矿井瓦斯抽采系统设计(专题).ppt

矿井瓦斯抽采系统设计
（专题）矿井概况（1）矿井概况
矿井煤炭储量及勘探程度、煤层赋存条件、煤层瓦斯赋存条件、矿井生产能力、巷道布置、开采方法、通风状况、瓦斯来源分析、特殊瓦斯涌出情况、煤与瓦斯突出情况、瓦斯危害安全生产严重程度等。
对于需要进行抽采系统升级改造的，还应包括矿井原有的瓦斯抽采系统及抽采系统存在的问题分析。（2）矿井瓦斯基础参数
煤层瓦斯压力
煤层瓦斯含量
煤层透气性系数
矿井瓦斯等级鉴定结果
矿井瓦斯涌出量
百米钻孔流量
其它矿井瓦斯抽采
必要性及可行性(1)国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监察局.煤矿瓦斯抽采达标暂行规定，（安监总煤装〔2011〕163号）
(2)国家安全监督管理总局，国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定，2009年
(3)国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程，2011年
(4)国家安全生产监督管理总局.煤矿瓦斯抽采规范（AQ1027-2006），2006年
(5)国家安全生产监督管理总局.煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006），2006年开采有煤与瓦斯突出危险煤层开采层回采工作面瓦斯涌出量1）开采层相对瓦斯涌出量（2）厚煤层分层开采时—第i个邻近层煤层厚度，m；
—工作面采高，m；
—第i个邻近层瓦斯涌出率，%；
当邻近层位于冒落带中时，
当采高<4.5m时(图)，
当采高>4.5m时，回采工作面瓦斯涌出量掘进工作面瓦斯涌出量S—掘进巷道断面积，m2；
v—巷道平均掘进速度，m/min；
—煤的密度，t/m3；
X0—煤层原始瓦斯含量，m3/t；
X1—煤的残存瓦斯含量，m3/t。K’—生产采区内采空区瓦斯涌出系数，1.25～1.45；
q采i—第i个回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；
Ai—第i个回采工作面的日产量，t；
q掘i—第i个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
A0—生产采区平均日产量，t。矿井瓦斯涌出量（1）可行性
《矿井瓦斯抽放管理规范》根据煤层透气性系数和钻孔流量衰减系数，将未卸压原始煤层的抽采难易程度划分为三类，即容易抽采、可以抽采和较难抽采。（2）可抽采量《规程》规定：利用瓦斯时瓦斯浓度不得低于30%，且在利用瓦斯的系统中设有防回火、防回气和防爆炸的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽采设备时，抽采瓦斯浓度不得低于25%。
瓦斯抽采泵和管网必须留有足够的富余系数矿井瓦斯抽采
方法及参数选择突出矿井的突出煤层，采前必须抽采煤层瓦斯，以区域性消除煤层的突出危险性。

突出煤层采前井下常用的抽采瓦斯方法及参数建议值高瓦斯回采工作面瓦斯涌出来源主要有2种情况：一是瓦斯涌出主要来源于开采煤层；二是瓦斯涌出主要来源于邻近煤岩层。
如果瓦斯涌出主要来源于开采煤层，则必须采用采前抽采的方法，即在工作面开采前，根据工作面的设计产量，将开采煤层的可解吸瓦斯含量降到《抽采指标》规定的指标以下。采前抽采煤层瓦斯可以采用地面钻井，也可以采用井下顺层钻孔。断裂带如果瓦斯涌出主要来源于邻近煤岩层，则需要选择采中瓦斯抽采方法。
采中瓦斯抽采方法及对应的抽采参数根据矿井的实际抽采情况选取，也可参照表12-3中的经验值选取。矿井瓦斯抽采
管网设计（1）若煤层赋存较浅（＜800m），煤层较厚，或煤层层数较多，层间距较近，且首采层以为中、下部煤层，地面又较平坦，可采用地面钻孔抽采系统。
（2）若煤层透气性较低，地面地形条件复杂，不适宜采用地面钻孔抽采，则应设立矿井集中抽采系统。
（3）不具备建立全矿井抽采瓦斯系统的矿井，个别区域瓦斯涌出量达到3~5m3/min，可采用局部抽采措施。（1）瓦斯管路应敷设在曲线段最少、距离最短的巷道。
（2）瓦斯管路要敷设在矿车不经常通过得巷道中，避免撞坏漏气，故一般放在回风系统的巷道中为宜。若设在运输巷道中，应将管路架设一定高度并加以固定，防止机车或矿车一旦掉道撞坏管子。
（3）所布置的抽采设备或管路一旦发生故障，管路内瓦斯不至于流入采、掘工作面和井下硐室。
（4）管路布置应考虑到运输、安装、维修和日常检查的方便。矿井瓦斯
抽采系统选型（1）选择规定
负压抽采时，可不计算管材壁；
正压输送时，聚乙烯管材时，按公称压力选择；
金属管材时，

一般选定国家定型产品，如热轧无缝钢管、冷拨无缝钢管和焊接钢管等；
抗静电、耐腐蚀、阻燃、抗冲击、安装维护方便等（1）摩擦阻力
抽采管路摩擦阻力计算公式（根据管径、流量的不同应分段计算）：
（2）局部阻力
可用估算法计算，一般取摩擦阻力的10%～20%。
管路系统长，网络复杂或主管管径较小者，可按上限取值；反之，则按下限取值。
（3）管网总阻力
H（总）=H摩+H局（1）瓦斯泵流量计算
额定流量计算公式：

（2）瓦斯泵压力
瓦斯抽采泵的压力是克服瓦斯从井下抽