矿井瓦斯防治理论与技术课设

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1、《瓦斯防治技术》课程设计专业安全工程姓名***学号0234131**课程名称瓦斯防治技术指导教师黄战峰田好敏万祥云市政与环境工程学院2017年01月目录1设计目的12技术条件和主要参数：12.1地质条件12.2主要瓦斯参数12.3通风方式及风量12.4采煤方法及巷道布置12.5已知抽放瓦斯参数23瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证33.1煤层瓦斯储量计算33.1.1煤层瓦斯储量计算33.2抽放必要性可行性论证43.2.1瓦斯抽放的必要性43.2.2瓦斯抽放的可行性73.3工作面可抽瓦斯量73.3.1瓦斯抽放率74煤层瓦斯抽放方法设计94.1抽放方法的比较和选择94.1

2、.1一般规定94.1.2抽放方法选择104.2抽放钻孔参数确定134.2.1主要参数的确定134.3绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图145综采工作面瓦斯抽放系统155.1工作面瓦斯抽放设施的配置和布置155.2抽放管路的计算和选择155.2.1管道内径计算155.2.2管道材料及壁厚166瓦斯泵选型176.1抽放系统管道阻力计算176.1.1抽放阻力计算176.1.2局部阻力损失计算186.1.3抽放系统总阻力计算186.2瓦斯泵流量和压力计算186.2.1瓦斯泵流量计算186.2.2瓦斯泵压力计算196.2.3瓦斯泵选型确定197工作面瓦斯抽放安全技术措施197.1

3、应根据实际情况制定出如下安全措施197.2井下移动抽放瓦斯泵站应遵从以下要求207.3地面抽放瓦斯站安全措施20参考文献22附图231设计目的通过课程设计加深对《瓦斯防治技术》和其它课程所学专业理论知识的理解。综合应用理论解决实际问题，培养学生计算、绘图和设计的能力为毕业设计奠定基础。2技术条件和主要参数：2.1地质条件本采区开采煤层厚度为4.8~5.2m，平均厚度为5m；赋存稳定，倾角为2~5°顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，距开采层8~10m，顶部位上邻近层，该煤层在本区域内厚度0~0.4m为不可采煤层。本采区内有小断层，对开采影响不大。2.2主要瓦斯参数本工作面

4、位于标高-650水平，为矿井开采第三水平，煤层瓦斯含量为，煤的密度为1.45t/m3，有突出危险，经预测工作面绝对瓦斯涌出量QCH4为17m3/min。2.3通风方式及风量采区采用抽出式内，回风由采区主要扇风机排出地面，经计算工作面供风量为1500m3/min。2.4采煤方法及巷道布置采用走向长壁全部跨落顶板管理法，工作面后退式倾斜分层开采，上分层采用综合机械化采煤，采高为2.8m采用两班采煤，一班抽放瓦斯，工作面日推进度为3m，下分层采高为2.2m。巷道布置如图1所示。2477图1巷道布置平面图2.5已知抽放瓦斯参数经实测煤层透气性系数λ＝1.2（m2/MPa2.

5、d)，如用未卸压长钻孔预测抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为0.01m3/min•hm；如用卸压浅孔抽放瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为1.0m3/min•hm，同时λ值提高到120（m2/MPa2.d)；如用卸压长钻孔预测抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽放量为0.05~0.1m3/min•hm；学生可根据以上测定的抽放参数选择抽放方法。（1）卸压浅孔抽放时，抽放影响半径为1.0m，钻孔所需要的抽放孔口负压为12KPa，边采煤边抽放瓦斯。（2）未卸压长钻孔抽放：钻孔抽放半径为2m，钻孔孔口需负压为20KPa，掘进期间边掘进边抽放瓦斯。（3）卸压长钻孔抽放，钻孔抽放影响半径为2.5

6、m，钻孔孔口需要负压为20KPa，边采煤边抽放。243瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证3.1煤层瓦斯储量计算3.1.1煤层瓦斯储量计算1.按煤层全厚计算（即煤层全厚）   式中：W1—煤层瓦斯储量,万m3；    k1—围岩瓦斯储量系数可取1.1~1.3；    k2—不可采邻近煤层瓦斯储量系数,可取1.2~1.4；Ai—第i可采煤层煤炭地质储量,万吨；    Xi—第i可采煤层平均瓦斯含量,m3/t。由于储量的计算关系到生产和瓦斯抽放的准确性，因此，在选择K1、K2修正值时选取中间数值，即：K1=1.2，K2=1.3;采煤层煤炭地质储量，（万吨）A=1500×20

7、0×5×1.45=217.5万吨瓦斯总储量W1=1.2×1.3×(1500×200×5×1.45×10)=3393万m32.按采高计算：    式中:W2－按采高计算煤层瓦斯储量，万m3；    Xi—第i可采煤层平均瓦斯含量,m3/t。；   Ai－采面长度（m)×采面走向长（m)×采高（m)×煤的密度（t/m3）上分层采高2.8m，煤层瓦斯储量：W2=1.2×1.3×1500×200×2.8×1.45×10×10-4=1900.08万m324下分层采高2.2m，煤层瓦斯储量：W2＝1.2×1.3×200×1500×2.2×1.45×10×10-4＝1492.