【正文】 8m。 、后 高抽巷抽放布置參數(shù) 巷道長度： 800m；（和工作面長度相等） 密 閉 墻抽 放 管密 閉 墻測 壓 表觀 測 孔抽 放 管采 空 區(qū)A AA A 11 高抽巷高度： 53m（沿 11號煤層中布置，根據(jù)實(shí)際煤層標(biāo)高確定）； 垂直投影與回風(fēng)巷水平距離： 50m； 抽放巷道斷面： 179。 ① .閉墻插管布置參數(shù) 采空區(qū)閉墻插管抽放瓦斯，是解決采空區(qū)瓦斯向外涌出的一項(xiàng)行之有效的措施，但要求閉墻密閉性好，以保證抽放瓦斯的濃度。為保證密閉性，將巷道四周墻壁挖出深約 的槽溝 ，將建筑用磚鑲嵌進(jìn)去，中間留有不小于 2m 的空間用黃土夯實(shí)，閉墻總厚度為 ，將瓦斯管（按軸向圓心）放在閉墻的距上部及側(cè)壁 50cm 處。 ② .插管與主管的連接與管理 由于采空區(qū)密封性較差，瓦斯?jié)舛炔粫?，并且波動很大，為確保整個(gè)抽放系統(tǒng)的瓦斯不低于安全濃度以下，所以插管與主管連接處必須設(shè)閥門，節(jié)流孔板和濃度檢測口，以便于及時(shí)檢測抽出的瓦斯?jié)舛取⒘髁?。鉆孔角度為 0～ 360度。 ZDY1900s 型全液壓鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為： 鉆孔深度 m 100/250/300 終孔直徑 mm 94/76 鉆桿直徑 mm 73/鉆孔傾角 0176。 90176。寬179。 179。 三、鉆頭 按煤巖層 的硬度和是否采取巖芯的不同，選用不同類型的鉆頭。筒狀鉆頭一般在開孔時(shí)用，其孔形光滑、平整便于封孔。 四、巖芯管 巖芯管一般用于取巖芯和起導(dǎo)向作用。為了防止鉆孔歪斜，可用長度 2m 以上的巖芯管。巖芯管一端用正旋螺紋與鉆頭連接，另一端用異徑接頭與鉆桿連接。 第四節(jié) 封孔及連接 封孔應(yīng)滿足密封性好、操作方便和材料經(jīng)濟(jì)的要求。 一、封孔 本設(shè)計(jì)選用聚氨脂封孔。封孔前要將頂端焊有鐵擋盤的封孔管準(zhǔn)備好，根據(jù)封孔段長度確定好聚氨酯用量，然后將配制好的甲、乙兩種藥液混合并快速攪拌均勻，當(dāng)藥液由黃褐色稍變?yōu)槿榘咨珪r(shí)，停止攪拌，將藥液均勻倒在 毛巾布上，邊倒液邊向封孔管上卷纏毛巾，并將卷纏好的封孔管迅速插入鉆孔內(nèi)。封孔完畢后用木楔將封 13 孔管楔緊，以免封孔管晃動影響封孔質(zhì)量。 二、瓦斯抽放巷道密閉 對于進(jìn)行采空區(qū)抽放的巷道以及專用抽放瓦斯的巷道，都應(yīng)進(jìn)行密閉，并且要滿足以下要求： 抽放瓦斯巷道密閉要選擇在頂板穩(wěn)定，閉墻處巷道支護(hù)完整可靠的巷道段。 密閉墻要嚴(yán)密堅(jiān)固。 在砌筑閉墻時(shí)除預(yù)埋抽放瓦斯管外，還應(yīng)預(yù)埋一根細(xì)管作為觀測用。 三、鉆孔與管路的連接 鉆孔與抽放瓦斯管連接時(shí)，應(yīng)設(shè)置孔板流量計(jì)、觀測嘴、閥門及放水器。 第四章 礦井瓦斯抽采基本指標(biāo) 第一節(jié) 礦井瓦斯抽放量預(yù)計(jì) 根據(jù) 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦開采設(shè)計(jì)，礦井布置一個(gè) 15煤綜放工作面，生產(chǎn)能力 90 萬 t/a；瓦斯抽放量根據(jù)瓦斯涌出預(yù)測的結(jié)果計(jì)算，抽放量預(yù)測如下 : 一、回采工作面瓦斯抽放量預(yù)計(jì) 15煤回采工作面瓦斯抽放量預(yù)計(jì) ①、 15煤回采工作面本煤層瓦斯抽放量預(yù)計(jì) 鉆孔抽采量： 單孔每分鐘抽采量 預(yù)計(jì) ： Q 單 = Qt179。 140/100/180/1440= m3/min 鉆孔抽 采 瓦斯總量 Q 孔 = m3/min179。抽放率（ 按 AQ10272021《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》的規(guī)定，取 20%） = m3/min179。/min= m3/min 14 ②、 15煤回采工作面鄰近層瓦斯抽放量預(yù)計(jì) 15煤回采工作面采用頂板走向高抽巷鄰近層瓦斯，根據(jù)陽泉礦區(qū)多年瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)和效果，抽放率取 70%， 15 號煤回采工作面鄰近層瓦斯涌出量為：，瓦斯抽放量預(yù)計(jì)為： Q 鄰 =179。 70%=179。/min 二、礦井采空區(qū)瓦斯配抽量預(yù)計(jì) 根據(jù)陽泉礦區(qū)多年瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)和效果，抽放率取 25%，礦井采用上隅角埋管抽放、全部封閉采空區(qū)插管抽放。/min；工作面采空區(qū)瓦斯涌出量 m179。/min。抽放率（取 25%） = m179。25%= m179。 已采采空區(qū)瓦斯 Q 已 采 空區(qū) =瓦斯涌出量179。/min179。/min。/min。/min179。 365=6364490m179。 礦井瓦斯抽采率應(yīng)滿足表 423 規(guī)定。 100%=%＞ 30%的規(guī)定（表 421）。 三、礦井瓦斯抽采率 山西 和順正邦良順 煤業(yè)有限公司 煤礦預(yù)計(jì)瓦斯涌出量為 ，礦井瓦斯抽放量為 ，則礦井瓦斯抽采率為： η＝ 179。 第三節(jié) 礦井可抽瓦斯量及抽放服務(wù)年限 一、可抽瓦斯量 可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中能被抽出的瓦斯量，其計(jì)算公式為： Wkc=Wk178。 礦井可抽放瓦斯量與瓦斯儲量及礦井瓦斯抽放率有關(guān)。η k=179。 17 第五章 瓦斯抽放網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 瓦斯抽放管路系統(tǒng)的確定與要求 一、對瓦斯抽放系統(tǒng)的要求 為了抽放礦井瓦斯，減少礦井中的瓦斯，根據(jù)抽放鉆場的分布情況、巷道布置情況和利用瓦斯的要求，必須在井下和井上敷設(shè)一個(gè)完整的瓦斯管路網(wǎng)，單獨(dú)輸送瓦斯。因此，選擇管路是否合理，不僅直接影響著抽放費(fèi)用和管路的檢查、修理、維護(hù)等工作，而且還影響著抽放量的大小，因此，瓦斯管路系統(tǒng)的選擇必須滿足以下要求： (1)抽放設(shè)備或管路一旦發(fā)生事故，管路內(nèi)的瓦斯不至流入回采工作面或井下峒室。 二、瓦斯抽放系統(tǒng)的確定 根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 20211102 發(fā)布的中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （ AQ1027－ 2021） 《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》的規(guī)定； 凡符合下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。 ②、礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的 : 礦井絕對瓦斯涌出量大于或等于 40 m3/min； 18 礦井絕對瓦斯涌出量年產(chǎn)量 ～ Mt 的礦井，大于 30 m3/min； 礦井絕對瓦斯涌出量年產(chǎn)量 ～ Mt 的礦井，大于 25 m3/min； 礦井絕對瓦斯涌出量年產(chǎn)量 ～ Mt 的礦井，大于 20 m3/min； 礦井絕對瓦斯涌出量年產(chǎn)量等于或小于 Mt，大于 15 m3/min。 凡符合 1 條件，并同時(shí)具備下列兩個(gè)條件的礦井，應(yīng)建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng) ： ①、礦井絕對瓦斯涌出量瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在 2m3/min 以上； ②、礦井絕對瓦斯涌出量瓦斯資源可靠、儲量豐富，預(yù)計(jì)瓦斯抽放服務(wù)年限在五年以上。 根據(jù)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》（安監(jiān)總煤裝〔 2021〕 163 號）的規(guī)定： “煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定 第三章 瓦斯抽采系統(tǒng) 第十四條 煤與瓦斯突出礦 井和高瓦斯礦井必須建立地面固定抽采瓦斯系統(tǒng)，其他應(yīng)當(dāng)抽采瓦斯的礦井可以建立井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)；同時(shí)具有煤層瓦斯預(yù)抽和采空區(qū)瓦斯抽采方式的礦井，根據(jù)需要分別建立高、低負(fù)壓抽采瓦斯系統(tǒng)。 根據(jù) 正邦良順 煤業(yè) 的實(shí)際情況，設(shè)計(jì) 走向高抽巷 、 上隅角埋管 、密閉采空區(qū)采用低負(fù)壓抽放系統(tǒng)，本煤層預(yù)抽采用高負(fù)壓抽放系統(tǒng)。管徑越大，投資越大，可能造成不必要的浪費(fèi)；管徑小，投資少，但能量損失大，抽放能力小。 瓦斯抽放管路經(jīng)濟(jì)管徑采用下列計(jì)算公式： D=(Q/V)1/2 式中： D— 瓦斯管內(nèi)徑， m； Q— 管路內(nèi)混合瓦斯流量， m3/min，富余 系數(shù) — ； V— 經(jīng)濟(jì)流速， m/s,可取 5— 12m/s； 約定： 低負(fù)壓系統(tǒng)： 地面及回風(fēng)立井、回風(fēng)大巷、 采區(qū)回風(fēng)巷 瓦斯抽放管為主管 1；高抽巷瓦斯抽放管為支管 1； 上隅角埋管 為支管 2； 密閉 采空區(qū)瓦斯抽放管為支管 3； 高負(fù)壓系統(tǒng)：地面及回風(fēng)立井、回風(fēng)大巷、采區(qū)回風(fēng)巷抽放管為主管 2，本煤層預(yù)抽抽放管為支管 4， 地面低負(fù)壓抽放系統(tǒng)： 礦井低負(fù)壓抽放量： +=根據(jù)礦井瓦斯抽放量預(yù)計(jì)，按上式計(jì)算，選擇的瓦斯抽放管管徑。 20 表 521 地面低負(fù)壓瓦斯抽放管路管徑選擇結(jié)果 抽放管 類別 抽放純量 （ m3/min） 瓦斯?jié)舛?%) 富余系數(shù) 混合瓦斯量 m（ 3/min） 瓦斯管內(nèi) 流速 m/s 計(jì)算管徑 mm 選擇管徑 mm 管材 主管 1 10 10 433 ￠ 529*10 焊縫鋼管 支管 1 20 10 251 ￠ 273*6 焊縫鋼管 支管 2 10 10 172 ￠ 219*6 焊縫鋼管 支管 3 10 10 179 ￠ 219*6 焊縫鋼管 地面高負(fù)壓抽放系統(tǒng)： 礦井高負(fù)壓抽放量： 根據(jù)礦井本煤層瓦斯抽放量預(yù)計(jì)，按上式計(jì)算，選擇的瓦斯抽放管管徑。 地表 522 面高負(fù)壓瓦斯抽放管路管徑選擇結(jié)果 抽放管 類別 抽放純量 m3/min 瓦斯?jié)舛? (%) 富余系數(shù) 混合瓦斯量 m3/min 瓦斯管內(nèi) 流速 m/s 計(jì)算管徑 mm 選擇管徑 mm 管材 主 管 2 10 8 389 ￠ 529*10 焊縫鋼管 支管 4 12 10 317 ￠ 325*6 焊縫鋼管 二、管材選擇 瓦斯管的管材一般采用國家定型產(chǎn)品，如冷扎無縫鋼管、焊接鋼管等，另外也可采用壁厚為 6mm 鋼板卷制的焊縫鋼管，但必須作 的壓力試驗(yàn)，合格后即可使用。抽放瓦斯管內(nèi)的壓力較管材的強(qiáng)度低的多，一般考慮到運(yùn)輸、安裝和使用過程中可能出現(xiàn)的碰撞、擠壓等現(xiàn)象，對其強(qiáng)度也要有一定的要求。 根據(jù)目前我國使用的瓦斯管和產(chǎn)品供應(yīng)情況，本設(shè)計(jì)選用 焊縫鋼管 ，瓦斯管 21 路壁厚 6mm。 本方案擬采用螺栓緊固法蘭盤中間加橡膠墊圈的方法，用焊接鋼法蘭盤，中間加橡膠密封圈后用螺栓緊固，這種方法氣密性強(qiáng)，但撓性有限，遇轉(zhuǎn)彎適當(dāng)加彎頭即可。 鉆孔與管路的連接裝置 瓦斯管路的連接裝置，包括彎管、自動放水器、孔板流量計(jì)和鎧裝膠管等。膠管一端與瓦斯管三通上的閥門連接，構(gòu)成了抽放系統(tǒng)。它的用途是：調(diào)節(jié)各個(gè)抽放區(qū)、各個(gè)鉆場或鉆孔的抽放量及瓦斯?jié)舛?，同時(shí)也可以調(diào)節(jié)、控制和平衡各地點(diǎn)、各管路系統(tǒng)上所需要的壓力。管路選用閥門型號根據(jù)使用地點(diǎn)管徑大小而確定，并和管徑相配套。在瓦斯主管支管和鉆孔聯(lián)接裝置上都應(yīng)設(shè)置。平時(shí)，可用一頭捆扎的細(xì)膠管套緊，確保與管外空氣隔絕。 管路放水裝置 放水裝置的種類很多，本方案擬選用一種用于負(fù)壓較高的人工放水器，鉆場、管路拐 彎、低洼、溫度突變處應(yīng)設(shè)置放水器，管路宜每隔 200m300m 設(shè)置一個(gè)放 22 水器，最大不應(yīng)超過 500m。 計(jì)量裝置 1)計(jì)量裝置原理及使用 瓦斯流量是瓦斯抽放工作中的一個(gè)重要參數(shù)。 瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀 瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀是專門用于煤礦井下測定鉆孔瓦斯?jié)舛?、流量、?fù)壓及溫度等數(shù)的便攜式精密儀表 ,也可用于測定抽放管道主管和支管道的瓦斯綜合參數(shù)。 第三節(jié) 地面抽放泵出入端 (正、負(fù)壓端 )系統(tǒng)設(shè)計(jì) 地面抽放瓦斯泵出入端是抽放瓦斯系統(tǒng)的重要組成部分，它的功能是：①輸送作用 ，把井下瓦斯輸送出來，再把瓦斯輸送出去；②安全作用，利用端發(fā)生事故不致影響泵房，泵房發(fā)生事故不致影響井下；③計(jì)量檢查作用，及時(shí)檢查瓦斯抽放量、瓦斯?jié)舛鹊拇笮?；④調(diào)整作用，可以調(diào)整抽放負(fù)壓、濃度等參數(shù)，還可以配以一定量的空氣，把高濃度瓦斯降下來，以適合民用。 一、管徑、材質(zhì) 為了制作，安裝方便，井上及泵房管路的材質(zhì)以及聯(lián)結(jié)方法都與井下統(tǒng)一。 23 因此， 瓦斯泵的進(jìn)、出氣端的 瓦斯 管道上，均設(shè)置 具有 防爆炸、防回火和防回氣作用的安全裝置， 以防止井下管路瓦斯爆炸或地面放空管雷擊燃燒 和 停泵后管路內(nèi)瓦斯、積水倒流 。 水封阻火泄爆裝置要符合《瓦斯管道輸送水封阻火泄爆裝置技術(shù)條件》AQ10722021； 干式阻火器要符合《煤礦瓦斯輸送管道干式阻火器通用技術(shù)條件》AQ10742021； 防回氣 裝置 ，其作用為：在正常抽放時(shí)，瓦斯通過逆止閥而抽出，一旦 停泵后管路內(nèi)瓦斯、積水 不會倒流。 防爆炸、防回火、防回氣、 自動噴粉抑爆裝置 根據(jù)具體抽放管路管徑配套。 根據(jù) AQ 10762021《煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定內(nèi)容： 水封阻火泄爆裝置 采用水封消焰阻火、泄爆部件泄除爆炸壓力，將管道內(nèi)瓦斯爆炸控制在一定范圍內(nèi)的安全保障裝置。 地面瓦斯排空 抽出的低濃度瓦斯小利用時(shí)，其地面排空管路應(yīng)安設(shè)阻火泄爆、抑爆兩種不同原理的阻火防爆裝置。 24 自動噴粉抑爆裝置監(jiān)控用火焰?zhèn)鞲衅靼惭b在排空管上，距排空管出氣口的距離 (沿管道軸向 )應(yīng)小于 5 m。 放空管1263放空管126來 自 井 口5 6 4 364 圖 531 地面瓦斯排空系統(tǒng)安全設(shè)施安裝示意 1火焰?zhèn)鞲衅鳎? 2壓力傳感器； 3水封阻火泄爆裝置； 4自動噴粉抑爆裝置； 5真空泵； 6截止閥。 (2) 自動噴粉抑爆裝置的安設(shè)地點(diǎn)距最近的抽放管口的距離（沿管道軸向）應(yīng)