东峰煤矿瓦斯抽采系统管网优化

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和三采区由中期进、回风井服务,四采区由后期的 回风井服务。目前良户风井瓦斯抽采泵站服务于一 采区生产,泵站运行情况良好。若利用良户风井回 风井服务于二采区,将来通风路线较长,管路阻力 损失较大,且良户风井泵站内瓦斯抽采泵不能满足 二采区和三采区安全生产的需要,同时一采区结束 后还要维护一采区的巷道,按照计划一采区回采结 束后,良户风井将关闭。同时根据矿井规划,中期 回风井将在 2017 年施工到位,在中期回风井安设 瓦斯抽放系统能够实现,既缩短了管路铺设长度, 减小了设备的投入,同时减小了管路阻力损失。
(Dongfeng Coal Mine Co., Ltd., Shanxi Lanhua Group, Shanxi Jincheng 048001)
Abstract:In view of the high gas content in the second mining area of No. 3 coal seam in Dongfeng Coal Mine, in order to strengthen gas extraction and reduce gas content, the gas extraction pipeline network was optimized by combining theoretical analysis with field practice. The present situation of pipeline layout in No. 3 coal seam No. 2 mining area and two kinds of pipeline network layout schemes are analyzed and compared, and the layout mode of gas extraction pipeline network is determined. Specific pipe materials and diameters are selected through theoretical calculation, and technical measures for pipe installation are formulated, and good application results are achieved. Key words: gas extraction pipeline network layout system optimization
东峰煤矿 3 号煤层采用顺层平行钻孔进行预抽 及边采边抽,为了更好地提高抽采瓦斯效果,现针 对 3 号煤层二采区进行瓦斯抽采系统管网管径确定。
2 瓦斯管路敷设现状及方案比较
2.1 瓦斯抽采系统方案比较 按照矿井的开采规划,东峰煤矿通风系统采用
分区对角式通风。一采区由良户风井服务,二采区
收稿日期 2019-01-16 作者简介 王大军 (1972-),男,汉族,山西晋城人,本科,2014 年毕业于山东理工大学采矿工程专业,助理工程师。
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2019 年第 7 期
东峰煤矿瓦斯抽采系统管网优化
王大军
(山西兰花集团东峰煤矿有限公司,山西 晋城 048001)
摘 要 针对东峰煤矿 3 号煤层二采区瓦斯含量较高等问题,为加强瓦斯抽采、降低瓦斯含量,采用理论分析和现场实
际相结合的手段对瓦斯抽采管网进行优化。对 3 号煤层二采区管路布置现状及两种管网布置方案进行了分析比较,确定了
1 工程概况
东 峰 煤 矿 位 于 山 西 省 高 平 市, 由《 东 峰 煤 矿 2013~2016 年瓦斯等级鉴定情况表》可以得知该矿 属于高瓦斯矿井。东峰煤矿现开采 3 号煤层,全井 田划分为 4 个采区,3 号煤层采用综采放顶煤开采 工艺,现开采二采区,设计布置一个长 205m 的长 壁综放工作面。经两次瓦斯含量现场测定,煤层瓦 斯含量范围为 3.33~8.72m3/t,瓦斯含量变化较大。
瓦斯抽采管网布置方式。通过理论计算选取了具体的管网管材与管径,制定了管路安装技术措施,取得了良好的应用效果。
关键词 瓦斯抽采 管网布置 系统优化
中图分类号
TD712+.6 文献标识码
B doi:10.3045
Pipeline Network Optimization of Gas Drainage System in Dongfeng Coal Mine Wang Da-jun
综合以上分析,本次设计在中期回风井工业广 场建立瓦斯抽采泵站,与原设计一致,服务于二采 区和三采区。本次设计泵站具备两套系统,一套为 高负压系统,用于回采工作面的抽采;另一套为低 负压系统,用于采空区瓦斯抽采。 2.2 二采区管路敷设
(1)低负压系统 现采空区→工作面运输顺槽→回风上山→总回 风巷→中期回风立井→地面泵站→放空(或储气罐)
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老采空区→工作面轨道顺槽→回风上山→总回 风巷→中期回风立井→地面泵站→放空(或储气罐)
D = 0.1457 Q V 式中:
(1)
高位钻孔→工作面运输顺槽→回风上山→总回 风巷→中期回风立井→地面泵站→放空(或储气罐)
(2)高负压系统 回采工作面瓦斯抽采钻孔→工作面运输顺槽→ 回风上山→总回风巷→中期回风立井→地面泵站→ 放空(或储气罐) 备用工作面预抽钻孔→工作面回风顺槽→回风 上山→总回风巷→中期回风立井→地面泵站→放空 (或储气罐) 掘进工作面边掘边抽预抽钻孔→回风上山→总 回风巷→中期回风立井→地面泵站→放空(或储气 罐) 3 号煤层二采区瓦斯管路敷设系统如图 1 所示。
D- 瓦斯抽采管内径,m; Q- 抽采管内混合瓦斯流量,m3/min; V- 抽 采 管 内 瓦 斯 平 均 流 速, 取 经 济 流 速 为 5~12m/s。 本矿井 3 号煤层二采区主要瓦斯管路系统如下: 高负压抽采系统: (1)地面瓦斯抽采管路、中期回风立井管路 为主管高; (2)二采区回风上山瓦斯抽采管路为干管高; (3)回采工作面瓦斯抽采管路为支管高 1; (4)备用工作面瓦斯抽采管路为支管高 2; (5)掘进工作面瓦斯抽采管路为支管高 3、支 管高 4; 低负压抽采系统: