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文檔簡介

1、采煤工作面瓦斯抽放設計要點(一)燃賦存條件簡要說明該工作面地表方位、井下范圍、在采區內回采順序、煤層生成年代、與鄰近煤層層間關系、物理化學性質 等(以形成備用面時地質資料為準)。(二頂、底板巖性及層 厚度情況(以形成備用面時地質資料為準)。(三)開采方法及巧現狀簡要說明工作面開采方法、采空區管理方式、工作面設計 生產能力等。(四)工作面瓦斯涌出情況根據實測煤層瓦斯參數、鄰近采煤工作面及本掘 進期間瓦斯涌出情況,預計工作面 正常回采時瓦斯涌出量。(五)工作面回加的瓦斯來源分析認真分析工作面回采 時的瓦斯來源,并嚴格按照AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本指 標要求,計算工作面回采期間的瓦斯涌出

2、量,并考慮因 回采不均衡性最大日產量時的瓦斯絕對涌出量。1、工作面相對瓦斯涌出量預測:根據公式1、公式2計算。1)計算煤的瓦斯含量根據公式3計算。2)本瓦斯涌出量計算:見公式2。3)鄰近層瓦斯涌出量計算:根據公式4計算。4)計算得出,工作面相對瓦斯涌出量為:見公式1。2、計算煤的殘余瓦斯含量根據公式5計算。則:Wj煤的可解吸瓦斯量 Wj=W-Wc , m3/t查看 AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本指標關于采煤工作面回采前的可解吸瓦斯量應 達到的指標表,按最高日產量計算,驗算是否符合AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本指標要求。依據公式6計算。根據 AQ1026-2006礦井瓦斯抽采基本

3、指 標中回采工作面日產 量與瓦斯涌出量對應關系表,按 最高日產計算,驗證該工作面瓦斯最低抽采率及瓦斯抽采量。根據工作面抽采率和瓦斯抽采量,利用以下公式 計算該工作面最低配風量:根據經驗公式7。(六)工作面幽系統簡要說明該工作面采用的通 風方式,進、回風路線。(七)抽放蠡設計1、重點說明該工作面所采用的抽放方法1)高位鉆孔抽放要說明鉆場個數、鉆場施工參數、鉆場間 距,鉆場鉆孔個數、鉆 孔 長度、壓荏長度、孔徑、鉆孔傾角、終孔位置、封孔長度、封孔材質、以及與之連 接 的抽放干管管徑、采用的抽放系統等。2)上隅角埋管要說明站管形狀、安設要求、保護措施、邁 步距離以及所采用的抽 放管徑、抽放系統等。3

4、)順層孔所施工的巷道、孔間距、終 孔長度、孔徑、封孔長度、所選 用的材質以及 所采用的抽放系統等。如若采用其他抽放方法,應 重點說明鉆孔、鉆場個數、孔徑、 終孔長度、孔間距、封孔材質、封孔長度、鉆孔作用、采用的抽放系統等。2、抽放流量的確定根據上述最大日產量所計算的瓦斯涌出量以及工作面抽放率(依據AQ1026-2006年煤礦瓦斯抽采基本指標),確定工作面瓦斯抽放量,并分別確定永久、移動 抽放系統抽取純瓦斯量。1)瓦鄲泵抽放流量的確定根據抽放純流量及預計抽放濃度分別計算永久、移動泵抽取的混合氣體流量。2)管徑、管材、壁厚的確定管徑的選擇:根據公式計算抽放管路所需最低內徑,所 選管路直徑必須滿足抽

5、放要求。根據公式8計算。管材及壁厚:簡要說明所選抽放管材材質、壁厚及用于哪個抽放系統。3)抽放管路系統阻力計算根據不同管徑、不同材質、不同流量分抽放系統 分別計算管路系統摩擦阻力Hx,見 計算公式9。抽放系統管路總阻力分別計算永久、移動抽放系統管路總阻力,抽放系統管路總阻力由沿程管路阻力和局部阻路組成,局部阻力損失取1.2系數,計算公式10。4)瓦鄲泵抽放負壓Hp確定永久、移動抽放泵抽放負壓,計算公式11。瓦斯泵的額定流量根據公式12,金I計算永久、移動泵系統所需瓦斯泵的額定流量:5)抽放泵的確定說明所選抽放泵的型號、臺數、額定流量、配備電 機功率等主要參數,并通過上述 計算,驗證所確定的抽放

6、泵的能力是否滿足抽放要求。3、瓦斯抽放監測、計量裝置說明抽放泵站及管路上安裝的監測、計量裝置型號,傳感器類型、臺數,并附表。(八資金投入概算對本工作面抽放系統所需的抽放泵、鉆機、鉆具、注漿泵、管材、配件、安裝費 等費 用進行概算,其型號、數量、單價、金額 等附表說明。(九)安全段措施1、鉆孔施工安全技術措施2、管路安裝及管理安全技術措施3、泵站安設及管理安全技術措施(十)腳工作面瓦斯抽放示意圖,工作面巖層綜合柱狀圖。附計算公式:公式1: q=q本+q鄰公式 2:q 本=klk2k3m/M(X0-Xc)式中:q回采工作面相對瓦斯涌出量m3/tq本本煤層相對瓦斯涌出量m3/tq鄰鄰近層相對瓦斯涌出

7、量m3/tm開采層厚度,m;M開采層采高,m;k1 圍巖瓦斯涌出系數,一般取1.2;k2工作面遺煤瓦斯涌出量,取回采率的倒數,即1/工作面回采率;k3工作面預排瓦斯影響系數,k3= L-Xb)/L,式中L-工作面(切眼)長度,m;b-巷道寬度;X-預排系數,X=34;X0、Xc本煤層的原始、殘存瓦斯含量,一般 Xc=0.15X0;兀 110(Ad-MadabP公式 3:X0=+ 丫 1+0.31Mad001+bP式中:X0煤層瓦斯含量A,b 吸附常數;P煤層絕對瓦斯壓力,MPa;Ad煤的灰分,;Mad-一煤的水分,; "煤的空隙率,m3/m3;丫 一煤的容重,t/m3公式4:qmi令

8、口" EM- ki X0i式中:mi 上、下鄰近層第i層煤的厚度,m; M 開采層采高,m;X0i第i鄰近層原始瓦斯含量,m3/t;Ki 上、下鄰近層第i煤層瓦斯排放率,根據文特兒曲線取值,公式5:WC=0.1ab-Ad-Madjt1+0.1b10010011+0.31Mad+ T式中:WC 煤在標準狀態大氣壓下的殘存瓦斯含量;m3/t A,b吸附常數;P標準大氣壓,0.1Mpa;Ad 煤的灰分,;Mad-一煤的水分,; "煤的空隙率,m3/m3; 煤的容重,t/m3公式 6:Q=w?T24? 60式中:Q回采工作面瓦斯 絕對涌出量,m3/min);T回采工作面日產量,。;

9、W-回采工作面回采前煤的可解吸瓦斯量,(m3/t) 100*q采*K采通* 1-K抽放率);公式7: Q采=C式中:Q采一工作面需風量,m3/minq采一采煤工作面瓦斯 絕對涌出量,m3/minK抽放率一瓦斯抽放率,;K采通一采煤工作面瓦斯涌出不均勻系數,取1.2;C回風流中允許瓦斯濃度。公式 8:D 內=0.1457 Q 混/V)0.5式中:D1瓦斯抽放管內徑(mm)Q混一瓦斯抽放管的混合流量(m3/min)V一混合瓦斯的流速(取18-22m/s)公式 9: Hx= 9.8LQ 泵 2 / (K0Dx5)式中,Hx-某一段抽放管路系 統摩擦阻力,KPa;L-抽放瓦斯管路長度,m ;Q泵一永久或移動抽放系統某一段管路混合流量,m3/h;二 T0APM /T P0= 0.445供際狀態(T及P泵)下混合瓦斯(濃度35%)對標準空氣的相對密度),式中標準狀態(0冰105Pa)F混合瓦斯(濃度35%)對空氣的相對密度'=0.84即準狀態(0時的絕對溫度T04 =273K;標準狀態(105Pa)F氣壓 P0=101.3kPa;K0-管徑系數,取0.71;Dx-抽放瓦斯管路有效直徑,cm。公式 10: H 總=H1+H2+Hx)X1.2 (KPa)公式 11:Hp= H 總+Hk)XKb式中:Hp-抽放負壓KPa);H總一抽放

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