作面長 1200m，則需 布置鉆孔 240 個，鉆孔施工總長度為 8400m； 老采空區(qū)抽放需要打密閉墻 ， 為了保證瓦斯抽放效果，投入的抽放工程必須達到要求。封孔長度，孔口巖石完整 致 密，長度 3m，巖石比較松軟破碎，長度 5m以上。打鉆施工供水采用由地面向采區(qū)直接敷設管路，利用靜壓水直接供水，供水管路采用高壓膠管供水。配備兩臺鉆機，其中一臺工作，一臺備用 。 抽放施工設備、檢測儀表及施工量 從 常順 煤礦所采用的抽放瓦斯方法來看， 需要開掘鉆場，在頂板的巖石內打鉆孔，打鉆工程所需的設備為： 一、鉆機 頂板水平長鉆孔一般要求鉆孔長度在 100m 以上。 (3) 礦井的瓦斯抽放率 fccqq q?? 100? 式中 η — 礦井瓦斯抽放率， %； qc— 礦井瓦斯抽放量， m3/min； qf— 礦井風排瓦斯量， m3/min。 （ 2）工作 面瓦斯抽放率 工作面的瓦斯抽放率為 抽 放量占工作面瓦斯總涌出量的百分比，計算公式： fccqq q?? 100? 式中 η — 工作面 瓦斯抽放率， %； qc— 工作面 瓦斯抽放量， m3/min； qf— 工作面 風排瓦斯量， m3/min。 山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 26 瓦斯 抽放 量 及抽放率 預計 （ 1） 抽放瓦斯量預計 根據(jù)常順礦提供的資料，回采工作面通風量 2200 m3/min，可稀釋的瓦斯量為，工作面預計絕對瓦斯涌出量 m3/min。 瓦斯抽放方法確定 根據(jù)瓦斯來源分析及方案比較，確定常順煤礦采用老 采空區(qū)全封閉埋管抽放，高位巷抽放。 通過上述比較，考慮高抽巷抽放量較大， 在陽泉地區(qū)應用較廣泛 ， 為確保安全生產，設計推薦選用高位巷抽放。 尾巷密集 仰角 鉆孔 巷道工程量小，投資少。 高位鉆孔抽放 巷道工程量小，投資少。 表 44 鄰近層抽放方案比較 抽放方式 優(yōu)點 缺點 高位巷抽放 抽 放量大，抽放量穩(wěn)定。 根據(jù)瓦斯來源分析，進行上鄰近層和采空區(qū)瓦斯抽放是該礦瓦斯抽放工作的重點。） 開孔 位置 鉆孔間距 （ m） 孔深 （ m） 108 94 0 30 距底板 5 35 108 94 0 30 5 35 108 94 0 30 5 35 108 94 0 30 5 35 注：以上技術參數(shù)只供試驗參考，須根據(jù)效果考察來確定最適合的參數(shù)。 采空區(qū)工作面回風順槽尾巷進風順槽鉆孔鉆孔AA尾巷 回風巷9號 煤8號 煤冒落帶裂隙帶圖 47 尾巷密集 仰角 鉆孔布置示意圖 山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 25 表 43 鉆孔技術參數(shù)表 開徑孔φ（ mm） 終孔徑 φ（ mm） 方位 （176。 山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 24 回風巷抽放管路采空區(qū)回風巷工作面抽放管立管上隅角.5mA AAA 剖面圖 46 采空區(qū)埋管抽放瓦斯示意 圖 （ 7）尾巷密集仰角鉆孔抽放瓦斯 常順煤礦布置尾巷， 可以考慮在尾巷內布置密集仰角鉆孔抽放裂隙帶及采空區(qū)瓦斯。采空區(qū)埋管抽放，見圖 46。上隅角插管抽放適于采空區(qū)瓦斯涌出量不大，僅上隅角局部有瓦斯超限情況下。抽放工藝，如圖 45 所示。為操作山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 23 方便，靠近采面上隅角段管路可采用 6m長的鎧裝軟管與主 抽放管路連接，將鎧裝軟管插入上隅角，為保證軟管吸入口處于上隅角的上部（上部瓦斯?jié)舛容^高），抽放軟管與木棒綁在一起，用鐵絲吊掛在支架上，為提高抽放濃度，上隅角處應采用擋風簾，提高抽放效果。 工作面進風巷回風巷BBA A50m鉆場B－B 剖面A－A 剖面鉆場走向孔頂板孔回采面圖 44 頂板走向長鉆孔抽放瓦斯示意圖 頂板走向長鉆孔適合于上 鄰近層瓦斯涌出量較大的回采工作面。 （ 4）頂板走向鉆孔 （鉆場不爬坡，即鉆孔沿底板） 抽放采空區(qū)或鄰近層瓦斯 鉆場、鉆孔及管路布置，見 圖 44。頂板高位鉆孔一般采用水泥封孔，在水泥封孔有困難時，采 用聚胺酯封孔。開孔后再鉆直徑 94mm的鉆孔，孔長度 100m。） 開孔 位置 鉆孔間距 （ m） 孔深 （ m） 1＃ 108 94 0 8 鉆 窩上幫距頂梁 100 2＃ 108 94 10 8 100 3＃ 108 94 20 8 100 4＃ 108 94 25 8 100 注：以上技術參數(shù)只供試驗參考，須根據(jù)效果考察來確定最適合的參數(shù)。 表 42 鉆孔技術參數(shù)表 孔號 開徑孔φ（ mm） 終孔徑 φ（ mm） 方位 （176。鉆孔布置：每個鉆場內布置 4 個鉆孔，呈扇形布置，鉆孔參數(shù)，見表 42。鉆孔在平面圖上基本呈扇形布置。 如圖 43。 山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 20 高抽巷工作面回風巷進風巷軌道運輸上山膠帶運輸上山回風上山抽放管路回采面回風上山高抽巷8 煤層9 煤層A AA A 剖面圖 41 高抽巷抽放鄰近層瓦斯布置示意圖 （ 2） 全封閉采空區(qū)抽放瓦斯 對于剛采完的工作面，為防止采空區(qū)向外涌出瓦斯，打密閉墻時，可向采空區(qū)密閉墻內插管，進行瓦斯抽放，見圖 42。 （ 1）頂板抽放巷抽放瓦斯 工作面鄰近層瓦斯涌出量較大，可在回采工作面采用頂板抽放巷抽放采空區(qū)瓦斯。 采空區(qū)瓦斯涌出量較大 在回風巷內向煤層頂板掘一條小上山，然后 與回風巷平行方向施工一段至開切眼的巷道。 采空區(qū)內瓦斯涌出量較大 上隅角淺部或深部插管抽放。垂直尾巷向工作面上方裂隙帶打鉆孔抽放瓦斯。 上鄰近層瓦斯涌出量較大 在回風巷內向煤層頂板掘一條小上山，然后返平做鉆場，向采空區(qū)上方打扇形孔。 山西盂縣常順煤礦抽放瓦斯工程初步設計說明書 19 表 41 可選抽放方案 類 別 抽放方式 理 由 抽放工藝 鄰近層抽放 高位鉆孔（鉆場不爬坡，鉆孔沿底板） 上鄰近層瓦斯涌出量較大 高位鉆孔沿回順掘鉆場，向采空區(qū)上方打扇形孔。 （ 6）抽放方法應有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設計，有利于增加鉆孔的抽放時間。 （ 4）選擇的抽放方法應有利于抽放巷道的布置和維護。 （ 2）應根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構成分析，有針對性地選擇抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽放效果。 根據(jù)瓦斯來源分析， 進行上鄰近層和采空區(qū)瓦斯抽放是該礦瓦斯抽放工作的重點。但上鄰近層 8 號煤層，距 9 號煤層 18～ 25m，大部 分卸壓瓦斯都涌向 9 號煤層開采空間和采空區(qū)。 “礦井瓦斯抽放規(guī)范”規(guī)定，瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在 2m3／ min 以上， 瓦斯資源可靠、儲量豐富，預計瓦斯抽放服務年限在 5 年以上，即可建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)，根據(jù)常順礦的具體情況， 通過比較， 確定在該礦建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)。 5）變廢為寶，利于環(huán)保，瓦斯利用可以提高經濟效益。 瓦斯抽放系統(tǒng) 的類型 瓦斯抽放系統(tǒng)的類型包括井下移動瓦斯抽放和地面久瓦斯抽放系統(tǒng) 2種， 地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)與井下移動抽放系統(tǒng)的適用條件 如下： 地面泵站適用條件及 優(yōu)點 ： 1）地面永久抽放系統(tǒng)抽放量大，可以有效緩解高瓦斯礦井通風壓力 ； 2）相對于井下移動抽放系統(tǒng)，可以對井下多個采區(qū)或工作面同時進行抽放，抽放能力大，便于集中管理，瓦斯直接排放到