第五章瓦斯抽采系统和设备选型及布置
第一节矿井瓦斯抽采系统选择
一、瓦斯抽采系统选择的原则
1、开采高瓦斯矿井，应建立地面固定瓦斯抽采系统；
2、地面固定瓦斯抽采系统设计抽采瓦斯量应不小于2m3/min。
3、分期建设、分期投产的矿井，抽采瓦斯工程可一次设计，分期建设、分期投抽。抽采瓦斯站的建设方式，应经技术经济比较确定。一般情况下，宜采用集中建站方式。当有下列情况之一时，可采用分散建站方式：
1）分区开拓或分期建设的大型矿井，集中建站技术经济不合理；
2）矿井抽采瓦斯量较大且瓦斯利用点分散。
3）一套抽采瓦斯系统难以满足要求。
4、地面固定瓦斯抽采系统宜根据下列具体情况分别布置高负压或低负压瓦斯抽采系统：
1）采用采空区抽采等抽采方法的矿井宜采用低负压抽采系统。
2）采用本煤层抽采、边掘边抽等抽采方法的矿井，宜采用高负压抽采系统。
3）采用上述抽采方法的矿井，且矿井设计抽采量不小于10m3/min时，宜分别建立高、低负压抽采瓦斯系统。
二、瓦斯抽采系统选择
本矿井为高瓦斯矿井，根据GB 50471-2008《煤矿瓦斯抽采工程设计规》及AQ 1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规》、《煤矿安全规程》，该矿必须建立地面永久抽采瓦斯系统。抽采系统服务年限开采C8煤层时采用工作面采前预抽、工作面边采边抽、掘进工作面先抽后掘和半封闭采空区瓦斯抽采、全封闭采空区瓦斯抽采的抽采方法。按照《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》（安监总煤装〔2011〕163号）文要求，设计采用高、低负压两套抽采瓦斯系统。
矿井开采C8煤层预抽C9煤层时设计抽采量为3.21m3/min，开采C9煤层预抽C8煤层时设计抽采量为4.61m3/min。低负压系统瓦斯最大抽采量为抽采C8煤层全封闭采空区及半封闭采空区时的瓦斯抽采量，合计为0.89m3/min。其中半封闭采空区瓦斯抽采量为0.54m3/min，全封闭采空区瓦斯抽采量为0.35m3/min。高负压系统瓦斯最大抽采量为4.24 m3/min。
第二节抽采管路布置及选型计算
矿井现有2台2BE1 303-0型瓦斯抽采泵，电机功率90kW，井下管路均采用PVC-KM 型煤矿井下用聚氯乙烯管，主管Φ225×8.1，支管Φ160×5.8。
一、抽采管路系统选择
(一)管网系统
管网系统由三部分组成：
1、主管，抽采和输送全矿井瓦斯管路；
2、分管，抽采和输送一个或几个采区的的瓦斯管路
3、支管，抽采和输送一个采、掘工作面的瓦斯管路；
4、管网附属装置，包括：
1）测压、测流量和调节装置：用于调节、控制和测量管路中瓦斯浓度、流量和压力等参数；
2）安全装置：用于安全防护，包括接地保护、放水器等装置；
3）安全监测监控装置：监测瓦斯抽采系统运行状况并进行相应的控制。
（二）矿井抽采管路系统布置
根据以上管路系统选择原则，并结合矿方接替采区巷道布置，设计采用在回风斜井工业场地附近地面抽采站安设抽采管路，投产初期瓦斯抽采管路系统布置详见图：W13075-298-1/2
二、抽采管路管径计算及管材选择
（一）瓦斯管径计算
根据抽采管道服务的围和所负担抽采量的大小，其管径按下式计算：
/V)1/2
D=0.1457(Q
混
式中
D——瓦斯管径，m；
V——管道中混合瓦斯的经济流速，m/s；经济流速可取5～12m/s。按照大管径流速取大值、小管径流速取小值，管路系统较长者流速取小值、管路系统较短者流速取大值的原则选取经济流速。
Q混——管混合瓦斯流量，m3/min；按照开采各类管道的流量应按照其使用年限或服务区域的最大值确定，并应有1.2～1.8的系数。备用系数取1.5。抽采瓦斯管径计算结果见表5-2-1和表5-2-2。
表5-2-1 低负压系统抽采管径计算表
表5-2-2 高负压系统抽采管径计算表
（二）管材选择
瓦斯管的管材尽量采用国家定型产品，且必须取得“MA ”标志。目前常用的管材有无缝钢管、PVC-KM 煤矿井下用聚氯乙烯管等。管材选择一般考虑运输、安装、使用、维修、防腐、防碰撞及投资等因素。由于PVC 管材比重仅为钢管的1/5.6，且其使用寿命、安全性能、维护和防腐等方面的优势远远高于钢管，故本设计井下瓦斯抽采管道均选用PVC 矿用抗静电阻燃复合管。地面采用螺旋焊接钢管，低负压采用Φ325×7.0型螺旋焊接钢管，高负压采用Φ377×9.0型螺旋焊接钢管，螺旋焊接钢管采用法兰连接。并涂刷防锈漆防腐。
（三）抽采管路阻力计算
抽采管路阻力损失计算应选择抽采系统服务年限一条最长的抽采管路进行计算，开采C 19b 煤层（三盘区）时瓦斯管路最长，所以低负压最长管路按地面至回采C 19b 煤层生产采空区计算，高负压最长管路按地面至C 19b 煤层工作面回风巷计算。
抽采管路总阻力包括直管摩擦阻力和局部阻力； 直管摩擦阻力可用下式计算：
式中：H —阻力损失，Pa ；
L —管路长度，m ； Q —管路流量，m 3/h ； d —管路径，cm ；
K 0—系数，根据管径不同选取；
Δ—混合瓦斯对空气的相对密度，kg/m 3。 其中△按下式计算：
式中：r 1 ——瓦斯密度，取0.715kg/m 3；
n
——混合瓦斯中瓦斯浓度；
1
——空气密度，取1.293kg/m3；
r
2
——混合瓦斯中空气浓度。
n
2
局部阻力可用估算法计算，一般取摩擦阻力的10％-20％。
抽采管路阻力损失计算结果见表5-2-3和表5-2-4。
表5-2-4 高负压抽采管路直管阻力计算表
四、抽采管路敷设及附属设施。
管路联接是瓦斯抽采管网系统中重要环节，是系统中主要漏气点。PVC-KM煤矿井下用聚氯乙烯管其连接采用扩口承插、法兰、丝扣等方式，安装、拆卸、修复快捷方便。本设计主管采用法兰联接，支管和干管均采用扩口承插粘接方式连接或者R扩口连接方式，移动部分采用快速接头连接。地面管路采用法兰盘连接。管路敷设及安装要符合下列要求：
1、抽采管路通过的巷道曲线段少、距离短。转弯时不要转急弯。
2、井下瓦斯抽采管路包括风井管路、上山管路、回风巷管路、工作面顺槽管路等，风井管路沿井筒敷设，采用悬臂吊挂安装方式或打支撑墩；上山、回风巷管路管路沿巷道敷设，采用吊挂或打支撑墩沿巷道底板敷设；工作面顺槽管路采用支撑墩沿巷道底板敷设，其中采用吊挂安装的管路，其高度不小于1.8m，支架间距3～6m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；抽采瓦斯管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。
3、地面瓦斯管路敷埋地铺设时管道采用涂刷沥青防腐，且必须在表土冻结深度以下，瓦斯管道距建筑物5m以上，距动力电缆1m以上，距排水沟1.5m以上。
4、主管、干管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置。
5、抽采钻场、门框架、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(间距一般为200m～300m，最大不超过500m)，应设置放水器。
6、在抽采管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置。
7、抽采管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相匹配。
8、主管上的阀门应设置在井下主要分区点，确保每点进行撤安管路时，不影响其它区域的正常抽采，并便于人员操作。
9、抽采管路应根据巷道保持一定的坡度，一般不小于1％的流水坡度。
10、凡遇跨越有运输任务的巷道时，抽采管路安装设置门框架；门框架设置要求以不影响行车、行人为准。
11、管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。
12、在倾斜巷道中，管路应设防滑卡，其间距可根据巷道坡度确定，对28°以下的斜巷，间距一般取15m-20m。
13、瓦斯管路系统安设完毕后，应对管路系统的气密性进行检查，可采用压缩空气试压，其压力不小于0.2MPa。并采取防腐蚀、防砸坏、防带电及防冻等措施。
14、通往井下的抽采管路应采取防雷措施。
15、抽采瓦斯管路外部涂红色以示区别。
（二）管路附属装置
瓦斯管路的附属装置，大致分为两大类：一类是用来调节控制瓦斯压力和流量的，另一类是有关安全监控方面的。
1、钻孔与管路的连接装置
瓦斯管路的连接装置，包括管路弯头、自动放水器、孔板流量计和高压胶管等。封孔管与管路弯头、孔板流量计、止回阀等连接，再通过接头与铠装胶管连接，胶管另一端通过接头与瓦斯管三通上的阀门连接，构成了瓦斯抽采系统的开端。瓦斯管上连结自动放水器，及时放出积聚的水分。
2、阀门
在瓦斯主、干管、钻孔联接装置以及认为需要的地点，都必须设置阀门，用于调节各个抽采区、各个钻孔的抽采量及瓦斯浓度，同时也可以调节、控制和平衡各地点、各管路系统上所需要的压力。另外，当修理和更换瓦斯管，以及联接或拆接钻孔装置时，可以关闭阀门，切断通路。阀门型号根据使用地点和管径大小而确定，一般抽采点由于管径小选用闸阀，主、干管可选用外形尺寸较小的蝶阀，钻孔口选用逆止阀防止瓦斯流倒流。
阀门必须是取得“MA”标志，且适用于煤层瓦斯气的阀门。
3、测压嘴（孔）
测压嘴即测定管路中瓦斯流的压力和瓦斯管路中气体取样的小孔，在管路安装以前，预先安装上。在瓦斯主管、支管和钻孔联接装置上都应设置。测压嘴不宜过大过长，一般不超过30mm，其直径大约4～10mm。平时，可用一头捆扎的细胶管套紧，确保与管外空气隔绝。
4、管路放水器
在瓦斯抽采时，煤层中部分水分随瓦斯气流被抽出。管路在敷设中有一定的倾斜角度，管中不断有水流向管路中的低洼处，影响瓦斯流动。管路中需每200～300m、最长不超过500m的低洼处安设一放水器，及时将管中积水放出。
放水器有人工和自动两种放水器。为了提高人员效率，选用CWG—FY型负压自动放水器。该放水器主要技术参数为：
压力围0～0.09MPa；放水速度7L/min；
外形尺寸 300×300×410mm；重量25kg；
5、流量计
在瓦斯管网中的主管、干管和支管上均安装流量计，通过其流量的测定，可以掌握每个瓦斯区域的瓦斯流量情况，反映煤层瓦斯涌出规律和抽采效果。流量仪表按作用原理划分为面积式流量计、差压式流量计、流速式流量计和容积式流量计。我国煤矿瓦斯抽采使用最广泛的是节流式变压降法中径距取压的孔板流量计，其原理是当气体通过事先校正过的节流装置（即孔板）时，产生压力降（或压差），测出此压力差即可换算出通过的气体流量。设计选用孔板流量计进行计量，选用上游侧取压孔距孔板为D，下游侧取压孔距孔板为D/2的标准孔板（其中D代表抽采管直径）。
（1）孔板流量计其适用条件
孔板圆孔直径d≥12.5mm；管道直径50≤D≤760mm；
直径比0.20≤β＝d/D≤0.75；雷诺数1260β2D≤Reo≤108
（2）使用孔板流量计的管道条件和安装要求
①孔板上游侧的测量管长度为10D，下游侧的长度为4D；
②测量管表面应清洁，无凹陷和沉淀物，其相对粗糙度K/D应少于或等于0.001；
③孔板上、下游所需直管长度不得小于相应的最小值；
④测量管长度之外的直管段表面的相对粗糙度K/D小于或等于0.001，但也允许使用相对粗糙度更高一些的管子；
⑤在测量管中安装孔板时，开孔轴线与测量管轴线同轴，孔板上游侧端面与管道轴线垂直，垂直度小于±1%。
6、测压计
测压计须选用负压测压计。YPF-150型防腐膜片压力表:
测量围-0.1～0.06MPa；精确度等级 2.5；
外形尺寸150×258mm
7、瓦斯取样器
当抽采管路负压大于13kPa时，常用的皮球就不能取出瓦斯气样。设计选用FW－2型高负压瓦斯采样器。该瓦斯采样器与孔板流量计配合使用采取瓦斯样。该取样器取气负压围为0～85kPa，质量为1.3kg。
测定管路压力和瓦斯浓度须在同一位置。一般测定位置为钻孔口附近、管路汇流处、管路分流处、主管始未处及其它必要处。
8、扩孔器
若个别钻孔瓦斯抽采效果不好时，可采用扩孔器对瓦斯钻孔扩孔，以增大钻孔直径、卸压围、降低地应力、提高煤层透气性，提高钻孔抽采效果。选用SKP型高压水射流扩孔器，其技术参数为：
高压水额定流量8m3/h；高压水额定压力5MPa；
扩孔直径50～350mm
第三节抽采设备布置及选型
一、抽采设备选型原则
1、泵站的装机能力和管网能力应当满足瓦斯抽采达标的要求备用泵能力不得小于运行泵中最大一台单泵的能力；运行泵的装机能力不得小于瓦斯抽采达标时应抽采瓦斯量对应工况流量的2倍。
2、瓦斯抽采泵应选用湿式。
3、瓦斯泵要具备良好的气密性。
4、抽采设备配套电机必须防爆。
5、抽采瓦斯设备的能力，应满足矿井抽采瓦斯期间或在抽采瓦斯设备服务年限（10～15a）所达到的开采围的最大抽采量和最大抽采阻力的要求，且应有不小于1.2～1.8的富裕能力。
二、瓦斯泵压力计算
瓦斯泵压力，必须能克服抽采管网系统总阻力损失和保证钻孔有足够的负压，以及能满足泵出口正压之需求。
1、标准状态下抽采系统压力按下式计算：
H=（H
r +H
c
）K=〔（h
rm
+h
rj
+h
k
）+（h
cm
+h
cj
+h
z
）〕K
H
r
—抽采设备入口侧（负压段）10～15年管路最大阻力损失（Pa）；
H
c
—抽采设备出口侧（正压段）管路阻力损失（Pa）；
瓦斯抽放设计 编制 审核 科长 总工程师 xxxxx通风科
目录 1 绪论 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计的指导思想 (3) 1.3 抽采效果预计 (3) 2 井田概况 (3) 2.1 交通位置 (3) 2.2 地形地貌 (3) 2.3 地表水 (4) 3 矿井瓦斯赋存 (4) 3.1 煤层瓦斯基本参数 (4) 3.2 采区瓦斯储量 (5) 4 瓦斯抽放的必要性和可行性论证 (8) 4.1 瓦斯抽放的必要性 (8) 4.2 瓦斯抽放的可行性 (14) 5 抽放方法 (15) 5.选择瓦斯抽采方法的依据 (15) 5.2 采区瓦斯来源分析 (15) 5.3 抽放方法选择 (16) 5.4 钻孔及钻场布置及封孔方法 (16) 6 瓦斯抽放管路系统及设备选型 (19) 6.1 抽放管路选型及阻力计算 (19) 6.2 瓦斯抽放泵选型 (25) 6.3 辅助设备 (25) 7 瓦斯抽采参数检测与监测 (26) 7.1 瓦斯抽采参数检测 (26) 7.2 地面抽采泵房监测监控 (26) 7.3 抽采泵断电控制 (28)
1 绪论 1.1 概述 地理位置：xxxxx公司xxxxx为xxx煤炭产业集团下属xxxxxx（集团）有限责任公司所属二级单位，具有独立采矿权人的国有煤炭生产企业。 生产能力：xxxxx矿井以生产原煤为主，矿井于1988年12月正式投产，设计生产能力30万吨/年，并于2005年经xxx省经济贸易委员会以xxx函[2005]734号文《xxx省经济贸易委员会关于xxx（集团）xxx煤矿和xxxxx生产能力核定的批复》之中审批，xxxxx矿井综合生产能力核定为50万吨/年。 井田地处xxx煤田北部，北与xxx田相联，南与xxx井田相接，南北走向长7.8km，东西宽3.5km。井田所处构造部位属新华夏系xxx沉降带川东褶皱带的背斜北段，井田断层裂隙发育，采区主要开采煤层受F35、F38等大断层和背斜轴的影响和破坏。上以+400m标高为界，下以-200m标高为界。 煤系地层属三迭系须家河组（T3xj），可采和局部可采煤层共有9层，其中连、外连为井田主采煤层。煤层均为低硫、特低磷的1/3焦煤。 井田煤系地层为陆相沉积，岩性变化大，含煤层数多，加上古河流冲蚀，稳定性差；煤系地层的沉积环境具有明显的冲积旋回征，旋回下部为河道滞留及边滩沉积，与下伏岩石冲刷接触，旋回上部为泛滥平原沉积。至2005年末，矿井煤层地质储量（A+B+C+D）为1265.7万吨，工业储量（A+B+C）为1181.8万吨，其中高级储量（A+B）为569.9万吨，可采储量为844.2万吨。服务年限20年。 xxxxx水文地质类型属简单类型。矿区基本以背斜所形成的山脊为地表分水岭，分水岭东、西两侧横向溪沟发育。东侧溪沟分布稀少，汇集了分水岭以东泉水及井水和斯耳子沟、夏家沟、家湾等地表溪沟水，并汇入明月江。西侧溪沟分布较密集，汇集了分水岭以西泉水及井水和王家沟、龙沟、汪家沟、代家湾、黑子沟、廖家沟等地表溪沟，并汇入铜堡河，最后均汇入洲河。
水泵设计选型基础知识 常用水泵型号代号 LG-----高层建筑给水泵 DL------多级立式清水泵 BX-------消防固定专用水泵 ISG------单级立式管道泵 IS -------单级卧式清水泵 DA1-------多级卧式清水泵 QJ-------潜水电泵 泵型号意义： 如40LG12－15 40－进出口直径（mm） LG－高层建筑给水泵（高速） 12－流量（m3/h）15-单级扬程（M） 200QJ20-108/8 200---表示机座号200 QJ---潜水电泵20—流量20m3/h 108---扬程108M 8---级数8级 水泵的基本构成：电机、联轴器、泵头（体）及机座（卧式）。 水泵的主要参数有：流量，用Q表示，单位是M3/H ，L/S。扬程，用H表示，单位是M。对清水泵，必需汽蚀余量（M）参数非常重要，特别是用于吸上式供水设备时。 对潜水泵，额定电流参数（A）非常重要，特别是用于变频供水设备时。 电机的主要参数：电机功率（KW），转速（r/min），额定电压（V），额定电流（A）。 联轴器泵头（体_) 卧式机座 什么叫流量？用什么字母表示？用几种计量单位？如何换算？如何换算成重量及公式？ 答：单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用Q表示，计量单位：立方米/小时（m3/h）,升/秒（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/min G=Qρ G为重量ρ为液体比重 例:某台泵流量50 m3/h，求抽水时每小时重量？水的比重ρ为1000公斤/立方米。 解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h 什么叫扬程？用什么字母表示？用什么计量单位？和压力的换算及公式？ 答：单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。扬程用H表示，单位为米（m）。泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/ρ.如P为1kg/cm2，则H=（lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m 1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ (P2=出口压力P1=进口压力) 什么叫泵的效率？公式如何？ 答：指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。
AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 4 瓦斯抽采应达到的指标 5 指标的测定及计算方法 6 其他 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的： ——大于或等于40m3/min； ——年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ——年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ——年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降 到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压
矿井瓦斯抽采设计 一、矿井概况 1、矿井位置及资源储量 地方永安煤业位于禹州市文殊镇南村，由原文殊镇顺利煤矿和兴发煤矿两个煤矿整合而成。系股份制企业，隶属于省煤层气开发利用。为“四证”齐全矿井。 矿井开采二1煤层，资源储量526.61万吨，累计动用资源储量74.22万吨，保有资源储量452.39万吨，可采储量206.46万吨。设计生产能力21万吨/年。 2、矿井瓦斯等级 根据省工业和信息化厅《关于省煤层气公司所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》（豫工信煤〔2010〕200号），永安煤业相对瓦斯涌出量为12.66m3/t，绝对瓦斯涌出量8.12m3/min，矿井为高瓦斯矿井。 3、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性 根据《国家安全生产矿山机械检测检验中心》于2009年10月26日所做的煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性鉴定：永安煤业有煤尘爆炸性。二1煤层为Ⅲ类，即不易自燃煤层。
4、矿井开拓 矿井采用“三立井单水平上下山”开拓方式。其中主立井承担提升煤炭，辅助进风任务;副井承担提升人员、升降物料及主进风等任务;回风立井作为矿井专用回风井。 矿井开拓水平为-134m，全矿划分为11采区和12采区，其中11采区为上山采区，12采区为下山采区（因瓦斯高，治理难度大，予以密闭）。11采区为矿井首采区，老副井煤柱工作面目前为隐患整改工作面。 5、瓦斯参数测定情况 为合理开采11采区，地方永安煤业首先于2015年8月委托中国矿业大学对11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力进行测定，编制了《地方永安煤业11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力测定报告》，结果如下：二1煤层瓦斯含量为3.67～4.35m3/t，平均值为4.02 m3/t；瓦斯压力为0.075～0.090MPa，平均值为0.083 MPa。两个指标均小于“双六”，符合《强化煤矿瓦斯防治十条规定》。 其次，于2017年9月地方永安煤业委托中国矿业大学对11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径进行测定，编制了《地方永安煤业11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径测定报告》，结果如下： 1、当抽采40天,顺层钻孔抽采半径为1.0m,钻孔间距2m;
泵选型原则 设计院在设计装置设备时，要确定泵的用途和性能并选择泵型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始，那么以什么原则来选泵呢？依据又是什么？ 一、泵选型原则 1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。 2、必须满足介质特性的要求。 对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵。 对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料。 对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。 金属耐磨材质硬镍1＃对粗颗粒有较好的抗磨蚀性；硬镍4＃抗磨蚀性与硬镍接近，但对大颗粒，高应力的冲击性渣浆有较好的抗磨蚀性，价格较硬镍1＃高；铬27耐磨铸铁抗磨蚀性类似硬镍1＃，就碱性混合液而言，具有较好的耐腐蚀性，价格高于硬镍1＃，Cr15Mo3是目前世界上公认的优良抗磨蚀材质，宏观硬度高达布氏650～750，对粗颗粒强磨蚀浆体有较好的抗磨蚀性能，但价格较高，而且较脆。天然橡胶适合输送弱酸，弱碱性浆体，大磨粒粒度及其速度一定的范围内，天然橡胶要比其他金属或橡胶弹性材料耐用。氯丁橡胶不如天然橡胶好，但温度低于200摄氏度时，在油类浆体中具有极好的抗磨蚀性。 3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。 4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。 5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：有计量要求时，选用计量泵。扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。介质粘度较大（大于650~1000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、螺杆泵） 介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。 对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。 二、泵的选型依据
流体机械课程设计 题目：矿井排水设备选型设计 1概述 2设计的原始资料 开拓方式为立井，排水高度为342m ，正常涌水量为655m 3/h ；最大涌水量为850m 3/h ；持续时间60d 。矿水PH 值为中性，重度为10003N/m 3，水温为15℃。该矿井属于高沼气矿井，年产量为5万吨。 3排水方案的确定 在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。 涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。 在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。 从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。 4水泵的选型与计算 根据《煤矿安全规程》的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h 内排除矿井24h 的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h 内排出矿井24h 的最大泳水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。 排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h 内排完24h 的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h 内排出矿井24h 的最大涌水量。 水泵必须排水能力计算 正常涌水期 h m q q Q z z B /7866552.12.120 24 3=?=== 最大涌水期 h m q q Q /10208502.12.12024 3max max max =?===
中国矿业大学 级士研究生课程考试试卷 考试科目煤矿瓦斯抽采新技术 考试时间 学生 学号 所在院系 任课教师
中国矿业大学研究生院培养管理处印制
高瓦斯低透气性煤层增透技术 研究现状综述 摘要：煤炭是我国的基础能源，随着开采深度的增加，瓦斯已成为严重威胁煤矿安全生产的主要因素。由于我国煤系地层普遍属于低渗透性煤层，与国外相比瓦斯抽采效果很不理想。因此，利用煤层增透技术，增大高瓦斯低透气性煤层的透气性，提高瓦斯抽采效率，已成为实现煤矿安全高效生产的关键。本文通过查阅文献资料，首先介绍了近年来国外诸多专家学者们关于煤层透气性影响因素的研究成果。接着通过实例说明了国煤矿煤层瓦斯抽采存在的主要问题，并对问题进行分析。然后根据存在的问题着重介绍了目前国增加煤层透气性的主要方法和技术手段，并列举数据和相应实例对各种增透技术的效果和优缺点进行说明。最后，从理论和技术两个方面对现阶段煤层增透技术研究中可能存在的问题进行了探讨，并总结了原因，并对将来的技术发展进行了展望。 关键词：高瓦斯低透气性煤层；卸压增透；研究现状 1 前言 煤炭是我国的基础能源，瓦斯灾害已成为威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。而我国煤系地层普遍属于低渗透性煤层，研究表明:我国煤层渗透率一般在(0.001～0.1)×10-3um2，国渗透率最大的煤田也仅为(0.54～3.8)×10-3um2，其渗透性比美国低2～3个数量级，并且随着煤层开采深度的增加，煤层透气性随之减小，致使煤层气预抽难以实施，效果很差，从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。因此，通过对高瓦斯低透气性煤层卸压增透，提高抽采钻孔的单孔有效影响围，已成为实现煤矿可持续发展的关键环节。 2 国外煤体透气性的影响因素研究现状 2.1国外研究现状 1988年Mckee等通过对美国皮申斯、圣安和黑勇士盆地煤层渗透率与埋藏深度关系的研究发现，随着煤层埋藏深度和有效应力增加,煤层割理缝的宽度减小,渗透率呈指数降低。Harpalani和Mcpherson研究了应力对美国中西部煤的气体渗透率的影响，得出渗透率随应力呈指数下降。1997年Enever等通过对澳大利亚煤层渗透率与有效应力的相关研究发现，煤层渗透率变化值与地应力的变化呈指数关系。 2.2国研究现状 1987年林柏泉、周世宁研究了在孔隙压力一定的条件下，渗透率和围压力以及煤样变形间的关系；得出在围压力不变的前提下，孔隙压力和渗透率以及煤样变形值间的关系基本
泵的选型原则、依据和具体操作方式 设计院在设计装置设备时，要确定泵的用途和性能并选择崩型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始，那么以什么原则来选泵呢？依据又是什么？ 一、了解泵选型原则 1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。 2、必须满足介质特性的要求。 对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵 对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。 对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。 3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。 4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。 5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。 因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵： a、有计量要求时，选用计量泵 b、扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵. c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。 d、介质粘度较大（大于650~1000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、.螺杆泵） e、介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。 f、对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。 二、知道泵选型的基本依据 泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等 1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。 2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。 3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。 4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。 5、操作条件的内容很多，如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。 三、选泵的具体操作
YF-ED-J6464 可按资料类型定义编号 论我国煤矿瓦斯抽放技术 实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1.概述 我国瓦斯抽放的历史可追溯到1637年以前，《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。 1938年我国首次在抚顺矿务局龙风矿利用抽放泵进行采空区抽放，五十年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽放瓦斯，五十年代末瓦斯抽放量约为 1OOMm3。六十年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽放瓦斯工作，抽放瓦斯量达到170Mm3。70年代至90年代中期，抽放矿井数和抽放量都稳步增加。近十年
来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展，目前瓦斯抽放技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000 年我国共有141个矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行抽放瓦斯，年抽放量达867 Mm3，至20xx年抽放矿井数达到193个，抽放量达到1146Mm3。瓦斯抽放方法方面，各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作，结合我国矿井的地质和开采条件，研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽放瓦斯方法。主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、深孔预裂爆破、水力割缝、水力压
第三讲水泵选型的设计 水泵是水泵站的主要设备，它决定着其他设备的选型配套和泵站构筑物的形式、尺寸，合理地选择水泵对降低工程造价及运行管理费用都有很大的意义。3.1 选型原则 水泵选型是根据所需的设计流量与设计扬程选泵，应满足以下要求： 1、在满足设计流量与设计扬程的情况下，应适应工况变化，即工况变化时，扬程浪费较小。 2、在长期运行中平均工作效率高，即选用效率较高的泵，运行时能使工况点落在高效段。 H较大，汽蚀余量较小 3、水泵汽蚀性能良好，即选用允许吸上真空高度S 的泵。 4、所配电机总装机容量小，避免“大马拉小车”。 5、结构合理，便于安装、维护和管理。 6、泵站投资较小。 3.2 水泵选择 3.2.1 泵型的选择 根据我国目前泵类产品生产供应情况，以及现有泵站的选用情况，中高扬程 20以上，一般用双吸离心泵如Sh型、SA型、S型中小流量的水泵站，扬程在m 10以下，目前多采用ZLB型、等，；对于低扬程大流量的雨水泵站扬程一般在m ZLQ型半调或全调式轴流泵；中扬程泵站，扬程在m ~ 10时，有较多的泵型 m20 供选，轴流泵、离心泵与混流泵性能在此范围有较大的重叠区。一般选用混流泵有较好的性能，如HB型、沅江型等。 3.2.2 结构型式的选择 水泵的结构型式一般有立式、卧式和斜式三种。 1、卧式机组，泵轴水平安装，安装精度要求比立式低，水泵电机直接置于基础上，机组荷载也直接传递给地基，机泵可分别拆卸，分别安装，便于管理，泵房结构相应简单，但占地面积较大，当建站地址较狭窄时可能增大造价。 2、立式机组，泵轴铅直安装，安装精度要求高，其转动部分是悬吊式结构，
并有较大的轴向推力，为此给设计、安装检修带来麻烦，还可能增加辅助设备。泵房为多层结构，底板标高一般较低，但电机可置于上层，有利用防洪通风，其占地面积较小，当水源水位变化较大采用卧式机组不经济时可考虑用立式机组。 3、斜式机组，泵轴与水平面呈一定夹角安装，对于中、小型机组，在岸坡上安装时选用。 总之，应根据实际情况，综合考虑，因地制宜选用水泵的结构型式。 3.2.3水泵台数的选择 所选水泵台数的多少，实际上就是水泵大、小的选择，一般而言，大泵运行效率高，台数少便于管理，减少运行与管理费用（特大水泵除外），而且占地面积小，建站投资较小，但配水灵活与供水可靠性相应减少；反之，水泵较小，台数较多时，调配灵活，供水可靠性增大，吊运方便，管理维护水平要求不高，但很麻烦。 水泵台数的多少，主要根据泵站的功能确定，如给水一级泵站一般用同一型号较大机组，二级泵站一般用一种，最多不超过二种型号的较小机组，从泵站统计资料看，水泵机组台数一般为4-10台（循环泵站除外）。 3.3选型方法 现以给水一、二级泵站为例 一级泵站：从水源取水输水至净水构筑物 1、确定需要的设计流量与设计扬程 （1）设计流量 一级泵站均匀供水，按最高日平均时流量计算 T Q Q d I α= （m 3/h ） （6-12） 式中 d Q ——供水对象最高日用水量 3()m d ，计算方法参考《给水工程》 α——考虑净水构筑物自身用水的系数1.1~05.1=α T ——泵站一昼夜工作的小时数。 （2）设计扬程 由静扬程和损失扬程两部分组成。 h H H ST ∑+= d S h h h ∑+∑=∑ 式中 ST H ——静扬程，等于净水构筑物起点设计最高水位（由净水构筑物水
织金县三甲煤矿 12104工作面 瓦斯抽采设计 编制人: 编制时间:2014年3月１５日 目录 第一章概况?错误!未定义书签。 一、工作面概况 (2) 二、矿井与工作面通风情况 ................................. 错误!未定义书签。 三、矿井安全监测监控系统?4 四、瓦斯抽放系统?错误!未定义书签。 第二章工作面瓦斯涌出量预计 (5) 第三章 1210４回采工作面瓦斯抽采设计?错误!未定义书签。 一、12104工作面瓦斯抽采方案?错误!未定义书签。 （一)瓦斯抽采方法选择.................................... 错误!未定义书签。 (二)瓦斯抽采管路得铺设?错误!未定义书签。 (三) 瓦斯抽采计量装置布置?错误!未定义书签。 第四章瓦斯抽采方法 (8) (一)掘进期间迎头顺层瓦斯抽采方法?8 (二)本煤层瓦斯抽采方法 ................................... 错误!未定义书签。第五章瓦斯抽采系统安装拆除安全技术措施 (12) 第六章瓦斯抽采泵站运行安全技术措施.................... 错误!未定义书签。 12１0４工作面掘进、回采期间瓦斯抽采设计
第一章概况 设计说明 12104工作面布置在M21煤层标高+1０６6m以上，根据煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，Ｍ１6煤层在标高＋１025ｍ以上得Ｍ2１煤层属于无突出危险性煤层。为确保矿井安全顺利生产,执行“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”得原则。根据１２10４工作面煤层地质条件、瓦斯赋存等实际情况,对该工作面得瓦斯抽采设计方案如下: 设计依据 (１)《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》,煤炭工业出版社,20１2、0３； （２)AQ102６-２００6《煤矿瓦斯抽采基本指标》,煤炭工业出版社; (3)AQ１027-2006《煤矿瓦斯抽采规范》,煤炭工业出版社,2007、04; (4)《煤矿安全规程》，煤炭工业出版社,2010、03; (5)《防治煤与瓦斯突出规定》，煤炭工业出版社,200９、07; 一、工作面概况
北苑宾馆酒店改扩建项目 选型方案 一、工程概况： 建筑情况：24层1栋；-3F-2F为低区(标高5.1m)由市政自来水直接供给，3F-12F为中区(标高42.69m)，13F-24F为高区（标高83.19m)，由位于地下泵房（标高-13.2m）的无负压设备加压供给，高峰期自来水压力0.2MPa。 生活用水加压区用水卫生器具： 中区：洗手盆223个，淋浴器178个，浴缸160个。 高区：洗手盆204个，淋浴器195个，浴缸195个。 现制作选型方案。 二、设计依据及产品的技术标准 1．客户提供的基本要求 2．《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92） 3．《建筑防雷设计规范》（GB50057-94） 4．《泵站设计规范》（GB/T50265-97） 5.《低压成套开关设备和控制设备》（GB7251-1997） 6．《电力装置的继电保护及自动装置设计规范》 7．《电力装置的电气测量仪表设计规范》 8．《通用用电设备配电设计规范》 9．建筑给水排水设计规范（GB50015-95） 10．给水排水设计手册·第2册 11．上海艺迈《罐式增压稳流给水设备企业标准》 三、选型方案 1、中区宾馆流量计算 根据宾馆参数计算需要加压供水的流量，洗手盆223个，淋浴器178个，浴缸160个，现按3.6.5式计算出所需小时流量:
以下为流量计算方式: Q= (3.6.5) 式中 Q ——计算管段的给水设计秒流量（L/S）； Ng ——计算管段的卫生器具给水总当量； a ——根据建筑物用途而定的系数；（查表3.6.5 得到a为2.5） 中区Ng=492.75 代入公式得设计小时用水流量为： 中区宾馆流量Q=11.10L/S*3.6=39.96m3/h 2、高区宾馆流量计算 根据宾馆参数计算需要加压供水的流量，洗手盆204个，淋浴器195个，浴缸195个，现按3.6.5式计算出所需小时流量: 以下为流量计算方式:
煤矿瓦斯抽采工安全技术培训大纲及考核标准 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采工的基本条件、安全技术培训（以下简称培训）大纲和安全技术考核（以下简称考核）要求。 本标准适用于煤矿瓦斯抽采工的培训和考核。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 煤矿安全规程。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 煤矿瓦斯抽采工 methane drainage miner of coal mine 从事煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工、封孔、瓦斯流量测定及瓦斯抽采设备操作等工作的专职人员。 4 基本条件 4.1 年满18周岁。 4.2 身体健康，无妨碍履行本工种的疾病或生理缺陷。 4.3 初中及以上文化程度。 5 培训大纲 5.1 培训要求 5.1.1 应按照本标准的规定对煤矿瓦斯抽采工进行培训和复审培训。复审培训周期为两年。 5.1.2 培训应坚持理论与实践相结合，侧重实际操作技能训练；应注意对煤矿瓦斯抽采工进行职业道德、安全法律意识、安全技术知识的教育。 5.1.3 通过培训，煤矿瓦斯抽采工应掌握安全技术知识（包括安全基本知识、安全技术基础知识）和实际操作技能。 5.2 培训内容 5.2.1 安全基本知识 5.2.1.1 煤矿安全生产法律法规与煤矿安全管理 主要包括以下内容： a) 有关煤矿安全生产的法律法规、规章、规程、标准和技术规范等； b) 煤矿从业人员安全生产的权利和义务； c) 煤矿安全管理制度； d) 劳动保护制度和工伤保险管理制度等。 5.2.1.2 煤矿生产技术与主要灾害事故防治 主要包括以下内容： a) 煤矿生产技术知识； b) 矿井通风基础知识，包括矿井及采区通风系统、矿井通风设施等； c) 煤矿主要灾害事故的防治知识，包括水害、火灾、瓦斯和煤尘爆炸事故、煤与瓦斯突出事故、顶板事故、冲击地压事故、机电运输事故、爆破事故、火工品燃烧与爆炸事故、矿井热害等；
我国煤矿瓦斯抽采技术现状与发展前景 【摘要】瓦斯是煤矿由事故源到清洁能源的转变，现在煤矿的瓦斯较好地服务于当地经济。我国煤矿瓦斯抽采理念的发展先后经历的“局部防突措施为主、先抽后采、抽采达标和区域防突措施先行”四个阶段到瓦斯抽采技术发展的四阶段；论证了五种主要的瓦斯抽采技术以及瓦斯抽采技术装备；论述了瓦斯抽采后的消突评价；最后展示了未来瓦斯抽采的技术发展方向。 【关键词】瓦斯抽采方法；技术装备；消突评价；瓦斯抽采技术 我国在2002年提出的“先抽后采，监测监控，以风定产”[1]十二字工作方针以来，中国煤炭产量由13.93亿t增加到30亿t，煤矿瓦斯治理取得了阶段性成果，在煤矿开采技术条件不断恶化的情况下，煤矿瓦斯治理保障了煤矿安全生产。为了防范和遏制重特大瓦斯事故，同时把瓦斯作为一种有用的资源进行开采，转变了瓦斯治理的思路；国务院安全生产委员会于2008年7月提出了“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯治理工作体系，随后颁布《防治煤与瓦斯突出规定》[2]，使得瓦斯治理工作有条不稳的推进。 我国煤矿瓦斯抽采有较长的历史，早在1938年我国就首次在抚顺矿务局龙凤矿利用抽采泵进行采空区抽采[3]。近五年来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术的迅速发展。 2007年全国瓦斯抽采量达到44亿m3，阳泉、晋城、淮南、淮北等10个矿业集团年瓦斯抽采量超过1亿m3。在煤炭产量快速增长时，煤矿死亡人数和百万吨死亡率逐年下降。 我国煤矿瓦斯事故类型有：瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧和窒息等四种[4]。其中影响最大的是瓦斯突出和瓦斯爆炸，且经常在煤矿生产过程中出现，严重影响煤矿的安全生产。煤层瓦斯大量直接排放不仅浪费了能源，而且严重污染了环境，以甲烷为主要成分的煤层瓦斯是一种具有强烈温室效应的气体，甲烷的温室效应比二氧化碳大20倍以上。煤层瓦斯同时也是一种洁净能源，目前我国煤矿埋深在2000m以内的煤层瓦斯储量为（32～35）×1012m3，几乎与常规天然气资源量相当。将煤层中赋存的高浓度瓦斯抽采出来并加以利用，不仅减少煤矿开采过程中的瓦斯灾害事故，而且瓦斯资源可以得到合理利用，还可以降低瓦斯对环境的污染。 我国《煤矿安全规程》第一百四十五条规定[5]，有下列情况的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： （1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的
煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的：
——大于或等于40m3/min； ——年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ——年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ——年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3m/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下。控制范围如下： a) 石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15m以上。 b) 煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。 c) 采煤工作面控制范围为：工作面前方20m以上。 4.2 瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1规定，瓦斯涌出量来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2规定。 表1 采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标 4.3 采掘工作面风速不得超过4m/s，回风流中瓦斯浓度不得超过1%。 4.4 矿井瓦斯抽采率应满足表3规定。 表3 矿井瓦斯抽采率应达到的指标
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 论我国煤矿瓦斯抽放技术 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-6465-97 论我国煤矿瓦斯抽放技术 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.概述 我国瓦斯抽放的历史可追溯到1637年以前，《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。1938年我国首次在抚顺矿务局龙风矿利用抽放泵进行采空区抽放，五十年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽放瓦斯，五十年代末瓦斯抽放量约为1OOMm3。六十年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽放瓦斯工作，抽放瓦斯量达到170Mm3。70年代至90年代中期，抽放矿井数和抽放量都稳步增加。近十年来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展，目前瓦斯抽
一、井下排水 根据矿井开拓方式，本矿设计排水系统为一级排水，投产时在+2375m水平标高井底车场设1套井底主、副水仓及排水设施，矿井涌水由井底主、副水仓直接排至+2500m地面消防水池。 （一）、矿井不同时期井下正常、最大涌水量 根据《陇南市武都区龙沟补充勘查地质报告》预测计算，矿井最大涌水量4.5m3/h ，正常值涌水量3m3/h。涌水 PH≤5，管路敷设斜架倾角约 25°，排水垂高129m（地面消防水池+2500m，水泵标高+2375m，再加上井底车场至水仓最低水位距离 4m）。 （二）、设计依据 =3m3/h； （1）矿井正常涌水量：Q B =4.5m3/h； （2）矿井最大涌水量：Q max （3）排高：129m。 （三）、选型计算 1、所需水泵最小流量 Q1= 24Q B/20 = 24×3/20 =3.6（m3/h） 2、所需水泵最大流量 Q2= 24Q max/20 = 24×4.5/20 =5.4（m3/h） 3、排水总高度 h= 排水高度+吸水高度=125+4=129（m） 4、水泵所需扬程的估算。 HB=Hc/ηg(取0. 77∽0. 74) =129 /0.77∽0.74 =168∽175m 5、管路阻力计算 管路阻力按下式计算：
（m） 式中： Hat—排水管路扬程损失m； Hst—吸水管路扬程损失m； λ—水与管壁摩擦的阻力系数，查表D=108mm钢管0.038： —管路计算长度，等于实际长度加上底阀、异形管、逆止阀、闸阀及其它L i 部分补充损失的等值长度m，计算长度取值500m； D —管道公称直径m;取0.1m； g —水流速度，按经济流速取2.0m。 V d 将各参数代入公式，经计算=38m。管路淤积后增加的阻力系数取1.7，增加的阻力为65m。 6、水泵扬程 淤积前：H=129+38=167m; 淤积后：H=129+65=194m; （四）、排水泵选择 选择MD12-50×5型矿用多级离心泵，其流量为12m3/h，扬程为250m；配用防爆电机功率30kW、进出口50mm、效率46.5%。 （五）、排水泵的工作、备用、检修台数 选择MD12-50×5型矿用多级离心泵3台，其中1台工作、1台备用、1台检修。 （六）、排水能力、电机功率和吸上真空高度校验 按管路淤积后工况参数校验排水能力，按管路淤积前工况参数校验电机功
中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景 王魁军 张兴华 (煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺 113001) 摘 要:文章简要回顾了中国煤矿瓦斯抽采技术的发展历程,介绍了近年来煤矿瓦斯抽采新技术的发展,较详细地阐述了适合于中国煤层瓦斯赋存条件的几种典型抽采方法,并对中国的瓦斯抽采技术的发展趋势做出了展望。关键词:矿井瓦斯 抽采技术 装备 Current Status and Prospects of CMM Drainage Technologies in China Wang Kuijun and Zhang Xinghua (Coal Science Research Institute at Fushun,Liaoning 113001) Abstract:The history of C MM drainage technologies in China is briefly revie wed 1The new C MM draina ge technologies developed in recent years are introduced 1Several typical drainage methods suitable for the occur -rence conditions of coal seam gas in China are detailed 1The future trend of CMM drainage technologies in Ch-i na is forecast. Keywords:C MM;drainage technology;equipment 1 概述 我国煤矿瓦斯抽采有较长的历史,早在1938年我国就首次在抚顺矿务局龙凤矿利用抽采泵进行采空区抽采,50年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽采瓦斯,50年代末瓦斯抽采量约为100Mm 3。60年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽采瓦斯工作,抽采瓦斯量达到170Mm 3 。70年代至90年代末期,抽采矿井数和抽采量都稳步增加。近五年来,随着煤炭工业的发展,矿井数量及煤炭产量迅速增加,矿井向深部延伸过程中,一些低瓦斯矿井 变为高瓦斯矿井和突出矿井,因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多,由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术 的迅速发展,目前瓦斯抽采技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000年我国国有重点煤矿中共有141对矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行瓦斯抽采,年抽采量达8167亿m 3 ,2002年抽采矿井数193对,年抽采量11146亿m 3,2004年全国重点煤矿抽采矿井数达到221对,年抽采量达到19126亿m 3 ,1952~2004年抽采瓦斯矿井数和抽采瓦斯量的变化动态见图1。 在瓦斯抽采方法方面,各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作,结合我国矿井的地质和 作者简介 王魁军,男,1957年生,研究员,博士生导师,现任抚顺分院总工程师、抚顺分院安全科学技术研究中心主任。多年来一直从事煤矿瓦斯防治方面的科研工作。 第3卷第1期 中国煤层气 Vo113No 11 2006年1月 C HINA COALBED ME THANE Jan.2006