瓦斯抽放采课件

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1、 瓦斯抽放监测系统瓦斯抽放监测系统一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成三、抽放监测系统三、抽放监测系统一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述n矿井瓦斯等级矿井瓦斯等级1、低瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量10m3/t，且矿井绝对瓦斯涌出量40m3/min；2、高瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量10m3/t，或绝对瓦斯涌出量40m3/min；3、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井 矿井发生过煤与瓦斯突出现象；4、低瓦斯矿井的高瓦斯区 相对瓦斯涌出量10m3/td，或有瓦斯（二氧化碳）喷出危险的区域；一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述n瓦斯抽放系统的建立条件（任一）瓦斯抽放

2、系统的建立条件（任一）1 1、采煤工作面：、采煤工作面：绝对瓦斯涌出量Q5m3/min，风排瓦斯不合理的；2 2、掘进工作面：、掘进工作面：绝对瓦斯涌出量Q3m3/min，风排瓦斯不合理的；3 3、矿井绝对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量Q Q达到以下条件的：达到以下条件的： A、Q40m3/min； B、年产量1.01.5Mt，Q30m3/min； C、年产量0.61.0Mt，Q25m3/min； D、年产量0.40.6Mt，Q20m3/min； E、年产量0.4Mt，Q15m3/min；4 4、具有煤与瓦斯突出危险的煤层；、具有煤与瓦斯突出危险的煤层；一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述n地面永

3、久瓦斯抽放系统的建立条件（同时）地面永久瓦斯抽放系统的建立条件（同时）1、以上任一条件；2、瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2m3/min以上；3、瓦斯资源可靠，储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限在5年以上；一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述n地面永久瓦斯抽放系统工程设计内容地面永久瓦斯抽放系统工程设计内容1 1、矿井概况、矿井概况 煤层赋存条件、矿井煤炭储量、生产能力、巷道布置、采煤方法及通风状况；2 2、瓦斯基础数据、瓦斯基础数据 瓦斯等级鉴定、矿井瓦斯涌出量、煤层斯压力、含量、矿井瓦斯储量及可抽量、煤层透气性系数与钻孔瓦斯流量及其衰减系数；3 3、抽放方法、抽放方法 抽放钻孔（巷道）布置与抽放工艺

4、参数；4 4、抽放设备、抽放设备 抽放泵、管路系统、监测及安全装置；一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述n地面永久瓦斯抽放系统工程设计内容地面永久瓦斯抽放系统工程设计内容5 5、泵站建筑建筑、泵站建筑建筑 泵房、供电系统、电控设备、供水系统及软化水装置、采暖、避雷系统；6 6、瓦斯利用、瓦斯利用 利用方式和利用量、资金概算；7 7、技本经济指标、技本经济指标 投资概算及工期；8 8、设计文件及相关图纸、设计文件及相关图纸 设计说明书、设备与器材清册、资金概算； 瓦斯抽放系统图、泵站平面与管网布置图（包括阀门、安全装备、检测仪表、放水器等）、抽放钻场及钻孔布置图、泵站供电系统图。一、瓦斯抽放概述一、

5、瓦斯抽放概述n相关概念相关概念1、矿井瓦斯储量矿井瓦斯储量 矿井可采煤层的瓦斯储量受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和；2 2、矿井可抽瓦斯量、矿井可抽瓦斯量 矿井瓦斯储量中在当前技术水平下能被抽出来的最大瓦斯量；3 3、瓦斯抽放率、瓦斯抽放率 抽放瓦斯量占抽排瓦斯总量的百分比。4 4、瓦斯年抽放量及抽放年限、瓦斯年抽放量及抽放年限一、瓦斯抽放概述一、瓦斯抽放概述n瓦斯抽放方法瓦斯抽放方法1、本煤层抽放2、邻近层抽放 抽放受采动影响的上、下邻近煤/岩层；3、采空区抽放 现采空区抽放、老采空区抽放4、综合瓦斯抽放5、未卸压瓦斯抽放（预抽）6、卸压瓦斯抽放一、瓦斯抽放概述一

6、、瓦斯抽放概述n煤层增透方法煤层增透方法1 1、水力压裂、水力压裂 2 2、水力割缝、水力割缝 3 3、深孔预裂爆破、深孔预裂爆破 二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n瓦斯抽放钻场钻孔（巷道）瓦斯抽放钻场钻孔（巷道）1、钻场布置应避开地质构造带和采动影响，尽量利用现有的开拓、准备巷道，以便于封孔和维护。2、穿层钻孔3、顺层钻孔 平行钻孔、斜交钻孔、交叉钻孔；4、高位钻孔5、地面钻孔6、高抽巷道二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n瓦斯抽放管路系统瓦斯抽放管路系统1、抽放管路系统应根据井下巷道的布置、抽放地点的分布、瓦斯利用的要求以及矿井发展规划等因素确定，避免或减少主干管路系

7、统的频繁改动，确保管道运输安装和维护方便。2、抽放管路通过的巷道曲线段少、距离短，管路安装应平直，转弯时角度不应大于50度。3、抽放管路系统宜沿回风巷道或矿车不经常通过的巷道布置；若设于主要运输巷内，在人行道侧其架设高度不应小于1.8m。4、管径要统一，变经时必须设过渡节；5、当抽放设备或管路发生故障的，管路内的瓦斯不得流入采掘工作面及机电硐室内；二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n瓦斯抽放管路系统瓦斯抽放管路系统6、瓦斯抽放管路的管径应按最大流量分段计算，并与抽放设备能力相适应。抽放管路按经济流速为515m/s和最大通过流量来计算管径。7、当采用专用钻孔敷设抽放管路时，专用钻孔直径

8、应比管道外形尺寸大 100mm；当沿竖井敷设抽放管路时，应将管道固定在罐道道梁上或专用管架上。8、抽放管路总阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低负压瓦斯管路阻力公式计算；局部阻力可用估算法什算，一般取摩擦阻力的10209、地面管路布置 尽可能避免布置在车辆通行频繁的主干道旁； 不得将抽放管路和动力电缆、照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内； 抽放管道与地上、下建（构）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。二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放管路附属装置及设施抽放管路附属装置及设施1、主管、分管、支管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置；2、抽放钻场、管路

9、拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离（间距一般为200300m）应设置放水器；3、在抽放管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置；4、抽放管路分岔处应设置控制阀门，规格应与安装地点的管径相匹配；5、地面主管上的阀门应设置在地表下用不然性材料砌成的不透水观察井内，其间距为对5001000m；6、抽放管路应采取防腐蚀、防砸坏、防带电及防冻措施；7、通往井下的抽放管路应采取防雷措施；二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放站抽放站1、站房应建在工程地质安全可靠，靠近公路和水源，且进出管敷设方便的地带。一般设在回风井工业场地内，站房距井口和主要建筑物及居住区不得小于50m。2、站房建筑必须采

10、用不然性材料，耐火等级为二级；站房周围必须设置栅栏或围墙，周围20m范围内禁止有明火；3、抽放站采暖与通风应符合煤炭工业矿井设计规范有关规定，废水、噪声、对空排放瓦斯应符合有关工业卫生规定；4、抽放站应有双回供电线路，泵房内电气设备、照明和其他电气检测仪表均应为矿用防爆型；二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放站抽放站5、抽放站应有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等设施；6、站房附近管道应设置放水器及防爆、防回火、防回水装置；设置放空管及压力、流量、浓度测量装置，并应设置采样孔、阀门等附属装置；7、放空管设置在泵的进、出口，管径应大于或等于泵的进、出口直径，放空管的管口要高出泵房房顶3

11、m以上；二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放站抽放站8、井下移动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；9、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，但矿井抽放系统的瓦斯浓度不低于30%或25%；10、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；二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放设备抽放设备1、瓦斯抽放泵 矿井抽放系统的总阻力必须按管网最大阻力计算，瓦斯轴放设备的能力应满足最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且有不小于15的富裕能力，瓦斯抽放系统不应

12、出现正压状态；2BE1系列水环式真空泵BJWYJ系列移动式瓦斯抽放泵 二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放设备抽放设备2、在一个抽放站内，瓦斯抽放泵及附属设备应至少备用一套；3、干式瓦斯抽放泵吸气侧管路系统必须装设防回火、防回气、防爆炸的安全装置；4、抽放站应有供水系统，站房设备冷却水一般采用闭路循环。给水管路及水池容积均应考虑消防水量，污水应设置地沟排放；5、抽放泵运转时，必须对泵水流量、水温度、轴温度等进行监测监控；二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放设备抽放设备FBQ型防爆防回火器 CF全自动负压放水器 二、瓦斯抽放系统的组成二、瓦斯抽放系统的组成n抽放设备抽

13、放设备CLU128G系列智能涡街气体流量仪 三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n瓦斯抽放监测的一般要求瓦斯抽放监测的一般要求1、地面永久瓦斯抽放系统必须建立瓦斯抽放参数监控系统；2、矿井瓦斯抽放系统必须监测抽放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数，同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等；3、当出现瓦斯抽放浓度过低、一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时，应能报警并使抽放泵主电源断电；4、抽放站内应配置专用检测瓦斯抽放参数的仪器仪表；三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n瓦斯抽放监测的一般要求瓦斯抽放监测的一般要求5、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全措施

14、，包括设置栅栏、悬挂警戒牌；6、栅栏设置的位置：上风侧为管路出口外推5m，上下风侧栅栏间距不小于35m，两栅栏间禁止人员通行和任何作业；7、移动抽放泵站排到巷道内的瓦斯，其浓度必须在30m以内被混合到规程允许的限度以内；8、栅栏处必须设瓦斯监测装置，监测传感器的位置设在栅栏外lm以内，当巷道内瓦斯浓度超限报警对，应断电、停止瓦斯抽放、进行处理；三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n瓦斯抽放监测的一般要求瓦斯抽放监测的一般要求9、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浓度不应小于30%；10、永久瓦斯抽放系统的年瓦斯抽放量不小于100万m3，

15、移动泵站不小于10万m3；11、瓦斯抽出率 预抽：矿井抽出率不小于20%；回采工作面应不小于25%； 邻近层卸压抽放：矿井抽出率不小于35%；回采工作面应不小于45%； 综合抽放：矿井抽出率不小于30%； 煤与瓦斯突出矿井预抽后，突出煤层瓦斯含量应小于始突深度的原始煤层瓦斯含量或其煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n瓦斯抽放监控系统结构瓦斯抽放监控系统结构三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n瓦斯抽放传感器瓦斯抽放传感器1 1、气路参数监测、气路参数监测A、瓦斯浓度：管道高浓度；环境低浓度；B、流量(流速)：超声波涡旋流速（流量）传感器；C、温度传

16、感器D、压力(负压)传感器2 2、水路参数监测、水路参数监测A、水箱水位B、水路压力C、水路温度三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n瓦斯抽放监控内容瓦斯抽放监控内容3 3、设备运行工况监测、设备运行工况监测A、电压和电流传感器：通常从配电柜或控制开关拾取；B、阀门开关或开度传感器C、轴温传感器4 4、环境参数监测、环境参数监测A、甲烷浓度总管进口：总管进口：压力；总出气口：总出气口：浓度、流速、温度、压力；汽水分离器汽水分离器：温度泵组：泵组：温度、电压、电流、阀门开度、阀门开关；高位水箱：高位水箱：高低水位开关；井下测点：井下测点：浓度、温度、压力、流速；三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽

17、放监测系统瓦斯抽放地面设备及测点布置示意图瓦斯抽放地面设备及测点布置示意图三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n控制功能控制功能1 1、抽气量调节、抽气量调节 通过控制“回流控制”阀门的开度，来控制出气口气体的回送量，从而实现抽气量的调节。避免了因电机转速和泵的出力一定的情况下，改变阻力来调节抽气量的不足。2 2、泵出口压力调节、泵出口压力调节 通过调节泵进口阀门的开度，可实现泵组出口压力的平衡，但调节的范围较小。3 3、储气罐调节、储气罐调节A、当储气罐达到预先设定的高度时，打开排空阀门，关闭罐进气阀门；B、当储气罐低于预先设定的高度时，打开罐进气阀门，关闭排空阀门；4 4、气体浓度控制

18、、气体浓度控制当气体的浓度低于预先设定值时，关闭罐进气阀门，打开排空阀门。三、瓦斯抽放监测系统三、瓦斯抽放监测系统n控制功能控制功能5 5、水箱水位调节、水箱水位调节 当水箱水位低于低位时，启动水泵；达到高位时，关闭水泵。6 6、泵出水温度的调节、泵出水温度的调节 根据泵出水的温度，调节其进水量，当超过系统调节范围时，报警、停机。8 8、泵运行控制、泵运行控制 当泵的轴温、电压、电流出现异常时，系统自动报警、停机。7 7、气水分离器水位调节、气水分离器水位调节 通过控制出水阀门的开度来控制水位，当超过正常的调节范围时，系统报警、停机。9 9、环境瓦斯浓度控制、环境瓦斯浓度控制 环境瓦斯浓度超限时，表明抽放系统漏气严重，自动报警。