回采工作面瓦斯抽放设计.docx
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回采工作面瓦斯抽放设计
贵州众一金彩黔矿业有限责任公司
××回采工作面
瓦斯抽采设计
编制人：
审核：
总工程师：
编制时间：
2014年8月24日
序号
项目或专业
姓名
所属单位
现任职务
备注
1
编制人员
2
3
评审人员
4
5
6
7
评审组长
评审意见：
××回采工作面瓦斯抽采设计
第一章概况
一、工作面情况
二、矿井和工作面通风情况
三、矿井安全监测监控系统
四、瓦斯抽放系统
第二章工作面瓦斯涌出量预计
（××工作面瓦斯来源只要有本煤层、邻近煤层（含围岩）的瓦斯。
××工作面瓦斯涌出量预测方法采取分源预测法）
一、××工作面回采期间瓦斯涌出量：
根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018—2006）计算：
××工作面回采期间绝对瓦斯涌出量预测
Q采=Q1+Q2
式中：
Q采—回采工作面相对瓦斯涌出量，m³/t
Q1—开采层相对瓦斯涌出量，m³/t
Q2—邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t
二、开采层瓦斯涌出量计算
按照AQ1018—2006标准附录A按下式计算：
Q1=K1×K2×K3×（WO-WC）m/M
式中：
Q1---开采煤层（包括围岩）瓦斯涌出量，m³/t；
K1---围岩瓦斯涌出系数，取1.30；
K2---工作面丢煤瓦斯涌出系数，K2=1/η，η为工作面回采率，95%；
K3---分区内准备巷道预排瓦斯对开采层煤体瓦斯涌出的影响系数。
采用长壁后退式回采时，K3按下式确定：
K3=（L-2h）/L=0.84;
L—工作面长度，150m；
h—巷道瓦斯排放带宽度，12m；
Wo—煤的原始瓦斯含量，m³/t；
Wc—煤的残存瓦斯含量，m³/t；
各煤层残存瓦斯含量见下表。
煤层残存瓦斯含量
煤层编号
Af（%）
Wf（%）
Wc6
Wc
三、邻近层相对瓦斯涌出量计算
q2=Σ（Woi-Wci）×
×ηi
式中：
q2—邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t；
Mi—第i个邻近层煤层厚度，m。
M—工作面采高，m。
Ηi—第i个邻近层瓦斯排放率，%，参照AQ1018—2006标准附录D选取。
××回采期间工作面瓦斯涌出量表
煤层
K1
K2
K3
与开采层间距（m）
η%
煤层厚度（m）
采高（m）
煤层瓦斯含量wo（m³/t）
残余瓦斯含量wc（m³/t）
瓦斯相对涌出量（m³/t）
乘瓦斯涌出不均衡系数
开采层
M16
上邻煤层
M6
下邻煤层
M21
M23
M27
合计
第三章××回采工作面瓦斯抽采设计
一、××工作面瓦斯抽采方案
（一）瓦斯抽采方法选择
工作面掘进期间是否：
采用迎头抽放顺层瓦斯
回采区域治理是否：
选用本煤层施工钻孔预抽回采区域煤层瓦斯，及采空区埋管抽放瓦斯。
（二）瓦斯抽采系统布置
工作面本煤层瓦斯抽采系统：
高负压
工作面采空区埋管瓦斯抽采系统：
低负压
工作面采空区高位钻孔抽采系统：
一般用高负压，少部分用低负压。
第四章瓦斯抽采方法
（一）本煤层瓦斯抽采方法
（二）高负压本煤层瓦斯抽采管路选择
（1）管径的选择
瓦斯管内气体流速，一般取5～10m/s，本次流速取8m/s，管道直径按下式计算。
D=0.1457（Q/V）1/2
式中：
D---抽放瓦斯管内径，单位m；
Q---瓦斯管中混合瓦斯流量，取13m³/min；
V---瓦斯管内的气体流速，取8m/s；
0.1457---修正系数。
（2）管路壁厚验算
A=Pmax×D/2Pn
式中：
A---管道壁厚，cm；
Pmax---管道最大工作压力，取0.04MPa；
Pn---管道允许压力，取0.8MPa；
D---抽放瓦斯管内径，取15cm。
2、瓦斯抽采管路阻力计算
（1）管道系统阻力计算
Hf=9.81Q2×V×L/（K×D5）
式中：
Hf---管道摩擦阻力，单位为Pa；
Q---管内气体流量，单位为m³/h，取13m³/min；
V---混合瓦斯对空气的相对比重，取0.889；
L---管道长度，该路线φ150mm管道约为420m；
K---与管径有关系数，取0.71；
D---管道内径，取15cm。
（2）管道局部阻力，一般按管道摩擦损失的10%～20%计算，取20%。
管道局部阻力为：
H=Hf×20%
管道总阻力为：
H=Hf+H
3、瓦斯抽采系统所需负压
瓦斯泵的压力除了克服管道摩擦阻力与局部阻力损失外，还必须有一部分做为抽采处的负压，所以瓦斯抽采需要的负压为：
H=1.2（ΣHf+Hd）
式中：
1.2为瓦斯泵备用系数
H---抽采瓦斯泵的负压，Pa
ΣHf---管道阻力和，Pa
Hd---要求钻孔口的负压，取13000Pa
（四）采空区低负压埋管
每隔12米分别安装三通一个
1、瓦斯抽采管路选择
（1）管径的选择
瓦斯管内气体流速，一般取5～20m/s，本次流速取20m/s，管道直径按下式计算。
D=0.1457（Q/V）1/2
式中：
D---抽放瓦斯管内径，单位m；
Q---瓦斯管中混合瓦斯流量，取20m³/min；
V---瓦斯管内的气体流速，取12m/s；
0.1457---修正系数。
（2）管路壁厚验算
A=Pmax×D/2Pn
式中：
A---管道壁厚，cm；
Pmax---管道最大工作压力，取0.04MPa；
Pn---管道允许压力，取0.8MPa；
D---抽放瓦斯管内径，取25cm。
2、瓦斯抽采管路阻力计算
（1）管道系统阻力计算
Hf=9.81Q2×V×L/（K×D5）
式中：
Hf---管道摩擦阻力，单位为Pa；
Q---管内气体流量，单位为m³/h，取20m³/min；
V---混合瓦斯对空气的相对比重，取0.889；
L---管道长度，该线路φ250mm管道约为420m；
K---与管径有关系数，取0.71；
D---管道内径，取25cm。
（管道局部阻力，一般按管道摩擦损失的10%～20%计算，取20%。
管道局部阻力为H=Hf×20%
管道总阻力为：
H=Hf+H
3、瓦斯抽采系统所需负压
瓦斯泵的压力除了克服管道摩擦阻力与局部阻力损失外，还必须有一部分做为抽采处的负压，所以瓦斯抽采需要的负压力为：
H=1.2（ΣHf+Hd）
1.2为瓦斯泵备用系数
H---抽采瓦斯泵的负压，Pa
ΣHf---管道阻力和，Pa
Hd---要求负压，不大于取4000Pa
第五章瓦斯抽采系统安装拆除安全技术措施
第六章瓦斯抽采泵站运行安全技术措施
三、其它未及之处严格按《煤矿安全规程》、《操作规程》等执行。
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