某某礦井瓦斯抽采設計_畢業設計-資料下載頁

【導讀】限責任公司所屬二級單位，具有獨立采礦權人的國有煤炭生產企業。生產能力：xxxxx礦井以生產原煤為主，礦井于1988年12月正式投產，產能力核定的批復》之中審批，xxxxx礦井綜合生產能力核定為50萬噸/年。井田所處構造部位屬新華夏系xxx沉降帶川東褶皺帶。斷層和中山背斜軸的影響和破壞。上以+400m標高為界，下以-200m

　　

【正文】 ? = 管路選用 直徑 150mm 的 PVC 管做為抽放瓦斯主管。 （ 2） 掘進 支管： D= ? （ 66） ?（ m） 23 管路選用 直徑 100mm 的 PVC 管做為 掘進工作面 抽放瓦斯 支 管。 采面 支管： D= ? （ 67) ?（ m） 管路選用 直徑 100mm 的 PVC 管做為 采煤工作面 抽放瓦斯 支 管。 對于去往 xxx 采區 管路的選擇： 主干 管： QdV?? (68) 15 ? ?（ m） 管路選用 直徑 150mm 的 PVC 管做為 xxx 采區的 抽放瓦斯主管。 ⑵ 管路摩擦阻力計算 計算直管摩擦阻力，可按下式計算： 502f dk ?? （ 610） 式中 hf—阻力損失， Pa； L—直管長度， m； Q—管路的混合 瓦斯流量， m3/h； d—管道內徑， cm； k0—系數，見表 61； ? —混合瓦斯對空氣的相對密度。 （ 610）式中混合瓦斯對空氣的相對密度 ? 按下式計算： 22211 p npnp ????? 式中 p1— 瓦斯密度，取 179。； 24 n1— 混合瓦斯中瓦斯濃度度； P2— 空 氣密度，取 179。； n2— 混合瓦斯中空氣濃度。 表 61 不同管徑的系數 K0 值 通稱管徑 (mm) 15 20 25 22 40 50 K0 值 通稱管徑 (mm) 70 80 100 125 150 150 K0 值 在實際情況中，可用估算的辦法計算 局部阻力，一般取摩擦阻力的10%~20%。 xxx 斯抽放管按內、外連煤層進行分別布置 ，按系統中管路最長 ，阻力最大的一條進行計算： 其管路最長，阻力最大的是總干管從地面瓦斯泵房經 +400m水平無人區域、西軌上山、西延深副暗斜井 到 177。 0m西北大巷 ，再由 177。 0m 西北大巷 到 xxx 采區內、外連煤層各 工作面回風巷 的瓦斯抽放管 。根據本采區抽放瓦斯系統管路布置，總干管從地面 瓦斯抽放泵房 到 西延深副井下車場 L1=3200m，采用 直徑200mm 的 PVC 瓦斯 抽放瓦斯管 1 趟至 xxx 采區177。 0m水平 L2=1500m，采用 直徑 150mm 的 PVC 瓦斯 抽放瓦斯管 1 趟 為 xxx 采區的主管道 L3=800m， 最大混合瓦斯流量 400m3/h，瓦斯濃度 50%；其余回采巷道布置的瓦斯抽放管均為直徑 100mm 的 PVC 管 L4=1000m， 最大混合瓦斯流量 300m3/h，瓦斯濃度 60%。局部阻力用估算法計算，按摩擦阻力的 15%考慮， 根據上述抽放瓦斯管路系統，計算管網阻力如下： （ 1）直管段摩擦阻力 按式 （ 610） 計算 直管段管路總阻力： H1=2525 ????????? =10413+13906 25 =24319(Pa) （ 2）局部阻力 抽放系統的局部阻力為： Hj=2431915%=3649(Pa) （ 3）抽放系統最大管網阻力 抽放管路系統最大管 網阻力為： HZ=24319+3649=27968(Pa) 預計 xxx 斯抽放管路的管路阻力為 27968Pa。 瓦斯抽放泵選型 根據《 AQ10272020 煤礦瓦斯抽放規范》，對瓦斯抽放設備有如下要求： 條：礦井抽放瓦斯設備的能力，應滿足礦井抽放瓦斯期間或在抽放瓦斯設備服務年限內所達到的開采范圍的最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且應有不小于 15%的富裕能力。礦井抽放系統的總阻力，必須按管網最大阻力計算，抽放瓦斯系統應不出現正壓狀態。 xxxxx 于 2020 年 3 月建成了地面固定式瓦斯抽采系統，對 西延深177。 0m水平和 xxx 采區進行預抽。抽放泵選用水環式瓦斯抽放泵，型號規格為2BE1303 ，最大抽出率 179。/min，抽放負壓 30Kpa，配套防爆電動機380/660V ，抽放泵功率 75kW 。 xxx 采區主要巷道均布置在穩定的巖層中，確保了在回采工程中巷道的穩定，在開采方式上先開采外連煤層，預抽采內連煤層瓦斯的方式，遵循了能抽采必須抽采的原則，采用多措并舉的方式提高礦井瓦斯抽采率。 輔助設備 抽放管路附屬裝置及設施安裝應符合以下要求： ——主管、分管、支管及其與鉆場連接處應裝設瓦斯計量裝 置； ——抽放鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當距離 (間距一般為 200m～ 300m，最大不超過 500m)應設置放水器； 26 ——在抽放管路的適當部位應設置除渣裝置和測壓裝置； ——抽放管路分岔處應設置控制閥門，閥門規格應與安裝地點的管徑相匹配； ——地面主管上的閥門應設置在地表下用不燃性材料砌成，不透水的觀察井內，其間距為 500m～ 1000m。 ―― 抽放管路應保持一定的坡度，一般不小于 1%。 ―― 在傾斜巷道中，管路應設防滑卡，其間距可根據巷道坡度確定，對 28○以下的斜巷，間距一般取 15m20m。 ― ― 抽放管路應有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。 ―― 通往井下的抽放管路應采取防雷措施。 ―― 抽放瓦斯管路必須進行防腐處理，外部涂紅色以示區別。 真空泵采用閉路循環冷卻系統，設置玻璃鋼冷卻塔和冷卻水泵，水泵采用水位自動控制。 7 瓦斯抽采參數檢測與監測 瓦斯抽采參數檢測 瓦斯流量是瓦斯抽采工作中的一個重要參數，只有準確測定瓦斯流量．才能如實地反映煤層瓦斯抽采效果，并從中總結經驗，找出規律，進而達到科學管理之目的。本設計采用井下抽采管路人工檢測與瓦斯抽采泵站實時監測相結合的辦法，實 現對抽采瓦斯濃度和流量等參數的檢測。 利用井下各抽采管路設置的 測流孔用 WGC 瓦斯抽放管道參數測定儀和 V錐流量計測定管道中的瓦斯濃度、抽采負壓 ，利用礦井 KJ73N 型 抽采系統監測監控 系統 對照，確保檢測的準確性。 xxxxx 瓦斯流量測定 選用的是 皮托管測定法。 27 地面抽采泵房監測監控 監測監控原則 為保證瓦斯抽采系統的安全運行和礦井的安全生產， xxxxx 監測抽采管道中 安裝有瓦斯抽采計量監控系統、甲烷、氣壓計、負壓、速壓、混合流量、純量、溫度等傳感器，并按規定每旬調校一次。 監測監控方案選擇 選擇 KJ73N 型全自動瓦斯抽采監控系統裝置，井下抽采參數監測監控可結合礦井瓦斯監控系統進行相應配置。 監測點的選擇安裝 地面固定瓦斯抽采需要測量管路中的負壓、溫度、瓦斯濃度和工況流量，使用的傳感器分別是負壓傳感器、管道型溫度傳感器、管道瓦斯傳感器和渦街流量計，渦街流量計要先接入流量傳感器主機。 渦街流量計需要安裝在直管段上，其前方（管道內氣體流來的方向）的直管段長度盡量滿足 15D，至少要求 10D，后方的直管段長度盡量滿足 10D，至少要求 5D，其中 D 是指該點的管道內徑。 渦街流量計測量時，在管道內氣體流速處于 5m/s60m/s 時精度比較好， 由于設計管內氣體流速為 5m/s，可不在管路上增加變徑整流器。 抽采泵站內各傳感器應按下列要求安裝： 低濃度瓦斯傳感器 安裝在每臺抽采泵的上方，其高度比抽采泵以及管道的最高點至少高 10cm。 抽采泵軸溫傳感器 其溫度頭子可以插到抽采泵的注油孔。 缺水保護器 要求施工人員在進水管上增加一個 3 通， 3 通上留給缺水保護器的管徑為 4 分，缺水保護器擰在 3 通上，其信號電纜只需要接兩芯，打開缺水保護器的前蓋，將兩芯信號線分別接在 3 號接線柱上（ 3 號接線柱在缺水的情況下是常開觸點 ），如圖 71。 28 圖 71 KJ73N 型全自動瓦斯抽采監控系統配置圖 抽采泵斷電控制 當抽采泵缺水或環境瓦斯濃度超限時，需要設置斷電保護斷開抽采泵的電源。斷電分遠程斷電和近程斷電。遠程斷電需要接遠程斷電器。 （ 1）近程斷電 如果是采用近程斷電，需要將近程斷電信號輸入到分站電源箱內，然后將電源箱輸出的觸點信號接入欲控制設備的受控接觸器線圈。電源箱內有兩路近程斷電輸出可以相應的控制兩臺抽采泵，而近程斷電輸出為一組常閉觸點，即觸點斷電后開關停止工作。 缺 水 保 護 器供 水 管 道三 通圖 72 缺水保護器安裝示意圖 29 （ 2）遠程斷電 如果是采用遠程斷電，需要將遠程斷電信號輸入到遠程斷電器內，然后將遠程斷電器輸出的觸點信號接入欲控制設備的受控接觸器線圈。