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1、瓦斯抽采课程设计专业班级:学号:姓名：指导教师：摘要-1-第1章某矿井工作面概况及保护层分析-2-1.1工作而概况-2-1.2保护层分析-2-1.2.1保护层消突原理-3-1・2・2保护范围确定-3-第2章瓦斯抽采设计-6-2・1保护区域卸压瓦斯抽釆方案-6-2.1.1保护区域底板岩巷布置-7-2・1・2保护区域抽放钻场布置-8-2.1.3保护区域抽放钻孔布置-8-2.2未保护区域瓦斯抽采方案-9-2.2.1未被保护区域抽放钻场的布置-9-2.2.2未被保护区域抽放钻孔的布置-9-第3章瓦斯抽采系统的选型-10-3.1瓦斯管路-10-3.1.1瓦斯管管径一10
2、—3.1.2瓦斯管管材—10—3.2管路阻力计算-11-3.2.1摩擦阻力-11-3.2.2局部I5H.力~11~3・2.3管网总阻力-11-3・3抽采泵选型-12-3.3.1瓦斯泵流量计算-12-3.3.2抽采瓦斯泵压力_12-3.3.3抽采瓦斯泵真空度-12-3.4抽米瓦斯泵确定一13-第4章矿井瓦斯利用-13-瓦斯抽采设计摘要《矿井瓦斯抽采》课程设计是学生学习该课程理论学习结束后进行的一项实践教学环节，是课程体系的主要组成部分。其目的是通过课程设计加深对《矿井瓦斯抽采》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
3、能力为毕业设计奠定基础。根据课程设计大纲的要求,计算下保护层开采的垂向距离的有效性，同时计算单个工作面的倾向和走向保护范围大小，选择合适的井下被保护层卸压瓦斯抽采手段，设计瓦斯抽采参数，布置钻场、钻孔。选择合适管径，计算管道摩擦阻力和局部阻力。计算抽放泵最大压力、真空度和额定功率，并给出合适的选型。第1章某矿井工作面概况及保护层分析1.11作面概况已知煤层A和煤层B,煤层倾角12°,煤层A厚2.6m,为突出煤层；煤层B厚2.8m,无煤与瓦斯突出危险性。A煤层与B煤层距离为75m,A煤层和B煤层工作面均设计走向长1500m,面长120nio图IT煤层概况矿井仅该
4、一个工作面回采，采用抽采的工作面也只有A工作面，抽采瓦斯的绝对量为30m7min,抽放浓度为30%,管路长度按照2000m计算，按摩擦阻力的15%计算。假设抽放管口负压为15KPa,用户所需正压为5KPa,抽放负压不均衡系数取1.2,瓦斯泵机械功率为80%,抽放泵口浓度为30%,抽放系数取2。1.2保护层分析所谓保护层，即为降低高瓦斯煤层的瓦斯含量或消除邻近煤层的突出危险性而先开采的煤层或岩层，该煤层或岩层无突出危险或突出危险性小。位于高瓦斯煤层或突出危险煤层上方的保护层称为上保护层，位于下方的称为下保护层。由于保护层的采动作用并同时抽采卸压瓦斯，使邻近的高瓦
5、斯或突岀危险煤层的危险区域转化为低瓦斯煤层或无突出危险区。1.2.1保护层消突原理保护层开采后，采场周围的煤岩体发生移动、变形，使得煤岩体的应力场，裂隙场发生重新分布。在采空区顶底板内的一定范围内地应力降低，出现卸压效果，处于顶底板内的煤层发牛膨胀变形，煤层透气性呈数百至上千倍的增加，煤层瓦斯解吸流动加强，这是保护层开采技术应用的理论基础。图1-2保护层开采消突原理图1.2.2保护范围确定保护范围是指保护层开采并同时抽采被保护层卸压瓦斯后，在空间上使突出危险性煤层的突出危险区转变为无突出危险区域的有效范围，包括沿倾斜方向、走向方向和层间垂向三个方向的保护范围。
6、保护层的保护作用随层间距的增大而减小，达到某一临界距离时，保护作用已不明显，该临界距离称之为有效层间距。B煤层与A煤层垂距为H二75m,煤层倾角为12°,属于缓倾斜煤层。由保护层与被保护层之间的最大保护垂距可得缓倾斜和倾斜煤层的最大保护垂距为VlOOm,所以该煤层采用下保护层开采保护有效。1、沿倾向的保护范围在被保护层屮，沿倾斜方向的保护范阖可按卸压角划定。卸压角的大小与煤层倾角、煤系地层的岩石力学性质等因素有关，但主要取决于煤层倾角。应根据矿井实际考察结果确定其卸压角。保护层工作面沿倾斜方向的保护范围如图1-3。A——保护层；B——被保护层；C——保护范围边
7、界线图1-3保护层工作面沿倾斜方向的保护范围对暂无实测数据的矿井，可参照表1-1确定。表1-1保护层沿倾斜方向的卸压角煤层倾角W(°)卸压角6/(°)5：&&&0808075751077837575207387/O75306990777040659080705070908070607290807070729080728073907875907530/080B煤层的工作面倾向长度为120m,保护层开采方式为下保护层开采，煤层倾角为12°,利用插值法可得51=76.2°,52=83.8°,由图1-3可以计算出被保护层A煤层的有效卸压范围：厶倾向=12°-[75F(
8、tan76.2°———]=93.5加t
