幺公营煤矿瓦斯抽放系统资料.doc

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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。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。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，掘进工作面瓦斯来源主要为本煤层中瓦斯，根

2、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。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%。3、矿井瓦斯抽放量预测本设计采用开采层顺层钻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

3、斯抽放量Q抽：Q抽＝Q绝×q抽＝5.16×0.3=1.548m3/min式中：Q绝—绝对瓦斯涌出量，m3/min；Q抽—矿井瓦斯抽放量，m3/min；q抽—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。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：Q＝Q抽/C＝1.548/0.3＝5.16m3/min式中：Q—瓦斯管内混合瓦斯流量，m3/min；　Q抽—瓦斯管内纯瓦斯流量，即矿井瓦斯抽放量，m3/min；　C—瓦斯管路内瓦斯浓度

4、，取为30%。＝＝0.105m式中：D—瓦斯管干管内径，m；Q—瓦斯管内混合瓦斯流量，m3/min；V—瓦斯管内流速，m/s，一般取10～15m/s，本设计取10m/s。抽放管路选择：干管管径为200mm的无缝钢管,分管管径150mm的无缝钢管，支管管径为80mm的无缝钢管。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＝1－0.446×30%＝0.8662式中：△—瓦斯管路中的瓦斯比重；　C—瓦斯管路内瓦斯浓度

5、，取为30%。＝＝466Pa＝9.8×＝124Pa式中：L—瓦斯管路长度，干管长度1300m，分管长度800m；　　　Q＝5.16m3/min＝5.16×60m3/h＝309.6m3/h；　　　Q抽＝1.548m3/min＝1.548×60m3/h＝92.88m3/h；　K—系数，根据管径选择分别为0.71；0.62；　D—瓦斯管道内径，分别为20cm和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H摩=1.2h摩=1.2×（466＋124）=708Pa4）瓦斯泵压力及流量的计算（1）瓦斯泵压力

6、瓦斯泵压力按下式计算：　　　H泵＝1.2（H摩＋H吸＋H排）＝1.2×（708＋15000＋5000）＝24849.6Pa＝24.85KPa式中：H泵—瓦斯泵总负压，kPa；　H吸—要求孔口抽放负压，取15000Pa；H排—瓦斯泵瓦斯排放管出口的正压，取5000Pa。（2）真空度计算ηc＝×100％＝（24.85／101.3）×100％＝24.53％（3）瓦斯泵流量瓦斯泵流量按下式计算：　　　Q泵=∑QK/（Cη）=1.548×1.2/（0.3×0.8）=7.74m3/min=464.4m3/h式中：Q泵—瓦斯泵的额定流量，m3/min；∑Q—瓦斯泵在

7、抽放期间内，同期最大纯CH4抽放量，m3/min；K—综合备用系数，一般取1.2；η—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。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。第一节矿井瓦斯抽放一、矿井年抽放量及抽放年限1、矿井瓦斯储量及可抽量(

8、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<