【正文】 常順煤礦利用瓦斯的可行性常順煤礦建立地面瓦斯抽放系統(tǒng)，初期瓦斯可排放空到大氣中，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，瓦斯抽放量將逐漸增加，瓦斯抽放及管理的經(jīng)驗(yàn)的也將日益豐富，抽放方法將會(huì)不斷完善，如果幾年后，瓦斯?jié)舛燃俺榉帕咳缒軌虮３址€(wěn)定，并達(dá)到利用的要求，瓦斯利用完全是可行的。若按此速度繼續(xù)下去，將會(huì)使地球溫度上升，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類生活環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重后果。瓦斯（CH4）是一種導(dǎo)致全球氣候變暖的溫室效應(yīng)氣體。因此，充分利用瓦斯資源，不但可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，而且還可以減少大氣污染，保護(hù)人類生存環(huán)境。資金估算結(jié)果詳見(jiàn)附件“常順煤礦抽放瓦斯工程初步設(shè)計(jì)概算書”。投資費(fèi)用主要是抽放工程費(fèi)用及購(gòu)買設(shè)備、材料的費(fèi)用。人工工資參考《山西省建筑工程費(fèi)用定額》、《山西省建筑工程預(yù)算定額》以及《煤炭井巷工程輔助費(fèi)預(yù)算定額》的指標(biāo)進(jìn)行預(yù)算。定額與指標(biāo)工程定額和預(yù)算指標(biāo)均參考《山西省建筑工程費(fèi)用定額》、《山西省建筑工程預(yù)算定額》以及《煤炭井巷工程輔助費(fèi)預(yù)算定額》的指標(biāo)進(jìn)行預(yù)算。編制人員配備詳見(jiàn)表91。二、人員配備常順煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)建成后，必須組建抽放瓦斯隊(duì)伍，負(fù)責(zé)井上、井下抽放瓦斯工程的施工，抽放瓦斯隊(duì)共配備人員28人。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖，見(jiàn)圖81。泵房及地面管路檢測(cè)、監(jiān)控建議采用KJ73型瓦斯抽放集中監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)抽放泵站的抽放參數(shù)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)由環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)供貨廠家提供。測(cè)定地點(diǎn)：泵房進(jìn)氣、排氣管及泵房。 檢測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)一、檢測(cè)、監(jiān)控參數(shù)的確定井下抽放管網(wǎng)檢測(cè)、監(jiān)控參數(shù)有：抽放負(fù)壓、瓦斯?jié)舛?、瓦斯流量；測(cè)定地點(diǎn)：主、干、支管及抽放鉆孔。抽放系統(tǒng)各測(cè)點(diǎn)每三天必須進(jìn)行一次全面觀測(cè)，有條件的應(yīng)每天測(cè)定一次，每次觀測(cè)都要及時(shí)填寫在抽放日?qǐng)?bào)上；瓦斯泵房?jī)?nèi)抽放管路的瓦斯?jié)舛?、正壓、?fù)壓、流量、水溫必須每隔10~30分鐘測(cè)定、記錄一次，并建立記錄臺(tái)帳；(5)建立泵站值班人員交接班制度；(6)泵房值班室設(shè)直通礦調(diào)度室電話，遇見(jiàn)特殊情況及時(shí)匯報(bào)。定期對(duì)抽放設(shè)備進(jìn)行檢查、維修，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并將有關(guān)情況及時(shí)向主管部門和領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)；(3)建立抽放設(shè)備停、運(yùn)聯(lián)系制度。泵站噪音防治措施抽放泵及電機(jī)應(yīng)考慮安設(shè)消聲器，降低泵站噪聲。泵房?jī)?nèi)必須設(shè)置干粉滅火器和砂箱等滅火器材。為防止抽放泵的回火、爆炸事故，在抽放泵進(jìn)氣管和出氣管的適當(dāng)位置設(shè)置防爆、防回火裝置。管路外表不設(shè)置保溫層。斜巷、立巷管路防滑措施斜井、斜巷、上下山布置管道時(shí)，要用半圓形鐵卡子固定在巷道內(nèi)的支撐物上，支撐物要臥底安裝。抽放管路在巷道內(nèi)吊掛安裝時(shí)，；為防止底鼓折損管路，管道都用墩垛墊起。管路防漏氣、防砸壞、防帶電、防底鼓措施抽放系統(tǒng)必須設(shè)置負(fù)壓測(cè)定裝置和截止閥門，新敷設(shè)的管路要進(jìn)行氣密性檢查，正常抽放的管路亦應(yīng)定期進(jìn)行氣密性檢查。8 安全 抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施一、放系統(tǒng)安全措施抽放鉆場(chǎng)、鉆孔施工時(shí)防治瓦斯危害的措施抽放鉆場(chǎng)（孔）施工前，必須編制施工作業(yè)規(guī)程，制定施工安全措施，打鉆時(shí)，必須配備專職瓦斯檢查員，嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，杜絕諸如無(wú)水打鉆、瓦斯超限作業(yè)等違章作業(yè)。以上報(bào)表格式，可根據(jù)礦井的實(shí)際情況進(jìn)行取舍和添加。泵房規(guī)章制度(1) 抽放瓦斯泵房有專人負(fù)責(zé)，定期按規(guī)定檢查負(fù)壓、正壓、氣量、濃度以及泵的運(yùn)行狀況等；(2)附屬設(shè)備要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；(3)瓦斯檢定器要按規(guī)定進(jìn)行定期校驗(yàn)；(4)要注意瓦斯泵的日常維護(hù)與保養(yǎng)；(5)遵守瓦斯泵的操作規(guī)程及時(shí)發(fā)現(xiàn)泵的運(yùn)行故障。 管理與規(guī)章制度一、管理制度抽放瓦斯礦井要建立以下規(guī)章制度：抽放瓦斯設(shè)備檢修制度；抽放設(shè)備停、運(yùn)聯(lián)系制度；工程質(zhì)量驗(yàn)收制度；抽放瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)定期檢測(cè)制度；抽放瓦斯效果檢驗(yàn)制度。五、報(bào)告礦井和采區(qū)抽放工程設(shè)計(jì)文件及交工報(bào)告。三、報(bào)表瓦斯抽放工程年、季、月、旬報(bào)表；瓦斯抽放量年、季、月、旬、日?qǐng)?bào)表。 圖紙和技術(shù)資料抽放瓦斯礦井必須具備下列圖紙和技術(shù)資料：一、圖紙抽放瓦斯系統(tǒng)圖；泵站平面及管網(wǎng)（包括閥門、安全裝備、檢測(cè)儀表等）布置圖；抽放鉆場(chǎng)及鉆孔布置圖；泵站供電系統(tǒng)圖。只有建立一支由打鉆、安裝到觀測(cè)、管理的專業(yè)隊(duì)伍，才能保證抽放瓦斯工作正常有序地進(jìn)行，并能不斷總結(jié)和改進(jìn)抽放瓦斯工作。7 抽放瓦斯管理 隊(duì)伍組織瓦斯抽放是一項(xiàng)較細(xì)致而又比較復(fù)雜的工作。二、通風(fēng)各建筑物均采用自然通風(fēng)。 泵房采暖和通風(fēng)一、采暖根據(jù)礦方的要求，泵房及值班室由工業(yè)廣場(chǎng)引入的供熱管路供暖。高、低位水池工程施工方法詳見(jiàn)附圖。泵站冷卻水系統(tǒng)是在礦內(nèi)供水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用獨(dú)立加壓供水方式，即低位水池內(nèi)設(shè)潛水泵，利用水泵從低位水池向高位水池供水，高位水池再向泵供靜壓水，同時(shí)抽放泵內(nèi)排出的水通過(guò)排水管流入低位水池，形成循環(huán)水。CBF3102型水環(huán)式真空泵的冷卻水系統(tǒng)的水源取自生活水源。七、通 訊泵站值班室內(nèi)安裝直達(dá)礦井調(diào)度室電話和通往外線直撥電話各一部，選本安型。泵房外設(shè)置2支18m高的避雷針用于保護(hù)其與放空管不受雷擊。五、照 明照明采用127V礦用隔爆型熒光燈（40W/盞）共14盞見(jiàn)附圖。（三）水池內(nèi)2臺(tái)潛水泵電機(jī)（4kW/臺(tái)，660V）。圖61 配電系統(tǒng)圖三、電氣設(shè)備布置（一）配電室4臺(tái)礦KBZ400/660L型礦用隔爆型真空饋電開(kāi)關(guān)，2臺(tái)QBZ120/660（380）型礦用隔爆型真空電磁起動(dòng)器；4臺(tái)QBZ80/660（380）型礦用隔爆型真空電磁起動(dòng)器；。真空泵電機(jī)工作電壓660kV；水泵、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)柜工作電壓660V；照明電壓127V。抽放泵站距變電所較近，供配電可靠。 泵房的供電系統(tǒng)及通訊一、供電電源瓦斯抽放泵站采用兩回路660V電源供電，分別引自工業(yè)場(chǎng)地變電所不同母線段。抽放瓦斯泵房的主體設(shè)備為CBF3102型水環(huán)式真空泵兩臺(tái)，真空泵配套電機(jī)、氣水分離器、管路、控制閥門和循環(huán)管等；主要附屬設(shè)備有正、負(fù)壓自動(dòng)放水器、防爆和防回火裝置、放空管、冷卻循環(huán)水泵、計(jì)量檢測(cè)裝置及避雷裝置等。抽放站周圍空余場(chǎng)地要進(jìn)行綠化，栽種花草樹(shù)木，進(jìn)行環(huán)境保護(hù)?？赏ㄟ^(guò)排水溝排至適宜地點(diǎn)。詳見(jiàn)附圖。瓦斯抽放泵、配套電機(jī)、氣水分離器、防爆防回火裝置和冷卻水泵的安裝基礎(chǔ)采用混凝土搗制，具體詳見(jiàn)附圖。二、建筑物和構(gòu)筑物建設(shè)抽放站是有爆炸危險(xiǎn)性的甲類廠房，設(shè)計(jì)考慮門窗作為泄壓面積，~，抽放站內(nèi)的建筑物和構(gòu)筑物須選用不燃性材料建設(shè)，結(jié)構(gòu)采用磚混結(jié)構(gòu)。圍墻的建造可根據(jù)礦方的具體條件，可構(gòu)筑永久性圍墻或建造臨時(shí)性柵欄。防回火裝置、防爆裝置安裝在泵房外面。抽放瓦斯泵站選擇在回風(fēng)立井附近，管路通過(guò)立井進(jìn)入井下。一、抽放泵站位置選擇瓦斯泵房屬有爆炸危險(xiǎn)的廠房；要求周圍50m范圍內(nèi)無(wú)居民，遠(yuǎn)離井口，20m范圍內(nèi)無(wú)明火，同時(shí)，應(yīng)選擇交通便利，地勢(shì)平坦的開(kāi)闊地，有利于建筑物施工，抽放管路和電纜敷設(shè)。泵房?jī)?nèi)配置砂箱、滅火器和其他滅火工具。泵房?jī)?nèi)除配置U型管水柱計(jì)、U型管汞柱計(jì)、瓦斯檢定器、氣壓計(jì)等檢測(cè)儀表外，還應(yīng)配備瓦斯抽放泵站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)立檢測(cè)分站，對(duì)瓦斯抽放真空泵的供水、抽放泵的軸溫進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)抽放瓦斯?jié)舛?、?fù)壓和流量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，瓦斯抽放泵站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝由提供礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)廠家提供設(shè)計(jì)。避雷針的結(jié)構(gòu)與安裝見(jiàn)附圖CSDMAZ06。在泵房?jī)?nèi)抽放管路上（進(jìn)、入口）配置控制閥門、測(cè)壓嘴、孔板流量計(jì)，對(duì)抽放瓦斯系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量和測(cè)定，計(jì)量裝置的安裝詳見(jiàn)附圖CSBF03。放空管的施工安裝見(jiàn)附圖CSDMAZ03。泵站的進(jìn)、出氣端設(shè)置放空管，用來(lái)排放井下抽出的瓦斯，放空管與泵站的進(jìn)、出氣端用連通管連通，實(shí)現(xiàn)一管兩用，來(lái)排放井下抽放管路自然排出瓦斯和泵站抽出的瓦斯。由于12煤層賦存條件和煤層瓦斯含量都與9煤層相似，因此開(kāi)采12號(hào)煤層時(shí)所需的抽放量也與9煤層相似，即CBF3102型水環(huán)式真空泵抽放量也能滿足12煤層所需的抽放量。CBF3102型水環(huán)式真空泵性能規(guī)格，見(jiàn)表52。初期礦井抽放量相對(duì)較小，后期抽放量較大，可以考慮采用變頻裝置。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，建議選擇廣東省佛山水泵廠生產(chǎn)的CBF3102型水環(huán)真空泵，泵轉(zhuǎn)速選590r/min，在吸入絕壓58Kpa條件下，泵抽氣量約為71m3/min，能滿足抽放瓦斯的需要。用下式換算：Q標(biāo)=Q測(cè) P1T標(biāo)/（p標(biāo) T1） 式中 Q標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的抽放瓦斯量，m3/min；Q測(cè)——測(cè)得的抽放瓦斯量，m3／min；P1—— 測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)壓力，kPa，約為58kPa；Tl—— 測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)溫度，K；T1=t+273t —— 測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體攝氏溫度，℃；p標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)壓力，；T標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)溫度，(20+273)K。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，查有關(guān)廠家的真空泵性能曲線即可確定抽放泵的型號(hào)。五、抽放泵選型根據(jù)抽放泵的選型原則和前面計(jì)算的瓦斯泵所需抽放流量（Q泵）泵壓力（H泵）和真空度（i），考慮到井下抽放瓦斯管網(wǎng)較長(zhǎng)，阻力損失較大，故選擇水環(huán)式真空泵為宜。H正—瓦斯泵出口正壓，取5000Pa；K—壓力備用系數(shù)，K=。抽放總量QZ=9m3/min，x=35，η=，K=，計(jì)算抽放泵所需的額定流量為39m3/min。K/（xQ泵=100圖52 正壓放水器與抽放管路連接圖圖53 負(fù)壓放水器與抽放管路連接圖圖54 人工放水器結(jié)構(gòu)及其與管路的連接 抽放泵選型一、選型原則瓦斯泵的流量必須滿足礦井抽放期間預(yù)計(jì)最大瓦斯抽出量的需求；瓦斯泵的負(fù)壓能克服管路系統(tǒng)的最大阻力；具有良好的真空度；抽放設(shè)備配備電機(jī)必須防爆。 人工放水器見(jiàn)圖54。—標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)溫度，℃；PT—孔板上風(fēng)端測(cè)得的絕對(duì)壓力，毫米水銀柱；760——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，毫米水銀柱；b——瓦斯?jié)舛刃Ｕ禂?shù)； γ空標(biāo)——在760毫米水銀柱、20℃時(shí)的空氣容重，；γ標(biāo) ——在760毫米水銀柱、20℃時(shí)的瓦斯容重，；x ——混合氣體中瓦斯?jié)舛龋?。 K——實(shí)際孔板流量特性系數(shù)； δT—溫度校正系數(shù)； δP—壓力校正系數(shù)； t 176。在連接孔板流量計(jì)時(shí)，其較短一部分的管路與泵體聯(lián)接。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖51所示。(3) 計(jì)量裝置：瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個(gè)重要參數(shù)，移動(dòng)泵站配套了孔板流量計(jì)作為計(jì)量裝備。測(cè)壓孔高度設(shè)計(jì)為20mm，選用內(nèi)徑6mm的紫銅管，在安裝管路之前預(yù)先焊上，平時(shí)用密封罩罩住或用細(xì)膠管套緊捆死，以防漏氣。設(shè)計(jì)選用的閥門為截止閥。泵站配置型管汞柱計(jì)、瓦斯檢定器、高負(fù)壓取樣器、氣壓計(jì)等檢測(cè)儀。附屬裝置管路附屬主要包括如下設(shè)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(jiàn)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(cè)幫吊掛方式。管路用混凝土支撐墩墊起，每隔6m設(shè)一個(gè)墩，12m設(shè)一個(gè)并用半圓卡固定支撐墩上，防止管路下滑。風(fēng)井抽放瓦斯管路安裝施工設(shè)計(jì)見(jiàn)風(fēng)井抽放瓦斯管路安裝圖CSJXAZ03~CSJXAZ08。1）風(fēng)井抽放瓦斯管路安裝選擇沿井筒托掛敷設(shè)方式。井下管路安裝井下抽放瓦斯管路包括風(fēng)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(shè)方式，每隔6m設(shè)置一個(gè)支撐架，并在支撐架上設(shè)有半圓形管卡固定管路，防止管路下滑。根據(jù)上述要求，結(jié)合常順煤礦的實(shí)際情況，選擇管路敷設(shè)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(rùn)易銹蝕等，為此對(duì)煤礦井下抽放瓦斯管路的敷設(shè)有如下要求：(1)瓦斯管路應(yīng)采取防腐、防銹蝕措施；(2)管路底部應(yīng)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(yīng)用卡子將管道固定在巷道支護(hù)上，以免下滑；(4)管路敷設(shè)要求平直，盡量避免急彎；(5)；(6)管路敷設(shè)時(shí)，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(shè)的管路要進(jìn)行氣密性。1）地面和井下管路的摩擦阻力（H主） 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(shí)期抽放瓦斯管路長(zhǎng)3000m。五、管網(wǎng)阻力計(jì)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(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮管路對(duì)通風(fēng)及運(yùn)輸?shù)挠绊?。依?jù)礦井工作面的瓦斯抽放量預(yù)計(jì)結(jié)果，按上式計(jì)算并留有一定余量，瓦斯抽放管徑，見(jiàn)表51所示。直徑太大，投資費(fèi)用增加；直徑過(guò)細(xì)，管路阻力損失大，同時(shí)參照抽放泵的實(shí)際能力使之留有備用量。抽放初期瓦斯管網(wǎng)敷設(shè)路線為：高抽巷→工作面回風(fēng)巷→采區(qū)回風(fēng)上山→回風(fēng)大巷→回風(fēng)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(shè)系統(tǒng)示意見(jiàn)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(yīng)敷設(shè)在巷道曲線段少和距離最短的線路；2)盡量避開(kāi)運(yùn)輸繁忙巷道，首選回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)；3)考慮安裝、檢修方便；4)管路發(fā)生故障，管道內(nèi)的瓦斯不至于進(jìn)入采掘工作面、機(jī)房或機(jī)電硐