10128208采面瓦斯抽放设计

审批意见1审批意见：职矿长务签名职称日期单 位 防办公室签名职务职称日期

师术办公室

总产办公室2

总公室

总

总目 录前 言 错误!未定义书签。第一章矿井概况 错误!未定义书签。第一节井田概况 错误!未定义书签。其次节矿井地质构造及煤层特征 错误!未定义书签。第三节矿井通风状况 错误!未定义书签。其次章抽放方法与工艺 错误!未定义书签。第一节抽放方法选择 错误!未定义书签。其次节抽放瓦斯工艺设计 错误!未定义书签。第三章瓦斯抽放根底参数测算 错误!未定义书签。第一节工作面瓦斯储量计算 错误!未定义书签。其次节瓦斯涌出量 错误!未定义书签。第三节矿井设计年瓦斯抽放量 错误!未定义书签。第四章抽放系统及设备选型 错误!未定义书签。第一节抽放管路系统布置 错误!未定义书签。其次节瓦斯抽放率计算 错误!未定义书签。第三节抽放管路系统计算 错误!未定义书签。第四节抽放管路和附属装置 错误!未定义书签。第五章瓦斯泵供电系统 错误!未定义书签。第六章瓦斯泵站供、排水系统 错误!未定义书签。第七章瓦斯泵站通讯、安全监测系统 错误!未定义书签。第一节瓦斯泵站通讯系统 错误!未定义书签。其次节瓦斯泵站监测系统 错误!未定义书签。第八章瓦斯泵站治理机构 错误!未定义书签。第一节组织治理 错误!未定义书签。其次节矿井瓦斯抽放组织机构 错误!未定义书签。第三节发生事故时应急措施 错误!未定义书签。第九章安全措施及操作规程 错误!未定义书签。第一节瓦斯抽放泵站治理制度 错误!未定义书签。其次节瓦斯泵站司机操作规程 错误!未定义书签。第十章附图 错误!未定义书签。3前 言一、设计的主要依据《煤矿瓦斯抽采工程设计标准〔GB50471-2023〕国家安全生产监视治理总局；AQ1027-2023《煤矿瓦斯抽采标准》中华人民共和国煤炭工业部；AQ1026-2023雁南煤矿供给和相关人员现场收集的通风、生产、瓦斯地质等相关资料。二、设计的主要技术指标t，由于暂未开采,所以瓦斯涌出量参照煤层。开采煤层3-6自然发火煤层。井田内煤层煤质牌号为褐煤，煤层的煤尘爆炸指数为，具有爆炸危急性。移动式瓦斯抽放泵站型号：ZWY90/110主要技术参数：最大抽气量90m3/min-81KPa、耗水量150L/min110KW660V、外形尺寸××。第一章矿井概况一、位置与交通大雁矿区东与牙克石市接壤，西连海拉尔区，南邻巴彦嵯岗苏木，北3011向东经牙克石市可达加格达奇、齐齐哈尔、哈尔滨、沈阳、北京以及全国各地，向西经海拉尔区可到我国边陲重镇满洲里市。大雁三矿有自备铁路301二、水源及电源状况矿井地面水池水源来自工业广场南部的净水厂。副井西侧的专用消尘200m3，供井下消尘洒水，向井下供水方式为静态供水。6KV6KV井下副井井底设井下主变电所，由热电车间6KV由副井至井下主变电所，北二采区设采区变电所。其次节矿井地质构造及煤层特征一、地层、地质构造大雁煤田位于华夏系大兴安岭隆起带和海拉尔沉降带的接壤处。大66°东，南翼较陡，北翼较缓，且被北75°东断裂所破坏的向斜构造。而雁南煤矿则位于大雁煤田的西南部，属向斜构6615°-22°。区内构造以断层为主且比较发育，破坏了地层的完整性，经钻探及地震勘探查明，3450田内未觉察陷落柱和岩浆岩侵入体，井田构造类型属Ⅲ类。现开采北二采区的构造以断裂为主，其北部和南局部以F1

和F断层1013FF、5 16DFDFDF

、DFDFDF

、DFDF

、DFDF

，其中对本区41 42

43 47 48

49 52

57 59

70 72开采影响较大的断层有FF

、DF

、DF

、DF

、DF

、DF

、DF。二、煤层及煤质

5 16

42

47 48 592矿井目前生产采区北二采区，各煤层单独布置，在煤层中布置运输、1面、51820北二采区+35028-2放顶煤。其范围见表：工作面位置及井上下关系水平名称地面 +662-标高 +651

采井

北二采区+339-+236的位置对面的影响位置邻关系

该回采工作面采动塌陷影响范围内地表多为耕地，27-2一段塌陷坑。塌陷坑距本工作面最小垂距为167工作面回采无影响。本回采工作面对应地表有三矿铁路、大路、高压线路，在回采之前和有关部门联系实行安全措施影响上述设施的使用。东邻F5+35028-2F1027-1煤层四段采空区。3煤层厚度(m)开

稳煤层构造定

煤〔°〕

21°-3°12采 282煤煤 层

褐 稳 赋存煤 种煤 定程度 稳定层1、28-28°--263°，倾向为煤278°--35322层6°--2020°。在本工作及12°。顶２、28-2底为，其煤层构造为〔〔〔〔。本工作面前后两巷高度为，板顶煤平均厚度为，底煤平均厚度为。本煤层在该回采工作面情内属稳定煤层，煤层厚度变化不大，东部较西部略厚。本煤况层在该回采工作面内属稳定煤层，煤层厚度变化不大，东部描较西部略厚。夹矸层厚度变化不大，最厚达。Δ1述发育，为灰白色泥岩线，厚度变化不大，发育稳定，为很好的标志层。Δ24不大，发育稳定，为很好的标志层，Δ3土黄色泥岩线，厚度变化不大，发育稳定，为很好的标志层。Δ4育稳定，为很好的标志层。2023-01

断层落差米，f

断层2023-03层四周煤岩层裂开、节理裂隙发育，帮顶压力较大，维护困难。煤层顶底板状况表名称 煤〔岩〕 厚 特征层度/m老顶细粒砂岩5软顶泥岩固结性较差；遇水膨胀变软。底灰白色砂质泥岩固结性较差，较软，遇水膨胀。老底细粒砂岩胶结性较差，较松散三、储量及效劳年限1、工业储量=面积×容重×煤层厚度=183400m2×m3×=万吨2、可采储量=工业储量×回采率=万吨×93%5=113工作面效劳年限〔以月为单位〕可采储量/月产量=工作面效劳年限113/21四、瓦斯来源分析和煤的自燃状况28t，煤层瓦斯压力〔Mpa〕。雁南煤矿属厚煤层一次采全高，承受综放采煤法，I0128208采煤工作7600来源于开采层的煤壁和落煤解吸的瓦斯，另一局部来源于采空区，采空区瓦斯涌出包括未采下分层卸压后涌出的瓦斯、丢煤解吸的瓦斯、邻近层及围岩涌出的瓦斯，为此工作面瓦斯主要来源于开采落煤和采空区〔含围岩及邻近层〕涌出的瓦斯。28#煤层经煤炭科学争论总院沈阳争论院鉴定，CO、CHCHCHCHCH/CH24 36 38 22 24 26工作面回风隅角CO200PPm。依据上述的矿井的瓦斯及煤尘等状况，必需提高安全意识，严格矿井瓦斯治理，做好监测监控及瓦斯抽放工作。第三节矿井通风状况雁南煤矿有完整独立的通风系统。矿井通风方式为中心分列式，即由主、副井和西二风井入风，北二风井回风。通风方法为抽出式。矿井通风系统合理。现效劳区域为北二采区，此采区内有一个综放工作面和三个掘进工作面，全部实行独立通风，风量满足生产需要。BD-Ⅱ—8-№2362×200kw60～145m3/s，一台工作，一台5100m3/min，66mmHO55m3/min，外部漏风率为%。矿井2等积孔为。反风设施完好牢靠。北二风井井口的防爆门符合《煤矿安全规程》规定，状态完好。回采工作面承受“U”型通风。通过气候条件、瓦斯涌出量等几种风量计算方式，目前该面配风量为750m3。但由于回采过程中采面上隅角有可能消灭瓦斯积聚，在通风方法无法稀释的状况下，特制定如下抽放工艺。其次章抽放方法与工艺二、抽放瓦斯方法选择I0128208采煤工作面回采期间瓦斯主要集中在上隅角及后尾溜处，结合我矿以往抽放阅历及煤层赋存状况、地质条件和开采技术条件等因素，以及瓦斯来源这一特点，打算主要实行采空区插〔埋〕管抽放瓦斯方法。其次节抽放瓦斯工艺设计一、采空区埋管抽放工作面承受采空区预埋管抽放瓦斯，工作面安装完毕后，提前将Φ15620m10m管路交替预埋抽放，直至回采完毕。15～20m空区的管头必需加工成“T”型，管头必需用木垛进展保护，防止冒落的煤7矸将管路砸坏，“T”型两端的管口必需用金属网包裹，防止碎煤吸入管路中〔1〕。图1密闭管立抽放 软管 焊管抽采空区埋管抽放示意图依据《矿井瓦斯抽放治理标准》第22层的采空区抽放瓦斯时，必需常常检测一氧化碳浓度和气体温度等有关参数的变化。第三章瓦斯抽放根底参数测算矿井I012820812113数，故瓦斯储量无法计算。其次节瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量在t，瓦斯抽采量为万m3，由于暂未开采,所以瓦斯涌出量参照煤层执行。采煤工作面实际配风量为750m3/min，经抽放后估量回风流平均瓦斯浓度%左右，随着开采深度的增加和产量的增大,矿井瓦斯涌出量8也随着增大。另外随着采空区的增加，封闭工艺的影响，也相应会消灭采空区瓦斯在主扇负压的作用下涌出开采空间，汇入回风流中，增加回风流中的瓦斯浓度。估量有min第三节矿井设计年瓦斯抽放量按设计的日瓦斯抽放量乘以矿井设计年工作日数计算。其计算式为：Q=Qa

×N＝式中：Q——矿井设计年瓦斯抽放量，Mm3/aaQd———

矿井设计日瓦斯抽放量，m3/d；N——矿井设计年工作日数，270d第四章抽放系统及设备选型移动抽放泵站设在下顺槽联络巷对面巷道内。负压段管路由瓦斯抽放泵站——回风下山——I0128208回风通路——I0128208正压段管路由瓦斯抽放泵站————回风下山。其次节瓦斯抽放率计算北二采区I0128208Q＝Q风排

×C＝750×%＝min风量I0128208m3/min。

η cq+qc f式中η---工作面瓦斯抽放率，％qcqf9按上式计算工作面月平均瓦斯抽放率为％〔AQ1026－1026瓦斯抽采根本指标的规定〕第三节抽放管路系统计算一、管路管径计算选择〔估量I01208煤层瓦斯抽放流量为30m/mi抽出纯瓦斯量为min15m/s，则管径为：D=QV=3015=146mm150mmD—瓦斯管内径，mmQ—瓦斯流量，m3/minV—瓦斯管路中的平均速度，m/S15。ZWY90/110负压段选取Ф159mmФ159mm第四节抽放管路和附属装置1、管路连接承受快速接头进展瓦斯抽放，瓦斯抽至抽放管路后由抽放泵排到回风下山。在泵站进气口端，应装上20-30/英寸过滤网，过滤网装夹在管路两法兰之间。2、在铺设瓦斯管路时，全部敷设在回风顺槽内的管路，离地高度，并保证每节管子下方有两个支架，管路应垫平，以免行车将管路撞坏。3、所敷设瓦斯管路必需是防腐、防静电的，管路在每隔100示标语，同时管路编号进展治理。4、在管路的变径、管路拐弯、低洼、温度突变处应设置放水器。10第五节瓦斯泵选择一、瓦斯泵流量计算瓦斯泵流量按下式计算：Q=100Q·K/C·ηZ式中：Q——瓦斯抽放泵的流量，m3/min；Qm3/min；minZC10%；η——80%；K——瓦斯抽放综合系数，取K=.Q=Q·K/C·η=××=30m3/minZ二、管路摩擦阻力计算负压段管路摩擦阻力：VQ2H=1 kD2=负压段管路摩擦阻力：VQ2H=1 kD2=式中：H——阻力损失，Pa；L2500m250m11Q——瓦斯流量，m/h；D——管道内径，cm；k——与管径有关的系数，取v——混合瓦斯对空气的相比照重，查表得三、瓦斯泵压力计算H＝(H+H入式中：

)K=〔+〕=Pa出H——瓦斯泵的压力，PaH——井下负压段管路全部阻力损失，Pa；入K——备用系数，取K=；h——井下负压段管路摩擦阻力损失，Pa；入库h——井下负压段管路局部阻力损失，Pa入局h——井下抽放钻场或钻孔孔口必需造成的负压，Pa；依据钻负阅历，对于非卸压煤层可取h

≥13kPa；对于卸压煤层可取h钻负 钻≥kPa负区煤的自燃；hPa；hPa四、瓦斯泵选型通过以上计算,移动式瓦斯泵ZWY90/110参数符合以上各项参数，我矿使用二台，其中一台运转,一台备用。12型抽气量号

极

电

供

耗水量〔L/h〕

寸〔m3/min〕度〔KPa〕〔kw〕ZW11

(V)Y-90/110

90 -81 660 150 ××0第五章瓦斯泵供电系统》GB50471-2023〕规定，瓦斯抽放泵站电源实现“三专”掌握，并实现双回路供电。第一路瓦斯抽放泵站电源取自北二采区变电所高开，编号：0502039，KBZ－400/1140660V，电缆型号：MY-1000-3×50+1×25mm，290m。KBZ－200/1140660V，电缆型号：MY-1000-3×50+1×25mm，310m。一、电缆截面的选择计算∑Pe=110KWIe=×110＝ 查《煤矿井下电缆安装、运行、修理、治理工作细则》选电缆型号为：U-3×70+1×16—350mIy-173A＞Ie=130A二、按长时工作电流允许值选择电缆截面Ig=KxPe×103/Uecosφ=×10×103/×660×=Zy=173A＞Ig＝满足要求13三、按电压损失校验电缆截面△UL=〔Rocosφ+Xosinφ〕=×110××〔×+×〕=△Uy=63V＞△UL=满足要求四、低压掌握开关的选择每台瓦斯抽放泵均自带一台掌握开关，掌握瓦斯抽放泵的开停。第六章瓦斯泵站供、排水系统对泵供水主要有两点，一个是使泵产生真空，另一个是冷却轴承温度。水环泵正常工作时必需供水，供水水流应稳定、长久。移动抽放泵站供水100kPa，在供水阀门处安设水压表，我矿的静压防尘水压力及水质等满足要求。+350+350道石门——中心水仓。第七章瓦斯泵站通讯、安全监测系统第一节瓦斯泵站通讯系统KT1331860；保证与地面调度室的正常通讯。其次节瓦斯泵站监测系统一、瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外设置一台甲烷传感器，报警浓度≥%，断电浓度≥%，复电浓度<%，断电范围：瓦斯抽放泵站。二、瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中设置管道甲烷传感器、管道流量传感器，管道一氧化碳传感器、管道温度传感器和管道压力传感器，抽放泵电机处安设轴温传感器，轴温报警温度为≥75℃。14浓度≥%，复电浓度<%，断电范围：瓦斯抽放泵站电源。四、瓦斯抽放泵站被控开关的负荷侧设置馈电传感器，泵站安设设备开停传感器。五、在瓦斯抽放泵站处安设21#28#二台安全监测通用分站，负责泵站传感器的数据传输及掌握量指令下发等工作。六、瓦斯抽放泵站依据机电设备硐室治理，在其下风侧安装一台温度传感器，报警温度为≥30℃；安装一台一氧化碳传感器，报警浓度为≥24PPM；安装烟雾传感器一台。七、瓦斯泵安全监测系统由通风队监测段专人负责维护及修理，每7天对瓦斯泵甲烷断电闭锁装置进展一次试验，并填写试验记录。八、由专人负责定期对瓦斯泵抽出气体进展采样，并对采样气体进展分析，分析结果报矿总工程师、技术队长批阅。九、由专人负责每周对采空区气体采样并利用色谱进展气体分析，防止采空区自燃发火。第八章瓦斯泵站治理机构第一节组织治理一、通风队机电班负责瓦斯抽放工作的的施工和日常治理工作，修理及泵站司机必需经过培训合格后才能上岗。二、瓦斯泵房的设备和管路系统除日常维护外，建立定期检查修理制度。三、在抽放主管和分支管路由通风队技术组负责定期检查瓦斯浓度、负压、压差等，以便把握不同地点的抽放状况。此外，由通风队探放水班负责进展放水和管路修理，处理管路积水和漏气，以保证管路畅通。四、抽放泵站的司机或值班人员必需经过特地培训，使其生疏有关瓦斯抽放的规定，把握各种安全、监控仪表和设备的用途及其操作程序。15其次节矿井瓦斯抽放组织机构一、成立雁南煤矿瓦斯抽放工作领导小组总指挥长：王仲全副指挥长：赵贵彬闫世海高金良李恭利成 员：李鹏亭董秀军刘成伟高云飞田瑞军樊金宝李铁林赵文波刘胜军姜英学1、总指挥长对本矿的瓦斯抽放工作负全面领导责任，平衡解决抽放所需的资金和装备，安排抽放工程纳入矿井生产打算，审定矿井抽放工程的设计和建设方案。2、矿总工程师负责制定完善瓦斯抽放工作各项治理规章制度，确定抽放队伍的人员配备、施工队伍的组织及抽放工作的治理。3、生产副矿长对本矿的瓦斯抽放工作负主要领导责任。负责安排矿井抽放地区、工作面的接替，平衡抽放与采、掘生产的关系，安排抽放工程所需的时间和空间。负责领导在采面投产验收的同时进展采面瓦斯抽放系统验收。平衡开拓生产与抽放之间的关系，协调解决抽放所需的巷道工程、钻场工程。4运输之间的关系，安排矿井抽放工程的机电安装工作，平衡解决抽放所需的供电保障。5、安全副矿长对本矿瓦斯抽放工作负安全治理责任。负责瓦斯抽放管路安装期间协调各科室，保证作业人员的人身安全。6、一通三防办公室主任对本矿的瓦斯抽放工作负技术领导责任。组织编制矿井瓦斯抽放长远规划和年度打算，组织编审抽放设计和相关的安全16技术措施，组织抽放工程的验收和抽放打算的考核，安排抽放科研工作和技术、装备的推广应用。7、一通三防办公室及其他科室对本矿的瓦斯抽放工作直接领导和治理责任。负责组织抽放长远规划和抽放打算的实施，负责领导瓦斯抽放质量标准化工作，对抽放队伍的日常治理负监视和指导责任。8、通风队负责组织瓦斯抽放工程打算的实施；负责对抽放根底技术资料的收集和治理；负责对各项抽放治理制度进展落实；负责对瓦斯抽放报表制定；负责对月、季、年的瓦斯抽放工作总结分析。二、通风队瓦斯抽放领导小组瓦斯抽放队伍设立在通风队，主要负责抽放钻孔施工、抽放管路和设备安装以及瓦斯抽放的日常治理工作。组长：姜英学副组长：褚洪涛高武领李伟宏李国辉成员：蒋万寿赵海林孙志喜林广东周雅军鲍永军张本强白发福张茂勇王祥勇孟祥华朱孔亮瓦斯泵司机及日常检修维护：机电班瓦斯泵管路日常维护、埋管：探放水班治理人员：特地负责瓦斯抽放组织治理。技术人员：负责瓦斯抽放设计、措施的制定和贯彻；负责对抽放系统的测试、调整、试验，数据、资料的记录、整理、计算等安全技术性工作。作业人员：负责瓦斯管线及抽放系统各种设施的安设、修理、调整、更换等；并负责瓦斯泵及其附属装置和电气设备的日常维护和检修工作；负责钻孔施工和封孔等工作。17第三节发生事故时应急措施一、发生事故时汇报程序图值班矿领导矿山抢救大队矿 长医 院值班车队

事故 安监处长地点 安全矿长矿 通风副总调度 各队队长公 事故相关单位司总 副井提升调二、应急措施当发生灾情时现场人员马上向通风值班室、矿调度室汇报，并由现场负责人带着作业人员沿避灾路线准时撤离。矿调度室在接到井下汇报后，应马上通知受灾难威逼地点的全部人员全部撤出。并向矿值班领导汇报。矿值班领导接到汇报后，应组织人员针对具体状况起动雁南煤矿救灾预案，并实行有效措施进展人员撤离、灾难预防及处理工作。三、避灾路线瓦斯泵站发生火灾、煤尘瓦斯爆炸事故时的避灾路线瓦斯泵→北一泄水巷→350瓦斯泵站发生水灾后的避灾路线瓦斯泵→回风下山→采区变电所→350。第九章安全措施及操作规程第一节瓦斯抽放泵站治理制度181、加强瓦斯抽采技术治理，提高抽采瓦斯效果，防止瓦斯事故，保证矿井安全生产，保护环境和开发瓦斯资源，乐观构建“抽采为主，通风关心”的瓦斯治理模式。2、坚持预抽和采空区抽采等多种综合抽采技术手段相结合的原则，乐观推广应用技术、装备。3、抽采施工人员上岗前必需培训合格，取得相关的岗位资格证后，方可持证上岗。4、抽采队组要有完善的安全治理机构，配备专职技术人员负责本队的瓦斯抽采技术工作，并总结分析瓦斯抽采效果。5、由队长定期检查，协调瓦斯抽采工作，解决所需设备、器材和资金，落实瓦斯抽采工作。6、瓦斯抽采的矿井在进展采区、采掘工作面设计时，对符合瓦斯抽采条件的采掘工作面必需同时进展瓦斯抽采设计；投产验收时，必需同时对瓦斯抽采工程验收，瓦斯抽采工程不合格不得投产。7、瓦斯泵司机必需经过专业技术培训，并持证上岗。8、建立特地的瓦斯抽采队伍，负责打钻、管路安装回收等工程的施工和瓦斯抽采参数测定等工作。9、井下临时瓦斯抽采泵安设在抽采地点四周的颖风流的硐室中，并有独立的通风系统。10、抽采泵站内要配有直通矿调度室的、瓦斯检测断电装置、消防器材、抽放泵操作规程、岗位责任制、抽采系统图、负压、浓度、流量测定装置、抽采观测记录等，并有专人值班。11、瓦斯抽放泵至少一台作备用，双回路供电并有停水自动断电和气水分别保护装置。1912管径的选择匹配，具体选择应按瓦斯抽采设计标准进展计算后选择。13映各系统的抽采参数，并能打印抽采报表。14115实行安全措施，分别在管路出口的上、下风侧各5m30m挂警标，两栅栏间制止人员通行和任何作业。下风侧栅栏外1m烷断电仪或矿井安全监控系统的甲烷传感器。16、移动泵站硐室和排放瓦斯巷道内的瓦斯检查每小班不少于117﹪，排气管末端30m的瓦斯浓度在采区回风巷不得大于﹪，在矿井总回风巷不得大于﹪，否则，必需切断瓦斯电源，停顿瓦斯泵的运转，进展处理。18、井下移动瓦斯抽采泵站必需实行“三专”供电，即专用变压器、专用开关、专用线路。其次节瓦斯泵站司机操作规程1负责瓦斯抽放泵的停、开和日常维护治理。负责运行参数的调整、记录工作。2操作资格证后，持证上岗。31．把握瓦斯泵的构造、性能和工作原理。会进展一般的维护保养及故障处理。把握瓦斯抽采系统中设备的操作等有关规定。生疏瓦斯抽采系统的工作原理。20生疏人井人员的有关安全规定。了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的学问。生疏《煤矿安全规程》对抽排瓦斯的有关规定。4定要求。5装置和水封式防爆器。必需配齐通讯设备和必要的检测仪表。6风井中，管路离巷道底部保持肯定高度并相对稳固，尽量削减弯头和直角弯。必需安装管路防回火、防回气、防爆炸的安全装备。7程》第一百四十七条规定要求。8〔不得有可燃性支护材料〕处，还要充分考虑行人等安全间距。91011〔瓦斯浓度、设备温度、压力、孔板流量计静压差、流量等〕及附属设备的运转状态、机房内的瓦斯浓度，在正常状况下应按各公司〔局、矿〕规定的间隔时间进展观测、记录和汇报，特别状况下必需随时