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1、第一节 瓦斯抽放设备一、抽放方式瓦斯抽放方式为集中抽放：根据矿井的具体情况安设瓦斯抽放站，站内 预备配置抽放设备完成高压瓦斯的抽放，在合适时期考虑综合利用。 矚慫润厲 钐瘗睞枥庑赖。二、抽放方法根据矿井瓦斯来源、 回采工作面瓦斯来源和掘进工作面瓦斯来源分析， 及煤 层厚度、煤层间距、煤层倾角等煤层特征和煤层瓦斯主要参数（缺），以及煤系 地层、地质构造等，以及小型煤矿的资金、技术等实际情况，确定采用本煤层顺 层瓦斯抽放及采空区抽放方法。 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。三、设计依据 矿井瓦斯来源主要为开采层中的瓦斯及邻近层中的瓦斯，回采工作面瓦斯 来源主要为本煤层工作面瓦斯和采空区中的瓦斯， 掘进工作面瓦
2、斯来源主要为本 煤层中瓦斯， 根据经验预测， 本煤层工作面瓦斯涌出量百分比 （即本煤层工作面 瓦斯涌出量占矿井总涌出量的百分比）q为30%瓦斯抽放系统采用地面永久瓦斯抽放系统。 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1、矿井瓦斯涌出量预测根据经验公式计算得知，该矿瓦斯涌出量为22.63m3/t 。首采工作面平均绝对瓦斯涌出量： 5.162m3/min 。煤巷掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量： 1.0792m3/min 。2、瓦斯抽放率 根据类似矿井生产实践经验，确定本煤层工作面顺层钻孔瓦斯抽放率（工作面总抽出量占工作面总涌出量之比）预计为30%。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。3、矿井瓦斯抽放量预测 本设计采用开采层顺层钻
3、孔预抽及边采边抽的方法。 根据矿井瓦斯涌出量，预测矿井瓦斯抽放量C抽:3Cs = QfiX q = 5.16 x 0.3=1.548m /min式中：Q色一绝对瓦斯涌出量，nVmin ；C抽一矿井瓦斯抽放量，nVmin ； q抽一瓦斯抽放系数，取0.3 ;四、设备选型1 、抽放管路系统的选择 根据小煤矿安全管理水平、抽放设备价格、开拓开采设计及抽放的瓦斯不 利用等，确定采用地面永久瓦斯抽放系统。 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。2、抽放管路管径、材质、规格 抽放管路干管管径计算公式如下：3Q抽/C = 1.548/0.3 = 5.16m/min式中：Q瓦斯管内混合瓦斯流量，nVmin ；C抽一瓦斯管内纯
4、瓦斯流量，即矿井瓦斯抽放量，m/min ；C瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%D =0.1457胆=0.14575.16 = 0.105mV 10式中：D瓦斯管干管内径，mQ瓦斯管内混合瓦斯流量，nVmin ；V瓦斯管内流速，m/s, 般取1015m/s，本设计取10 m/s。抽放管路选择：干管管径为200m的无缝钢管,分管管径150m的无缝钢管, 支管管径为80m的无缝钢管。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。3、瓦斯管的连接方式瓦斯管道的连接采用法兰盘加胶垫的连接方式，接头的规格应与瓦斯管管 径相匹配。4、抽放管路阻力计算1) 管路磨擦阻力瓦斯管路磨擦阻力的计算，采用如下公式： =1-0.446C= 1-0
5、.446 X 30%= 0.8662式中：瓦斯管路中的瓦斯比重；C瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%h 摩-1=9.8LQ2KD 59.820.8662 1300 309.650.71 20=466Pah摩 2=9.8LQ 抽2KD5=9.8 X20.8662 800 92.88250.62 15=124Pa式中：L瓦斯管路长度，干管长度1300m分管长度800mQ= 5.16m3/min = 5.16 X 60 m3/h = 309.6m3/h ;333Qb= 1.548m/min = 1.548 X 60 m/h = 92.88m/h ;K系数，根据管径选择分别为0.71 ; 0.62 ;D瓦
6、斯管道内径，分别为20cmffi 15cm=2) 局部阻力根据经验，管路局部阻力按摩擦阻力的10%-20%考虑即可，取20%3) 管路总阻力I摩=1.2h 摩=1.2 X( 466+ 124) =708Pa4) 瓦斯泵压力及流量的计算(1) 瓦斯泵压力瓦斯泵压力按下式计算：H= 1.2 (H吸+ Hb)= 1.2 X( 708+ 15000+ 5000)=24849.6Pa = 24.85KPa式中：H泵一瓦斯泵总负压，kPa；颅一要求孔口抽放负压，取15000Pa；Hb瓦斯泵瓦斯排放管出口的正压，取5000Pa(2) 真空度计算H泵101.3X 100% =(24.85 /101.3 )X
7、100% = 24.53 %(3) 瓦斯泵流量瓦斯泵流量按下式计算：_-33C泵二刀QK/ (Cn ) =1.548 X 1.2/ (0.3 X 0.8 ) =7.74m/min=464.4m/h 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。式中：C泵一瓦斯泵的额定流量，m/min ；刀Q瓦斯泵在抽放期间内，同期最大纯 CH抽放量，nVmin ；K综合备用系数，一般取1.2 ；n 泵的机械效率，取0.8 ；C瓦斯泵入口处瓦斯浓度，%取为30%5、瓦斯泵与电机的选型根据计算的瓦斯泵的H泵和Q泵，选择2BEA-253-0泵两台(一台工作、一台 备用)，最大抽气量35.1m3/min，极限压力33KPa电机功率为55Kw
8、茕桢广鳓鯡选 块网羈泪。本设计只作简单的选型计算，建议煤矿在建井期间后，委托有资质的单位根据煤矿的实际情况，编制瓦斯抽放设计方案，在投入生产前，煤矿根 据瓦斯抽放设计安装完善抽放系统。鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。第二节矿井瓦斯抽放一、矿井年抽放量及抽放年限1、矿井瓦斯储量及可抽量(1) 矿井各煤层平均瓦斯含量根据国家安全生产监督管理总局发布的 中华人民共和国安全生产行业标准 矿井瓦斯涌出量预测方法 (AQ1018-2006)进行计算，各煤层原煤平均瓦斯 含量如表4-5-1。籟丛妈羥为贍债蛏练淨。矿井各煤层的平均瓦斯含量表表4-5-1煤层编号瓦斯平均含量Wh(m3/t)15.59M14.12M810.
9、832）矿井瓦斯储量及可抽量矿井瓦斯储量是指在煤田开发过程中能够向矿井排放瓦斯的煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。瓦斯储量可按下式计算：預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。Wc=（Ki K2）艺Ai W0式中：W矿井瓦斯储量，万m3;Ki围岩瓦斯储量系数，取1.15 ;K 2不可采邻近层瓦斯储量系数；Wo第i个可采煤层平均瓦斯含量，m3/t ;瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量，其计算公式为：W抽=W K 可式中：w抽一可抽瓦斯量，万m；K可一可抽放系数；K可=K3 K4 K5;K 3煤层的瓦斯排放系数；Ka = K 5 （W W残） /W0K4负压抽放时的抽放作用系数，&=1.2 ；K5瓦斯涌出程度
10、系数，取0.9 ；W残一运到地表煤的残余瓦斯含量，mn/t ；根据各煤层的瓦斯含量、煤炭储量及可抽系数计算各煤层的可抽瓦斯量见表 4-5-2。表4-5-2矿井瓦斯储量及可开发量表丿序号煤层瓦斯含量（m3/t）煤炭地质储量（万t）瓦斯储量（万 m3）可抽放系数瓦斯可开发量（万m3）1M煤层15.591642556.760.349892.312M煤层14.121432019.160.284573.443M8煤层10.832542750.820.075206.32合计5617326.741672.07从计算结果看，矿井瓦斯可抽量为 1672.07万m3，这为矿井瓦斯开发利用 提供了充足的资源条件。2
11、、瓦斯涌出量计算详见本章第一节（瓦斯涌出量计算部分）。3、抽放瓦斯的必要性和可能性（1）抽放瓦斯的必要性根据煤矿安全规程第145条规定，“有下列情况之一的矿井，必须建立 地面永久抽放瓦斯系统或井下临时瓦斯抽放系统：渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量 大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时。 矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于40m3/min ；年产量1.01.5Mt的矿井，大于30 m3/min；年产量0.61.0Mt的矿井，大于25 m3/min；年产量0.40.6Mt的矿井，大于20 m3/min；年产量小
12、于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min; 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。下面从以下四个方面来分析该矿井瓦斯抽放的必要性。 从瓦斯涌出量的计算结果来看。根据计算结果，矿井相对瓦斯涌出量为 22.63m3/t，大于10ni/t。因此，从 瓦斯涌出的现状分析，已符合建立瓦斯抽放系统的必要条件。 所以，必须采取瓦 斯抽放措施，保证矿井安全生产。 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 从矿井通风能力来看采掘工作面实行瓦斯抽放的必要性判断标准是：采掘工作面稀释瓦斯所需的 风量大于设计配风量，即下式成立时，抽放瓦斯才是必要的。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。一 q绝kQ一60式中：Q采掘工作面设计配风量，m3/s；q绝工
13、作面瓦斯绝对涌出量，m3/min ；C采掘工作面允许的瓦斯浓度上限；K 瓦斯涌出不均衡系数，取1.41.6；据计算，炮采采煤工作面稀释瓦斯所需的风量超过 21.4 m3/s，而设计根据煤 层通风断面积、风速等因素综合确定的配风量为 14 m3/s,远远不能满足实际需 要。坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。该矿井设计通风能力无法满足矿井稀释瓦斯所需风量的要求，难以能保证采 掘工作面瓦斯不超限，完全具备实施瓦斯抽放的必要条件。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 从防止煤与瓦斯突出看根据贵州省安全生产监督管理局、 贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局 联合下发的黔安监管办字2007345号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出
14、防止工作的意见，该矿具有煤与瓦斯突出危险性，因此，从防止煤与瓦斯突出 看，必须进行瓦斯抽放。買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。 从资源利用和环保的角度看瓦斯是一种优质洁净的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，改善 能源结构，保护大气环境，取得显著的经济效益和社会效益。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。从资源利用和环保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽放系统进行瓦斯抽 放，变被动为主动开发。(2) 抽放瓦斯的可行性该矿井目前尚无煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等实测资料。参考 邻近矿区的一般经验，矿井设置高、低负压双系统进行瓦斯抽放，高负压系统用 于煤层预抽和解突，低负压第统用于采空区卸压抽放，实践证明是完全可行的。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。(3) 抽放瓦斯效果预计 工作面瓦斯抽出率及抽出量矿井瓦斯抽放效果，应在取得进一步的瓦斯地质资料 (如实测瓦斯压力、瓦 斯含量、煤层透气性系数及可抽性指标等)的基础上分析论证，较为符合实际情况。受条件所限，设计仅根据煤质鉴定报告并参照邻近矿井的情况进行分析。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。M煤层平均厚1.78m。正常开采区域内，采面瓦斯涌出量 5.16m3/min ;工作 面设计配风量14nVs，风排瓦斯量3.612m3/min左右，需要抽放的瓦斯量1.548 nVmin，瓦斯抽出率为30%锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔
