11030下顺槽瓦斯抽采设计.doc
11030下顺槽瓦斯抽采设计 为了有效治理11030下顺槽掘进期间瓦斯,坚持“先抽后掘、先抽后采”的原则,严格执行区域瓦斯治理措施,提高瓦斯抽采率和抽采浓度,防止瓦斯事故的发生,确保该工作面掘进生产的安全,特编制本工作面瓦斯抽采设计。 第一章 工作面概况 1.巷道位置 11030下顺槽位于11采区下部东侧,上部为11030工作面(未采),下部为11010工作面(未采)。邻近区域无采掘活动。 2.巷道布置 11030下顺槽在运输上山下段与第一中车场交叉点向东侧开口施工,以100方位向东掘进,直至施工至指定位置,即300m处。 3.巷道断面及支护 巷道设计为半圆拱形巷道,支护形式为U型钢棚支护,具体几何尺寸为腰线处宽3600㎜,下宽4000㎜,净高3000mm ,基础深265㎜。U型钢采用29U,棚间距中对中600mm,梁和腿搭接长度为400mm。 4.煤层赋存特征及顶底板岩性 11030下顺槽布置在二1煤中,预计煤层厚度在0~10m,局部夹泥岩夹矸,煤层为近东西向的单斜构造,滑动构造发育,煤层以粉末状为主,煤的原生结构遭破坏,呈现经层间挤压、揉搓的构造煤特征偶夹块煤,亦为煤粉压固而成,表现为滑面发育,强度极低,f值较小,指压即碎,遇水则产生大量煤泥。容重达1.6t/m3。煤层较松软,易发生冒落。 二1煤层直接顶板多为砂质泥岩或泥岩,局部为细砂岩;直接底板多为泥岩、炭质泥岩或砂质泥岩,局部地段仅以薄层炭质泥岩与太原群上部灰岩相隔,下距灰岩0.39~34.51m,间距变化甚大。 5.地质构造 11030下顺槽所处岩层构造复杂程度属简单构造,位于秦岭纬向构造带北亚带嵩山大背斜的北翼。总的构造形态为一走向100,倾向10~20,倾角7~14,单斜构造,区内褶皱不甚发育,巷道经范围内无落差1m以上断裂。也无火成岩侵入体及陷落柱。 6.掘进方式 掘进工作面采用钻探掘进,风煤钻打眼,人工落煤。 第二章 掘进工作面瓦斯涌出量计算及预测 1.瓦斯来源及通风方式 掘进工作面瓦斯涌出来源于巷道壁、迎头煤壁瓦斯涌出和掘进落煤瓦斯涌出。采用压入式通风,将局部通风机安设在运输上山下段新鲜风流中,距运输上山下段与一车场交叉点向下30米处,通过抗静电、阻燃风筒将新鲜风流送到工作面。 2.瓦斯涌出量计算 2.1 掘进巷道煤壁瓦斯涌出量 式中q煤壁掘进巷道煤壁瓦斯涌出量,m3/min; D巷道断面内暴露煤壁面的周边长度,m;D2hb ,h及b分别为巷道的高度及宽度,m;D10m ν巷道平均掘进速度,m/min,取ν3.6m/d; L巷道长度,m,L300m; q0煤壁瓦斯涌出初速度,m3/m2min。按下式计算 X0煤层原始瓦斯含量,X08.19 m3/t。 m3/min 2.2 掘进落煤的瓦斯涌出量 式中q落煤掘进巷道落煤瓦斯涌出量,m3/min; S掘进巷道断面积,S12.58 m2; ν巷道平均掘进速度,m/min,取ν3.6m/d; γ煤的密度,t/m3,取1.6 t/m3; X0煤层原始瓦斯含量,X08.19 m3/t; X1煤层残存瓦斯含量,X13.65 m3/tr。 m3/min 2.3 掘进工作面瓦斯涌出量 掘进工作面瓦斯涌出量包括掘进巷煤壁和掘进落煤瓦斯涌出量两部分,由下式计算 m3/min 3 掘进工作面瓦斯抽采措施 3.1掘进工作面顺槽掘进期间抽采设计 掘进工作面顺槽采用预抽和边掘边抽的方法进行瓦斯抽采。由于煤层的透气性低,采用预抽和边掘边抽相结合的抽采方法。采用平行钻孔布置,利用工作面回风巷和进风巷向煤层打平行钻孔预抽本煤层瓦斯,并利用回采工作面前方超前泄压效应边掘边抽本煤层瓦斯,以提高瓦斯抽采效率。 3.1.2钻场设计 在煤巷掘进工作面后30m处的巷道两帮各施工一个钻场。每组钻场在煤巷两侧交错布置,间距不得小于20m,其规格为2.32.55m,采用工字钢支护。(施工方案详见工作面顺槽钻场掘进施工安全技术措施) 3.1.3瓦斯钻孔设计 抽放钻孔直径94mm,沿巷道走向呈扇形在钻场内布置两排抽采钻孔,钻孔数量为20个,预抽范围为钻场前方60m。钻孔控制巷帮不小于15m,每循环留20m超前距。每个钻场施工20个钻孔,施工参数详见下表 孔号 孔径 mm 距中线距离(mm) 距底板距离mm 孔深 (m) 与巷道中线偏角() 倾角 () 钻孔 类型 1 Φ94 6900 1000 19.1 左偏33 上仰1 左 钻 场 2 Φ94 6500 1000 25.3 左偏25 上仰1 3 Φ94 6100 1000 30.0 左偏22 上仰1 4 Φ94 5700 1000 36.1 左偏19 上仰1 5 Φ94 5300 1000 44.4 左偏16 上仰1 6 Φ94 4900 1000 64.6 左偏13 上仰1 7 Φ94 4500 1000 77.9 左偏11 上仰1 8 Φ94 4100 1000 80.8 左偏9 上仰1 9 Φ94 3700 1000 80.5 左偏7 上仰1 10 Φ94 3300 1000 80.3 左偏5 上仰1 11 Φ94 2900 1000 80.1 左偏2 上仰1 12 Φ94 1200 1000 60.1 左偏3 上仰1 迎 头 13 Φ94 600 1000 60.0 左偏1 上仰1 14 Φ94 0 1000 60.0 0 上仰1 15 Φ94 600 1000 60.0 右偏1 上仰1 16 Φ94 1200 1000 60.1 右偏3 上仰1 17 Φ94 2900 1000 60.1 右偏3 上仰1 右 钻 场 18 Φ94 3300 1000 60.3 右偏5 上仰1 19 Φ94 3700 1000 60.6 右偏8 上仰1 20 Φ94 4100 1000 61.0 右偏10 上仰1 21 Φ94 4500 1000 58.2 右偏13 上仰1 22 Φ94 4900 1000 45.0 右偏16 上仰1 23 Φ94 5300 1000 35.0 右偏20 上仰1 24 Φ94 5700 1000 26.9 右偏26 上仰1 25 Φ94 6100 1000 21.1 右偏32 上仰1 26 Φ94 6500 1000 16.8 右偏40 上仰1 27 Φ94 6900 1000 12.0 右偏60 上仰1 28 Φ94 6900 1500 19.1 左偏33 上仰3 左 钻 场 29 Φ94 6500 1500 25.3 左偏25 上仰3 30 Φ94 6100 1500 30.0 左偏22 上仰3 31 Φ94 5700 1500 36.1 左偏19 上仰3 32 Φ94 5300 1500 44.4 左偏16 上仰3 33 Φ94 4900 1500 54.6 左偏13 上仰3 34 Φ94 4500 1500 77.9 左偏11 上仰3 35 Φ94 4100 1500 80.8 左偏9 上仰3 36 Φ94 3700 1500 80.5 左偏7 上仰3 37 Φ94 3300 1500 80.3 左偏5 上仰3 38 Φ94 2900 1500 70.1 左偏2 上仰3 39 Φ94 1200 1500 60.1 左偏3 上仰3 迎 头 40 Φ94 600 1500 60.0 左偏1 上仰3 41 Φ94 0 1500 60.0 0 上仰3 42 Φ94 600 1500 60.0 右偏1 上仰3 43 Φ94 1200 1500 60.1 右偏3 上仰3 44 Φ94 2900 1500 60.1 右偏3 上仰3 右 钻 场 45 Φ94 3300 1500 60.3 右偏5 上仰3 46 Φ94 3700 1500 60.6 右偏8 上仰3 47 Φ94 4100 1500 61.0 右偏10 上仰3 48 Φ94 4500 1500 58.2 右偏13 上仰3 49 Φ94 4900 1500 45.0 右偏16 上仰3 50 Φ94 5300 1500 35.0 右偏20 上仰3 51 Φ94 5700 1500 26.9 右偏26 上仰3 52 Φ94 6100 1500 21.1 右偏32 上仰3 53 Φ94 6500 1500 16.8 右偏40 上仰3 54 Φ94 6900 1500 12.0 右偏60 上仰3 55 Φ94 6900 2000 19.1 左偏33 上仰5 左 钻 场 56 Φ94 6500 2000 25.3 左偏25 上仰5 57 Φ94 6100 2000 30.0 左偏22 上仰5 58 Φ94 5700 2000 36.1 左偏19 上仰5 59 Φ94 5300 2000 44.4 左偏16 上仰5 60 Φ94 4900 2000 54.6 左偏13 上仰5 61 Φ94 4500 2000 77.9 左偏11 上仰5 62 Φ94 4100 2000 80.8 左偏9 上仰5 63 Φ94 3700 2000 80.5 左偏7 上仰5 64 Φ94 3300 2000 80.3 左偏5 上仰5 65 Φ94 2900 2000 80.1 左偏2 上仰5 66 Φ94 1200 2000 60.1 左偏3 上仰5 迎 头 67 Φ94 600 2000 60.0 左偏1 上仰5 68 Φ94 0 2000 60.0 0 上仰5 69 Φ94 600 2000 60.0 右偏1 上仰5 70 Φ94 1200 2000 60.1 右偏3 上仰5 71 Φ94 2900 2000 60.1 右偏3 上仰5 右 钻 场 72 Φ94 3300 2000 60.3 右偏5 上仰5 73 Φ94 3700 2000 60.6 右偏8 上仰5 74 Φ94 4100 2000 61.0 右偏10 上仰5 75 Φ94 4500 2000 58.2 右偏13 上仰5 76 Φ94 4900 2000 45.0 右偏16 上仰5 77 Φ94 5300 2000 35.0 右偏20 上仰5 78 Φ94 5700 2000 26.9 右偏26 上仰5 79 Φ94 6100 2000 21.1 右偏32 上仰5 80 Φ94 6500 2000 16.8 右偏40 上仰5 81 Φ94 6900 2000 12.0 右偏60 上仰5 钻孔偏角以偏向巷帮右向为正值。钻孔倾角向上施工为正值,向下施工为负值。 钻孔施工过程中要有施工记录,充分反映钻孔施工过程中的瓦斯异常情况和钻孔见煤岩段的深度。抽放队根据钻孔施工记录绘制钻孔竣工图。 每打完一个钻孔都必须立即进行封孔,进行瓦斯抽放。抽放队负责每天进行钻孔瓦斯浓度和流量的测量。 封孔深度8m,抽采负压不得小于13kPa。 钻孔控制范围达不到巷道轮廓线15m以外时必须补充钻孔。 抽采瓦斯管路布置在工作面顺槽前进方向一侧,瓦斯管路高度保持在1m~1.5m之间。 3.4、封孔工艺及操作要求 1、 为确保钻孔封孔质量,钻孔施工完毕后,要立即进行封孔,封孔前,钻孔内浮煤必须清理干净,避免浮煤吸入抽放管路。 2、 封孔材料聚氨酯、水泥、沙、毛巾。 3、 封孔时用2寸软管其管长12m,钻孔最里段2m2公分小孔布置处严禁封堵,在软管外口用木锥将管口堵死以防煤尘进入管内;在距里段软管2m处用毛巾往外用聚氨酯封孔(长度2m)。 4、具体封孔方法 A先用毛巾在抽放管前端2m处用铁丝扎紧。B、药液调制与封孔取甲乙两种药液按一定比例倒入容器内药液调制到封孔管送入孔内,进行混合搅拌成乳白色时倒在已绑扎好的毛巾上,迅速将封孔管裹上扎紧送入钻孔。必须在两分钟内完成。否则聚氨酯开始膨胀无法将封孔管送入孔内。 5、封孔要确保钻孔不漏气、封孔管无松动、钻孔气路畅通。孔口由专人用水泥封堵,必须确保封堵段长度大于0.8m,孔口水泥必须平整。 6、砂浆封孔时应注意 (1)、砂浆封孔需下套管,套管可采用钢管或外端用钢管里端用塑料管。 (2)、封孔部分需扩孔,孔径一般不小于100 毫米。 (3)、封孔时先把套管牢固地固定在钻孔内,固定方法可采用在套管上缠编织袋的方法。套管一般要露出孔口10~15厘米; (4)、套管下入钻孔后,可用注浆泵将按规定配制好的水泥砂浆送入管套壁外的钻孔内(水泥、膨胀剂、水的混合比为1016)。 (5)、人工送砂浆封孔,要边送砂浆边用力捣实;用泵送砂浆封孔时,灌浆管要固定于钻孔内,孔口要密封,工作结束时要用水把泵内砂浆清洗干净。 7、钻孔封孔后,必须及时联管抽放,联管时以前的钻孔抽放管必须保留,联管接头必须用专用胶水连接。必须确保管路不漏风,保证管路抽放畅通。 要求通防科安排专职管道瓦斯测试工一名,每天对钻孔的瓦斯浓度和浏览进行测量,并建立台账。 4、工作面瓦斯抽放钻孔参数设计 4.1、抽放方案 目前矿井分别建设2套瓦斯抽放系统,地面永久瓦斯抽放泵站为低负压、高流量抽放系统,泵站内共安装2台2BE420-1型瓦斯抽放泵,额定流量160m3/min,钻孔布置方式要根据矿井的具体生产条件选择,对于以防突为目的的煤层瓦斯抽放,无论采用哪种布置方式,都要求在预抽煤层的范围内均匀布孔,使整个开采区域尽可能都在钻孔控制范量160m3/min;井下瓦斯泵站为高负压、低流量抽放系统,泵站内共安装4台2BE253-0型瓦斯抽放泵,额定流量40m3/min。 拟采用2BE253-0型抽放泵进行抽放。 4.2、抽放钻孔的布置 4.2.1、抽放钻孔布置方式 平行布置、扇形布置,水平钻孔平行布置和混合钻孔布置等几种方式。围之内。 根据我矿工作面长度和打钻能力,拟采用混合钻孔单排平行布置方式,从上、下顺槽同时打钻,贯穿整个工作面。钻孔布置方式如图所示。 4.2.2、钻孔布置原则 1、要做到抽放钻孔“抽而有源”。即必须保证钻孔有充足的瓦斯源,以利于提高煤层瓦斯抽放率。 2、布置的钻孔要达到“吸而不漏”。即钻孔孔口必须位置适当,加强封孔质量,保证严密不漏气。故要求抽放钻孔的封孔段至少为5~7m。 4.2.3、钻孔布置注意事项 1、孔口位置应避开地质构造破坏带或采动裂隙区,以免漏气。 2、钻孔必须均匀布置,并且必须到位。 3、钻孔应做到抽出的瓦斯量大,服务期限长。 4.3钻孔直径 钻孔直径大,暴露煤壁面积也大,瓦斯涌出量就大。钻孔直径应根据打钻技术、抽放瓦斯量和抽放半径等因素综合考虑,按我公司现有打钻设备选用直径75mm的钻头,有条件时可打大直径钻孔抽放瓦斯。 4.3.1、钻孔长度 钻孔的抽放瓦斯量随着钻孔长度的增大而增加,沿层钻孔的长度,一般为工作面长度的70~90。考虑到11030工作面长在120米左右,沿层打长钻孔有困难,可分别从工作面的上、下顺槽布置钻孔,以加大工作面的瓦斯抽放量,钻孔长度上向孔为60m,下向孔为70m。 4.3.2、抽放负压 抽放负压对未卸压煤层抽放瓦斯效果的影响,当前尚无统一的认识。但预抽负压不宜过高,否则容易漏气,对封孔器的选择、封孔质量等要求较高,给管理带来一定困难。一般选用13.33~26.66kpa的负压抽放。 4.3.3、钻孔封孔长度 封孔应保证不漏气,以提高抽放量。在煤壁开孔,一般封孔深度为8m。封孔材料可用聚氨脂。 综上所述,11030回采工作面预抽钻孔参数初步确定如下 布孔方式上、下钻孔平行双排布置方式; 钻孔平均间距1.2m; 钻孔直径75mm; 钻孔深度70m 抽放负压13.33~26.66kpa; 封孔长度8m; 封孔材料聚氨脂。 考虑到工作面的接替安排和瓦斯抽放钻孔服务时间的长短不同,靠近切眼处钻孔的抽放时间相对较短,因此实际打钻时钻孔间距可适当调整。具体布置如下距切眼100m范围内钻孔间距定为1.5m;100~200m范围内钻孔间距定为2m。 5、瓦斯抽放管网及泵站选择 5.1、瓦斯抽放管路选择 瓦斯抽放管路及泵站选型主要与设计流量有关,主管路瓦斯纯流量预测为10.70 m3/min,参考华泰煤矿当前井下移动泵站抽采的资料和国内外其它条件相似矿井经验,瓦斯抽采浓度按30计算,则主管路内混合瓦斯流量为35.67 m3/min。 瓦斯抽采管直径选择的恰当与否,对瓦斯抽采系统的建设投资及抽采效果均有很大的影响,直径太大,投资太多,直径过细,阻力损失大。故一般采用下式计算,并参考抽采泵的实际能力使之留有备量,同时考虑管路运输和安装的方便。抽采管路管径可根据主管、干管、支管中的瓦斯流量不同选择合适的尺寸。 管径选择采用下式计算 D0.145(Qc/v)0.5 式中D管道内径,m; Qc混合瓦斯量, m3/min; v管内瓦斯流速, m/s 取15m/s 将数值代入上式 则D0.145(35.67/15)0.50.224m Q-Q风Q管 5.1.2顺槽煤体抽放管径选择 当管中瓦斯流速取15m/s,煤体预抽抽放管路中混合流量取35.673/min时计算D224mm,因此煤体预抽选择管路直径为235mm(外径)。 因此,11030掘进工作面顺槽选用外径235mm3.0mm的8寸钢管。 6.2、管道阻力计算 抽放管道沿程阻力计算公式如下 H9.81LrQ2/KD5 式中H沿程阻力,Pa, L管道长度 m , r─混合瓦斯浓度对空气的密度比, K系数, Q混合瓦斯流量,m3/h D管道内径, 将数据代入上式得 5.2.1、主管道 H主9.81LrQ2/KD5 H主9.8111000.777(35.6760)2/(0.71425)208.7pa 式中H主管道沿程阻力 Pa L主管道长度 m , L800米 r─混合瓦斯浓度对空气的密度比 r0.777 K系数 K0.71 Q主管道混合瓦斯流量 m3/h 其它抽放地区混合流量按11030工作面流量的1/2计算,则主管道的混合流量为29.7 m3/min. D主管道内径 42cm 局部阻力按沿程阻力的20计算,则总阻力为 H主总208.71.2250.44pa 5.2.2、支管道 H支9.81LrQ2/KD5 H支9.814500.777(19.7660)2/(0.71155)894.3pa 式中H支管道沿程阻力 Pa L主管道长度 m , L450米 r─混合瓦斯浓度对空气的密度比 r0.777 K系数 K0.71 Q主管道混合瓦斯流量 m3/h D主管道内径 15cm 局部阻力按沿程阻力的20计算,则总阻力为 H支总894.31.21073.16pa 则管道总阻力为1323.6 pa。 6.3、瓦斯抽放泵选型计算 (1)、泵的流量QQ混/ηK 式中Q混混合气体流量,m3/min; η泵的机械效率,η0.8; K备用系数, 取K1.2。 将数据代入上式得 Q19.76/0.81.229.64m3/min (2)、泵的压力H(H总H)K 式中H孔口负压,pa,取H13.3kpa; K备用系数,K1.2。 所以H (1323.613300)1.217548.32pa (注红色字体代表某些数据不详,无法导入公式计算) 根据抽放泵的选择原则,以及11030工作面的瓦斯涌出及抽放情况,现掘进期间,选择井下抽放选用2BE253-0型水环真空泵进行抽放。 6、施工进度及设备 6.1、111030下顺槽掘进面施工进度及抽采施工量 11030下顺槽剩余工程量82m,由工程队2012年2月1日4月20日完成掘进吗,40m/月;11030下顺槽共施工预抽巷道瓦斯钻孔186个,长度8626.8m;预抽本煤层瓦斯钻孔176个,长度12320m,浅孔抽(排)放钻孔240个,长度2400m;共安装瓦斯抽房管(直径200mm)82m。 6.2、施工设备 煤矿抽放瓦斯钻机应符合下列要求 1、电动机及附属电器设备必须是防爆的; 2、钻机要体积小,轻便或解体方便,以利于搬迁; 3、钻机应能打水平、上向、下向任意角度的钻孔。 1 根据我矿现阶段情况,掘进期间钻孔选用采用ZYW-3200煤矿用全液压钻机施工,压缩空气排粉,供风压力不得小于0.7MPa,钻头直径94mm。 7、抽放管路铺设 11030工作面瓦斯抽放管路选用6寸无缝钢管。抽放管路沿工作面上下平巷铺设,固定到一帮,距底板0.5米铺设,严禁与动力电缆同侧吊挂,用法兰盘连接,连接时应尽量密封好,以防漏气影响抽放效果,管路铺设至每个钻场时,应留设三通,各个钻孔用2寸管封孔后通过三通与主管路连接。 7.1抽放路线组成 1103工作面→1103下顺槽→回风斜巷→总回风上山→瓦斯抽放泵站→回风上山上段→风井下平台→平地 8、电缆的选取原则 1、电缆正常工作负荷应小于电缆允许持续电流。 2、在距变电所最远、容量最大电动机起动时,应保证电动机在重载下起动,如传动机械无实际最小起动力矩数据时,可按电动机起动时的端电压不低于额定电压的75校验。 3、 正常运行时,电动机的端电压不低于额定电压的710。由于抽放泵站的用电设备不属于连续性负荷,允许在正常运行时的电压降略低一些,一般电缆截面取决于起动情况。 4、 电缆末端的最小两相短路电流应大于开关的整定电流的1.5倍。 5、固定敷设的橡套电缆的实际长度L,应比敷设实际长度增加10。 8.1供电电缆规格确定 按上述原则,泵站供电管理参照掘进面的局扇的供电管理,要求“三专”,即专用变压器专用线路、专用开关。根据井下目前供电情况,由四采区变电所对瓦斯抽放泵供电。 选用断面为35mm2 的四芯电缆,其长期允许负荷电流值为138A,大于108A,满足要求。 9、泵房通讯 在抽放泵房内安装直达矿调度室的电话一部。 10、泵站供水系统 对于泵站供水主要采用静压水对泵供水,选择这种供水方式不容易使泵体结垢而损坏,有利于延长泵体的寿命。 11、移动泵站安装 矿用移动式瓦斯抽放泵站内部设有与其配套的安全装置,可在煤矿井下轨道上行走,安装也比较简单,只需在抽放泵房硐室内铺设一条临时轨道或起重梁将移动泵站运至硐室内的安装位置后,用方木将移动泵站基础垫平和安装牢固,即完成安装工作。 11.1管路防腐、防锈 外壁进行喷砂除锈,达到我国涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级标准Sa2级,管道外壁喷涂环氧富锌底漆两遍,喷涂环氧沥青面漆两遍,漆膜厚度δ120μm。 11.2管路附属装置 瓦斯抽放管路系统应配置控制阀门、测压嘴、孔板流量计和正、负压放水器等附属设施。 11.3计量装置 瓦斯流量是矿井瓦斯抽放工作中的一个重要参数,较准确的测定瓦斯流量才能真实地反映瓦斯抽放效果。目前瓦斯流量计量方法的种类很多,应用条件也各不相同。本设计选用孔板流量计作为计量装备,安装与使用要求如下 ⑴ 安装孔板时,孔板的孔口必须与管道同心,其端面与管道轴线垂直,偏心度小于12; ⑵ 孔板前(按气流方向,下同)1D(管径)和孔板后0.5D处预先焊接两个测压嘴,高度为80mm,选用内径6mm的紫铜管,在安装管路之前预先焊上,平时用密封罩罩住或用细胶管套紧捆死,以防漏气。测压嘴还可作为取气样孔,取出的气体可用于进行气体成份分析。 ⑶ 安装孔板的管道内壁,在孔板前边1D的范围内,不应有凸凹不平、焊缝和垫片等; ⑷ 孔板流量计的前端,管道直线段的长度不小于10D,后端的长度不小于5D; ⑸ 要经常清洗孔板前后的积水和污物,孔板锈蚀要及时更换; ⑹ 瓦斯抽放量有较大变化时,应根据流量大小更换相应的孔板; ⑺ 孔板使用1年后,要对孔板进行校正,以减小计量误差。 瓦斯抽放管路计量装置的安装如图。 孔板流量计及负压测定装置安装图 11.4放水装置 根据煤矿瓦斯抽放实际情况,采空区瓦斯抽放、煤体预抽抽放管路内涌水量多的特点,对于煤体预抽系统每个分路器处均安设一个放水器,并在管路头处安设一台放水器;对于采空区抽放系统在抽放管路低洼处应设置放水器,同时在巷道出口处的抽放管路安设一个放水器。负压吸气端设置负压放水器,正压排气端设置正压放水器(可选择自动放水器或人工放水器),如下图所示。 放水器示意图 11.5排渣装置 在工作面抽放管路与采区瓦斯抽放管路之间,选择宽敞地点设置排渣器,将瓦斯抽放管路内煤粉等杂物排掉,防止进入瓦斯抽放泵内损坏真空泵的叶片,损坏泵体。 11.6阀门 井下瓦斯抽放管网系统中,在水环真空泵的进、排气口处均要安装阀门,以便抽放泵之间相互切换和设备正常检修;在瓦斯抽放管路上和钻孔的连接处,均需安设阀门,主要用于调节与控制抽放地点的抽放负压、抽放量等,同时修理和更换瓦斯管时可关闭阀门切断回路,设计选用的阀门为截止阀。 11.7泵站的使用要求 ⑴ 矿用移动式瓦斯抽放泵站安装时,需将底盘放置水平,并用木块垫稳。 ⑵ 泵站吸气和出气端与管线连接处应用胶垫密封,不得有漏气现象。管线尽量避免急弯,在泵站进气口端,应安装除渣过滤装置。抽放管路内应清洁无杂物,且必须是防静电阻燃管路,并保证管路的各接口处密封良好。 ⑶ 应有清洁水源向抽放泵供水,水环真空泵工作水温范围为5℃~50℃,若水质不纯,需在进水端加过滤网,水源水质较硬时,建议使用循环水,以避免水环泵结垢过快,影响使用。 ⑷ 抽放泵应安装于符合要求的泵房或巷道内,环境温度为0℃~40℃,空气相对湿度≤98(25℃),抽放泵旁边不应堆积杂物。 12、安全措施 12.1 抽放钻场、钻孔施工时防止瓦斯危害的措施 1、抽放钻场(孔)施工前,必须编制作业规程,制定施工安全措施。 2、打钻时必须配备专职瓦斯检查员,严格执行煤矿安全规程的有关规定,杜绝违章作业。打钻过程中如遇喷孔,必须立即停钻,采取处理措施,并向矿调度室及有关领导汇报。 12.2 管路防漏气、防砸坏、防带电、防底鼓措施 1、抽放系统必须设置负压测定装置和截止阀门,新敷设的管路要进行气密性检查;正常抽放的管路亦应定期进行气密性检查。 2、敷设抽放管路的巷道虽非主要运输巷道,但在管路上要悬挂警示牌,管路外部涂红色以示区别,提醒车辆注意,并要每天巡回检查,发现问题及时更换。 3、抽放管路在巷道内吊挂安装时,吊挂高度不小于1.8m;为防止底鼓折损管路,管道都用墩垛垫起,垫起高度不小于0.3m。 4、设有瓦斯抽放管路的巷道内,电缆(包括通讯、信号电缆)必须与瓦斯抽放管路分挂在巷道两侧。 12.3管路安装安全措施 1、若在巷道同侧悬挂电缆,则电缆与抽放管保持0.5m以上的距离,并且电缆位于抽放管路下方。 2、管路敷设时,巷道分叉处将管路架空,用钢筋、卡子固定在巷道帮上,不影响行人。 3、管路悬挂必须结实可靠(铁丝选用8以上强度,每个悬挂点必须用5股以上铁丝悬挂,并将铁丝与巷帮、顶锚杆锚索连接;一根管路至少3个悬挂点),防止管路跌落伤人。禁止人员在管路下方施工或停留。 4、对于管路需抬高或过急转弯等特殊地点,需采用弯头平稳过渡,尽量避免急弯出现,要根据巷道的实际尺寸和安全要求进行管路的安装。 5、抽放系统必须设置负压测定装置和截止阀门,新敷设的管路要进行气密性检查;正常抽放的管路亦应定期进行气密性检查。 6、敷设抽放管路的巷道虽非主要运输巷道,但在管路上要悬挂警示牌,管路外部涂红色以示区别,提醒车辆注意,并要每天巡回检查,发现问题及时更换。 7、抽放管路在巷道内吊挂安装时,吊挂高度不小于1.8m;支撑时为防止底鼓折损管路,管道都用墩垛垫起,垫起高度不小于0.3m。 8、井下瓦斯抽放管应尽量避免与通讯、动力电缆带电物体等设在一起,以防管路带电。 12.4抽放泵站安全措施 1、泵房内必须设置干粉灭火器和砂箱等灭火器材。 2、抽放浓度规定及在规定浓度下的防爆措施抽放瓦斯浓度低于30时,要增加浓度检查次数,每15分钟不得少于一次,同时向矿长和总工程师汇报并及时检查原因,采取措施。抽放泵房内环境瓦斯浓度不得超过0.5,机体附近0.3m范围内瓦斯浓度不得超过1,否则必须停泵,查明原因并处理。 3、 泵房内不得使用非防爆电器,杜绝明火。 4、穿入真空泵间墙上的孔洞,一律用不燃发泡材料充填并封严。 5、 建立抽放设备检查制度。定期对抽放设备进行检查、维修,发现问题及时处理,并将有关情况及时向主管部门和领导汇报。 6、 建立抽放设备停、运联系制度。未经有关部门和领导研究,任何人不得私自停开抽放设备,不得私自调整抽放系统的抽放负压。 7、建立抽放参数定期检查制度。抽放系统各测点每三天必须进行一次全面观测,有条件的应每天测定一次,每次观测都要及时填写在抽放日报上;瓦斯泵房内抽放管路的瓦斯浓度、正压、负压、流量、水温必须每隔1030min测定、记录一次,并建立记录台帐。 8、建立泵站值班人员交接班制度。 9、 泵房值班室设直通矿调度室电话,遇见特殊情况及时汇报。 12.5瓦斯抽放系统安全措施 1、井下泵站必须设有安全设施,如停水断电和瓦斯超限断电装置等。 2、井下泵站安装地点必须有专人看护。 3、井下泵站抽出的瓦斯排至回风道时,在抽放管路出口处必须采取安全措施,包括设置栅栏、悬挂警示牌等。栅栏设置的位置,上风侧为管路出口外推5m,上下风侧栅栏间距不小于35m。两栅栏之间禁止人员通行和任何作业。井下泵站排到巷道内的瓦斯,其浓度必须在30m内混合到煤矿安全规程允许的限度以内。栅栏处必须设置警戒牌和瓦斯监测装置,巷道内瓦斯浓度超限报警时,应断电、停止瓦斯抽放、进行处理。监测传感器的位置设在栅栏外1m以内。抽放管路出口采用筛管,便于瓦斯稀释。 4、 瓦斯检查员对栅栏区的瓦斯浓度进行巡回检测,发现问题及时解决。 华泰煤矿通防科 二〇一二年三月二日 18