瓦斯抽采设计方案

瓦斯抽采设计方案内容摘要：

111001 采煤工作面轨道顺槽 第二节 抽采管路敷设及附属设施。 （一）管路联接、敷设及质量验收 管路联接是瓦斯抽采管网系统中重要环节，是系统中主要漏气点。 PE 矿用抗静电阻燃复合管其连接采用扩口承插、法兰、丝扣等方式，安装、拆卸、修复快捷方便。 本设计 主管采用法兰联接，支管和分管均采用 扩口承插方式连接。 变径时采用变径接头连接， 管路敷设及安装要符合下列要求： 抽采管路通过的巷道曲线段少、距离短。 转弯时不要转急弯。 井下瓦斯抽采管路包括风井管路、石门管路、工作面顺槽管路等，风井管路沿井筒敷设，采用悬臂吊挂安装方式或打支撑墩；石门管路沿巷道敷设，采用吊挂或打支撑墩沿巷道底板敷设；工作面顺槽管路采用支撑墩沿巷道底板敷设，其中采用吊挂安装的管路，其高度不小于 ，支架间距 3～ 6m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；抽采瓦斯管件的外缘距巷道壁不宜小于。 地面瓦斯管路敷设时必须在表土冻结深度以下，瓦斯管道距建筑物 5m 以上，距动力电缆 1m 以上，距排水沟 以上。 主管、干管及其与钻场连 接处应装设瓦斯计量装置。 抽采钻场、门框架、低洼、温度突变处及沿管路适当距离 (间距一般为 200m～ 300m，最大不超过 500m)，应设置放水器。 在抽采管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置。 抽采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。 主管上的阀门应设置在井下主要分区点，确保每点进行撤安管路时，不影响其它区域的正常抽采，并便于人员操作。 抽采管路应根据巷道保持一定的坡度，一般不小于 1％的流水坡度。 凡遇跨越有运输任务的巷道时，抽采管路安装设置门框架；门框架设置要求以不影响行车、行人为准。 1管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。 管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。 1在倾斜巷道中，管路应设防滑卡，其间距可根据巷道坡度确定，对 28176。 以下的斜巷，间距一般取 15m20m。 1瓦斯管路系统安设完毕后，应对管路系统的气密性进行检查，可采用压缩空气试压，其压力不小于。 并采取防腐蚀、防砸坏、防带电及防冻等措施。 1通往井下的抽采管路 应采取防雷措施。 1抽采瓦斯管路外部涂红色以示区别。 （二）管路附属装置 瓦斯管路的附属装置，大致分为两大类：一类是用来调节控制瓦斯压力和流量的，另一类是有关安全监控方面的。 钻孔与管路的连接装置 瓦斯管路的连接装置，包括管路弯头、自动放水器、孔板流量计和高压胶管等。 封孔管与管路弯头、孔板流量计、止回阀等连接，再通过接头与铠装胶管连接，胶管另一端通过接头与瓦斯管三通上的阀门连接，构成了瓦斯抽采系统的开端。 瓦斯管上连结自动放水器，及时放出积聚的水分。 阀门 在瓦斯主、干管、钻孔联接装置以及认为需要 的地点，都必须设置阀门，用于调节各个抽采区、各个钻孔的抽采量及瓦斯浓度，同时也可以调节、控制和平衡各地点、各管路系统上所需要的压力。 另外，当修理和更换瓦斯管，以及联接或拆接钻孔装置时，可以关闭阀门，切断通路。 阀门型号根据使用地点和管径大小而确定，一般抽采点由于管径小选用闸阀，主、干管可选用外形尺寸较小的蝶阀，钻孔口选用逆止阀防止瓦斯流倒流。 阀门必须是取得 “MA”标志，且适用于煤层瓦斯气的阀门。 测压嘴（孔） 测压嘴即测定管路中瓦斯流的压力和瓦斯管路中气体取样的小孔，在管路安装以前，预先安装上。 在瓦斯主 管、支管和钻孔联接装置上都应设置。 测压嘴不宜过大过长，一般不超过 30mm，其直径大约 4～ 10mm。 平时，可用一头捆扎的细胶管套紧，确保与管外空气隔绝。 管路放水器 在瓦斯抽采时，煤层中部分水分随瓦斯气流被抽出。 管路在敷设中有一定的倾斜角度，管中不断有水流向管路中的低洼处，影响瓦斯流动。 管路中需每 200～ 300m、最长不超过 500m 的低洼处安设一放水器，及时将管中积水放出。 放水器有人工和自动两种放水器。 为了提高人员效率，选用CWG—FY 型负压自动放水器。 该放水器主要技术参数为： 压力范围 0～ ； 放水速度 7L/min； 外形尺寸 300300410mm； 重量 25kg； 流量计 在瓦斯管网中的主管、干管和支管上均安装流量计，通过其流量的测定，可以掌握每个瓦斯区域的瓦斯流量情况，反映煤层瓦斯涌出规律和抽采效果。 流量仪表按作用原理划分为面积式流量计、差压式流量计、流速式流量计和容积式流量计。 我国煤矿瓦斯抽采使用最广泛的是节流式变压降法中径距取压的孔板流量计，其原理是当气体通过事先校正过的节流装置（即孔板）时，产生压力降（或压差） ，测出此压力差即可换算出通过的气体流量。 设计选用孔板流量计进行计量，选用上游侧取压孔距孔板为 D，下游侧取压孔距孔板为 D/2 的标准孔板（其中 D 代表抽采管直径）。 （ 1）孔板流量计其适用条件 孔板圆孔直径 d≥； 管道直径 50≤D≤760mm； 直径比 ≤β＝ d/D≤； 雷诺数 1260β2D≤Reo≤108 （ 2）使用孔板流量计的管道条件和安装要求 ① 孔板上游侧的测量管长度为 10D，下游侧的长度为 4D； ② 测量管内表面应清洁，无凹陷和沉淀物，其相对粗糙度 K/D应少于或等于 ； ③ 孔板上、下游所需直管长度不得小于相应的最小值； ④ 测量管长度之外的直管段内表面的相对粗糙度 K/D 小于或等于 ，但也允许使用相对粗糙度更高一些的管子； ⑤ 在测量管中安装孔板时，开孔轴线与测量管轴线同轴，孔板上游侧端面与管道轴线垂直，垂直度小于 177。 1%。 测压计 测压计须选用负压测压计。 YPF150 型防腐膜片压力表 : 测量范围 ～ ； 精确度等级 ； 外形尺寸 150258mm 瓦斯取样器 当抽采管路负压大于 13kPa 时， 常用的皮球就不能取出瓦斯气样。 设计选用 FW－ 2 型高负压瓦斯采样器。 该瓦斯采样器与孔板流量计配合使用采取瓦斯样。 该取样器取气负压范围为 0～ 85kPa，质量为。 测定管路压力和瓦斯浓度须在同一位置。 一般测定位置为钻孔口附近、管路汇流处、管路分流处、主管始未处及其它必要处。 第五章 瓦斯抽采措施 根据 我矿开采状况，我矿开采地面标高为 1776m1620m 水平，以C C C1煤层为主， C9煤层 1620 水平以上基本已采结束，根据煤科院鉴定 C12煤为突出煤层， C C10为自然倾向性煤层，目前重点以开采 C10煤层为主。 因此在开采 C10煤层的过程中，不论从采掘，邻近层抽放方面，必须加强“四位一体”的防突措施和坚持瓦斯综合治理方针，做好以用促抽、以抽保用的“原则”，坚持达到“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”。 瓦斯抽采目的是预防瓦斯超限，以防治煤与瓦斯突出，防范于未然的最佳选择。 为此，制定本煤层抽采区域防突、邻近层瓦斯抽采释放，对邻近层设置钻场 释放，开采保护层，采用多打岩巷多打钻的方法，只有打不到位的钻孔，没有卸不掉压的瓦斯，要变抽放为抽采，坚持煤与瓦斯共采、治理与利用并 重的改进措施。 一、掘进迎头一般按照 5个孔眼进行排放，孔深 15m，孔径为 75mm，方位按照上、下、左、右、中β =25176。 二、邻近层预抽，在 1620水平运输巷和 1657 水平瓦斯抽放巷每隔 30m 在巷道 右帮分别布置一组钻场 ，钻场长度设 米，孔排距数三排，孔眼 10个，孔距按 ，孔深按 40m。 三、打孔眼必须采用湿式打眼、不得干打，根据我矿 C9 、 C10煤通过鉴定为自燃倾向性煤层，在打眼过程中采用湿式打眼。 如果孔外其它条件产生引火源，瓦斯是不容易爆炸的。 瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的温度；一定的氧含量；一定的引火源。 为此一定要避免外在条件引起火源。 四 、 钻进工艺 设计采用 ZDY750 型全液压钻机，配 Φ42mm 钻杆，风压排粉，孔口压力水防尘，无岩芯钻进工艺。 五 、封孔方式、材料及工艺 抽采钻孔封孔方法的选择应根据抽采方法及孔口所处煤（岩）层位、岩性、构造等因素综合确定。 封孔应满足密封性好、操作方便和材料经济的要求。 封孔质量影响着抽采瓦斯的浓度、孔口负压、甚至整个抽采系统的效果。 一般采用水泥注浆泵封孔、聚氨脂封孔两种方法，严禁采用黄泥封孔。 我矿主要 采用水泥注浆泵封孔。 采用水泥注浆泵封孔，封孔长度容易达到设计要求，封孔效率高，钻孔封孔效果好。 矿用型注浆封孔泵主要应用于煤矿瓦斯抽采封孔，同时还广泛应用于煤层注水封孔、注浆封孔及其它各种类型钻孔的封孔。 该泵自身具有搅拌功能，封孔质量可靠，封孔 工艺简单，使用方便，易于维护。 其额定压力 （ ） MPa，流量为 ～。 封孔管采用抗静电的工程塑料管或铁管。 以钻孔封孔长度为 5m为例，封孔材料采用 425＃ 硅酸盐水泥，孔内抽采管长度 5m，为 DN25mm矿用 PVC管或铁管，抽采管在孔内端钻 10～ 20 个直径 10mm的小孔，并用双层铁筛网扎好。 工艺过程：一般在打钻将要结束时就可开始准备水泥砂浆。 水泥砂浆一般应加入适量的膨胀剂，以避免凝固后收缩出现裂缝。 当钻孔倾角较小时可适当增大浆液的浓度、适当增大封孔长度。 注浆泵与所封钻孔的连接如 下 图。 井下封孔操作方法为： a、检查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否带全； b、检查抽采钻孔所需的抽采管是否齐全，长度是否达到要求（ DN25mm，每根长度 9m）； c、根据井下钻孔的封孔深度，计算所需要的水泥量，按照水泥：水：石膏： 黄沙 =1： ： ： （重量比）配制浆液。 d、采用直接将井下装水泥的编织袋缠绕在抽采管上，送入钻孔内封住孔 口， 其做法如下 图。 3 0 c m抽放管接注浆管水泥纺织袋麻线抽放管与注浆管的摆放水泥纺织袋的准备麻线捆紧纺织袋的缠绕方式送入孔内进行注浆（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）（ 5 ）（ 6 ） 接 注 浆 管抽 放 管水 泥 纺 织 袋麻 线（ 1 ）（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）（ 5 ）（ 6 ）3 0 c m抽 放 管 与 注 浆 管 的 摆 放水 泥 纺 织 袋 的 准 备纺 织 袋 的 缠 绕 方 式麻 线 捆。