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1、辽矿公司梅河煤矿六井瓦斯抽放泵站专项设计目 录1. 矿井概况21.1 交通位置21.2 井田地形与气候31.2.1 地形 、地貌31.2.2 河流31.2.3 水文地质特征31.2.4 气象41.3 井田地质构造情况41.3.1 地层41.3.2 构造41.4 煤层赋存情况51.5 矿井开拓方式51.6 矿井通风方式及邻近矿井瓦斯涌出52. 瓦斯泵选择52.1 瓦斯管网系统选择与管网阻力计算52.1.1 瓦斯抽放管网系统52.1.2 瓦斯抽放管管径计算及管材选择62.1.3 管网阻力计算72.1.4 瓦斯抽放管路与瓦斯抽放钻孔的连接82.1.5 瓦斯抽放管路敷设82.1.6 瓦斯抽放管道的附属
2、装置92.2 瓦斯抽放泵选型计算92.2.1 瓦斯抽放泵流量计算方法102.2.2 瓦斯泵压力计算方法102.2.3 瓦斯抽放泵选型计算102.2.4 瓦斯抽放泵选型113. 瓦斯抽放泵站布置123.1 瓦斯抽放泵123.2瓦斯抽放泵站供电123.3 瓦斯抽放泵给排水133.4 防雷设施133.5 瓦斯抽放泵站照明133.6 瓦斯抽放泵站通讯133.7 抽放系统实时监测134. 瓦斯抽放系统的安装164.1瓦斯抽放系统安装的基本要求164.2 瓦斯抽放泵的安装164.3 瓦斯抽放, 排放管路及附属设施安装165. 瓦斯抽放组织管理及主要安全技术措施165.1 组织管理165.2 瓦斯抽放组织机
3、构管理175.3 瓦斯抽放钻场管理175.4 采空区抽放管道的拆装185.5 瓦斯抽放管路管理195.6 主要安全技术措施195.7 钻机操作规程205.8 瓦斯抽放泵司机作业操作规程205.9 瓦斯抽放报表管理226. 劳动定员237. 结论与建议248. 参考文献24概 述梅河煤矿六井为通化市管辖的地方煤矿. 设计生产能力为33万t/a, 煤种为长烟煤. 根据梅河煤矿六井瓦斯等级鉴定报告提供的矿井瓦斯涌出资料, 矿井相对瓦斯涌出量为21.77m3/t, 绝对瓦斯涌出量为15.12 m3/min, 属于高瓦斯矿井。 随矿井产量的增加和开采范围的扩大及开采水平的延深, 梅河煤矿六井今后主采煤层
4、回采工作面, 掘进工作面和部分采空区的瓦斯涌出量都将进一步增大.。梅河煤矿六井为贯彻执行党和国家的”安全第一, 预防为主”的安全生产方针和国家安全生产管理局2003年制定的”先抽后采, 以风定产, 监测监控”的煤矿安全生产管理方针, 根据某省煤炭管理局文件(某煤行管字2004225号)”关于加强中小煤矿瓦斯抽放工作的通知”规定, 凡属于高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井都必须安装瓦斯抽放系统, 并建立地面永久瓦斯抽放泵站，确保正常运行，特此编写梅河煤矿六井瓦斯抽放泵站专项设计。编制本设计方案的依据1. 矿井抽放瓦斯工程设计规范(MT95018-96),1997,中华人民共和国煤炭工业部;2. 矿井抽
5、放瓦斯管理规范(1997),中华人民共和国煤炭工业部;3. 煤矿安全规程(2001),国家煤矿安全监察局;4. 防治煤与瓦斯突出细则(1995),中华人民共和国煤炭工业部;5. 梅河煤矿六井提供的通风,生产,瓦斯地质等相关资料。设计的主要技术经济指标1. 矿井绝对瓦斯涌出量: 15.12m3/min;2. 矿井相对瓦斯涌出量: 21.77m3/t;3. 矿井瓦斯抽放量: 2.2m3/min (按将来最深-300m抽放量计算)。1. 矿井概况梅河煤矿六井于1980年8月1日建井,1983年10月1日投产, 至今已有20多年的开采历史了。该井原设计井型为15万t/a，经改扩建后，现核定生产能力为3
6、3万t/a。截止2011年末梅河六井还有原煤551.98万t，服务年限7年。现生产水平标高-50-100m，最低可采标高-300m。1.1 交通位置梅河煤矿六井位于吉林省梅河口市中和镇栾堡村，距梅河口市中心30km。（见交通位置图-1-1）。图1-1 交通位置图该矿井是辽源矿业（集团）有限责任公司梅河煤矿基本生产矿井之一，属国有企业。矿区有专用铁路线与沈吉线铁路黑山头火车站相接，交通十分方便。矿区地理坐标为东经1252620，北纬422740，面积4.2km2。1.2 井田地形与气候1.2.1 地形 、地貌井田地处大柳河南岸的二级阶地上。地表为丘陵地貌，标高在+350+370m。其北部为大柳河
7、冲积平原的一级阶地，地势低洼平坦，地面标高为350m左右，最高处为375.5m。1.2.2 河流本井田地表为大柳河水系，由西南向东北流经勘探区北部约3.0km。大柳河受季节影响，为大气降水及潜水补给对矿床充水无直接影响。井田内有磨盘山水库灌溉人工水渠，流经勘探区西部煤层露头。主井在下部通过与之间隔50m，对井田无影响。刘堡小河从南向北横贯勘探区中部，为季节性河流，最后流入大柳河。人工水渠和刘家堡小河， 河水最高洪水位+349.0m， 流量2.58m3/s，水渠每年5月来水到9月下旬停水，地表多为农田和山地。1.2.3 水文地质特征新生界第四系地层：以不整合关系覆盖梅河煤田，厚2040m。上部表
8、土层厚730m，由黄土和粘土组成。下部流砂层厚433m，由细-粗粒砂岩及底部砾岩组成，含水丰富,根据钻孔抽水实验，第四纪含水砂页岩单位涌水量为4.736Lsm，渗透系数为21.19md，矿井正常排水量为130 m3/h，水文地质类型为中等。1.2.4 气象气候：本区属大陆性气候，夏热冬冷，夏季最高气温34.09，冬季最低气温34.8。68月是雨量集中季节。10月下旬开始结冻至次年4月解冻，冻结深度为1.7m。春冬两季为多风季节，季风明显，冬季多西北风，春季多西南风。最大风力为九级，一般在34级，最大风速为2830m/s。1.3 井田地质构造情况1.3.1 地层地层本区地层由前震旦系的变质岩，白
9、垩系的赤色岩层、第三系含煤地层及第四系等组成。其中前震旦系在煤田两侧有部分出露，其余全被第四纪地层所覆盖。含煤段（E2）：有泥岩、砂岩和煤层组成，偶夹薄层砂岩砾岩，含可采煤5层，煤层较稳定，厚度变化不大。2、3、4、5、9层煤全区发育。泥岩段、上含煤段（E3-4）：有灰褐、茶褐色泥岩组成，局部地段夹有砂岩、石子岩、灰质页岩。上含煤段主要有砂岩夹泥岩组成，局部地段含有煤层。煤层均不可采。绿色岩段（E5）：由绿色-灰白色砂岩、石子岩组成。新生界第四系地层：以不整合关系覆盖梅河煤田，厚2040m。上部表土层厚730m，由黄土和粘土组成。下部流砂层厚433m，由细-粗粒砂岩及底部砾岩组成，含水丰富。梅
10、河六井成煤期为新生界、下第三系、古新统、梅河组、下含煤组，煤种为长焰煤。 1.3.2 构造本区断层发育，由北东向和北西向两组断层。北东向为走向逆冲断层和正断层，延伸较远、落差较大，倾角一般在6080，这组断层往往组成地堑、叠状构造，将煤层分割成若干宽窄不等、大小不一、深浅不同的条带段块。北西向断层则将向斜切割成若干段，使煤层在东部7剖面线东部边界，煤层不连续，断为两块。本区辉绿岩侵入白垩系和梅河组含煤地层中，但对煤层影响较小。井田主要构造情况见下表(1-1)：断层编号性质倾向（）倾角（）落差（m）分布范围f12正断层32082300-500全区f3逆断层31883300-2507剖面线至东部边
11、界f10正断层309872059剖面线fg逆断层10031133剖面线附近本井田煤层为不对称向斜构造，特征为北陡（倾角4580），南坦（倾角1020），北翼受F3断层控制，该断层走向NE、SW方向，向NE方向倾斜，倾角75，落差15150米。向斜轴位于煤层中部。 1.4 煤层赋存情况矿井煤层属该于第三系地层上含煤段，可采煤层为5层，分别为2、3、4、5、9层煤。煤层为不对称向斜构造，由SW向NE方向倾斜，北陡南坦。北部中轴部较稳定，往南部东部迅速分岔变薄至不可采。2层厚：1.58.0m，3层厚：0.85.1m，4层厚：0.812.5m，5层厚：0.86.8m，9层厚：0.89.0m。1.5 矿
12、井开拓方式该矿井采用阶段斜井片盘开拓，两段斜井开拓整个井田。由地表+360至+50m标高布置了两条斜井井筒；在+50-150m标高区间布置了两条暗斜井井筒。主井井筒担负入风下料和提矸，副井井筒担负矿井总排风及人车和辅助提矸。井下在+50-150m区间布置两条暗斜井分别为暗主井、暗副井；暗主井井筒为矿井的二段入风井，暗付井井筒为二段回风井，六井贯通后原五井主副井为双入风，五、六井中间设强力皮带运输，六井生产在五井出煤，选煤、现在已经使用。1.6 矿井通风方式及邻近矿井瓦斯涌出梅河六井现采用中央并列式通风方式，反风方式采用压入式，2011年反风率均达到95.5%；中央主扇型号BDK-6-NO18，
13、电机功率132/110KW，额定风量22206000m3/min,在册2台，矿井总入风量3156 m3/min,矿井总排风量3465 m3/min,通风能力核定35万t/a，生产能力核定33万t/a。梅河六井矿井绝对瓦斯涌出量15.12m3/min，矿井相对瓦斯涌出量21.77m3/t，属高瓦斯矿井。2. 瓦斯泵选择2.1 瓦斯管网系统选择与管网阻力计算2.1.1 瓦斯抽放管网系统在选择瓦斯抽放管路系统时, 主要根据抽放泵站位置, 开拓巷道布置, 管路安装条件等进行确定. 抽放管路应尽量选择敷设在巷道曲线段少和距离短的线路中, 尽可能避开运输繁忙巷道, 同时还要考虑供电, 供水, 运输方便。抽
14、放泵的位置可以布置在地面也可以布置在井下. 井下布置是将瓦斯抽放泵布置在井下靠近抽放地点的进风流中, 这样可以减少抽放管路的长度, 并随时根据抽放地点的需要改变抽放泵的位置, 可以节省管路投资, 节省防爆装置和避雷装置, 其必要条件是抽放管路的瓦斯排放到采区回风巷或总回风巷后, 在较小范围内经过稀释达到风流瓦斯浓度不超限。当矿井总回风巷瓦斯浓度高, 抽出的瓦斯不能排放到总回风巷, 或井下供水,供电及安装成本较高, 或地面距离抽放地点较近时, 把瓦斯抽放泵安装到地面具有明显的经济和管理方面的优势。梅河煤矿六井开采服务年限较长，埋藏深度较浅, 工作面到井口的距离较短, 且工作面需要抽放的瓦斯量较大，因此，建立地面永久瓦斯抽放系统较为合理。根据矿井采掘工作面的具体位置及开拓布置, 确定将地面永久瓦斯抽放站布置在距离回风井附近且地势平坦, 无地质灾害和洪水影响的地点。 要求瓦斯抽放泵站房50m范围内无主要建筑及民房, 在泵房周围20m设立围墙或栅栏, 并严禁明火。抽放管路系统确定如下:掘进/回采工作面抽放钻孔/采空区埋管 采区回风上山 总回风巷 回风井 地面瓦斯抽放泵站。2.1.2 瓦斯抽放管管径计算及管材选择瓦斯抽放管管径按下式计算： （2-1）式中 D-瓦斯抽放管内径，m； Q-抽放管内混合瓦斯流量，m3/min； V-抽放管内瓦斯平均流速，经济流速V515m/s, 取V
