2狮子山煤矿瓦斯抽采说明书审后改

{冶金行业管理}2狮子山煤矿瓦斯抽采说明书审后改)前言188环保12：。顺序1√2√3√4√5√6√7√8√9√镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计前言镇雄县狮子山煤矿有限责任公司为一小型私营煤矿企业，核定生4年年许可证的延续手续。新获采矿许可证证号65，有效期5年，自年年4万万该矿为扩建矿井，始建于年，年核定的生产能力为4万年年7镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计前言狮子山煤矿现采用斜井开拓，共有两个井筒。主斜井、回风斜井均位于井田东部边界矿2、矿5号拐点附近的沟谷地带。主斜井为绞1台为JIR－1.2×1/2.4。井下大巷采用蓄电池机车牵引固定式矿车运输，机车型号为XK－2.5－600。矿井开采煤层，采用短壁式炮采万。年4CC12f3p4ⅢⅢ56)7）8)9)镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计前言)）根据年至年矿井瓦斯等级鉴定结果，该矿均为高瓦斯矿井。矿井最大相对瓦斯涌出量为/min，绝对瓦斯涌出量为。－Ⅱ－型隔爆对旋轴流式通风机，安装在回风斜井井口；井下掘万年3年8镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计前言3、云南省煤炭资源整合工作领导小组文件（云煤整合。/7、中国矿业云南方圆中正工贸有限公司年4月提供的《云7、《煤矿安全安监控系统及检测仪器使用管理规范》镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计前言经预测矿井相对瓦斯涌出量/t，矿井绝对瓦斯涌出量为，。/min，采煤工建立地面永久抽采瓦斯系统，采用高负压抽采瓦斯；选用2台。本工程瓦斯抽采泵循环冷却水补充水及消防水利用煤矿生活用水镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计前言瓦斯抽采站内设一间配电室，两回电缆引自矿区变电—10kV3×35mm2250m。7台BGP60241瓦斯抽采工程固定资产静态投资万元。其中：抽放工程告》及安监总煤装号文，狮子山煤矿煤层和煤层坚固性系数均小于0.5，同时煤的破坏类型均为类，突出指标出现量降到以下，矿方在采取本办法预抽瓦斯后，必须先对预抽煤镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况镇雄至贵州省毕节市的省级公路从井田西北部通过，井田距镇雄95km井田属于高原中山侵蚀、溶蚀地貌，地形切割中等；地势南东高为，溪，其流量主要受季节性降雨控制，雨季时流量一般为～图1镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况属亚热带高原山地季风气候。据镇雄县气象局提供的气象资料，3为6井田一带居民以汉族为主，主要从事农业生产，经济十分落后。区内煤炭资源蕴藏较为丰富，工矿企业主要有煤矿、水泥厂及小94年年7万。现有1个主井、1个风井共两个井筒。斜井开拓、单翼开采，主采狮子山煤矿以北有大顺煤矿、大成煤矿、融安煤矿、久源煤矿、2图2镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况，。在工业场地新建一变电所，安装高压开关柜面，供电方20狮子山煤矿目前采用采用c含水层地下水作为煤矿的生活供水。镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况（c），三叠系下统卡以头组（k）、飞仙关组（f）及第四系）出露于井田西北部一带，为一套陆相细碎屑岩含煤建造。根据岩。878。）呈条带状分布于井田中部，由灰～灰黑色薄～中厚层状钙质细砂）呈条带状分布于井田中部，为灰绿色中厚层状含钙质粉砂岩、粉）镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况分布于井田东部及东南部地区，主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩及下（2）第二段至第六段（2－6）：该段由灰紫～紫色、砖纸色。）020m10m。井田位于区域镇雄复式向斜南翼中段，为一北东～南西向延伸的单斜构造，地层总体倾向南东，倾角1～5°。断裂仅发育于井田东南宽研究，确定断层造成地层平均落差为15m。该断层切割影响了整个煤镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况井田内无岩浆岩分布，变质作用不明显。岩浆活动仅为发生于华155m3.45，含煤系数为2.23～3.19%。可采煤层（5b）总厚1.26～2.50m，可采煤层为位于上二叠统龙潭组上段（3）地层的上部。上距长～12.98m，平均6.91m。下距龙潭组上段（3）底界约45.17m。煤厚2为。煤层直接顶板为灰黑、灰褐、黑色薄～中厚层状泥岩及粉砂质泥岩，厚0.79～6.04m。在直接顶板与煤层间常有厚约0.02～的。。表2））性度)b2层5a301层定5\采镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况。。表3镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况）））dd原浮b））)dd原31浮“中华人民共和国安全生产行业标准（AQ1018—2006）的矿井瓦斯涌出量预测方法中的分源预测法，对矿井达产时煤层开采瓦斯涌出量进行预测，经预测（详见第二章第三节）：该矿井相对瓦斯涌出量为14.78m年月镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况年年月5约。。表1XY镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况矿1矿2矿3矿4矿5））2年7月年3万。万t万t万。二、开拓与开采㈠矿井设计生产能力和服务年限万万。煤镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况见回镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况表1－3－2矿井设计可采储量汇总表单位：万t煤层编号类别矿井资源量可信度系数永久煤柱损失保护煤柱矿井矿井设工业计储量工业储量断层井田地面建河合计井筒大巷合计边界筑物流场地水平开采损失设计可位置（20%）采储量+1600水平C5b33118211820027.4027.4154.65.686.5321.8734.0830.9289.6332561156106.7285.13091.85469.1501.0410.5611.693.83363.723331150.9103.513.38.250021.5581.95000016.3965.56合计8582.9846.513.314.97112.530140.8705.75.687.5732.4345.68141.14518.88注：鉴于该矿开采技术条件简单、煤层赋存稳定，333类资源量的可信度系数取0.9。19镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况㈢水平划分本矿井开采C5b煤层为近水平煤层，整个矿井划分为一个水平，

即+1600m水平，+1610m标高。㈣采煤方法与顶板管理井田范围内有主要可采煤层一层，倾角1°～5°，即C5b煤层，煤

层厚度1.85～2.08m用普通采煤机械化。首采C煤层的工作面长度为100m，年进度取950m，一个普采工作面可达到设计产量。三、矿井通风㈠矿井通风方法与方式本矿井通风方法采用机械抽出式，通风方式为分区式。价。根据我院编制的《云南省镇雄县狮子山煤矿初步设计》，矿井投产时需风量为47.0m3/s，其中1051机采工作面需风量25.0m3/s。煤巷掘进工作面配风15.0m3/s，岩巷掘进工作面配风6.0m3/s，其它巷道配风5.0m3/s。矿井投产时的通风难易程度属容易，即小阻力矿井，其负压为695.9Pa；一采区采完后的通风难易程度属中等，即中等阻力矿井，其大负压为1486.4Pa。本矿井风机选用FBCDZ-8-NO.19B型防爆轴流式风机，共选用两台风机，一台工作，一台备用。四、地面设施㈠地面生产系统狮子山煤矿主斜井为带式输送机系统，原煤从井下经M101带式输送机直接将原煤运输到位于主斜井口35m的1号装载站转运至M102带式输送机。M102带式输送机将原煤运至位于储煤场中部的筛2YA1536行筛分，后落入原煤储煤场储存，再通过装载机装汽车外运。设备及矿车、上下工人及排矸。㈡地面建筑及总平面布置20镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第一章矿井概况1、地面建筑本矿井为改扩建井，设计在充分利用原有设备、设施的基础上，6718.6m2筑面积为791.54m2，新增建筑面积为5927.06m2。2、总平面布置狮子山煤矿为已有矿井，根据井口场地已形成地形挖填不大的条沿地形分台阶布置。21镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数第二章抽采瓦斯设计参数第一节煤层瓦斯基本参数一、煤层瓦斯含量该矿历年瓦斯等级鉴定资料和“生产勘探报告提供的钻孔瓦斯含量见表2－1－1、2－1－2。表2－1－1近几年矿井瓦斯统计表最大相对瓦最大绝对瓦最大相对二氧最大绝对二氧有效期斯涌出量斯涌出量化碳涌出量化碳涌出量结论(m３/t)(m３/min)(m３/t)(m３/min)2008.12.31—2009.12.3033.893.135.341.63高瓦斯矿井2007.01.01—2007.12.3127.1708.056.3401.88高瓦斯矿井2005.12.06—2006.12.3129.979.374.981.557高瓦斯矿井表2－1－2钻孔煤层气成分含量测定成果表样品编号项目201W－1202W－1301W－1302W－1煤层编号C5bC5bC5bC5b工程编号ZK201ZK202ZK301ZK302采样深度（m）34.80～35.2584.77～85.2262.60～63.05137.77～138.22N20.000.0053.3313.37煤层气成分（%）CO219.7916.9718.989.07CH479.8682.1727.3677.04C2H60.350.820.330.38CH0.000.040.000.1438合计100100100100N0.000.001.760.302煤层气含量）CO20.490.440.630.20CH41.962.130.901.72C2H60.010.020.010.01C3H80.000.000.000.00合计2.462.593.302.23CH4C2H6、1.972.150.911.73C3H8）料表明，多数钻孔瓦斯含量较高在7.25～23.43m3/t·r之间。为找出22镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数限公司测定提供的狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数（见表2—1—3），结合周边久源、融安、大成和西朗沟煤矿瓦斯资料，首先采用线性回归方程分析本矿煤层瓦斯含量。根据中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司对该矿及周边三矿（久源、融安和大成煤矿）测定现开采煤层瓦斯基础参数数据，结合各矿煤质情况后换算成原煤瓦斯含量，结果见表2—1—4。表2—1—3开采煤层瓦斯基础参数测定结序号名称CC1煤层相对瓦斯压力(MPa)0.450.482煤体坚固性系数f0.430.423瓦斯放散初速度△p20.421.74煤的破坏类型ⅢⅢ5吸附常数a(m3/t)24.0122.306吸附常数b(Mpa-1)1.251.067孔隙率（%）3.19762.95768真密度(t/m3)1.23531.20039视密度(t/m3)1.19581.164810分析基水分/Mad(%)1.781.5311分析基灰分/Aad(%)18.3216.3512分析基挥发分/Vad(%)12.6312.4213分析基固定碳Fcad(%)67.2769.7014钻孔瓦斯流量衰减系数(d-1)0.0500.07915煤层透气性系数（m2/Mpa2·d）0.180.3216瓦斯含量(m3/t)6.235.85表2—1—4各矿煤质及原煤瓦斯含量表矿井C5b煤层C6a煤层瓦斯含量瓦斯含量水分灰分m3/tm3/t·r水分灰分m3/tm3/t·r测定标高设计开采标高狮子山1.7818.326.237.801.5316.355.856.80+1625+1610久源1.9317.865.156.421.5212.485.266.8+1588+1410大成1.5914.965.486.571.6315.465.546.68+1508融安2.0510.015.286.02.3619.985.416.97+1500+138023镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数测定说明书》，取西朗沟C煤层+1300m以上10个钻孔，西朗沟C煤层+1300m以上52—1—5分析狮子山煤矿煤层瓦斯含量。表2—1—5相邻4矿及西朗沟钻孔瓦斯含量表C5b煤层C6a煤层瓦斯含量瓦斯含量（m3/t·r）（m3/t·r）16457.8016256.8久源15856.4215906.12大成15156.5715026.68融安15036.0015006.97西朗沟380314496.62Zk3133913.973805144210.22Zk10133513.40480214239.57Zk613198.934004135415.22Zk11130611.09Zk3134715.09Zk6130211.29Zk14134112.65Zk12133713.68Zk6132210.47Zk13131115.91Zk8130218.67线性回归方程如下：X=A+BY式中：X—煤层瓦斯含量（m3/t）；Y—开采标高与起始点标高差（m）；A、B—待定回归系数。求相关系数：C5b煤层：r===0.813C6a煤层：r==0.82式中：—相应标高处瓦斯含量（m3/t·r）；—与起始点标高差（m）—瓦斯含量的平均值（m3/t·r）；—标高差的平均值（m）经计算可知：C5b、C6a煤层相关系数分别为0.813、0.82。说明统计参数瓦斯含量与煤层赋存标高相关性较高，线性回归方程成立。24镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数（见图2—1—1）。C5b煤层瓦斯含量与开采深度的关系C6a煤层瓦斯含量与开采深度的关系相关系数r=0.813相关系数r=0.82Y—开采标高与起始点标高差m；X—瓦斯含量m3/t图2—1—1瓦斯含量与开采深度的关系求回归系数：C5b煤层：B=r·=0.813×=0.813×0.038=0.031；A=（-B）=（11.06-0.031×225.29）=4.076C6a煤层：B=r·=0.82×=0.82×0.023=0.019；A=（-B）=9.47-0.019×200.78=5.655回归方程：C5b煤层线性回归方程为：X=4.076+0.031Y

C6a煤层线性回归方程为：X=5.655+0.019Y以C5b煤层最高开采标高+1645m和C6a煤层最高开采标高+1625m

为起始点，本矿设计开采水平+1610m各煤层瓦斯含量计算如下：C煤层：X=4.076+0.031Y式中：X—纯煤瓦斯含量；m3/t.rY—开采标高与起始点标高差（m）；Y=1645－1610=35mX=4.076+0.031×35=5.16m3/t.rC煤层：X=5.655+0.019Y式中：X—纯煤瓦斯含量；m3/t.rY—开采标高与起始点标高差（m）；Y=1625－1610=15mX=5.655+0.019×15=5.94m3/t.r由于通过线性回归方程分析的数据比云南方圆中正工贸有限公1.82－1－5。表2—1—5C、C煤层瓦斯基础参数结果煤层工业分析MadAad纯煤瓦斯含量m3/t.r原煤瓦斯含量m3/t修正后原煤瓦斯含量m3/tC1.7818.327.86.2311.2125镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数C1.5316.356.85.8510.53二、煤层瓦斯压力及透气性及其他参数根据《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》，开采煤层瓦斯基础参数测定结果见表2—1—3。从“表2—1—3”可知，C5b煤层和C6a煤层坚固性系数均小于0.5III[2010]154号文破坏类型、瓦斯放散初速度和坚固性系数等“四项指标资料，发现层管理。虽然本矿有两单项指标符合安监总煤装[2010]154号文精神国家煤矿安全监察局授权单位对本井田内煤层进行矿井瓦斯突出危改。第二节矿井瓦斯储量及可抽量i；第i；第i；2－2－114298.27万。表2－2－1矿井瓦斯储量计算表））12）26镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数表2－2－1矿井瓦斯储量计算表））12）C11.218581.151.112167C10.531601.151.12131.2714298.27二、矿井瓦斯可抽量瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量，其计算公式如下：W抽＝W·K可式中：W抽—可抽瓦斯量，万m3；

瓦斯储量，万m3；K可—可抽系数；

K可＝K1·K2·Kg式中：K1—煤层瓦斯排放系数；K1＝K3oK3—出除主要来自开采层外，还来自于邻近层。取K3＝0.8。—煤层原始瓦斯含量，m3/t；—运到地面煤的残余瓦斯含量，m3/t；各煤层的残余瓦斯含量根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法计算。K2—负压抽采时抽采作用系数，K2＝1.2；Kg—矿井瓦斯抽采率，根据狮子山煤矿煤层透气性系数及钻孔流量衰减系数，煤层瓦斯抽放难易程度属于可以抽放类型，按国内其他类似矿井经验并采取措施，取矿井瓦斯抽放率Kg=33%。对狮子山煤矿各煤层的瓦斯可抽量预测结果见表2－2－3。从计算结果看，矿井瓦斯可抽量为3239.93万m3。表2－2－3狮子山煤矿瓦斯可抽量预测表量）量1K可万)W抽万)27镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数C11.213.290.570.226121672749.74C10.532.960.580.2302131.27490.1914298.273239.93第三节矿井瓦斯涌出量预测矿井开拓开采布置，采掘工作面技术参数（包括工作面长度、采高、推进度等）等，采用国家安全生产监督管理总局2006-02-27发布的《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006）预测矿井投产时各采掘工作面瓦斯涌出量及全矿井瓦斯涌出量。一、回采工作面瓦斯涌出量q采=q1+q2式中：q采—回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；

q1—开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；q2—邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t；㈠开采层相对瓦斯涌出量q1的计算如下：

q1=K1•K2•K3••（W0—Wc）式中：K1—围岩瓦斯涌出量系数，根据围岩特性，全部跨落法管理顶板时取1.30；K2—工作面丢煤瓦斯涌出量系数，用回采率的倒数计算，薄煤层工作面回采率取97%；中厚煤层工作面回采率取95%，厚煤层工作面回采率取93%；K3—采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，按下式计算：K3=（L—2h/L；其中L—工作面长度，H—巷道预排瓦

斯带宽度值，取9m；则K3=（100－2×9）/100=0.82

m—开采层厚度，m；M—工作面采高，m；W0—煤层的原始瓦斯含量，m3/t，下同；Wc—运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m3/t。瓦斯含量W0小于10m3/t·r，纯煤残存瓦斯含量按公式计算。瓦斯涌出量计算结果见表2－3－1。28镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数表2－3－1开采层相对瓦斯涌出量计算结果表煤层编号开采层纯煤厚度(m)工作面采高M(m)工作面平均长度L(m)掘进巷道预排等值宽度h(m)系数K1K2K3煤层原始瓦斯含量W0(m3/t)残存瓦斯纯煤含量Wc(m3/t.r)残存瓦斯原煤含量Wc(m3/t)开采层相对瓦斯涌出量q1(m3/t)C2.022.0810091.31.050.8211.214.1223.298.61㈡邻近层相对瓦斯涌出量q2按下式计算：

q2=••ηi式中：mi—第i个邻近层煤层厚度，m；M—工作面采高，m；ηi—第i个邻近层瓦斯排放率，%；Woi—第i个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3/t；Wci—第i个邻近层煤层残存瓦斯含量，m3/t；范围一般为45m，上邻近层一般为120m。矿井各煤层开采时邻近层相对瓦斯涌出量计算结果见表2－3－2。表2－3－2各煤层开采时邻近层相对瓦斯涌出量计算结果表开采煤层编号邻近层类型邻近层编号煤层厚度mi(m)邻近层参数原始瓦斯含量W0(m3/t)残存瓦斯含量Wc(m3/t)受采动影响瓦斯排放率ηi距开采层距离L(m)工作面采高M(m)邻近层相对瓦斯涌出量q2（m/t）3C下邻近层C0.3510.532.960.853.512.081.08㈢回采工作面瓦斯涌出量q采=q1+q2回采工作面瓦斯涌出量计算结果见表2－3－3。表2－3－3回采工作面瓦斯涌出量计算结果表开采煤层编号开采层相对瓦斯涌出量q1(m3/t)邻近层相对瓦斯涌出量q2（m3/t）工作面相对瓦斯涌出量q采（m3/t）设计单个工作面日产量（t/d）设计单个工作面绝对瓦斯涌出量（m3/min）C8.611.089.698555.75二、掘进工作面瓦斯涌出量q掘=q3+q4式中：q掘—掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min；29镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数q3—掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；

q4—掘进巷道落煤的瓦斯涌出量，m3/min；

㈠掘进煤壁瓦斯涌出量q3按下式计算：

q3=D·V·qo·（2·―1）式中：D—巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m；薄及中厚煤层D=2×开采层厚度；厚煤层D=2×巷道高度＋巷道宽度；V—巷道平均掘进速度，m/min。煤巷掘进速度按月进度200m计，V=0.0046m/min；L—巷道长度，m;qo—煤壁瓦斯涌出初速度，m3/（m2•min）；qo=0.026×[0.0004(Vr)2+0.16]•Wo式中：Vr—煤的挥发分，%；Wo—煤层原始瓦斯含量，m3/t；各煤层掘进工作面煤壁瓦斯涌出量计算结果详见表2－3－4。表2－3－4掘进工作面煤壁瓦斯涌出量计算结果表暴露煤壁面周边长度D(m)煤层编号巷道掘进速度V(m/min)巷道长度L(m)煤壁瓦斯涌出强度q0(m3/min)挥发分Vr(%)煤层瓦斯含量W0(m3/t)掘进煤壁瓦斯涌出量q3(m3/min)C4.160.00466080.0610.61%11.210.83㈡掘进巷道落煤瓦斯涌出量q4按下式计算

q4=s·V·γ·(Wo―Wc)式中：S—掘进巷道见煤面积，m2；V—平均掘进速度，m/min；γ—煤的容重，t/m3；Wo—煤层瓦斯含量，m3/t；Wc—运至地表煤的残存瓦斯量，m3/t；掘进工作面落煤瓦斯涌出量计算结果见表2－3－5。表2－3－5掘进巷道落煤瓦斯涌出量计算结果表煤巷揭单巷巷道掘煤的容煤层原始瓦煤层残存瓦掘进落煤瓦斯煤层煤面积进速度重斯含量斯含量涌出量S(m2)v(m/min)r(m3/t)W0(m3/t)Wc(m3/t)q4(m3/min)C7.70.00461.511.213.290.42㈢掘进工作面瓦斯涌出量q掘=q3+q4掘进工作面绝对瓦斯涌出量计算结果见表2－3－6。表2－3－6掘进工作面绝对瓦斯涌出量汇总表30镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数掘进煤壁落煤瓦斯涌掘进工作面绝对瓦斯涌出煤层瓦斯涌出量出量量q3(m³/min)q4(m3/min)q掘(m3/min)C5b煤巷0.830.421.25C5b岩巷000三、生产采区瓦斯涌出量q区=式中：q区—生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t;K’—生产采区内采空区瓦斯涌出系数，取1.35；q采i—第i个工作面相对瓦斯涌出量，m3/t;

Ai—第i个回采工作面日产量，t；q掘i—第i个工作面相对瓦斯涌出量，m3/min；

Ao—生产采区平均日产量，取924t。首采区各煤层开采时生产采区瓦斯涌出量预测详见表2－3－7。表2－3－7生产采区瓦斯涌出量预测表数K′量q量qC1.359.691.2585514.219.12q井=式中：q井——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；K′′——采空区瓦斯涌出系数，取1.35；q区i——第i个生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t；

A0i——第i个生产采区平均日产量，t。首采区各煤层开采时矿井瓦斯涌出量预测详见表2－3－8。表2－3－8矿井瓦斯涌出量计算结果表开采生产采区相对生产采区绝对矿井相对矿井绝对层编瓦斯涌出量瓦斯涌出量瓦斯涌出量瓦斯涌出量号(m3/t)(m3/min)(m3/t)(m3/min)C1.3592414.219.1219.1812.31上述预测结果说明：31镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数本矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t，属高瓦斯矿井，根据AQ1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》第3.4.4.1条规定，本矿井为高瓦斯矿井，必须进行瓦斯抽采。32镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数第四节瓦斯抽采必要性和可行性分析；；；；5、年产量小于或等于的矿井，矿井绝对瓦斯涌出量大于。㈠回采工作面当回采工作面的最大风排瓦斯涌出量小于回采工作面的绝对瓦斯抽采就是必要的。﹤q采绝式中：qmax—通风所能担负的工作面最大绝对瓦斯涌出量，

m3/min；C—工作面回风流中允许的最大瓦斯浓度，1%；S—工作面有效通风断面，m2；Vmax—工作面允许的最大风速，4m/s；33镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数KH—工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.3。2—4—1。表2—4—1工作面风排瓦斯涌出量计算结果表开采层编号开采层厚度(m)工作面有效通风断面(m2)风排最大绝对瓦斯涌出量(m3/min)设计回采工作面相对瓦斯涌出绝对瓦斯涌出量量q(m3/t)q(m3/min)>q采绝C2.086.2711.589.695.75否瓦斯基础参数测定报告》，开采煤层瓦斯基础参数测定结果（见表2—1—6C5b煤层和C6a煤层坚固性系数均小于0.5，同时煤的

破坏类型均为III类。根据安监总煤装[2010]154号文精神，高瓦斯斯放散初速度和坚固性系数等“四项指标资料，发现有一项指标超回采工作面的瓦斯涌出量为5.75m3/min>5m3/min，所以，为了安全，瓦斯抽采。㈡掘进工作面需的风量，即下式成立时，抽采是必要的。≥Q掘式中：Q0—掘进工作面稀释瓦斯所需风量，m3/s；

Q—掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；K—瓦斯涌出不均衡系数，取1.3。C—%，取C=1；2—4—2。按局部通风机吸风量计算掘进工作面配风量Q掘:

Q掘＝Qf×I×k=192×1×1.45＝278.4m3/min=4.64m3/s。

式中：Q掘—掘进工作面设计配风量，m3/s；34镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数Qf—掘进面局部通风机额定风量，设计选用FBD/№5/2×5.5型192~258m3/min风机最小额定风量取192m3/min；I—掘进面同时运行的局部通风机台数，1台；K—斯涌出时取1.45。由本矿井掘进头配风情况（表2—4—2掘进头配风为表2－4－2量QQ﹤0C1.252.714.64否（因此只对掘进工作面迎头打卸压钻孔和释放钻孔来释放瓦斯。所以狮㈢采空区瓦斯抽采CCCCC煤UC矿35镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步第二章抽采瓦斯设计参数()和钻孔瓦斯流量衰减系数()评价标准见表2－4－3。表2－4－3开采层预抽瓦斯难易程度分类表抽采难易程度钻孔瓦斯流量衰减系数β(d-1)煤层透气性系数(m2/MPa2·d)容易抽采<0.003>10可以抽采0.003～0.0510～0.1较难抽采>0.05<0.1斯流量衰减系数等参数：C煤层透气性系数为0.18，钻孔瓦斯流量衰减系数0.050；C煤层透气性系数为0.32，钻孔瓦斯流量衰减系数0.079。根据表2—4—3，可以看出两层可采煤层瓦斯抽采的可行性都是可以抽采。36镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法第三章矿井抽采瓦斯方法第一节瓦斯来源分析C。。3－1－1。表3－1－1瓦斯涌出量矿井合计

矿井平煤层编号均日产量（t）采煤工作m3/min）煤巷掘进工作面（m3/min）已采采区采空区（m3/min）生产采区采空区（m3/min）相对量绝对量（m3/t）（m3/min）C9245.751.253.192.1219.1812.31第二节瓦斯抽采方法选择以下原则：件和开采技术条件。㈡应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析，有针对性地选择抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果。㈢抽采方法在满足矿井安全开采的前提下，还需满足开发、利用瓦斯的需要。㈣巷道布置在满足瓦斯抽采的前提下，应尽可能利用生产巷道，以减少抽采工程量。37镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法㈤选择的抽采方法应有利于抽采巷道的布置和维护。㈥选择的抽采方法应有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。㈦抽采方法应有利于钻场、钻孔的施工和抽采系统管网的设计，有利于增加钻孔的抽采时间。CCCCC。38镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法CC～图39镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法组合阀门；还需在三通管件上接一段（1.2~1.5m）垂直向上的钢管，抬高吸气口的位置，以抽出采空区内高浓度瓦斯。3—2—2。图3—2—2采空区埋管抽采布置图采取措施。为此，采空区瓦斯抽采应注意以下方面：负压和抽采流量。向采空区的漏风，墙体可采用砖、料石或用编织袋装煤砌筑的方式，面上抹灰浆增加其密闭性。④、建立必要的防灭火措施。碳浓度临界值以及最大抽采负压值，同时要逐步采用自动监控装置，以保证抽采工作的安全。40镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法安全生产。构筑临时密闭、加挂增大上隅角风压的风帘等。生产中要有计划地测定抽采瓦斯参数变化情况，根据测定数据，及时调整抽采负压与抽采瓦斯浓度、抽采量等参数。它矿区采空区瓦斯抽采经验，采空区瓦斯抽采埋管抽采负压初步按5.0～8.0KPa，今后应在实践中修正。法抽采采空区瓦斯。厚度不小于1m，四周掏槽深度不小于0.3m。全封闭采空区插管抽采示意图见图3—2—3。三、瓦斯抽采参数的确定1、钻场的布置位置、间距、尺寸及支护方式，抽采时间41镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法设计开采C5b煤层时，在运输顺槽开设钻场沿煤层布置顺层钻孔

全操作的需要。抽采时间暂为6个月，预抽率预计可达35%；掘进工作面预测瓦斯涌出量＜3m3/min可达30%，已采采空区抽放率可达15%。2、钻孔布置（1）钻孔直径图3—2—3全封闭采空区插管抽采示意图（2）钻孔长度。13kPa5～7kPa，采空区瓦斯抽放孔口负压为5kPa。42镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法板四、封孔方式、钻孔设备、材料和工艺1、封孔工艺425子和水混合搅拌而成，1（水泥）：（2.4～2.5）（砂）左右，砂子颗粒直径为0.5mm～1.5mm。本煤层钻孔封孔长度为8m，邻近层钻孔封孔长度为5m。封钻孔的连接如图3—2—4所示。图3-2-4封孔泵与被封钻孔的连接图井下封孔操作方法为：①检查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否带全；②检查抽采钻孔所需的抽采管是否齐全，长度是否达到要求（DN25mm，每根长度9.0m）；③根据井下钻孔的封孔深度，计算所需要的水泥量，按照水泥：水：石膏：黄沙=1：0.5：0.05：0.5（重量比）配制浆液。封住孔口，其做法如下（如图3—2—5所示）：43镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法图3-2-5井下注浆封孔方法示意图30cm（1）抽放管与注浆管的摆放抽放管接注浆管（2）水泥纺织袋水泥纺织袋的准备（3）纺织袋的缠绕方式麻线（4）麻线捆紧（5）送入孔内（6）进行注浆——将抽采管的一端与注浆管摆放在一起，其重叠处约30cm左右；——准备编织袋；——将袋子开口端向孔口处，如图(4)所示将抽采管与注浆管缠绕；——用麻绳或麻线等，将抽采管、注浆管及编织袋捆紧；——如图(5)所示送入孔内，并保证封孔严实不漏浆；——按泵的操作规程，开动泵搅拌水泥浆，均匀后并开始注浆，接将注浆胶管拔出。⑤按以上方法进行下一个孔的注浆封孔。⑥当钻孔为负倾角时在封孔段必须设置防止水泥浆流入孔底的措施。⑦所有要封的钻孔封完后，要将封孔泵清洗干净。综合以上二种封孔方法的特点，根据钻孔孔口段煤（岩）性质、孔方法确定为水泥注浆泵封孔，封孔设备为BFZ-10/1.2水泥浆封孔泵，功率4kw，考虑3台使用，1台备用，则该矿应配备4台注浆封孔泵。矿井也可以根据实践情况，选用聚氨脂封孔。44镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法2、钻孔与管路的连接钻孔与抽采瓦斯管连接时，设置孔板流量计、气压计、观测嘴、阀门及放水器。封孔装置与抽采管路之间用φ32mm高压胶管将抽采8120°3—2—6。图3-2-6瓦斯抽采钻孔连接示意图3、抽采煤层瓦斯的钻孔量达到设计抽采规模时钻孔工程量为10890m层预抽钻孔工程量为10890m工程量。4、钻孔设备及主要检测仪器仪表配置（1）钻机及附属设备设计选用ZY-650型全液压钻机，具有钻进能力大、操作简单、高等特点。主要技术参数如下：最大钻进深度150m开孔直径65115mm终孔直径65/75钻杆规格Ф42×800mm/Ф50×800mm钻孔倾角-90～+90°额定输出转速＞90r/min额定输出转矩＞650N·m给进力50kN起拨力30kN正常进给速度0～1.5m/min给进行程850mm锚固力2×80kN电机功率15kW主机外形尺寸2.107×0.38×10.35m主机重量（不含钻杆）约980kg钻进指标：根据《煤矿瓦斯抽采管理规范》，钻机台月效率为：岩石f=6～8，不小于1200m／月·台45镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法岩石f＜6（包括煤），不小于1600m／月·台（2）钻杆一般要求抗裂强度为55～65kg/mm212％的无缝钢管制成。本矿选用Φ42mm钻杆。（3）钻头一般按煤岩层的硬度和采取岩芯的不同，选用不同类型的钻头。取芯的有平底形、阶梯形；不取芯有圆弧支柱形、阶梯（锥型）形、滑、平整便于封孔。（4）岩芯管1～2mm观察，发现磨损严重及时更换。（5）打捞工具打捞工具是用于钻进过程中出现断杆现象时从钻孔中取出钻头、钻杆的专用工具，也是钻孔施工过程中的必备工具。（6）主要检测仪器仪表主要检测仪器仪表见表3—2—1。表3—2—1瓦斯抽采配套检测仪器仪表序号设备器材名称规格及型号单位数量备注1四通阀两用压差计UP-2套52高负压瓦斯采样器FW-1只6适用负压0~-0.08MPa3瓦斯检定器LRD-8台6CH40%~100%4瓦斯检定器W821台6CH40%~10%第三节抽采瓦斯效果及抽采量预计一、瓦斯抽采率46镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法根据《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027-2006）的有关规定，本矿瓦斯抽采率如下：预抽工作面：30%；边采边抽：20%；已采采区采空区（全封闭抽放）：15%；生产采区采空区（半封闭抽放）：30%；二、工作面瓦斯抽采量1、回采工作面瓦斯抽采量（1）本煤层瓦斯抽采量工作面预抽瓦斯量按下式计算:Q抽＝L1LMγXη÷（365×1440t）式中：Q抽——预抽期间平均瓦斯抽放量，m3/min；

L1——工作面长度，100m；L——工作面推进长度，950m；M——煤层平均厚度，2.08m；γ——煤的密度，1.5t/m3；X——开采层相对瓦斯涌出量，8.61m3/t；η——瓦斯预抽率，30％；t——预抽时间，0.5年。C5b煤层开采时平均厚度2.08m100m95%计算，机采工作面年推进度为950m，机采工作面年产量为28.2万t/a。为了计算方便，将抽放工作面的推进长度确定为年推进长度（与实际布置的回采工作面推进长度相区别）。C5b煤层预抽时间为6个月、预抽率取30%计算，则C5b煤层预抽

工作面的抽采量Q抽=2.91m3/min。（2）边采边抽C5b煤层边采边抽工作面的抽采量按预抽工作面抽采量的20%计

算，则矿井边采边抽瓦斯量为0.58m3/min。2、掘进工作面瓦斯抽采量作面的预测瓦斯涌出量为1.25m3/min，小于3m3/min，所以本矿设计和释放钻孔，靠通风解决瓦斯问题。47镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法3、采空区瓦斯抽采量（1）根据狮子山煤矿的情况分析，矿井开采过程中邻近层、围式抽采瓦斯，对C5b煤层采空区的抽采量按采空区瓦斯量的30%计算，

为0.64m3/min。（2）本矿井属于扩建矿井，扩建前就存在大量的老采空区，设瓦斯量的15%计算，为0.48m3/min。因此，全矿井采空区的瓦斯抽采量为1.12m3/min。三、矿井瓦斯抽采量预计2.91m3/min抽瓦斯量为0.58m3/min1.12m3/min井总抽采量为：Q=2.91＋0.58＋1.12=4.61m3/min。（一）抽采方法的确定首先在煤层掘进巷道时向巷道前方施工顺层卸压钻孔和释放钻孔，待煤巷条带的瓦斯压力<0.74MPa或瓦斯含量<8m3/t后掘进巷道，然后在煤层巷道内向工作面施工顺层钻孔，进行大面积预抽瓦斯。C5b煤层在开采前预抽本煤层瓦斯6个月，预抽率按30%量的20%计算。同时，在回风巷的端头密闭插管进行生产采区采空区瓦斯抽放，在已采采区采空区采用全封闭埋管抽放。（二）抽采后回采工作面瓦斯涌出量预测1、开采层相对瓦斯涌出量计算C5b煤层原始瓦斯含量为11.21m3/t，预抽6月后煤层瓦斯含量降

至6.31m3/t采层抽采区域相对瓦斯涌出量为3.28m3/t.d为0.58m3/min0.98m3/t.d开采层的相对瓦斯涌出量为2.3m3/t.d。2、邻近层相对瓦斯涌出量计算抽采前下邻近层的相对瓦斯涌出量为1.08m3/t.d，按30%的预抽率计算，抽采后下邻近层的相对瓦斯涌出量为0.76m3/t.d。③工作面生产采区采空区相对瓦斯涌出量计算48镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第三章矿井抽采瓦斯方法0.64m3/min吨煤抽采量为1.08m3/t.d。1.98m3/t.d855t计算，工作面绝对瓦斯涌出量为1.18m3/min。（三）抽采后掘进工作面瓦斯涌出量预测卸压钻孔和释放钻孔，靠通风解决瓦斯问题。（四）抽采后矿井瓦斯涌出量预测6.89m3/t924t计算，绝对瓦斯涌出量为4.42m3/min。抽放前后矿井瓦斯涌出量预测结果对比见表3—3—3。表3—3—3抽放前后矿井瓦斯涌出量预测对比表采煤工作面掘进采空区矿井抽放前抽放后工作面抽放前抽放后抽放前抽放后量矿井抽采率按下式计算：式中：η——矿井瓦斯抽采率，%；Qkc——矿井瓦斯抽采量，4.61m3/min，；

Qkf——矿井风排瓦斯量，4.42m3/min。

根据计算，矿井抽采率为51%。六、抽采规模及服务年限根据前面的计算，确定矿井设计抽采规模为采365天，日抽采24小时计算，矿井年抽采量为242.3万m3万49镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型第一节瓦斯抽采系统选择一、瓦斯抽采系统选择的原则1、开采有煤与瓦斯突出危险煤层的矿井，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，分散建站方式：12）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）采用本煤层预抽、边采边抽、边掘边抽、邻近层卸压抽采等抽采方法的矿井，宜采用高负压抽采系统。310m3/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GB50471-2008《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》及AQ1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》、《煤矿安全规程》，瓦斯抽采纯量大于2.0m3/min，该矿10m3/min用高负压抽采瓦斯系统。第二节抽采管路布置及选型计算一、管网系统布置原则抽采管路系统应根据井下巷道的布置、抽采地点的分布、瓦斯利的频繁改动，确保管道运输、安装和维护方便，并应符合下列要求：50镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型1、抽采管路通过的巷道曲线段少、距离短，管路安装应平直，转弯时角度不应大于50°。2、抽采管路系统宜沿回风巷道或矿车不经常通过的巷道布置；1.8m距巷道壁不宜小于0.1m。3、当抽采设备或管路发生故障时，管路内的瓦斯不得流入采掘工作面及机电硐室内。4、尽可能避免布置在车辆通行频繁的主干道旁。5、不得将抽采管路和自来水管、暖气管、下水道管、动力电缆、照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内。6、主干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合。7、抽采管道与地上、下建(构)筑物及设施的间距，应符合《工业企业总平面设计规范》的有关规定。8、瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其它建(构)筑物，一般情况措施。9、抽采瓦斯管路的管径应按最大流量分段计算，并与抽采设备系统管材的备用量可取10％。10形尺寸大100mm；当沿竖井敷设抽采管路时，应将管道固定在罐道梁上或专用管架上。二、管网系统组成1、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。51镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型2、矿井抽采管路系统布置在主斜井附近地面抽采站安设抽采管路，瓦斯抽采管路系统布置如下：㈠瓦斯管径直计算根据抽采管道服务的范围和所负担抽采量的大小，其管径按下式计算：D=0.1457(Q混/V)1/2式中D——瓦斯管内径，m；V——管道中混合瓦斯的经济流速，m/s，一般取V=12m/s；Q混——管内混合瓦斯流量，m3/min。富裕系数一般取1.2～1.8，取1.4；采管径的瓦斯流量按最终规模计算，其计算结果见表4－2－1。表4－2－1抽采管径计算表管路名称纯瓦斯流量（m3/min）瓦斯浓度（%）混合瓦斯流量（m3/min）气体流速（m/s）管道内径（m）选用管材（mm）备注主管4.611064.54120.338D355×12.8巷、回风大巷支管13.491048.86120.294D315×11.3回风巷、10356运输巷工作面回风巷支管21.121015.68120.167D180×6.5㈡抽采管材的选择和管径确定根据上述计算，主管选用D255×12.8mm聚乙烯管，支管1选用D315×11.3mm2选用D180×6.5mm斯管材必须有煤矿许用合格证、煤安标志（MA抗静电、抗冲击、耐腐蚀、阻燃的鉴定资料。㈢抽采管路阻力计算1、直管阻力损失按下式计算：L式中:hf——阻力损失，Pa；

h9.8Q2f5KdL——管路长度，m；052镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型Q——某管段的混合瓦斯流量，m3/h；d——管道内径，cm；K——管道内径相关系数；取0.68Δ——混合瓦斯对空气的相对密度，kg/m3；其中△按下式计算式中:ρ1——瓦斯密度，取0.715kg/m3；n1——混合瓦斯中瓦斯浓度；

ρ2——空气密度，取1.293kg/m3；

n2——混合瓦斯中空气浓度。

Δ==0.955hf主=9.8×=9081Pa

hf支1=9.8×=4632Pahf支2=9.8×=7928Pa2、局部阻力损失计算管路局部阻力损失按直管阻力损失的20%计算，则抽采管路系统的局部阻力损失为：H局总＝H直总×0.2＝21641×0.2＝4328Pa表4－2－2抽采管路摩擦阻力计算表管路名称△Q(m3/h)K0d(cm)C(％)L(m)H(Pa)主管0.9553872.40.6833.81019419081支管10.95529320.6829.4108604632支管20.9559410.6816.7108457928合计216413、总阻力损失计算H总=H直总+H局总＝21641+4328＝25969Pa抽采管路阻力计算结果见表4－2－3。表4－2－3抽采管路阻力表名称pa）局部阻力损失（pa）总阻力损失（pa）抽采系统21641432825969三、抽采管路敷设及附属设施㈠管路附属装置53镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型管路上已考虑分别安设阀门、孔板流量计和放水器。㈡管路连接装置门，孔板流量计和浓度、压差检测口，以观测和调整抽采参数。㈢瓦斯管路敷设及质量验收瓦斯管路敷设时，必须满足下列要求：1、地面管路采用焊接连接，井下管路中主管采用法兰连接，支管采用法兰连接或快速接头连接。2别其它管路。3、井下瓦斯抽采管路包括风井管路、采区回风巷管路、工作面安装的管路，其高度不小于1.8m，支架间距3～6m。4、地面瓦斯管路敷设时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。5、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，其压力为0.2MPa。第三节抽采设备布置及选型㈠瓦斯泵的流量必须满足矿井抽放期间预计最大瓦斯抽采量的需求；㈡在抽采期间，瓦斯泵的负压必须能克服管路系统的最大阻力；㈢瓦斯泵要具备良好的气密性；㈣抽采设备配套电机必须防爆；设备服务年限（10～15a）内所达到的开采范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。㈥备用的抽采泵及附属设备应与抽采设备具有同等能力。54镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型瓦斯泵流量应能满足抽采瓦斯系统服务年限内最大抽采量的需要。瓦斯泵流量按下式计算：Q泵＝·K式中：Q泵——瓦斯抽采泵的额定流量，m3/min；Q——最大抽采瓦斯纯量，m3/min；C——瓦斯泵入口处的瓦斯浓度，取10%；η——瓦斯泵的机械效率，取80%；K——瓦斯抽采综合系数，K=1.5。瓦斯抽采规模为4.61m3/min，代入上式得：Q泵＝×1.5＝86.4m3/min=5184m3/h三、瓦斯抽采泵工况压力计算计算：H=(H总+H负+H正)·K式中：H——抽采系统压力，Pa；H总——抽采管路总阻力损失，Pa；

H负——预抽时管口负压，取15000Pa；

H正——瓦斯泵出口正压，取4000Pa；

K——抽采备用系数，K=1.2。力损失为25969Pa，取瓦斯泵出口正压H正=4000Pa，管口负压H负

=15000Pa，，则瓦斯泵的压力为：H＝(25969+4000+15000)×1.2＝53963Pa抽采泵工况压力可按下式计算：Pg=Pd－H式中：Pg——抽采泵工况压力（Pa）Pd——抽采泵站的大气压力（Pa）地面抽采站标高+1690m，此处标高大气压力为82600Pa，则抽采泵工况压力为：Pg=82600－53963=28637Pa抽采泵入口绝对压力可按下式计算：P=Pd－H总－H负55镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第四章瓦斯抽采系统计算及设备选型=82600－25969－15000=41631Pa经计算，瓦斯抽采泵压力4－3－2所示。表4—3—2瓦斯泵压力计算表名称最大阻力损失(Pa)孔口负压(Pa)泵出口正压(Pa)备用系数抽采系统压力(Pa)大气压力(Pa)抽采泵工况压力(Pa)抽采泵入口绝对压力(Pa)抽采系统259691500040001.253963826002863741631四、抽采泵选型以还需按下式把标准状态下的抽采泵流量换算成工况状态下的流量。Q泵工=Q泵式中：Q泵工——工况状态下的瓦斯泵流量，m3/min；Q泵——标准状态下的瓦斯泵流量，m3/min；

P0——标准大气压力（P0=101325），Pa；

P——瓦斯泵入口绝对压力，Pa；T——瓦斯泵入口瓦斯的绝对温度（T=273+t），K；T0——按瓦斯抽采行业标准规定的标准状态绝对温度

(T0=273+20)，K；t——瓦斯泵入口瓦斯的温度，℃。取t=20℃,Q泵工=86.4×=210m3/min=12600m3/h根据上述校核结果，通过查2BEA－605－1型水环真空泵的性能曲线，该泵在吸气压力410hPa压力状态下的工况流量为237m3/min，泵的转速为298r/min。如图4—3—1所示。4－3－3。图4—3—12BEA－605－1型水环真空泵的性能曲线表4－3－3真空泵参数一览表型号工况状态吸气压力(kPa)工况状态抽气量(m3/min)电机功率(kW)转速(r/min)供水量(m3/h)2BEA—605—14221822026615.6~21.356镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第五章矿井瓦斯抽采工程工期预计第五章矿井瓦斯抽采工程工期预计够的工程施工及抽采时间。本设计在投产采区共布置一个采煤工作面回采和一个备用工作面预抽瓦斯，两个掘进工作面接替准备，回采工作面年推进度为950m15采、掘、抽失衡问题。一、瓦斯抽采工程瓦斯泵房：面接102.29m2。管路长度：井下安装管路长度3377.8m。钻孔工程量：10890m。二、施工进度指标及工期预计炮掘抽采煤巷：200m/月；抽采钻孔：50m/d·台。其它工程量都采系统投产试运行需要7个月。57镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第六章瓦斯利用第六章瓦斯利用第一节瓦斯利用途径矿井瓦斯的主要成分是甲烷，它是一种优质能源，既可作化工原利用。如果将瓦斯直接排放到大气中，不仅造成对能源的极大浪费，而且还会产生温室效应，使全球气候变暖，对环境造成极大影响。目前瓦斯利用途径有多种方式：民用燃料———炊事、取暖燃料汽车燃料———代替汽油瓦斯工业燃料———工业锅炉、发电化工原料——生产甲醇、甲醛、氨、乙炔、炭黑等用电成本，增加了企业竞争力。它将改善能源结构，合理开发能源，综合效率达到75％以上，效益更加可观。第二节瓦斯利用方案矿区居民人口数量有限，所以矿区民用瓦斯不是主要途径，瓦斯浓度较低，不能满足利用要求时直接排弃，当抽采达到一定规模后，建立瓦斯发电厂，发出的电供矿井使用。根据最新研制成功的瓦斯发电技术，当矿井年抽采纯瓦斯量达到100万m36%500kW瓦斯发电机组4.61m3/min242.3万m32台山东胜动集团生产的500GF1-3RW低浓度瓦斯发电机组。瓦斯利用设计需由建设单位委托有设计资质的单位进行专项设计。58镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施第七章瓦斯抽采的配套设施第一节抽采站总平面布置一、抽采泵站位置选择㈠抽采泵站位置选择的原则：1、设在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带，应避开滑坡、溶洞、断层破碎带及塌陷区等。2、宜设在回风井工业场地内，站房距井口和主要建筑物及居住区不得小于50m。3、站房及站房周围20m范围内禁止有明火。4、站房应建在通公路、有水源的地方。5、站房应考虑进出管敷设方便；有利瓦斯输送，并尽可能留有扩能的余地。㈡场地选择与地质地形135m筑物不少于50m。泵站场地内要设简易公路与工业广场相通（其工程量在矿井初步设计里已计算）。二、抽采泵站总平面布置高+1689.00m+1687.00m水池建在泵房东侧，池底标高+1690.00m。50m50m范围内无20m设置围墙或不少于0.5m3的黄砂，泵房周围设置消火栓。59镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施第二节抽采站建筑矿区工程地质属层状岩类为主的中等偏复杂类型。GB50011-20016速度为0.05g，设计分组为第一组。按云南省《关于抗震设防烈度有关规定的通知》（云建抗[1993]第44号）的划分，应按大于6度区设防。各专业提供的基础资料《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2006年版《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）2008年版水池等均采用国标图集。池构成。主要（建）构筑物的结构形式为：瓦斯泵房：泵房长14m，宽7.0m，层高4.8m；配电室长6.0m,宽7.0m,层高4.8m；值班室长4.0m7.0m4.8mS6非工作人员入内。瓦斯泵房是具有爆炸危险的甲类厂房，设计门窗作为泄压面积，泄压与厂房体积比应在0.05～0.22有资质的单位完成。管等，泵房设置防雷接地装置。进行石棉岩壳保温处理，值班室可用电热器取暖。60镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施瓦斯抽放站建筑物与构筑物特征详见新建建(构)筑物特征表详见表7-2-1。表7-2-1主要建(构)筑物特征表序号建筑指标、工程量檐高或基础平均高项目名称面积埋深体积长度m类型/m2/m3m/m结构形式1泵房102.294.8毛石1.5砖混2值班室29.834.8毛石1.5（联合3配电室43.444.8毛石1.5建筑）4高位水池2003.5钢筋砼1.5钢筋砼5低位水池303.5钢筋砼1.5钢筋砼合计175.49230第三节瓦斯抽采泵房及附属设施布置抽采泵站管路系统除应配置的控制阀门、孔板流量计和正、负压放水器等附属设施外，还应配置下列附属设施：一、防爆和防回火装置在瓦斯抽采泵出入口的管路上各安装一套防爆和防回火装置，以封防爆，负压侧选用水封式防回火装置。其连接方式见图7－3－1。图7－3－1防爆、防回火装置连接图二、防爆阀力及火焰传播。三、配气口在抽采瓦斯泵的入口侧安设配气口，用来调整抽采瓦斯浓度。四、放空管在放空管和负压端用连通管连通，用来自然排放井下的瓦斯至大气。五、旁通管和进行瓦斯抽采泵的内循环。六、避雷针61镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施或点燃放空管排出的瓦斯。七、循环水泵却水环式真空泵的轴温，设计选用KQW652型水泵两台，一台工作，一台备用。其性能如表7-3-1所示：表7-3-1KQW652型循环水泵性能表泵型号流量（m3/h）电机功率(KW)杨程（m）轴功率(KW)KQW65216.4～281167～71.40.82八、监测系统抽采瓦斯泵房内安装管路系统及环境参数监测系统，设计选用KJ90NB已有的监控系统中，以便于管理和节约投资。九、测量装置它照明防爆按钮。十、消防器材泵站房内配置砂箱、灭火器和其它灭火工具。第四节供电及通信瓦斯抽采站设在主井西北方向的坡地处，距矿区地面10kV变电所约200m，瓦斯抽采站属一级负荷，须双电源供电。电源引自矿区地面10kV变电所的不同母线段。瓦斯抽放泵供电采用二回10kV高压电缆引入，电缆型号为MYJV22-10kV3×35mm2。低压其它负荷采用二回0.38kV低压电缆引入，电缆型号为MYJV-0.6/1kV3×50+1×25mm2。瓦斯抽采站及矿区地面10kV变电所的位置图详见工业场地总平面布置图。瓦斯抽采站主要负荷参数：㈠设备设备总容量：485kW62镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施㈡设备总台数：8台㈢设备工作容量：249kW㈣设备工作台数：4台㈤有功计算功率：P＝171.95kW㈥无功计算功率：Q=83.28kvar㈦视在功率：S=191.06kVA㈧补偿后功率因数：cosΦ＝0.92详见表7－3－1电力负荷计算表。1、瓦斯抽采供电系统10kV电缆引自矿区10kV变电所高压侧的不同母线段，电缆型号为MYJV22—10kV3×35mm2，长度

250m7台BGP60－102台为进线开关，4台为馈线开关，1台为联络开关。2、其它负荷供电系统其它负荷包括循环水泵，照明，监控等，两回380V电源取自矿区地面10kVMYJV-0.6/1kV3×50+1×25，长度250m。配电室内装设3台型号为KBZ－200矿用隔爆自动馈电开关，其中2台为进线开关，1台为联络开关，另装设10台QBZ-80型矿用隔爆磁力启动器为设备控制开关，2台ZBZ－2.5MX为泵房照明开关。进线、馈线回路均装有检漏继电器。对瓦斯抽采站电气规定。详见瓦斯抽放站供电系统图。真空泵、循环水泵分别隔爆磁力启动器进行操作。瓦斯泵房的照明灯具选用隔爆型，其余房间选用节能灯具。63镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施表7－3－1电力负荷计算表数量（台）设备容量（kW）计算负荷最大负序号用电设备名称电压(kV)总的工作的总的工作的需用系数kxCOSΦTgΦ有功(kW)无功(kvar)视在(KVA)荷利用小时数(h)年耗电量(KWh)备注1瓦斯抽放泵10214402200.700.750.88154.00135.82205.3333005082002潜水泵0.382122110.600.701.026.606.739.433300217803通风机0.38211160.700.701.023.853.935.503301127094监控系统0.3821220.750.701.021.501.532.147920118805照明0.38/12710100.600.601.336.008.0010.003300198006小计844852490.74171.95156.01232.407补偿62.358合计（地面）0.92171.9583.28191.06二负荷合计844852490.92171.9583.28191.06574369三吨煤电耗(kWh/t)1.9164镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施2000等。在瓦斯抽放站周围装设3根独立避雷针，高24m，上安装限流避雷器，均有独立的接地装置，引下线的冲击接地电阻不大于10欧。护范围平面图。阻不大于1欧。瓦斯抽采站配电室内设总等电位联结端子排，站内的PE线、金属外壳、金属构件等均作等电位连接。七、通信在瓦斯抽采站值班室设置到矿井调度室和矿区地面10kV变电所的直通电话。第五节给、排水及消防1、设计依据（1）现行给排水设计规范、规程和标准。建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）建筑设计防火规范（GB50016－2006）室外给水设计规范（GB50013－2006）建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）（2）建设单位的设计委托及提供的有关资料。2、设计范围采泵循环冷却供水系统。1、循环给水系统水介质作用与要求瓦斯抽采站生产用水采用循环给水系统。2BEA-605-1水环式真空65镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施垢会影响水泵的性能，并降低其使用寿命。2、给水水源本工程瓦斯抽采泵循环冷却水补充水及消防水利用煤矿生活用1690m800m3达标后待用。3、设计用水量水，根据2BEA-605-1水环式真空泵耗水量表得知，在满足本矿井煤21.3m3/h（511.2m3/d斯抽采泵循环补充水量13.44m3/d，其他用水量0.5m3/d，（1）瓦斯抽采泵循环水量168m3/d（2）瓦斯抽采泵循环补充水量13.44m3/d（3）其他用水量0.5m3/d用水量合计181.94m3/d，瓦斯抽采站实际耗用新鲜水量为13.94m3/d4、给水循环系统煤矿生活给水管网消防及生活用水低位水池水泵高位水池水循环真空泵水气水分离器气5、给水管网布置DN65给水HDPE抽采站工业场地内沿布置环状生活消防合用管网。（1措施。（2位水池补水。水循环真空泵回水由低位水池经水泵加压至高位水池，高位水池的水利用重力自流至水循环真空泵循环使用。66镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计第七章瓦斯抽采的配套设施低位水池建在泵房东侧5米处，水池容积30m3，池底标高为+1687m200m3，池底标高+1690m。在瓦斯抽采泵房东侧安设循环水泵2台（1用1备）。水泵型号为KQW652，H=67～71.4m，Q=16.4～28m3/h，N=11KW。给水循环系统详见瓦斯抽采泵站设备与管网平面布置图。5、管材室内生活给水管道采用PP-R给水管，热熔连接；室外循环水管采用焊接钢管，连接方式为焊接。1．污水来源及水量涤生活废水。2．排水系统理。3．排水管材室内生活污水管采用DN75的PVC-U排水管，粘接连接；室外排水管道采用DN100的HDPE塑料排水管，橡胶套连接，敷设方式为直埋，埋深不小于1.0m。1.消防系统(1)消防用水量本工程室外消防水量为10L/S5L/S总量为15L/S，火灾延续时间