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義馬煤礦瓦斯抽放設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料

2025-06-25 01:20本頁面
  

【正文】 只在白班進(jìn)行打鉆. 為了安全地進(jìn)行瓦斯抽放工作和提高瓦斯抽放效果, 按照《煤礦安全規(guī)程》和《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定, 在安全和組織管理方面準(zhǔn)備以下措施. 組織管理 (1). 建立抽放瓦斯的專門機(jī)構(gòu), 配備專業(yè)施工隊伍, 負(fù)責(zé)瓦斯抽放工程的施工和日常管理工作. 所有人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后方能上崗。6). 瓦斯抽放泵供電采用四芯電纜, 其中一芯接地。4). 瓦斯抽放泵房內(nèi)所有設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)接地, 金屬走線架, 水管等金屬物必須接地。2). 泵房房頂應(yīng)安放雷網(wǎng)。 8 – 放水管.瓦斯抽放泵房內(nèi)的所有設(shè)備和儀表均選用防爆型. 圖52地面瓦斯抽放泵站布置示意圖. 瓦斯抽放泵站供電參照主要通風(fēng)機(jī)的供電管理, 要求”三專”, 即專用變壓器, 專用線路和專業(yè)開關(guān). 根據(jù)礦井的實(shí)際情況, 采用380V或660V供電安排. 瓦斯抽放泵站的設(shè)備總?cè)萘繛?20KW, 工作容量為120KW.根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范GB501294, 瓦斯抽放站的電力負(fù)荷為一級負(fù)荷, 必須保證有兩個電源供電. 圖5-2 瓦斯抽放泵站管統(tǒng)及附屬設(shè)施布置示意圖 瓦斯抽放泵給排水(1). 給水瓦斯抽放泵的供水采用地面清潔水(PH值68). 在不建水循環(huán)系統(tǒng)時, 為節(jié)省水耗, 要求供水壓力大于600mbar, 供水量大于12m3/h. 如果建水循環(huán)系統(tǒng), 最好安裝一套南京富鄴科技實(shí)業(yè)有限公司制造的高頻電子除垢裝置, 要求供水壓力大于200mbar即可. (2). 排水水環(huán)式真空泵排出的水收集后排入礦井蓄水池或循環(huán)使用. 防雷設(shè)施在瓦斯抽放泵站房頂上設(shè)置避雷針, 并接地.根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(2000), 設(shè)避雷線保護(hù)瓦斯排放管, 在瓦斯抽放站房頂設(shè)置避雷帶防感應(yīng)雷. 在變電所設(shè)工作接地, 接地電阻4Ω。 6 – 水位計。 4 橡膠蓋(膠皮板)。 2 出口瓦斯管。C. 取瓦斯泵入口溫度t = 20186。 T0 – 按瓦斯抽放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對溫度(T0=273+20), K。 P – 瓦斯泵入口絕對壓力, Pa。 Q泵 – 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量, m3/min。150186。 5 – 放水器。 3 – 空器入口閥門。 2 – 閘閥DN25.圖41 人工負(fù)壓放水器(也可以作正壓放水器用)圖42 高負(fù)壓人工放水器安裝示意圖(a) 臥式, (b) 立式.1 – 瓦斯管路。 (5). 瓦斯抽放主管路距建筑物的距離大于5m, 距動力電纜大于1m, 距水管和排水溝大于5m, 距鐵路大于4m, 距木電線桿大于2m。 (3). 瓦斯抽放管路不允許與自來水管, 暖氣管, 下水道管, 動力電纜, 照明電纜和電話線纜等敷設(shè)于一個地溝內(nèi)。 (5). 新敷設(shè)的管路要進(jìn)行氣密性試驗(yàn).地面敷設(shè)的管道除了滿足井下管路的有關(guān)要求外, 還需要符合以下要求: (1). 在冬季寒冷地區(qū)應(yīng)采取防凍措施。 (3). 瓦斯抽放管路敷設(shè)要求平直, 盡量避免急彎。工作面抽放支管(長度為1200m).前期最困難抽放管線阻力計算結(jié)果如表3-3示. 表3-3 生產(chǎn)前期瓦斯抽放系統(tǒng)最困難管網(wǎng)阻力計算結(jié)果 抽放管類 別Q(m3/min)γL(m)KD(cm)Hm(Pa)干管1930支管1200合計⑵.局部阻力(Hj)計算管路局部阻力損失按直管阻力損失的15%計算,則抽放管路系統(tǒng)的局部阻力損失為:Hj = Hm = x = Pa.(3). 總阻力(H)計算H = Hm + Hj = + = Pa 瓦斯抽放管路與瓦斯抽放鉆孔的連接 用彈簧軟管或礦用PVC管將鉆孔套管與鉆場匯流管(也稱混合器)相連, 匯流管與鉆場瓦斯管連接, 然后鉆場瓦斯管與布置在巷道中的瓦斯抽放支管相連接. 瓦斯抽放主管均采用法蘭盤螺栓緊固連接, 中間夾橡膠密封圈. 瓦斯抽放管路敷設(shè)1). 瓦斯抽放管路敷設(shè)的一般要求 由于煤礦井下的環(huán)境條件比較惡劣, 巷道變形較大高低不平, 坡度大小不一, 空氣潮濕管路易生銹, 為此對煤礦井下瓦斯抽放管路的敷設(shè)有如下要求: (1). 瓦斯抽放管路應(yīng)采取防腐, 防銹蝕措施。材料立井抽放干管(長度為580m)224。 綜采綜放工作面瓦斯抽放管為支管1;如果把主管道延伸到21171工作面回風(fēng)順槽與二一區(qū)專用回風(fēng)下山匯合處, 兩個方案的井下主管道長度基本相同, 即1280m. 瓦斯抽放管管徑計算及管材選擇瓦斯抽放管管徑按下式計算: ………………………………(3-5)式中 D瓦斯抽放管內(nèi)徑,m; Q抽放管內(nèi)混合瓦斯流量,m3/min; V抽放管內(nèi)瓦斯平均流速,經(jīng)濟(jì)流速V=515m/s, 取V=7 m/s.約定: 抽放泵房 224。 東軌大巷 224。方案2:21171工作面順槽 224。 抽放泵房 224。 東軌大巷 224。 4—套管圖34 聚胺脂封孔示意圖 瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測 采用孔板或便攜式數(shù)字鉆孔瓦斯參數(shù)監(jiān)測儀對鉆孔或采空區(qū)抽放管進(jìn)行監(jiān)測很有必要. 除此之外, 在抽放巷道口設(shè)瓦斯抽放監(jiān)測傳感器, 對抽放管道的負(fù)壓, 瓦斯?jié)舛? 瓦斯流量, 溫度進(jìn)行監(jiān)測. 井下抽放支管和地面主管都應(yīng)裝備管道監(jiān)測系統(tǒng), 并將其盡可能地將管道監(jiān)測系統(tǒng)掛靠入礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng).4 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計算及設(shè)備選型 礦井瓦斯抽放設(shè)計參數(shù)根據(jù)煤礦提供的地質(zhì)資料和礦井設(shè)計資料, 某煤礦的設(shè)計瓦斯抽放量按一臺抽放泵同時服務(wù)兩個回采工作面(目前只布置一個回采工作面)和三個掘進(jìn)工作面, (將來最大瓦斯抽放量). 瓦斯抽放濃度按30%計算. 瓦斯管網(wǎng)系統(tǒng)選擇與管網(wǎng)阻力計算 瓦斯抽放管網(wǎng)系統(tǒng)在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時, 主要根據(jù)抽放泵站位置, 開拓巷道布置, 管路安裝條件等進(jìn)行確定. 抽放管路應(yīng)盡量選擇敷設(shè)在巷道曲線段少和距離短的線路中, 盡可能避開運(yùn)輸繁忙巷道, 同時還要考慮供電, 供水, 運(yùn)輸方便.抽放泵的位置可以布置在地面也可以布置在井下. 井下布置是將瓦斯抽放泵布置在井下靠近抽放地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)流中, 這樣可以減少抽放管路的長度, 并隨時根據(jù)抽放地點(diǎn)的需要改變抽放泵的位置, 可以節(jié)省管路投資, 節(jié)省防爆裝置和避雷裝置, 其必要條件是抽放管路的瓦斯排放到采區(qū)回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷后, 在較小范圍內(nèi)經(jīng)過稀釋達(dá)到風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀?當(dāng)?shù)V井總回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛雀? 抽出的瓦斯不能排放到總回風(fēng)巷, 或井下供水,供電及安裝成本較高, 或地面距離抽放地點(diǎn)較近時, 把瓦斯抽放泵安裝到地面具有明顯的經(jīng)濟(jì)和管理方面的優(yōu)勢.某煤礦開采服務(wù)年限長,工作面到新材料井井口的距離較短, 且工作面需要抽放的瓦斯量較大,因此,建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)較為合理.根據(jù)礦井采掘工作面的具體位置及開拓布置, 確定將地面永久瓦斯抽放站布置在距離新材料井附近且地勢平坦, 無地質(zhì)災(zāi)害和洪水影響的地點(diǎn). 要求瓦斯抽放泵站房50m范圍內(nèi)無主要建筑及民房, 在泵房周圍20m設(shè)立圍墻或柵欄, 并嚴(yán)禁明火.根據(jù)某煤礦的井下開拓巷道和地表設(shè)施的具體情況,考慮了兩種井下管道布置最長路線.方案1: 21171工作面順槽 224。 2—聚氨酯封孔段。 4).液壓系統(tǒng)。 2).轉(zhuǎn)速范圍?!?176?!? 表1-2 鄰近礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果(2004年8月) 年度礦名瓦斯(全礦井)二氧化碳(全礦井)鑒定等級審批等級絕對量(m3/min)相對量(m3/t)絕對量(m3/min)相對量(m3/t)某 2 礦井瓦斯抽放的必要性與可行性根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局2001年頒布的《煤礦安全規(guī)程》第145條規(guī)定, , 無論井型大小, 也不管煤層有無煤與瓦斯突出危險性, 必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng). 《煤礦安全規(guī)程》, 《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定: 當(dāng)一個回采工作面的絕對瓦斯涌出量大于5m3/min或一個掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min, 采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不可能或不合理時應(yīng)采用瓦斯抽放措施.除此而外,為貫徹國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局”先抽后采, 以風(fēng)定產(chǎn), 監(jiān)測監(jiān)控”的安全生產(chǎn)方針, 需建立了一個地面抽放瓦斯泵站為抽放瓦斯服務(wù). 礦井瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果表2-1至表24是二1和二3煤層開采時,對應(yīng)于不同生產(chǎn)時期的回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)及礦井瓦斯涌出量鑒定結(jié)果,由此可知,無論是當(dāng)前生產(chǎn)時期、中期還是后期,某煤礦都屬于低瓦斯礦井.表2-1給出了回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(或鑒定)結(jié)果. 瓦斯含量是根據(jù)*****工作面的瓦斯涌出統(tǒng)計, *****工作面煤樣的吸附實(shí)驗(yàn)等確定的,建議巖腳田礦將來進(jìn)行這方面的實(shí)測工作.表2-1 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(或鑒定)結(jié)果 生產(chǎn)時期采區(qū)煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)日產(chǎn)量(t/d)開采層瓦斯涌出量(m3/t)(m3/min)當(dāng)前時期 煤層 煤層 中期 煤層 煤層 后期 煤層 煤層 表2-2 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果 生產(chǎn)時期煤層煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)巷長(m)掘進(jìn)速度(m/月)瓦斯涌出量(m3/min)煤壁落煤合計前期 中期 后期 備注:⑴每個炮掘工作面掘進(jìn)一條大巷,其瓦斯涌出量為這條大巷的煤壁瓦斯涌出量加上單頭掘進(jìn)落煤瓦斯涌出量;⑵每個炮掘工作面掘進(jìn)煤量均為70t/d,瓦斯涌出量為:, m3/min. 瓦斯抽放的必要性 相關(guān)法規(guī)的要求按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)程的有關(guān)規(guī)定及”先抽后采, 以風(fēng)定產(chǎn), 監(jiān)測監(jiān)控”的十二字方針,無論高瓦斯礦井的井型大小,也不管煤層有無煤與瓦斯突出危險性,必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng).某煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為600Mt/年, 目前生產(chǎn)能力達(dá)到1000Mt/年. 從瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果 來看, m3/min, 單純靠通風(fēng)系統(tǒng)來稀釋瓦斯是不可能的. 因此,必須建立瓦斯抽放系統(tǒng). 采掘工作面瓦斯治理的需要《煤礦安全規(guī)程》、《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》以及《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定:當(dāng)一個回采工作面的絕對瓦斯涌出量大于5m3/min或一個掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于
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