瓦斯抽放设计课程设计

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1、华北科技学院瓦斯抽放设计目录第一章工作面概况1第一节采区位置范围、地质条件1第二节煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数1第三节采区和工作面巷道布置、采煤方法1第二章瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证1第一节煤层瓦斯储量计算1第二节工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证2第三章煤层瓦斯抽放方法设计3第一节抽放方法的比较和选择3第二节抽放钻孔参数确定4第三节绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图4第四章工作面瓦斯抽放系统5第一节工作面瓦斯抽放设施的配置和布置5第二节抽放管路的计算和选择5第五章瓦斯泵选型6第一节抽放系统管道阻力计算6第二节瓦斯泵流量和压力计

2、算7第三节瓦斯泵选型确定7第六章工作面瓦斯抽放安全技术措施89华北科技学院瓦斯抽放设计摘要： 抽采瓦斯变废为宝，预防瓦斯超限、确保矿井安全。当矿井、采煤工作面、采区等瓦斯浓度较低，无法用抽采的方法抽采瓦斯时，可以用通风方法将瓦斯冲淡到《煤矿安全规程》规定的浓度以内；当开采解放层并且具有抽采瓦斯系统的矿井，应抽采被解放层的卸压瓦斯。抽采近距离解放层的瓦斯，可减少卸压瓦斯涌入解放层工作面和采空区、保证解放层安全顺利的回采；抽采远距离被解放层的瓦斯，可以扩大解放范围与程度，并于事后在被解放层内进行掘进和回采时，瓦斯涌出量会明显减少。对于无解

3、放层可以抽采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施；开发利用瓦斯资源，保护大气环境，变害为利。关键词：瓦斯储量计算、抽放方法、抽放系统、泵选型、技术措施第一章工作面概况第一节采区位置范围、地质条件本煤采区开采某煤层（2号），煤层厚度为5m；赋存稳定，倾角为15°顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，上覆1号煤层50m，煤厚2m。本区域本区有小断层，对开采影响不大。工作面走向长度1500m、倾向长度120m，停采线至回风上山距离150m，采区回风上山长度1800m。局部弯头长度100m，工作面日产量3000t。第二节煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参

4、数（1）煤层瓦斯参数1号煤层瓦斯含量为12m3/t.r，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%；2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t.r，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%。（2）抽放瓦斯参数2号煤层透气性系数λ＝0.0276（m2/MPa2.d)，如用未卸压长钻孔预测抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽和量为0.01m3/min·hm。第三节采区和工作面巷道布置、采煤方法采用走向长壁全部跨落顶板管理法，工作面后退式倾斜一次开采，巷道布置如图1所示。9华北科技学院瓦斯抽放设计第二章瓦斯储

5、量计算、抽放瓦斯必要性论证第一节煤层瓦斯储量计算根据已知条件：2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t.r，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%； 1号煤层瓦斯含量为12m3/t.r，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%。可以得到原始瓦斯含量，公式如下：式中：Q原——矿井原始瓦斯含量，m³/t;Q可燃基——可燃基瓦斯含量，m³/t.r;Mad——水分；Ad——灰分。可得：可采层瓦斯储量：式中：Q原2——2号煤原始瓦斯含量，m³/t；L——2号煤工作面走向长度，m；H——煤层厚度，m

6、；D——2号煤倾向长度，m；ρ——2号煤的密度，t/m³。可得：=9.292×1500×5×120×1.32=1104（万t）第二节工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证(1)工作面可抽放量计算相对瓦斯涌出量q可由以下公式求得：式中：WC——可燃基残存量，m³/t可燃基残存量可根据表2-1查取表2-1q=9.292-3.2×(100-1.2-18)/100=6.70649华北科技学院瓦斯抽放设计可采抽瓦斯总含量W可：W可=q×L×H×D×ρ=6.7064×1500×5×120×1.32=7967203.2（m³）预抽纯量Q纯:Q纯=

7、W可/(24×60×330)=16.766(m³/min)抽放量Q:Q=Q纯/0.4=41.915(m³/min)（2）瓦斯抽放的必要性可行性论证1.抽放瓦斯的必要性根据供风量为1500m³/min,工作面瓦斯浓度按0.6％计算风排瓦斯量Qp=Q×C=1500×0.6/100=9m3/min。而工作面绝对瓦斯涌出量为16.766m3/min，如不可抽放瓦斯，则工作面的瓦斯浓度将超限，尚需抽放瓦斯量＝QCH4-Qp=16.766-9=7.766m3/min工作面瓦斯浓度才能维持0.6％2.抽放的可行性本煤层瓦斯抽放的可行性是指在自然透气

8、条件下进行预抽的可能性，衡量本煤层瓦斯预抽可行性指标有三个：煤层透气性系数（λ），钻孔瓦斯流量衰减系数（α）和百米钻孔瓦斯极限抽放量衰减系数（Qj）。按λ、α和Qj判断本煤层瓦斯抽放可行性标准如表2-2示。表2-2本煤层