河南理工大学瓦斯抽采课程设计
彭教授河南理工大瓦斯抽采研究说明
河南理工大在瓦斯抽采方面现有的基础条件和技术研究情况一、河南理工大学情况河南理工大学是一所历史较长的高等学校，具有博士、硕士、学士三级学位授予权，是河南省重点支持建设的骨干高校之一。
河南理工大学从事瓦斯地质研究已有30余年的历史，是瓦斯地质研究的主要开创者。
自1997年以来先后承担了国家“六五”～“十一五”重大科技攻关项目及子课题。
先后在30个矿区近百个矿井开展过瓦斯地质规律和瓦斯突出区（带）预测研究。
2006年被国家安全生产监督管理局认定为国家安全生产检测检验甲级资质单位，成为全国四个具有煤与瓦斯突出鉴定资质的单位之一，国家级“瓦斯地质与瓦斯治理重点工程实验室”已于2010年元月由国家科技部正式批复。
二、河南理工大学在松软煤层打钻和瓦斯抽采方面研究情况1、松软煤层打深孔研究与试验平顶山十矿1997年；2、鹤壁瓦斯抽放示范工程（主要在松软煤层打钻）鹤壁六矿2003年；3、突出煤层放顶煤开采瓦斯抽放研究与实施（主要在松软煤层打钻）鹤壁十矿 2003年；4、提高矿井瓦斯抽放关键技术研究与实施（其中有一段为瓦斯喷孔和卡钻）潞安常村矿 2006年11月-2007年9月；5、松软煤层打钻喷孔、卡钻技术研究；潞安余吾煤业2010年7月-20011年五月——以上课题由彭立世主持6、螺旋钻杆研究试验 2009年河南主持孙玉林；7、防瓦斯喷孔孔口装置2009年淮南主持朱建安；河南理工大学从事瓦斯抽采研究的有十多名教授和副教授，自02年－09年承担研究课题近50个，研究的范围包括：瓦斯抽放可行性论证、抽放效果评价，抽放系统优化、抽放参数优化、瓦斯抽放系统设计、抽放设计，煤层边掘边抽技术，提高坚硬煤层瓦斯抽放率的研究等。
研究的地区在河南省有：鹤壁、平顶山、郑州、义马、新密、安阳和伊川。
在山西省：晋城、潞安、东山、阳城、沁和能源、泽洲海天。
在重庆、贵州和湖南也有抽放方面的课题。
三、在余吾煤业公司开展的瓦斯抽采课题（彭立世主持）课题的总目标为“高瓦斯单一难抽煤层工作面瓦斯抽采率达标综合技术”。
瓦斯抽放课程设计
河南理工大学灾害防治技术课程设计2010/12/20前言《矿山安全技术》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《矿山安全技术》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。
32101工作面开采戊9-10煤层，煤层厚度为4.8－平均厚度为5m；一矿戊9-108～10m，赋存稳定，倾角为2～5°。
顶板为砂质泥岩，岩层不很致密，距戊9-10煤层，该煤层在本区域内厚度0～0.4m为不可采煤层。
本区域有小断顶部为戊8层，对开采影响不大。
编制设计方案的依据（1）《矿井抽采瓦斯工程设计规范》MT5018-96中华人民共和国煤炭工业部；（2）《矿井瓦斯抽采管理规范》1997中华人民共和国煤炭工业部；（3）《煤矿安全规程》(2006)国家煤炭安全监察局；（4）《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社；（5）《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）中华人民共和国安全生产行业标准；（6）《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027-2006）中华人民共和国安全生产行业标准；目录第一章综采工作面概况----------------------------------------------------------- 3 第一节采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图-------------------- 3 第二节煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数-------------------------------------- 4 第三节采区和工作面巷道布置、采煤方法-------------------------------- 4 附：综采工作面巷道布置范围-------------------------------------------------- 5 第二章瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证------------------------------ 5 第一节煤层瓦斯储量计算----------------------------------------------------- 7 第二节工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证----------------- 7 第三章煤层瓦斯抽放方法设计 ------------------------------------------------ 8第一节抽放方法的比较和选择 ------------------------------------------------ 8 第二节抽放钻孔参数确定------------------------------------------------------- 9 第三节绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图----------------------- 9第四章综采工作面瓦斯抽放系统 --------------------------------------------- 10 第一节工作面瓦斯抽放设施的配置和布置 --------------------------------- 10 第二节抽放管路的计算和选择 -------------------------------------------------- 11 第五章瓦斯泵选型 --------------------------------------------------------------- 12第一节抽放系统管道阻力计算 ------------------------------------------------ 12 第二节瓦斯泵流量和压力计算 ------------------------------------------------ 13 第三节瓦斯泵选型确定 ----------------------------------------------------------- 14 第六章工作面瓦斯抽放安全技术措施 --------------------------------------- 14第一章综采工作面概况第一节采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图地质条件本采区开采戊9-10煤层，煤层厚度为4.8－平均厚度为5m；赋存稳煤层，距戊定，倾角为2～5°。
瓦斯抽采--开题报告
河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告
题目名称
XXX煤矿瓦斯抽放系统设计
学生姓名
专业班级安全工程08-源自1班学号一、选题的目的和意义：
1、大学四年我们已经学习了很多煤矿方面的专业知识，如《煤矿开采学》、《煤矿地质学》、《瓦斯地质学》、《通风安全学》、《瓦斯灾害防治》、《井巷工程》，通过本次毕业设计我们可以把所学的知识系统的运用到实际中去，有助于提高我们独立思考、分析、解决问题的能力；同时通过此次毕业设计，能促使我们进一步了解目前煤矿生产和安全现状，熟悉矿井生产的各个环节，从而为将来工作做准备。
周序号
工作内容
时间
1
第一章 矿井概况
3.26~4.1
2
第二章 矿井瓦斯赋存情况
4.2~4.8
3
第三章 瓦斯抽放的可行性与必要性的论证
4.9~4.15
4
第四章 抽放方法
4.16~4.22
5
第五章 瓦斯抽放管路系统及设备选型
4.23~4.29
6
第六章 经济概算
4.30~5.6
7
第七章 安全技术措施
5.7~5.13
1、查阅收集的相关资料，熟悉该矿的基本情况：井田概况、井田地质特征、矿井开拓、开采概况、矿井通风系统概况，重点掌握该矿的3#煤层瓦斯基本参数，矿井瓦斯储量、矿井可抽瓦斯量及可抽期。
瓦斯课程设计---矿井瓦斯抽采系统管路选择及阻力计算
《矿井瓦斯防治技术》课程设计题目：矿井瓦斯抽采系统管路选择及阻力计算一、瓦斯防治的目的和意义······················二、采面概况······························三、13号煤层抽放难易程度判段·······························四、不同巷道抽采量与平均浓度·······························五、瓦斯抽放管径选择·································六、管路摩擦阻力计算·································七、瓦斯抽放管路布置图（附图一）······························课程设计的目的和意义目的：了解煤矿瓦斯灾害特征及机理。
河南理工大学矿井开采课程设计概要
目录第一章采区巷道布置 (3第一节采区储量与服务年限 (31、采区生产能力。
2、采区的设计可采储量;3、采区的服务年限;4、验算采区采出率。
第二节采区内的再划分 (61、采煤工作面长度;2、采区内的区段数目;3.工作面生产能力;4、采区内采煤工作面数目及工作面接替顺序。
第三节确定采区内准备巷道布置及生产系统 (81、采区所需开拓巷道的完善2、方案技术分析与经济比较3、回采巷道布置方式分析4、通风系统简图5、上、下部车场选型。
第二章采煤工艺设计 (10第一节采煤工艺方式的确定 (101、采煤方法设计2、采煤机的选用3、采煤4、装煤5、运煤6、支护7.处理采空区第二节工作面合理长度的验证 (131、煤层地质条件2、工作面生产能力3、运输设备及管理水平4、顶板管理及通风能力5、工作面长度确定第三节采煤工作面循环作业图表的编制 (151.工作面布置图、循环作业图、劳动组织表、技术经济指标表2.工种及出勤人数六、图纸设计 (191.采煤工作面层面布置图(1:502.采区准备巷道布置平面图(1:2000和剖面图前言一、目的1、初步应用《矿井开采》课程所学的知识,通过课程设计加深对《矿井开采》课程的理解。
2、培养采矿工程专业学生的动手能力,对编写采矿技术文件,包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。
3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。
二、设计题目所设计第一采区的生产能力为60万吨。
三、课程设计内容井田境界:走向长度为3059~3422m,倾向长度为1094m。
采区境界:走向长度为1165~1317m,倾向长度为1094m。
15号煤层:煤层厚5.05-8.60m,平均6.01m。
顶板为砂质泥岩或细砂岩,底板以砂质泥岩,地面标高+1210m~1480m;煤层埋藏稳定。
煤的容重γ=1.4t/m3。
煤质中硬偏软,坚固性系数f=0.3~1.0.矿井开采技术条件:矿井正常涌水量Q正=300m3/h。
河南理工大学瓦斯防治课程设计
瓦斯防治课程设计2011学长给你们的，别都抄，稍微改改！一、瓦斯防治课程设计题目已知某矿煤系地层从上到下有2号煤层、3号煤层，煤层倾角均为12°。
煤质为瘦煤，挥发分分别为17.19%和16.45%。
2号煤层厚2.6m，平均瓦斯含量为12m3/t。
3号煤层厚2.8m，预测的瓦斯含量等值线如图1所示。
两个煤层之间距离为45m。
该矿首先采用上山开采3号煤层，共布置一个采区。
目前采区内布置有1个回采工作面（101工作面）、一个准备工作面（102工作面）和2个掘进工作面（106回风顺槽和进风顺槽）。
101-105工作面设计长度均为150m，走向长度为1200m。
掘进巷道的长度均为1200m，巷道断面积为12m2。
掘进工作面月进尺250m。
工作面采用走向长壁后退式采煤法，顶板管理采用全部垮落法。
试预测该矿井最大瓦斯涌出量，并判断该矿井的瓦斯等级。
二、一般要求（1）新建煤矿或生产煤矿新水平，都必须进行瓦斯涌出量预测；（2）煤矿瓦斯涌出量预测依据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018——2006），采用分源预测法或矿山统计法；（3）煤矿瓦斯涌出量预测应包括以下资料：①煤矿采掘设计说明书②煤矿地质报告（4）新建或生产煤矿新水平瓦斯涌出量预测由具有国家规定资质的专业机构和生产单位共同完成。
三、煤矿瓦斯涌出构成关系根据煤炭科学研究总院沈阳研究院的研究，煤矿瓦斯涌出的源、汇关系如下图所示：四、煤矿瓦斯涌出预测计算—分源预测法 4.1.1开采层瓦斯涌出量（1）薄及中厚煤层不分层开采时，开采层瓦斯涌出量由下式计算： )(3211c o w w Mmk k k q -∙∙∙∙= （2）厚煤层分层开采时，开采层瓦斯涌出量由下式计算： )(3211c o f w w k k k k q -∙∙∙∙= 式中：1q —开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； 1k —围岩瓦斯涌出系数，为3.1~1.1；2k —工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算； 3k — 采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数；f k — 取决于煤层分层数量和顺序的分层瓦斯涌出系数； m —开采层厚度，m ； M —工作面采高，m ；0w —煤层原始瓦斯含量，m 3/t ； c w —煤的残存瓦斯含量，m 3/t 。
瓦斯抽采毕业设计
瓦斯抽采毕业设计引言瓦斯抽采在矿业工程中起到了重要的作用，它能有效地利用矿井中的瓦斯资源，并防止瓦斯积聚引发安全事故。
在本毕业设计中，我将研究和设计一套瓦斯抽采系统，以提高矿井的安全性和瓦斯资源的利用效率。
研究背景随着工业化进程的加快和对能源的需求不断增加，煤矿等矿井的开采活动日益频繁。
然而，矿井中的瓦斯问题成为了一个亟需解决的难题。
瓦斯积聚不仅会引发爆炸等安全事故，还会对矿工的健康造成严重影响。
因此，设计一套高效的瓦斯抽采系统对矿井的安全运营至关重要。
目标与方法本毕业设计的主要目标是设计一套能够高效抽采矿井中瓦斯的系统。
为了实现这一目标，我将采用以下方法：1.理论研究：通过对矿井瓦斯抽采相关的文献资料进行阅读和分析，了解目前行业内的最新研究成果和技术进展。
2.现场调研：选择一座具有代表性的煤矿，进行实地考察和调研，了解其瓦斯抽采系统的运行情况和存在的问题。
3.设计方案：基于理论研究和现场调研的结果，设计一套适用于矿井的瓦斯抽采系统，并进行详细的技术细节和工程设计。
4.实施方案：建立起一个实体模型进行试验验证，评估设计方案的可行性和效果。
5.结果分析：对实验结果进行分析和对比研究，评估设计方案的优劣，提出改进意见。
预期成果通过本毕业设计的研究和实施，预期将获得以下成果：1.一套高效的瓦斯抽采系统设计方案，具有一定的创新性和实用性。
2.实体模型试验结果和数据分析，验证设计方案的可行性和效果。
3.对矿井瓦斯抽采系统的问题进行分析和解决方案提出，为相关行业提供参考和指导。
计划安排为了按时完成本毕业设计，我将按照以下计划进行工作：1.第一阶段：调研和理论研究，了解瓦斯抽采系统的基本原理和技术方案。
预计耗时2周。
2.第二阶段：实地调研和现场考察，了解一座典型砟矿的瓦斯抽采系统运行情况和存在的问题。
预计耗时1周。
3.第三阶段：设计方案的详细技术细节和工程设计，包括系统结构、设备选择和布局等。
预计耗时3周。
4.第四阶段：建立实体模型并进行试验验证，对设计方案的可行性和效果进行评估。
河南理工大学10级《矿井开采》课程设计
《矿井开采》课程设计说明书河南理工大学安全科学与工程学院2013年1月目录前言第一章采区概况及地质特征第一节采区概况第二节地质特征及可采煤层工程地质特征第三节采区储量第二章采区生产能力及服务年限第一节采区生产能力的确定第二节采区服务年限第三章采区巷道布置第一节采区巷道布置方案的选择第二节采区生产系统综述第三节采区回采工作面配备和生产能力验算第四节开采顺序第五节采区准备工作及组织第四章采煤方法及工艺设计第一节设计回采工作面概况第二节采煤方法选择第三节采区（或盘区、分区）参数选择计算第四节采煤工艺的确定第五节循环方式、作业形式的选择及循环图表的编制结论附采区主要技术经济指标表前言一、目的1、初步应用《矿井开采》课程所学的知识，通过课程设计加深对《矿井开采》课程的理解。
2、培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。
3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。
二、设计题目屯留井田位于太行山中段西侧，长治盆地西部。
井田内广为第四系黄土覆盖。
北部西部边缘为高原丘陵地带，冲沟发育，地形复杂，仅沟底有零星基岩出露。
中部绛河由西向东流入漳泽水库，形成河谷阶地。
南部及工业场地附近地形较平缓，总体上地势为西北高，东南低，井田内最高点在北部的老干庄东南的白云山(＋1113.1m)，最低点在屯留县南侧1Km的绛河河滩处(＋906.3m)，工业场地地面标高为+950m。
阎庄风井场地面标高在+1015.5～+1019.5m之间。
15-2号煤层位于太原组一段下部，下距15-3号煤层0.80～5.50m，平均2.62m，煤层仅在井田东北、东南局部可采。
顶底板皆为泥岩层,属不稳定型局部可采煤层。
15-3号煤层位于太原组一段下部，煤层厚度0～2.95m，平均1.18m，井田内分南、北两片可采，顶板为泥岩、粉砂质泥岩，底板为泥岩、炭质泥岩。
该煤层属不稳定型局部可采煤层。
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《矿井瓦斯防治技术》课程设计题目：矿井瓦斯抽采系统管路选择及阻力计算
学生姓名
学号
学院：
专业名称
班级
指导老师：
年月日
目录
一、采面概况 (4)
二、13号煤层抽放难易程度判段 (6)
三、不同主巷道段的纯抽采量与平均浓度 (7)
四、瓦斯抽放管径选择 (7)
五、管路摩擦阻力计算 (9)
六、瓦斯抽放管路布置图（附图）
前言
预防煤矿瓦斯在巷道和工作面的聚集形成危害，有两个相互补充的技术条件；
1、利用矿井主扇，把瓦斯冲淡到安全浓度并把烷空混合物从矿井
排放到地面大气中；
2、利用瓦斯泵抽采瓦斯，在负压下人工抽高浓度瓦斯并把它通过
管路与巷道隔离运送到地面。
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。
一、采煤概况
某矿一采区采用上山开采13号煤层，已知煤层透气性系数 =0.1045 m2/MPa2·d，百米钻孔初始瓦斯涌出强度为0.011 (m3/min.100m)，钻孔自然瓦斯流量衰减系数0.0324 (d-1)。
采区内布置有1个回采工作面、1个准备工作面和3个掘进工作面，如图所示。
回采工作面在上、下顺槽分别施工煤层顺层钻孔边采边抽回采区域瓦斯；准备回采工作面采用上、下顺槽分别施工煤层顺层钻孔预抽煤层瓦斯；掘进工作面采用巷帮钻场施工煤层巷帮钻孔配合正前煤层顺层钻孔预抽煤巷条带区域瓦斯，掘进期间巷帮钻孔边掘边抽。
已知各段巷道的长度为：
请依据《AQ 1027-2006 矿井瓦斯抽放规范》判断13号煤层抽放难易程度，分别选取主管和支管（管径）并添加在图中，然后计算抽放系统各段管路的抽放
阻力。
图1 矿井瓦斯抽采方法示意图
参考资料：标准抽放管路内径规格
提示：
1．同一趟管路中流量不同时，按管路中最大流量计算管径及阻力；2．多趟管路混合后的浓度，按总纯流量和总混合流量计算混合浓度。
二、13号煤层抽放难易程度判断
《AQ 1027-2006 矿井瓦斯抽放规范》把末卸压煤层，煤层瓦斯抽放的难易程度可划分为三类,见表1
表1 煤层瓦斯抽放难易程度表
已知条件：13号煤层，已知煤层透气性系数 =0.1045 m2/MPa2·d，百米钻孔初始瓦斯涌出强度为0.011 (m3/min.100m)，钻孔自然瓦斯流量衰减系数0.0324 (d-1)。
对照煤层瓦斯抽放难易程度表13号煤层的抽放难易程度为：可以抽放
对煤层的不同抽放难易程度应采取不同的瓦斯抽放方法。
1、煤层透气性较好、容易抽放的煤层，宜采用本层预抽方法，
可采用顺层或穿层布孔方式。
2、煤层透气性较差、采用分层开采的厚煤层。
可利用先采分
层的卸压作用抽放来采分层的瓦斯。
3、单一低透气性高瓦斯煤层．可选用加密钻孔、交叉钻孔、
水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制顶裂爆破等方
法强化抽放。
煤与瓦斯突出危险严重煤层，应选择穿层网
格布孔方式。
4、煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽
后掘的抽放方法。
三、不同主巷道段的纯抽采量与平均浓度
根据矿井巷道布置图，分支管道与主管道的汇合关系，当多趟管路混合时其浓度，按总纯流量和总混合流量计算混合浓度。
计算结果如下表：
四、瓦斯抽放管径选择
可按下式计算：
Q
D = 145.7
V
式中：
D ——瓦斯管内径，mm；
Q ——管内瓦斯流量，m3/min；
V——瓦斯在管路中的平均流速，m/s ，一般取V＝10m/s～15m/s。
管内瓦斯流量Q，并不是纯瓦斯抽采量而是纯瓦斯抽采量与平均浓度的比值即瓦斯的混合流量，这里V取值为10m/s。
资料查的标准抽放管路内径规格如下表：
对于计算值要根据标准抽放管路内径规格选取合理的管路内径。
由以上计算结果如下：
五、管路摩擦阻力计算
计算直管摩擦阻力，可按下式计算： H =
D
Q
5
2
K
L 8.9V
式中：
H ——阻力损失，Pa ； L ——管路长度，m ；
Q ——瓦斯流量，m 3/h ； D ——管道内径，cm ；
k ——与管径有关的系数，见表D.1; v ——混合瓦斯对空气的相对，见表D.2
由于所取管径均大于150管径的系数k 值都取0.7
5
对于转弯处的局部阻力可用估算法计算，一般摩擦阻力的10%～20%。
管路系统长，网络复杂或主管管径较小者，可按上限取值，反之则按下限取值。
对以上综合考虑这里取15%
由于主要管道的管径有差别，在接口处及支管与主管汇流拐弯处引起的局部摩擦阻力(Pa)计算如下：
管道总阻力∑H i=∑H管道+∑H局部阻力
=47076+7061.4
=54137.4（Pa）
11。