本科論文摘要科學(xué)在發(fā)展，社會(huì)安全在進(jìn)步，隨著瓦斯開采行業(yè)的發(fā)展，礦井安全引起了國(guó)家的高度重視，礦井安全對(duì)瓦斯有了至關(guān)重要的影響，瓦斯是生產(chǎn)安全的重要要素，最近一些年，礦井在持續(xù)深挖，回采作業(yè)中會(huì)加大遇到危險(xiǎn)的幾率，更重要的是對(duì)瓦斯進(jìn)行有效管理，所以使瓦斯能更好的管理對(duì)礦井安全來(lái)說(shuō)是不可或缺的，因?yàn)橹伴_采的瓦斯已經(jīng)不能讓開采滿意，所以加深開采深度，重大隱患是少計(jì)量瓦斯造成的。優(yōu)化瓦斯抽采系統(tǒng)；少計(jì)量瓦斯系統(tǒng)的排空，讓瓦斯地帶更加安全。瓦斯抽放率提高了，少計(jì)量瓦斯排空管路的安全增強(qiáng)了。在瓦斯開采工程中，在這基礎(chǔ)上分析進(jìn)行瓦斯抽采機(jī)理如何，可以全面分析瓦抽采作業(yè)。顯示出，效果最好的是綜合抽采作業(yè)，有效預(yù)防治理了礦井瓦斯的危害。

關(guān)鍵詞：礦井瓦斯；抽采技術(shù)；瓦斯危害；瓦斯預(yù)測(cè)AbstractIn

scientific

development,

social

security

in

progress,

with

the

development

of

gas

mining

industry,

mine

safety

caused

the

country

attaches

great

importance

to,

mine

safety

has

a

crucial

effect

on

the

gas,

the

gas

is

one

of

the

important

elements

of

production

safety,

some

recent

years,

the

mine

continued

to

dig,

raises

the

risk

of

danger

in

mining

operations,

is

more

important

to

the

effective

management

of

gas,

so

that

gas

can

better

management

for

mine

safety

is

indispensable,

because

before

mining

gas

already

cannot

satisfy

production,

so

the

deeper

mining

depth,

hazard

is

caused

by

measuring

less

gas.

Optimize

gas

extraction

system;

Less

gas

metering

system

drainage,

gas

zone

more

secure.

The

gas

drainage

rate

has

been

improved,

and

the

safety

of

gas

discharge

pipeline

with

less

measurement

has

been

enhanced.

In

the

gas

mining

engineering,

the

mechanism

of

gas

extraction

on

this

basis

can

be

analyzed

comprehensively.

It

shows

that

the

best

effect

is

the

comprehensive

extraction

operation,

effectively

preventing

and

controlling

the

harm

of

mine

gas.Keywords：mine

gas；extraction

technology；gas

hazard；gas

prediction目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章礦井概述 11.1位置與交通 11.2自然地理 11.2.1地形、地貌及河流 11.2.2氣候 11.2.3采煤技巧 21.3礦井地質(zhì) 21.3.1礦井巖性 21.3.2井田坐落成型 41.4煤層賦存及煤質(zhì) 41.4.1含煤性 41.4.2可采煤層 51.4.3煤質(zhì) 51.5瓦斯危險(xiǎn)性 61.5.1瓦斯情況 61.5.2煤塵爆炸性 71.6礦井開采 71.7礦井通風(fēng) 7第2章瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 82.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 82.2預(yù)測(cè)瓦斯涌出量 92.3瓦斯起源分析 11第3章瓦斯抽采方法 123.1確定抽采方法 123.2采空區(qū)抽采 133.2.1密閉抽采法 133.2.2鉆孔抽采法 143.2.3雙埋管抽采法 143.2.4氣動(dòng)閥控制抽采法 143.2.5冒落拱上方打鉆抽采法 143.3特殊瓦斯抽采 143.3.1瓦斯含量高煤層群 143.3.2鉆孔抽采 153.4建立抽采系統(tǒng) 153.5檢測(cè)儀器 15第4章抽采管路阻力計(jì)算 164.1管路摩擦阻力計(jì)算 164.2管路摩擦主要阻力損失計(jì)算 17第5章瓦斯抽采泵選型 195.1管路選型 195.1.1管路選擇原則 195.1.2瓦斯管路敷設(shè)路線 195.1.3管徑選擇 195.1.4管路連接 205.1.5管路敷設(shè) 205.2抽采泵計(jì)算 205.2.1抽采泵流量計(jì)算 205.2.2瓦斯抽采泵壓力計(jì)算 215.2.3瓦斯泵的真空度計(jì)算 225.2.4抽采泵選型 235.2.5瓦斯抽采泵附屬設(shè)施 245.3抽采管路、設(shè)備的安裝要求 265.3.1安裝范圍 265.3.2安裝步驟 265.4瓦斯抽采泵站 27第6章結(jié)論 28參考文獻(xiàn) 29致謝 30附錄一中文譯文 31附錄二外文原文 31第1章礦井概述1.1位置與交通西坡煤業(yè)有限公司位于山西河?xùn)|煤田中段，2號(hào)、4號(hào)和5號(hào)煤層可批準(zhǔn)開采。在交通便利處安置礦井，礦井選址地在柳林縣城往南約29.0km，通過(guò)上公路經(jīng)國(guó)道可抵達(dá)太原市，最后經(jīng)過(guò)鐵路在煤炭集運(yùn)站匯合，全各地均可到達(dá)礦井，礦井周圍交通發(fā)達(dá)，高速公路也可抵達(dá)。通過(guò)便利的交通，在全國(guó)各地都可收到本礦井所生產(chǎn)的煤炭，礦井交通還是很方便的。1.2自然地理1.2.1地形、地貌及河流本礦井地貌在西坡地區(qū)很是常見，是黃土高原地貌，這種地貌可分為兩種地形，在本礦井中可以看到梁峁?fàn)铧S土丘陵，此丘陵為侵蝕地形，絕大多數(shù)地區(qū)都為侵蝕地形，堆積地形與侵蝕地形交叉分布，另一種地形呈現(xiàn)出“V”字型、地上形狀窄小且密集像是星羅棋布一般，這是堆積地形，堆積地形在湫水河河谷比較常見，堆積地形可能會(huì)出現(xiàn)在溝谷的兩邊，植被稀少導(dǎo)致水土流失是堆積地形產(chǎn)生的主要原因。西坡井田的河流是黃河水系的，湫水河是礦井北邊的河流，途經(jīng)陽(yáng)坡水庫(kù)匯入臨縣在黃河口匯入，湫水河流長(zhǎng)是110km，湫水河的平均流量為325m3/s，5.5m3/s是最大流量，1969年中旬550m3/s是最小流量，湫水河是季節(jié)性河流，處于枯水期很短，黃河途經(jīng)西部井田的距離約9.9km，河底高度為+651m~+665m，流往從北向南的吳堡水文站，1976年資料年平均流量9588m3/s，最大流量20015m3/s。1.2.2氣候本井田處于大陸性季風(fēng)氣候，井田位于黃土高原之上，處于半干旱并暖溫性地區(qū)，所以氣溫差異較大而且四個(gè)季節(jié)明確顯現(xiàn)，夏季雨量集中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)洪水造成的危害，并且冬季與春季刮西北風(fēng)多于下雨下雪，氣溫在一年中平均為85°C，1月份最低平均為-75°C極值為-237°C，7月份最高平均為230°C，極值為36.5°C。柳林縣常年平均年降水量為4800mm，在7月份時(shí)降雨量最大為1200mm，在1月份時(shí)最小降雨量為50mm，一天降水量最大在1976年5月中為1820mm，到6月時(shí)蒸發(fā)值是最強(qiáng)的，平均值為185mm，在7~9月是雨水下降最多的月份。1.2.3采煤技巧采煤技巧運(yùn)用綜合抽采，先進(jìn)行3號(hào)煤層的抽采，抽采方法為全部垮落法可以運(yùn)用頂板來(lái)抽采，需要用一次采全高來(lái)進(jìn)行。礦井需要一個(gè)綜采和三個(gè)掘進(jìn)工作面相比，比例是1：3。礦井在東采區(qū)南側(cè)有四個(gè)工作面的采空區(qū)（2006~2007年），北側(cè)有2102、2106、2108工作面采空區(qū)（2008~2012年）及2105工作面（開采接近尾聲），在井田的西南角有1999~2005年的采空區(qū)，除此外全為實(shí)體煤。1.3礦井地質(zhì)1.3.1礦井巖性西坡井田地理位置在鄂爾多斯聚煤盆地東及緣河?xùn)|，沉積煤盆地是由盾地與東翼內(nèi)帶相互交錯(cuò)形成的，在井田里能看出來(lái)地層的排序，把所有地層由老到新通過(guò)鉆孔資料例舉出來(lái)：（1）奧陶系中統(tǒng)02①上下馬家溝組02m坐落于井田以東據(jù)中陽(yáng)縣蒼灣實(shí)體測(cè)量查看剖面的厚度是370m，可以把厚為133m的下馬家溝組02x分成三段，每段底部都有泥灰?guī)r與石灰?guī)r，第三段上部是青灰色的，還有灰?guī)r和泥灰?guī)r，這兩種巖性顏色純正，分別分布在灰?guī)r的中厚部、青灰色灰?guī)r的薄部和泥灰?guī)r的上部。厚為230m的上馬家溝組02s，下段顏色也是青灰色的，形狀都是角礫形狀，分別是泥灰?guī)r和白云灰?guī)r，處于整合接觸在上下馬家溝組中。②峰峰組02f上馬家溝組處于融恰接觸中，坐落于井田東部與下部，井田穿過(guò)12個(gè)鉆孔，厚為12110m的峰峰組，底部與中下部的巖性是不一樣的，峰峰組的底部是可以看到的，底部的巖石是角礫形狀的，就是角礫狀泥灰?guī)r，而中下部是由石灰?guī)r構(gòu)成的，石灰?guī)r由兩種厚度，一種是在中部是26m，另一種是在下部是16m，也有兩種狀態(tài)，分別是脈狀石膏和纖維狀石膏，在峰峰組通常能看到深灰色塊狀物體，也可以看到角礫形狀的巖性，還可以在硬石音層的上部看到中厚層狀石灰?guī)r。（2）石炭系C①本溪組C2b坐落于井田煤層?xùn)|方的大溝谷中16個(gè)鉆孔厚度為221321m平均269m，井田內(nèi)部較薄向深部逐漸變厚，把井田一分為二：下段鐵鋁巖的厚度為850m，這段井田的底部的形狀有兩種，一種可呈現(xiàn)出透鏡狀，另一種可呈現(xiàn)出雞窩狀，在井田中還可看到褐鐵礦的鉆孔，這些鉆孔是團(tuán)塊狀黃鐵礦構(gòu)成的。②太原組C3t在井田東邊的溝谷中有較多含煤地層，溝谷的厚度為70139968m平均90m，整體南厚北薄，這種景觀是由K1砂巖持續(xù)沉降積累所形成的，巖性有三種，分別為灰白色砂巖、灰黑色泥巖和灰色石灰?guī)r，不過(guò)是局部可以開采，K3砂巖底界是本溪組之上。（3）二疊系P①山西組P1s厚度為526989m平均715m，井田東方的溝谷中有含煤地層，溝谷的中間是整個(gè)谷內(nèi)最厚的區(qū)域，溝谷的南部厚而北部薄，谷內(nèi)的厚度是連續(xù)的，有兩種巖性，分別是灰白色、深灰色砂巖和黑灰色泥巖，山西組在太原組之上，由底層K3砂巖持續(xù)沉降積累所形成的。②下石盒子組P1x厚度為458126m平均850m，坐落于井田東方溝谷中底部在山西組之上，與地層呈現(xiàn)出整合接觸，在粉砂巖中間經(jīng)常能看到K4砂巖，發(fā)育交叉原理的運(yùn)用使K4砂巖持續(xù)沉積，有三種巖性，這三種巖性分別為灰綠色石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和灰色砂質(zhì)泥巖，巖性為中間粗細(xì)大小的長(zhǎng)石石英砂巖的大小粗細(xì)都屬于中部區(qū)域，其中厚度變化是03113m平均55m。③上石盒子組P2s本組厚3256788m平均3688m，由底層K6砂巖持續(xù)沉降積累所形成的，上石盒子組在下石盒子組的上面，巖性分為三種，分別是灰綠色、紫色砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖構(gòu)成，一共分為三段：a）下段P2s1是由灰綠色砂巖、黃綠色和灰黑色砂質(zhì)泥巖構(gòu)成，這三種巖性的厚為7325496m平均1124m；b）中段P2s2是由紫色砂質(zhì)泥巖、灰綠色砂巖和灰黑色泥巖構(gòu)成，這三種巖性的厚度為22568968m平均1068m，底部砂巖是上下一致層狀長(zhǎng)石石英砂巖；c）上段P2s3是由紫色泥巖和砂質(zhì)泥巖構(gòu)成，厚為23469879m平均22689m，在上段中經(jīng)常能看到K7砂巖，巖性分為兩種，分別是灰白色和灰綠色長(zhǎng)石石英粗砂巖，厚度為20519m平均88m；d）石千峰組P2sh在黃河彼岸，厚度為152695m平均156m，由K8砂巖沉降積累構(gòu)成，K8砂巖厚為534m平均17m，上石盒子組在本組的下方，巖性是由泥巖、砂巖和紫色長(zhǎng)石石英中粗粒厚層狀砂巖。

（4）新生界Kw①第三系上新統(tǒng)保德組N2b沖溝和下伏地層是不能相互接觸的，在井田的下部能看到黃紅粘土、橘紅色粘土和亞粘土，井田下部可看到夾砂礫層和鈣質(zhì)結(jié)核層，上方是紫紅和紅色的，可看到膠結(jié)狀礫石，它的磨圓度很好，厚度為050m的豆?fàn)铄i質(zhì)結(jié)核，在313M層鈣質(zhì)結(jié)核層粘土中；②第四系中更新統(tǒng)離石組Q21厚為0133m位于井田內(nèi)梁垣峁遇山坡上泛濫生長(zhǎng)，井田中有淡紅、黃紅和亞粘土，上部是鈣質(zhì)結(jié)核和土壤條帶，井中能看到古土壤層和底部礫石層，兩個(gè)大河谷的山麓是井田的下部，通過(guò)垂直才能是黃土高原的壁壘形成陡壁；③第四系上更新統(tǒng)馬蘭組Q3m厚為0365m位于井田的梁垣上，黃土陡壁是由于垂直形成的，在由沒(méi)有層次的理大孔隙與淡黃色粘土和亞粘土形成礦井巖石層，此層勻稱對(duì)其；④第四系全新統(tǒng)Q4位于湫水河河谷旁，河流沖積層在溝谷中產(chǎn)生，水層出水能力很大，因此形成不一樣的砂礫泥質(zhì)巖，厚度為12m的是砂礫泥質(zhì)巖的碎屑。1.3.2井田坐落成型井田的構(gòu)造方式為向西傾斜的單斜構(gòu)造，在長(zhǎng)時(shí)期的歷史發(fā)展長(zhǎng)河中，孕育了新華夏系的斷裂，進(jìn)而在發(fā)展史中仰望在煤田東部以外地區(qū)，煤田北部地區(qū)及南部地區(qū)都有了不同程度的扭轉(zhuǎn)，在煤田中正常扭轉(zhuǎn)程度不大，煤田的扭轉(zhuǎn)一般用單斜來(lái)構(gòu)造，在煤田中部地區(qū)單斜的構(gòu)造在歷史長(zhǎng)河中又一次被刷新，從而形成了扭轉(zhuǎn)程度較大的寬帶褶皺，從而形成煤田的可控構(gòu)造。1.4煤層賦存及煤質(zhì)1.4.1含煤性井田內(nèi)有16層含煤地層，編號(hào)分別為01、02、03、04、05、2、5（4+5）、3下、4上、4、5、5下、6、7、8、9號(hào)。厚度為21.60m，含煤地層總厚為175.80m，煤含量為15.8%，可采煤層有01、02、2、5（4+5）、5下、7、8號(hào)共7層。1.4.2可采煤層（1）05號(hào)煤層本煤層在所有煤層中是最穩(wěn)定的，與K砂巖距離為29m，位于山西組中上部，鉆孔尖滅可在井田東部找到，是薄中厚煤層其厚度是0~1.86m，平均值是1.56m，北部比南部厚，北邊無(wú)線可采，厚度是0.75~1.86m，平均值是1.31m，煤層的結(jié)構(gòu)共兩種，比較單一，分別是頂板和底板，在頂板和底板都可看到泥巖和砂質(zhì)泥巖，只是有時(shí)在頂板中能看到細(xì)粉砂巖，并且有時(shí)在底板中能看到粉砂巖和厚炭質(zhì)泥巖，這就是頂板和底板的區(qū)別。（2）5（4+5）號(hào)煤層本煤層是最重要的，因?yàn)楸緦邮强刹擅簩樱?號(hào)煤的距離為0.55m，煤厚區(qū)間從1.64m到8.13m，平均4.885m，大部分的4號(hào)煤和5號(hào)煤合并，合并區(qū)煤厚區(qū)間從4.29m到7.51m平均5.9m，在煤層北部鉆孔厚度最大可達(dá)8.31m，厚度最小可達(dá)4.56m，東部厚而西部薄，東部厚度區(qū)間從3m到5.5m。在煤層中還有兩個(gè)區(qū)域，主管低位煤層，煤厚區(qū)間從3.72m到6.35m，在井田的東北角可明顯的看出分叉，顧名思義合并區(qū)比分叉區(qū)厚，厚度區(qū)間從1.27m到4.38m，平均2.825m，根據(jù)此煤層的厚度判斷為中厚煤層。規(guī)律清晰可見，從東方到西方煤層增厚，在煤層中有夾矸層，此層有5層，厚為0.68m，泥巖是夾矸層的成分，頂板巖性和底板巖性都是砂質(zhì)泥巖和泥巖構(gòu)成。1.4.3煤質(zhì)（1）煤的物化工藝①物理性質(zhì)：煤視覺(jué)效果是黑色與黑褐色的，還可以反光，折射到眼睛里的光有像看到陽(yáng)光底下的玻璃；有像開著窗戶看屋內(nèi)的光影；有像小孩子用石子將玻璃砸碎的光影，這樣的光影像是涓涓細(xì)流慢慢滲入眼中。煤的形狀也是奇形怪狀的有的像貝殼；有點(diǎn)像鋸齒；有的像冰雕；有的像巨輪，形成原因是煤的內(nèi)部出現(xiàn)裂縫是可發(fā)育的，但是煤的外部出現(xiàn)裂縫是不可發(fā)育的。煤的結(jié)構(gòu)有兩種，分別是寬條帶狀結(jié)構(gòu)和理狀結(jié)構(gòu)，而條帶狀結(jié)構(gòu)最好發(fā)育，在煤的結(jié)構(gòu)中看不到均狀結(jié)構(gòu)，煤大體是層狀構(gòu)造的，也由塊狀結(jié)構(gòu)組成。②化學(xué)和工藝性質(zhì)a）2號(hào)煤層

灰分（Ad）：原煤區(qū)間從9.27%到37.81%，平均值為23.54%；精煤區(qū)間從5.89%到14.75%，平均值為10.32%。全硫（Std）：原煤區(qū)間從0.13%到2.15%，平均值為1.14%；精煤區(qū)間從0.17%到0.83%，平均值為0.50%。揮發(fā)分（Var）：煤層可分為原煤與精煤，其中原煤28.19～31.12%，精煤29.27～30.38%，原煤的揮發(fā)分是受到灰分的影響，略高于精煤的揮發(fā)分。其中原煤和精煤揮發(fā)分都會(huì)隨煤層的層位降低從而減小。粘結(jié)指數(shù)（G）：為82.9~112.8，平均97.85%。

膠質(zhì)層厚度（Y）：為12~38mm，平均25mm。

奧亞膨脹度（b）：為15.5~382.5%，平均199%。b）5號(hào)煤層灰分（Ad）：原煤為1.53%~27.91%，平均值為14.72%；精煤4.39~12.97%，平均值為8.68%。全硫（Std）：原煤區(qū)間從0.18%到1.73%，平均值為0.955%；精煤區(qū)間從0.29%到0.94%，平均值為0.615%。煤的有機(jī)硫高加上不容易洗去是精煤全硫比原煤高的原因。揮發(fā)分：分煤層揮發(fā)分（Var）原煤26.54～29.78%，精煤28.65～30.67%，原煤的揮發(fā)分是受到灰分的影響，比精煤更容易揮發(fā)分。原煤與精煤揮發(fā)分都是隨著煤層層位減小而減小。粘結(jié)指數(shù)（G）：為90.4~103.0，平均96.47%。膠質(zhì)層厚度（Y）：為18~40mm，平均26.2mm。奧亞膨脹度（b）：為2.4~357.9%，平均180.15%。（2）工業(yè)用途國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5751-86的煤炭要求，來(lái)確定煤類用精煤揮發(fā)分的產(chǎn)率為900°C，可以用作分類指標(biāo)測(cè)量測(cè)定值和粘結(jié)指數(shù)。1.5瓦斯危險(xiǎn)性1.5.1瓦斯情況本井田所有煤層的瓦斯成分主要是CH4，其次是N2、CO2和C2—C5，大多樣點(diǎn)在CH490—95%，少量樣點(diǎn)在CH480—90%，個(gè)別樣點(diǎn)在CH470—79%，N2<5%，CO2<0.5%，C2—C5<0.13%。主要煤層5（4+5）號(hào)煤中甲烷氣深度隨著瓦斯梯度的增加2ml/gr而增加132m。無(wú)論在哪一層，鉆孔都是一樣的，CH4的濃度會(huì)隨著挖掘深度的增加而增加。1.5.2煤塵爆炸性當(dāng)火焰高度為13.5m時(shí)該礦有爆炸幾率，巖粉用量為38%時(shí)可降低煤塵爆炸幾率，該礦05號(hào)煤塵隨時(shí)可能爆炸。該礦05號(hào)煤層的吸氧量為0.5900cm3/g，為自燃煤層，自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ[4]。1.6礦井開采主斜井：井簡(jiǎn)方位角247°，傾角21.9°，斜井549m，凈斷面面積12.7m2；礦井通過(guò)帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行升高。副斜井：面積為186.9m2，斜長(zhǎng)835.1m；

井內(nèi)有雙軌，并且裝備雙滾簡(jiǎn)絞車，可以承擔(dān)人員上升與下降、材料設(shè)備傳輸、矸石拉升等輔助拉升工作，井內(nèi)有臺(tái)階還有扶手?；仫L(fēng)立井：井筒半徑4.2m，深度346.8m，凈斷面面積35.41m2；井簡(jiǎn)內(nèi)裝有行人可用梯子間，前期時(shí)回風(fēng)井和簡(jiǎn)井是礦井安全出口。前期礦井生產(chǎn)能力1.5Mt/a，88萬(wàn)t/a是核定能力，首采區(qū)為一采區(qū)，首采工作面為2452工作面，通過(guò)綜采長(zhǎng)壁就可采全高，達(dá)到產(chǎn)值時(shí)布置1個(gè)綜采工作面與3個(gè)綜掘工作面，工作面長(zhǎng)度為274m[5]。1.7礦井通風(fēng)通常使用中央并列式通風(fēng)方法，用兩臺(tái)BDK54-6-№19防爆對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)組裝回風(fēng)立井，一使用一備用，還可以配套YBFe315L2-6，380V，2×132kW型礦用隔爆電機(jī)使用。第2章瓦斯涌出量預(yù)測(cè)2.1瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)礦井瓦斯儲(chǔ)量應(yīng)是可采煤層瓦斯儲(chǔ)量和不可采煤層與圍巖瓦斯儲(chǔ)量的和。瓦斯資源隨著瓦斯儲(chǔ)量增多而增多，可用公式算出：2-1式中：Wk—礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；2-2式中：W1—可采瓦斯儲(chǔ)量，；

A1i—煤層i地質(zhì)儲(chǔ)量，；

X1i—煤層i瓦斯含量，；2-3式中：W2—總瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；

A2i—地質(zhì)儲(chǔ)量，；X2i—瓦斯含量，m3/t；2-4式中：W3—圍巖瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；K—圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取0.1；2-5式中：W4—可抽瓦斯量，Mm3；

k—瓦斯抽放率，取32；

W1—瓦斯儲(chǔ)量，Mm3；W2—瓦斯儲(chǔ)量，；4號(hào)和5號(hào)煤層是可采煤層，05號(hào)、3下號(hào)、4上和5號(hào)是可采煤層的附近層，需要4號(hào)、05號(hào)煤層、5號(hào)、3下號(hào)、4上號(hào)及5號(hào)煤層與圍巖的瓦斯儲(chǔ)量。沒(méi)有儲(chǔ)量資料的煤層有05號(hào)、3下號(hào)、4上號(hào)及5號(hào)，這些煤層可以大概計(jì)算兩側(cè)的瓦斯儲(chǔ)量。可知西坡煤業(yè)公司瓦斯總儲(chǔ)量為2901.71Mm3，可開發(fā)瓦斯量為853.95Mm3，礦井瓦斯總儲(chǔ)量較大。5號(hào)煤層的實(shí)測(cè)參數(shù)：衰弱鉆孔瓦斯百米流量為0.018～0.022d（-1），可透氣煤層為0.15～0.25m2/MPa2d

?？芍撁簩訉儆诳梢猿榉琶簩?，但由于西坡煤業(yè)公司可透氣煤層是按照煤層瓦斯衰弱鉆孔瓦斯流量測(cè)定，因此有偏差，有更好數(shù)據(jù)可從新改寫[3]。2.2預(yù)測(cè)瓦斯涌出量（1）預(yù)測(cè)瓦斯涌出量的方法治理與預(yù)防礦井瓦斯危害的其中一個(gè)重要原因是正確的預(yù)測(cè)出瓦斯涌出量，并且可以為工作面的布防、井下瓦斯抽放設(shè)計(jì)和管制通風(fēng)等提供基礎(chǔ)的根據(jù)。瓦斯預(yù)測(cè)涌出量的方法：①瓦斯預(yù)測(cè)涌出量的方法是礦山統(tǒng)計(jì)法，首先，根據(jù)勘查生產(chǎn)礦井的階段，了解瓦斯地質(zhì)資料就可以準(zhǔn)確的把瓦斯地質(zhì)單元區(qū)分出來(lái)；其次，運(yùn)用已知數(shù)據(jù)分析瓦斯涌出量階梯，通過(guò)不同瓦斯單元的地質(zhì)；最后對(duì)未采區(qū)、采區(qū)工作面預(yù)算。②分源預(yù)測(cè)法，通過(guò)涌出規(guī)律找到起始地，與瓦斯開采技術(shù)條件相結(jié)合，來(lái)進(jìn)行瓦斯涌出量的計(jì)算，這種方式適用于預(yù)測(cè)數(shù)目正常，所形成的所有回采工作面瓦斯涌出量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。因此，礦井瓦斯涌出量的基礎(chǔ)資料就可以通過(guò)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)來(lái)獲得，可以減小礦井瓦斯涌出量不平均，并正確確定高、低瓦斯礦井與煤層的正常抽采。③礦山統(tǒng)計(jì)法應(yīng)該在回采工作面的煤層賦存條件、地質(zhì)條件、開采方式與樣本工作面神似，要不然很難確保預(yù)測(cè)的正確率。礦井虛擬與現(xiàn)實(shí)中工作面的開采時(shí)間和進(jìn)度等多個(gè)區(qū)域有很多不同，以至于相對(duì)瓦斯涌出量與上覆基巖厚度不能很好的融合，而且分源預(yù)測(cè)法能很好的解決這樣的問(wèn)題，并能確定每個(gè)涌出地所占的比重和預(yù)測(cè)每個(gè)時(shí)期的瓦斯涌出量。（2）影響瓦斯涌出量因素①如何開采；②變換氣壓；③進(jìn)行通風(fēng)；④煤層瓦斯儲(chǔ)量；⑤限制采空區(qū)；⑥如何生產(chǎn)；⑦開發(fā)范圍；⑧采煤工序與頂板優(yōu)化。（3）回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)①開采層涌出量通過(guò)分源預(yù)測(cè)法，計(jì)算開采層：2-6式中：q1—開采層涌出量，；k1—圍巖涌出系數(shù)，取1.5；k2—丟煤涌出系數(shù)，取1.055；k3—巷道預(yù)排瓦斯對(duì)煤體涌出系數(shù)，取=（L-2h）/L=0.8；L—回采工作面長(zhǎng)度，取150；h—巷道預(yù)排等值寬度，取15；m—開采層厚度，取3.5；M—工作面采高；Wo1—開采煤層原始瓦斯含量，一采區(qū)取6.3m3/t，二采區(qū)取7.75m3/t；Wt—開采煤層殘存瓦斯含量，一采區(qū)取1.82m3/t，二采區(qū)取2.

1m3/t。開采5（4+5）號(hào)煤層時(shí)，一采區(qū)及二采區(qū)回采工作面瓦斯涌出量分別為5.67m3/t及7.15m3/t。②鄰近層涌出量鄰近層算式：2-7式中：q2—鄰近層涌出量，；

mi—第i鄰近層煤厚，；

M—開采厚度，取3.5m；

We1—

第1鄰近層原始含量，一采區(qū)取6.3m3/t，二采區(qū)取7.75m3/t；Wu1—第1鄰近層殘存含量，一采區(qū)取1.82m3/t，二采區(qū)取2.

1m3/t；η1—第1鄰近層受采動(dòng)影響的排放率。充分了解1、3下、5號(hào)煤層信息，對(duì)5

（4+5）號(hào)層進(jìn)行實(shí)測(cè)，通過(guò)對(duì)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)前三個(gè)煤層瓦斯含量和殘存量，和5（4+5）號(hào)取相同數(shù)值，04號(hào)用實(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算。因此1號(hào)煤層回采時(shí)，一、二采工作面臨近層相對(duì)瓦斯涌出量分別為3.35m3/t及3.74m3/t。除上述主要煤層外，

還有其他些較薄或距離很遠(yuǎn)的煤層，因?yàn)橛砍隽可俨唤槿胗?jì)算。③工作面的相對(duì)瓦斯涌出量為：q一采區(qū)=q開+q臨=5.67+3.35=9.02m3/t；q二采區(qū)=q開+q臨=7.15+3.74=10.89m3/t；礦井正式回采時(shí)，一采區(qū)和二采區(qū)涌出量預(yù)測(cè)為9.02m3/t

及10.89m3/t。礦井回采設(shè)計(jì)開采強(qiáng)度為3837t/d，一、二采區(qū)涌出量為21.02m3/min

及25.36m

3/min[2]。2.3瓦斯起源分析一、二采區(qū)回采工作面瓦斯涌出大多數(shù)是開采層，少部分是鄰近層，其中開采層瓦斯涌出占0.71，鄰近層瓦斯涌出占0.29[8]。第3章瓦斯抽采方法3.1確定抽采方法對(duì)瓦斯抽采進(jìn)行分析，回采工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量可以滿足回采風(fēng)排瓦斯要求。其主要問(wèn)題為受通風(fēng)方式影響，回采工作面上瓦斯控制難度較大。因此，本次設(shè)計(jì)只考慮回采工作面上瓦斯抽采。治理瓦斯的措施有高、低位裂隙鉆孔、高抽巷、采空區(qū)埋管和插管等方法。通過(guò)選擇原則了解到抽采方法，與煤業(yè)煤層賦存、瓦斯來(lái)源等特點(diǎn)相融合，斟酌到工作面需要的抽采量，提議比較在理的抽采方法。抽采方法技術(shù)、經(jīng)濟(jì)對(duì)比，見表3-1、表3-2。表3-1抽采方法技術(shù)對(duì)比表方案方案一：高抽巷抽采方案二：高位鉆孔抽采方案三：采空區(qū)插管優(yōu)點(diǎn)①抽采量大，抽采量穩(wěn)定；②管理方便；③管路敷設(shè)距離短。①在工作面回風(fēng)順槽直接施工鉆場(chǎng)進(jìn)行打孔；②可根據(jù)抽采效果調(diào)整鉆孔角度，確定合理的抽采參數(shù)，抽采效果好；③管理方便。①不受工作面接續(xù)影響；②無(wú)需施工巷道，資金投入小。缺點(diǎn)①需施工巖石巷道，施工成本高，施工周期長(zhǎng)；②未做過(guò)頂板裂隙帶相關(guān)研究工作，頂板抽采巷道的位置確定只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，如位置選擇不合理會(huì)造成抽采效果差，投資浪費(fèi)。①打孔成本高，施工周期長(zhǎng)；②未做過(guò)頂板裂隙帶相關(guān)研究工作，高位鉆孔的終孔位置確定只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，如位置選擇不合理會(huì)造成抽采效果差，投資浪費(fèi)；③鉆孔布置在煤層中，鉆孔有效長(zhǎng)度短。①需經(jīng)常在上隅角附近插管，并根據(jù)抽采效果及瓦斯涌出情況調(diào)整抽采參數(shù)，管理不便；②抽采管路需要進(jìn)行回撤。續(xù)表3-1抽采方法技術(shù)對(duì)比表缺點(diǎn)①需施工巖石巷道，施工成本高，施工周期長(zhǎng)；②未做過(guò)頂板裂隙帶相關(guān)研究工作，頂板抽采巷道的位置確定只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，如位置選擇不合理會(huì)造成抽采效果差，投資浪費(fèi)。①打孔成本高，施工周期長(zhǎng)；②未做過(guò)頂板裂隙帶相關(guān)研究工作，高位鉆孔的終孔位置確定只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，如位置選擇不合理會(huì)造成抽采效果差，投資浪費(fèi)；③鉆孔布置在煤層中，鉆孔有效長(zhǎng)度短。①需經(jīng)常在上隅角附近插管，并根據(jù)抽采效果及瓦斯涌出情況調(diào)整抽采參數(shù)，管理不便；②抽采管路需要進(jìn)行回撤。建議不采取不采取應(yīng)用表3-2抽采方法經(jīng)濟(jì)對(duì)比表方案名稱資金概算（萬(wàn)元）合計(jì)（萬(wàn)元）建議方案一：高抽巷抽采埋管-860進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)研究，根據(jù)成果確定巷道施工860鉆孔施工-煤柱損失-方案二：高位鉆孔抽采埋管-190進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)研究，根據(jù)成果確定巷道施工35鉆孔施工155煤柱損失-方案三：采空區(qū)插管抽采插管8888應(yīng)用巷道施工-鉆孔施工-煤柱損失-注：以上費(fèi)用為各抽采方法主要工程、材料投入，未包括管路安裝等費(fèi)用[1]。3.2采空區(qū)抽采3.2.1密閉抽采法是常見方法，抽出瓦斯?jié)舛冗_(dá)到的區(qū)間從24%到51%，灌注砂與泥漿等材料，一定要建成不透風(fēng)的墻，厚為1.5米。繼續(xù)用抽采管透過(guò)密閉墻，進(jìn)入10米以上的采空區(qū)進(jìn)行抽采。減少與空氣接觸，不讓墻面透氣，并且對(duì)氣體成分、濃度、抽采負(fù)壓實(shí)時(shí)管控，讓采空區(qū)浮煤在往常情況中，減少浮煤自燃的可能。3.2.2鉆孔抽采法煤層中存在頂板，它是由易破碎的巖石構(gòu)成，采空區(qū)瓦斯在頂板上也可尋到，但是不容易進(jìn)行鉆孔，可以采用從下至上開采的方法從而步入穩(wěn)定的巖層；把斜巷的尾部當(dāng)做鉆場(chǎng)對(duì)待，逆向打孔，為了與煤層保持平行的鉆孔，孔徑為92mm~102mm，孔長(zhǎng)需要實(shí)測(cè)，大概是102，當(dāng)孔口處在負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，抽采效果好。3.2.3雙埋管抽采法在距離為31m時(shí)將管路放入采空區(qū)，緊接著埋入另一個(gè)管路；此方法操作簡(jiǎn)單，不好的是消耗較大。3.2.4氣動(dòng)閥控制抽采法所有管口的氣動(dòng)閥門均可通過(guò)遠(yuǎn)程控制修改。只需要遠(yuǎn)程操作，不用每天去施工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制，如果每天都去施工現(xiàn)場(chǎng)，那么將浪費(fèi)許多人力物力，由此可見這是最省錢的方法，因?yàn)槲覀冎皇切枰|(zhì)量好價(jià)格略高而且施工工藝棒的氣動(dòng)閥門就能解決，而且還能面對(duì)不同情況來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，方便簡(jiǎn)潔。3.2.5冒落拱打鉆抽采法保護(hù)層開采和鉆孔抽采鄰近層卸壓，兩者都可以一起鉆到冒落拱上方，進(jìn)行有效從鄰近層與煤層分層中的瓦斯處于冒落帶里。直接應(yīng)在頂上方5~10m處，孔與孔之間的距離應(yīng)為10m~20m，瓦斯?jié)舛葹?8%時(shí)進(jìn)行抽采鉆孔，瓦斯?jié)舛鹊?6%時(shí)，封孔比開采層厚度大了好幾倍。3.3特殊瓦斯抽采3.3.1瓦斯含量高煤層群采用鉆孔預(yù)抽開采層、抽采卸壓鄰近層和抽采采空區(qū)瓦斯，鉆孔方法是預(yù)抽煤層瓦斯技術(shù)[6]，鉆孔的施工要需用距離30m~50m的工作面回風(fēng)巷，這樣方便利用瓦斯，對(duì)于瓦斯的管理也更加方便。需用了解開采層采動(dòng)和煤層卸壓的變量，卸壓過(guò)程中需仔細(xì)檢查，查看是否有安裝不良好區(qū)域，從而進(jìn)行預(yù)判。3.3.2鉆孔抽采頂板和底板巷道里鋪排鉆場(chǎng)，孔間距正確與否要比對(duì)抽采半徑，28m施一次工，穿透煤厚的穿層鉆孔的預(yù)抽時(shí)間為125天，抽采濃度一般為50%，單孔純量為0.2~1m3/min，穿層鉆孔超過(guò)195m的距離可達(dá)工作面。3.4抽采系統(tǒng)井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)解決一采區(qū)工作面瓦斯問(wèn)題，應(yīng)在回風(fēng)和軌道大巷周圍聯(lián)絡(luò)站內(nèi)。3.5檢修儀器孔板流量計(jì)、U型水柱計(jì)、瓦斯?jié)舛葯z定器和高負(fù)壓取樣器等。第4章抽采管路阻力計(jì)算4.1管路摩擦阻力計(jì)算摩擦阻力算式：4-1

式中：H—阻力損失，Pa；L—管路長(zhǎng)度,；Q—瓦斯流量，m/h；D—管道內(nèi)徑，；K—管徑系數(shù)，見表4-1；V—?dú)怏w體積，見表4-2；表4-1不同管徑的系數(shù)k值通稱管徑mm152025324050K值0.460.470.480.490.500.52通稱管徑mm7080100125150180以上K值0.550.570.620.670.700.71管徑均大于150mm，所以管徑系數(shù)取k=0.7。表4-2在0℃及10的5次方Pa氣壓時(shí)的v值瓦斯?jié)舛?13323456010.9960.9910.9870.9820.9780.973續(xù)表4-2在0℃及10的5次方Pa氣壓時(shí)的v值100.9550.9610.9470.9420.9380.9330.929200.9110.9060.9020.8980.8930.8890.881300.8660.8620.8570.8530.8480.8440.840400.8220.8170.8130.8080.8400.7990.795500.7770.7730.7560.7640.7590.7550.750600.7330.7280.7240.7190.7150.7100.706700.6880.6840.3790.6750.6700.6660.661800.6140.6390.6350.6300.6260.6210.617900.5990.5950.5900.5860.5810.5770.5721000.554------------4.2管路摩擦主要阻力損失計(jì)算表4-3管路摩擦主要阻力損失巷道段編直管路長(zhǎng)度（m）管內(nèi)瓦斯流量（m3/h）管內(nèi)瓦斯流量的平方（m3/h）2管道內(nèi)徑（cm）管道內(nèi)瓦斯的平均濃度（%）所在瓦斯?jié)舛认碌膙值管路摩擦阻損失（Pa）1~22005516315394564546.00.795380.472~315005616315394564546.00.7952853.53~423047762281017642.545.20.799423.244~53039361549209637.542.70.84073.75~62303090954810035400.8084736~7302250506250030400.82271.937~82301500225000025400.822609.88~93075056250017.5400.822118.33~10135084070660017.5500.7776313.24~11135084070660017.5500.7776313.25~12180084070660017.5500.7778417.6續(xù)表4-3管路摩擦主要阻力損失6~13180084070660017.5500.7778417.67~1496075056250017.5400.8223786.28~15175075056250017.5400.8226901.99~1680075056250017.5400.8223155.1總和：48308.74。局部阻力是摩擦阻力的9%～21%來(lái)計(jì)算，主管管徑如果小，取上限值，反之取下限值。局部摩擦阻力（Pa）計(jì)算如下：表4-4計(jì)算局部摩擦阻力1~22~33~44~55~66~73~1057.142863.511.17110.8947表4-5計(jì)算局部摩擦阻力4~115~126~137~148~159~16總和94712631263567.9135.3473.37246.3管道總阻力：∑Hi=∑H管道+∑H局部阻力=55555.04（Pa）第5章瓦斯抽采泵選型5.1管路選型5.1.1管路選擇原則（1）平直裝設(shè)管路，曲線段的距離小，轉(zhuǎn)彎角<50°；（2）最好避讓運(yùn)輸繁忙巷道，回風(fēng)巷內(nèi)和運(yùn)輸巷內(nèi)進(jìn)行敷設(shè)，在斑馬線上放置高超過(guò)1.8m，管路的外緣和巷道壁間隙超過(guò)0.1m；（3）管路直徑和抽采設(shè)備能力成正比，應(yīng)按最大流量分段計(jì)算，全流速為8m/s計(jì)算管徑，抽采系統(tǒng)管材的備用量取11%；（4）抽采管路系統(tǒng)要安裝調(diào)控、測(cè)定、防回氣裝置[7]。5.1.2瓦斯管路敷設(shè)路線抽采區(qū)→工作面回風(fēng)順槽→抽采泵→一采區(qū)回風(fēng)巷。5.1.3管徑選擇5-1式中：D—管內(nèi)徑，mm；Q—混合流量，；V—平均流速，取V=10m/s；

管路內(nèi)徑規(guī)格見表5-1：表5-1標(biāo)準(zhǔn)抽放管路內(nèi)徑規(guī)格序列12345678內(nèi)徑mm25385075100125150175序列1112131415161718內(nèi)徑mm250275300325350375400425合理管路內(nèi)徑見表5-2：表5-2選取合理的管路內(nèi)徑巷道段編號(hào)抽采存量（m3/min）管道內(nèi)瓦斯平均濃度（%）管內(nèi)瓦斯流量（m3/min）瓦斯管內(nèi)徑計(jì)算值（mm）瓦斯管內(nèi)徑對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值（mm）1~243.046.093.6445.74502~343.046.093.6445.74503~43.045.279.6411.14254~529.044.265.6373.23755~622.042.751.5330.63506~715.04037.5282.13007~810.04025230.42508~95.04012.5162.51753~107.05014172.41754~117.05014172.41755~127.05014172.41756~137.05014172.41757~145.04012.5162.81758~155.04012.5162.81759~165.04012.5162.81755.1.4管路連接抽采主、支管路選用焊縫鋼管，采用配套法蘭連接。5.1.5管路敷設(shè)（1）抽采管路和電纜應(yīng)在崗道兩旁高高直直的掛起，與地面差值大于0.3m，管路與礦車外部空隙不小于0.7m，管路不允許穿透任何建筑物；（2）管路防護(hù)有防腐、防凍、防漏氣、電氣防爆；（3）管路在罐道梁上固定和放置可防滑關(guān)隘。5.2抽采泵計(jì)算5.2.1抽采泵流量計(jì)算（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采泵流量5-2式中：Qr—流量，；Q—最大設(shè)計(jì)抽采量，

m3/

min；X—瓦斯?jié)舛?，；Η—泵機(jī)械效率，?。籏—抽采能力系數(shù)，取1.5。

（2）抽采泵工況流量

5-3

式中：Qt—工況流量，

m3/min；Qr—標(biāo)準(zhǔn)流量，；Pg—抽采泵工況壓力，。經(jīng)計(jì)算，瓦斯抽采泵工況流量如下：初期高負(fù)壓175.8

m3

/min；初期低負(fù)壓431.

23m3

/min；后期高負(fù)壓617.

62

m3/min；后期低負(fù)壓707.

39

m3/min。5.2.2瓦斯抽采泵壓力計(jì)算（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采系統(tǒng)壓力5-45-55-6式中：H—抽采系統(tǒng)壓力，；Hi—入口側(cè)內(nèi)管路最大阻力損失，；He—出口側(cè)管路阻力損失，；K—抽采壓力富余系數(shù)，取1.5；Hrs—入口側(cè)管路最大摩擦阻力，；Hr—入口側(cè)管路局部阻力，。

初期高負(fù)壓:hrs

+

hr，取6KPa；初期低負(fù)壓:hrs

+hr，取8；后期高負(fù)壓：hi

+hr，取10KPa；后期低負(fù)壓：hrs

+hr，取16；Hi—井下抽采鉆孔的設(shè)計(jì)孔口負(fù)壓，高負(fù)壓取15KPa，低負(fù)壓取7.5KPa；hem—出口側(cè)管路最大摩擦阻力，

取0.5；hr—出口側(cè)管路局部阻力，取0.05KPa；ha—出口側(cè)的出口正壓，取5。工況壓力5-7式中：Pg—抽采泵工況壓力，；Pd—抽采泵大氣壓力，取90.5；初期高負(fù)壓60.63KPa；初期低負(fù)壓67.15；后期高負(fù)壓55.82KPa；后期低負(fù)壓57.26。5.2.3瓦斯泵的真空度計(jì)算（1）真空度計(jì)算5-8式中：I—抽采泵真空度，%；H—抽采系統(tǒng)壓力，；Pd—抽采泵站的大氣壓力，Pa。表5-3抽采泵真空度計(jì)算表抽采系統(tǒng)壓力H（Pa）大氣壓力Pd（Pa）抽采泵真空度I（%）293698656834（2）抽采泵工況壓力計(jì)算抽采泵工況壓力可按下式計(jì)算：5-9式中：Pg—抽采泵工況壓力，；Pd—抽采泵站的大氣壓力，Pa。表5-4抽采泵工況壓力計(jì)算表抽采系統(tǒng)壓力H（Pa）大氣壓力Pd（Pa）抽采泵工況壓力Pg（Pa）2936986568571995.2.4抽采泵選型瓦斯抽采管越短，阻力損失越小，所以選擇水環(huán)式真空泵。上述計(jì)算表明，通過(guò)真空泵性能曲線來(lái)確定抽采泵型號(hào)。我國(guó)水環(huán)真空泵特征曲線所表明的和吸入壓力下流量不同，需進(jìn)行流量換算，算式：5-10式中：Q標(biāo)—標(biāo)狀下瓦斯抽采量，；Q測(cè)—測(cè)得瓦斯抽采量，；P1—測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)壓力，；Tl—測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)溫度，K；5-11t—測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體攝氏溫度，取25℃；p標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)壓力，101.325；T標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)溫度，(273)K。由上述算式，見表5-5。表5-5抽采泵工況狀態(tài)下的瓦斯抽采量計(jì)算表標(biāo)態(tài)抽采量(m3/min)標(biāo)態(tài)絕對(duì)壓力(Pa)標(biāo)態(tài)絕對(duì)溫度（K）工況絕對(duì)壓力(Pa)工況絕對(duì)溫度（K）工況抽采量(m3/min)100100.86528065285175選用ZWY210-250型井下移動(dòng)瓦斯抽采泵。應(yīng)當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)速365r/min，工況絕對(duì)壓力為65kPa時(shí)，泵抽氣量為173m3/min。抽采硐室按安裝兩臺(tái)瓦斯泵，一臺(tái)運(yùn)作，一臺(tái)備用。規(guī)格見表5-6。表5-6井下移動(dòng)瓦斯抽采泵性能規(guī)格表型號(hào)最大抽氣量(m3/min)最大軸功率（kW）轉(zhuǎn)速(r/min)供水量(m3/h)備注ZWY210-2501802003506.8~15.9ZWY210-250型井下移動(dòng)瓦斯抽采泵選擇配套隔爆電機(jī)功率250kW，電壓等級(jí)1140V。供水采用2臺(tái)BQW15-15-2.2型潛水泵，其中一臺(tái)工作，一臺(tái)備用及檢修。BQW15-15-2.2型潛水泵性能規(guī)格，詳見表5-7。表5-7BQW15-15-2.2型潛水泵性能規(guī)格表型號(hào)揚(yáng)程(m)流量(m3/h)功率（kw）BQW15-17-2.215152.25.2.5瓦斯抽采泵附屬設(shè)施抽采泵的附屬設(shè)施，共兩種分別是用來(lái)管控瓦斯的流量和安全，須配置如下設(shè)施：（1）閥門閥門是瓦斯抽采必用的設(shè)施，多個(gè)管路中均需閥門，用于調(diào)節(jié)各個(gè)抽采區(qū)、鉆孔的抽采量和瓦斯?jié)舛?，調(diào)控所有管路的水壓與流通，也可讓管路里的氣體保持平衡狀態(tài)。通過(guò)關(guān)閉閥門來(lái)管理瓦斯管路和鉆孔裝置，也可用切斷通路的方法進(jìn)行。抽采管路如果不大，那么可用閘閥，鉆孔口選用逆止閥，防止瓦斯倒流，主管和干管上需用外形小巧的蝶閥，閥門應(yīng)取得可用安全裝飾，還應(yīng)與瓦斯氣保持一致；（2）測(cè)壓嘴測(cè)壓嘴是確定瓦斯流的壓力和管路氣體的小孔，作業(yè)前就應(yīng)安裝測(cè)壓嘴，瓦斯管路和鉆孔交接處上均需安裝。測(cè)壓嘴應(yīng)小于33mm，直徑在4~10mm的區(qū)域中。在現(xiàn)場(chǎng)需確保管內(nèi)沒(méi)有空氣進(jìn)入，可用細(xì)膠管把管道綁緊的方法；（3）管路放水器由于瓦斯是氣體，空氣中也存在著水分，因此在抽采瓦斯的過(guò)程中水分也會(huì)被抽出。需要傾斜安裝管路，使水可以向下流淌從而達(dá)到蓄水的效果。管路中需在每300m處放置管路放水器，最長(zhǎng)也不得超過(guò)450m放置，這樣方便管路里水的排放。有兩種放水器可用，這兩種分別是人工放水器和自動(dòng)放水器。想要工作速率增強(qiáng)，可選用CWG—FY型負(fù)壓自動(dòng)放水器。參數(shù)為：壓力范圍0~0.08MPa；放水速度8.5L/min；外形尺寸338*338*481mm；重量28.9kg；（4）流量計(jì)流量計(jì)尤為關(guān)鍵，檢查并確定瓦斯的流量值，更加了解瓦斯抽采效果和涌出規(guī)律。流量?jī)x表共有四種，通常使用節(jié)流式變壓降法，當(dāng)氣體路過(guò)節(jié)流裝置時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力降，然后檢測(cè)壓力差從而得出氣體流量?？装辶髁坑?jì)的計(jì)算：①孔板流量計(jì)參數(shù)孔板圓孔半徑d≥5.8mm；

管道半徑

24.8≤D≤364.9mm；半徑比0.27≤β＝d/D≤0.91；②孔板流量計(jì)需求孔板上游側(cè)的管長(zhǎng)為10D，下游側(cè)為4D；測(cè)量管壁的直管段內(nèi)表面應(yīng)潔白無(wú)瑕、沒(méi)有污染物，相對(duì)粗糙度K/D≤0.001；孔板上游和下游的直管長(zhǎng)應(yīng)大于最小值；開孔與測(cè)量管的軸線在一條直線上，孔板10D與管道軸線垂直，垂直度在1%內(nèi)；e）應(yīng)用負(fù)壓測(cè)壓計(jì)；f）擴(kuò)孔器如果不能很好的抽采鉆孔瓦斯，就應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)孔，擴(kuò)孔會(huì)使鉆孔增大、透氣性變好還使效果增強(qiáng)，需選用SKP型高壓水射流擴(kuò)孔器，參數(shù)為：高壓水額定流量5.89m3/h；額定壓力5.58MPa；擴(kuò)孔直徑50~350mm[9]。5.3抽采管路、設(shè)備的安裝要求5.3.1安裝范圍（1）抽采管路與高負(fù)壓、低流量抽采泵連接在回風(fēng)大巷里安裝兩趟φ500mm，抽采管路與低負(fù)壓、高流量抽采泵連接安裝兩趟φ350mm；（2）安裝趟φ300mm抽采管路在掘進(jìn)工作面中；（3）回采工作面上安裝兩趟φ300mm抽采管路，分別沿著管路安放和工作面形成后安裝，進(jìn)而抽采采空區(qū)瓦斯；（4）在底板巷內(nèi)安裝兩趟φ300mm抽采管路，分別是通過(guò)高負(fù)壓、低流量泵抽采鉆孔瓦斯和相反負(fù)壓、流量泵防噴