興達(dá)煤礦1012首采面瓦斯治理設(shè)計(jì)說明書

　　2010年12月10日

　　一、瓦斯涌出量預(yù)計(jì)

　　該面井巷工程于2010年12月開始施工，預(yù)計(jì)2012年3月20日完成，形成采面系統(tǒng)，根據(jù)+1500水平各煤層瓦斯含量及一井瓦斯含量梯度，參照《安全專篇說明書》中各煤層的相對(duì)瓦斯涌出量，按照投產(chǎn)后該面預(yù)計(jì)日產(chǎn)量700噸為計(jì)算基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)得出，該面在回采期間的絕對(duì)瓦斯涌出量在9.57 m3/min左右。

　　二、瓦斯治理

　　1、1012系統(tǒng)的通風(fēng)方式

　　根據(jù)1012井巷布置情況。決定1012的通風(fēng)系統(tǒng)采用U型通風(fēng)系統(tǒng)，即1012運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)，1012回風(fēng)巷回風(fēng)的通風(fēng)方式。

　　2、配風(fēng)量的計(jì)算

　　(1)、 1012工作面風(fēng)量計(jì)算

　　根據(jù)工作面柔眼支架的大小，預(yù)計(jì)工作面的斷面在4.8平方米左右，按照《規(guī)程》第101條規(guī)定工作面的最高允許風(fēng)速為4 m/S，則最大可配風(fēng)量為：

　　Q=S×V

　　=4.8×4×60 m3/min

　　=1152 m3/min

　　式中： Q——工作面最大可配風(fēng)量：m3/min

　　S——工作面斷面：m2

　　V——工作面最高允許風(fēng)速：m/min

　　(2)、 1012回風(fēng)巷風(fēng)量計(jì)算

　　根據(jù)現(xiàn)在掘進(jìn)的1012回風(fēng)巷的斷面S=6.6 m2

　　計(jì)算專用回風(fēng)巷的最大可配風(fēng)量：

　　Q=S×V

　　=4.8×4×60 m3/min

　　= 1152m3/min

　　式中： Q——工作面最大可配風(fēng)量：m3/min

　　S——工作面斷面：m2

　　V——工作面最高允許風(fēng)速：m/min

　　3、風(fēng)排瓦斯量的計(jì)算：

　　根據(jù)1012回風(fēng)巷的配風(fēng)量，按照《規(guī)程》第169條規(guī)定：專用排瓦斯巷的最大允許瓦斯?jié)舛葹?%，則該面風(fēng)排瓦斯量為：

　　q排 =Q×2.5%÷K

　　=1152×0.01÷1.3

　　=8.86m3/min

　　2、瓦斯抽放：

　　一、抽放泵能力校核：

　　根據(jù)《規(guī)程》第145條規(guī)定，1012工作面必須建立瓦斯抽放系統(tǒng)。其瓦斯抽放量為瓦斯涌出總量減去風(fēng)排瓦斯量，即

　　q抽=q總-q排

　　= 9.57-8.86m3/min

　　=0.71 m3/min。

　　興達(dá)煤礦現(xiàn)有2臺(tái)2BE3-420型瓦斯抽放泵,其中:一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)、一臺(tái)備用。2BE3-400型瓦斯抽放泵2臺(tái)，其中一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)、一臺(tái)備用。根據(jù)1012采面原始瓦斯含量，預(yù)計(jì)1012的瓦斯抽放量。

　　2BE3-42型瓦斯抽放泵的額定流量為180 m3/min。單臺(tái)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其流量約在75 m3/min左右。取其平均抽放濃度35%計(jì)算，則最大純瓦斯抽放量為：

　　Q =75×35%

　　=26.25 m3/min

　　2BED-420型瓦斯抽放泵的額定流量為180 m3/min。1臺(tái)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其流量約在180 m3/min左右。取其平均抽放濃度30%計(jì)算，則最大純瓦斯抽放量為：

　　Q =180×35%

　　=63m3/min

　　1012采面的最大抽放量為：

　　53+26.25=89.25 m3/min大于85.18 m3/min。

　　故興達(dá)煤礦現(xiàn)有的抽放系統(tǒng)能夠滿足1012工作面生產(chǎn)期間的需要。

　　二、抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)興達(dá)煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)的情況，在1012的抽放系統(tǒng)布置為高、低負(fù)壓抽放系統(tǒng)各一套。

　　1、低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)

　　(1)、管路計(jì)算：1012低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)的管路布置在1012回風(fēng)巷，將抽放管埋入采空區(qū)，抽出采空區(qū)瓦斯。

　　D=0.1457×(Q/V)0.5

　　=0.1457×(184.56/20)0.5

　　=0.443m

　　式中：D——瓦斯抽放管的管徑

　　Q——瓦斯抽放管的流量：參照1012工作面的瓦斯含量分析，預(yù)計(jì)1012的低負(fù)壓瓦斯抽放量約占總抽放量的20%。

　　即85.18×20%=17m3/min，抽放濃度按30%考慮，則Q=17m3/min÷20%=34m3/min。

　　V——管內(nèi)流速：取V=20m/min。

　　根據(jù)以計(jì)算：選擇1012的低負(fù)壓瓦斯抽放管為12寸管，其內(nèi)徑為12×25=300mm。

　　(2)、管路布置：

　?、?、在1012回風(fēng)巷，抽放主管前端埋入采空區(qū)，抽出采空區(qū)瓦斯。另外，主管路上每隔50米安設(shè)一個(gè)三通、三通上加閘閥，閘閥上連接一根12寸邁步管，邁步管伸進(jìn)揉眼架子內(nèi)進(jìn)行抽放上隅角瓦斯。

　　②、管路在1012回風(fēng)巷內(nèi)為12寸管，在與主管路合岔時(shí)直接接到330瓦斯管上來。

　　2、高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)

　　1012高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)在1012運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷各布置一趟管路，其中1012運(yùn)輸巷的高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)主要用于本煤層瓦斯抽放，1012回風(fēng)巷的高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)主要用于鉆場(chǎng)(大直徑瓦斯抽放孔)的瓦斯抽放。

　　3、1012運(yùn)輸巷的高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)

　　(1)、管路計(jì)算：

　　D=0.1457×(Q/V)0.5

　　=0.1457×(68/25)0.5

　　=0.24m

　　式中：D——瓦斯抽放管的管徑

　　Q——瓦斯抽放管的流量：參照1012工作面的瓦斯含量分析，預(yù)計(jì)1012的本煤層瓦斯抽放量約為抽放總量的40%。

　　即Q=85.18×40%

　　=34m3/min

　　抽放濃度按25%考慮，則Q=34m3/min÷25%=136 m3/min。

　　V——管內(nèi)流速：取V=25 m/min。

　　根據(jù)以計(jì)算：選擇1012的高負(fù)壓運(yùn)輸順槽的瓦斯抽放管為10寸管，其內(nèi)徑為10×25=250mm。

　　(2)、1012本煤層瓦斯抽放鉆孔布置：

　　在1012運(yùn)輸巷內(nèi)，每隔1.5米施工1個(gè)本煤層鉆孔，鉆孔為平行孔，平行煤層傾角(與1012運(yùn)輸巷垂直)

　　(3)1012本煤層瓦斯抽放管路布置：

　?、?、在1012運(yùn)輸巷內(nèi)，布置一趟10寸瓦斯抽放管作為主管路，主管路上每隔18米布置一個(gè)三通上面加閘閥控制。

　?、凇⒃谌ㄉ线B接一根6寸邁步管，邁步管上面每隔1.5米用4分鐵管焊接1個(gè)三通，用于本煤層鉆孔的瓦斯抽放。

　　三、瓦斯抽放管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　高負(fù)壓抽放：1012運(yùn)輸巷迎頭及本煤層抽放→集中回風(fēng)石門→回風(fēng)斜井→11回聯(lián)巷→瓦斯抽放管子道→行人斜井→地面抽放泵。

　　低負(fù)壓：采空區(qū)埋管→1012回風(fēng)巷→1575回風(fēng)石門→回風(fēng)斜井→11回聯(lián)巷→瓦斯抽放管子道→行人斜井→地面抽放泵。

　　附：1012鉆孔設(shè)計(jì)圖