【正文】 ..................................................45 抽放瓦斯泵房主要附屬設(shè)施 .............................................................48 抽放站場地平面布置 .........................................................................50 抽放泵站位置選擇 .....................................................................50 泵站結(jié)構(gòu) .....................................................................................518 安全措施與操作 ........................................................................................53 抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施 .........................................................53 抽放系統(tǒng)安全措施 .....................................................................53 抽放泵站安全措施 .....................................................................53 檢測、監(jiān)控系統(tǒng) .................................................................................54 檢測、監(jiān)控參數(shù)的確定 .............................................................54 檢測儀器、儀表的配備 .............................................................55 抽放瓦斯檢測人員操作 .....................................................................55 瓦斯泵站安全操作 .............................................................................579 瓦斯抽放工作管理 ....................................................................................59結(jié) 論 ............................................................................................................60致 謝 ............................................................................................................61主要參考文獻 ................................................................................................62 河南理工大學本科畢業(yè)論文 11 引言瓦斯抽放工作歷史悠久，據(jù)資料記載，早在 1730 年，英國Whitehaven 煤礦 Saltom 豎井掘至 深時，有瓦斯涌出，當時人們用直徑 248。50mm 管密閉后，將瓦斯引至井外，供當?shù)匾晃粚W者的實驗室用。1923 年日本在夕張煤礦的最上部坑道密閉中，接管將自然涌出的瓦斯排至地面。280mm 鉆孔貫穿各層時，有高壓瓦斯噴出，當時 Sehrodter 博士決定排放瓦斯，向孔內(nèi)扦入套管，用水泥砂漿封孔，聯(lián)管直徑為 248。我國最早記載煤礦排放瓦斯是在宋應星所著《天工開物》 （1637 年）中，當時記載了利用竹管排煤礦瓦斯的方法。1940 年，該礦在地面建立了一座 100m3的儲瓦斯罐，用瓦斯泵將采空區(qū)的瓦斯經(jīng)管路抽到罐內(nèi)，供當?shù)鼐用袷褂?。此后，我國瓦斯抽放工作取得了迅速發(fā)展，80 年代，抽放礦井數(shù)達 111 對，到了 90 年代，年抽放量達到了 5 億m3。進入新世紀以來，全世界主要產(chǎn)煤國家的煤礦大多都進行了瓦斯抽放，并對此技術(shù)進行了深入的研究，取得了較大成果。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,無論瓦斯抽放方法,還是抽放瓦斯裝備等均具有較先進的水平。主觀上企業(yè)管理者轉(zhuǎn)變了觀念,提高了認識水平。如撫順、淮南、鐵法、沈陽等礦區(qū),近幾年均投入大量資金更新改造了原有的抽放系統(tǒng),提高了抽放能力。高瓦斯和瓦斯突出礦井全部開展瓦斯抽放的有：山西、遼寧、吉林、江西、山東、貴州、云南、陜西、甘肅、中煤集團公司、神華集團公司等 11 個統(tǒng)計單位，占 %。二、存在問題及差距 河南理工大學本科畢業(yè)論文 3我國煤礦的瓦斯災害是比較嚴重的,高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井基本上都具有煤塵爆炸危險, 更加劇了瓦斯的威脅。1991 年,一次死亡 3 人以上瓦斯事故死亡 1364 人,2022 年死亡 2662 人,10 年中增加近一倍。2022 年,在一次死亡 3 人以上和 10 人以上的重、特大事故中,瓦斯事故所占比重最大。由此可見,瓦斯事故是制約我國煤礦安全狀況好轉(zhuǎn)的最主要因素。而作為防治瓦斯災害事故的主要技術(shù)措施的瓦斯抽放,雖然取得了較快地發(fā)展,但總體上看水平仍然較低。我國抽放率低的原因主要有以下幾點:一是有些礦井該建抽放系統(tǒng)而未建,據(jù) 2022 年統(tǒng)計,國有大中型礦井中的 277 座高瓦斯礦井 ,其中有 154 座未建立瓦斯抽放系統(tǒng)。三是鉆孔工程量少, 有些礦井雖然建立了抽放系統(tǒng),但對瓦斯抽放的認識不高,也缺乏相應的巷道和鉆孔工程。尤其是放頂煤采煤法推廣以后,工作面單產(chǎn)大幅度提高,日產(chǎn) 3000～5000t 已是較低水平,日產(chǎn)萬噸也較普遍,因此工作面瓦斯涌出量也大幅增長。一些企業(yè)的領(lǐng)導 “安全第一”的觀念還沒有牢固樹立,對抽放瓦斯重要性的認識仍然不夠 ,對抽放瓦斯裝備等的投入不能滿足實際工作的需要,有些地方仍然維持在 20 世紀 80 年代的水平,須盡快轉(zhuǎn)變觀念,加快抽放瓦斯系統(tǒng)建設(shè)及更新改造。三、抽放瓦斯方法的發(fā)展隨著采煤方法的發(fā)展以及瓦斯涌出量的增加,抽放瓦斯方法也出現(xiàn)了相應的變化,雖然從形式上看抽放瓦斯方法并沒出現(xiàn)新的方法 ,但從實質(zhì)內(nèi)容上看確有許多創(chuàng)新之處,如淮南在開采 13＃ 煤層時, 在 11＃ 煤層(距 13＃ 煤層平均間距 70m) 底板 10～20m 處掘一抽放瓦斯巷, 向 11＃ 煤層打穿層鉆孔抽放 11＃ 煤層的瓦斯。雖然增加了一些巷道掘進和維護費用,但減少了打鉆的費用 ,最主要的還是取得了好的抽放瓦斯效果,安全生產(chǎn)有了保障 ,也獲得了好的經(jīng) 河南理工大學本科畢業(yè)論文 5濟效益。我國 20 世紀 70 年代曾經(jīng)試驗過水力割縫、水力壓裂等方法,但由于工藝復雜、技術(shù)難度大,還必須有一些特殊設(shè)備等原因 ,難以大面積推廣使用。因為工藝復雜、技術(shù)難度大等原因,沒能大規(guī)模推廣應用。焦作的試驗表明:在不增加鉆孔工程量的條件下 ,交叉布孔預抽開采層瓦斯量增加 56 %～83 %。另外斜向鉆孔還可延長鉆孔在回采工作面前方卸壓帶內(nèi)的瓦斯抽放時間。再有水平長鉆孔抽放本煤層瓦斯,過去由于打鉆裝備及工藝問題,始終打不出理想的長鉆孔。西安分院研制開發(fā)的 MK 系列鉆機,打出了超過 700m 的本煤層長鉆孔。再如采空區(qū)抽放,過去一直沒有克服抽放濃度低、抽放量小的瓶頸。其中采空區(qū)(尾巷瓦斯道抽放、順槽埋管抽放) 抽放量已占到抽放總量的 70 %以上,是目前老虎臺礦抽放瓦斯的主要方式。在總結(jié)過去瓦斯抽放工作的基礎(chǔ)上,對其未來展望如下。2022 年國家煤礦安全監(jiān)察局和中國煤炭工業(yè)協(xié)會聯(lián)合在鐵法召開了全國瓦斯治理專門會議,會上提出了“先抽后采 ,監(jiān)測監(jiān)控,以風定產(chǎn)”十二字的安全生產(chǎn)方針, 得到了全國煤炭企業(yè)的廣泛重視和響應。另外《安全生產(chǎn)法》及其行政追究制度等的頒布與實施, 也迫使各級政府及企業(yè)領(lǐng)導進一步重視安全工作。(2) 卸壓及綜合抽放瓦斯方法將更加普及。對此最有效、最經(jīng)濟的還是卸壓抽放瓦斯。在開拓采掘部署上 ,要優(yōu)先考慮瓦斯抽放,將其納入正常生產(chǎn)工藝流程,這樣既抽出了瓦斯,又能保障安全生產(chǎn)。對于開采層、鄰近層、采空區(qū)瓦斯涌出量都比較大的礦井,將各種抽放瓦斯方法進行有機的組合綜合運用(即綜合抽放) 是發(fā)展方向,象撫順老虎臺礦就是這樣做的。在煤礦安全科研方面“, 九五”以來又取得了一批技術(shù)先進的科研成果,如前述交叉鉆孔抽放本煤層瓦斯、尾巷及埋管抽放采空區(qū)瓦斯以及遠距離鄰近層抽放瓦斯等等。這些都為抽放瓦斯的發(fā)展打下了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ),給抽放瓦斯插上了翅膀。由于國家規(guī)范管理,對地方煤礦的安全生產(chǎn)基本條件提出了明確要求,其瓦斯抽放工作亦將有較大發(fā)展。 ,煤礦瓦斯災害事故將明顯下降,但地方煤礦的瓦斯事故仍不可忽視煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和原料，在我國一次能源生產(chǎn)和消費結(jié) 河南理工大學本科畢業(yè)論文 8構(gòu)中約占 70％，而我國的煤礦安全形勢十分嚴峻，以瓦斯事故為首，所以搞好瓦斯治理工作顯得尤為重要。這些能力的培養(yǎng)對以后走上工作崗位做了良好的鋪墊。本次設(shè)計就是在十礦實際地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)收集到的礦井生產(chǎn)圖紙和數(shù)據(jù)，按照指導老師的要求作了一些改動后，對礦井瓦斯抽放系統(tǒng)做的設(shè)計。設(shè)計的過程是一次理論與實踐有機結(jié)合的過程，是理論與實踐升華的過程；更是自己的思想成熟的過程！在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是在確定系統(tǒng)抽放方案的時候，我曾經(jīng)退縮過、曾經(jīng)彷徨和懊惱過,曾遇到了很多棘手的問題,在老師和同學們的幫助下都得以順利解決。 此外,通過這次畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了自己獨力學習和查閱資料的能力,為今后的得心應手的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。 河南理工大學本科畢業(yè)論文 102 礦井概括 井田概括 交通位置十礦位于河南省平頂山市東北部，平頂山煤田東部，距市區(qū)中心約7km，行政區(qū)劃屬平頂山市衛(wèi)東區(qū)。礦用鐵路與外界相接，由平漯線東接京廣，由平寶線西接焦枝。自西向東為紅石山、龍山廟、擂鼓臺、落鳧山、平頂山、馬棚山、焦贊山等綿延不斷，山脈呈北西走向，組成全區(qū)的地表分水嶺，其南北分別為沙河水系、汝河水系。井田地勢總體北高南低，北部為二疊系上統(tǒng)石千峰組砂巖組成的黃瓜山、馬棚山、金牛山、趙家山、五節(jié)山等丘陵地貌，最高峰馬棚山海拔+，最低處在井田東南部約+ ，地面相對高差約。沙河距礦區(qū)最近，最大洪峰流量 5290m3/s，旱季流量 。 河南理工大學本科畢業(yè)論文 11井田范圍發(fā)育著沖溝和季節(jié)性小溪，比較大的月臺河發(fā)源于尹充村，從井田中部流過，屬間歇性小河。地表水系經(jīng)井田由北流向南部。氣溫：據(jù)平頂山氣象站資料：一年之中，最高溫度出現(xiàn)在 7 月，最低溫度出現(xiàn)在 1 月。冬季寒冷多西北風和東北風，夏季炎熱多東北風和東風，最大風速 24m/s，平均 。降水：降水多集中在 9 三個月。最大月降水量 (1995 年 7 月)，積雪最厚 22cm(1954 河南理工大學本科畢業(yè)論文 12年 11 月 26 日)。平均相對濕度 67%。依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062022） 》標準，平頂山地區(qū)地震動峰值加速度為，地震基本烈度為Ⅵ，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。工業(yè)發(fā)達，以煤礦、建材為主；農(nóng)業(yè)以小麥、玉米、蔬菜為主；礦產(chǎn)資源主要有煤炭及建筑材料等 井田地質(zhì)特征 地質(zhì)構(gòu)造平頂山煤田位于昆侖—秦嶺緯向褶皺帶東段北亞支南側(cè)與嵩淮弧復合部位。斷層有三組：北西向、近南北向、近東西向斷層。斷層亦分為三組：近東西向、北西向及北東向斷層。這些褶皺、斷層多屬嵩淮弧的構(gòu)造成份。少林運動、懷遠運動和加里東運動表現(xiàn)為升降運動，同時還有相應的繼承中岳運動的性質(zhì)，使沉積蓋層在一定程度上產(chǎn)生緯向構(gòu)造。在加里東運動相對穩(wěn)定期間，形成本區(qū)晚古生代含煤地層。它奠定了區(qū)內(nèi)嵩淮弧的基本構(gòu)造構(gòu)架，使區(qū)內(nèi)中生代及其以前地層（包括前震旦紀褶皺基底）卷入了這一運動。形成了李口向斜及與李口向斜軸基本平行的次級褶皺、斷裂。喜馬拉雅運動在本區(qū)主要表現(xiàn)為升降運動并伴有斷裂產(chǎn)生，使凹陷進一步發(fā)展，接受厚度達千米以上的新生界沉積，形成了目前的地質(zhì)景觀。礦區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造為一樞紐向北西傾伏的寬緩向斜—李口向斜，向斜兩翼傾角一般為 5176。 ，次級褶皺較發(fā)育，并伴有相配套的斷裂構(gòu)造。十礦井田位于李口向斜南西翼東段。含煤 41層，煤層總厚 ，含煤系數(shù) %，其中上石炭統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組含可采與局部可采煤層八層。(2) 可采煤層井 田 內(nèi) 主 要 可 采 煤 層 和 局 部 可 采 煤 層 8 層 （ 一 二 二 四 四 四 五 五 2） 。daf，甲烷成分最高達 %（見表 222） 。表 222 十礦二 1煤層鉆孔瓦斯試驗結(jié)果表 河南理工大學本科畢業(yè)論文 16瓦斯成分(%) 瓦斯