【正文】 安全裝置 1. 瓦斯泵進出口段的管路上均要設(shè)置防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置，有銅網(wǎng)式和水封式兩種，以防止井下管路瓦斯爆炸或地面排空管雷擊燃燒波及范圍擴大，其主要作用是熄滅燃燒火焰和釋放爆炸能量。 K=（ +15000+5000） = Pa 三、瓦斯泵選型 通過以上計算 ,在進行市場調(diào)查和對設(shè)備參數(shù)對照的結(jié)果 , 移動式瓦斯泵決定選擇樂山泰達電機有限公司生產(chǎn)的 ZWY 礦用 型移動式瓦斯抽放泵二臺，其中一臺運轉(zhuǎn) ,一臺備用。 K =（ +） = 2. 固定式抽放部分 按以下公式計算： H 泵 =（ H 總 +H 孔 +H 正 ） 1. 移動式抽放部分 按以下公式計算： H 泵 =（ Hi+H0） K/C K/C K/C 第四節(jié) 瓦斯泵選擇 一、瓦斯泵流量計算 瓦斯泵流量應(yīng)能滿足抽放瓦斯系統(tǒng)服務(wù)年限內(nèi)最大抽放量的需要。為此，在有條件的低洼點，要安設(shè)放水器。Δ h1/2 式中 Qv—— 氣體體積流量， m3/s； K—— 孔板系數(shù)（出廠時測定）； Δ h—— U型管水柱壓差， mm?？装辶髁坑媰蓚?cè)要分別有測試孔，測試孔使用橡膠管與 U型壓差計相連接。 在抽放系統(tǒng)的主管道上，必須安裝一個孔板流量計，計量整個抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放量。 2. 測試孔 在抽放系統(tǒng)中的管路各分支管分叉處 ,均應(yīng)留有測試孔 ,作檢測瓦斯?jié)舛取⒇搲?、壓差用? 1. 閥門 瓦斯抽放管路各分支管分叉處、抽放管路和鉆場連接管上均應(yīng)安設(shè)閥門，其主要目的是用來調(diào)節(jié)和控制各抽放點的抽放量、抽放濃度、抽放負壓等。 hf主 =△ Q2/（ K0d5） = 920 15002/（ 21 205） = hf 支 =△ Q2/K0d5= 450 6002/ 155 = Pa hf 局 =(+) 15%= hf 總 = hf主 + hf支 + hf局 =++ = Pa 以上式中 hf主 —— 主管 路的摩擦阻力， Pa； hf支 —— 分支管路的摩擦阻力， Pa； hf局 —— 管路的局部阻力， Pa； hf總 —— 管路的總阻力， Pa； L —— 管路長度， m； △ —— 混合瓦斯對空氣的相對比重，查表得 ； Q —— 瓦斯流量， m3/h； K0—— 系數(shù)，查表得 內(nèi)徑為 200mm的管子為 ， 內(nèi)徑為 150mm的管子為 ； d—— 管道內(nèi)徑 第三節(jié) 抽放管路的附屬裝置 為了便于管路系統(tǒng)負壓的調(diào)節(jié)，掌握各抽放地點瓦斯抽出量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r以及保證管網(wǎng)系統(tǒng)的正常抽放，設(shè)計時在各主、干、分、支管路要考慮分別 安設(shè)閥門、測試孔、放水器。 2. 固定式抽放部分 固定式抽放管路鋪設(shè)路線： 泵房→回風(fēng)斜井→ C407 回風(fēng)巷→聯(lián)絡(luò)石門→ 2113 回風(fēng)巷→采面 → 2114 回風(fēng)巷→掘進頭 主管路要鋪設(shè)到聯(lián)絡(luò)石門末端，長度 920m，分支管路從聯(lián)絡(luò)石門末端開始到抽放地點，按 450m 計。 管道阻力計算，根據(jù)公式 hf=△ Q2/K0d5得出摩擦阻力，再用估算法取摩擦阻力的 15%作為局部阻力，從而得出總阻力。排氣管由 抽放硐室→ 聯(lián)絡(luò)石門 → C407 回風(fēng)巷→回風(fēng)斜井下口。 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦由于瓦斯抽放分支管路將在兩翼使用 (采煤工作 面、掘進工作面各在一翼 )，故其使用的分支管路計算，選擇流量時可將流量進行平均分配，取 10 m3/min 進行分支管路計算，即 D=（ Q/V） 1/2=（ 10/10） 1/2= 以此為依據(jù)，分支管路可選用內(nèi)徑為 150mm 的管子。 2. 固定式抽放部分 根據(jù)前述，后期 將 有 5m3/min 左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔，后期抽放濃度按 20%計算，固定瓦斯泵所抽混合瓦斯量應(yīng)為： Q 混 =5/20%=25 m3/min。 1. 移動 式抽放部分 根據(jù)前述，初期 將有 ，抽放濃度19 按 30%計算，故移動泵站所抽混合瓦斯量應(yīng)為： Q 混 =。一般采用下列公式計算，并參照抽放泵的實際能力使之留有余量。 固定式抽放泵站設(shè)在回風(fēng)井口附近的平地上，抽放管路鋪設(shè)由泵房→回風(fēng)斜井→ C407 回風(fēng)巷→聯(lián)絡(luò)石門→ 2113 回 風(fēng)巷→采面 → 2114 回風(fēng)巷→掘進頭 第二節(jié) 抽放管路系統(tǒng)計算 一、管路管徑計算選擇 瓦斯抽放管徑選擇合理與否，對抽放系統(tǒng)的建設(shè)投資及系統(tǒng)抽放效果有很大影響。移動式 抽放管路鋪設(shè)由 抽放硐室 →2113 回風(fēng)巷→采面。移動抽放泵房硐室規(guī)格為 :深寬高 =3m 5m 。 根據(jù)礦井的具體情況及采掘布置，確定將 移動抽放泵站設(shè)在 井底車場與回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，距回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門 11m，靠近抽放地點，位于進風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。 對于汪家寨鎮(zhèn)一煤礦而言，初期建立井下移動泵站。 抽放泵站的位置，一般有兩種選擇，一種是泵站布置在井下靠近抽放地點18 的進風(fēng)風(fēng)流中，這樣可以大大減少管路長度，可以根據(jù)抽放地點的改變移動抽放泵，可以節(jié)省管路投資，前提條件是抽放管路排出的瓦斯必須排放到采區(qū)專用回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷，經(jīng)稀釋使瓦斯?jié)舛炔怀蕖? 第五章 抽放系統(tǒng)及設(shè)備選型 第一節(jié) 抽放管路系統(tǒng)布置 在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時，抽放管路應(yīng)盡量選擇鋪設(shè)在巷道曲線段少和距離短的線路中，盡可能避開運輸繁忙巷道，首選回風(fēng)巷內(nèi)鋪設(shè)，還要考慮運輸、安裝、維修、供電供水方便。另據(jù) 2020 年度最大相對涌出量為 m3/t 和后期考慮來自于將增加的采空密閉的瓦斯涌出等因素 ,預(yù)計礦井瓦斯涌出量在后期將達到7m3/min 左右，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葘o法控制在 %以下 ,因此 ,有 3m3/min 左右的瓦斯需要抽走，同時由于 C409 煤層在鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過突出事故 ,具有突出危險性，要考慮預(yù)抽，故將有 5m3/min 左右的瓦斯涌出必須由抽放承擔。另外隨著采空區(qū)的增加，封閉工藝的影響，也相應(yīng)會出現(xiàn)采空區(qū)瓦斯在主扇負壓的作用下涌出開采空間，匯入礦井總回風(fēng)流，增加回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛取? 17 第四節(jié) 瓦斯涌出量計算 2020 年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果絕對瓦斯涌出量 ，相對瓦斯涌出量為 。礦井服務(wù) 年限 16年。 第三節(jié) 瓦斯儲量計算 礦井可采煤層為 C60 C60 C50 C40 C407 共五層煤。 開采深度平均按 200 計算，則 P=406～ 2026 kPa，平均 1216 kPa。 鐵絲網(wǎng)老空區(qū)密閉抽放示意圖巷道抽放管老空區(qū)密閉測試孔 閥門法蘭盤 16 第四章 抽放參數(shù)的確定 第一節(jié) 瓦斯壓力的確定 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦瓦斯壓力由于未查到實測資料，故只能根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》（ 2020 年 5月，煤炭工業(yè)出版社）采用經(jīng)驗公式計算。 5. 要保障密閉墻的密閉性能，派專人定期檢查密閉墻的情況，若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，及時進行處理。 3. 密閉墻砌筑完畢后，料石要勾縫，磚要抹面，墻四周要抹有不小于 100mm的裙邊，面要抹平，并打光、壓實，無裂縫。 為提高采空區(qū)瓦斯抽放濃 度，取得較好的抽放效果，打密閉應(yīng)注意以下幾點： 1. 密閉采用磚或水泥，密閉最好打兩道，兩道密閉間距 1m，中間用黃土充填。即預(yù)先將抽放管路安接好，在采面推進過后，埋入采空區(qū)的管路實施抽放，使上隅角瓦斯流向發(fā)生改變。 但是，該抽放方法的采用必須是在有嚴密的組織、安全、施工措施，確保施工安全的前提下進行，否則不推薦采用。抽放軟管伸入上隅角的長度及位置應(yīng)根據(jù)實際抽放效果不斷調(diào)整，得到13 合理的參數(shù)。為提高抽放濃度，上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾。 掘進巷道瓦斯抽放鉆場、鉆孔布置圖掘進巷道5～10m 30m40m 三、上隅角插管抽放瓦斯 上隅角瓦斯抽放的主要原理是在工作面上隅角形成一個負壓區(qū)，使該區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合，由抽放管路抽走，這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢（或無風(fēng)）引起的瓦斯超限，還可解決因漏風(fēng)使采空區(qū)向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。 鉆孔布置：在每一鉆場內(nèi)，沿巷道掘進方向布置 3 個邊掘邊抽鉆孔，孔深40m 左右。鉆場的規(guī)格應(yīng)根據(jù)巷幫瓦斯抽放鉆孔布置的要求、選用鉆機的外型尺寸及鉆桿長度而定。建議配備能力 100m 的液壓鉆機 1～ 2臺，并配備水泥沙漿封孔泵 1臺。由于本礦井條件，選擇傾斜鉆孔抽放，鉆孔施工長度定為 30～ 40m，鉆場間距 15 m 左右一個。結(jié)合 汪家寨鎮(zhèn)一煤礦煤層的賦存、瓦斯來源等特點，決定主要采取采空區(qū)瓦斯抽放方法，另因本礦井以 C409 煤層瓦斯含量最大，且鄰近的汪家寨煤礦 C409 煤層發(fā)生過突出事故，故在 C409 煤層掘進還應(yīng)該采用本煤層邊采邊抽和邊掘邊抽方法 。 6. 抽放方法應(yīng)有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計、有利于增10 加鉆孔的抽放時間。 4. 選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護。 2. 應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)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。 通過以上分析，進行采空區(qū)瓦斯抽放和實施本煤層瓦斯抽放，是本礦井瓦斯抽放的主要方向。 第三章 抽放方法與工藝 第一節(jié) 瓦斯來源分析 通過對 2020 年度瓦斯等級鑒定資料和在采在掘工作面瓦斯涌出情況分析，在開采過程中，下臨近層瓦斯涌出將占 %，上臨近層瓦斯涌出將占 %，開采層涌出將占 %。 汪家寨鎮(zhèn)一煤 礦雖未發(fā)生過煤與瓦斯突出，但鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過瓦斯突出 11次，為煤與瓦斯突出礦井， 為有效、可靠地防治煤與瓦斯突出災(zāi)害， 本礦也應(yīng)進行適當形式的鉆孔瓦斯抽放。 采空區(qū)瓦斯抽放是屬于卸壓瓦斯抽放，抽放量一般較大，與煤層預(yù)抽相比抽放濃度較低。開采層（未卸壓）瓦斯抽放的可行性是指在原始透氣性條件進行預(yù)抽的可 能性。故此必須進行瓦斯抽放，才能從根本上保證安全生產(chǎn)。礦井未發(fā)生過煤與瓦斯突出，但鄰近的汪家寨煤礦發(fā)生過瓦斯突出 11 次，為煤與瓦斯突出礦井，因此本礦井也應(yīng)該加強瓦斯突出預(yù)防工作。眾所周知，加強通風(fēng)是處理瓦斯的最有效方法，而當瓦斯涌出量大于通風(fēng)所能解決的瓦斯涌出量時或采用通風(fēng)方法不合 理時，就應(yīng)當采取抽放瓦斯措施，對于局部區(qū)域的瓦斯超限（如采面上隅角等處），采用通風(fēng)方法可能無法解決瓦斯問題或采用通風(fēng)方法不合理時，也必須采取瓦斯抽放措施?，F(xiàn) 礦井總風(fēng)量648 m3/min，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?%，初期采用移動式瓦斯抽放可解決瓦斯治理問題，后期如果不采取固定式瓦斯抽放的措施，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葘o法控制在%以下。通過對 2020 年度瓦斯等級鑒定資料和在采在掘工作面瓦斯涌出情況分析，其在采掘過程中時有瓦斯超限現(xiàn)象。現(xiàn)礦井總風(fēng)量 650 m3/min 左右，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?左右。 采煤工作面采用放炮落煤方式，選用摩擦式金屬支柱支護，全部垮落法管理頂板?！?34176。現(xiàn)正回采的 2113 工作面風(fēng)巷標高為 1512m，運巷標高為 1469m，通過暗斜井絞車提升將煤運至井底車場后，通過主斜井絞車提升至地面。；通風(fēng)斜井全長 500 米，坡度 18176。 7 二、礦井巷道布置情況 主斜井全長 340 米，坡度 25176。 第四節(jié) 礦井開拓與開采 一、開拓方式 礦井采用片盤斜井階段石門開拓方式。礦界拐點 NOPQRS 坐標見下表： 拐點 X Y N 2951355 35481637 O 2951748 35481904 P 2951534 35482125 Q 2951040 35481973 R 2951068 35481842 S 2951366 35481874 井田 范圍內(nèi)主要可采煤層為 C60 C60 C50 C40 C407 共五層煤。 根據(jù)上述的礦井的瓦斯及煤塵等情況，必須提高安全意識，嚴格礦井瓦斯管理