2022年采煤工作面瓦斯抽放设计方案doc

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1、1 / 41 2201 采煤工作面瓦斯抽放设计摘要: 对突出矿井而言,煤矿生产过程中的最大安全隐患是瓦斯事故。由于瓦斯事故的危害极大,消除瓦斯事故隐患需要花费较多的时间和费用,而瓦斯灾害事故的威胁也极大限制了煤矿生产规模,生产效率和经济效率的提高。瓦斯灾害的有效控制是保证我国煤炭工业可持续发展的一个关键性问题。2201 采煤工作面瓦斯抽放设计采用上下顺槽打顺层平行钻孔预抽、高位钻孔抽放和采空区埋管抽放、上隅角抽放相结合的瓦斯抽放方法,它能确保采掘工作在低瓦斯含量条件下采掘,给采掘工作创造安全环境。根据2201 采煤工作面瓦斯抽放设计的各项资料研究瓦斯抽放设计的合理组合方式,工艺参数,抽放效果评

2、价技术等是非常有必要的,能够为矿井瓦斯抽放的科学管理,生产计划的科学编制以及计划的严格实施提供必要的科学依据,也是确保安全生产,提高工作效率和生产效益的有效手段。关键词:瓦斯抽放;顺层钻孔;安全措施The mining face 2201 gas drainage design Abstract:For the shaft, is the biggest security hidden danger in the process of production in coal mine gas accident.Due to gas accident harm is great, eliminat

3、e the gas accident hidden trouble need to spend more time and cost, and the gas disaster accident threat is greatly limited the size of the coal mine production, the production efficiency and economic efficiency.The effective control of gas disaster is to guarantee the sustainable development of coa

4、l industry in China is a key problem. 2201 mining face gas drainage design USES up and down along the trough bedding parallel drilling drainage, high drilling drainage and goaf buried tube drainage, drainage in upper corner of the combination of gas drainage method, it can ensure that mining work un

5、der the condition of low gas content mining, create a safe environment for mining work. According to the 2201 mining face of the gas drainage design all information research, a reasonable combination of the gas drainage design, process parameters, the drainage effect evaluation technology is necessa

6、ry, to scientific management of mine gas drainage, scientific establishment of production planning and the planning of the strict implementation of provide the necessary scientific basis, and ensure safety in production, is the effective means to improve the work efficiency and production efficiency

7、. Keywords:gas drainage 。 Bedding boring。 Security measures 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 41 页2 / 41 目录第一章 工作面简况 . 41.1 采区位置范围、地质条件. 41.2 地质构造与水文地质情况. 51.2.1 、断层情况以及对回采的影响 . 51.2.2 、褶曲情况以及对回采的影响 . 51.2.3 、其他因素对回采的影响陷落柱、火成岩等) . 51.2.4 、水文地质情况 . 51.3 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数. 61.4 采区和工作面巷道

8、布置. 6第二章 瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证 . 82.1 煤层瓦斯储量计算 . 82.2 抽放必要性可行性论证. 92.2.1 瓦斯抽放的必要性 . 92.2.2 瓦斯抽放的可行性 . 10 2.3 工作面可抽瓦斯量及可抽期 . 11 2.3.1 瓦斯抽放率 . 11 2.3.2 可抽放瓦斯总量计算. 12 2.3.3 年抽采量和可抽期 . 13 第三章 煤层瓦斯抽放方法设计 . 14 3.1 抽放方法的比较和选择. 14 3.1.1 一般规定 . 14 3.1.2 抽放方法选择 . 15 3.2 抽放钻孔参数确定 . 17 3.2.1 钻场及钻孔布置 . 17 3.2.2 钻场 24

9、0 倾斜长度 (m 160 面积 (m2 38400 本工作面设计开采煤层为M2 层煤,通过掘进期间的地质资料显示,该工作面地质条件较简单,煤层变化不大,煤层厚度在1.5 1.7m 之间,具体情况如表二、表三所示。表二煤层情况表煤厚 (m 1.5 1.7 煤层结构简单煤层倾角 度)7左右开采煤层M2煤层煤种无烟煤稳定程度稳定煤层情况描述该工作面M2 煤层层位位于二叠系龙潭组,煤层沉积稳定,结构单一,地层产状平缓,煤层品种为无烟煤,硬度中硬,多见块状,半亮、低硫、低灰无烟煤。表三煤层顶底板情况表顶、底板名称岩石名称厚度 m 特征基本顶砂岩15 较坚固,易支护,为一般稳定顶板直接顶砂质页岩5 伪顶

10、粉质泥岩0.2 较破碎,随回柱易冒落直接底泥质砂岩1.8 遇水易底鼓老底粉砂质页岩10 较坚固,为较稳定底板图 1:工作面地层综合柱状图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 41 页5 / 41 1.2 地质构造与水文地质情况1.2.1 、断层情况以及对回采的影响该地层产状平缓,煤层沉积稳定,无地质构造变动情况,对回采无影响。1.2.2 、褶曲情况以及对回采的影响本采面无褶曲构造。1.2.3 、其他因素对回采的影响陷落柱、火成岩等)本区无其他地质构造影响。1.2.4 、水文地质情况1)、涌水量:预计该工作面正常涌水量为5m3/

11、h ,最大涌水量为10m3/min 。2)、含水层 顶部和底部)分析:区域内岩层主要为碎屑岩,其次为峨眉山玄武岩。碎屑岩分布面积较大,主要为二叠系上统龙潭组砂岩、粉砂岩、粘土岩。碎屑岩靠近地表风化作用较强烈,风化裂隙较发育,含风化裂隙水。发育构造裂隙地段,含构造裂隙水,碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制,富水性总体较弱,主要依靠大气降水补给,受地势影响,多数不产生深部径流循环。各含水层对本工作面的开精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 41 页6 / 41 采没有太大的影响。3)、其它水源的分析:其它水源主要有:

12、1、大气降水补给为主要补给水源;2、地表水渗入补给;3、采空区积水、断层水。1.3 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数1. 。2018 年 2 月,煤炭科学研究院沈阳研究所对我矿M2 、M4煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定,鉴定结果是:无煤与瓦斯突出危险性,该矿M2 煤层瓦斯涌出量预计为3.12m3/min 左右,工作面瓦斯含量在5.28m3/t 左右,瓦斯压力在 0.3MPa左右。2 号煤层透气性系数 0.08 ,抽采时间3 个月以上,孔口抽放负压保持在 13KPa以上。1.4 采区和工作面巷道布置通风方式及风量矿井采用中央并列抽出式通风方式,由主斜井、副斜井进风,专用回风斜井回风。主要通风机型号为

13、FBCDZN017,电机额定功率: 2110kw ,额定负压 12002900Pa;额定风量26.8 70m3/S;主轴额定转数980r/min ;叶片可调角度045。采煤工作面采用“ U”型负压通风方式,掘进工作面采用211kw 局部通风机压入式供风,风筒直径600mm 。2201 回采工作面采用矿井全负压通风,计划分配风量750m3/min ,风流路线由 2201 运输巷进风, 2201 回风巷回风,经2201 回风巷道的回风上山进入矿井总回风巷道。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 41 页7 / 41 图 1:工作面

14、巷道布置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 41 页8 / 41 第二章瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证2.1 煤层瓦斯储量计算本工作面设计开采煤层为M2 层煤,通过掘进期间的地质资料显示,该工作面地质条件较简单,煤层变化不大,煤层厚度在1.5 1.7m 之间, M2煤层瓦斯涌出量预计为3.12m3/min左右,煤层瓦斯含量在5.28m3/t左右,瓦斯压力在0.3MPa左右,煤的密度为1.7 。根据 GB50471 2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范第4.0.1条规定,矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够

15、向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。可按下式计算:32lWWWWni 11ililXAWn1i2i2i2XAW)WK(WW213式中W矿井瓦斯储量, Mm3;W1可采煤层的瓦斯储量Mm3);W2受采动影响后能够向开采空间排放的各不可采煤层的瓦斯储量Mm3);W3受采动影响后能够向开采空间排放的围岩瓦斯储量Mm3),实测或按式A1i矿井可采煤层i 的资源量 Mt);X1i矿井可采煤层i 的瓦斯含量 m3/t );A2i受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层i的资源量Mt);X2i受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层i的瓦斯含量精选学习资料 - - - - - - - - -

16、名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 41 页9 / 41 m3/t );K围岩瓦斯储量系数,可取0.05 0.20 ;当围岩瓦斯很小时,可取W3=0;若含瓦斯量较多时,可按经验取值或实测确定。M2号煤层瓦斯储量 M2=240m 160m 1.6m1.7t/m35.28m3/t=0.5515Mm3。最后得到, M2煤层瓦斯总储量 W=M2=0.5515 Mm3 2.2 抽放必要性可行性论证2.2.1 瓦斯抽放的必要性抽放瓦斯的必要性论证应对矿井、回采工作面及掘进工作面分别进行抽放瓦斯必要性分析。2.2.1.1 规定根据煤矿安全规程第145 条及 AQ1027-2006 煤矿瓦

17、斯抽放规范第4.1.14.1.3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抽放瓦斯系统: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的。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 1.0 1.5Mt 的矿井,大于 30m3/min ;年产量 0.6 1.0Mt 的矿井,大于 25m3/min ;年产量 0.4 0.6Mt 的矿井,大于 20m3/min ;年产量小于或等于0.4Mt 的矿井,大于 15m3/min 。开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。该矿M2

18、 煤层瓦斯涌出量预计为3.12m3/min 左右,工作面瓦斯含量在5.28m3/t左右,瓦斯压力在0.3MPa 左右。必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统。据供风量为750m 3/min ,工作面瓦斯浓度按0.35 计算风排瓦斯量Cp=Q C=7500.35/100=2.26m 3/min 。而工作面绝对瓦斯涌出量为3.12m3/min ,如不可抽放精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 41 页10 / 41 瓦斯,则工作面的瓦斯浓度将超过 0.35 ,尚需抽 放瓦斯量 q-ef=3.12-2.26=0.86m3

19、/min ,工作面瓦斯浓度才能维持0.35。2.2.1.2 通风处理瓦斯量核定当一个矿井、采区或工作面的绝对瓦斯涌出量大于通风所能允许的瓦斯涌出量时,就要抽放瓦斯,即:K6vSC.0qqf 12)q矿井 采区或工作面)的瓦斯涌出量,m3/min; ef通风所能承担的最大瓦斯涌出量,m3/min; v通风巷道 或工作面)允许的最大风速,m/s; S通风巷道 或工作面)断面积, m2;C煤矿安全规程允许的风流中的瓦斯浓度,%;K瓦斯涌出不均衡系数,取值为1.21.7。qef= 0.35m3/min故应该对煤层进行瓦斯抽放。2.2.2 瓦斯抽放的可行性开采层瓦斯抽放的可行性是指在原始透气性条件下进行

20、预抽的可能性,一般来说,其衡量指标有两个:一为煤层的透气性系数;二为钻孔瓦斯流量衰减系数,按和判定开采层瓦斯抽放可行性的标准,如表1所示。表 1 煤层瓦斯抽放难易程度分类表抽放难易程度钻孔瓦斯流量衰减系数 煤层透气性系数 容易抽放10 可以抽放0.003 0.05 0.1 10 较难抽放0.05 0.1 2 号煤层透气性系数 0.08 如不采取其他技术措施,基本不具备预抽本煤层瓦斯的可能性,因此,我们要选取合适的抽采方法来治理工作面的瓦斯超限。瓦斯抽采是必要的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 41 页11 / 41 2

21、.3 工作面可抽瓦斯量及可抽期2.3.1 瓦斯抽放率根据 GB50471 2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范第4.0.3条规定:设计瓦斯抽采率,可根据煤层瓦斯抽采难易程度、瓦斯涌出情况、采用的瓦斯抽采方法等因素综合确定,也可按邻近生产矿井或条件类似矿井数值选取;并应符合国家现行标准煤矿瓦斯抽采基本指标AQ 1027 的有关规定,同时应满足采、掘工作面的通风要求。根据 AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范第8.6.3 条规定:瓦斯抽出率:预抽煤层瓦斯的矿井:矿井抽出率应不小于20% ,回采工作面抽出率应不小于 25% ;邻近层卸压瓦斯抽放的矿井:矿井抽出率应不小于35% ,回采工作面抽出率应不

22、小于 45% ;采用综合抽放方法的矿井:矿井抽出率应不小于30% ;煤与瓦斯突出矿井:预抽煤层瓦斯后,突出煤层的瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量或将煤层瓦斯压力降到0.74 MPa 以下。对于设计来说,瓦斯抽放率的确定应符合以上标准的要求,也可以参照AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标第4.2 条进行选取。在瓦斯抽采站的抽采主管上安装瓦斯计量装置,测定矿井每天的瓦斯抽采量。矿井瓦斯抽采量包括井田范围内地面钻井抽采、井下抽采含移动抽采)的瓦斯量。每月底按式 10)计算矿井月平均瓦斯抽采率。kfkckcQQQ100k 10 )式中k矿井月平均瓦斯抽采率,%;kcQ矿井月平均瓦斯

23、抽采量, m3/min;kfQ矿井月平均风排瓦斯量, m3/min 工作面回采期间,在工作面瓦斯抽采干管上安装瓦斯计量装置,每周测定工作面瓦斯抽采量 含移动抽采)。每月底按式11)计算工作面月平均瓦斯抽采精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 41 页12 / 41 率。mfmcQQQmcm100 11 )式中m工作面月平均瓦斯抽采率,%;mcQ回采期间,工作面月平均瓦斯抽采量,m3/min;mfQ工作面月平均风排瓦斯量,m3/min mfmcQQQmcm100=1000.86m3/min/0.86m3/min+2.26 m3

24、/min)=27.5641% 2.3.2 可抽放瓦斯总量计算根据 GB50471 2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范第4.0.2条规定可按下列公式计算:WcW K 4.0.21)KK1K 2K 3 4.0.22)K1K4My-MC)/ My 4.0.23)式中 Wc可抽瓦斯量 Mm3);K可抽系数;K1瓦斯涌出程度系数;K2负压抽采时的抽采作用系数,可取1.2 ;K3矿井瓦斯抽采率% )。按目前我国的抽采技术水平,预抽煤层瓦斯时,可取 25% 35% ;抽采上下邻近层瓦斯时,可取35% 45% ;K4煤层瓦斯排放率,可根据矿井瓦斯涌出量预测方法AQ1018-2006)中的规定选取;当采高大于

25、4.5m时,K4按式D.4)计算。)4.(.04.8447.0100DLHMHKii式中: hi第 i 邻近层与开采层垂直距离,50m ; M 工作面采高, 5m 。 L工作面长度, 120m 。K4=80% 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 41 页13 / 41 My煤层原始瓦斯含量 5.28m 3 /t );MC运到地面煤的残余瓦斯含量m 3 /t ),取 4。K1K4/5.28=01939KK1K 2K 3=0.19391.20.3=0.069804 所以,可抽瓦斯量Wc=0.5515 Mm324.5%=0.03

26、85Mm32.3.3 年抽采量和可抽期根据 GB50471 2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范第4.0.4条及 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范第5.3.5都规定:矿井或水平的抽放年限应与其抽放瓦斯区域的开采年限相适应。矿井设计瓦斯年抽采量可按下式计算:QN=1440365Q/1000000 4.0.6)式中QN矿井设计瓦斯年抽采量Mm3);Q 矿井设计瓦斯抽采规模尽可能利用开采巷道抽放瓦斯,必要时可设专用抽放瓦斯巷道;b适应煤层的赋存条件及开采技术条件;c有利于提高瓦斯抽放率;d抽放效果好,抽放的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求;e尽量采用综合抽放;f 抽放瓦斯工程系统简单,有利于维护

27、和安全生产,建设投资省,抽放成本低。根据 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范第7.1.2条规定:按矿井瓦斯来源实施开采煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放;第7.1.3 条规定:多瓦斯来源的矿井,应采用综合瓦斯抽放方法。瓦斯抽放系统选择还应注意以下问题:分期建设、分期投产的矿井,抽放瓦斯工程可一次设计,分期建设、分期投抽。抽放瓦斯站的建设方式,应经技术经济比较确定。一般情况下,宜采用集中建站方式。当有下列情况之一时,可采用分散建站方式:分区开拓或分期建设的大型矿井,集中建站技术经济不合理。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

28、 - - -第 14 页,共 41 页15 / 41 矿井抽放瓦斯量较大且瓦斯利用点分散。一套抽放瓦斯系统难以满足要求。3.1.2 抽放方法选择根据上面建立的抽放瓦斯的必要性指标和可行性指标,依据规程、规范的规定论述采用矿井集中抽放瓦斯系统或地面钻孔抽放瓦斯系统,还是采用井下移动式抽放瓦斯系统。瓦斯抽放方法及各方法的抽放率详见AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范附录 B。3.1.2.1本煤层瓦斯抽放方法未卸压煤层进行预抽,煤层瓦斯抽放的难易程度可划分为三类。煤层透气性较好,容易抽放的煤层,宜采用本层预抽方法,可采用顺层或穿层布孔方式。煤层透气性较差,采用分层开采的厚煤层,可利用先采分层的卸

29、压作用抽放未采分层的瓦斯。单一低透气性高瓦斯煤层,可选用加密钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制预裂爆破等方法强化抽放。煤与瓦斯突出危险严重煤层,应选择穿层网格布孔方式。煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层,可采用边掘边抽或先抽后掘的抽放方法。3.1.2.2邻近层瓦斯抽放方法通常采用从开采层回风巷(或回风副巷 向邻近层打垂直或斜交穿层钻孔抽放瓦斯的方法。当邻近层瓦斯涌出量大时,可采用顶底)板瓦斯巷道 高抽巷)抽放。当邻近层或围岩瓦斯涌出量较大时,可在工作面回风侧沿开采层顶板布置迎面水平长钻孔 板钻孔法,有煤柱及无煤柱垂直及斜交钻孔法,插( 埋管法等抽放方法,并应采取措施,提高抽放瓦斯

30、浓度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 41 页16 / 41 开采容易自燃或自燃煤层的采空区,必须经常检测抽放管路中C0 浓度和气体温度等有关参数的变化。发现有自然发火征兆时,必须采取防止煤自燃的措施。3.1.2.4其它情况。煤与瓦斯突出矿井开采保护层时,必须同时抽放被保护煤层的瓦斯。埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群,有条件时,可采用地面钻孔预抽开采层瓦斯、抽放卸压邻近层瓦斯或抽放采空区瓦斯的方法。对矿井瓦斯涌出来源多、分布范围广、煤层赋存条件复杂的矿井,应采用多种抽放方法相结合的综合抽放方法。表 1-33 瓦斯抽放

31、类型、方法、适用条件抽放分类抽放方式适用条件工作面抽放率 % 开采层抽放未卸压抽放岩巷揭煤和煤巷掘进预抽由岩巷向煤层大穿层钻孔;煤巷工作面打超前钻孔高突出危险煤层、高瓦斯煤层1030 1030 采区大面积预抽由开采层机巷、风巷或煤门等打上向、下向顺层钻孔由预抽时间的高瓦斯煤层、突出危险煤层1030 由岩巷、石门、邻近层煤巷等向开采层打穿层钻孔属“勉强抽放煤层”10,个别超过 50 地面钻孔高瓦斯“容易抽放”煤层,埋深较浅10 密封开采层巷道高瓦斯“容易抽放”厚煤层10 卸压抽放边掘边抽由煤巷两侧或岩巷向煤层周围打防护钻孔高瓦斯煤层、突出煤层10 边采边抽由开采层机巷、风巷等向工作面前方卸压区打

32、钻高瓦斯煤层1020 由岩巷、煤门等向开采分层的上部或下部未采分层打穿层或顺层钻孔高瓦斯煤层1020 水力割缝、松动爆破水力压裂 预抽)由开采层机巷、风巷等打顺层钻孔;由岩巷或地面打钻孔高瓦斯“难以抽放”煤层2030 30 邻近层抽放卸压抽放开采层工作面推过后抽放上、下邻近层瓦斯由开采层机巷、风巷、中巷等向邻近层打钻邻近层瓦斯涌出量大、影响开采层安全时3060 由开采层机巷、风巷、中巷等向采空区方向打斜交钻孔3060 由煤门打沿邻近层钻孔3060 在邻近层掘汇集瓦斯巷道邻近层瓦斯涌出量大、钻孔的通过能力满足不了抽放要求时3060 从地面打钻孔地面打钻优于井下时1540 采空区抽放开采层工作面推

33、过后抽放采空区瓦斯密封采空区插管抽放无自燃危险或采用防火措施时15 现采采空区设密闭墙或采空区打钻抽放15 综合抽放多种抽放方式相组合采用单一的抽放方式效果较差时,应采用该种抽放方式4080 围岩瓦斯抽放由岩巷两侧或正前方向溶洞或裂隙带打钻、密闭岩石巷道抽放、封堵岩巷喷瓦斯区并插管抽放围岩有瓦斯喷出危险,瓦斯涌出量大或有溶洞,裂隙带储存高压瓦斯时精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 41 页17 / 41 根据钻孔抽采瓦斯的优缺点及适用条件,我们最终选择顺层钻孔抽采,因为顺层钻孔抽采的适用条件是:单一煤层;煤层透气性较小但应

34、有抽放可能;煤层赋存条件稳定,地质变化小;钻孔要提前打好,有较长的预抽时间;突出危险煤层 板 0.5m处。根据 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范第8.6.4条,预抽煤层瓦斯的钻孔量:当采用顺层孔煤层15-20m;可以抽放煤层10-15m;较难抽放煤层8-l0m。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 41 页18 / 41 3.2.2 钻场钻孔)的间距3.2.2.1开采层抽放钻孔布置沿倾斜布孔以钻场和钻孔工作面水平所成的角度来划分,有上向孔、下向孔、水平孔三种形式。三种形式的优缺点:1)下向式钻孔瓦斯流量较大,可以加速

35、排放瓦斯,但下向孔中易积水,打钻施工困难。2)上向式钻孔不会积水,瓦斯涌出量较均衡,但在相同条件下比下向孔略小。3)水平孔处于两者之间。2)沿走向布孔沿走向布孔的间距,决定于抽放瓦斯的影响范围,即抽放半径B,而影响范围的大小与煤质、瓦斯等诸因素有关。3.2.2.2邻近层抽放钻孔间距决定钻孔间距主要是根据钻孔的抽放影响范围。在一定条件下,上邻近层的影响范围要大些,下邻近层要小些,远距离邻近层要大些。1)抽放影响距离L,它是随开采层工作面的推移,瓦斯量逐渐增加,当达到最大值后又逐渐下降,直至恢复到原来的水平,此时钻孔至回采工作面的距离为“抽放影响距离”。2)有效抽放距离L1,当满足下列条件,工作面

36、推过钻孔的距离称为“有效抽放距离”。1)钻孔抽出的瓦斯浓度不应小于30% 。2)回采工作面回风流中的瓦斯可以维持在允许限度之内。3)钻孔瓦斯流量不应小于一个常数,一般小到0.3 0.5m3/min 以下时,即不再抽放。3)可抽距离L2,钻孔能够抽出瓦斯是在回采工作面采过钻孔一定距离后才开始的,这个距离称为“可抽距离”。钻孔的可抽距离,为设计布置采区内第一个抽放钻场位置提供了依据,而钻精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 41 页19 / 41 孔的有效抽放距离,决定着工作面的钻场个数。钻场间距 M M=KL1-L2) 有效抽

37、放距离L1(m 可抽距离 L2(m K 合理孔距 (m 上邻近层10 20 30 40 60 80 3050 4060 5070 6080 80100 100120 1020 1525 2030 2535 3545 4555 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 16 24 20 28 27 36 32 41 42 50 50 60 下邻近层10 20 30 40 80 2545 3555 4560 7090 110130 1015 1520 2025 3035 3060 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 12 24 18 32 23 41 36 50 54 83 3.2.3

38、钻孔角度的确定3.2.3.1. 本煤层抽放钻孔角度计算表 1-47 )图示公式符号注释底顶lLH垂直煤层走向钻孔1.tgHLHtg12.)sin(sinLl煤层倾角, o);钻孔角度, o);L钻场至煤层顶、底板的水平距离,可在井巷平面图上量取, m ;H钻孔终孔高度,m ;号钻场在底板时,上向孔取负下向孔取正,钻场在顶板时,上向孔取正下向孔取精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 41 页20 / 41 表 1-49 邻近层卸压角值N/M 310 1030 3080 o)70 75 80 注: N为层间距, M为开采厚度,当

39、3MN或80MN抽放效果一般很差。3.2.3.2 邻近层钻孔角度计算钻孔布置原则1)钻孔必须深入到邻近层的卸压带内;2)保持钻孔不受岩压活动影响而中断;3)考虑打钻是否方便。邻近层钻孔合适布置,见图1-33 负。公式 2 中的符号与 1 中符号相反;l钻孔长度, m 。B llLH斜交煤层走向钻孔1.cos1lBtg2.) sin(BHtg3.sinHl垂直煤层走向钻孔与斜交煤层走向钻孔的水平投影的夹角, o);l垂直煤层走向钻孔的长度, m ;B孔底分布距离,m ,由钻孔抽放半径确定;斜交煤层钻孔的角度, o);、H同上; l斜交煤层钻孔长度,m ;垂直煤层走向钻孔与斜交煤层走向钻孔的夹角,

40、o)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 41 页21 / 41 钻孔角度计算 表 1-48)表 1-48 邻近层钻孔角度计算表图示公式参数及符号注释邻近层钻孔开采层Nba1.缓倾斜煤层钻孔角度计算1()NtgNctgbNtgab钻孔与水平线的 夹 角 , 据实测结果,单一钻孔的瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比关系,因此在钻机性能与施工技术水平允许的条件下,尽可能采用长钻孔以增加抽放量和效益。本煤层的倾向长度为 160m,为了达到好的抽放效果,我们把钻孔从进风巷和回风巷顺煤层打入,进风巷打入的钻孔的长度为85m,回风巷打入的钻

41、孔的长度为85m。2.急倾斜钻孔角度计算从开采水平的运输巷道打钻时) 180(bNtg从开采水平的上部回风巷打钻时)(bNtg煤层倾角,o);b 未卸压范围长度,m; 邻 近 层 卸 压角,参见表1-49 a工作面内部煤柱一侧阻碍邻近层卸压的宽度,m;b 煤柱宽,再加10 15m备用;钻孔角度,钻孔的间距与抽放时间2号煤层透气性系数 0.08,根据表四,我们选取钻孔间距为58m。表四钻孔间距选用参考值表煤层透气性系数(m2/(MPa2?d 钻孔间距 (m 备 注10-3 - 先采取卸压增透措施后,才能抽放10-310-2 25 10-210-1 58 10-110 812 10 10 根据抽放

42、条件,我们给定抽放时间为3个月以上。3抽放负压:钻孔抽放负压一般选用 13.326.6kPa(即100200mmHg,但最低不宜小于13kPa层位、岩性、构造等因素综合确定,因地制宜地选用新方法、新工艺,并应符合下列要求:1)岩壁钻孔;宜采用封孔器封孔。2) 煤壁钻孔,宜采用充填材料进行压风封孔。封孔材料应根据具体条件优先选用膨胀水泥、聚氨脂等新型材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下,可选用水泥砂浆或其它封孔材料。封孔材料的选择应符合下列规定:1)穿层钻孔宜采用封孔器封孔。封孔器械应满足密封性能好、操作简单、封孔速度快的要求。2)顺层钻孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可选用膨胀水泥、聚氨酯等新型

43、材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下,亦可选用水泥砂浆或其它封孔材料。性质、裂隙发育程度及孔口负压等因素确定,并应符合下列要求:孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压中等时,封孔长度可取2m3m ;孔口段围岩裂隙较发育、或孔口负压很高时,封孔长度可取4m6m ;在煤壁开孔的钻孔,封孔长度可取5m8m ;采用聚氨酯外的其他材料封孔时,封孔段长度与封孔深度相等;采用聚氨酯封孔时,封孔参数见表3。封孔长度既应保证不吸入空气又应使封孔长度尽量缩短,一般情况下岩孔应不小于 5m ,煤孔应不小于 8m 。经上述分部设计,采煤工作面瓦斯抽放设计详细方案如下:精选学习资料 - - - - - - - - - 名

44、师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 41 页26 / 41 采取本煤层顺层钻孔抽放瓦斯的防突措施,运输巷道、回风巷道内沿煤层向采面进行顺层布置钻孔,在走向方向上每58m 间距根据抽放时间调整)布置一个顺层钻孔进行高负压抽放。2201采面回采前, 2201沿运输巷上帮、回风巷下帮采取施工间距为58m 的倾向顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯防突措施,区域预抽钻孔施工至采面停采线外20M 处,每个钻孔长度大于 85M:瓦斯涌出量 5Q10m3/min ,抽采率应大于 20% ,故本设计要求抽放量应大于0.63m3/min。表2 聚氨酯封孔参数单位为 m 采空区抽采时插管周围应封闭严密

45、,宜减少外部空气漏入,有条件时可设置均压密闭。3.3.3 钻孔封孔质量检查标准:预抽瓦斯钻孔抽放过程中孔口瓦斯浓度不应小于40% ;邻近层瓦斯抽放钻孔抽放过程中孔口瓦斯尝试不应小于30% ;当钻孔封孔质量达不到上代用品标准时,抽放结束后应全孔封实。3.3.4 专用瓦斯抽放巷道的要求专用瓦斯抽放巷道的位置、数量应能达到良好的抽放效果。必须提前掘好巷道,保证有足够的抽放时间,有较大抽放范围。专用于敷设抽放管路、布置钻场、钻孔的瓦斯抽放巷道采用矿井全压通风时,巷道风速不得低于0.5m/s。封孔材料钻孔条件封孔段长度封孔深度聚氨酯孔口段较完整0.8 35 孔口段较破碎1.0 46 精选学习资料 - -

46、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 41 页27 / 41 第四章工作面瓦斯抽放系统4.1 工作面瓦斯抽放设施的配置和布置根据 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范规定具备下列两个条件的矿井,应建立地面永久瓦斯抽放系统;瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2 m3 /min 以上;瓦斯资源可靠,储量丰富,预计瓦斯抽放服务年限五年以上。根据4.1 、4.2 规定,不具备建立地面永久瓦斯抽放系统条件的,对高瓦斯区应建立井下移动泵站瓦斯抽放系统。建立井下移动泵站瓦斯抽放系统时,由企业技术负责人负责组织编制设计和安全技术措施。井下移动泵站瓦斯抽放工程设计

47、可按地面永久瓦斯抽放工程设计的相关内容进行。井下移功瓦斯抽放泵站应安装在瓦斯抽放地点附近的新鲜风流中。抽出的瓦斯必须引排到地面、总回风道或分区回风道;已建永久抽放系统的矿井,移动泵站抽出的瓦斯可直接送至矿井抽放系统的管道内,但必须使矿井抽放系统的瓦斯浓度符合煤矿安全规程第一百四十八条规定。移动泵站抽出的瓦斯排至回风道时,在抽放管路出口处必须采取安争措施包括设置栅栏、悬挂警戒牌。栅栏设置的市置,上风侧为管路出口外推5m ,上下风侧栅栏间距不小于 35 m。两栅栏间禁止人员通行和任何作业。移动抽放泵站排到巷道内的瓦斯,其浓度必须在30 m以内被混合到煤矿安全教程允许的限度以内。栅栏处必须设警戒牌和

48、瓦斯监测装置,巷道内瓦斯浓度超限报警时,应断电、停止瓦斯抽放、进行处理。监测传感器的位置设在栅栏外1 m以内。两栅栏间禁止人员通行和任何作业。井下移动瓦斯抽放泵站必须实行“三专”供电,即专用变压器、专用开关、专用线路。根据 GB50471 2008煤矿瓦斯抽采工程设计规范规定:井下固定瓦斯抽采泵站的位置应选择在稳定、坚硬的岩层中,并宜避开较大的断层、含水层、松软岩层、煤与瓦斯突出煤层,不应受采动影响,并应采用不精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 41 页28 / 41 燃性材料支护。泵站与主要巷道及硐室的安全距离应满足下列

49、要求:1)泵站与井筒、井底车场、主要运输巷道、主要硐室,以及影响全矿井或多个采区通风的风门的法线距离不应低于60m 。2)泵站与行人巷道的法线距离不应低于35m 。3)泵站与地面或上下巷道的法线距离不应低于30m 。泵站硐室应符合下列规定:1)必须采用独立通风。2)必须有两个供人员撤离的安全出口。3)出口应设置向外开启的防火、防爆门。4)泵站内除应设置消防管路系统,还应配备消防器材。筑物及设施的间距,应符合工业企业总平面设计规范的有关规定;瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其它建(构筑物,一般情况下也不得穿过其它管网,当必须穿过其它管网时,应按有关规定采取措施。4.2.2 瓦斯抽放管径选择选择瓦斯管

50、径,可按下式计算:VQ0.1457D 13)式中 D 瓦斯管内径, m ;Q 管内瓦斯流量, m3/min ;V瓦斯在管路中的经济流速,m/s,一般取 V1015m/s。可得:)(4316.015915.411457.01457.mVQD抽采管路壁厚选择:选择管路壁厚可按下式计算: 2dP式中: 管路壁厚 mm );P管路最大工作压力 MPa );d管路内径 mm );容许压力 MPa ),可取屈服极限强度的60;缺少比值时,铸铁管可取 20MPa ,焊接钢管可取 60MPa ,无缝钢管可取80MPa 。管路最大工作取5Mpa,容许压力取 80Mpa, =P*d/2 =5431.6/2 80=

51、13.5mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页,共 41 页31 / 41 第五章瓦斯泵选型5.1 抽放系统管道阻力计算5.1.2 管路摩擦阻力计算计算直管摩擦阻力,可按下式计算:502zDkQ9.8LH 14)式中 H 阻力损失, Pa;L直管长度, m ;Q 瓦斯流量, m3/h ;- D 管道内径, cm ;k0系数,见表 4;D 混合瓦斯对空气的相对密度,见表5。HZ=Pa9792.17495165.1451.02 .1872.187988.015008.9表 4 不同管径的系数K0值通称管径mm 15 20 25

52、32 40 50 K值0.46 0.47 0.48 0.49 0.50 0.52 通称管径mm 70 80 100 125 150 180 以上K值0.55 0.57 0.62 0.67 0.70 0.71 局部阻力可口用估算法计算,一般摩擦阻力的10% 20% 。管路系统长,网络复杂或主管管径较小者,可按上限取值,反之则按下限取值。5.1.2 管道局部阻力计算局部阻力可用估算法计算,一般取摩擦阻力的10%20%。管路系统长,网络复杂或主管管径较小者,可按上限取值,反之则按下限取值。局 部 阻 力 计 算 管 路 局 部 阻 力 损 失 按 直 管 阻 力 损 失15%计 算 )总局部阻力精选

53、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页,共 41 页32 / 41 H局总H直总0.15 Pa总局部阻力损失 1749.97920.15=262.4969Pa 5.1.3 管网总阻力计算:管网总阻力损失H总H直总H局总Pa=262.4969+1749.9792=2018.476Pa表 5 在 0及 105 Pa 气压时的值瓦斯浓度%0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 0.996 0.991 0.987 0.982 0.978 0.973 0.969 0.964 0.960 10 0.955 0.951 0.947 0.94

54、2 0.938 0.933 0.929 0.924 0.920 0.915 20 0.911 0.906 0.902 0.898 0.893 0.889 0.884 0.880 0.875 0.871 30 0.866 0.862 0.857 0.853 0.848 0.844 0.840 0.835 0.831 0.826 40 0.822 0.817 0.813 0.808 0.804 0.799 0.795 0.791 0.786 0.782 50 0.777 0.773 0.768 0.764 0.759 0.755 0.750 0.746 0.742 0.737 60 0.733 0

55、.728 0.724 0.719 0.715 0.710 0.706 0.701 0.697 0.693 70 0.688 0.684 0.679 0.675 0.670 0 .666 0.661 0.657 0.652 0.648 80 0.644 0.639 0.635 0.630 0.626 0.621 0.617 0.6 12 0.608 0.603 90 0.599 0.595 0.590 0.586 0.581 0.577 0.572 0.568 0.563 0.559 100 0.554 5.2 瓦斯泵流量和压力计算5.2.1 瓦斯泵选型确定5.2.1.2规定根据 AQ1027-

56、2006煤矿瓦斯抽放规范,对瓦斯抽放设备有如下要求:5.5.1条:矿井抽放瓦斯设备的能力,应满足矿井抽放瓦斯期间或在抽放瓦斯设备服务年限内所达到的开采范围的最大抽放量和最大抽放阻力的要求,且应有不小于 15的富裕能力。矿井抽放系统的总阻力,必须按管网最大阻力计算,抽放瓦斯系统应不出现正压状态。5.2.1.2 选型原则根据以上规定,瓦斯泵选型原则为:瓦斯泵的流量必须满足矿井抽放期间预计最大瓦斯抽出量的需求;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页,共 41 页33 / 41 瓦斯泵的负压能克服管路系统的最大阻力;具有良好的真空度;抽放

57、设备配备电机必须防爆。5.2.1.3 计算方法瓦斯泵流量计算抽放瓦斯泵流量必须满足抽放系统服务年限之内最大抽放量的需要。xKQ001QZ 15)式中Q抽放瓦斯泵的额定流量,m3/min ;ZQ矿井瓦斯最大抽放总量纯量), m3/min ;2.26 x矿井抽放瓦斯浓度,;20% 瓦斯抽放泵的机械效率,一般取0.8 ;K备用系数, K=1.2。xKQ001QZ=79.28 .02.02 .1372.0m3/min 瓦斯泵压力计算瓦斯抽放泵的压力是克服瓦斯从井下抽放孔口起,经抽放管路到抽放泵,再到释放点所产生的全部阻力损失。K)hhh(hK)hh(h)hh(hKHHH出正钻负局摩出正出局出摩钻负入局

58、入摩出入)( 16)式中 H 瓦斯抽放压力, Pa;入H井下负压段管路全部阻力损失,Pa;出H井上正压段管路全部阻力损失,Pa;K压力备用系数,取K=1.2;入摩h井下负压段管路摩擦阻力损失,Pa;入局h井下负压段管路局部阻力损失,Pa;钻负h井下抽放钻场或钻孔孔口必须造成的负压,Pa;根据经验,对于精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页,共 41 页34 / 41 非卸压煤层可取钻负h13kPa;对于卸压煤层可取钻负h6.7kPa;对于采空区瓦斯抽放,孔口负压不可太高,以免引起采空区煤的自燃;出摩h井上正压段管路摩擦阻力损失,P

59、a;出局h井上正压段管路局部阻力损失,Pa;出正h用户在瓦斯出口所需的正压,Pa;摩h井上、下管路最大总摩擦阻力损失,Pa;局h井上、下管路最大总局部阻力损失,Pa。Pa18134.97131.21000)13000(2012.4761K)hh(h)hh(hKHHH瓦斯抽放泵真空度计算/101325H100i泵 17)式中i 瓦斯抽放泵的真空度,% ;泵H瓦斯抽放泵提供的最大负压,Pa,其值可通过式 ;水环真空压缩机;往复式压气机 ( 只用于地面正压输送瓦斯。表 6 各类瓦斯泵的特点及适用条件类型优点缺点适用条件精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -

60、 - -第 34 页,共 41 页35 / 41 离心式鼓风机1 运转可靠 , 不易出故障 ,2运行平稳 , 供气均匀 , 便于维修 , 保养 , 使用寿命长。3流 量 大 , 最 大 可 达1200m3/min 。1 工作效率低 , 两台并联运转,性能较差。2 相同的功率, 流量, 压力与回转式鼓风机相比,成本高 1.52 倍。1适 用 于 瓦 斯 流 量 大(8001200 m3/min, 负压要求高(400050000Pa的抽放瓦斯矿井。 2 可作为正压鼓风输往用户 , 同时又可作为负压抽出瓦斯。回转式鼓风机1 流量不受阻力变化的明显影响 , 接近一个常数。2运行稳定 , 供气均匀 ,

61、效率高 , 便于保养。3 相同功率 , 流量和压力的瓦斯泵成本只是离心泵的7080% 1 检修工艺复杂 , 机械加工要求较高。 2 运转中噪音大。3 压力高时 , 漏气大 , 磨损较严重。4 转子表面易粘灰尘, 需定期清洗1 因压力改变时流量不变, 故适用于用户要求流量稳定的工艺过程。 2 适用于瓦斯流量大(1600 m3/min,负压高(2000090000Pa 的抽放瓦斯矿井。 3 空气冷却的鼓风机适用于缺水的地方水环式真空压缩机1 真空度高, 且可正压输出。 2 工作水不断带走气体压送时产生的热量, 泵题不会升温发。, 当抽出瓦 斯 浓 度 达 到 爆 炸 界 限时, 也没有爆炸危险。3

62、 结构简单 , 运转可靠 , 平稳 ,供气均匀。 4 将负压抽出和正压输出合二为一, 一般不需另设正压输出设备需要提供工作水1 单机瓦斯抽出量由1.8450 m3/min, 适用范围广 , 煤层透气性低 , 管路阻力大 , 需要高负压抽放的矿井。 2 适用于负压抽出瓦斯。 3 适用于瓦斯浓度经常变化的矿井, 特别适用于浓度变化较大的邻近层抽放矿井往复式压气机1 最大特点是加压能力大,最 大 出 口 压 力 可 达800kPa。 2 流量只与转数成正比 , 而与压力无直接关系1 机械体积大 , 重量大 , 占地多 ,造价高。 2 供气不均匀 , 有冲击震动和脉动。 3 有曲柄 , 联杆装置, 不

63、能直接与电动机连接, 转速低。 4 活塞与气缸经常摩擦,磨损快1 适 用 于 输 出 流 量 不 大 (50 m3/min以 下 , 但 需 要 高 压(400600 , 输 送 瓦 斯 的 矿井。 2 只用于正压输送瓦斯,不能作为负压抽出瓦斯用5.2.1.5 辅助设备抽放管路附属装置及设施安装应符合以下要求:主管、分管、支管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置;抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离( 间距一般为 200m 300m ,最大不超过 500m 应设置放水器;在抽放管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置;抽放管路分岔处应设置控制阀门,阀门规格应与安装地点的管径相匹配;

64、地面主管上的阀门应设置在地表下用不燃性材料砌成,不透水的观察井精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页,共 41 页36 / 41 内,其间距为 500m 1000m 。抽放管路应保持一定的坡度,一般不小于1。在倾斜巷道中,管路应设防滑卡,其间距可根据巷道坡度确定,对28以下的斜巷,间距一般取15m-20m 。抽放管路应有良好的气密性及采取防腐蚀、防砸坏、防带电及防冻等措施。通往井下的抽放管路应采取防雷措施。抽放瓦斯管路必须进行防腐处理,外部涂红色以示区别。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

65、- - - -第 36 页,共 41 页37 / 41 第六章 工作面瓦斯抽放安全技术措施6.1 瓦斯抽放管理矿井瓦斯抽放工作由企业总工程师负全面技术责任,应定期检查、平衡抽放瓦斯工作:负责组织编制、审批、实施、检查抽放瓦斯工作长远规划、年度计划和安全技术措施,保证抽放瓦斯工作的正常衔接,做到“掘、抽、采”平衡。企业行政正、副职负责落实和检查所分管范围内的有关抽放瓦斯工作;企业各职能部门负责人对本职范围内的抽放瓦斯工作负责。抽放瓦斯所需要的费用、材料和设备等,必须列入企业财务、供应计划和生产计划。煤炭企业必须配备专业技术人员,负责瓦斯抽放日常管理,总结分析抽放瓦斯效果,研究和改进抽放技术,组织

66、新技术推广等。6.1.1 瓦斯抽放管理及规章制度抽放瓦斯矿井必须建立健全岗位责任制、钻孔钻场检查管理制度、抽放工程质量验收等相关制度。6.1.2 瓦斯抽放人员配备抽放瓦斯矿井必须建立专门的瓦斯抽放队伍,负责打钻、管路安装回收等工程的施工和瓦斯抽放参数测定等工作。6.1.3 瓦斯抽放技术资料抽放瓦斯矿井必须有下列图纸和技术资料:图纸:1抽放瓦斯系统图;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页,共 41 页38 / 41 2泵站平面与管网 ( 包括阀门、安全装备、检测仪表、放水器等布置图:3抽放钻场及钻孔布置图;4泵站供电系统图。记录:

67、抽放工程和钻孔施工记录;抽放参数测定记录:泵房值班记录。报表:抽放工程年、季、月报表;抽放量年、季、月、旬报表。台账抽放设备管理台账;抽放工程管理台账;抽放瓦斯系统和抽放参数、抽放量管理台账。报告:矿井和采区抽放工程设计文件及竣工报告;瓦斯抽放总结与分析报告。6.1.4 抽放瓦斯管理要求加强瓦斯抽放参数 抽放量、瓦斯浓度、负压、正压、大气压、温度等)的监测,发现问题时,及时处理。抽放量的计算用大气压为101.325kPa、温度为20时标准状态下的数值。“多打孔、严封、综合抽”是加强瓦斯抽放工作的方向。瓦斯抽放矿井应增加瓦斯抽放钻孔量,提高瓦斯管路敷设质量、严密封孔及对多瓦斯源矿井工作面)采用综

68、合抽放方法,以提高抽放效果。永久抽放系统的年瓦斯抽放量应不小于100万m3 ,移动泵站不小于 10万m3。瓦斯抽出率:预抽煤层瓦斯的矿井:矿井抽出率应不小于20% ,回采工作面抽出率应不小于 25% ;邻近层卸压瓦斯抽放的矿井:矿井抽出率应不小于35% ,回采工作面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 38 页,共 41 页39 / 41 抽出率应不小于 45% ;采用综合抽放方法的矿井:矿井抽出率应不小于30% ;煤与瓦斯突出矿井预抽煤层瓦斯后,突出煤层的瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量或将煤层瓦斯压力降至0.74Mpa以

69、下。6.2 井下固定瓦斯抽采泵站井下固定瓦斯抽采泵站的位置应选择在稳定、坚硬的岩层中,并宜避开较大的断层、含水层、松软岩层、煤与瓦斯突出煤层,不应受采动影响,并应采用不燃性材料支护。6.2.1 泵站与主要巷道及硐室的安全距离应满足下列要求:1)泵站与井筒、井底车场、主要运输巷道、主要硐室,以及影响全矿井或多个采区通风的风门的法线距离不应低于60m 。2)泵站与行人巷道的法线距离不应低于35m 。3)泵站与地面或上下巷道的法线距离不应低于30m 。6.2.2 泵站硐室应符合下列规定:1)必须采用独立通风。2)必须有两个供人员撤离的安全出口。3)出口应设置向外开启的防火、防爆门。4)泵站内除应设置

70、消防管路系统,还应配备消防器材。5)应设置完备的照明设施。6.2.2 其他规定硐室的规格尺寸,应符合泵站设备的运输、安装、工艺系统布置及检修的要求。泵站的输出管路宜通过矿井回风系统与地面泵房管路系统或放空管路相连接。当抽采出的瓦斯采用地面直接排空方式时,放空地点应根据矿井抽采系统的具体情况,结合地面的建筑设施确定。放空地点距井口和主要建筑物的距离不应小于 50m ,放空地点附近20m以内严禁堆积易燃物和有明火。在排空管附近应安精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 39 页,共 41 页40 / 41 设避雷装置和防爆炸、防回火等安全装置。

71、6.3 井下移动瓦斯抽采泵站井下移动瓦斯抽采泵站应安设在抽采瓦斯地点附近的全风压通风新鲜风流中,安设位置应满足泵站运输、安装及检修的要求。移动泵站抽出的瓦斯如果不并入矿井固定抽采系统的管道内时,在抽采管路出口应设置栅栏和悬挂警戒牌。栅栏设置的位置,上风侧应为管路出口外推5m ,上、下风侧栅栏间距不得小于35m 。栅栏内严禁人员通行及作业。移动泵站抽出的瓦斯如果排放到地面时,应符合本规范第7.2.6 条的规定。移动泵站抽采的瓦斯在井下应引排到总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷,并应保证稀释后风流中的瓦斯浓度符合现行煤矿安全规程的有关规定。6.4 安全设施及措施抽采容易自燃或自燃煤层采空区的瓦斯,应

72、采取检测一氧化碳浓度和气体温度变化的措施。瓦斯抽采泵站应符合现行国家标准建筑物防雷设计规范GB 50057 的有关规定,并应设置防雷电设施,通往井下的抽采管路应采取防雷电和隔离措施。利用瓦斯时,抽采泵出气侧管路系统必须装设防回火、防回气、防爆炸的安全装置。泵站放空管的高度应超过泵房房顶3m 。抽采管路应采取防腐蚀、防漏气、防砸坏、防带电等措施。瓦斯管线与地面或地下建构)筑物或其他管线的安全距离应大于表8.1.7的规定。表 8.1.7 瓦斯管线与相关设施的安全距离名 称厂房地基)动力电缆水管、水沟热水管铁路电线杆距离 m )5 1 1.5 2 4 2 6.5 矿井瓦斯抽采监测监控系统矿井井上、下

73、抽采瓦斯管路系统应装设监测设备,监测内容应包括抽采管道精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 40 页,共 41 页41 / 41 中的瓦斯浓度、流量、负压、温度。当出现瓦斯浓度过低、负压波动较大时,监测设备应能报警。对有自燃发火煤层瓦斯抽采管路和采空区瓦斯抽采管路,监测设备应能监测一氧化碳的浓度,当一氧化碳浓度超限时,监测设备应能自动报警。矿井瓦斯抽采泵站宜设置自动监控系统,应实时监控抽采瓦斯浓度、负压、流量、泵站设备运行状态参数、环境瓦斯浓度、循环供水、供电、设备开停状态等,同时对泵站设备运行异常、环境瓦斯浓度超限和供水系统发生故障时应报警和进行断电控制。抽采瓦斯监控系统应并入矿井安全监测监控系统。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 41 页,共 41 页

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