【正文】 由某煤礦自行完成.地面抽放泵站主要建筑為泵房，抽放泵房內(nèi)設(shè)有配電裝置, 瓦斯泵、分水器、管路、防爆防火裝置(圖51)、放空管、壓力測定、流量測定裝置、采樣孔、閥門等附屬裝置.圖51 水封式防爆, 防回火裝置1 入口瓦斯管。 t 瓦斯泵入口瓦斯的溫度, 186。 T 瓦斯泵入口瓦斯的絕對溫度(T=273+t), K。 P0 – 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力(P0=101325Pa), Pa。C), 可測定的參數(shù)包括氣體流量,瓦斯?jié)舛群凸艿镭?fù)壓. 同時可測定抽放管道的瓦斯混合流量和純甲烷流量. 測定的所有數(shù)據(jù)都可以儲存, 顯示和打印. 儀器具有掉電自動保護(hù)功能以及電源欠壓提示功能. 儀器數(shù)據(jù)儲存量大, 可存儲綜合測定數(shù)據(jù)100組. 單參數(shù)據(jù)300組.儀器的主要特點是: 1).儀器本身自帶渦街量傳感器, 自成一體, 無需另外配備孔板, 均速管道或皮托管, 流量系數(shù)直接固化在軟件中, 用戶無法改變, 這可避免因輸錯系數(shù)而造成測定數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題. 2).使用方便. 用戶只需要軟管與儀器連接好既可進(jìn)行測量工作. 3).阻力損失小, 對氣體流場影響小. 4).穩(wěn)定可靠, 測量精度高. 瓦斯抽放泵選型計算瓦斯抽放泵的選型原則有二個：①泵的流量應(yīng)滿足抽放系統(tǒng)服務(wù)期限可能達(dá)到的最大瓦斯抽放量；②泵的壓力能克服最困難路線的管網(wǎng)阻力，使抽放鉆孔達(dá)到足夠的負(fù)壓，并滿足抽放泵出口正壓需求. 瓦斯抽放泵流量計算方法 ……………………………(3－6)式中:Q — 瓦斯抽放泵所需額定流量，m3/min；Q z — 礦井抽放系統(tǒng)最大瓦斯抽放純量，m3/min；X — 礦井抽放瓦斯?jié)舛龋?；K — 備用系數(shù)，K=；η— 抽放泵機(jī)械效率，η=. m3/min. 則瓦斯抽放泵所需額定流量計算如下:Q = 100 x x (30 x ) = m3/min 瓦斯泵壓力計算方法 瓦斯泵壓力, 必須能克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證鉆孔有足夠的負(fù)壓, 以及能滿足泵出口正壓之需求. 瓦斯泵壓力按下式計算: ………………………（3－7）式中: H — 瓦斯抽放泵所需壓力，Pa； K — 壓力備用系數(shù)，K=；Hzk — 抽放鉆孔所需負(fù)壓，Pa，取=14000Pa； Hrm — 井下管網(wǎng)的最大摩擦阻力，Pa； Hrj — 井下管網(wǎng)的最大局部阻力，Pa；Hc — 瓦斯泵出口正壓，Pa，考慮今后瓦斯抽放利用的需要，取=15000Pa. 瓦斯抽放泵選型計算表3－4 瓦斯泵流量、壓力計算結(jié)果Qz（m3/min）X(%)Hzk(Pa)Hrm(Pa)Hrj(Pa)Hc(Pa)Q（m3/min）H（Pa）301400015000 根據(jù)前面的管路阻力損失計算得知, , 則: H = (14000 + + + 15000) x = Pa 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料, 地面抽放站的壓力為100000Pa, 泵的入口絕對壓力為: 100000 – = , 實際取泵的入口壓力為60KPa. 瓦斯抽放泵選型 根據(jù)上述計算結(jié)果, 查國內(nèi)有關(guān)廠家的真空泵曲線, 即可確定瓦斯抽放泵的型號. 由于目前我國的真空泵曲線都是按工況狀態(tài)下的流量繪制的, 所以還需要按下列公式把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量換算成工況狀態(tài)下的流量.Q泵工 = Q泵 (38) 式中: Q泵工 – 工況狀態(tài)下的瓦斯泵流量, m3/min。 6 法蘭盤.抽出的瓦斯排放至地面, 還必須安裝防爆, 防回火裝置, 放空管, 避雷線等. 3). 計量裝置及抽放參數(shù)測定 在井下與主管道匯合的各抽放支管處各安裝一套WYS型管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀( 公司產(chǎn)品), 計量各支管的瓦斯流量. 在抽放系統(tǒng)的主管道和各支管上安裝一套WYS型管道氣體參數(shù)監(jiān)測儀(南京科強(qiáng)科技實業(yè)有限公司產(chǎn)品),計量整個抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放量. 應(yīng)用便攜式孔板流量計測定單孔瓦斯流量. 也可以使用板流量計來測定管道中氣體的流量. 在使用孔板流量計時要注意孔板與瓦斯管道的同心度, 不能裝偏. 在鉆場內(nèi)使用孔板流量計時, 應(yīng)保證孔板前后各1m段平直, 不要有閥門和變徑管. 在抽放瓦斯管末端安裝孔板流量計時, 應(yīng)保證孔板前后各5m段平直, 不要有閥門和變徑管. 測定孔板兩端的壓差可采用傾斜水柱計, 測定抽放管路中的抽放負(fù)壓可采用水銀計, 抽放管路中的瓦斯?jié)舛瓤刹捎秘?fù)壓吸氣筒和高濃度瓦斯檢定器. 孔板流量計兩側(cè)的測壓孔使用膠管分別與U形壓差計(煤礦自備,長800mm)連接. 根據(jù)水銀壓差計測定的負(fù)壓, 壓差和高濃度瓦斯檢測儀監(jiān)測的抽放管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛染涂梢酝ㄟ^公式來計算瓦斯抽放量. 除孔板流量計外, 也可以使用煤氣表或瓦斯抽放管道監(jiān)測系統(tǒng)作為流量測量裝置. 煤氣表的量程應(yīng)根據(jù)預(yù)計的單孔瓦斯流量確定. , 其最大允許的瓦斯流量為66L/min, 最小流量在1L/min以下. 測定單孔流量也可以使用WYS便攜式瓦斯流量計. WYS型便攜式瓦斯抽放多參數(shù)測定儀是用于管徑D≤100mm瓦斯抽放管道參數(shù)測定的智能化測量儀表, 特別適用于鉆場單個鉆孔封孔前, 封口后的參數(shù)測定. 是一種便攜式礦用本質(zhì)安全型儀器, 防爆標(biāo)志為ibl(177。 4 – 放水閥門。 2 – 放水器閥門。 (6). 瓦斯抽放管路與其他建筑物相交時, , 與動力電纜, , 且距相交建筑物2m范圍內(nèi), 管路不準(zhǔn)有接頭.2). 管路安裝. 地面瓦斯管路安裝采用沿地表架空敷設(shè)方式, . 每隔56m設(shè)置一個支撐架(支撐墩), 必要時在支撐墩上設(shè)半圓形管卡固定管路, 以防滑落.3). 管道防腐防銹所有金屬管道外表均要進(jìn)行防銹處理,即在管道外表先涂刷兩層樟丹, 在刷一層調(diào)和漆. 瓦斯抽放管道的附屬裝置 為了掌握各抽放地點的瓦斯涌出量, 瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r, 便于調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓和流量, 在管路上應(yīng)安裝閥門, 流量計和放水器等附件. 除此之外, 在瓦斯泵房和地面管路上還須安設(shè)有防爆, 防回火裝置及放空管等. 1). 閥門 瓦斯抽放管路和鉆場連接管上均應(yīng)安裝閥門, 主要用來調(diào)節(jié)和控制各抽放點的抽放量, 抽放濃度和抽放負(fù)壓等. 2). 放水器 在抽放管路系統(tǒng)最低點安裝人工或自動放水器, 及時放空抽放管路中的積水, 提高系統(tǒng)的抽放效率. 在排氣端低凹處安裝正壓放水器. 為減少瓦斯抽放成本, 建議采用人工放水器(如圖41, 圖42). 也可以使用負(fù)壓自動放水器.1 – 鋼管。 (4). 在空曠的地帶敷設(shè)瓦斯抽放管路時, 應(yīng)考慮未來的發(fā)展規(guī)劃和建筑物的布置情況。 (2). 瓦斯抽放管路不宜沿車輛來往繁忙的主要交通干線敷設(shè)。 (4). 瓦斯抽放管路敷設(shè)時要考慮流水坡度, 要求坡度盡量一致, 避免由于高低起伏引起的局部積水. 在低洼處需要安裝放水器。 (2). 在傾斜巷道中, 應(yīng)用卡子把瓦斯抽放管道固定在巷道支架上, 以免下滑。采區(qū)抽放干管(長度為1280m)224。 (將來)綜采工作面瓦斯抽放管為支管2.根據(jù)各瓦斯抽放管內(nèi)預(yù)計的瓦斯流量，按式（3－5）計算選擇的瓦斯抽放管管徑如表3－2示. 瓦斯抽放管選用無縫鋼管.表3－2 瓦斯抽放管管徑計算選擇結(jié)果抽放管類別純瓦斯抽放量（m3/min）瓦斯?jié)舛龋?）混合瓦斯抽放量（m3/min）計算管內(nèi)徑（m）選擇管徑（mm）干管30Φ40210支管130Φ 2757支管230Φ 2757備注：邊掘邊抽瓦斯管留做工作面高位瓦斯抽放管. 考慮將來有可能布置兩個工作面, 故選支管1與支管2同徑. 抽放管材均選擇無縫鋼管, 經(jīng)過計算得出主管直徑D = , 支管1直徑 D = , 支管2直徑 D = . 故主管選擇直徑為Φ402mm的無縫鋼管, 壁厚可選擇9mm或10mm. 掘進(jìn)及回采工作面支管可選擇直徑為Φ275mm的無縫鋼管, 壁厚可選擇7mm. 管網(wǎng)阻力計算⑴. 摩擦阻力（Hm）計算 ………………… (3－6)式中: Hm — 管路摩擦阻力，Pa；L — 負(fù)壓段管路長度，m；Q — 抽放管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/h；γ — 混合瓦斯對空氣的密度比；K — 與管徑有關(guān)的系數(shù)；D — 抽放管內(nèi)徑，cm.為了保證選用的瓦斯抽放泵能滿足抽放系統(tǒng)最困難時期所需抽放負(fù)壓，應(yīng)根據(jù)礦井各生產(chǎn)時期瓦斯抽放系統(tǒng)中管路最長、流量最大、阻力最高的抽放管線來計算礦井抽放系統(tǒng)總阻力.由于礦井的服務(wù)年限較長，且中后期開采的采區(qū)煤層瓦斯含量高，考慮到瓦斯抽放泵的有效使用年限僅為15年左右，故計算礦井生產(chǎn)時期的瓦斯抽放系統(tǒng)最大阻力. 根據(jù)礦井前期采掘接替安排，確定的瓦斯抽放系統(tǒng)最困難管線如下：地面抽放泵站干管(長度為70m)224。 采區(qū)、回風(fēng)井及地面瓦斯抽放管為干管； 放空管。 材料立井 224。 二一區(qū)軌道下山 224。 放空管。 材料立井 224。 二一區(qū)專用回風(fēng)下山 224。 3—水泥砂漿封孔段。 5). 鉆孔封孔 抽放鉆孔封孔方式主要有水泥注漿泵封孔, 人工水泥沙漿封孔和聚胺脂封孔等. 在巖層中封孔長度不小于3m. 在煤層中封孔長度不小于5m. 考慮到某煤礦的鉆孔數(shù)量不大, 沒有必要購買價格昂貴的封孔泵或采用人工水泥沙漿封孔. 因為使用水泥沙漿封孔, 凝固時間長, 對于傾斜鉆孔不易充滿. 因此, 應(yīng)該使用人工聚胺脂封孔. 聚胺脂封孔就