【正文】 小牛煤礦抽放設(shè)計 40 圖 3－ 4－ 9 瓦斯抽采泵房站及附屬設(shè)備布置示意圖 小牛煤礦抽放設(shè)計 41 圖 3－ 4－ 10 2BEC50 水環(huán)式真空泵特性曲線圖 小牛煤礦抽放設(shè)計 42 圖 3－ 4－ 11 2BEC52 水環(huán)式真空泵特性曲線圖 小牛煤礦抽放設(shè)計 43
。 h．瓦斯抽采泵站設(shè)兩回專用電源線路。 f．照明及檢測儀表等均選用防爆型設(shè)備。 d．真空泵、冷卻水泵、通風(fēng)機(jī)等的起動控制電氣設(shè)備選用礦用隔爆真空電磁起動器。 b．瓦斯抽采泵選用水環(huán)式真空泵，配套的電動機(jī)選用隔爆型電機(jī)。由于本 地區(qū)冬天氣溫較高，地面管路采用埋設(shè)方式敷設(shè)，故無需考慮防凍的問題。防止雷電波及井下，防止管路意外帶電。地面架空的焊接鋼管及無縫鋼管在進(jìn)、出瓦斯抽采泵站處，與防雷電感應(yīng)的接地裝置連接。瓦 斯抽采泵房站及附屬設(shè)備布置、 2BEC50 型瓦斯泵特性曲線、 2BEC52型瓦斯泵特性曲線分別見圖 24 24 2411。根據(jù)計算的實際工況點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)工況點(diǎn)接近，選用的設(shè)備的富余能力 ≥15％，選型合理。 ④ 瓦斯抽采設(shè)備及設(shè)施選型合理性和運(yùn)行安全、可靠性分析 本礦井設(shè)置高負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)和低負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)各一套。 瓦斯進(jìn)口為高、低負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)，通過閘閥進(jìn)行控制，在高、低負(fù)壓主管道進(jìn)氣側(cè)設(shè)置計量、防爆器、防回火裝置、放水器、放空管及總閘閥。 瓦斯抽采泵房內(nèi)設(shè) CH4 濃度傳感器，高、低負(fù)壓瓦斯管道濃度傳感器，有瓦斯泄漏時應(yīng)能報警并能使抽采泵主電源斷電，以上瓦斯?jié)舛?、?fù)壓及流量傳感器布置詳見第十章礦井監(jiān)控系統(tǒng)。 ③ 瓦斯抽采泵站的輔助設(shè)施 瓦斯抽采泵站內(nèi)設(shè)置設(shè)備安裝、檢修用起重梁，真空泵循環(huán)用水系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)兩臺冷卻水泵（一用一備），瓦斯抽采泵房內(nèi)通風(fēng)、照明設(shè)施良好，滿足泵 房內(nèi)通風(fēng)的要求。供水系統(tǒng)要考慮消防容量。分設(shè)泵房、高低壓配電室、值班室等。 ② 瓦斯抽采站場地平面布置 A、瓦斯抽采站場地平面布置 瓦斯抽采泵站布置瓦斯進(jìn)口主管路 2 趟，其中 1 趟為高負(fù)壓瓦斯抽采管路，另一趟為低負(fù)壓瓦斯抽采管路，泵站西側(cè)布置入口和出口放空管，放空管要求管子直徑等于礦井抽放瓦斯主管路的直徑， 放空管設(shè)置位置一般距泵房墻體 ～ 為宜，最遠(yuǎn)不得超過 10m，且出口應(yīng)安設(shè)防護(hù)帽，放空管必須接地，放空管出口至少高出地面 10m，而且至少高出泵房和周圍 20m范圍內(nèi)建筑物 3m以上；泵房 東側(cè)為低位補(bǔ)水水池，進(jìn)場道路 位于場地北側(cè)。 4）瓦斯抽采泵站 ① 瓦斯抽采泵站位置的選擇 瓦斯抽采方式為礦井集中抽放，根據(jù)業(yè)主意見，結(jié)合礦井情況，考慮瓦斯綜合利用等因素，在東風(fēng)井西向距東風(fēng)井不少于 50m 的東風(fēng)井工業(yè)場地建設(shè)永久瓦斯抽采泵站，并在泵站南向距泵站約 50m處建座瓦斯發(fā)電廠。 G．架空的焊接鋼管及無縫鋼管在進(jìn)、出瓦斯抽采泵站處，與防雷電感應(yīng)的接地裝置連接。管路除采取防腐措施外，還需采取防凍、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底小牛煤礦抽放設(shè)計 37 鼓等措施。以防礦車跳道時闖壞管道。 C．管路敷設(shè)時應(yīng)平直、避免急轉(zhuǎn)彎，且要求 盡量一致，管路應(yīng)保持一定的坡度（ ≥1‰ ），在管道的低洼處等安裝放水器。 B．傾斜巷道的瓦斯管路，應(yīng)用卡子將管子固定在巷道支架上，以免下滑，在傾角在 28176。和足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并應(yīng)滿足防凍、防腐要求；不得與帶電物體接觸并應(yīng)有防止砸壞管路的措施； D．抽采管路附屬裝置及設(shè)施 a．主管、分管、支管及其與鉆場連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯計量裝置； b．抽采鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當(dāng)距離（間距一般為 200 ～ 300m，最大不超過 500m）應(yīng)設(shè)置 放水器； c．在抽采管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測壓裝置； d．抽采管路分岔處應(yīng)設(shè)置控制閥門，閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點(diǎn)的管徑相匹配； e．地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在地表下用不燃性材料砌成不透水觀察井內(nèi)，其間距為 500m～ 1000m。 b．在軌道運(yùn)輸巷道中沿巷道壁敷設(shè)，應(yīng)將管路牢固地懸掛或架在專用支架上，在人行道側(cè)管路架設(shè)高度應(yīng)不小 ，管件地外緣距巷道壁不宜小于 。 b．不得將抽放管路和動力電纜、照明電纜及通訊電纜敷設(shè)在同一條地溝內(nèi)； c．主干管應(yīng)與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結(jié)合； d．抽采管道與地上、下建（構(gòu)）筑物及設(shè)施的間距，應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定； e．瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建（構(gòu)）筑物，一般情況下也不得穿過其它管網(wǎng)，當(dāng)必須穿過其它管網(wǎng)時，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。； b．抽采管路系統(tǒng)宜沿回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道設(shè)置；若設(shè)于主要運(yùn)輸巷內(nèi)，在人行巷道側(cè)其架設(shè)高度不應(yīng)小于 ，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求；瓦斯抽放管件的外緣距巷道壁不宜小于 ； c．當(dāng)抽放設(shè)備或管路發(fā)生故障時，管道內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)； d．管徑要統(tǒng)一，變徑時必須設(shè) 過渡節(jié)。礦井瓦斯抽采管路系統(tǒng)圖詳見圖 AZ10721G1－ 173－ 1。 ③ 循環(huán)冷卻泵能力核定 :按高、低負(fù)壓瓦斯抽采泵最大耗水量 m3 /h≦ 72 m3 /h，所選循環(huán)水設(shè)備能滿足要求。瓦斯抽采量穩(wěn)定，后期增加的低負(fù)壓瓦斯抽采泵選型如下：2BEC50 型一臺， Q=190m3/min， H=61kPa，最大軸功率 200kW， 耗水量 m3 /h ② 低負(fù)壓瓦斯抽采泵： 2BEC50 型（ n=260rpm）兩臺， Q=149m3/min， H=61kPa，最大軸功率 140 kW，耗水量 /h瓦斯抽采量穩(wěn)定，后期增加的高負(fù)壓瓦斯抽采泵選型如下： 2BEC52 型一臺， Q=228m3/min， H=36kPa，最大軸功率 275kW，耗水量 小牛煤礦抽放設(shè)計 34 特別需說明的是：業(yè)主目前已到貨的高負(fù)壓瓦斯抽采泵 2BEC50 型（ N=185 kW） 2 臺（ 1 用 1 備）和低負(fù)壓瓦斯抽采泵 2BEC50 型（ N=160 kW） 2 臺（ 1 用1 備）作為生產(chǎn)初期瓦斯抽采設(shè)備，其工況點(diǎn)參數(shù)如下： ① 高負(fù)壓瓦斯抽采泵： 2BEC50 型（ n=300rpm）兩臺， Q=165m3/min，H=36kPa，最大軸功率 170 kW，耗水量 m3 /h （ 3）循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備 根據(jù)高、低壓抽放系統(tǒng)真空泵總耗水量 72m3 /h，選用冷卻水泵 IS100－ 80－ 125 型四臺，其中：二臺工作，二臺備用；配套防爆電動機(jī) YB2－ 160L－ 11kW、～ 660V 四臺；采用循環(huán)水冷卻方式。（ 5051000）＝ ； ④ 抽采系統(tǒng)壓力： H＝（ +5+8） =； ⑤ 瓦斯泵工況壓力： Hg＝ － =； ⑥ 瓦斯泵工況流量： Qg=293247。（ ）＝ ； ② 計 算 主 管 管 徑 ： D = ( ???? ），取 D=700mm，選用 Ф72010 螺旋焊接鋼管； ③ 計算管道阻 力： H 主 =50135002247。臺；選配防爆電動機(jī) YB2355L2—6 、 250kW、～ 660V 三臺。（ 2551000）＝ ； ④ 抽采系統(tǒng)壓力： H＝ (+20+8)=； 小牛煤礦抽放設(shè)計 33 ⑤ 瓦斯泵工況壓力： Hg＝ － =； ⑥ 瓦斯泵工況流量： Qg=293247。（ 5051000）＝ ； H 干 2=57025722247。（ ）＝ m3/min； ② 計算主管管徑： D = m7 0 ( ???? ），取 D=800mm，選用 Ф82010 螺旋焊接鋼管； ③ 計算管道阻力：取管路阻力最大最不利點(diǎn)為 11011 回采工作面： H 主 =50154292247。 高、低負(fù)壓瓦斯管路均采用法蘭和快速管接頭連接方式（ 便于裝卸）。 ③ 瓦斯管管材 考慮到使用期限、經(jīng)濟(jì)造價、防靜電、安裝方便等因素，本礦井高、低負(fù)壓瓦斯抽采管道均選用螺旋焊接鋼管，高負(fù)壓瓦斯抽采主管道規(guī)格選用螺旋焊接鋼管 Ф82010；高負(fù)壓瓦斯抽采干、支管選用焊接鋼管規(guī)格為 Ф530 Ф325Ф2736 焊接鋼管 。20%＝ m3/min。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，低負(fù)壓瓦斯主管道選用 Ф72010 螺旋焊接鋼管。 B、低負(fù)壓抽采管路 a、低負(fù)壓瓦斯抽采主管道管徑， 依據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》GB5047120xx，按管道內(nèi)實際工況最大流量計算： D 低主 = VQ ?? 小牛煤礦抽放設(shè)計 32 ＝ m 式中 ，主管道內(nèi)混合瓦斯流量 Q＝ Q 低 /η 低 ＝ 30247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=10m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負(fù)壓瓦斯支管道管徑 選用 Ф2736 螺旋焊接鋼管 。η 高 ＝ 5247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負(fù)壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū) +1300m 底板瓦斯抽采巷段管道管徑選用 Ф3257 螺旋焊接鋼管。η 高 ＝ 10247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負(fù)壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)底板瓦斯抽采巷干管 1 段管道管徑選用 Ф4788 螺旋焊接鋼管。η 高 ＝ 20247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負(fù)壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)干管 2 段管道管徑選用Ф3257 螺旋焊接鋼管。η 高 ＝ 10247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算，高負(fù)壓瓦斯抽采 11 采區(qū)、 12 采區(qū)干管 1 段管道管徑 選用Ф5298 螺旋焊接鋼管 。η 高 ＝ 30247。 瓦斯抽采管路內(nèi)氣體流速 V=11m/s ； 經(jīng)過上面計算和市場調(diào)研，高負(fù)壓瓦斯主管道管徑 選用 Ф82010 螺旋焊接鋼管 。η 高 ＝ 60247。 （ 2）瓦斯管管徑與管材的選擇 ① 選型原始資料 a、抽放純量：高負(fù)壓 60m3/min，低負(fù)壓 30 m3/min； b、抽放瓦斯?jié)舛龋焊哓?fù)壓 35％，低負(fù)壓 20％； c、孔口負(fù)壓：高負(fù)壓 20kPa，低負(fù)壓 5kPa； d、泵出口正壓 8kPa； e、瓦斯抽放站標(biāo)高＋ 1370m； f、瓦斯抽采泵站大氣壓： ； g、抽放管路的最遠(yuǎn)距離：高負(fù)壓 1860m、低負(fù)壓 1810m。 ③ 敷設(shè)的瓦斯管路應(yīng)便于運(yùn)輸、安裝和檢修維護(hù)。 瓦斯抽采管路系統(tǒng)及抽放設(shè)備選型 1）瓦斯抽采管路選擇 （ 1）瓦斯抽采管路系統(tǒng)的選擇原則 ① 瓦斯管路系統(tǒng)必須根據(jù)巷道布置圖，選擇巷道轉(zhuǎn)折段少和距離最短的線路。 圖 248 卷纏藥液法密封鉆孔示意圖（單位： mm） 1鉆孔； 2聚氨酯； 3水泥砂漿段 （ 8） 設(shè)備選型及主要檢測儀表 ① 鉆機(jī) A、 ZLJ500型液壓鉆機(jī)，鉆進(jìn)深度 150m，額定油壓 ，電機(jī)功率 15kW，配套鉆桿 Φ42800，單臺配 150m； B、 ZLY750 型順層強(qiáng)力鉆機(jī)，鉆進(jìn)能力 150m，電機(jī)功率 15kW，配套鉆桿小牛煤礦抽放設(shè)計 29 Φ87，單臺配 150m； C、 BFZ10/ 型礦用封孔泵，工作壓力 0～ ，輸出流量 8～ 10L/min、功率 。 圖 247 封孔工藝示意圖 1—鉆孔預(yù)封段、 2—注漿管 3—水泥砂漿 4—鉆孔 ② 本層封孔工藝 A、封孔長度不宜小于 7m； B、封孔材料為聚氨脂、抽采管及封孔麻布、毛巾布或棉紗，采 用卷纏藥液法聚氨脂封孔。 （ 8）封孔方式、材料及工藝 小牛煤礦抽放設(shè)計 28 ① 鄰近層封孔工藝 A、鉆孔封孔長度不得小于 4m； B、封孔材料為水、水泥、細(xì)砂，有條件可適當(dāng)摻放少量的水玻璃和石膏，拌好的水泥砂漿通過注漿泵、注漿管注入孔內(nèi)。鉆孔參數(shù)有： A、鉆孔直徑：設(shè)計考慮 150mm； B、鉆孔長度：鉆孔打到采空區(qū)上方裂隙中，一般大于 80m長。鉆孔參數(shù)為： A、鉆孔直徑：設(shè)計為 Φ75mm鉆孔； B、鉆孔長度：為工作面長度的 90%； C、鉆孔間距： 5m； D、抽采負(fù)壓：選用 20kPa； E、預(yù)抽時間：視具體情況而定，暫定要求不小于 6 個月； F、封孔：膨脹水泥或聚胺脂封孔，封孔深度 8m。 ② 本煤層預(yù)抽 本層預(yù)抽鉆場設(shè)在工作面運(yùn)輸巷，沿煤層打鉆孔。鉆場 內(nèi)抽采鉆孔呈扇形布置，每個鉆場服務(wù)兩排鉆孔，鉆場間距暫定為 40m。 小牛煤礦抽放設(shè)計 27 ① 底板穿層鉆孔抽采 底板瓦斯