本科論文摘要瓦斯抽放是預(yù)防和控制瓦斯災(zāi)害的基本方法之一。有效的氣體排放系統(tǒng)是確保排放效果的前提。因此為礦井設(shè)計(jì)一個(gè)完整有效的井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)是非常必要的。本文基于對(duì)神角礦業(yè)的概況，設(shè)計(jì)研究了一套完整的井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)，結(jié)合神角礦業(yè)的實(shí)際情況及生產(chǎn)運(yùn)行規(guī)律建立了一套完整的井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)，對(duì)有效解決該煤礦的瓦斯抽采，對(duì)保障該煤礦的安全生產(chǎn)具有重要意義。通過(guò)對(duì)神角煤業(yè)2號(hào)煤層的瓦斯實(shí)際含量檢測(cè)得出的結(jié)果，該煤礦屬于低瓦斯煤礦，開(kāi)采2號(hào)煤層時(shí)回采工作面瓦斯涌出以開(kāi)采層為主，鄰近層為輔。神角礦業(yè)瓦斯的賦存規(guī)律是由地質(zhì)，地理等因素綜合作用的結(jié)果。本次設(shè)計(jì)只考慮回采工作面上隅角瓦斯抽采，結(jié)合神角煤業(yè)煤層賦予瓦斯來(lái)源等特點(diǎn)，采用采空區(qū)插管的抽采方法，負(fù)壓區(qū)域主要形成在工作面的頂空采空區(qū)，從而使該區(qū)域中積聚的高濃度氣體從管道中排出，從而減少了該區(qū)域中氣體向上角的擴(kuò)散并防止了上隅角氣體積累超過(guò)限制。通過(guò)對(duì)神角煤業(yè)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)分析，計(jì)算該礦井的瓦斯涌出量并采取有效的瓦斯抽采方法，為神角煤業(yè)提供了可行性的方案，也對(duì)類似礦井瓦斯抽采設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：瓦斯抽采；涌出量；安全AbstractGasdrainageisoneofthefundamentalwaystopreventandcontrolgasdisasters.Anefficientgasdrainagesystemisaprerequisiteforensuringthedrainageeffect.Atpresent,allminesinChinahavegasextractionsystems,soitisnecessarytodesignacompleteandeffectiveundergroundmobileextractionsystemformines.BasedontheoverviewofShenMining,thispaperdesignedandresearchedacompletesetofundergroundmobileextractionsystem,combinedwiththeactualsituationofShenMiningandtheproductionandoperationrules,establishedacompletesetofundergroundmobileextractionsystemtoeffectivelysolvethecoalmineThegasextractionisofgreatsignificancetoensurethesafeproductionofthecoalmine.ThroughthedetectionoftheactualgascontentofNo.2coalseaminShenCoalIndustry,thecoalmineisalow-gascoalmine.WhentheNo.2coalseamismined,thegasinthecoalminingfaceisdominatedbythemininglayerandtheadjacentlayersaresupplemented.TheoccurrenceruleofgasinShenMiningIndustryistheresultofthecombinedactionofgeologyandgeography.Thisdesignonlyconsidersthecornergasdrainageintheworkingface,combinedwiththecharacteristicsofthegassourceendowedbythecoalseamofShenCoalIndustry,thedrainagemethodofthegoatintubationismainlyusedinthecorneroftheworkingface.Anegativepressurezoneallowsthehigh-concentrationgasaccumulatedinthisareatobedischargedfromthedrainagepipeline,reducingthediffusionofgasinthisareatotheuppercornerandpreventingtheaccumulationofgasintheuppercorner.ByanalyzingthegasextractionsystemofShenCoalMine,calculatingthegasemissionofthemineandadoptingeffectivegasextractionmethods,itprovidedafeasibleschemeforShenjiaoCoalIndustry,andalsodesignedgasextractionforsimilarminesProvideareferencebasis.Keywords：gasdrainage；gushingamount；safety目錄第1章礦井概況 11.1礦井概況 11.2位置與交通 11.3自然地理 11.3.1地形、地貌及河流 11.3.2氣象、地震 11.4礦井地質(zhì) 21.4.1井田基本構(gòu)造形態(tài) 31.5煤層賦存及煤質(zhì) 31.5.1含煤性 31.5.2可采煤層 41.5.3煤質(zhì) 41.6瓦斯、煤塵和煤的自燃 51.6.1礦井瓦斯情況 51.6.2煤塵爆炸性及煤的自燃傾向性 61.7礦井開(kāi)拓與開(kāi)采 61.7.1開(kāi)拓與開(kāi)采方式 61.7.2采煤方法 6第2章瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 72.1煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 72.2瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 72.2.1影響煤礦瓦斯排放的主要因素 72.2.2瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法 82.2.3預(yù)測(cè)條件 82.2.4回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 92.3工作面瓦斯來(lái)源分析 11第4章抽采管徑阻力計(jì)算 184.1抽出管路布置及選型 184.1.1瓦斯抽采管路系統(tǒng)的選擇原則 184.1.2瓦斯抽采管徑選擇 184.1.3瓦斯管的連接方式 194.1.4管路敷設(shè)及附屬裝置 194.2抽采設(shè)備布置及選型 214.2.1選型原則 214.2.2抽采泵流量計(jì)算 214.2.3瓦斯抽采泵壓力計(jì)算 214.2.4瓦斯泵真空計(jì)算 23第5章瓦斯抽采泵選型 245.1瓦斯泵選型 245.2瓦斯抽采泵站主要附屬設(shè)施 255.3抽采管路、設(shè)備的安裝要求 265.4瓦斯抽采泵站 26第6章結(jié)論 28參考文獻(xiàn) 29本科論文第1章礦井概況1.1礦井概況山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)神角煤業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱神角煤業(yè)）位于鄉(xiāng)寧縣城東北約30km處的臺(tái)頭鎮(zhèn)北神角村東約1km處，行政區(qū)劃隸屬于鄉(xiāng)寧縣臺(tái)頭鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)為：東經(jīng)111°04′00″-111°05′40″，北緯36°07′13″-36°08′51″。該煤業(yè)采煤工作面瓦斯涌出的預(yù)測(cè)結(jié)果為3.3m3/min，是一種低瓦斯礦，不符合“煤礦瓦斯抽放設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定建立瓦斯抽放系統(tǒng)的條件。但是，由于采煤工作面采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，工作面的上角容易出現(xiàn)瓦斯超限的問(wèn)題。為了解決局部瓦斯問(wèn)題，進(jìn)行了瓦斯防治工作，以確保工作面的安全開(kāi)采。決定采取瓦斯抽采措施，建立抽采系統(tǒng)。1.2位置與交通該企業(yè)位于鄉(xiāng)寧縣東北方向。該礦有一條通往東南的柏油路，直接通往寧縣臺(tái)頭鄉(xiāng)。從臨臺(tái)頭鎮(zhèn)東部到臨汾市，原煤通過(guò)大同至運(yùn)城二級(jí)公路，大同至運(yùn)城公路，南通鋪鐵路臨汾站和襄汾站運(yùn)往全國(guó)。交通條件良好，交通便利。1.3自然地理1.3.1地形、地貌及河流企業(yè)中的礦井在山西省呂梁縣南側(cè)，地勢(shì)很不平坦，地形及其復(fù)雜，谷大部分為“V”形。最高點(diǎn)高程為+1592.00m，最低點(diǎn)高程為+1220.50m，相對(duì)高度差為371.50m。屬于強(qiáng)烈侵蝕的中低山區(qū)。該地區(qū)的地表水屬于黃河流域。該地區(qū)沒(méi)有河流，只有季節(jié)性流水在溝壑中流動(dòng)?？傮w來(lái)說(shuō)，臺(tái)頭溝和河底溝四季干枯。1.3.2地震根據(jù)有關(guān)資料，近一百年來(lái)，該地區(qū)沒(méi)有發(fā)生過(guò)大破壞性的地震。根據(jù)國(guó)家《建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，該地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。圖1-1神角煤業(yè)交通位置圖1.4礦井地質(zhì)根據(jù)《山西省鄉(xiāng)寧縣臺(tái)頭鄉(xiāng)深交煤礦地質(zhì)報(bào)告》中所述的地質(zhì)鉆探數(shù)據(jù)，該礦田地層具有以下特征：表1-1礦井特征奧陶系中統(tǒng)峰峰組（02f）本井田內(nèi)無(wú)探巖溶孔，據(jù)臺(tái)頭鎮(zhèn)附近1101號(hào)孔揭露，地層厚120.00m，以層狀白云質(zhì)灰?guī)r及灰色白云巖為主下統(tǒng)山西組從K7砂巖的底部到K8砂巖的底部，是井田主要的含煤地層之一，地層厚度為21.28-30.65m，一般為25.66m。含煤4-5層，其中2號(hào)煤層位于山西組中段。是整個(gè)地區(qū)穩(wěn)定的煤層。1號(hào)和3號(hào)煤層是部分可開(kāi)采，屬于不穩(wěn)定煤層。1號(hào)煤層是不可開(kāi)采煤層三疊系劉家溝組井田北部出露劉家溝組地層，—般厚度為119.00m，巖性以灰紅色、紫紅色砂巖為主，夾紫紅色粉砂巖和泥巖第四系新統(tǒng)以黃土為主，零星出露于山坡、山梁之上；全新統(tǒng)以洪積、沖擊砂礫層為主，分布于谷底，不整合覆蓋于下伏各時(shí)代地層之上。厚度0～23.73m，平均為5.52m1.4.1井田基本構(gòu)造形態(tài)整個(gè)礦場(chǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式是趨于西北的單斜結(jié)構(gòu)。根據(jù)鉆探數(shù)據(jù)，巷道暴露數(shù)據(jù)和表層巖層的發(fā)生，煤層的傾角為8°-10°。在井場(chǎng)中未發(fā)現(xiàn)諸如俯沖的火成巖和塌陷柱等地質(zhì)條件。綜上所述，根據(jù)相關(guān)規(guī)定該地的結(jié)構(gòu)屬于簡(jiǎn)單型。1.5煤層賦存及煤質(zhì)1.5.1含煤性（1）含煤性該礦可開(kāi)采的部分為統(tǒng)山西組，山西組（P1s）包含4層煤（第一，第一，第一，第二和第三煤層），平均總厚度為5.41m，含煤系數(shù)為20.5％。太原組（C3t）包含5層煤（7、7層、8、9、10），平均總厚度為4.38m，含煤系數(shù)為6.59％。其中：2號(hào)，3號(hào)和10號(hào)煤層是全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，1號(hào)煤層是局部可采煤層。5層不可開(kāi)采的煤層：1號(hào)煤層，1號(hào)煤層，7號(hào)煤層，7號(hào)煤層，8號(hào)煤層和9號(hào)煤層。1.5.2可采煤層表1-2可采煤層1號(hào)煤層上部距離K80.1-1.08m，平均0.55m，煤層總厚度0-2.26m，平均1.07m，部分煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相對(duì)穩(wěn)定，屋頂細(xì)砂巖，粉砂巖，砂質(zhì)泥巖和泥巖占主導(dǎo)地位。底板主要由泥巖，粉砂巖，砂質(zhì)泥巖和細(xì)粒砂巖組成。1號(hào)煤層僅存在井田東部有部分賦存，基本上位于2號(hào)煤層的采空區(qū)2號(hào)煤層1號(hào)上煤層為0.71-9.96m，平均為3.99m，煤層厚度為2.15-3.83m。它包含1-3層夾矸。夾矸由碳質(zhì)泥巖或泥巖組成。煤層的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。頂板主要由泥巖和細(xì)砂巖組成，少量中砂巖和粉砂巖組成。底板主要由泥巖，粉砂巖和碳質(zhì)泥巖組成，少量為細(xì)砂巖。3號(hào)煤層2號(hào)上煤層為1.18-2.25m，平均為1.67m，煤層總厚度為0.86-1.25m，平均為1.08m。它不包含夾矸。屬全區(qū)穩(wěn)定可采的煤層。頂板是粉砂巖，菱鐵礦泥巖，泥巖和砂質(zhì)泥巖夾層，底板是粉砂巖，細(xì)粒砂巖，泥巖和中型砂巖。10號(hào)煤層距3號(hào)上煤層為51.78-69.00m，平均為60.26m，煤層總厚度為2.39-3.42m，平均為2.88m，煤層為0-2層。頂板和底板都是泥巖、粉砂巖、砂巖泥巖和炭質(zhì)泥巖。屬于全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。底板是含鋁泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和鋁泥巖1.5.3煤質(zhì)（1）煤的工業(yè)用途精煤回收率中等，是很好的動(dòng)力用煤，部分煤炭經(jīng)洗選后可作為煉焦配煤。表1-3可采煤層特征一覽表地層煤層號(hào)煤層厚度煤層間距結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采性頂板巖性—————底板巖性最小―最大————平均（m）最小―最大————平均P1S10-2.26————1.070.71-9.96—3.99簡(jiǎn)單1~2較穩(wěn)定局部可采細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖22.15-3.83————2.30較簡(jiǎn)單1~3穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖、細(xì)砂巖、中砂巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖1.18-2.25————2.6730.86-1.25————1.08簡(jiǎn)單0穩(wěn)定全區(qū)可采粉砂巖、菱鐵質(zhì)泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥粉砂巖、細(xì)粒砂巖、泥巖、中砂巖51.78-69.00——————60.26C3t102.39-3.42——————2.88簡(jiǎn)單0~2穩(wěn)定全區(qū)可采泥巖、粉砂巖、含砂泥巖、炭質(zhì)泥巖鋁泥巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、鋁質(zhì)泥巖1.6瓦斯、煤塵和煤的自燃1.6.1礦井瓦斯情況2014年，礦井絕對(duì)瓦斯排放量為4.08m3/min，相對(duì)瓦斯排放量為2.11m3/t，煤礦工作面最大瓦斯絕對(duì)排放量為2.55m3/t。最小，且最大采掘面絕對(duì)氣體排放量為0.23m3/min；識(shí)別級(jí)別為低瓦斯礦。2016年，礦井的絕對(duì)瓦斯排放量為3.07m3/min，相對(duì)瓦斯排放量為1.91m3/t；采煤工作面最大絕對(duì)氣體排放量為1.55m3/min，掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)氣體排放量為0.29m3/min。識(shí)別級(jí)別為低瓦斯礦。2018年，礦井的絕對(duì)瓦斯排放為3.52m3/min，相對(duì)瓦斯排放為1.84m3/t；采煤工作面最大絕對(duì)氣體排放量為1.72m3/min，掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)氣體排放量為0.20m3/min。識(shí)別級(jí)別為低瓦斯礦。1.6.2煤塵爆炸性及煤的自燃傾向性在開(kāi)始開(kāi)采前，對(duì)該礦的煤塵基本性能進(jìn)行分析，火焰長(zhǎng)度為15m，可用于抑制40%的煤塵爆炸，在分析結(jié)果中顯示，該2號(hào)煤層有爆炸性危險(xiǎn)。該煤礦二號(hào)煤層的吸氧量為0.6600cm3/g，自燃傾向等級(jí)為Ⅱ。它的第二號(hào)煤層是自發(fā)性煤層。1.7礦井開(kāi)拓與開(kāi)采1.7.1開(kāi)拓與開(kāi)采方式神角煤礦目前采用斜井開(kāi)發(fā)方式，在礦山工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布置了主斜井，副斜井和回程豎井三個(gè)主軸。主斜井：主要分析對(duì)井下原煤進(jìn)行提升，同時(shí)兼做進(jìn)風(fēng)井。輔助斜井：對(duì)礦井的其余設(shè)備、材料等進(jìn)行提升，改斜井既可以做進(jìn)風(fēng)井也可以做出風(fēng)井?；仫L(fēng)井：負(fù)責(zé)整個(gè)礦業(yè)工作的回風(fēng)任務(wù)及兼做安全出口。根據(jù)開(kāi)拓方式，全井田初期共布置一個(gè)水平開(kāi)采2號(hào)煤層，水平標(biāo)高為+1010m。礦井服務(wù)年限為16.94a，其中2號(hào)煤層服務(wù)年限為8.20a。1.7.2采煤方法二號(hào)煤層采用綜采一次采全高采煤法，頂板采用全部垮落法管理。該礦井共有三個(gè)工作面，分為一個(gè)綜采工作面和兩個(gè)掘進(jìn)面，以確保礦山的生產(chǎn)能力和正常的生產(chǎn)順序。采礦比例為1：2。根據(jù)采掘工程平面圖，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(kāi)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[4]。

第2章瓦斯涌出量預(yù)測(cè)2.1煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)本次設(shè)計(jì)所依據(jù)的煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)取自“山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)神角煤業(yè)有限公司2號(hào)煤層瓦斯涌出量預(yù)測(cè)”。表2-12號(hào)煤層井下實(shí)測(cè)瓦斯含量結(jié)果（山西省煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心）煤層測(cè)定地點(diǎn)坐標(biāo)地面標(biāo)高（m）底板標(biāo)高（m）埋深（m）原煤瓦斯含量（m3/t）XY2號(hào)煤層2104回風(fēng)順槽200m處195081603900900156010255352.952104回風(fēng)順槽550m處195081603901250156510105553.022104皮帶順槽300m處195082753901080151510204952.542108回風(fēng)順槽口處195077003900700141010243862.132.2瓦斯涌出量預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)中涉及的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)內(nèi)容取自“山西鄉(xiāng)寧煤業(yè)集團(tuán)神教煤業(yè)有限公司二號(hào)煤層氣排放量預(yù)測(cè)”（山西煤業(yè)局綜合檢測(cè)中心，2011年11月）。2.2.1影響煤礦瓦斯排放的主要因素氣體排放主要與以下兩個(gè)因素有關(guān)：自然因素和采礦技術(shù)因素（1）煤層及圍巖瓦斯含量煤層（包括可開(kāi)采的和不可開(kāi)采的煤層）和圍巖中的瓦斯含量是決定氣體排放的因素。氣體含量越高，氣體排放量越大。（2）采礦規(guī)模對(duì)于礦山，采礦規(guī)模越大，礦山的絕對(duì)氣體排放量就越大，但就礦山的相對(duì)氣體排放而言，情況就更加復(fù)雜。如果煤礦通過(guò)改善采煤工藝和增加工作面的單位產(chǎn)量來(lái)增加產(chǎn)量，則相對(duì)氣體排放量將顯著降低，原因如下：首先，氣源的氣體排放與煤層氣無(wú)關(guān)。開(kāi)采面和產(chǎn)量增加時(shí)增加沒(méi)有明顯的增加；第二，隨著開(kāi)采速度的加快，相鄰層和開(kāi)采的煤中的殘留氣體量將增加。如果煤礦僅通過(guò)擴(kuò)大采礦規(guī)模來(lái)增加產(chǎn)量，則煤礦的相對(duì)瓦斯排放可能保持不變或增加。煤礦開(kāi)采方法的回收率越低，氣體排放量就越大，因?yàn)閾p失的煤炭中所含的大部分氣體仍會(huì)進(jìn)入巷道[1]。2.2.2瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)主要有兩種類型：一種是基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的礦井統(tǒng)計(jì)方法；另一種是基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的礦井統(tǒng)計(jì)方法。另一種是以煤層氣含量為基本參數(shù)的氣源預(yù)測(cè)方法。統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)方法是一種傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法?？梢愿鶕?jù)氣體排放統(tǒng)計(jì)定律估算預(yù)測(cè)區(qū)域的氣體排放量。源預(yù)測(cè)方法的原理是：根據(jù)瓦斯含量和礦井瓦斯涌出的源-匯關(guān)系，利用瓦斯涌出源的瓦斯涌出規(guī)律，結(jié)合煤層的產(chǎn)生條件和開(kāi)采技術(shù)條件，確定瓦斯涌出量。計(jì)算可以達(dá)到預(yù)測(cè)礦區(qū)和礦井瓦斯排放量的目的[2]。礦井瓦斯涌出源匯關(guān)系，見(jiàn)圖2-1。匯：礦井瓦斯涌出匯：礦井瓦斯涌出生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出源：已采采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出回采工作面瓦斯涌出掘進(jìn)工作面瓦斯涌出源：生產(chǎn)采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出源：開(kāi)采層瓦斯涌出源：鄰近層瓦斯涌出源：煤壁瓦斯涌出源：落煤瓦斯涌出圖2-1礦井瓦斯涌出源匯關(guān)系示意圖2.2.3預(yù)測(cè)條件（1）第一礦區(qū)第二煤層，平均煤層厚度為2.30m，年產(chǎn)量為0.90Mt/a。（2）二號(hào)煤層采用一次采全采的方法，頂板采用全部塌方管理。采煤工作面長(zhǎng)度為165m；開(kāi)采面的開(kāi)采率為95％。（3）瓦斯含量：根據(jù)開(kāi)發(fā)布局和瓦斯輪廓圖，第一礦區(qū)采煤工作面瓦斯含量為2.4m3/t。剩余量：取1.53m3/t2.2.4回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè) q采=式中：q采－回采工作面瓦斯涌出量，m3/tq1－開(kāi)采層瓦斯涌出量，m3/tq2－鄰近層瓦斯涌出量，m3/t（1）工作面開(kāi)采層瓦斯涌出量（包括圍巖） q1=式中：q1—開(kāi)采層瓦斯涌出量，m3/tk1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)。依據(jù)（AQ1018-2006）中附錄A：全部陷落法管理頂板，取=1.30k2—考慮工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，其值為工作面回采率的倒數(shù)，一采區(qū)回采工作面回采率按照0.95計(jì)算，取k2=1.05k3— k3=(L-2式中：L—工作面長(zhǎng)度；h—掘進(jìn)巷道預(yù)排等值寬度，m；依據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018-2006）附錄D中表D.1取值，h取14.2m；W0—Wc—煤的殘存瓦斯含量。[開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量計(jì)算，見(jiàn)表2-2。表2-2開(kāi)采層相對(duì)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)表

采區(qū)k1k2k3瓦斯含量（m3/t）殘存量（m3/t）相對(duì)涌出量（m3/t）一1.301.050.832.41.530.99（2）鄰近層瓦斯涌出量 q2=式中：q2—鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/tmi—第i個(gè)鄰近層厚度，mM—工作面采高，m；Woi—第i層的原始瓦斯含量，m3/tWci—第i鄰近層殘存瓦斯含量，m3/tμi—第i鄰近層瓦斯排放系數(shù)，取決于層間距離，可根據(jù)圖2-2查取。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（AQ1027-2006）附錄A中A.3，上鄰近層采動(dòng)影響范圍取60m，下鄰近層采動(dòng)影響范圍取30m。圖2-2鄰近層的瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線回采工作面鄰近層的瓦斯涌出量，見(jiàn)表2-3。表2-32號(hào)煤層各鄰近層瓦斯涌出量計(jì)算表煤層名稱煤厚采厚瓦斯含量殘存瓦斯含量距2號(hào)煤層的距離瓦斯排放率相對(duì)瓦斯涌出量備注mmm3/tm3/tm%m3/t1上0.552.401.537.43850.18上鄰近層11.072.401.533.99860.3522.302.302.401.53開(kāi)采層31.082.401.532.67800.33下鄰近層合計(jì)0.86（3）回采工作面瓦斯涌出量回采工作面的瓦斯涌出量[3]，見(jiàn)表2-4。表2-4回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果表采區(qū)瓦斯含量（m3/t）日產(chǎn)量（t/d）瓦斯涌出量開(kāi)采層（m3/t）鄰近層（m3/t）合計(jì)相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）一2.4025900.990.861.843.302.3工作面瓦斯來(lái)源分析根據(jù)回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果，工作面的瓦斯涌出量構(gòu)成結(jié)果，見(jiàn)表2-5。表2-5工作面瓦斯涌出量構(gòu)成預(yù)測(cè)結(jié)果表采區(qū)瓦斯涌出區(qū)域工作面涌出量開(kāi)采層鄰近層一瓦斯涌出量（m3/min）3.301.771.53所占比例（%）1005446開(kāi)采層瓦斯包括回采面落煤瓦斯涌出和采空區(qū)丟煤、圍巖瓦斯涌出，根據(jù)式（2-2）可知：落煤瓦斯涌出量為，采空區(qū)丟煤、圍巖瓦斯涌出量為。開(kāi)采層瓦斯涌出量構(gòu)成預(yù)測(cè)結(jié)果，見(jiàn)表2-6。表2-6開(kāi)采層瓦斯涌出構(gòu)成預(yù)測(cè)結(jié)果表采區(qū)瓦斯涌出區(qū)域開(kāi)采層開(kāi)采層落煤圍巖、丟煤（現(xiàn)采空區(qū)）一瓦斯涌出量（m3/min）1.771.300.47所占比例（%）1007327第3章瓦斯抽采方法的選擇3.1瓦斯抽采方法的選擇依據(jù)瓦斯的抽采方式應(yīng)與工作面的瓦斯充分聯(lián)系，充分分析煤層的各種因素及開(kāi)采的方式、布置方式等等，目前，主要的瓦斯抽采方法是：開(kāi)采層的瓦斯抽采，相鄰層的瓦斯抽采和采空區(qū)的瓦斯抽采。選擇特定的氣體排放方法時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：（1）所選的瓦斯抽放方法應(yīng)適合煤層的發(fā)生，礦井巷道布置，開(kāi)拓條件和開(kāi)采技術(shù)條件；（2）根據(jù)氣源和出水成分，應(yīng)盡量采用綜合抽氣方法，以提高抽氣效果（3）有利于減少豎井和巷道工程量，實(shí)現(xiàn)抽采巷道與采礦巷道的結(jié)合；（4）選擇的瓦斯抽放方法，應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護(hù)，提高瓦斯抽放效果，降低抽放費(fèi)用；（5）選擇的提取方法應(yīng)有利于提取項(xiàng)目的建設(shè)，提取管線的鋪設(shè)和提取時(shí)間的增加[6]。3.2瓦斯抽采方法的確定根據(jù)瓦斯抽采的必要性分析可知，神角煤業(yè)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，回采工作面上隅角瓦斯控制難度較大。因此，本次設(shè)計(jì)只考慮回采工作面上隅角瓦斯抽采。目前，上隅角瓦斯的治理措施主要有高、低位裂隙鉆孔、高抽巷、采空區(qū)埋管、插管等方法。見(jiàn)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)抽采量大，抽采量穩(wěn)定；管理方便；管路敷設(shè)距離短。在工作面回風(fēng)順槽直接施工鉆場(chǎng)進(jìn)行打孔可根據(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。管理方便。不受工作面接續(xù)影響。無(wú)需施工巷道，資金投入小。續(xù)表3-1抽采方法技術(shù)對(duì)比表缺點(diǎn)需施工巖石巷道，施工成本高，施工周期長(zhǎng)。神角煤業(yè)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)。打孔成本高，施工周期長(zhǎng)。神角煤業(yè)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)。鉆孔布置在煤層中，鉆孔有效長(zhǎng)度短。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。抽采管路需要進(jìn)行回撤。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-880進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)研究，根據(jù)成果確定巷道施工880鉆孔施工-煤柱損失-方案二：高位鉆孔抽采埋管-180進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)研究，根據(jù)成果確定巷道施工45鉆孔施工135煤柱損失-方案三：采空區(qū)插管抽采插管9090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。3.3采空區(qū)抽采瓦斯3.3.1插管抽采方法（日常抽采方法）由于當(dāng)前采空區(qū)連接到工作面的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，因此在通風(fēng)壓力差的作用下，當(dāng)前采空區(qū)中的氣體流入工作面并通過(guò)回流氣流排出。這可能會(huì)導(dǎo)致工作面上的轉(zhuǎn)角或回流氣流超出極限，尤其是在屋頂?shù)鋾r(shí)，在采空區(qū)突然產(chǎn)生大量氣體，對(duì)生產(chǎn)構(gòu)成極大威脅。為了確保采礦過(guò)程中的安全生產(chǎn)并且上角處的氣體不超過(guò)限制，此設(shè)計(jì)使用插管將采空區(qū)中的氣體抽取出來(lái)。負(fù)壓區(qū)域主要形成在工作面的角采空區(qū)中，從而使該區(qū)域中積聚的高濃度氣體從排水管道中排出，從而減少了該區(qū)域中氣體向上角的擴(kuò)散并防止了上部角落氣體累積超限，抽采示意圖，見(jiàn)圖3-1。圖3-1采空區(qū)插管抽采瓦斯示意圖3.3.2埋管、高位鉆孔抽采方法（瓦斯涌出異常時(shí)使用）考慮頂板周期來(lái)壓等情況出現(xiàn)瓦斯涌出異常增大的情況，插管抽采方法解決不了上隅角瓦斯問(wèn)題時(shí)，改用埋管、高位鉆孔抽采方法，確保工作面瓦斯安全、高效治理。埋管抽采方法、高位鉆孔抽采方法見(jiàn)圖3-2、3-3[7]。圖3-2采空區(qū)埋管抽采瓦斯示意圖圖3-3采空區(qū)高位鉆孔抽采瓦斯示意圖3.3.3現(xiàn)采空區(qū)抽采防滅火措施使用目前的采空區(qū)抽采時(shí)，應(yīng)注意采空區(qū)著火問(wèn)題，必須加強(qiáng)防火預(yù)報(bào)和防火措施。在開(kāi)采工作面期間，使用束管監(jiān)控系統(tǒng)，通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)和抽氣監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)著火的風(fēng)險(xiǎn)。礦山可以邀請(qǐng)有關(guān)資質(zhì)單位進(jìn)行特殊的滅火和滅火設(shè)計(jì)[8]。（1）束管監(jiān)控根據(jù)指示氣體的類型，濃度和變化，確定留在采空區(qū)中的煤的自燃狀態(tài)，確定采空區(qū)的氧化區(qū)，自燃區(qū)和窒息區(qū)的范圍，并大致確定采空區(qū)的范圍。高溫區(qū)域根據(jù)氣體濃度梯度變化，以便采取措施。（2）防滅火措施利用礦井現(xiàn)有的防滅火措施，包括噴灑阻化劑、注黃泥漿等。3.4抽采瓦斯效果預(yù)計(jì)（1）抽采量預(yù)計(jì)根據(jù)2.3節(jié)工作面瓦斯來(lái)源分析，現(xiàn)采空區(qū)瓦斯涌出量為圍巖、丟煤與鄰近層采空區(qū)瓦斯之和，0.47+1.53=2m3/min。神角煤業(yè)采用采空區(qū)插管抽放的方法抽采回采工作面現(xiàn)采空區(qū)瓦斯，采空區(qū)插管抽放抽采率為60%左右，瓦斯抽采量為1.20m3/min。（2）瓦斯抽采量礦井設(shè)計(jì)年抽采瓦斯量計(jì)算式為： Qa=式中：Qa——礦井設(shè)計(jì)年抽采瓦斯量，Mm3/dQd——礦井設(shè)計(jì)每日抽采瓦斯量瓦斯排放量預(yù)測(cè)，通風(fēng)量，所選瓦斯提取方法和提取率等確定）Mm3/d；N-礦山設(shè)計(jì)年的工作日數(shù)礦井實(shí)際年抽采瓦斯量為：Qa=1.20×1440×365/1000000=0.63Mm3/d（3）工作面瓦斯抽采率計(jì)算公式： μ=100qcq式中：μ—工作面瓦斯抽采率，%；qc—工作面瓦斯抽采量，m3/minqf—工作面風(fēng)排瓦斯量，m3/min神角煤業(yè)回采工作面預(yù)測(cè)最大瓦斯涌出量為3.30m3/min左右，回采面瓦斯抽采量為1.20m3/min左右，回采面瓦斯抽采率約為36%左右。神角煤是一種低瓦斯礦，未滿足《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的建立瓦斯抽采系統(tǒng)的條件。但是，采煤工作面采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，在采煤過(guò)程中，工作面的上角容易發(fā)生瓦斯超限。為了解決局部瓦斯問(wèn)題，應(yīng)做好瓦斯防治工作，確保工作面安全開(kāi)采。神角煤業(yè)決定采取瓦斯抽采措施，建立抽采系統(tǒng)。（4）回采工作面配風(fēng)量神角煤業(yè)回采工作面預(yù)測(cè)最大瓦斯涌出量為3.30m3/min，抽采瓦斯量為1.20m3/min，則回采工作面的風(fēng)排瓦斯量為2.10m3/min?；夭晒ぷ髅孀畲笮栾L(fēng)量可按式3-3計(jì)算： Q0=式中：Qo—回采工作面風(fēng)排瓦斯所需風(fēng)量，m3/minQ—回采工作面風(fēng)排瓦斯量，m3/min；K—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，回采工作面取1.3；（5）回風(fēng)巷瓦斯排放口配風(fēng)量神角煤業(yè)井下移動(dòng)瓦斯抽采泵站管路有1.20m3/min的瓦斯抽出，需在一采區(qū)回風(fēng)巷瓦斯排放口排放；同時(shí)一采區(qū)回風(fēng)巷的風(fēng)排瓦斯量為2.10m3/min。根據(jù)煤礦安全規(guī)程的要求，為安全起見(jiàn)，瓦斯排放口至少需配風(fēng)量為800m3/min。3.5建立抽采系統(tǒng)的類型神角煤業(yè)建立井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)解決一采區(qū)工作面（上隅角）瓦斯問(wèn)題，服務(wù)范圍為一采區(qū)工作面。抽采系統(tǒng)應(yīng)布置在回風(fēng)大巷與軌道大巷之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)。3.6抽采檢測(cè)儀表井下抽采瓦斯主要檢測(cè)儀器、儀表包括孔板流量計(jì)、U型水柱計(jì)（汞柱計(jì)）、瓦斯?jié)舛葯z定器和高負(fù)壓取樣器等[9]。

第4章抽采管徑阻力計(jì)算4.1抽出管路布置及選型4.1.1瓦斯抽采管路系統(tǒng)的選擇原則排水管道系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地下巷道的布置，排水場(chǎng)地的分布和礦山的發(fā)展計(jì)劃等因素來(lái)確定，以避免或減少主管道系統(tǒng)的頻繁更換，以確保便利。管道運(yùn)輸，安裝和維護(hù)原則上應(yīng)遵循以下規(guī)定：（1）盡量避開(kāi)繁忙的運(yùn)輸通道，最好避開(kāi)回風(fēng)通道；如果鋪設(shè)在主運(yùn)輸車道上，人行道上的安裝高度不小于1.8m，并固定在車道壁上，則距車道壁的距離應(yīng)符合維護(hù)要求；排氣管配件的外邊緣應(yīng)距車道壁不小于0.1m。（2）當(dāng)管道發(fā)生故障時(shí)，管道中的氣體不得流入開(kāi)采面，機(jī)房或機(jī)電室。（3）抽水管道的地下建筑（構(gòu)筑物）與設(shè)施之間的間距應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)總體工業(yè)設(shè)計(jì)方案》的有關(guān)規(guī)定。（4）排氣管道的直徑應(yīng)根據(jù)最大流量分節(jié)計(jì)算，并應(yīng)與排氣設(shè)備的容量相適應(yīng)。抽氣系統(tǒng)的管道余量可占10％。（5）抽水管道系統(tǒng)中必須安裝調(diào)節(jié)，控制，測(cè)量和防回風(fēng)裝置[10]。4.1.2瓦斯抽采管徑選擇為了便于描述，從地下抽水孔或管道到抽水站的抽水管道稱為負(fù)壓管道，從抽水站到排污口的抽水管道稱為正壓管道。抽采管徑一般采用下式計(jì)算： D=0.1457(Q/V)×1/2 4-1式中：D—抽采瓦斯管內(nèi)徑，m；Q—瓦斯管中混合瓦斯流量，m3/min；V—瓦斯管中混合瓦斯平均流速，一般V=5～12m/s。依據(jù)工作面的瓦斯抽采量預(yù)計(jì)結(jié)果，按上式計(jì)算并留有一定余量。神角煤業(yè)瓦斯抽采管路管徑選擇，見(jiàn)表4-1。表4-1抽采管徑選擇

類別抽采純量（m3/min）瓦斯?jié)舛龋?）備用系數(shù)混合流量（m3/min）平均流速（m/s）計(jì)算管徑（mm）選擇管徑（mm）壁厚（mm）材質(zhì)續(xù)表4-1抽采管徑選擇負(fù)壓順槽支管路1.2031.33593504265焊縫鋼管（1.0MPa）負(fù)壓硐室主管路1.2031.33583714265焊縫鋼管（1.0MPa）正壓主管路1.2031.33583714265焊縫鋼管（1.0MPa）4.1.3瓦斯管的連接方式此次設(shè)計(jì)，抽采主、支管路選用焊縫鋼管，采用配套法蘭連接。4.1.4管路敷設(shè)及附屬裝置（1）井下管路敷設(shè)要求對(duì)排水瓦斯有以下要求煤礦管道：①燃?xì)夤艿琅浼?yīng)采取防腐和防腐措施；②傾斜巷道的煤氣管道應(yīng)予以?shī)A緊，以將管道固定在巷道支架上，以免打滑。③管道鋪設(shè)應(yīng)平直，盡量避免急劇彎曲。④主運(yùn)輸通道的輸氣管道高度不小于1.8m；⑤鋪設(shè)管道時(shí)，應(yīng)考慮流動(dòng)水的坡度，并應(yīng)盡量保持坡度一致，以免高低波動(dòng)，并在低洼處安裝排水裝置；⑥應(yīng)對(duì)新鋪設(shè)的管道進(jìn)行氣密性測(cè)試。（2）井下管路安裝神角煤業(yè)抽采支管路采用井字架支撐敷設(shè)，每根管路支撐井字架，離地高度大于300mm。（3）附屬裝置①閥門：選擇用于設(shè)計(jì)的閥是蝶形閥。②應(yīng)在主管上安裝壓力表，以便經(jīng)常觀察抽氣管內(nèi)的壓力。③測(cè)量裝置安裝和使用要求如下：（1）安裝節(jié)流板時(shí)，節(jié)流板的節(jié)流孔必須與管道同心，其端面垂直于管道軸線，偏心度應(yīng)小于1-2％；（2）將兩個(gè)直徑為6mm的壓力測(cè)量噴嘴和一個(gè)銅管材料以0.5D（管徑）的形式預(yù)先焊接在孔板的前面（根據(jù)空氣流動(dòng)的方向，下同），并在D處焊接。（3）使用孔板一年后，應(yīng)校正孔板以減少測(cè)量誤差[11]。抽采瓦斯管路計(jì)量裝置安裝詳見(jiàn)圖4-1。圖4-1瓦斯抽采流量、負(fù)壓、濃度等參數(shù)測(cè)定示意圖④放水裝置有多種類型的排水裝置。根據(jù)神角煤業(yè)瓦斯抽采的實(shí)際情況，抽水管道中積聚的水主要是冷凝水。抽采瓦斯管路放水裝置安裝詳見(jiàn)圖4-2。圖4-2放水器與抽采管路連接圖4.2抽采設(shè)備布置及選型4.2.1選型原則（1）氣泵的流量必須滿足礦井排水過(guò)程中最大抽氣量的要求；（2）氣泵的負(fù)壓可以克服管道系統(tǒng)的最大阻力；（3）具有良好的真空度；（4）裝有電機(jī)的抽氣設(shè)備必須防爆。4.2.2抽采泵流量計(jì)算瓦斯抽采泵流量必須滿足抽采系統(tǒng)最大抽采量的需要。 Q泵=100×式中：Q泵=—瓦抽采泵的額定流量，m3Qz—礦井瓦斯抽采總量（純量），m3/minX—礦井瓦斯抽采濃度，%；K—備用系數(shù)，取1.2~2；μ—瓦斯抽采泵的抽采效率。計(jì)算抽采泵所需的額定流量見(jiàn)表4-2。表4-2低負(fù)壓系統(tǒng)抽采泵流量計(jì)算表設(shè)計(jì)抽采量（m3/min）抽采濃度（%）機(jī)械效率（%）備用系數(shù)抽采泵設(shè)計(jì)流量（m3/min）1.203.008021004.2.3瓦斯抽采泵壓力計(jì)算 H泵=式中：H泵—瓦斯抽采壓力，PaH總—抽采系統(tǒng)管網(wǎng)總阻力，PaH孔—采空區(qū)插管抽采時(shí)管口必須造成的負(fù)壓，采空區(qū)瓦斯抽采取6700PaH正—瓦斯泵出口正壓，取5000PaK—壓力備用系數(shù)，可取1.2～1.8。按上式計(jì)算抽采瓦斯泵的總阻力：（1）摩擦阻力計(jì)算：表4-3摩擦阻力計(jì)算表管路名稱ρ（kg/m3）Q（m3/h）ν0（m2/s）d（mm）C（%）L（m）進(jìn)氣端壓力（Pa）氣壓（Pa）氣體溫度（℃）H（Pa）順槽干管1.275731200.00001511416315008348575991257494硐室主管1.275731200.00001511416380759917588625105主管正壓段1.275731200.0000151141635086215861572558（2）系統(tǒng)負(fù)壓段阻力計(jì)算：表4-4系統(tǒng)負(fù)壓段阻力計(jì)算表管路名稱摩擦阻力（Pa）局部阻力系數(shù)局部阻力（Pa）總阻力Pa）管口負(fù)壓6700負(fù)壓段主管74940.1511248618負(fù)壓段管路總阻力15318（3）系統(tǒng)正壓段阻力計(jì)算：表4-5系統(tǒng)正壓段阻力計(jì)算表管路名稱摩擦阻力（Pa）局部阻力系數(shù)局部阻力（Pa）總阻力（Pa）管口正壓5000正壓段主管580.15967正壓段管路總阻力5067（4）系統(tǒng)抽采系統(tǒng)總壓力計(jì)算：表4-6系統(tǒng)抽采系統(tǒng)總壓力計(jì)算表負(fù)壓段管路最大阻力損失Hr（Pa）出口側(cè)管路阻力損失Hc（Pa）壓力富余系數(shù)抽采系統(tǒng)壓力H（Pa）5067153181.4285384.2.4瓦斯泵真空計(jì)算（1）抽采泵真空度計(jì)算 I=100(H/Pd)式中I—抽采泵真空度（%）；H—抽采系統(tǒng)壓力（Pa）；Pd—抽采泵站的大氣壓力（Pa表4-7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（%）285389018532（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： pg=p式中：Pg—抽采泵工況壓力（PaPd—抽采泵站的大氣壓力（Pa表4-8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）285389018561647

第5章瓦斯抽采泵選型5.1瓦斯泵選型根據(jù)泵的選擇原理以及先前計(jì)算出的氣泵所需的泵流量（Q泵），泵壓力（H泵）和真空度（i），考慮到地下瓦斯抽采管網(wǎng)較長(zhǎng)，阻力損失大型時(shí)，宜選擇水環(huán)式真空泵[12]。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定泵的類型。由于目前中國(guó)的水環(huán)式真空泵的特性曲線表示的是不同吸入壓力下的流量，因此必須將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的抽氣流量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的絕對(duì)壓力（工作壓力）下的流量。用下式換算： Q標(biāo)=式中：Q標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯抽采量，m3/minQ測(cè)——測(cè)得的瓦斯抽采量，m3／minP——測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)壓力，kPa；T1——測(cè)定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對(duì)溫度，K T1=t+273t——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，101.325KPaT標(biāo)——標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)溫度，（273）K由上述公式計(jì)算，見(jiàn)表5-1。表5-1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（kPa）標(biāo)態(tài)絕對(duì)溫度（K）工況絕對(duì)壓力（kPa）工況絕對(duì)溫度（K）工況抽采量（m3/min）100101.32527362298178抽氣泵可以選擇ZWY210-250地下移動(dòng)式抽氣泵。當(dāng)轉(zhuǎn)速為340r/min，可以滿足抽氣的需要。排水室是根據(jù)安裝兩臺(tái)氣泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用和維護(hù)而設(shè)計(jì)的。抽采泵性能規(guī)格，見(jiàn)表5-2表5-2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ZWY210-2501902003407.8~17.4ZWY210-250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(jiàn)表5-11。表5-3BQW15-15-2.2型潛水泵性能規(guī)格表型號(hào)揚(yáng)程（m）流量（m3/h）功率（kw）BQW15-15-2.215152.2圖5-4ZWY210-250型井下移動(dòng)瓦斯抽采泵站抽氣速率、軸功率曲線5.2瓦斯抽采泵站主要附屬設(shè)施除了輔助設(shè)備，例如管道系統(tǒng)的控制閥，壓力測(cè)量噴嘴，孔板流量計(jì)和負(fù)壓排水口外，抽氣泵站還應(yīng)配備以下輔助設(shè)施：（1）在抽氣室內(nèi)裝有沙箱，滅火器和其他滅火工具。（2）在抽水管道正壓端的低洼處應(yīng)安裝正壓排水器，在抽水管道負(fù)壓端的低洼處應(yīng)安裝負(fù)壓排水器。（3）在泵站的抽氣管道（入口和入口）上配置控制閥，壓力測(cè)量噴嘴和孔板流量計(jì)，以測(cè)量和測(cè)量抽氣系統(tǒng)。（4）泵站使用BQW15-15-2.2潛水泵向ZWY210-250地下煤礦移動(dòng)式抽氣站供應(yīng)水環(huán)真空泵的工作水和冷卻軸溫度。該設(shè)計(jì)使用2臺(tái)潛水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)進(jìn)行備件和檢修。（5）由于神角煤業(yè)的水質(zhì)較硬，軟水器的水處理能力為5立方米/小時(shí)。軟水器安裝在游泳池的輔助水管一側(cè)。有關(guān)安裝結(jié)構(gòu)。（6）除U型管水柱儀，U型管汞柱儀，氣體檢測(cè)儀，氣壓計(jì)及其他檢測(cè)儀器外，泵站還應(yīng)配備氣體泵站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并建立一個(gè)測(cè)試變電站。監(jiān)控抽氣真空泵的供水和抽氣泵的軸溫，還監(jiān)控抽氣的濃度，負(fù)壓和流量。礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的制造商提供了用于氣泵站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝[13]。（7）抽氣室內(nèi)裝有防爆燈和按鈕。5.3抽采管路、設(shè)備的安裝要求提取管道的輔助設(shè)備和設(shè)施的安裝應(yīng)滿足以下要求：（1）主管應(yīng)安裝氣體測(cè)量裝置；（2）低洼處，溫度驟變和沿管道的適當(dāng)距離處安裝排水管；（3）在傾斜巷道中，管道應(yīng)設(shè)有防滑卡，其間距可根據(jù)巷道的坡度確定。對(duì)于低于28°的傾斜巷道，間距通常為15m-20m；（4）抽氣管道應(yīng)具有良好的氣密性，并采取措施防止腐蝕，粉碎和起電；（5）必須對(duì)排放氣體管道進(jìn)行防腐處理，并在外部設(shè)置警示標(biāo)志[14]。5.4瓦斯抽采泵站抽氣室位于第一采礦區(qū)域中的回風(fēng)通道和軌道通道之間的連接通道中。主要設(shè)備為兩臺(tái)ZWY210-250地下煤礦移動(dòng)式抽氣泵，水環(huán)式真空泵配備有電動(dòng)機(jī)，減壓器，氣水分離器，管道，控制閥和循環(huán)管。壓力自動(dòng)飲水機(jī)，冷卻循環(huán)水泵，計(jì)量檢測(cè)裝置等瓦斯抽采硐室主要設(shè)備詳細(xì)布置圖，見(jiàn)圖5-4。圖5-4瓦斯抽采硐室主要設(shè)備布置圖第6章結(jié)論本文對(duì)山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)神角煤業(yè)有限公司（以下簡(jiǎn)稱神角煤業(yè)）井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先通過(guò)對(duì)神角煤業(yè)的基本情況進(jìn)行調(diào)研，明確該煤業(yè)的基本概況，包括礦井的地理位置、交通、位置、自然地理等信息。計(jì)算其瓦斯涌出量、抽采管徑阻力等，確定該礦井的礦井抽采方法，抽采泵的選型，并得到以下結(jié)論（1）根據(jù)瓦斯來(lái)源分析，神角礦井采用采空區(qū)插管抽放的方法抽采回采工作面現(xiàn)采空區(qū)瓦斯，并建立井下移動(dòng)抽采系統(tǒng)，解決一采區(qū)工作面瓦斯問(wèn)題。（2）根據(jù)計(jì)算確認(rèn)瓦斯管的連接方式抽采主、支管路選用焊縫鋼管，采用配套法蘭連接。（3）根據(jù)抽采泵選型原則及對(duì)瓦斯所需流量、泵壓力和真空度的計(jì)算，本次設(shè)計(jì)采用水環(huán)式真空泵，抽采泵可選擇ZWY210-250型井下移動(dòng)抽采泵。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯的流程介紹畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯是答辯委員會(huì)成員和學(xué)生面對(duì)面的交流，是評(píng)價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的重要形式之一，是對(duì)已完成的論文、設(shè)計(jì)的最后審核、檢驗(yàn)，也是對(duì)學(xué)生學(xué)術(shù)水平和研究能力的綜合考核。下面我們就為大家介紹一下畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯的流程有哪些？（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯組織學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告書(shū)后，學(xué)院各系部要組織相關(guān)專業(yè)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行答辯，檢查學(xué)生是否達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的基本要求。為確保畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯工作的有序進(jìn)行，必須有計(jì)劃地精心策劃和組織好論文答辯的各個(gè)環(huán)節(jié)。①成立答辯委員會(huì)。在系部主任的領(lǐng)導(dǎo)下，成立各系部畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)，成員5~7人，包括系部主任、教研室主任、專業(yè)教授和部分指導(dǎo)教師。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯工作由各系部答辯委員會(huì)組織并主持。根據(jù)需要答辯委員會(huì)可決定組成若干答辯小組，答辯小組由3~5人組成，設(shè)組長(zhǎng)1人，秘書(shū)1人。各答辯小組具體負(fù)責(zé)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯工作。答辯委員會(huì)及答辯小組成員必須由講師或講師以上職稱的人員（或相當(dāng)職稱的科技人員）擔(dān)任。②布置答辯場(chǎng)地，營(yíng)造良好氛圍畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文答辯是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是師生之間交流的-種形式，因此答辯場(chǎng)地及其設(shè)施的布置既要嚴(yán)肅莊重、格式醒目。對(duì)答辯人員的座次、儀表、距離、答辯材料的準(zhǔn)備等安排要準(zhǔn)確、到位、合理、規(guī)范。③規(guī)范答辯程序，明確答辯內(nèi)容答辯程序應(yīng)當(dāng)包括答辯前答辯組織的成立及人員分工、答辯的出題、答辯的提問(wèn)、學(xué)生的解答內(nèi)容的記錄、成績(jī)的評(píng)定、答辯工作總結(jié)等方面。規(guī)范化、制度化的答辯程序安排，對(duì)保證答辯工作的順利、有序進(jìn)行具有重要的保障作用。在答辯過(guò)程中，教師的活動(dòng)內(nèi)容主要包括，聽(tīng)取學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的陳述，提出具有針對(duì)性的答辯問(wèn)題；在學(xué)生的答辯回答后適當(dāng)進(jìn)行詢問(wèn)和交流；對(duì)學(xué)生答辯作簡(jiǎn)要的點(diǎn)評(píng)；最后經(jīng)過(guò)討論，給出答辯成績(jī)。學(xué)生的活動(dòng)內(nèi)容主要包括，對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行介紹；對(duì)答辯老師提出的問(wèn)題進(jìn)行思考與回答；適當(dāng)?shù)嘏c答辯老師進(jìn)行溝通與探討。④明確答辯要求，完善答辯材料無(wú)論是教師，還是學(xué)生，都應(yīng)該明確把握好答辯的要求。答辯組織者要召開(kāi)答辯動(dòng)員會(huì)，明確