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1、鹤煤六矿瓦斯抽采系统设计摘要：随着煤矿生产技术水平的快速发展，煤矿生产能力大大提高，但是随着开采深度的增加，矿井瓦斯问题也日益严重，制约着煤矿的安全生产。本文根据鹤煤六矿瓦斯地质资料，对矿井的瓦斯涌出量进行了预测，分析了矿井的突出危险性，并且对其必要性与可行性进行了论证，确定了鹤煤六矿必须建立地面永久瓦斯抽采系统。在矿井突出危险性和瓦斯涌出来源分析的基础上，确定了本煤层预抽、边采边抽和采空区抽采相结合的综合瓦斯抽放方法，并且对抽采的一些工艺和参数进行了设计，选择了比较合理的抽采系统管网布置形式及与抽采能力相匹配的瓦斯抽采泵及抽采管路附属装置及设施。最后对整个瓦斯抽采系统进行了经济概算，制定了整
2、个抽采系统的安全技术措施和抽采瓦斯管理。本文对鹤煤六矿进行的瓦斯抽采设计，能够消除煤层的突出危险性，有效减少瓦斯事故的发生，对矿井实现安全生产有着重要作用。关键词：鹤煤六矿；瓦斯抽采；管路设计；设备选型Gas drainage system design of No.6 Colliery,Hemei Group Co. Abstract：With the rapid development of coal production technology, mine production capacity is greatly improved.Meanwhile, As the increase
3、of mining depth of the coal mines, themine gas problem has been more and more serious. The gas has become the first restriction of coal mine safety. Based on the collection and analysis of gas geology information, predicted the Mine gas emission, analysis the outburst danger, demonstrated the necess
4、ity and feasibility of the the mine gas drainage, to draw the conclusion that No.6 colliery, Hemei Group Co. must be the establish an gas drainage system. Based on the analysis of Mine outburst and gas emission source, adoption the gas drainage from virgin areas coal seam, gas drainage while extract
5、ion and gas drainage from sealed goaf area that put to combined gas drainage method, also, I designed and processed the methods and parameters of the drainage method, chose the reasonable layout of drainage pipeline system, select a match with the drainage capacitygas drainage in the pump model and
6、pump station, ancillary facilities. Then it makes the economic budget and the safety technical measures of whole gas drainage system. The gas drainage design of No.6 Colliery, Hemei Group Co. can eliminate the coal seam outburst danger, the gas accidents will be controlled, and achieving safe produc
7、tion.Keywords： No.6 Colliery, Hemei Group Co.; Gas drainage; Pipeline design; Equipment selection目 录1 绪论12 矿井概况22.1 井田概况22.1.1 地理位置与交通22.1.2 地形地貌及水系22.1.3 气候条件32.1.4 地震32.2 井田地质特征32.2.1 地层32.2.2 构造52.2.3 水文地质条件62.3 煤层及煤质82.3.1 煤层82.3.2 煤质102.3.3 瓦斯102.3.4 煤的自燃与煤尘爆炸112.4 矿井生产概况122.4.1 井田概况122.4.2 井田开
8、拓123 矿井瓦斯赋存143.1 煤层瓦斯基本参数143.1.1 煤层瓦斯含量143.1.2 煤层瓦斯压力143.1.3 钻孔瓦斯流量衰减系数143.1.4 煤层透气性系数143.2 矿井瓦斯储量153.3 矿井可抽瓦斯量及可抽期153.3.1 瓦斯抽采率153.3.2 矿井可抽瓦斯量163.3.3 瓦斯年抽采量及可抽期174 瓦斯抽采的必要性和可行性论证184.1 瓦斯涌出量预测184.1.1 采煤工作面瓦斯涌出量预测184.1.2 掘进工作面瓦斯涌出量预测184.1.3 采区瓦斯涌出量预测194.1.4 矿井瓦斯涌出量预测194.2 瓦斯抽采的必要性204.2.1 规定204.2.2 从矿
9、井瓦斯涌出预测结果看抽采瓦斯的必要性214.2.3 从矿井通风能力来看瓦斯抽采的必要性214.2.4 从防止煤与瓦斯突出看瓦斯抽采的必要性224.1.4 从资源利用和环保的角度来看瓦斯抽采的必要性224.3 瓦斯抽采的可行性225 抽采方法245.1 抽采规定245.2 矿井瓦斯来源分析245.2.1 分析依据245.2.2 分析结果245.3 抽采方法选择依据255.3.1 本煤层抽采方法255.3.2 邻近层瓦斯抽采方法255.3.3 采空区瓦斯抽采方法。255.3.4 其它情况255.4 抽采方法确定265.4.1 回采工作面本煤层瓦斯抽采265.4.2 掘进工作面瓦斯抽采275.4.3
10、 底板岩巷穿层钻孔煤巷条带预抽285.4.4 高位钻孔抽采295.4.5 采空区埋管抽采305.5 封孔方法315.5.1 抽采钻孔的密封315.5.2 封孔材料315.5.3 封孔长度325.5.4 封孔工艺325.6 瓦斯预抽量预计345.6.1 瓦斯预抽率计算345.6.2 抽采瓦斯量预计356 瓦斯抽采管路系统及设备选型366.1 抽采管路选型及阻力计算366.1.1 规定366.1.2 管路阻力计算376.2 瓦斯抽采泵选型416.2.1 规定416.2.2 选型原则416.2.3 计算方法416.2.4 抽采泵类型确定436.3 辅助设备456.3.1 瓦斯抽采管路附属装置456.
11、3.2 瓦斯抽采泵站主要附属设施配备467 安全技术措施487.1 抽采系统安全措施487.1.1 抽采钻场、钻孔施工时防治瓦斯危害的措施487.1.2 管路防漏气、防砸坏、防带电、防底鼓措施487.1.3 斜巷、立巷管路防滑措施487.1.4 管路防腐及地面管路防冻措施487.2 抽采泵站安全措施487.3 安全管理措施498 瓦斯的综合利用与配套设施508.1 瓦斯的综合利用508.2 配套设施508.2.1 给排水、采暖及供热508.2.2 供电及通信518.3 监测监控系统518.3.1 监测监控系统的配备要求518.3.2 监测监控系统的配备措施518.4 地面建筑及环保528.4.
12、1 地面建筑528.4.2 环保529 抽采瓦斯管理539.1 瓦斯抽采管理及规章制度539.1.1 管理制度539.1.2 规章制度539.2 瓦斯抽采人员配备549.3 瓦斯抽采技术资料54结论55致谢57参考文献581 绪论煤矿瓦斯灾害是煤矿安全生产的第一杀手。瓦斯问题不仅直接威胁着矿井工作人员的生命安全，而且间接制约着煤矿企业经济效益的增长。我国煤矿瓦斯灾害虽然严重，但瓦斯事故的发生是有规律可循的，也是可以预防和治理的。多年来，我国对煤矿瓦斯治理方面做了大量工作，取得了一定的成效，也积累了比较丰富的经验。煤矿瓦斯抽采是利用瓦斯泵或其他抽采设备，抽取煤层中的高浓度瓦斯或回采过程中涌出的低
13、浓度瓦斯，并通过管网将瓦斯抽采至地面，从本质上消除煤层的突出危险性，降低回采过程中的瓦斯涌出，消除回采过程中的局部瓦斯积累，保障采掘过程安全。随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术的迅速发展，目前瓦斯抽采技术在煤矿生产中得到了普遍的应用。瓦斯抽采系统设计涉及矿井瓦斯防治、煤矿开采学、井巷工程、通风安全学、煤矿地质学和矿山安全技术等诸多学科，本次设计题目中存在一些理想化的条件，但是通过设计，培养了搜集、整理、分析资料和运用所获资料去解决设计中存在大的问题的能力，提
14、高了撰写技术文件和解决实际问题的能力。虽然在设计中有些实际因素没有考虑到，但是通过设计，基本掌握瓦斯抽采系统设计的方法步骤。这些能力的培养对以后走上工作岗位做了良好的铺垫。本次设计的是鹤煤六矿的瓦斯抽采系统，设计之前，在该矿实习了一个月，对该矿的情况有了一个比较全面的了解。本次设计就是在鹤煤六矿实际地质条件的基础上，根据收集到的数据、文本以及图纸等矿井资料，在老师的指导下，按照老师给出的要求，对矿井瓦斯抽采系统进行设计。根据煤矿安全规程、AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范、GB50471-2008矿井瓦斯抽放工程设计规范、AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定
15、等法规的要求，完成对鹤煤六矿抽采系统的设计。设计的主要内容包括矿区概况及井田地质特征、矿井瓦斯赋存情况、瓦斯抽采的必要性和可行性论证、抽采方法、瓦斯抽采管路系统及设备选型经济概算和安全技术措施及瓦斯的综合利用等。设计的过程是一次理论与实践有机结合的过程，是理论与实践升华的过程；对自己在理论与实践方面都有所提高。在毕业设计的过程中，经常遇到很多难题，但是经过查找资料，在老师同学的帮助下，克服了重重困难，通过自己的努力，最终完成了此次瓦斯抽采的毕业设计。2 矿井概况2.1 井田概况2.1.1 地理位置与交通鹤壁六矿位于鹤壁矿区中南部，鹤壁市东，南与八矿相接，西北与五矿、三矿相邻，隶属河南省鹤壁市山城区管辖，地理位置：东经114103
