煤矿瓦斯抽采泵选型

** 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；mmin。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。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，宜分别建立二、瓦斯抽采系统选择本矿井为高瓦斯矿井，根据GB50471-2008《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》及AQ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4.24m3/min。第二节抽采管路布置及选型计算**选择管网系统由三部分组成：管，抽采和输送全矿井瓦斯管路；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范围和所负担抽采量的大小，其管径按下式计算：取大值的原则选取经济流速。表5-2-1低负压系统抽采管径计算表选选用管道规格混合瓦斯流量 (m3/min)纯瓦斯流量 (m3/min)气体流速 ms)计算管道内径 (mm)279.31瓦斯浓度 管路名称主管备注**风巷老采空区生产采空区 (工作面回风巷)Φ280×10.1Φ225×8.1233.52207.33支管2.5588表表5-2-2高负压系统抽采管径计算表混合瓦斯流量 (m3/min)集中回风巷、回风斜55.35井、地面m石门工作面回风巷预抽工作面回风巷1#炮掘工作面2#综掘工作面 (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。目前常用的管材有纯瓦斯流量 (m3/min)8572计算管道内径 (mm)8244.55280.56229.00.811.43Φ400×19.0Φ280×10.1Φ315×11.3Φ280×10.1Φ160×5.8Φ160×5.8主管分管.54.668气体流速 ms)瓦斯浓度 88888选用管道规格管路名称备注安全性能、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锈 (三)抽采管路阻力计算采C19b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C19b煤层生抽采管路总阻力包括直管摩擦阻力和局部阻力；**K取；按下式计算：rn+rn=1122r2n1——混合瓦斯中瓦斯浓度；4。表5-2-3低负压抽采管路直管阻力计算表QQ(m3/h)按直管阻力损失的15%管路名称主管支管2小计局部阻力总计a4581d(cm)L(m)△955955955管路安装地点表5-2-4高负压抽采管路直管阻力计算表QQ(m3/h)按直管阻力损失的15%管路名称主管支管1小计局部阻力总计a043344984D(cm)L(m)400△911911911管路安装地点插粘接方式连接或者R扩口连接方式，**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斯管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。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。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。 (二)管路附属装置**装置以及认为需要的地点，都必须设置阀门，用于调节各量及瓦斯浓度，同时也可以调节、控制和平衡各地点、各管路，当修理和更换瓦斯管，以及联接或拆接钻孔装置时，可以关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，外形尺寸300×300×410mm；放水速度7L/min；kg；计、流速式流量计和容积式流量计。我国煤矿瓦斯抽采使的节流装置(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；直径比0.20≤β＝d/D≤0.75；** (2)使用孔板流量计的管道条件和安装要求KD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；用相对粗糙度更高一些的管子；线同轴，孔板上游侧端面与管道轴线±1%。外形尺寸150×258mm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量计配合使用采取瓦斯样。该取样器取气负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。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。**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，以及能状态下抽采系统压力按下式计算：Hr—抽采设备入口侧(负压段)10~15年内管路最大阻力损失(Pa)；Hc—抽采设备出口侧(正压段)管路阻力损失(Pa)；hrm—入口侧(负压段)管路最大摩擦阻力(Pa)；hrj—入口侧(负压段)管路局部阻力(Pa)；hcm―出口侧(正压段)管路最大摩擦阻力(Pa)；hcj—出口侧(正压段)管路局部阻力(Pa)；Pd—抽采泵站的大气压力，抽采站标高+2049m，此处标高大气压力为hk—抽采泵入口负压(Pa)**表5-3-1瓦斯泵压力计算结果表抽采泵入口抽采泵入口绝对压力951667抽采泵工况压力46709名称高负压抽采系统低负压抽采系统抽采系统压力(Pa)20652最大阻力损失4984泵出口正压(Pa)大气压力(Pa)7893578935孔口负压(Pa)备用系数bX•n泵抽采，代入上式得：况流量按下式计算gbPT0PPd-HTtQb—标准状态下抽采泵的计算流量(m3/min)；P—抽采泵入口绝对压力(Pa)；T—抽采泵入口绝对温度(K)；t—抽采泵入口瓦斯的温度(℃)**g609512933、按《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》计算：瓦斯抽采泵流量=2100抽采达标时抽采量标准大气压力4、瓦斯泵选型计算结果表5-3-2抽采泵选型参数计算表抽采达标量对应抽采达标量对应工(m3/min).30工况下瓦斯泵流量(m3/min)标况下瓦斯泵流量(m3/min)45.94名称高负压抽采系统低负压抽采系统泵人口绝压0.9518.667矿井现有2BEA353-0型水环真空泵2台，电机功率90kW，该泵最大吸气量mmin果，设计高