煤矿瓦斯抽采系统管网安全检测检验规范.docx
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煤矿瓦斯抽采系统管网安全检测检验规范
河南省煤矿瓦斯抽采系统管网
安全检测检验规范（草稿）
1.范围
本规范规定了煤矿在用管网及其附加装置的性能检验方法。
本规范适用于煤矿在用管网及其附加装置的技术性能检测。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。
AQ1027---2006《瓦斯抽放规范》
GB50471----2008《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》
GB/T6111-2003《流体输送用热塑性塑料管材耐压试验方法》
AQ1071-2009《煤矿用非金属瓦斯输送管材安全技术要求》、MT181-1988《煤矿井下用塑料管安全性能检验规范》、
CJ/T225-2006《埋地排水用钢带增强聚乙烯（PE）螺旋波纹管》
《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》《煤矿安全规程》2004版
3.术语和定义
管网----
主管----真空泵入口至干管之间的管路。
或至井下泵站出口之间的管路
干管---井下泵站出口与分支管路之间的管路
支管-----抽采工作区域的管路
气量（流量）----在泵站的动力作用下，泵站出入口中或管网管路中流动的混合气体
摩擦阻力----在泵站的动力作用下，混合气体传输流动时所遇到的阻力
管径------指泵站出入口管道内径和管网管路内径
4.主要参数和符号
d——管路内径（mm）
Q——管路内混合瓦斯流量（m3/min）；
V——经济流速（m/s），
δ——管路壁厚（mm）；
P——管路最大工作压力（MPa）；
［σ］——容许压力（MPa），
H——阻力损失（Pa）；
L——管路长度（m）；
Q0——标准状态下的混合瓦斯流量（m3/h）；
vo——标准状态下的混合瓦斯运动黏度（㎡/s）；
ρ——管道内混合瓦斯密度（kg/m3）；
△——管路内壁的当量绝对粗糙度（mm）；
Po——标准大气压力（101325Pa）；
P——管道内气体的绝对压力（Pa）；
T——管路中的气体温度为t时的绝对温度（K）；
To——标准状态下的绝对温度（K）
t——管路中的气体温度（°C）
h1——瓦斯管路的局部阻力（Pa）；
ξ——局部阻力系数，见表1；
ρ——管道内混合瓦斯密度（kg/m3）
ν——瓦斯平均流速（m/s）
5.技术要求
5.1基本要求
5.1.1管网设计应符合<瓦斯抽放规范>AQ1027第5.4条抽放管路系统要求5.4.1—5.4.10的规定。
符合《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》GB50471—2008第6.1抽采管路系统选择的原则的规定。
5.1.2管网材质要求分别满足主管、干管和支管使用环境及条件的需要。
一般多选用钢管或铸铁管，或具有同等性能
要求的新材料管材。
5..2.管路管径、壁厚计算及管材选择
5.2.1抽采管路管径可根据主管、干管、分管、支管中不同的瓦斯流量，按下式分别计算：
（5.2.1）
式中:
d——管路内径（m）；
Q——管路内混合瓦斯流量（m3/min）；各类管路的流量应按照其使用年限或服务区域内的最大值确定，并应有1.2～1.8的富余系数；
V——经济流速（m/s），可取5～12m/s。
5.2.2管壁厚度计算应符合下列规定：
1当采用负压抽采时，可不计算管材壁厚。
2当采用正压输送时，管材壁厚应符合下列规定：
1）采用聚乙烯管材时，壁厚应按公称压力选择。
2）采用金属管材时，壁厚可按下式计算：
（5.2.2）
式中:
δ——管路壁厚（mm）；
P——管路最大工作压力（MPa）；
d——管路内径（mm）；
［σ］——容许压力（MPa），可取屈服极限强度的60％；缺少比值时，铸铁管可取20MPa，焊接钢管可取60MPa，无缝钢管可取80MPa。
5.2.3抽采管路管材应符合抗静电、耐腐蚀、阻燃、抗冲击、安装维护方便等要求。
5.3管路阻力计算
5.3.1管路阻力应由摩擦阻力和局部阻力组成。
5.3.2管路摩擦阻力应根据每段管路管径、流量的不同分段计算，各段摩擦阻力可按下列公式计算：
（5.3.2-1）
T=273+t（5.3.2-2）
T0=273+20（5.3.2-3）
式中H——阻力损失（Pa）；
L——管路长度（m）；
Q0——标准状态下的混合瓦斯流量（m3/h）；
d——管路内径（mm）;
vo——标准状态下的混合瓦斯运动黏度（㎡/s）；
ρ——管道内混合瓦斯密度（kg/m3）；
△——管路内壁的当量绝对粗糙度（mm）；
Po——标准大气压力（101325Pa）；
P——管道内气体的绝对压力（Pa）；
T——管路中的气体温度为t时的绝对温度（K）；
To——标准状态下的绝对温度（K）
t——管路中的气体温度（°C）。
5.3.3管路局部阻力可按管路摩擦阻力的10％～20％计算。
5.3.4.在计算管路摩擦阻力时，涉及标准状态下的混合瓦斯运动黏度和混合瓦斯对空气的相对密度等参数的取值，可依据管路中瓦斯的浓度采用加权平均法计算，标准状态下空气的运动黏度为1.5×10-5㎡/s，密度为1.293kg/m3，标准状态下纯瓦斯的运动黏度为1.87×10-5㎡/s，密度为0.715kg/m3。
用估算法计算局部阻力时，管路系统长，网络复杂或主管管径较小时，可按上限取值，后之则按下限取值。
局部阻力除采用估算法计算外，还可通过下式计算：
（1）
式中：
h1——瓦斯管路的局部阻力（Pa）；
ξ——局部阻力系数，见表1；
ρ——管道内混合瓦斯密度（kg/m3）
ν——瓦斯平均流速（m/s）
表1各种管件的局部阻力系数
管件
直通
三通
分支
三通
对管径相差
一级突然收缩
弯头
直通阀
90°弯头
闸阀
球阀
ξ
0.30
1.50
0.35
1.10
2.00
0.30
0.50
9.00
实际计算时，可把各种管件局部阻力折算成相当于一定同径管路长度所产生的阻力，即阻力强度。
一支阀门相当于200D的阻力长度；一支丁形件相当于100D的阻力长度；一支滑阀相当于50D的阻力长度；
一支弯头相当于10D的阻力长度。
以上“D”为内径。
5.4管路布置及敷设
5.4.1抽采管路应具有良好的气密性、足够的机械强度，并应采取防冻、防腐蚀、防漏气、防砸坏、防静电和雷电等措施。
5.4.2选用金属管材时，在安装前应涂抹防腐蚀剂。
防腐蚀材料可采用经过热处理的沥青、油漆和红丹等。
5.4.3在沿巷道底板敷设管路时，应采用高度0.3m以上的支撑墩，并应保证每节管子下面有两个支撑墩。
5.4.4在敷设倾斜管路时，应采用管卡将管子固定在巷道支架上。
在巷道倾角小于或等于30°时，管卡间距宜采用15～20m；在巷道倾角大于30°时，管卡间距宜采用10～15m。
当沿立井敷设管路时，应将管道固定在罐道梁上或专用管架上。
5.4.5管路宜平直敷设，并宜减少弯头等附属管件，同时宜避免急转弯；管路应保持一定的坡度，其坡度应根据巷道的坡度确定，不宜小于1‰。
5.4.6当管路敷设在运输巷道内时，应将管路牢固地悬挂或架在专用支架上，在人行道侧管路架设高度不应小于1.8m，管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。
5.4.7敷设的管路应能排除管路中的积水。
5.4.8井下敷设管路，宜采用法兰盘或快速接头连接。
法兰盘中间应夹有橡胶垫，且垫的厚度不宜小于5mm。
5.4.9新敷设的管路应按规定进行漏气检验。
5.4.10当采用专用管道井敷设管路时，专用管道井的直径应大于管道外形尺寸200mm。
5.4.11管路不得与动力电缆敷设在巷道的同一侧。
5.4.12地面管路布置及敷设应符合下列规定。
1宜避免布置在车辆通行频繁的主干道旁。
2不得将管路和其他管线敷设在同一条地沟内。
3主、干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合。
4管道与地上、地下建（构）筑物及设施的间距，应符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》GB50187的有关规定。
5管道不得从地下穿过房屋或其他建（构）筑物，一般情况下也不得穿过其他管网，当必须穿过其他管网时，应按有关规定采取措施。
5.5管路附属装置及设施
5.5.1主管、干管、钻场及其他必要地点应装设瓦斯量测定装置。
5.5.2钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处应设置放水器，管路宜每隔200～300设置一个放水器，最大不应超过500m。
5.5.3在管路的适当部位设置除渣装置和测压装置。
5.5.4管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相匹配。
5.5.5地面主管上的阀门应设置在观察井内，观察井应位于地表以下，并应采用不燃性材料砌成，且不应透水。
5.5.6干式瓦斯抽采泵吸气侧管路中，应装设具有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。
5.6管路系列规格及技术指标
5.6.1管路系列规格
公称外径mm
公称压力MMPa
0.1
0.6
0.8
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
最小壁厚mm
12
_
_
_
_
_
_
_
2.0
16
-
-
-
-
-
-
2.0
2.2
20
-
-
-
-
-
-
2.2
2.7
25
-
-
-
-
2.0
2.3
2.8
3.4
32
-
-
-
-
2.3
2.9
3.6
4.3
40
-
-
2.0
2.4
2.9
3.6
4.4
5.4
50
-
-
2.4
2.9
3.6
4.5
5.6
6.8
63
-
2.3
3.0
3.7
4.6
5.7
7.0
8.5
75
-
2.7
3.6
4.4
5.4
6.8
8.3
IO.l
90
-
3.2
4.3
5.3
6.5
8.2
10.0
12.2
110
-
4.0
5.3
6.5
8.0
10.0
12.2
14.9
125
-
4.5
6.0
7.4
9.0
11.4
13.9
16.9
140
-
8.2
6.7
8.2
10.1
12.7
15.6
18.9
160
-
5.8
7.7
9.4
11.6
14.5
17.8
21.6
180
-
6.5
8.6
10.6
13.0
16.4
20.0
24.3
200
-
7.2
9.5
11.8
14.5
18.2
22.2
27.0
225
-
8.1
10.7
13.2
16.3
20.4
25.0
30.4
250
-
9.0
11.9
14.7
18.1
22.7
27.8
33.8
280
-
10.1
13.3
16.5
20.3
25.4
31.1
37.8
315
-
11.3
15.0
18.5
22.8
28.6
35.0
42.6
355
-
12.8
16.9
20.9
25.7
32.2
39.4
48.0
400
2.0
14.4
19.0
23.5
29.0
36.4
444
540
450
2.2
16.2
21.4
26.5
32.6
40.9
50.0
60.8
500
2.5
18.0
23.8
29.4
36.2
45.4
55.6
67.6
560
2.8
20.2
26.7
32.9
40.6
50.9
62.2
75.5
630
3.1
22.7
30.0
37.0
45.6
57.3
70.0
85.1
710
3.5
25.6
33.8
41.8
51.4
64.5
78.9
-
800
4.0
28.8
38.1
47.0
58.0
72.7
88.9
900
4.5
32.4
42.9
52.9
65.2
81.8.
-
-
1000
5.0
36.0
47.6
58.8
72.5
-
-
-
管道规格
公称内径
（mm）
最小平均内径
（mm）
最大平均内径
（mm）
PC覆层厚度
（mm）
钢带厚度
（mm）
重量
Kg/m
长度
（mm）
150
146
172
1.2
1.0
6/3
6000
200
180
221
1.2
1.0
8/5
250
246
260
1.6
1.0
11/5
300
285
326
1.6
1.0
13/9
350
345
377
1.6
1.2
16/3
400
395
427
2.2
1.2
21/0
450
445
478
2.2
1.2
30/1
500
495
528
2.2
1.5
33/6
600
590
602
2.5
1.5
45/0
4000
700
690
707
2.5
1.5
60/8
3000
800
790
862
2.5
1.8
70/8
900
890
982
2.8
1.8
109/5
2000
1000
990
1062
2.8
1.8
119/7
主管路管径应与泵站入口、出口管径一致或匹配。
请参见某公司-2BEA-253水环式真空泵性能表中的入口、出口连接管径:
型号
最大气量
最低绝压
功率
转速
连接管径
耗水量
m3/min
Mpa
kw
r/min
mm
m3/h
2BEA-102-1450
3.9
-0.098
7.5
1450
65
0.36
2BEA-103-1450
5.7
11
1450
65
0.47
2BEA-151-1450
6.8
15
1450
100
0.5
2BEA-152-1450
7.8
15
1450
100
0.57
2BEA-153-1450
10
18.5
1450
100
0.63
2BEA-202-980
12.7
22
970
125
0.7
2BEA-203-980
18.7
37
970
125
0.87
2BEA-252-740
28.3
45
740
150
1.47
2BEA-253-740
40.8
75
740
150
1.73
2BEA-303-740
66.7
110
740
200
2.9
5.6.2法兰盘系列规格
法兰盘规格
公称内径
法兰盘外径
螺栓孔
配用螺栓
内径×长度
配用胶垫
内径×外径×厚度
中心距
直径
孔数
150
285
240
Φ18
8
M16×95
Φ150×Φ180×6
200
340
295
Φ18
8
M16×100
Φ200×Φ232×6
250
395
355
Φ18
12
M16×115
Φ250×Φ340×6
300
445
410
Φ18
12
M16×125
Φ300×Φ390×6
350
505
470
Φ18
12
M16×125
Φ350×Φ440×6
400
565
525
Φ18
16
M16×135
Φ400×Φ490×7
450
615
585
Φ18
18
M16×135
Φ450×Φ540×7
500
670
650
Φ18
18
M16×135
Φ500×Φ590×7
600
840
770
Φ22
20
M20×230
Φ600×Φ705×10
700
932
840
Φ22
24
M20×230
Φ700×Φ810×10
800
1042
956
Φ22
24
M20×230
Φ800×Φ914×10
900
1142
1056
Φ22
24
M20×230
Φ900×Φ1014×10
1000
1256
1170
Φ22
28
M20×230
Φ1000×Φ1120×10
5.6.3放水器规格
放水器入口、出口应选择与在用管路管径应一致或匹配。
5.检测方法及仪器
6.1基本要求
6.1.1根据管路选择原则及敷设要求现场查看
a）吊挂敷设符合性查看
b）防撞击或抗压外观查看
c）防漏汽（气）目测手感检测：
d）抗静电检测（便携仪器检测）
E）抗阻燃（目测等法）
f）防腐蚀（目测）
6.1.2根据《抽采系统设计》中管网规格技术指标符合性审核
6.1.3管网主管、干管、支管基本技术参数测量
6.1.4流量、摩擦阻力基本参数计算和核算
6.1.5实验室测试检验
a）现场采样或送检
b）实验室技术要求
c）性能指标测试
1）抗压和拉伸试验
2）抗阻燃试验
3）管道正负气压或水压漏汽测试
6.检验及检测结果判定
7.检验报告和检测记录
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