工作面瓦斯抽放设计说明书模板

28410工作面瓦斯抽放设计说明书

一、工作面概况:

1、地面及井下位置:

28410工作面地面位于南华沟右侧山梁上, 植被发育, 灌木丛生, 官12、官37号钻孔位于工作面内。盖山厚度254～421米。

工作面井下跨越中四、南四采区, 工作面东侧为28408采空区, 西侧为未采区, 上部为16401、16403、26408工作面采空区。6＃与8＃煤层间距为22.22米。工作面由正巷、副巷、及切眼组成。该工作面走向1563-1504m, 倾斜长230m, 煤(矿)层厚度5.81m, 可采储量1734812t。

2、煤层赋存情况:

8#煤层厚度5.81米, 结构复杂, 靠上部含两层夹石, 夹石厚度分别为0.67、0.70米, 其中上夹石厚度变化较大, 中部夹石呈透镜体。不稳定, 常尖灭, 煤层倾角20---130, 煤实际厚度4—4.4米。

3、顶底板情况:

老顶: 泥岩, 灰色, 含黄铁矿及植物化石, 顶部遇酸起泡。厚度1.5米。

直接顶: 石灰岩, 深灰色, 质不纯, 含方解石脉及动物化石。厚度2.67米直接底: 细粒砂岩, 灰黑色, 含黄铁矿。、厚度1.2米

4、水文地质:

1) 工作面顶板灰岩为含水层, 施工过程中在向斜轴部, 遇地质构造及顶板裂隙带时会有淋头水渗出, 对掘进有一定影响。工作面上部为16401、16403、26408工作面采空区, 采空区有积水, 开采前已进行探放水工作, 但预计局部低洼处仍有采空区积水, 回采时预计沿落山渗入工作面。

2) 8＃煤层为不带压开采煤层。

5、其它地质情况:

瓦斯绝对涌出量7m3/min

煤尘爆炸指数: 13.36%

煤层自燃倾向性: 8#煤层为易自燃煤层

6、巷道布置及工作面基本参数:

工作面由正巷、副巷、切眼构成, 走向长度1563—1504米, 工作面倾斜长度230米。

7、采煤方法:

采用倾向长壁后退式全部跨落的综合机械化采煤方法, 采高4米。

8、瓦斯来源:

工作面瓦斯来源主要为本煤层

9、通风方式:

该工作面采用副巷进风、正巷回风的”U”型通风系统。

二、瓦斯抽放方法:

1、工作面回采时, 为有效治理回风上隅角的瓦斯, 采用井下移动瓦斯抽放泵, 在回风巷内敷设PE瓦斯抽放管路进行工作面沿空埋管抽放。即在工作面回风巷内沿空埋管, 在抽放管路上安设抽放三通和垂直钢管, 进行工作面采空区抽放。以解决工作面上隅角瓦斯。采空区埋管抽放时, 错位20米埋设双管, 抽放管路沿巷道底板布置。埋管头安装直径6寸、长度2.5米的垂直钢管并在顶部安装三通, 三通两端出口用铁沙网包好, 以防止煤矸进入抽放管。同时, 在钢管周围打圆木点柱进行支护, 以防止压断抽放垂直管路。为防止采空区冒落矸石砸坏埋入的抽放管, 在埋管进入采空区时用厚石棉瓦盖住埋管, 保护管路。

2、28410工作面所采8#煤层为易自燃煤层, 为防止采空区自燃, 采用在工作面后部10—30米段的采空区内抽放, 超过30米时则甩掉抽放管路, 从而减少采空区漏风, 缩短采空区氧化带, 防止采空区自燃。

3、埋管布置法:

埋管采用直径355mm PE管, 错位20米布置双管, 埋管进入采空区20米左右时, 敷设第二趟埋管, 管头安设垂直钢管, 待第2趟埋管进入采空区冒落区时, 将第1趟埋管甩掉, 同时连接第2趟埋管进行抽放。保证抽放在工作面后部的30米段采空区内进行。依照上述方法依次接入第3、第4等埋管进行抽放。

第1埋管

工作面沿空埋管瓦斯抽放图

4、预计抽放瓦斯量:

根据工作面回采时瓦斯情况, 预计抽放浓度1—3%, 纯瓦斯量1.5—2.5

m3/min, 瓦斯抽放率20—30%。

三、抽放管路的选择与安装设计

1、抽放管管径的选择:

抽放管路经济管径采用下列计算公式:

D=0.1457( Q/V) 1/2

式中: D---瓦斯管内径, m

Q---瓦斯流量, m3/min

V---瓦斯在管路的平均流速, m/s, 一般取5--15m/s。根据抽放瓦斯混合量计算瓦斯管径如下表所示

瓦斯抽放管径计算及选择表

2、抽放管路阻力计算

①、管路阻力计算按下式计算:

h=9.8LrQ2/(K0d5)

=9.8×1600×0.996×45002/( 0.71×35.55)

=7899Pa

式中: h---管路的摩擦阻力, Pa;

L---管路长度, m;

r---混合瓦斯对空气的相对密度;

Q---管路混合瓦斯流量, m3/h;

K0---系数, 取0.71

d----管路内径, cm;

②、局部阻力损失计算

管路局部阻力损失按直管阻力损失的15%计算。

h局＝h摩×15%=7899×15%＝1184Pa

③、瓦斯泵压力计算

H= h摩+h局+h入负+h出正

=7899+1184+ +1000

=12083Pa

式中: h入负—钻孔口负压, 根据抽采设计手册, 取Pa

h出正—移动泵出口正压, 根据抽采设计手册, 取1000Pa

3、管路安装设计

28410工作面的抽放管路采用矿用PE瓦斯抽放管, 直径355mm, 长度每节5米, 连接采用铁质法兰盘, 管路安装应无破损、无泄露、无积水, 管路布置在28410工作面正巷内, 压水管侧, 在压水管上方, 间距不小于300mm, 每节至少有两个吊挂点, 管路要平、直、稳, 拐弯处设弯头, 不许拐急弯, 管路安装完毕后, 投入运行前必须进行气密性试验, 抽放负压达到30Kpa, 千米漏气量小于3m3/min为合格。

四、瓦斯抽放设备选择

1、抽放泵选择ZWY-150/200-G型移动式抽放泵2台

主要技术参数:

1) 机械性能技术参数:

最大抽气量: 150m3/min 极限真空度: -16Kpa

耗水量: 80-230L/min 电机功率: 200KW

电压: 660V 轨距: 600mm

质量: 3500Kg 防爆标志: EXBI

外型尺寸: 长×宽×高=4500×1600×2200mm

从技术参数可看出抽放泵满足计算要求: 抽气量＞75m3/min, 负压＞12Kpa

2) 、监测控制指标:

A: 泵站室内低瓦斯探头

量程: 0—4% CH4

精度: 0—1% ≤±0.1%

B: 抽放管路高瓦斯探头

量程: 0—100% CH4

精度: 0—100% ≤±3%

C: 监测仪表电源及断电仪技术指标

输入电压: 交流36--1140V

本安直流输出: 18V/300mA

最高工作电压: 18.5V

准确度: ≤0.05

D: 显示方式: 三位红色数码管显示

报警方式: 间歇式声光报警

声强: 80db

光强: 能见度20米

2、抽放系统其它设备、材料及附属装置:

直径355mmPE抽放管2500m, 皮垫380个, 直径355mm弯头10个, 螺丝3000条, 6寸钢管200米, 6寸三通75个, 6寸变直径355mm弯头75个。

主抽放管路上低凹处安设负压自动放水器, 与人工放水器进行放水。

3、测量装置、检查仪器。

普通单管U型压差计4台( 1.5米长) , 300mm标准孔板2个, 胶皮管、水银、蒸馏水定量、温度计2支、CO检定仪2个、检测管若干( 50、500PPm) 、光学瓦斯检查仪2台( 0—10%、0—100%各1台) 。

五、泵站硐室的设计:

据井下实际情况, 泵站设计在中四采区轨道巷与回风巷之间的联络巷内, 泵站平面布置见附图, 要求硐室净宽不小于3.5、净高不小于3.5米、长度不小于20米, 硐室前做栅栏门, 后方做调节闭, 左手帮布置容积不小于5m3的循环水池, 硐室中央铺设轨道放置移动抽放泵。泵站内地板必须硬化、平整, 确保移动抽放泵安设平稳。

六、供水设计:

瓦斯抽放泵利循环水池、水泵, 循环供水冷却泵体, 及经过水泵向瓦斯泵供水, 抽放泵排水经过水管流回循环水池, 冷却泵体循环使用, 但当泵体发热, 水池内水温升高至40℃时, 必须及时补充低温静压水, 供水进入抽放泵的管路须加水质过滤器过滤。瓦斯抽放泵必须安设断水保护装置, 供水量小于规定值时, 瓦斯抽放泵能够自动停运。

七、供电设计:

抽放泵站供电按同时工作两台水泵, 两台抽放泵, 硐室照明设计, 总功率约410KW, 电压等级660V, 抽放泵、水泵及开关各有一台备用, 泵站供电要求”双电源”和”三专两闭锁”, 即主泵, 备用泵分别有各自的电源和专用变压器、专用开关、专用线路, 瓦斯电闭锁、水电闭锁, 《规程》规定泵站附近20米范围内的风流中瓦斯浓度达0.5%时, 能自动切断抽放泵站的全部电源, ( 即泵站内低沼气探头, 报警点、断电点均为0.5%) , 水量小于80L/min时能切断抽放泵的电源, 停止抽放泵的运行, 另外泵站应装设开停传感器、流量传感器、瓦斯浓度传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和压力传感器, 随时监测抽放泵的运行情况。附: 抽放泵站供电系统图。

八、瓦斯释放的要求:

释放站设在中四采区专用回风巷内, 释放的瓦斯管路沿中四采区回风巷