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1、Ck = QfiX qtt = 5.16 x 0.3=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 5

2、16D = 0.1457C = 0.1457、圧=0.105mVV 10d瓦斯管干管内径，mQ瓦斯管内混合瓦斯流量，nVmin ；V瓦斯管内流速，m/s, 般取1015m/s，本设计取10 m/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= 1-0.446 X 30%= 0.8662瓦斯管路中的瓦斯比重；心LQ2 0.8662 300汉 30

3、9.62h 摩1 = 9.8 盯=9.8 5 = 466PaKD 0.7120L瓦斯管路长度，干管长度1300m分管长度800m3 3 3Q= 5.16m/min = 5.16 X 60 m/h = 309.6m/h ;Qs= 1.548mi/min = 1.548 X 60 m3/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20cmffi 15cm=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=1.2 X（ 466+ 124） =708Pa4）瓦斯泵压力及流量的计算（

4、1）瓦斯泵压力瓦斯泵压力按下式计算：Hs= 1.2 （ H+ H吸+ Hb）= 1.2 X（ 708+ 15000+ 5000）=24849.6Pa = 24.85KPaHs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n c = 泵 X 100%=（ 24.85 /101.3 ）X 100% = 24.53 % 101.3（3）瓦斯泵流量瓦斯泵流量按下式计算：_ - 3 3Q泵二刀QK/ （Cn ） =1.548 X 1.2/ （0.3 X 0.8 ） =7.74m/min=464.4m/h 式中：Q泵一

5、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

6、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）M15.59M714.1210.832）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 WW矿井瓦斯储量，万m3;K 1围岩瓦斯储量系数，取 1.15 ；K 2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/

7、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;K 3煤层的瓦斯排放系数；K3 = K 5 （W W残） /WK4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）1M煤层1642556.760.34989

8、2.3121432019.160.284573.442542750.820.075206.32合计5617326.741672.07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

9、对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于40m3/min ；年产量1.01.5Mt的矿井，大于30 m3/min；年产量0.61.0Mt的矿井，大于25 m3/min；年产量0.40.6Mt的矿井，大于20 m3/min； 年产量小于或等于 0.4Mt 的矿井，大于 15 m3/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

10、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k60 cQ 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1.41.6;据计算，炮采采煤工作面稀释瓦斯所需的风量超过 21.4 m3/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 14 m3/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

11、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2007345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

12、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1.548 m/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13Kpa3矿井年抽放量及抽放年限矿井年抽放纯量约为16