陕西郭家河煤业有限责任公司郭家河矿井井下移动瓦斯抽放方案二0——年三月一 矿井概况 2二瓦斯抽放方案 2三管路敷设 3四瓦斯管路的附属装置 41阀门 42放水器 43监控设备 5五抽放瓦斯组织管理及主要安全技术措施 71组织管理 72瓦斯抽放组织机构管理 84抽放过程中撤、装管路时的管理 85 报表管理 96瓦斯抽放管路管理 107主要安全技术措施 11六 抽放泵司机操作规程 12七主要设备表 14一矿井概况郭家河矿井位于陕西省麟游县北部,行政区划属丈八、招贤、天堂和两亭四 个乡镇管辖矿井开采深度由980m至590m,矿井东西长约14.8km,南北宽约8.4km, 面积约94.7km2,呈不规则矩形矿井设计可采储量429Mt,设计生产能力5Mt/a, 矿井服务年限为61.3a井田内1煤层不可采,无开采价值,2煤层为局部可采煤层,3煤层为大部可 采,为主要可采煤层,各煤层特征见表1-1表1-1各煤层特征表含煤段煤层编号煤层厚度(m)最小~最大 平均含煤面 积(km2)可采面 积(km2)可米 性煤层间距(m)最小〜最大 平均第二段20.15 〜2.7120.8912.59局部可 采3.34 〜40.8018.461.09第一段30.55 〜26.8356.3653.47大部 可米11.57矿井煤层倾角较缓,一般为6°以下,根据煤层赋存特征和煤层间距,本矿井 采用单水平开拓,井筒落底位于3煤层,落底水平标高为+813m。
矿井配风量为130〜170m3/s根据矿井开拓布置,矿井采用抽出式通风方式, 初期采用中央分列式通风系统,后期增加进风立井和回风立井后形成分区式通风 系统矿井采用斜井开拓,一个主斜井、一个副斜井,一个回风立井采煤方法采 用综采放顶煤采煤法二瓦斯抽放方案根据郭家河矿井目前的瓦斯涌出情况,采用上隅角插管抽放方法在工作面 回风巷离底部2m高铺设一趟瓦斯抽放管道,在距工作面切眼100m左右处设一弯管 将抽放管道抬高至巷道顶部,并在巷道顶部分叉,分为2趟DN200钢管,2趟抽放 管道的管口相距3m在分叉处对2趟钢管分别安装一个阀门,在工作面推进过程 中,将1、2号抽放管道的管口保留在工作面的采空区的深度依次为4〜6m、1〜 3m,通过抽放系统对上隅角瓦斯进行抽放,当2号抽放管道管口进入采空区4m左右时,关闭1号管道的阀门,把1号管道最前一段撤掉,保持1号管道管口进入采 空区1m,如此循环抽放上隅角瓦斯为防止煤渣进入抽放管道,用筛网对抽放管 口进行保护集气管采空区工作面工作面进风巷集气管DN350抽放管道工作面回风巷图2-1插管抽放示意图三管路敷设瓦斯抽放管路采用巷道侧帮吊挂安装方式,并且不得电缆安装在同一侧,同时必须制定严格的管理措施,以防跑车等事故损坏抽放管路。
由于煤矿井下巷道 高低不平,坡度大小不一,巷道受压变形,空气湿润易锈蚀等,为此对煤矿井下 抽放瓦斯管路的敷设有如下要求:1. 瓦斯管路及安装中所有金属件均应采取防腐、防锈蚀措施,可在外表先 涂刷二层樟丹,再涮一层油性调和漆;2. 倾斜巷道的瓦斯管路,应用卡子将管道固定在巷道支护上,以免下滑;3. 管路敷设要求平直,尽量避免急弯;4. 管路敷设时,要考虑流水坡度,要求坡度尽量一致,避免高低起伏,低 洼处需安装放水器;5. 新敷设的管路要进行气密性试验四 瓦斯管路的附属装置为了便于管路系统负压的调节,掌握各抽放地点瓦斯抽出量、瓦斯浓度的变 化情况以及保证管网系统的正常抽放,安装时在各主、支管路上分别安设阀门、 流量计和放水器1阀门瓦斯抽放主管和各支抽放支管上均应安设阀门,其主要目的是用来调节和控 制各抽放点的抽放量、抽放浓度、抽放负压等2放水器在该抽放管路系统最低点及每500m以内安设一个自动放水器,及时放空抽放 管路中的水,提高系统抽放效率在排气端低凹处还应设正压放水器推荐选用煤炭科学研究总院重庆分院设计生产的CF型全自动负压放水器,该 放水器主要用于各类负压气体管路的自动放水,可满足不同的使用要求和各类安 装条件,它不仅适用范围广、放水可靠,而且安装方便、使用灵活。
主要技术指标放水器的主要技术指标为:⑴适用负压范围:-80〜-1KPa;⑵最大放水能力:2.16t / d;⑶最小安装尺寸:485X350X415;⑷集水口接头:1"管螺纹;⑸负平衡管接头:1/2 〃管螺纹;⑹总重量:22kg安装使用方法放水器应安装在容易积水的地方,或是管路的最低处在需安装放水器的管 段一般应串接一个三通,以形成集水口具体的安装过程和要求是:如图3-3,在CF自动放水器中,自动放水器要求抽放管道距地板的高度至少 有0.42m,安装方法见图放水器应安设在管道的下方,用一根1英寸铁管或能承 受一定负压的胶管作进水管,将放水器的进水管与管道的集水口连接好,再用1 根能承受一定负压的DN20mm钢管或胶管作放水器的负压平衡管,将瓦斯抽放管与 放水器负压平衡接口相连,即可进行自动放水了安装的进水管应自抽放管路到放水器保持逐渐降低的趋势或水平状态,不得 有低于放水器进水口的部位(即不能向下弯曲),否则,容易淤积泥砂,甚至不 能正常放水为了检修的方便,可在进水管串接一个球阀在放水器正常工作期 间,该阀应一直处于开通状态,而且要求保持通畅3监控设备在抽放泵站设瓦斯抽放监测传感器,对抽放管道的抽放负压、甲烷浓度、抽 放量、温度等参数进行自动监测,并详细记录各个抽放参数。
如果采用人工监测,则在主管和各支管安设一个孔板流量计,安装方法参见 图3-4孔板流量计由抽放瓦斯管路中加的一个中心开孔的节流板、孔板两侧的 垂直管段和取压管等组成当气体流经管路内的孔板时,流束将形成局部收缩, 在全压不变的条件下,收缩使流速增加、静压下降,在节流板前后便会产生静压 差在同一管路截面条件下,气体的流量越大,产生的压差也越大,因而可以通 过测量压差来确定气体流量混合气体流量由下式计算:Qh=k0bAhi/2式中吗一孔板流量计系数,由实验室确定;b—瓦斯浓度校正系数,由有关手册查取;△h一孔板两侧的静压差,mmHO,由现场实际测定获取2抽放的纯瓦斯流量,采用下式计算:Qw=C ・ Qh式中C一抽放瓦斯管路中的实际瓦斯浓度,%2--测量嘴图3-4孔板流量计安装结构图孔板流量计在安装时要注意孔板与瓦斯管的同心度,不能装偏在钻场内安装流量计时,应保证孔板前后各1m段应平直,不要有阀门和变径管在抽放巷瓦 斯管末端安装流量计应保证孔板前后各5m段应平直,不要有阀门和变径管测定孔板两端的压差可采用倾斜水柱计,测定抽放管路中的抽放负压可采用 水银计,抽放管路中的瓦斯浓度可采用负压吸气筒和高浓度瓦斯检定器。
孔板流量计两侧的测压孔使用橡胶管分别与U型压差计连接,见图3-5水银 压差计测量抽放负压,水柱压差计测量孔板两侧的压差,高浓度瓦斯检测仪监测 抽放管路内瓦斯浓度,通过流量计算公式计算瓦斯抽放量图3-5流量计安装示意1 —胶管;2 —孔板流量计;3 —水柱压差计;4 —水银压差计; 5 —三通;6 —测压孔五抽放瓦斯组织管理及主要安全技术措施瓦斯抽放工作制度为三班制为了保证安全、正常地进行瓦斯抽放工作,提 高瓦斯抽放效果,按照《煤矿安全规程》和《矿井瓦斯抽放管理规范》的有关规 定,在安全和组织管理方面考虑了以下措施1组织管理⑴建立抽放瓦斯的专门机构,配备专业施工队伍,负责瓦斯抽放工程的施 工和日常管理工作所有人员必须经过培训合格后才能上岗⑵ 瓦斯泵房的设备和管路系统除日常检查外,应建立定期检查维修制度⑶在各抽放区主管和分支管路上安设有瓦斯流量、浓度、负压等检测装置,同时还配备专人定期进行巡回检测,以便掌握不同地点的抽放状况此外,还配 有专人进行放水和管路维护,处理管路积水和漏气,以保证管路畅通无阻⑷对抽放方法及其有关参数,需在抽放实践中进一步考察和验证,以便确 定合理的综合抽放方法达到合理布置钻孔,提高抽放效果。
⑸抽放泵站的司机及值班人员必须经过专门培训,使其熟悉瓦斯抽放的有 关规定,掌握各种安全、监控仪表和设备的用途及其操作程序2瓦斯抽放组织机构管理为了加强矿井瓦斯抽放管理,矿井应配备工程技术人员和各类业务人员这 些人员在瓦斯抽放方面大致可分为:⑴井下打钻施工人员负责井下瓦斯抽放钻孔的施工和其它钻探施工;⑵管线工程施工、维修人员负责瓦斯管线及抽放系统各种设施的安设、 维修、调整、更换等⑶ 检测人员负责对矿井抽放系统、钻场、管线、主要设备、设施的日常 检查和抽放系统的测试、调整、试验,数据、资料的记录和整理等安全技术性管 理工作3安全管理安全管理是瓦斯抽放管理的重要环节,目的是及时发现瓦斯抽放过程中出现 的安全隐患,并及时进行调整和处理,防止发生各种事故瓦斯管安没要求尽可能直,并靠帮、靠顶.有合理的流水坡度,吊丝,垫墩 齐全牢固,在适宜的地点设置放水装置,插管、孔壁不漏,经常有专人检查维护⑴检查吊丝、垫墩是否齐全、牢固,发现缺吊丝、少垫墩或不牢固时,应 及时补齐或紧固,防止管线垮落⑵检查管路是否跑、漏气和水堵(积水),一经发现跑、漏气和水堵要立即 处理⑶检查安设瓦斯管线的巷道是否安全,发现问题不能正常进行检查时,必 须即时报告有关部门处理。
4抽放过程中撤、装管路时的管理(1) 所有参加抽放管路撤装的工作人员必须掌握施工的岗位作业标准,熟 知瓦斯的基本知识,严格遵守煤矿安全规程2) 安全负责人负责现场把关3) 在管路安装及拆除时需轻拿轻放,避免碰撞4) 为确保安全,埋入采空区的管路不回收5) 施工地点的瓦斯浓度不得超过1%,否则必须停工,采取措施处理瓦斯5报表管理抽放瓦斯的报表管理是抽放瓦斯管理工作的重要组成部分通过报表可以反 映出抽放瓦斯状态,掌握抽放系统的各种数据、瓦斯工程进度、瓦斯利用情况, 平衡瓦斯抽放与采掘关系是抽放瓦斯管理不可缺少的重要手段1) 瓦斯抽放报表瓦斯抽放报表是抽放瓦斯管理的主要内容.通过瓦斯抽放报表可以及时掌握 抽放瓦斯的浓度、抽放负压、抽放量、瓦斯泵的运行状况等参数,根据瓦斯抽放 报表可以合理地对抽放系统、区域进行调控,平衡抽放,其包括:a瓦斯抽放测定记录,其中有钻场瓦斯流量实测原始记录、区域瓦斯流量实 测原始记录、钻孔瓦斯流量实测原始记录b瓦斯抽放量累计表:瓦斯泵停,开时间记录2) 综合报表综合报表是将矿井瓦斯抽放情况汇总、上报有关部门和领导供有关部门掌 握抽放瓦斯状况、平衡与抽放瓦斯有关的生产关系的报表,其包括:a月份瓦斯生产完成统计表;b主要经济技术指标完成情况综合月报表;c瓦斯旬报和瓦斯月报表。
各种报表如下:表1瓦斯抽放参数测定记录表日期浓度%负压Pa压差Pa温度°C气压Pa混合量 m3/min纯量 m3/min标准量 m3/min测定人备注矿长: 技术员: 填表人:表2瓦斯抽放量月累计表月份运转时 间(分)负压 (Pa)温度°C流量(m3/min)累计流量(m3/月)混合量纯量混合量。