【正文】 參考文獻[1] 國家煤礦安全監(jiān)察局，《煤礦安全規(guī)程》，煤炭工業(yè)出版社，2005年.[2] 國家煤礦安全監(jiān)督管理總局，《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ10272006），2006年.[3] 煤炭工業(yè)部，《礦井瓦斯抽放工程設計規(guī)范》（MT501896），1996年.[4] 煤炭工業(yè)部. 礦井瓦斯抽放管理規(guī)范. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.[5] 建設部、質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》（GB502152005），2005年.[6] 國家煤礦安全監(jiān)督管理總局，《煤礦瓦斯抽采基本指標》（AQ10262006），2006年.[7] 國家煤礦安全監(jiān)督管理總局，礦井瓦斯涌出量預測方法（AQ10182006），2006年.[8] 林柏泉 張建國. 礦井瓦斯抽放理論與技術. 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1996.[9] 朱銀昌,候賢文. 煤礦安全工程設計. 北京：煤炭工業(yè)出版社，1995.[10] 于不凡,. 北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.[11] ：中國礦業(yè)大學出版社。以后的道路上讓我們共同珍惜。不僅如此，我還要感謝四年來所有教育關心我的各位領導老師。菁菁校園，草木正綠，又是離別的時候。畢業(yè)設計不亞于以往任何形式的學習、實踐。三個月的時間雖然不長，但我卻體會到了真正意義上的學習。確定方案，計算數據，選型驗算，繪制大圖，對一個只是念過課本還未接觸過實際問題的學子來說，是何其繁瑣和艱難，沒有一點毅力前進，真是不行。這要求畢業(yè)生還要深化學習，因為煤礦安全實際要求工程技術人員是多面手，應該有全面而細致的知識系統。畢業(yè)設計真正考驗一個人的所學和意志品質。8 致 謝合上這本厚厚的說明書，我的大學生活也逐漸畫上了句號。――必須有抽放瓦斯?jié)舛纫?guī)定及在規(guī)定濃度下的防爆措施。――抽放瓦斯泵必須有前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施。給水管路及水池容積均應考慮消防水量。――泵房內電氣設備、照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型；――站房必須有直通礦調度室的電話；――抽放站應有供水系統。鉆機備用量按工作臺數的60%計；――抽放站位置應設在不受洪澇威脅且工程地質條件可靠地帶，應避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等；宜設在回風井工業(yè)場地內，站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m；――站房及站房周圍20m范圍內禁止有明火；——站房應建在靠近公路和有水源的地方；——站房應考慮進出管敷設方便：有利瓦斯輸送，并盡可能留有擴能的余地；――抽放站建筑必須采用不燃性材料，耐火等級為二級；——站房周圍必須設置柵欄或圍墻；――站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火、防回水裝置，設置放空管及壓力、流量、濃度測量裝置，并應設置采樣孔、閥門等附屬裝置。――井下移動瓦斯抽放泵站必須實行“三?！惫╇姡磳Ｓ米儔浩?、專用開關、專用線路。監(jiān)測傳感器的位置設在柵欄外1m以內。移動抽放泵站排到巷道內的瓦斯，其濃度必須在30m以內被混合到《煤礦安全規(guī)程》允許的限度以內。柵欄設置的位置，上風側為管路出口外推5m，上下風側柵欄間距不小于35m。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風道或分區(qū)回風道；已建永久抽放系統的礦井，移動泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放系統的管道內，但必須使礦井抽放系統的瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》第一百四十八條規(guī)定。4)地面管路防凍措施。2)管路防腐蝕、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底鼓措施。為了方便安裝與檢修，泵機房內配備SDXQ3型3t手動單梁懸掛式起重機一臺。――抽放瓦斯管路必須進行防腐處理，外部涂紅色以示區(qū)別。――抽放管路應有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。――抽放管路應保持一定的坡度，一般不小于1%。電動機選用YB型，660V，185kW隔爆三相異步電動機。2BE1400型水環(huán)式真空泵，設備尺寸小，質量輕、操作簡單，運行平穩(wěn)，具有電耗小，總投資少等優(yōu)點。結合本礦井抽放煤層透氣性較差，抽放量不大的特點，設計推薦采用水環(huán)式真空泵作為本礦井瓦斯抽放設備，該方案的優(yōu)點是：設備結構簡單，運轉可靠，工作輪內充滿水，起防爆阻焰作用，安全性高?；剞D式鼓風機產生的負壓較高，運行穩(wěn)定，供氣均勻。適用于瓦斯流量大(8001200m3/min)，負壓要求高(400050000Pa)的抽放瓦斯礦井；可作為正壓鼓風輸往用戶，同時又可作為負壓抽出瓦斯。表63 各類瓦斯泵的特點及適用條件類型優(yōu)點缺點適用條件離心式鼓風機運轉可靠，不易出故障；運行平穩(wěn)，供氣均勻，便于維修，保養(yǎng)，使用壽命長；流量大，最大可達1200m3/min。抽放瓦斯泵的真空度ηz= Hb/101300100%=%。根據抽放管網最大阻力計算值，鉆場孔口要求的負壓值，以及排放端管路的摩擦阻力，局部阻力的要求，抽放泵必須產生的壓力：Hb=K(Hz+H鉆孔口+H泵出口)=(+20000)=（Pa）式中：H－瓦斯泵壓力，Pa； K－備用系數，取K =。根據礦井抽放瓦斯期間最大純瓦斯抽放量和最低抽放瓦斯?jié)舛?5%，計算抽放泵所需的流量：Qb=100∑Q純 K1/(Xη)=10023(30)=115（m3/min）⑵瓦斯泵壓力計算瓦斯抽放泵的壓力是克服瓦斯從井下抽放孔口起，經抽放管路到抽放泵，再到釋放點所產生的全部阻力損失。 計算方法⑴瓦斯泵流量計算抽放瓦斯泵流量必須滿足抽放系統服務年限之內最大抽放量的需要。礦井抽放系統的總阻力，必須按管網最大阻力計算，抽放瓦斯系統應不出現正壓狀態(tài)。根據本采區(qū)抽放瓦斯系統管路布置，總干管從地面到回風下山的己15工作面回風巷(上順槽)L1=3200m，采用DN600mm抽放瓦斯管1趟；支管1至己15采面回風下山下端L2=1200m，采用DN250mm抽放瓦斯管1趟；根據上述抽放瓦斯管路系統，計算管網阻力如下：（1）直管段摩擦阻力 (612)式中：hf－某段管路的摩擦阻力，Pa；L－管路長度，m；△－混合瓦斯對空氣的相對密度，△=，n1為混合瓦斯中瓦斯的濃度，n2為混合瓦斯中空氣的濃度；Q－某段管路的混合瓦斯流量，m3/h；K0－系數，根據管徑查得，；D－管路內徑，cm。根據本采區(qū)抽放瓦斯系統管路布置，總干管從地面到回風下山的己15工作面回風巷(上順槽)L1=3200m，采用DN300mm抽放瓦斯管1趟；支管1至己15采面回風下山下端L2=1200m，采用DN100mm抽放瓦斯管1趟；根據上述抽放瓦斯管路系統，計算管網阻力如下：（1）直管段摩擦阻力 (611)式中：hf－某段管路的摩擦阻力，Pa；L－管路長度， m；△－混合瓦斯對空氣的相對密度，△=，n1為混合瓦斯中瓦斯的濃度，n2為混合瓦斯中空氣的濃度；Q－某段管路的混合瓦斯流量，m3/h；K0－系數，根據管徑查得，；D－管路內徑，cm。管路系統長，網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。⑵管路摩擦阻力計算計算直管摩擦阻力，可按下式計算： （610）式中 H—阻力損失，Pa；L—直管長度，m；Q—瓦斯流量，m3/h；D—管道內徑，cm；k0—系數，見表4；D—混合瓦斯對空氣的相對密度，見表5。（3） 己15采面上隅角與采空區(qū)埋管抽放管路支管的選擇：己15支管上：D= (68)（m）管路選用DN300mm無縫鋼管做為己15采面上順槽抽放瓦斯管。（2） 己1617支管上：D= （66）（m）管路選用DN400mm無縫鋼管做為己1617采面上順槽抽放瓦斯管。己15支管下：D= （64）（m）管路選用DN100mm無縫鋼管做為己15采面下順槽抽放瓦斯管。根據采區(qū)及各采區(qū)抽放瓦斯量、抽放瓦斯?jié)舛?，考慮到為今后抽放瓦斯留有余量(可能的最大流量)，分別計算選擇各段抽放管路如下：對于去往己15采面高位鉆場與平行鉆場管路的選擇（1）總干管： （62） （m）管路選用DN300mm無縫鋼管做為抽放瓦斯主管。抽放管的連接采用CDU快速接頭，主管趟數為一趟DN600mm無縫鋼管和一趟DN300mm無縫鋼管。根據瓦斯抽出量及分布情況，抽放管路主管管徑、規(guī)格：主干管為一趟DN600mm無縫鋼管和一趟DN300mm無縫鋼管?！V井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點分散。一般情況下，宜采用集中建站方式。瓦斯抽放系統選擇還應注意以下問題：⑴分期建設、分期投產的礦井，抽放瓦斯工程可一次設計，分期建設、分期投抽。：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%。：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，抽放系統管材的備用量可取10%。圖54 邊掘邊抽6 瓦斯抽放管路系統及設備選型 抽放管路選型及阻力計算 規(guī)定根據《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》，對瓦斯抽放管路有如下要求：：抽放管路系統應根據井下巷道的布置、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：——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。另外，在保證掘進工作面正常循環(huán)作業(yè)的情況下，采用“邊掘邊抽”的防突方法。圖53 上隅角抽放掘進工作面邊掘邊抽：掘進工作面防突以降低前方煤體集中應力，釋放煤層瓦斯壓力為主。圖52 采空區(qū)抽放上隅角抽放：為解決回采期間上隅角瓦斯問題，在采面回風順槽鋪設專用管路或利用采空區(qū)瓦斯抽放的預埋管路，對己15煤采面上隅角瓦斯進行抽放。在三通管進入采空區(qū)一定距離后，根據抽放效果及濃度逐漸打開三通管上吸氣口閥門，進行抽放。采空區(qū)埋管抽放由于采面回采后己1617煤層瓦斯大量涌入采空區(qū)，為消除己15煤層開采、己1617煤層采掘時的瓦斯危害和突出威脅，必須將采空區(qū)瓦斯盡可能排除，為此在回風順槽鋪設專用管路進行采空區(qū)抽放。）仰角（176。具體布置見表51；圖51?？讖?0mm，孔深80m。高位鉆孔抽放（1）抽放層位，全冒落帶高度為：H=M/（k1）cosα =（）cos10= （51）H——冒落帶高度 K——巖石碎脹系數M——工作面采高 α——煤層傾角根據高位抽放鉆孔抽放原理，鉆孔終孔位置應布置在裂隙帶內，因此設計鉆孔終孔位置應布置在采面頂板以上5～9m范圍內。（2）鉆孔布置在運輸順槽和回風順槽向煤層打鉆，采用MKⅣ型鉆機施工，孔徑90mm，孔深80m，鉆孔間距3m。己15煤采面選擇的抽放方法為：上下順槽打順層平行鉆孔預抽、高位鉆孔抽放和采空區(qū)埋管抽放、上隅角抽放相結合的瓦斯抽放方法。由于己15煤采面為近距離開采保護層采面，己15煤層與己1617煤層層間距厚度不均，在開采過程中己1617煤層瓦斯釋放入該采面，尤其是采空區(qū)附近。抽放瓦斯方法、方式的選擇，應根據瓦斯及煤層賦存情況，瓦斯來源、巷道布置方式、礦井開采技術條件、瓦斯基礎參數等綜合分析比較后確定。 抽放方法選擇根據上面建立的抽放瓦斯的必要性指標和可行性指標，依據規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定論述采用礦井集中抽放瓦斯系統或地面鉆孔抽放瓦斯系統，還是采用井下移動式抽放瓦斯系統。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認為是本煤層的瓦斯涌出量，而將老頂初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量認為是鄰近層的瓦斯涌出量。根據《AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范》：按礦井瓦斯來源實施開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放；：多瓦斯來源的礦井，應采用綜合瓦斯抽放方法。5 抽放方法 規(guī)定根據《MT501896礦井瓦斯抽放工程設計規(guī)范》：選擇抽放瓦斯方法，應根據煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯基礎參數、瓦斯利用要求等因素經技術經濟比較確定。八礦、十礦、十二礦已建立地面瓦斯抽放系統。 抽放難易程度根據本礦和鄰近八礦、十礦及十二礦實測數據和實際抽放效果來看：,屬較難抽放煤層，～‰,一般在3‰以下來看，又屬容易抽放煤層。 瓦斯抽放的可行性 開采層抽放瓦斯的可行性根據鄰近礦井的實際抽放瓦斯資料和開拓開采布置，確定己四采區(qū)各煤層以本煤層抽放為主，進行預抽、邊采邊抽等綜合抽放瓦斯方法。己四采區(qū)瓦斯涌出量己四采區(qū)瓦斯涌出量由各采面瓦斯涌出量與各掘進面瓦斯涌出量組成。（2）己1617煤層掘進工作面由于開采己1617煤層時，煤層已被解放，己1617煤層的瓦斯部分釋放到己15煤采空區(qū)中被瓦斯抽放系統