采煤工作面設(shè)計課件二、設(shè)計原則（一）突出區(qū)域采煤工作面設(shè)計必須滿足《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ1026-2006）、《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ1027-2006），嚴禁留有瓦斯抽放鉆孔空白帶，設(shè)計中要將防突及瓦斯治理工程和措施前移，做到采掘前治理，同時要體現(xiàn)強化支護和釋放地應(yīng)力并舉、優(yōu)化設(shè)計和優(yōu)化采掘布署并舉的設(shè)計思路。

（二）保護層工作面設(shè)計必須滿足保護層開采的相關(guān)管理規(guī)定，并通過瓦斯抽采、應(yīng)力釋放等手段解放被保護層。（三）突出區(qū)域采煤工作面及保護層工作面設(shè)計內(nèi)容分別按采煤、掘進兩個階段編制。第1頁/共59頁三、設(shè)計依據(jù)

突出區(qū)域采煤工作面及保護層工作面設(shè)計必須有下列資料為設(shè)計依據(jù)：（一）經(jīng)集團公司批準的采區(qū)設(shè)計。（二）區(qū)域性瓦斯治理規(guī)劃。（三）經(jīng)單位技術(shù)負責(zé)人批準的地質(zhì)說明書。（四）煤層突出危險性鑒定報告及煤與瓦斯突出區(qū)域劃分報告。第2頁/共59頁四、設(shè)計說明書主要內(nèi)容

（一）設(shè)計工作面概況：包括工作面位置、垂深、范圍、地表概況，鄰近煤層、采區(qū)、工作面的關(guān)系，區(qū)內(nèi)煤層賦存狀況及地質(zhì)概況，工作面設(shè)計采長、設(shè)計能力等。（二）危險源及有害因素分析，包括瓦斯、煤塵、水害、地溫、礦壓、地質(zhì)構(gòu)造等。（三）簡要分析說明工作面回采對地面建筑物、水體的影響。（四）設(shè)計采用的采掘工藝，并說明回采期間設(shè)備列車布置位置及支架、采煤機初步選型。（五）瓦斯涌出量預(yù)測（六）巷道設(shè)計：說明巷道開口位置及施工順序，詳細說明設(shè)計巷道的斷面、支護形式及支護材料，簡要介紹巷道布置思路及各種參數(shù)選擇的依據(jù)。第3頁/共59頁（七）各系統(tǒng)設(shè)計說明中要包括下列內(nèi)容:

1.主運輸系統(tǒng)設(shè)計

2.輔助運輸系統(tǒng)設(shè)計

3.通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計（包括掘進及回采期間的通風(fēng)系統(tǒng)）

4.供電系統(tǒng)設(shè)計

5.供水及綜合防塵系統(tǒng)設(shè)計

6.排水系統(tǒng)設(shè)計

7.監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，包括頂板監(jiān)測設(shè)計

8.壓風(fēng)自救系統(tǒng)設(shè)計

9.防滅火系統(tǒng)設(shè)計

10.通訊系統(tǒng)設(shè)計

11.采面液壓系統(tǒng)設(shè)計

12.采面照明系統(tǒng)設(shè)計

13.降溫系統(tǒng)設(shè)計（地溫高于《煤礦安全規(guī)程》限定值時必須有此內(nèi)容第4頁/共59頁（八）專項設(shè)計：

1.防突專項設(shè)計設(shè)計中要分掘進和回采兩個階段分別進行防突設(shè)計

2.瓦斯抽放設(shè)計工作面瓦斯抽放要分巷道掘進期間抽放、工作面采前預(yù)抽、工作面回采期間抽放三個階段分別設(shè)計。

3.水害防治專項設(shè)計

（九）安全技術(shù)措施：闡述工作面掘進及回采期間需要采取的主要安全技術(shù)措施，綜合分析采面瓦斯對掘進及回采造成的影響以及采用瓦斯綜合治理措施后達到的預(yù)期效果。第5頁/共59頁五、其它要求

（一）設(shè)計中要推廣新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料，充分體現(xiàn)科技興礦的思路。（二）設(shè)計中要考慮煤質(zhì)問題，盡量減少斷層等構(gòu)造對煤質(zhì)的影響。（三）設(shè)計說明書中要附工作面巷道布置圖、巷道斷面圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、供電系統(tǒng)圖等相關(guān)示意圖，盡量用圖表的方式表達出設(shè)計意圖。第6頁/共59頁采煤工作面設(shè)計說明書第7頁/共59頁第一章工作面概況及危險源分析第一節(jié)工作面概況一、采面概況二、煤層賦存情況三、地質(zhì)構(gòu)造四、頂?shù)装鍘r性五、水文條件六、瓦斯七、地表情況第8頁/共59頁第二節(jié)危險源分析及采掘工藝、采面生產(chǎn)能力確定

一、危險源分析

1、頂板

2、水害

3、煤層自燃

4、瓦斯

5、煤塵第9頁/共59頁二、采掘工藝

（一）回采工藝

根據(jù)工作面的地質(zhì)構(gòu)造、煤層務(wù)存條件確定適合的回采工藝

1、落煤的方式與裝備選擇

2、裝煤裝備的選擇

3、運煤裝備的選擇

4、支架選型

5、工作面支護形式

6、端頭支護

7、頂板管理

(二)掘進工藝新開巷道均采用炮掘。

第10頁/共59頁三、采面生產(chǎn)能力確定Q＝L×D×m×γ×C

式中:Q-------------工作面日生產(chǎn)能力，t/dL-------------工作面長度,mD------------工作面日推進度，mm-------------煤層平均采高，mγ------------煤的容重，t/m3C-------------工作面回采率，中厚煤層取0.95。第11頁/共59頁第二章工作面工程

第一節(jié)工作面巷道布置第二節(jié)巷道斷面及支護第12頁/共59頁第一節(jié)工作面巷道布置

工作面巷道布置的方式大致有四種：一、機軌分煤巖巷布置二、機軌雙巖巷布置三、機軌合一巷布置四、機軌雙煤巷布置第13頁/共59頁第二節(jié)巷道斷面及支護

一、巷道的斷面形狀

巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過的圍巖性質(zhì)、巷道的用途及服務(wù)年限、選用的支架材料和支護方式、巷道的掘進方法和采用的掘進設(shè)備等因素。二、巷道斷面尺寸

1、巷道凈寬度

2、巷道凈高度

3、巷道凈斷面面積

4、巷道掘進斷面面積

三、支護現(xiàn)在多采用錨網(wǎng)支護和錨網(wǎng)索聯(lián)合支護。第14頁/共59頁第三章工作面各生產(chǎn)系統(tǒng)

第一節(jié)主運輸系統(tǒng)第二節(jié)輔助運輸系統(tǒng)第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)第四節(jié)供水及綜合防塵系統(tǒng)第五節(jié)排水系統(tǒng)第六節(jié)通訊系統(tǒng)第七節(jié)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)第八節(jié)壓風(fēng)自救系統(tǒng)第九節(jié)防滅火系統(tǒng)第十節(jié)采面液壓系統(tǒng)第十一節(jié)采面照明系統(tǒng)第15頁/共59頁第一節(jié)主運輸系統(tǒng)

一、主運輸設(shè)備的選擇

1、工作面輸送機的選擇

2、機巷轉(zhuǎn)載機、輸送機的選擇

3、皮帶下山輸送機的選擇

二、出煤系統(tǒng)已15-13330采面生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖回采工作面→己15—13330機巷→己三擴大皮帶上山→己三中部運輸平巷→己三采區(qū)煤倉。第16頁/共59頁第二節(jié)輔助運輸系統(tǒng)礦已15-13330采面輔助運輸系統(tǒng)：己三大巷→己三軌道上山三片→己三擴大上部運輸平巷→己三擴大軌道上山→風(fēng)巷片盤→己15—13330風(fēng)巷→采面。

見礦已15-13330采面生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖第17頁/共59頁生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖第18頁/共59頁第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)一、掘進工作面風(fēng)機選型

1、工作面機巷、風(fēng)巷1）按瓦斯涌出量計算：Q掘＝100Qgk

式中：Q掘—采面需風(fēng)量,m3/min；K—瓦斯涌出不均勻系數(shù),1.5～2.0；

Qg—瓦斯絕對涌出量，m3/min；

Qg＝q×T日/540式中：T日－日出煤量,t/日；第19頁/共59頁2）按最大炸藥用量計算：Q掘=（7.37～25）×A式中：A—一次最大炸藥用量，kg3）按同時工作最多人數(shù)計算：Qc＝4N

式中：N－掘進工作面同時工作最多人數(shù)4）、按風(fēng)速驗算：15S掘＜Q掘＜240S掘

式中：S掘—巷道掘進斷面第20頁/共59頁二、采煤工作面風(fēng)量計算：

1、按瓦斯涌出量計算：Qc＝100QgK

式中：Qc—采面需風(fēng)量,m3/min；

K—瓦斯涌出不均勻系數(shù)，1.2～1.8；

Qg—瓦斯絕對涌出量；

8—各種抽放量總和，m3/min；

2、按勞動氣象條件計算：Qc＝Qk×Kt×Kh×K1

式中：Qk—基本風(fēng)量，一般取330Kt—工作面溫度系數(shù)，Kt=at-b，工作面溫度在20～26℃時，a=0.1,b=1.24，

Kh—采高系數(shù)，Kh＝C×H×ψ

式中：C—支護方式系數(shù)，綜采取1.0；M—采高；ψ—采面有效支護斷面系數(shù)，掩護式支架0.55～0.6

。

K1—采面走向長系數(shù)，1000m以上時，取1.1～1.4第21頁/共59頁3、按同時工作最多人數(shù)計算：Qc＝4N

式中：N－工作面同時工作最多人數(shù)。根據(jù)以上三種計算，取最大值4、按風(fēng)速驗算：Qmax=4×60Smin×KQmin=1/4×60Smax×K

式中：Smax、Smin為最大、最小有效通風(fēng)面積K-有效斷面積系數(shù)若Qmax＞Qc＞Qmin

，則符合規(guī)定第22頁/共59頁第四節(jié)供水及綜合防塵系統(tǒng)一、供水系統(tǒng)1、采面主要用水點（1）機風(fēng)巷凈化水霧、灑水滅塵（2）泵站用水量（3）轉(zhuǎn)載點、架間噴霧（4）煤機冷卻、噴霧（5）輸送機冷卻水Q=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）·K

式中：K—水量備用系數(shù)取1.22、供水管徑

Dp=√4Q/（π×3600Vp）式中：VP—水速

第23頁/共59頁二、綜合防塵系統(tǒng)

1、防塵管路利用供水管路，每50m安設(shè)一個三通閥門。

2、掘進及回采期間，各轉(zhuǎn)載點要設(shè)噴霧；風(fēng)、機巷各安設(shè)兩道凈化水幕，距工作面60～200m處安設(shè)隔爆水棚。

3、采面每隔10架設(shè)一個灑水噴頭。采煤機按規(guī)定安設(shè)內(nèi)外噴霧。

4、個人佩戴防塵口罩。第24頁/共59頁第六節(jié)通訊系統(tǒng)

泵站列車、輸送機機頭、轉(zhuǎn)載機機頭、機尾分別設(shè)置電鈴、信號裝置。小絞車運輸設(shè)置聲光信號裝置。工作面刮板輸送機安設(shè)信號的間距不超過15米。按照《煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出防治細則》及《煤礦安全規(guī)程》第213條、第478條之規(guī)定，須安設(shè)電話地點：

1、機巷轉(zhuǎn)載機頭；

2、風(fēng)巷切眼往外100m處；

3、瓦斯抽放泵站；

4、機巷外口；

5、乳化液泵站。第25頁/共59頁第七節(jié)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)一、瓦斯檢測1、掘進期間風(fēng)巷上掘進機，司機必須佩戴便攜式甲烷監(jiān)測報警儀。巷道在掘進期間需安設(shè)兩個甲烷傳感器，報警值為0.8%，斷電值為0.8%。其具體位置分別位于：

（1）距掘進工作面≤5m處；（2）巷道回風(fēng)口以里10～20m處。2、回采期間采煤機司機必須佩戴便攜式甲烷監(jiān)測報警儀。采面回采期間，一般需要安設(shè)4個甲烷傳感器，報警值均為0.8%，斷電值均為0.8%

第26頁/共59頁

其位置分別是：

（1）風(fēng)巷里口（距回采工作面10～15m）；（2）風(fēng)巷外段（風(fēng)巷回風(fēng)道以里約10～20m）；（3）采面（距上出口15m）；（4）機巷（距采面5～10m）；機巷、采面、風(fēng)巷所有高、低壓電源必須由一個變壓器引出，若2個甲烷傳感器中有一個超限，都必須切斷所有電源。二、頂板監(jiān)測掘進期間，風(fēng)機巷原則上每隔30～50m布設(shè)一個頂板離層觀測儀、一個巷道幫頂位移觀測站。及時掌握巷道壓力變化、巷道變形情況，以便調(diào)整支護參數(shù)或合理確定二次支護時間。第27頁/共59頁第八節(jié)壓風(fēng)自救系統(tǒng)一、壓風(fēng)自救風(fēng)量和風(fēng)壓要求：

風(fēng)壓不小于0.4MPa，風(fēng)量不低于Q=K1K2（K1、K2為漏風(fēng)系數(shù)與備用系數(shù)）二、壓風(fēng)自救管選擇三、壓風(fēng)自救站設(shè)置

1、掘進期間：每隔50米安裝一組壓風(fēng)自救，最后一組壓風(fēng)自救距掌子頭25—40米，壓風(fēng)自救安裝在支護良好且無雜物處，安裝高度距離巷道底板1.6—1.8米。

2、回采期間：

（1）機巷安裝一組壓風(fēng)自救，安裝位置機巷切眼外100m處第28頁/共59頁

（2）風(fēng)巷

1、在切眼往外25～40m處安裝一組壓風(fēng)自救。

2、在回風(fēng)口以里5m處安裝一組壓風(fēng)自救。

3、在風(fēng)巷每組絞車處安裝兩個壓風(fēng)自救。四、壓風(fēng)自救管理

施工單位指定專人對壓風(fēng)管路進行檢查，確保管路不漏氣及壓風(fēng)自救完好，并及時移動壓風(fēng)自救，保證壓風(fēng)自救與掘進工作面保持合適的距離，要對氣水分離器進行及時的放水和排油，保證管路的暢通和風(fēng)流的清潔。第29頁/共59頁第九節(jié)防滅火系統(tǒng)

采面煤層為自燃煤層時，需采取防滅火措施。

一、采空區(qū)注漿

１、日注漿量QJ=(Qt+QS)M

式中：QJ－日注漿量，m3；

Qs－日注漿水量，m3；

Qt－日注漿土量，m3；

M－泥漿制成率；

QS=KSQtδ

式中：KS－水量備用系數(shù)，m3；第30頁/共59頁

Qs－日注漿水量，m3；

δ－漿水比的倒數(shù)；

Qt=KmLHC

式中：K－注漿系數(shù)；m－煤層采高，m；L－日推進度，m；H-采面傾斜長度，m；C-回采系數(shù)。第31頁/共59頁第十節(jié)采面液壓系統(tǒng)1、泵站開關(guān)列車設(shè)置在工作面機巷車場（車場距采面下出口不大于300m），不影響機巷正常通風(fēng)、行人等，泵站列車放置地點保證支護完好。

2、乳化液泵站向采面敷設(shè)供液管（φ32mm）、回液管路（φ50mm）各一趟，在采面下端頭供、回液管路分別安設(shè)一個三通分別向采面液壓支架和乳化液鉆機供、回液。在供、回液管路的采面上、下端頭和采面中間各設(shè)置一個截止閥以備檢修和急用。第32頁/共59頁第十一節(jié)采面照明系統(tǒng)

按照規(guī)程第473條規(guī)定，在采面、機巷轉(zhuǎn)載點、機頭硐室設(shè)固定照明，其中采面照明燈間距不得大于15m。第33頁/共59頁第四章專項設(shè)計

一、防突設(shè)計

二、瓦斯抽放設(shè)計三、水害防治專項設(shè)計

第34頁/共59頁第一節(jié)防突設(shè)計一、工作面掘進期間防突措施：

1、風(fēng)巷

風(fēng)巷在掘進期間沿空送巷，按突出威脅工作面管理，采取連續(xù)預(yù)測的防突管理方案。每5m預(yù)測一次，預(yù)測孔深7m，預(yù)測不超允許進尺5m。

2、機巷

1）直接執(zhí)行防突措施

2）效果檢驗

3）巷幫卸壓孔

4）前探孔

5）機巷預(yù)抽巷穿層孔第35頁/共59頁

二、工作面回采期間的防突措施：

1)執(zhí)行前探、卸壓、抽放、注水孔

2)預(yù)測預(yù)報三、安全防護

（一）、壓風(fēng)自救

1、壓風(fēng)自救的安裝與調(diào)試與管理（1）、壓風(fēng)自救風(fēng)量和風(fēng)壓要求：風(fēng)壓不小于0.4MPa，風(fēng)量不低于Q=K1K2

（K1、K2為漏風(fēng)系數(shù)與備用系數(shù)）。（2）、掘進期間：每隔50米安裝一組壓風(fēng)自救，個數(shù)不少于5個，最后一組壓風(fēng)自救距掌子頭25—40米，個數(shù)不少于15個，壓風(fēng)自救安裝在支護良好且無雜物處，安裝高度距離巷道底板1.6—1.8米?；夭善陂g：風(fēng)巷在風(fēng)巷切眼往外25～40m處安裝一組壓風(fēng)自救，在回風(fēng)口以里5m處安裝一組壓風(fēng)自救。同時在風(fēng)巷每組絞車處安裝兩個壓風(fēng)自救。機巷安裝一組壓風(fēng)自救，安裝位置機巷切眼外100m處。（3）、壓風(fēng)自救管選用無縫鋼管，對破損的壓風(fēng)管必須更換或進行相應(yīng)的處理，保證不漏氣。

第36頁/共59頁（4）施工單位指定專人對壓風(fēng)管路進行檢查，確保管路不漏氣及壓風(fēng)自救完好，并及時移動壓風(fēng)自救，保證壓風(fēng)自救與掘進工作面保持合適的距離，要對氣水分離器進行及時的放水和排油，保證管路的暢通和風(fēng)流的清潔。

（二）、防突反向風(fēng)門的設(shè)置

防突反向風(fēng)門嚴格按《防突細則》第95條規(guī)定進行設(shè)置

（三）、避難硐室設(shè)置要求

當(dāng)巷道需要設(shè)置避難硐室時，嚴格按《防突細則》第97條以及集團公司<2006>100號文件的要求進行設(shè)置。

（四）、放炮管理

采用遠距離放炮時，放炮地點應(yīng)設(shè)在進風(fēng)側(cè)反向風(fēng)門之外或避難所內(nèi)，放炮地點距工作面的距離不得小于300m。放炮員操縱放炮的地點，應(yīng)配備壓風(fēng)自救系統(tǒng)或自救器?；仫L(fēng)系統(tǒng)的采掘工作面及其他有人作業(yè)的地點，都必須停電撤人，放炮30min后，方可進入工作面檢查。第37頁/共59頁第二節(jié)瓦斯抽放設(shè)計一、概況二、抽放瓦斯的必要性三、抽放系統(tǒng)的選擇四、瓦斯抽放系統(tǒng)管徑選擇

五、瓦斯抽放泵的選擇

六、建立擴大泵站七、泵站供電、排水的確定第38頁/共59頁一、概況

綜合鑒定采區(qū)的突出情況，劃分采面突出危險等級。二、抽放瓦斯的必要性

1、工作面可以供給的風(fēng)量Qg=60L×H×Φ×v

式中：L—最小控頂距，mH—采高，mΦ—有效斷面系數(shù)

V—規(guī)程允許的最高風(fēng)速，m/s2、采面瓦斯涌出量預(yù)測（1）相對瓦斯涌出量Qa=（Wa-Wc）×（L-Lh）/L

式中：Qa—工作面相對瓦斯涌出量，m3/t；Wa—開采煤層原始瓦斯含量，m3/t；Wc—殘存瓦斯量，m3/t，一般取煤層瓦斯含量的10%~15%

；L—工作面采長，m

；Lh—機、風(fēng)巷排放瓦斯帶的總寬度，m

。第39頁/共59頁

（2）絕對瓦斯涌出量Qy=Qa·A/14403、工作面所需風(fēng)量計算Qb=100Qy·Kw

式中：Kw—工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)根據(jù)上述計算出的結(jié)果，若工作面的需風(fēng)量遠大于可以供給的風(fēng)量，根據(jù)《規(guī)程》第145條規(guī)定：一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一個掘進工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決不合理時，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下臨時抽放系統(tǒng)。

第40頁/共59頁三、抽放系統(tǒng)的選擇

（1）本煤層抽放系統(tǒng)（2）

機巷預(yù)抽巷穿層孔抽放系統(tǒng)（3）抽排巷抽放系統(tǒng)

第41頁/共59頁三、抽放系統(tǒng)的選擇

1、通風(fēng)方法可以解決的瓦斯含量Wb=24×60Qg×C/（100A×Kw）+Wc

式中：Wb—通風(fēng)方法可以解決的瓦斯含量，m3/t；

C—規(guī)程允許的最高瓦斯?jié)舛龋?/p>

Qg—工作面可以供給的風(fēng)量，m3/min；

A—工作面日產(chǎn)煤量，t；

Wc—殘存瓦斯量，m3/t，一般取煤層瓦斯含量的10%~15%Kw—瓦斯涌出不均衡系數(shù)

2、煤層抽放可以解決的瓦斯含量

采面機風(fēng)兩巷各敷設(shè)一趟抽放管，抽放煤層鉆孔，煤層抽放可解決瓦斯含量We=k·Wa

式中：We—本煤層抽放可解決瓦斯含量，m3/t；

Wa—開采煤層原始瓦斯含量，m3/t；

k—預(yù)抽率第42頁/共59頁

3、機巷預(yù)抽巷穿層孔抽放可以解決的瓦斯含量

根據(jù)機巷預(yù)抽巷穿層孔抽放參數(shù)，計算機巷預(yù)抽巷抽放可解決瓦斯含量Wg=1440×Wt/A

式中：Wt—抽放瓦斯純流量，m3/min；

A—工作面日產(chǎn)煤量，t；

4、通風(fēng)、本煤層、機巷預(yù)抽巷穿層孔抽放解決瓦斯含量合計W=Wb+We+Wg

根據(jù)上述計算結(jié)果，用通風(fēng)方法、本煤層及機巷預(yù)抽巷穿層孔抽放合計可解決的瓦斯含量小于煤層本身的瓦斯含量時，采面回采時有必要采取其他抽放瓦斯措施。

5、抽排巷.抽放

抽排巷抽放需要解決的瓦斯含量

Ws=Wa-Wb-We-Wg

第43頁/共59頁四、瓦斯抽放系統(tǒng)管徑選擇：

1、煤層抽放管徑選擇

（1）煤層抽放混合流量計算

煤層抽放，百米鉆孔抽放量按Qb計算，取成孔率K：

1）、機巷布置n1個鉆孔，總長度L1米，封孔長Lf1米，則抽放純流量

Q1=（L×K-Lf1×n1

）/100×Qb

抽放瓦斯?jié)舛葹閍

則Qc1=Q1/a2）、風(fēng)巷布置n2個鉆孔，總長度L2米，封孔長Lf2米，則抽放純流量Q2=（L2×K-Lf2×n2

）/100×Qb

抽放瓦斯?jié)舛葹閍

則Qc2=Q2/a3）本煤層總抽放混合流量：Q純=Qc1+Qc2

第44頁/共59頁（2）抽放管徑的選擇：

1）機巷、風(fēng)巷抽放混合流量Q1、Q2，則：

d=0.1457·

式中：d—管道內(nèi)徑,m；

Qc—混合流量，m3/min，

v—管內(nèi)瓦斯流速，m/s

計算出d值，選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為煤層機巷、風(fēng)巷的抽放支管

2）本煤層總抽放混合流量Q純，則：

d=0.1457·

式中：d—管道內(nèi)徑,m；

Qc—混合流量，m3/min，

v—管內(nèi)瓦斯流速，m

計算出d值，選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為煤層抽放主干管。第45頁/共59頁2、機巷預(yù)抽巷抽放管徑選擇

1）機巷預(yù)抽巷抽放混合流量計算機巷預(yù)抽巷抽放瓦斯純流量為Q，瓦斯抽放濃度a，則抽排巷混合流量為Qc=Q/a2）機巷預(yù)抽巷抽放管徑的選擇d=0.1457·

式中：d—管道內(nèi)徑,m；

Qc—混合流量，m3/min；

v—管內(nèi)瓦斯流速，m/s

計算出d值，選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為抽排巷抽放主干管。3、抽排巷抽放

1）抽排巷抽放需要解決的絕對瓦斯涌出量Qc'=Ws·A/14402）若抽排巷抽放濃度k計算,混合瓦斯流量為:Qc"=Qc'/k

由公式d”=0.1457·

算得d值

選取內(nèi)徑大于d的鋼管作為抽排巷抽放主干管

第46頁/共59頁五、瓦斯抽放泵的選擇:

1、抽排巷抽放阻力計算

1）摩擦阻力Hm=9.81Q2γL/（KD5）式中：Hm—管路摩擦阻力，Pa；

Q—瓦斯流量，m3/h

；

γ—混合瓦斯對空氣的密度比；

L—管路長度，m；

K—系數(shù)；

D—瓦斯管內(nèi)徑，cm；第47頁/共59頁

4）抽放泵的負壓Hp=（Hc+Hh）Kb

式中：Hp—泵的額定抽放負壓，kPa；

Hc—管路沿程阻力，kPa；

Hh—孔口負壓，kPa；

Kb—泵的備用系數(shù)；

5）抽放泵的額定流量

Qp=∑Qc/(C·h)·Kc

式中：Qp—泵的額定流量，m3/min；∑Qc—抽放地點抽放量，m3/min；

C—泵入口處瓦斯?jié)舛龋?/p>

h—泵的機械效率；

Kc—備用抽放量系數(shù)；

根據(jù)計算得出的額定負壓HP,額定流量Qp，對照瓦斯泵性能參數(shù)表選取適合的抽放泵。第48頁/共59頁

2、本煤層抽放系統(tǒng)抽放瓦斯泵選擇

1）本煤層抽放瓦斯

1）摩擦阻力

機巷、風(fēng)巷煤層支管摩擦阻力與煤層主干管摩擦阻力的計算公式Hm=9.81Q2γL/（KD5）式中：Hm—管路摩擦阻力，Pa；

Q—瓦斯流量，m3/h；

γ—混合瓦斯對空氣的密度比；

L—管路長度，m；

K—系數(shù)；

D—瓦斯管內(nèi)徑，cm；計算出機巷煤層支管摩擦阻力Hm1，風(fēng)巷煤層支管摩擦阻力Hm2，煤層主干管摩擦阻力Hm3。

第49頁/共59頁

則摩擦阻力為：Hm=Hm1+Hm2+Hm3

2）局部阻力Hf3）管路總阻力：Hc=Hm+Hf

4）抽放泵的負壓Hp=（Hc+Hh）Kb

式中：Hp—泵的額定抽放負壓，kPa；

Hc—管路沿程阻力，kPa；

Hh—孔口負壓，kPa；

Kb—泵的備用系數(shù)；第50頁/共59頁5）抽放泵的額定流量Qp=∑Qc/(C·h)·Kc

式中：Qp—泵的額定流量，m3/min；∑Qc—抽放地點抽放量，m3/min；