分享幺公营煤矿瓦斯抽放系统资料文档格式.docx
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Ck=QfiXqtt=5.16x0.3=1.548m/min式中：
Q色一绝对瓦斯涌出量，nVmin；
C抽一矿井瓦斯抽放量，nVmin；
q抽一瓦斯抽放系数，取0.3;
四、设备选型
1、抽放管路系统的选择根据小煤矿安全管理水平、抽放设备价格、开拓开采设计及抽放的瓦斯不利用等，确定采用地面永久瓦斯抽放系统。
2、抽放管路管径、材质、规格抽放管路干管管径计算公式如下：
Q=C抽/C=1.548/0.3=5.16m/min
式中：
C—瓦斯管内混合瓦斯流量，mVmin；
Q抽一瓦斯管内纯瓦斯流量，即矿井瓦斯抽放量，ni/min；
C—瓦斯管路内瓦斯浓度，取为30%
rc'
516
D=0.1457」C=0.1457、圧=0.105m
VV\10
d—瓦斯管干管内径，m
Q—瓦斯管内混合瓦斯流量，nVmin；
V—瓦斯管内流速，m/s,—般取10〜15m/s，本设计取10m/s。
抽放管路选择：
干管管径为200m的无缝钢管,分管管径150m的无缝钢管,支管管径为80m的无缝钢管。
3、瓦斯管的连接方式
瓦斯管道的连接采用法兰盘加胶垫的连接方式，接头的规格应与瓦斯管管径相匹配。
4、抽放管路阻力计算
1）管路磨擦阻力
瓦斯管路磨擦阻力的计算，采用如下公式：
△=1-0.446C=1-0.446X30%=0.8662
△—瓦斯管路中的瓦斯比重；
心LQ20.8662"
300汉309.62
h摩1=9.8盯=9.85=466Pa
KD0.71^20
L—瓦斯管路长度，干管长度1300m分管长度800m
333
Q=5.16m/min=5.16X60m/h=309.6m/h;
Qs=1.548mi/min=1.548X60m3/h=92.88m3/h;
K—系数，根据管径选择分别为0.71;
0.62;
D—瓦斯管道内径，分别为20cmffi15cm=
2）局部阻力
根据经验，管路局部阻力按摩擦阻力的10%-20%考虑即可，取20%
3）管路总阻力
I■摩=1.2h摩=1.2X（466+124）=708Pa
4）瓦斯泵压力及流量的计算
（1）瓦斯泵压力
瓦斯泵压力按下式计算：
Hs=1.2（H»
+H吸+Hb）=1.2X（708+15000+5000）
=24849.6Pa=24.85KPa
Hs—瓦斯泵总负压，kPa；
H吸一要求孔口抽放负压，取15000Pa；
H排一瓦斯泵瓦斯排放管出口的正压，取5000Pa
（2）真空度计算
H泵
nc=泵X100%=（24.85/101.3）X100%=24.53%101.3
（3）瓦斯泵流量
瓦斯泵流量按下式计算：
_-33
Q泵二刀QK/（Cn）=1.548X1.2/（0.3X0.8）=7.74m/min=464.4m/h式中：
Q泵一瓦斯泵的额定流量，m/min；
刀Q—瓦斯泵在抽放期间内，同期最大纯CH抽放量，nVmin；
K—综合备用系数，一般取1.2;
n—泵的机械效率，取0.8;
C—瓦斯泵入口处瓦斯浓度，%取为30%
5、瓦斯泵与电机的选型
根据计算的瓦斯泵的H泵和Q泵，选择2BEA-253-0泵两台（一台工作、一台备用），最大抽气量35.1m3/min，极限压力33KPa电机功率为55Kw
本设计只作简单的选型计算，建议煤矿在建井期间后，委托有资质的单
位根据煤矿的实际情况，编制瓦斯抽放设计方案，在投入生产前，煤矿根据瓦斯抽放设计安装完善抽放系统。
第二节矿井瓦斯抽放
一、矿井年抽放量及抽放年限
1、矿井瓦斯储量及可抽量
（1）矿井各煤层平均瓦斯含量
根据国家安全生产监督管理总局发布的《中华人民共和国安全生产行业标准＜矿井瓦斯涌出量预测方法＞（AQ1018-2006）》进行计算，各煤层原煤平均瓦斯含量如表4-5-1。
矿井各煤层的平均瓦斯含量表表
4-5-1
煤层编号
瓦斯平均含量W（m3/t）
M
15.59
M7
14.12
10.83
2）矿井瓦斯储量及可抽量
矿井瓦斯储量是指在煤田开发过程中能够向矿井排放瓦斯的煤层及围岩所
赋存的瓦斯总量。
瓦斯储量可按下式计算：
Wc=（Ki•K2）艺Ai•W
W—矿井瓦斯储量，万m3;
K1—围岩瓦斯储量系数，取1.15；
K2—不可采邻近层瓦斯储量系数；
Wo-第i个可采煤层平均瓦斯含量，m3/t；
瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量，其计算公式为：
W抽=W•K可
w抽一可抽瓦斯量，万m；
K可一可抽放系数；
K可=K3•K4•K5;
K3—煤层的瓦斯排放系数；
K3=K5（W—W残）/W
K4—负压抽放时的抽放作用系数，K4=1.2；
K5—瓦斯涌出程度系数，取0.9；
W§
—运到地表煤的残余瓦斯含量，m/t；
根据各煤层的瓦斯含量、煤炭储量及可抽系数计算各煤层的可抽瓦斯量见表
4-5-2。
表4-5-2矿井瓦斯储量及可开发量表
序号
煤层
瓦斯含量
（m3/t）
煤炭地质储量（万t）
瓦斯储量
（万m3）
可抽放
系数
瓦斯可开发
量（万m3）
1
M煤层
164
2556.76
0.349
892.31
2
143
2019.16
0.284
573.44
254
2750.82
0.075
206.32
合计
561
7326.74
1672.07
从计算结果看，矿井瓦斯可抽量为1672.07万m3，这为矿井瓦斯开发利用
提供了充足的资源条件。
2、瓦斯涌出量计算详见本章第一节（瓦斯涌出量计算部分）。
3、抽放瓦斯的必要性和可能性
（1）抽放瓦斯的必要性根据《煤矿安全规程》第145条规定，“有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时瓦斯抽放系统：
11个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时。
2矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：
♦大于或等于40m3/min；
♦年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min；
♦年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min；
♦年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min；
♦年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min；
3开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
下面从以下四个方面来分析该矿井瓦斯抽放的必要性。
1从瓦斯涌出量的计算结果来看。
根据计算结果，矿井相对瓦斯涌出量为22.63m3/t，大于10nVt。
因此，从瓦斯涌出的现状分析，已符合建立瓦斯抽放系统的必要条件。
所以，必须采取瓦斯抽放措施，保证矿井安全生产。
2从矿井通风能力来看
采掘工作面实行瓦斯抽放的必要性判断标准是：
采掘工作面稀释瓦斯所需的风量大于设计配风量，即下式成立时，抽放瓦斯才是必要的。
q绝k
60c
Q采掘工作面设计配风量，m3/s；
q绝工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min；
C――采掘工作面允许的瓦斯浓度上限；
K――瓦斯涌出不均衡系数，取1.4~1.6;
据计算，炮采采煤工作面稀释瓦斯所需的风量超过21.4m3/s，而设计根据煤层通风断面积、风速等因素综合确定的配风量为14m3/s,远远不能满足实际需要。
该矿井设计通风能力无法满足矿井稀释瓦斯所需风量的要求，难以能保证采掘工作面瓦斯不超限，完全具备实施瓦斯抽放的必要条件。
3从防止煤与瓦斯突出看
根据贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监管办字[2007]345号—《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》，该矿具有煤与瓦斯突出危险性，因此，从防止煤与瓦斯突出看，必须进行瓦斯抽放。
4从资源利用和环保的角度看
瓦斯是一种优质洁净的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，改善能源结构，保护大气环境，取得显著的经济效益和社会效益。
从资源利用和环保的角度看，也有必要建立永久瓦斯抽放系统进行瓦斯抽放，变被动为主动开发。
（2）抽放瓦斯的可行性
该矿井目前尚无煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等实测资料。
参考邻近矿区的一般经验，矿井设置高、低负压双系统进行瓦斯抽放，高负压系统用于煤层预抽和解突，低负压第统用于采空区卸压抽放，实践证明是完全可行的。
（3）抽放瓦斯效果预计
1工作面瓦斯抽出率及抽出量
矿井瓦斯抽放效果，应在取得进一步的瓦斯地质资料（如实测瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数及可抽性指标等）的基础上分析论证，较为符合实际情况。
受条件所限，设计仅根据煤质鉴定报告并参照邻近矿井的情况进行分析。
M煤层平均厚1.78m。
正常开采区域内，采面瓦斯涌出量5.16m3/min;
工作面设计配风量14nVs，风排瓦斯量3.612m3/min左右，需要抽放的瓦斯量1.548m/min，瓦斯抽出率为30%
工作面掘进期间，瓦斯涌出量＞3nVmin时，特别是根据防突的需要，采用“先
抽后掘”等措施进行预抽瓦斯。
2矿井瓦斯抽放量
该矿生产能力为15万t/a,根据矿井开采规模和配采关系，设计瓦斯抽放系统的瓦斯抽出量考虑如下：
a、低负压系统：
瓦斯抽出量（最大）为1.5m3/min，瓦斯浓度按20%计，则混合量为7.5m3/min;
孔口抽放负压为5Kpa。
b、高负压系统：
瓦斯抽出量（最大）为2.1m3/min，瓦斯浓度按40%计，则混合量为5.25m3/min，孔口抽放负压为13Kpa
3矿井年抽放量及抽放年限
矿井年抽放纯量约为16
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