范文一:矿井瓦斯抽放规范
矿井瓦斯抽放系统标准 1 建立瓦斯抽放系统的标准
1.1 凡有下列情况之一的矿井~必须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下临时瓦斯抽放系统:
31.1.1 一个采煤工作面瓦斯涌出量大于5m,min或一个掘进工作面瓦斯涌出量
3大于3m/min~用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
1.1.2 矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的,
3—大于或等于40m,min,
3—年产量1.0,1.5Mt的矿井~大于30 m,min,
3—年产量0.6,1.0Mt的矿井~大于25 m,min,
3—年产量0.4,0.6Mt的矿井~大于20 m,min,
3—年产量小于或等于0.4Mt的矿井~大于15 m,min。
1.1.3 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
1.2 凡符合1.1条件~并同时具备下列两个条件的矿井~应建立地面永久抽放系统:
3—瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2 m,min以上,
—瓦斯资源可靠~储量丰富~预计瓦斯抽放服务年限在5年以上。 1.3 新建瓦斯抽放系统的矿井~必须具有相关资质的专业机构进行可行性论证~由企业技术负责人组织瓦斯抽放工程设计。
1.4 新建或改扩建扩建~根据地质报告提供的瓦斯资源或参照临近扩建参数而达到第1.1条条件时~必须将瓦斯抽放工程纳入矿井设计中~但设计所依据的瓦斯参数必须经具有相关资质的专业机构进行可行性论证。
2 瓦斯抽放工程设计标准
2.1瓦斯抽放工程设计内容
—矿井概况:煤层赋存条件、矿井煤炭储量、生产能力、巷道布置、采煤方法及通风状况,
—瓦斯基础数据:瓦斯等级鉴定、矿井瓦斯涌出量、煤层瓦斯压力、含量、矿井瓦斯涌出量及可抽量、煤层透气性系数与钻孔瓦斯流量及其衰减系数,
抽放方法:钻孔,巷道,布置与抽放工艺参数, —
—抽放设备:抽放泵、管路系统、监测及安全装置,
—泵站建筑:泵房、供电系统、电控设备、供水系统及软化水装置、采暖、避雷系统,
—瓦斯利用:利用方式和利用量、资金概算,
—设计文件:设计说明书、设备与器材清册、资金概算、相关图纸。 2.2 瓦斯抽放工程设计的一般规定
2.2.1 瓦斯抽放工程设计应体现安全第一、技术经济合理原则~因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料。
2.2.2 新建矿井瓦斯抽放工程设计应以批准的精查地质报告为依据~并参照临近或条件类似生产矿井的瓦斯资料,改,扩,建及生产矿井应以本矿地质、瓦斯资料为依据。
2.2.4 瓦斯抽放泵站的建设方式~应经技术经济比较确定。一般情况下~地面抽放泵站宜采用集中建站方式。当有下列情况之一时~可采用分散建站方式:
—分区开拓或分期建设的大型矿井~集中建站技术经济不合理,
—矿井瓦斯抽放量较大且瓦斯利用点分散,
—一套瓦斯抽放系统难以满足要求。
2.2.5 分期建设、分期投产的矿井~瓦斯抽放工程可一次设计~分期建设、分期投抽。
2.2.6 瓦斯抽放工程设计应进行矿井瓦斯资源的评价。
3 地面永久瓦斯抽放系统
3.1 地面抽放泵站和抽放设备标准
3.1.1抽放泵站的位置
—设在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带~应避开滑坡、溶洞、断层破碎带及塌陷区等,
—宜设在回风工业广场内~站房距井口和主要建筑物及居民区不得小于50m,
—站房及站房周围20m范围内严禁有明火,禁止堆积易燃物。
—站房应建在靠近公路和有水源的地方,
—站房应考虑进、出管敷设方便~有利瓦斯输送~并尽可能留有扩散的余地。 3.1.2抽放泵站建筑
—站房建筑必须采用不燃性材料~耐火等级为二级,
站房周围必须设置栅栏或围墙。 —
3.1.3抽放站装备标准
—抽放泵站内电气设备、照明和其他电气、检测仪表均应采用矿用隔爆型,
—抽放泵站应有双回路供电,
—抽放泵站应设有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等设施,
—干式瓦斯抽放泵吸气侧管路系统必须装设有防回火、防回气和防爆炸安全装置~并定期检查~保持性能良好。
抽放泵站内必须有直通矿调度室的电话, —
—抽放瓦斯泵及其附属设备~至少有一套备用,
—抽放泵运转时~必须对泵水流量、水温度、泵轴温度等进行监测、监控,
—抽放泵站应有供水系统。站房设备冷却水一般采用闭路循环~给水管路及水池容积应考虑消防水量。污水应设置地沟排放。
—抽放泵站采暖与通风应符合现行的《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定,
—废水、噪声和对空排放瓦斯不得超过工业卫生规定指标~抽放泵站场地应搞好绿化。
3.2 抽放泵站地面管路设置
3.2.1 地面管路的布置
—尽可能避免布置的车辆通行频繁的主干道旁,
—不得将抽放管路和动力电缆、照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内,
—主管路应与矿区的发展规划和建筑布置相结合,
—抽放管道与地上、下建筑物或其他建,构,筑物及设施的间距~应符合《工业企业总平面设计规范》的有关规定。
—瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其他建,构,筑物~一般情况下也不得穿过其他管网~当必须穿过其他管网时~应按规定采取措施。
3.2.2 站房附近管道应设置放水器及防爆、防回水装置~设置放空管及压力、流量、浓度监测装置~并应设置采样孔、阀门等附属装置。放空管设置在泵的进、出口~管径应大于或等于泵的进、出口直径~放空管的管口应高出泵房屋顶3m以上。
3.3 瓦斯抽放参数的监测、监控
3.3.1 地面永久瓦斯抽放系统必须建立瓦斯抽放参数监控系统。 3.3.2 矿井瓦斯抽放系统必须监测抽放管道中的瓦斯浓度、负压、温度和一氧化碳等参数~同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现瓦斯抽放浓度过低、一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏情况时~应能报警并使抽放泵主电源断电。 3.3.3实行自动监测~并与矿井安全监控系统联网~能随时反映各抽放系统的抽放参数~并能打印抽放报表。泵房要建立抽放台帐~台帐记录数据要准确。 3.3.4泵房必须有专人值班~经常检查各参数~做好记录。当抽放瓦斯泵停止运转时~必须立即向矿调度室报告。如果利用瓦斯泵停上运转后和恢复运转前~必须通知使用瓦斯的单位~取得同意后~方可供应瓦斯。
4 井下移动泵站及瓦斯抽放系统
4.1 根据1.1、1.2规定~不具备建立地面永久瓦斯抽放系统条件的~对高瓦斯区应建立井下移动泵站瓦斯抽放系统。
4.2 建立井下移动泵站瓦斯抽放系统时~由企业负责人组织编制设计和安全技术措施~报集团公司审查。应根据瓦斯抽放的混合流量确定移动泵和抽放管径~移动泵与抽放管径的选择匹配~应按瓦斯抽放设计标准进行计算后选择。 4.3 移动抽放泵站位置和装备标准
—移动式瓦斯抽放泵应安装在抽放地点附近的新鲜风流的峒室中~并有独
3立的回风系统~配风量不小于60 m,min,
—硐室内要配有专用电话、瓦斯检测断电装置、消防器材、抽放泵操作规程、岗位责任制、抽放系统图、负压、浓度、流量测定装置、高低浓瓦斯鉴定器、温度计~具有煤层自然发火的倾向性区域进行瓦斯抽放~还应增加CO传感器~并有专人值班。
—移动泵两台,同型号,~一台使用~一台作备用~要求用双回路供电并有停水自断电和气矸分离保护装置。
—干式瓦斯抽放泵吸气侧管路系统必须装设有防回火、防回气和防爆炸安全装置~并定期检查~保持性能良好。
—抽放泵站内必须有直通矿调度室的电话,
—井下移动瓦斯抽放泵站必须实行“三专供电”~即专用变压器、专用开关、专用线路。
井下移动瓦斯抽放泵站应有专用的供水管路。 —
4.4 井下移动瓦斯抽放泵站抽出的瓦斯必须直接引排到地面、总回风道或分区回风道。
4.5 移动泵站抽出的瓦斯必须排至总回风道或分区回风巷~在抽放管路出口处必须采取安全措施~包括设置栅栏、悬挂警戒牌。栅栏设置分别在管路出口的上、下风侧各5m和30m处设置栅栏~并揭示警标~两栅栏间禁止人员通行和任何作业。移动泵排到巷道内的瓦斯~其浓度必须在30m内混合到《煤矿安全规程》允许的限度以内。下风侧栅栏外5m内悬挂瓦斯传感器。
4.6瓦斯抽放参数的监测、监控
—局部瓦斯抽放监测系统必须与矿井监测系统联网~能随时显示各系统的抽放参数~并能打印抽放报表。
—抽放负压、流量、瓦斯浓度~泵站1小时测定一次~干、支管和钻场每周至少测定1次。钻孔的测定次数根据需要确定~抽放台帐记录数据要准确。
移动泵站抽出的瓦斯必须排至总回风道或采区回风巷~应在下风侧栅栏外—
1m内设置瓦斯传感器~回风巷道内瓦斯浓度超限报警时~应断电~停止抽放~井下处理,其报警浓度?0.5%~断电浓度?1.0%,复电浓度,0.5%;断电范围为瓦斯抽放泵站电源。
—移动泵站峒室和排放瓦斯巷道内的瓦斯检查每小班不少于3次~移动泵站硐室内空气中瓦斯浓度不得大于0.5,~排气管末端30m外的瓦斯浓度在采区回
,~在矿井总回风巷不得大于0.75%~否则~必须切断电源~风巷不得大于1.0
停止瓦斯泵的运转~进行处理。
5 抽放管路系统
5.1 瓦斯抽放管路的应按最大流量分段计算~并于抽放设备能力相适应~抽放管路按经济流速5m/s,15m/s和最大通过流量来计算管径~抽放系统管材的备用量不应小于10%。
5.2 抽放管路系统应根据井下巷道的布置、抽放地点的分布、瓦斯利用的要求以及矿井的发展规划等因素确定~避免或减少主干路系统的频繁改动~确保管路运输、安装和维护方便~并应符合以下要求:
—抽放管路应具有良好的气密性、足够的机械强度~并必须满足防冻、防腐蚀、防砸坏、抗阻燃、抗静电的要求。
—抽放管路通过的巷道曲线段少~距离短。管路敷设要做到“平、直、牢”~离地高度不小于0.3m,转弯时角度不应大于50?。所有抽放管路不得与电缆等带电物体同侧敷设。
—抽放管路系统宜沿回风巷道或矿车不经常通过的巷道布置,若设于主要运输巷内~在人行道侧其架设高度不应小于1.8m~并固定在巷道壁上~与巷道壁
的距离应满足检修要求,瓦斯抽放管件外缘距巷道壁不宜小于0.1m。
—当抽放设备或管路发生故障时~管路内的瓦斯不得流入采掘工作面或机电硐室内。
—管径必须要统一~变径时必须设过渡节。
—在倾斜巷道中~管路应设防滑卡~其间距可根据巷道坡度确定~对28?以下的斜巷~间距一般取得15m,20m。
5.3 抽放管路附属装置及设施
—主管、分管、支管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置,每一分支都应设置全通隔离阀~以便维修和支管拆除或延伸~在钻场和分支应设置流量、负压、瓦斯浓度观测装置。支管与钻场联接根据现场条件~做具体设计~确保管道畅通~不漏气。
—抽放钻场、管路拐弯、巷道低凹处、温度突变处及沿管路适当距离,200m,300m,应安装等径T型管联接放水器,采区上山、下山的下部均要安装自动放水器。
—在抽放管路的适当位置应设置除渣和测压装置,
—抽放管路分岔处应设置控制阀门~阀门规格应与安装地点的管径相匹配,
—地面主管上的阀门应设置在地表下用不燃性材料砌成的不透水观察井内~
1000m。通往井下的抽放管路应采取防雷措施。 其间距为500m,
5.4 抽放系统投入运行前~应进行一次全面气密性试验。一般采用压风正压试验法~试漏气压要达到0.3,0.5MPa。瓦斯抽放管路要涂红色标志~以区别于其他管路。
5.5 利用上隅角埋管抽放的瓦斯管在进入上隅角前应加绝缘段。联接抽放系统的高压软管~其断面不应小于联管断面的0.8倍。
5.6 瓦斯抽放系统的进气管路应避免使用抗冲击性能较差的玻璃钢管路和PVC塑料管路,机械化采煤工作面顺层钻孔封孔管应避免使用金属管。 6 瓦斯抽放方法
6.1建立瓦斯抽放系统的矿井必须实施先抽后采或边抽边采,按照矿井瓦斯来源实施开采煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放,多瓦斯来源的矿井~应采用综合瓦斯抽放方法。
6.1.1开采煤层瓦斯抽放:对开采层瓦斯涌出量大或有突出危险的煤层~主要采用开采层瓦斯抽放技术。开采层瓦斯抽放包括巷道抽放和钻孔抽放。巷道抽放一
回风巷般只是预抽~钻孔抽放则包括预抽和边采,掘,边抽。
—钻孔布置方式一:网格式穿层钻孔
进风巷
穿层钻孔 煤层
回风巷
进风巷
穿层钻孔
底板抽放巷
—钻孔布置方式二:穿层钻孔和顺层钻孔结合
回风巷
顺层钻孔
进风巷
穿层钻孔
煤层
回风巷
进风巷
底板抽放巷
—钻孔布置方式三:顺层长钻孔
顺层钻孔
待掘巷道已掘巷道
钻场
6.1.2邻近层瓦斯抽放:在近距离煤层群开采条件下~采用冒落法管理顶板时~巷道顺层钻孔
首先开采的煤层会有大量邻近层瓦斯涌入~这时必须进行邻近层瓦斯抽放。邻近层瓦斯抽放分为钻孔抽放和巷道抽放~抽放钻孔和巷道根据三带的分布规律进行布置。
—钻孔布置方式一:钻场设在开采层工作面副巷内~由钻场向邻近层打穿层钻孔
,
—钻孔布置方式二:钻场设在开采层工作面运输或进风巷内~由钻场向邻近层打穿层钻孔
34
—钻孔布置方式三:钻场设在开采层底板岩巷内~由钻场向邻近层打穿层钻孔
2
3
4
—钻孔布置方式四:钻场设在开采层顶板岩巷内~由钻场向邻近层打穿层钻孔
6.1.3 采空区瓦斯抽放:在瓦斯矿井采煤时~尤其是开采煤层群和厚煤层条件下~邻近层、未采分层、围岩、煤柱和工作面丢煤中都会向采空区涌出瓦斯。采空区瓦斯不仅在开采过程中向工作面涌出~而且在工作面采完密闭后也仍有瓦斯涌出。采空区抽放归为两类:半封闭采空区抽放和全封闭采空区抽放。半封闭采空区抽放主要采用埋管抽放、采空区靠切眼侧密闭抽放、顶底板钻孔抽放等方法,全封闭采空区抽放主要采用密闭插管抽放。
—采空区埋管抽放
—采空区高位巷抽放
回风巷采空区
工高抽巷 作
面
进风巷
煤层高抽巷
进风巷回风巷
—采空区顶板走向水平长钻孔抽放
回风巷
采空区 工
作
面
进风巷
采空区钻场
钻孔
煤层
150m
130m上风巷 ?
采钻场?空 25m 区1761(3)
C13-2 ?
10m
C13-1 ?
—采空区插管抽放
瓦斯管路
尾巷横贯
回风巷
采空区
工 作
面
进风巷
6.2 专用瓦斯抽放巷的要求
—专用瓦斯抽放巷道的位置、数量应能达到良好的抽放效果。
插管抽放示意图
—必须保证有足够的抽放时间~有较大的抽放范围。
—专用于敷设抽放管路、布置钻场、钻孔的瓦斯抽放巷道采用矿井全压通风时~巷道风速不得低于0.5m/s。
6.3 钻场钻孔布置
—钻场的布置应免受采动影响~避开地质构造带~便于维护~利于封孔~保证抽放效果。
—尽量利用现有的开拓、准备和回采巷道布置钻场。
—对开采层未卸压抽放~除按钻孔抽放半径确定合理的孔间距外~应尽量增大钻孔的见煤长度。
—邻近层卸压抽放~应将钻孔打在采煤工作面顶板冒落后所形成的裂隙带内~并避开冒落带。
—强化抽放布孔方式除考虑应取得好的抽放效果外~还应考虑措施施工方
便。
—边采边抽钻孔的方向应与开采推进方向相迎~避免采动首先破坏孔口或钻场。
—钻孔方向应尽可能正交或斜交煤层层理。
—穿层钻孔终孔位置~应在穿过煤层顶,底,板0.5m处。 6.4 瓦斯抽放工程施工~必须严格按照设计进行。钻孔的开孔角度以及方位误差不得大于?0.5度~位置误差不得大于?0.1m~钻孔直径和终孔深度必须符合设计要求。
6(5 采用高位钻孔、顶底板穿层钻孔抽放时~钻孔口抽放负压不小于10KPa。 6.6 封孔
岩壁钻孔宜采用封孔器封孔,封孔器械应满足密闭性能好、操作便捷、封6.6.1
孔速度快的要求。煤壁钻孔宜采用充填材料进行压风封孔,封孔材料可选用膨胀水泥、聚氨脂等新型材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下~亦可选用水泥砂浆或其他封孔材料。
6.6.2 封孔长度
—孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压中等时~封孔长度为2m,3m,
—孔口段围岩裂隙较发育或孔口负压高时~封孔长度为4m,6m,
在煤壁开孔的钻孔~封孔长度为5m,8m, —
—采用除聚氨脂外的其他材料封孔时~封孔段长度与封孔深度相等,
—采用聚氨脂封孔时~封孔参数见下表。
聚氨脂封孔参数 单位:m
封孔材料 钻孔条件 封孔段长度 封孔长度
聚氨脂 孔口段较完整 0.8 3,5
孔口段较破碎 1.0 4,6 6.7.3 钻孔封孔质量检查标准
—预抽瓦斯钻孔抽放过程中孔口瓦斯浓度不应小于40%,
—邻近层瓦斯抽放钻孔抽放过程中孔口瓦斯浓度不应小于30%,
—当钻孔封孔质量达不到上述标准时~应加大封孔段长度。 7 瓦斯抽放管理
7.1 凡进行瓦斯抽放的矿井~必须建立专门的瓦斯抽放队伍~人员配备必须满足抽放瓦斯的要求~由专职部门统一管理~必须配备专职专业技术人员一名~负责瓦斯抽放技术工作~总结分析抽放瓦斯效果~研究和改进抽放技术方案。 7.2 抽放工程施工结束时~必须由总工程师组织有关人员对工程质量进行验收~,包括钻孔参数、钻孔个数、钻孔深度、管路敷设、漏气试验、瓦斯泵及供电、监测、计量装置等,~验收不合格的要进行处理~直到合格为止。验收合格的要提出验收报告
7.3抽放量的计算要统一用标准状况下的大气压,101.325 KPa,和温度,20?C,。 7.4 必须具备的图纸和资料
—图纸:?瓦斯抽放系统图,?泵站平面与管网布置图,?抽放钻场及钻孔布置图,?泵站供电系统图。
—报表:?抽放工程:年、季、月报表,?抽放量:年、季、月、日报表。
—记录:?钻孔施工记录,?抽放参数测定记录,?泵房,站,值班记录。
—台帐:?抽放设备台帐,?抽放工程台帐,?瓦斯抽放系统和抽放参数、抽放量管理台帐。
—牌板:?抽放钻场钻孔施工管理牌板,?抽放钻场钻孔位置牌板,?抽放钻场钻孔观测牌板。
—报告:?矿井和采区抽放工程设计文件及竣工报告,?瓦斯抽放总结及分析报告。
范文二:矿井瓦斯抽放规范
矿井瓦斯抽放规范
【标题】 关于发布《矿井瓦斯抽放管理规范》的通知
【时效性】 有效
【颁布单位】 煤炭工业部
【颁布日期】 19970417
【实施日期】19970701
【失效日期】
【内容分类】 安全
【文号】 煤安字(1997)第189号
【名称】 关于发布《矿井瓦斯抽放管理规范》的通知
【题注】
【章名】 通知
各煤管局、省,区,煤炭厅,局、公司,~各直管矿务局,公司,~北京矿务局~神华集团公司、华晋焦煤公司、伊敏煤电公司、新疆生产建设兵团工业局~各直属矿务局,公司,:
为认真贯彻《煤矿安全规程》中有关防治瓦斯的各项规定~原中国统配煤矿总公司在1989年制定和发布了《矿井瓦斯抽放管理规范》。该规范在生产实践中对瓦斯抽放工作起到了积极的指导作用~使瓦斯抽放管理水平有了很大提高。但随着煤矿安全生产技术的发展~原《矿井瓦斯抽放管理规范》已不适应需要。为此~部组织有关专家~并在广泛征求意见的基础上~对原《矿井瓦斯抽放管理规范》进行了修改。现将修改后的《矿井瓦斯抽放管理规范》发给你们。请各单位认真组织学习~严格贯彻执行。
本《矿井瓦斯抽放管理规范》从1997年7月1日起施行。原《矿井瓦斯抽放管理规范》同时废止。
【名称】 矿井瓦斯抽放管理规范
【题注】
【章名】 第一章 总 则
第1条 为切实贯彻执行《煤矿安全规程》中有关瓦斯抽放的各项规定~加强瓦斯抽放技术管理~提高抽放瓦斯效果~防止瓦斯事故~保证煤矿安全生产~提高生产力、保护环境和开发资源~特制定《矿井瓦斯抽放管理规范》,以下简称《规范》,。
第2条 本《规范》适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。 第3条 矿井瓦斯抽放工作由各级总工程师负全面技术责任。应定期检查、平衡抽放瓦斯工作、解决所需设备、器材和资金,负责组织编制、审批、实施、检查抽放瓦斯工作长远规划、年度计划和安全技术措施~保证抽放瓦斯工作面的衔接~做到“掘、抽、采”平衡,局、矿行政正、副职负责落实和检查所分管的有关抽放瓦斯工作,局、矿各职能部门负责人对本职范围内的抽放瓦斯工作负责,抽放瓦斯所需要的费用、材料和设备等~必须列入局、矿财务、供应计划和生产环节计划。
第4条 应进行瓦斯抽放的矿井必须把矿井瓦斯抽放纳入到采掘工作面、采区、矿井设计中~投产验收时必须同时对瓦斯抽放工程验收~不合格不得投产。 第5条 抽放瓦斯的局、矿必须将上级管理部门下达的抽放瓦斯指标列入经济承包指标进行考核。
第6条 为促进矿井瓦斯抽放和利用工作~各局、矿要制定相应的奖励办法~对抽放瓦斯工作做出成绩的个人和单位进行必要的表彰奖励。
第7条 各级安全监察部门对本《规范》的贯彻实施负责监督、检查。 第8条 要加强瓦斯抽放技术的研究工作~并大力推广应用新技术、新装备。 【章名】 第二章 建立抽放瓦斯系统的标准及抽放瓦斯工程设计 第9条 凡符合下列情况之一者必须建立瓦斯抽放系统开展瓦斯抽放工作: 1、符合《煤矿安全规程》第150条的,即回采面绝对瓦斯涌出量大于5立方米/min~掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于?立方米/min的~采用通风方式解决不合理的,,
2、矿井绝对瓦斯涌出量大于15立方米/min~年产量等于或小于40万,, 矿井绝对瓦斯涌出量大于20立方米/min~年产量等于或小于60万,, 矿井绝对瓦斯涌出量大于25立方米/min~年产量等于或小于100万,, 矿井绝对瓦斯涌出量大于30立方米/min~年产量等于或小于150万,,
/min。 矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米
3、开采具有煤与瓦斯突出危险煤层。
第10条 凡符合第9条条件~应建立永久瓦斯抽放系统的矿井~且同时具备下列两个条件:
1、瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在,立方米,,,,以上。
2、瓦斯资源可靠、储量丰富~预计瓦斯抽放服务年限在,,年以上。 第11条 新建瓦斯抽放系统的矿井~必须经煤炭部授权的专业科研机构进行可行性论证~由局、矿总工程师组织瓦斯抽放工程设计~经省厅,局、公司,批准报煤炭部备案。经审批的设计如有重大修改~必须重新履行审批手续。 第12条 新建或改扩建矿井~根据地质报告提供的瓦斯资源或参照邻近矿井参数而达到第9条条件时~必须将抽放瓦斯工程纳入矿井设计中~但设计所依据的瓦斯参数必须经煤炭部受权的专业科研机构进行可行性论证而定。 第13条 矿井抽放瓦斯工程设计内容应包括:
1、矿井概况:煤层赋存条件、矿井煤炭储量、生产能力、巷道布置、采煤方法及通风状况,
2、瓦斯基础数据:瓦斯鉴定参数~矿井瓦斯涌出量~煤层瓦斯压力、含量~矿井瓦斯储量及可抽量~煤层透气性系数与钻孔瓦斯流量及其衰减系数, 3、抽放方法:钻孔,巷道,布置与抽放工艺参数,
4、抽放设备:抽放泵、管路系统、监测及安全装置,
5、泵站建筑:泵房、供水、供电、采暖、避雷及其它,
6、瓦斯利用:利用方式和利用量、利用方案、资金概算,
7、技术经济指标:投资概算及工期,
8、设计文件包括:设计说明书、设备与器材清册、资金概算、图纸。 【章名】 第三章 移动泵站抽放瓦斯
第14条 根据第9条、第10条规定~不具备建立永久瓦斯抽放系统条件的~应建立移动式抽放系统。
第15条 建立局部瓦斯抽放系统时~由矿总工程师负责组织编制设计和安全技术措施~报矿务局批准后~报省厅,局、公司,备案。
第16条 移动泵站应安装在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。抽出的瓦斯必须引排到地面、总回风道或分区回风道,已建永久抽放系统的矿井~移动泵站抽出的瓦斯可送至矿井抽放系统的管道内~但必须使矿井抽放系统的瓦斯浓度符合有关规定。
第17条 移动泵站抽出的瓦斯排至回风道时~抽放管路出口处必须采取安全措施~包括设置栅栏、悬挂警戒牌。栅栏设置的位置~上风侧为管路出口外推5米~上下风侧栅栏间距不小于35米。移动式抽放泵站排到巷道内的瓦斯~必须在30米以内将其浓度混合到规程允许的限度以内。栅栏处必须设警戒牌和监测装置~巷道内瓦斯浓度超限时能报警并按《煤矿安全规程》有关规定进行处理。监测传感器的位置在栅栏外5米以内。两栅栏间禁止人员通行和任何作业。 【章名】 第四章 抽放瓦斯方法
第18条 矿井瓦斯抽放方法要根据矿井瓦斯来源、煤层地质和开采技术条件以及瓦斯基础参数来确定。
第19条 对未卸压的原始煤层~瓦斯抽放的难易程度划分为三类~见表1。
煤层瓦斯抽放难易程度表 表1
22类 别 钻孔流量衰减系数,d-1, 煤层透气性系数,,/MPa*d, 容易抽放 ,0.003 ,10
可以抽放 0.003—0.05 10—0.1
较难抽放 ,0.05 ,0.1
第20条 “多钻孔、严封闭、综合抽”是加强瓦斯抽放工作的方向~抽放瓦斯矿井要增加抽放瓦斯钻孔量,提高瓦斯管路敷设质量~严封孔及采用综合抽放方法~以提高抽放效果。
第21条 为提高抽放效果~可采用人为的卸压措施~如水力割缝、水力压裂、松动爆破和深孔控制卸压爆破等。
第22条 在有自然发火危险煤层的采空区抽放瓦斯时~必须经常检测CO浓度和气体温度等有关参数的变化。发现有自燃发火征兆时~要采取措施。抽出瓦斯的浓度不得低于25%。同时要逐步采用自动监控装置~以保证抽放工作的安全。 【章名】 第五章 抽放瓦斯管理
第23条 局、矿的通风部门必须配备专业技术人员~负责瓦斯抽放日常管理~总结分析抽放瓦斯效果~研究和改进抽放技术方案~组织新技术推广等。 第24条 抽放瓦斯的矿井必须建立专门的瓦斯抽放队伍~负责打钻、管路安装等工程的施工和瓦斯参数测定等。
第25条 抽放矿井必须建立健全有关管理制度~如:岗位责任制、钻孔钻场检查管理制度、抽放工程质量验收制度。
第26条 抽放瓦斯矿井必须有下列图纸和技术资料:
一、图 纸
1、抽放瓦斯系统图,
2、泵站平面与管网,包括阀门、安全装备、检测仪表等,布置图, 3、抽放钻场及钻孔布置图,
4、泵站供电系统图。
二、记 录
1、抽放工程和钻孔施工记录,
2、抽放参数测定记录,
3、泵房值班记录。
三、报 表
1、抽放工程年、季、月报表,
2、抽放量年、季、月、旬报表。
四、台 账
1、抽放设备台账,
2、抽放工程台账,
3、抽放量台账。
五、报 告
1、矿井和采区抽放工程设计文件及竣工报告,
2、瓦斯抽放总结与分析报告。
第27条 加强瓦斯抽放参数,抽放量、瓦斯浓度、负压、正压、大气压、温度,测定~有条件的矿井可安装自动检测系统~人工测定时~泵房内每小时测定一次,井下干管、支管每周测定一次。抽放量的计算要统一用大气压为101.325KPa、
?标准状态下的数值。 温度为20
第28条 抽放瓦斯管理指标
一、永久抽放系统的年抽放量不小于100万立方米~移动泵站不小于10万立方米。
二、瓦斯抽出率预抽煤层瓦斯的矿井:矿井抽出率不小于20%~回采工作面抽出率不小于25%。
邻近层卸压抽放的矿井:矿井抽出率不小于35%~回采工作面抽出率不小于45%。三、预抽煤层瓦斯的钻孔量
,(当采用顺层孔抽放时钻孔量见表,。
表, 吨煤钻孔量,m/t,表
煤层类别 薄 煤 层 中厚煤层 厚 煤 层
容易抽放 0.05 0.03 0.01
可以抽放 0.05—0.1 0.03—0.05 0.01—0.03
较难抽放 ,0.1 ,0.05 ,0.03
2、当采用穿层钻孔抽放时~钻孔见煤点的间距可参照下列数据:容易抽放煤层15,20,,可以抽放煤层10,15,,较难抽放煤层8,10,。 四、钻机台月效率
岩石,,8~不小于600,,月〃台
,,,,,~不小于1200,,月〃台
,,,,包括煤,~不小于1600,,月〃台
五、钻孔密封深度岩石孔不小于3,,煤孔不小于5,。
第29条 严格瓦斯工程施工质量~所有抽放瓦斯工程都须按质量标准进行验收~不合设计标准的要重新施工直到合格为止。
第30条 瓦斯管路必须进行防腐处理~外部涂红色以示区别。 第31条 矿务局每季度、省局,厅,每半年应组织一次抽放工作检查和评定。
第32条 瓦斯抽放量的计量器具必须采用符合国家标准的计量器具。 【章名】 第六章 瓦斯利用
第33条 抽放瓦斯的矿井必须加强瓦斯抽放利用工作~变害为利~保护环境~开发资源~以用促抽~以抽保用。年抽放量在100立方米的矿井~应开展瓦斯利用工作。
第34条 凡进行瓦斯抽放论证和设计时~同时要对瓦斯利用进行论证和设计。 第35条 瓦斯利用设计内容包括:根据瓦斯抽放系统~设计确定瓦斯利用量和利用方式、储气装置及容积、输送气方法、输气管路系统、安全及检测装置、利用工艺~绘制瓦斯利用工程系统布置图~编制设备材料清册、土建工程计划、资金概算、劳动组织及管理制度、安全技术措施等。
第36条 为使企业抽放和利用瓦斯所消耗的材料设备能及时得到补偿~保证矿井抽放瓦斯工作正常进行~矿井出售瓦斯所得的收入要全部用于瓦斯治理工作~不得挪为它用。
【章名】 第七章 奖 惩
第37条 凡从事抽放瓦斯工作的部门和个人~有下列成绩之一的~按贡献大小给予表彰或物质奖励。
1、完成或超额完成抽放瓦斯量计划指标的,
2、在保证质量的前提下~完成或超额完成抽放瓦斯工程计划指标的, 3、对抽放瓦斯技术和工艺有所创新的,
4、抽放瓦斯效果有显著提高的。奖励办法:矿务局每年、矿每一季度评选一次~并实施奖励。
第38条 凡负责和从事抽放瓦斯工作的部门和个人~违反本《规范》有关规定都要追究责任,
1、已建成瓦斯抽放系统的矿井~不抽或不能坚持正常抽~而威胁安全生产~甚至造成严重后果的,
2、凡未完成年度、季度抽放瓦斯工程计划和抽放指标的~要扣罚局、矿领导、总工程师和主管部门的安全奖金。
【章名】 第八章 瓦斯抽放系统的报废
第39条 矿井永久瓦斯抽放系统报废申请报告~由局、矿总工程师组织编制~必须经煤炭部授权的科研机构论证后~报省厅,局、公司,批准报告并报煤炭部备案。
第40条 矿井永久瓦斯抽放系统报废申请报告内容包括:
1、矿井概况:煤层赋存条件、矿井保有储量、生产能力、巷道布置、采煤方法及通风状况,
2、瓦斯基础资料:历年瓦斯抽放数据、瓦斯鉴定数据、主要煤层瓦斯含量等值线图、瓦斯涌出量等值线图、矿井瓦斯储量等。
【章名】 第九章 附 则
第41条 各局、矿应根据《规范》规定~结合本单位具体情况制定实施细则~并报省厅,局、公司,备案。
第42条 本《规范》自1997年7月1日起施行。
【章名】 附:矿井瓦斯抽放管理规范附录
一、抽放瓦斯有关名词解释:
1、本煤层抽放瓦斯:抽放开采煤层的瓦斯。
2、邻近层抽放瓦斯:抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层,可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层,的瓦斯。
3、采空区抽放瓦斯:抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯。前者称现采空区,半封闭式,抽放~后者称老采空区,全封闭式,抽放。
4、综合抽放瓦斯:在一个抽放瓦斯工作面同时采用两种以上方法进行抽放瓦斯。5、未卸压抽放瓦斯:抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤,岩,层的瓦斯。这种抽放方法亦称为预抽。
6、卸压抽放瓦斯:抽放受采动影响和经人为松动卸压煤,岩,层的瓦斯。 7、边掘边抽:掘进巷道的同时~抽放巷道周围卸压煤体内的瓦斯。 8、边采边抽:抽放回采工作面前方卸压煤体的瓦斯或厚煤层分层开采时抽放未采分层卸压煤体的瓦斯。
9、穿层钻孔抽放瓦斯:向煤层打垂直或斜交层理的钻孔抽放瓦斯。 10、顺层钻孔抽放瓦斯:顺煤层打钻孔抽放瓦斯。
11、集瓦斯巷道抽放瓦斯:在回采工作面顶板或底板的卸压区内掘进专用集瓦斯巷道抽放上邻近层或下邻近层的瓦斯。
12、网格布孔抽放瓦斯:穿层钻孔布置成方格网形预抽煤,岩,层瓦斯。 13、交叉布孔抽放:顺层孔立体交叉布孔预抽煤层的瓦斯。
二、抽放瓦斯基础参数测算
1、瓦斯压力测定
一般在岩石巷道中向煤层打钻孔、封孔及按装压力表直接测定煤层瓦斯压力。测定工作应注意:
,1,测定地点要选在无断层、裂隙等地质构造处~瓦斯赋存状况要具有代表性, ,2,测压巷道距煤层的岩柱距离不应小于10m,
,3,测压孔的孔径以75mm为宜~要贯穿整个煤层,厚煤层应钻入煤层3m以上,~完钻后应及时封孔~封孔要严密~测压管接头不得漏气。
2、瓦斯含量测定与计算
煤层瓦斯含量是指每吨煤或每立方米煤体中含有的瓦斯量~单位是立方米,,或立方米,立方米。
常用的煤层瓦斯含量测算法是:首先取煤样送实验室做煤的吸附性能实验~求出吸附常量,、,值~并在井下相应地点测定煤层的瓦斯压力~以下列公式计算瓦斯含量:
式中~,—煤层瓦斯含量~立方米,,,
,—吸附常数~试验温度下的极限吸附量~立方米,,,
,—吸附常数~,,,—,,,—煤层瓦斯压力~,,,, ,, —煤的灰分~,, ,, —煤的水份~,,
π—煤的空隙体积~立方米,立方米,
γ—煤的容量~
,,立方米。
3、矿井瓦斯储量计算
瓦斯储量系指煤田开发过程中~能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。其计算公式为:
,,1 ,,2 ,,3 ,k
式中~,1 —可采煤层的瓦斯储量总和~万立方米,
—矿井每一个可采煤层的煤炭储量~万,, ,1i
,1i—每一个可采煤层的瓦斯含量~立方米,,,
,2 —可采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量~万立方米,
,2i—可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的煤炭储量~万,,采动影响范围~上邻近层取,,—,,,~下邻近层取,,—?,,, ,2i—采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的瓦斯含量~立方米,,,
—围岩瓦斯储量~万立方米,当围岩瓦斯很小时~,3 ,,,若含量瓦斯多,3
时~可据经验取之~或实测而定。
4、可抽瓦斯量概算可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量。其概算法是:可抽瓦斯量,瓦斯储量〓抽放率
5、抽放率计算
,1,矿井,或采区,抽放率
式中~,kc——矿井抽放瓦斯量~立方米,min,
,kf——矿井风排瓦斯量~立方米,min。
,2,工作面,开采层,瓦斯抽放率
式中~,g ——在一定时间内开采层抽出的总瓦斯量~万立方米, ,g ——抽放工作面,开采层,的瓦斯储量~万立方米。
,?,工作面,邻近层,瓦斯抽放率
式中~,1c——邻近层瓦斯抽放量~立方米,min,
,y ——邻近层涌向工作面的瓦斯量~立方米,min。
6、抽放量,标量,换算
式中~,标——标准状态下的抽放瓦斯量立方米,min,
,测——测得的抽放瓦斯量~立方米,,,,,,1 ——测定时管道内气体绝对压力~,,,,,1 ——测定时管道内气体绝对温度~,,,,,,?,?,,——测定时管道内气体摄氏温度~?,,标——标准绝对压力~,(,,,,,,标——标准绝对温度~,,,,,,?,?。
,(钻孔瓦斯流量衰减系数:钻孔瓦斯流量随着时间延续呈衰减变化关系的系数,,,~可作为评估开采层预抽瓦斯难易程度的一个指标。测算方法:选择具有代表性的地区打钻孔~先测其初始瓦斯流量,o ~经过时间,后~再测其瓦斯流量,t ~然后以下式计算之。,,,,t ,,o 〃,,,式中~,——钻孔瓦斯流量衰减系数~, ,,o ——钻孔初始瓦斯流量~立方米,,,,,,t ——经,时间后~钻孔瓦斯流量~立方米,,,,,,——时间~,。 ,(瓦斯来源分析矿井瓦斯来源是确定抽放方法的主要依据~因此~应尽量详细地做好下述测定工作。,,,必须测定出掘进、采煤与采空区的瓦斯涌出量分别占全矿井瓦斯涌出量的比例,,,,必须准确地判断出采区工作面的瓦斯主要是来自本煤层还是邻近层。一般把回采工作面老顶初次冒落前的平均瓦斯涌出量认为是本煤层的瓦斯涌出量。而将老顶初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量认为是邻近层的瓦斯涌出量。
三、抽放瓦斯方法分类
, , ,工作面抽放率分 类 , 方 法 简 述 , 适用条件 ,, , , ,,,, ,岩巷揭煤与 ,,、由岩巷向煤层打穿 , ,, ,煤巷掘进抽 ,层
,高瓦斯煤层或有突出 , ,,,?,, ,放 ,,、由巷道工作面钻孔抽放
打超 ,危险煤层 ,,未, ,前钻孔抽放 , , ,,,?,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,卸,采区大面积 ,,、由开采层工作面运 ,有预抽时间的高瓦斯 , ,,,?,, ,抽放 ,输巷、回风巷、煤门打 ,煤层 ,,压, ,上下向顺层钻孔抽放 , ,, , ,或打交叉钻孔抽放 , ,,抽, ,,、由岩巷、石门~邻近 , , ,,,,,, , ,层打穿层钻孔抽放~ , ,开 ,放, ,突出煤层瓦斯预抽可 , ,, , ,采用网格布孔 , ,采 , , ,?、地面钻孔抽放 , , ,,, , ,,、密闭开采层巷道抽 , , ,,层 , , ,放 , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,瓦 , , ,由巷道两侧或沿巷道 ,瓦斯涌出量的掘进巷 ,, ,边掘边抽 ,向掘进巷道周围打钻 ,道 , ,,,?,斯 ,采, ,孔抽放 , ,,动,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,抽 ,卸,边采边抽 ,,、由运输巷、回风巷 ,煤层透气性较小~预 , ,,,,,,压, ,向工作面前方卸压区 ,抽时间不充分的煤层 ,放 ,抽, ,打钻孔抽放 , ,,放, ,,、由岩巷、煤门向开 , , ,,,,,, , ,采层上部或下部未采 , ,, , ,的分层打穿层孔或顺 , ,, , ,层孔抽放 , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,人,水力割缝 ,由工作面运输巷打顺 ,多使用于低透气性煤 , ,,,?,,为, ,层钻孔用水力割缝 ,层 ,,卸,松动爆破 ,由工作面运输巷或回 , , ,?,,压, ,风巷打钻孔进行爆破 , ,,抽,水力爆破 ,由岩巷或地面打钻孔 , , ,?,,放, ,进行水力压裂 , ,, ,上下邻近层 ,,、由工作面运输巷、 ,瓦斯来源于邻近层的 , ?,,,,, ,抽放 ,回风巷或岩
巷向邻近 ,工作面 ,邻 ,卸, ,层打钻孔抽放 , ,近 , , ,,、由工作面运输巷、 , , ?,,,,层 ,压, ,回风巷打斜交迎面钻 , ,瓦 , , ,孔抽放 , ,斯 ,抽, ,?、由煤门打顺层钻孔 , , ?,,,,抽 , , ,抽放 , ,放 ,放, ,,、在邻近层掘进集瓦 , , ?,,,,, , ,斯巷道抽放 , ,, , ,,、地面钻孔抽放 , , ?,,,,, , , ,老采空区瓦斯涌出量 ,采 , ,全封闭式抽 ,密闭采空区插管抽放 ,大 , ,,空 , ,放 , , ,区 , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,瓦 , ,半封闭式抽 ,,、由现采空区后方设 , ,斯 , ,放 ,密闭墙插管抽放 ,采空区瓦斯涌出量在 , ?,抽 , , ,,、由采空区附近巷道 ,的回采工作面 ,放 , , ,向采空区上方打钻孔 , ,, , ,抽放 , ,围 , ,围岩裂隙溶 ,,、由巷道向裂隙带或 ,有围岩瓦斯涌出或瓦 ,岩 , ,洞 ,溶洞打钻孔抽放 ,斯喷出危险地区 ,瓦 , , ,,、密闭巷道抽放 , ,斯 , , , , ,抽 , , , , ,放 , , , , ,
四、抽放参数监控系统
,(瓦斯抽放监控系统,,,用途连续监测抽放系统中的瓦斯浓度、流量、正压、负压、泵房内泄漏瓦斯浓度~抽放泵和电机的轴温等参数。由微机完成测量显示、打印等功能。当任一参数超限时~可发出声光报警信号~并按给定的程序停止或启动。,,,技术参数?管道内瓦斯浓度:,—,,,,,,4 ,?管道内气体的流量:,—,,,立方米,,,,,?正压:,—,,,,,,,?负压:,
,,,,4 ,?抽放泵和电机轴—,,,,,,,?泵房内泄漏瓦斯浓度:,—
温:最多,点,?测量精度:,(,,满量程,?警报点误差:满量程不大于〒,(,,?轴温警报误差:不大于〒,?。,?,使用条件?供电电源:,,,,,〒,,,,,?工作环境:温度:,,—,,?,?相对温度:不大于,,,, ,(瓦斯抽放泵站监测系统,,,可测定瓦斯抽放量、瓦斯浓度、压力、温度等参数~可随时调阅泵站各种指标变化曲线、数值、工作状态~编制抽放瓦斯报表~具有显示、打印等功能~当任意一参数超限时可自动报警~并按给定的程序停止或启动抽放泵。,,,抽放泵站监测系统监测参考指标,见下表, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
总和~万立方米,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
监测指标名称 精 度 测试范围 监测指标名称
抽放量 〒,, 全范围 正压温度
,,—,,,,〒?, 负压温度
瓦斯浓度 ,,,—,,,,〒,, ,—,,, 泵水流量
,,,—,,,,〒,,, 泵水温度
环境瓦斯浓度 〒,, ,—,, 泵轴温度
管道内正压 〒,, ,—,(,,,, 管道内负压
精 度 测试范围
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
〒,, ,—,,,?〒,, ,—,,,?〒,, 全范围〒,, ,—,,,?〒,, ,—,,,?〒,, ,—,(,,,,,?,使用条件?供电电压:,?,,,〒,,?温度:,,,,?使用温度:—,,,,,,? 五、封孔材料与工艺聚氨脂密封抽放瓦斯钻孔:,,,聚氨脂系由异氰酸脂和聚醚并添加几种助剂反应而生成硬质泡沫体。,,,封孔工艺有卷缠药液与压注药液两工艺方法~前者封孔深度?—,,~后者封孔深度随意。操作简单~省力省事~气密性好~孔口抽放负压,,(,,,,而不漏气。适宜密封任何形式的钻孔。,?,封孔费用略高于水泥砂浆封孔法。六、主要单位换算,毫米汞柱,,,,,,,,??(?,,,,,毫米水柱,,,,,2 ,,,,(,,,,,,,千克每平方厘米,,,,,;, ,,,(,,,,,〓,,,,,,标准大气压,,,,,,,(,?,,,〓,,,,,
范文三:矿井采空区瓦斯抽放
工 程 技 术
矿井采空区瓦斯抽放
高洪君
(七煤集团建设矿 154600)
摘 要:本文介绍了矿井采空区瓦斯存在状态及其抽放的方法。关键词:矿井 瓦斯抽放中图分类号:TD82文献标识码:A
文章编号:1673-0534(2007)07(c)-0015-01
矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物,其主要成分是甲烷。它是一种无色、无味、无臭的气体。比空气轻,相对密度为0.554。
为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁,利用机械设备和专用管道造成的负压,将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来,输送到地面或其他安全地点的做法,叫做瓦斯抽放。
1 矿井瓦斯存在状态
(1)游离状态(也称启由状态);这种瓦斯以完全自由的气体状态存在于煤体或围岩的较大裂缝、孔隙或空洞之中。
(2)吸附状态(也称结合状态);按其结合形式的不同,又分为吸着和吸收二种状态。吸着状态是瓦斯气体分子在其与煤粒固体分子间的引力作用下而被吸着在煤体孔隙的内表面上所呈现的状态,形成,一层很薄的吸附层。吸收状态是瓦斯分子进入煤体胶粒结构内部与煤部分子结合而呈现的一种状态,其类似气体溶解于液体的现象。吸附状态存在的瓦斯量的多少;取决于煤的结构特点,炭化程度等。
然有不同分类方法和分为不同种类,但现场应用时,往往是互相结合,不能截然分开的。这里着重论述回采工作面采空区瓦斯抽放。3.1 采空区瓦斯的来源及危害
采空区的瓦斯主要有两个来源;一是未能采出而被留在采空区的煤炭中存有一定数量的残存瓦斯;二是顶板和周围煤岩中的瓦斯。
采空区积聚的大量瓦斯,往往被漏风带人采煤工作面或生产巷道,影响正常生产。有时由于大气压力或通风系统变化的影响,当工作面与采空区之间的压力平衡被破坏,采空区的瓦斯会大量涌入工作面,威胁安全生产,甚至酿成重大事故。
3.2 回采工作面采空区瓦斯抽放方法
进行回采工作面采空区瓦斯抽放时,应将采空区封闭严密,防止漏风,然后在回风巷的密闭处插管进行抽放,也可以在回风巷每隔一定距离(30-50m)掘一个斜上绕行巷道作钻场,向采空区上方打钻,钻孔进入冒落带或裂隙带,然后将绕道封闭进行抽放,如图3所示。还可以采用在回风巷预先埋置管路或在煤层中距回风巷相近的其他巷道中向采空区
打钻等方式,抽放采空区瓦斯。3.3 抽放采空区瓦斯时注意事项
(1)控制抽放负压,保证瓦斯质量。由于采空区围岩受采动影响透气性大大提高,故抽放负压不宜过大。否则,很容易使空气进入采空区,使抽放瓦斯浓度降低和引起采空区煤炭自然。一般来说,瓦斯浓度低于20%时,应停止抽放。
(2)定期检查与测定,防止自然发火。对有自然发火危险的煤层,为防止采空区因抽放瓦斯而引的自然发火,必须定期进行检查和采气分析及测定,其内容包括密闭或抽放管内的气体成分(O2,CO,CO2,CH4)、温度、负压和流量等。当CO或温度呈上升趋势时,应控制(低负压)抽放,而发现发火征兆时,必须立即停抽并采取注水注浆等防消火措施等征兆消除后再逐渐恢复抽放。
4 结语
了解矿井瓦斯生成、性质及生存状态,
研究矿井瓦斯分类及抽放方法,对减少和消除
瓦斯威胁,保证煤矿安全生产具有重要意义。
2 矿井瓦斯抽放的目的和意义
(1)抽放瓦斯可以减少开采时的瓦斯涌出量,从而可减少瓦斯隐患和各种瓦斯事故,是保证安全生产的一项预防性措施。
(2)抽放瓦斯可以减少通风负担,降低通风费用,还能够解决通风难以解决的难题。
(3)煤层中的瓦斯同煤炭一样是一种地下资源,抽出来送到地面作为原料和燃料加以利用,“变害为利”、“变废为宝”,可以收到节约煤炭,保护环境的效果和可观的经济效益。
表1 矿井瓦斯抽放方法和分类
3 矿井瓦斯抽放方示和分类
矿井瓦斯抽放的方式和方法多种多样,一般有3种分类方法(见表1)。矿井瓦斯抽放虽(2)缺棱掉角,可将该处松散颗粒凿除,冲洗充分湿润后,视破损程度用1:2或1:2.5水泥砂浆抹补齐整,或支模用比原来高一级混凝土捣实补好,认真养护。
据水平控制标志或弹线用抹子找平、压光,终凝后浇水养护;模板应有足够的强度、刚度和稳定性,应支在坚实地基上,有足够的支承面积,开防止浸水,以保证不发生下沉;在浇筑混凝土时,加强检查,凝土强度达到1.2N/mm2以上,方可在已浇结构上走动。
(4)冬期施工,拆模过早或早期受陈;
(5)混凝土试块制作未振捣密实,养护管理不善,或养护条件不符合要求,在同条件养护时,早期脱水或受外力砸坏。8.3 防治措施
(1)水泥应有出厂合格证,新鲜无结块,过期水泥经试验合格才用;砂、石子粒径、级配、含泥量等应符合要求,严格控制混凝土配合比,保证计量准确,混凝土应按顺序拌制,保证搅拌时间和拌匀;防止混凝土早期受冻,冬朋施工用普通水泥配制混凝土,强度达到30%以上,矿渣水泥配制的混凝土,强度达到40%以上,始可遭受冻结,按施工规范要求认真制作混凝上试块,并加强对试块的管理和养护。
(2)当混凝土强度偏低,可用非破损方法(如回弹仪法,超声波法)来测定结构混凝土实际强度,如仍不能满足要求,可按实际强度校核结构的安全度,采取相应加固或补强措施。
7 表面不平整
7.1 现象
混凝土表面凹凸不平,或板厚薄不一,表面不平。
7.2 产生的原因
(1)混凝土浇筑后,表面仅用铁锹拍子,未用抹子找平压光,造成表面租糙不平;
(2)模板未支承在坚硬土层上,或支承面不足,或支撑松动、泡水,致使新浇灌混凝土早期养护时发生不均匀下沉;
(3)混凝土未达到一定强度时,上人操作或运料,使表面出现凹陷不平或印痕。7.3 防治措施
严格按施工规范操作,灌筑混凝土后,应根
8 强度不够,均质性差
8.1 现象
同批混凝土试块的抗压强度平均值低于设计要求强度等级。8.2 产生的原因
(1)水泥过期或受潮,活性降低;砂、石集料级配不好,空隙大,含泥量大,杂物多,外加剂使用不当,掺量不准确;
(2)混凝土配合比不当,计量不准,施工中随意加水,使水灰比增大;
(3)混凝土加料顺序颠倒,搅拌时间不够,拌合不匀;
科技咨询导报 Science and Technology Consulting Herald15
范文四:矿井瓦斯抽放规范
中华人民共和国煤炭工业部制定
矿井瓦斯抽放管理规范
煤炭工业出版杜
关于发布《矿井瓦斯抽放管理规范》的通知
煤安字[1997]第189号
各煤管局、省(区)煤炭厅(局、公司),各直管矿务局(公司),北京矿务局,神华集团公司、华晋焦深公司、伊敏煤电公司、新疆生产建设兵团工业局,各直属矿务局(公司):
为认真贯彻《煤矿安全规程》中有关防治瓦斯的各项规定,原中国统配煤矿总公司在1989年制定和发布了《矿井瓦斯抽放管理规范》。该规范在生产实践中对瓦斯抽放工作起到了积极的指导作用,使瓦斯抽放管理水平有了很大提高。但随着煤矿安全生产技术的发展,原《矿井瓦斯抽放管理规范》已不适应需要。为此,部组织有关专家,并在广泛征求意见的基础上,对原《矿井瓦斯抽放管理规范》进行了修改。现将修改后的《矿井瓦斯抽放管理规范》发给你们。请各单位认真组织学习,严格贯彻执行。
本《矿井瓦斯抽放管理规范》从1997年7月1日起施行。原《矿井瓦斯抽放管理规范》同时废止。
中华人民共和国煤炭工业部
一九九七年四月十七日
目 录
第一章总则???????????????????1
第二章建立抽放瓦斯系统的标准及抽放瓦斯工程设计?3
第三章移动泵站抽放瓦斯?????????????5
第四章抽放瓦斯方法???????????????6
第五章抽放瓦斯管理???????????????7
第六章瓦斯利用????????????????10
第七章奖惩????????????????11
第八章瓦斯抽放系统的报废???????????12
第九章附则·?????????????????13
附录 ?????????????????????14
第一章 总 则
第1条为切实贯彻执行《煤矿安全规程》中有关瓦斯 抽放的各项规定,加强瓦斯抽放技术管理,提高抽放瓦斯效 果,防止瓦斯事故,保证煤矿安全生产,提高生产能力,保 护环境和开发资源,特制定(以 下简称《规范》)。
第2条本《规范》适用于全国煤矿企业、管理部门及 有关事业单位。
第3条矿井瓦斯抽放工作由各级总工程师负全面技术 责任。应定期检查、平衡抽放瓦斯工作,解决所需设备、器 材和资金;负责组织编制、审批、实施、检查抽放瓦斯工作 长远规划、年度计划和安全技术措施,保证抽放瓦斯工作面 的正常衔接,做到“掘、抽、采”平衡。局、矿行政正、副 职负责落实和检查所分管范围内的有关抽放瓦斯工作;局、 矿各职能部门负责人对本职范围内的抽放瓦斯工作负责。拍
放瓦斯所需要的费用、材料和设备等;必须列入局、矿财务、供应计划和生产环节计划。
第4条应进行瓦斯抽放的矿井必须把矿井瓦斯抽放纳人到采掘工作面、采区、矿井设计中,投产验收时必须同时对瓦斯抽放工程验收,不合格不得投产。
第5条抽放瓦斯的局、矿必须将上级管理部门下达的抽放瓦斯指标列入经济承包指标进行考核。
第6条为促进矿井瓦斯抽放和利用工作,各局、矿要制定相应的奖励办法,对抽放瓦斯工作做出成绩的个人和单位进行必要的表彰奖励。
第7条各级安全监察部门负责对本有关规定进行处理。监测传感器的位置在栅栏外5m以内。两栅栏间禁止人员通行和任何作业。
第四章抽放瓦斯方法
第18条矿井抽放瓦斯方法要根据矿井瓦斯来源、煤层地质和开采技术条件以及瓦斯基础参数来确定。
第19条对未卸压的原始煤层,瓦斯抽放的难易程度划分为三类,见表1。
表1煤层瓦斯抽放难易程度表
第20条“多打孔、严封闭、综合抽”是加强瓦斯抽放工作的方向,抽放瓦斯矿井要增加抽放瓦斯钻孔量,提高瓦斯管路敷设质量、严封孔及采用综合抽放方法,以提高抽放效果。
第21条为提高抽放效果,可采用人为的卸压措施。如水力割缝、水力压裂、松动爆破和深孔控制卸压爆破等。
第22条在有自然发火危险煤层的采空区抽放瓦斯时,必须经常检测CO浓度和气体温度等有关参数的变化。发现有自然发火征兆时,要采取措施。抽出瓦斯的浓度不得低于25%。同时要逐步采用自动监控装置,以保证抽放工作的安全。
第五章抽放瓦斯管理
第23条局、矿的通风部门必须配备专业技术人员,负责瓦斯抽放日常管理,总结分析抽放瓦斯效果,研究和改进抽放技术方案,组织新技术推广等。
第24条抽放瓦斯的矿井必须建立专门的瓦斯抽放队伍,负责打钻、管路安装等工程的施工和瓦斯参数测定等。
第25条抽放矿井必须建立健全有关管理制度,如:岗位责任制、钻孔钻场检查管理制度、抽放工程质量验收制度。
第26条抽放瓦斯矿井必须有下列图纸和技术资料:
1.图纸。
1)抽放瓦斯系统图;
2)泵站平面与管网(包括阀门、安全装备、检测仪表等)布置图;
3)抽放钻场及钻孔布置图;
4)泵站供电系统图。
2.记录。
1)抽放工程和钻孔施工记录;
2)抽放参数测定记录;
3)泵房值班记录。
3.报表。
1)抽放工程年、季、月报表;
2)抽放量年、季、月、旬报表。
4.台账。
1)抽放设备台账;
2)抽放工程台账;
3)抽放量台账。
5.报告。
1)矿井和采区抽放工程设计文件及竣工报告;
2)瓦斯抽放总结与分析报告。
第27条加强瓦斯抽放参数(抽放量、瓦斯浓度、负压、正压、大气压、温度)测定,有条件的矿井可安装自动检测系统;人工测定时,。泵房内每小时测定1次,井下于管、支管每周测定1次。
抽放量的计算要统一‘用大气压为101.325kPa、温度为20℃标准状态下的数值。
第28条抽放瓦斯管理指标。
1.永久抽放系统的年抽放瓦斯量不小于100万m3,移动泵站不小于10万m3。
2.瓦斯抽出率。
1)预抽煤层瓦斯的矿井:矿井抽出率不小于20%.回采工作面抽出率不小于25%;
2)邻近层卸压抽放的矿井:矿并抽出率不小于35%,
回采工作面抽出率不小于45%;
3)采用混合抽放方法的矿井:矿井抽出率不小于25%。
3.预抽煤层瓦斯的钻孔量。
1)当采用顺层孔抽放时钻孔量见表2;
2)当采用穿层钻孔抽放时,钻孔见煤点的间距可参照下列数据:容易抽放煤层15—20m;可以抽放煤层10—15m;较难抽放煤层8—10m。
表2吨煤钻孔量表 单位:m/t
4.钻机效率。
1)岩石f>8,不小于600m/月·台;
2)岩石f=6—8,不小于1200m/月·台;
3)岩石f<6(包括煤),不小于1600m/月·台。
5.钻孔密封深度。
1)岩石孔不小于3m;
2)煤孔不小于5m。
第29条严格瓦斯工程施工质量,所有抽放瓦斯工程都须按质量标准进行验收,不合设计标准的要重新施工直到合格为止。
第30条对瓦斯管路必须进行防腐处理,外部涂红色以示区别。
第31条矿务局每季度、省局(厅)每半年应组织1次抽放工作检查和评定。
第32条瓦斯抽放量的计量器具必须采用符合国家标准的计量器具。
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第六章 瓦斯利用
第33条抽放瓦斯的矿井必须加强瓦斯抽放利用工作,变害为利,保护环境,开发资源,以用促抽,以抽保用。年抽放瓦斯量在100万m3及以上的矿井,应开展瓦斯利用工作。
第34条进行瓦斯抽放论证和设计时,要同时对瓦斯利用进行论证和设计。
第35条瓦斯利用设计内容包括:根据瓦斯抽放系统,设计确定瓦斯利用量和利用方式、储气装置及容积、输送气方法、输气管路系统、安全及检测装置、利用
工艺,绘制瓦斯利用工程系统布置图,编制设备材料清册、土建工程计划、资金概算、劳动组织及管理制度、安全技术措施等。
第36条为使抽放和利用瓦斯所消耗的材料设备能及时得到补偿,保证矿井抽放瓦斯工作正常进行,矿井出售瓦斯所得的收入要全部用于瓦斯抽放工作,不得挪为它用。
第七章 奖惩
第37条凡从事抽放瓦斯工作的部门和个人,有下列成绩之一的,按贡献大小给予表彰或物质奖励:
1.完成或超额完成抽放瓦斯量计划指标的。
2.在保证质量的前提下,完成或超额完成抽放瓦斯工程计划指标的。
3.对抽放瓦斯技术和工艺有所创新的。
4.抽放瓦斯效果有显著提高的。
奖励办法:矿务局每年、矿每一季度评选1次,并实施奖励。
第38条凡负责和从事抽放瓦斯工作的部门和个人,违反本<规范)有关规定都要追究责任:
1.已建成瓦斯抽放系统的矿井,不抽或不能坚持正常抽,而威胁安全生产,甚至造成严重后果的。
2.凡未完成年度、季度抽放瓦斯工程计划和抽放指标的,要扣罚局、矿领导、总工程师和主管部门的安全奖金。
第八章瓦斯抽放系统的报废
第39条矿井永久瓦斯抽放系统报废申请报告,由局、矿总工程师组织编制,必须经煤炭工业部授权的科研机构论证后,报省厅(局、公司)批准并报煤炭工业部备案。
第40条矿井永久瓦斯抽放系统报废申请报告内容包括:
1.矿井概况:煤层赋存条件、矿井保有储量、生产能力、巷道布置、采煤方法及通风状况。
2.瓦斯基础资料:历年瓦斯抽放数据、瓦斯鉴定数据、主要煤层瓦斯含量等值线图、瓦斯涌出量等值线图、矿井瓦斯储量等。
第九章附则
第41条各局、矿应根据《规范》规定,结合本单位具体情况制定实施细则,并报省厅(局、公司)备案。
第42条本《规范》自1997年7月1日起施行。
附 录
一、抽放瓦斯有关名词解释:
1.本煤层抽放瓦斯:抽故开采煤层的瓦斯。
2.邻近层抽放瓦斯:抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层(可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层)的瓦斯。
3.采空区抽放瓦斯:抽放现采工作面采空区和老采空 区的瓦斯。前者称现采空区(半封闭式)抽放,后者称老采空区(全封闭式)抽放。
4.综合抽放瓦斯:在一个抽放瓦斯工作面同时采用2种以上方法进行拍放瓦斯。
5.未卸压抽放瓦斯:抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤(岩)层的瓦斯。亦称为预抽。
6.卸压抽放瓦斯:抽放受采动影响和经人为松动卸压煤(岩)层的瓦斯。
7.边掘边抽:掘进巷道的同时,抽放巷道周围卸压煤体内的瓦斯。
8.边采边抽:抽放回采工作面前方卸压煤体的瓦斯或厚煤层分层开采时抽放未采分层卸压煤体的瓦斯。
9.穿层钻孔抽放瓦斯:向煤层打垂直或斜交层理的钻孔抽放瓦斯。
10.顺层钻孔抽放瓦斯:顺煤层打钻孔抽放瓦斯。
11.集瓦斯巷道抽放瓦斯:在回采工作面顶板或底板的卸压区内掘进专用集瓦斯巷道抽放上邻近层或下邻近层的瓦斯。
12.网格布孔抽放瓦斯;穿层钻孔布置成方格网形预抽煤(岩)层瓦斯。 13.交叉布孔抽放:顺层孔立体交叉布孔预抽煤层的瓦斯。 二、抽放瓦斯基础参数测算 1.瓦斯压力测定。
一般在岩石巷道中向煤层打钻孔、封孔及安装压力表直接测定煤层瓦斯压力。测定工作应注意:
(1)测定地点要选在无断层、裂隙等地质构造处,瓦斯赋存状况要具有代表性; (2)测压巷道距煤层的岩柱距离不应小于10m;
(3)测压孔的孔径以75mm为宜,要贯穿整个煤层(厚煤层应钻人煤层3m以上),完钻后应及时封孔,封孔要严密,测压管接头不得漏气。 2.瓦斯含量测定与计算。
煤层瓦斯含量是指每吨煤或每立方米煤体中含有的瓦斯量,单位是m3/t或m3/m3。
常用的煤层瓦斯含量测算法是:取煤样送实验室做煤的吸附性能实验,求出吸附常量“、6值,并在井下相应地点测定煤层的瓦斯压力,以下列公式计算瓦斯含量: x=
式中x——煤层瓦斯含量,m3/t;
a——吸附常数,试验温度下的极限吸附量,m3/t; b——吸附常数,MPa-1 p——煤层瓦斯压力,MPa;
Aad—煤的灰分,%; Mad——煤的水份,%; k——煤的孔隙体积,m3/m3; r——煤的密度,t/m3。 3.矿井瓦斯储量计算。
瓦斯储量系指煤田开发过程中,能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。其计算公式为: Wk=W1十W2十W3
式中Wk——矿井瓦斯储量,万m3; W1——可采煤层的瓦斯储量总和,万m3; W1=2Alixxli
Ali——矿井每一个可采煤层的煤炭储量,万t; n——矿井可采煤层数;
Xli——每一个可采煤层的瓦斯含量,m3/t;
W2——可采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和,万m3; W2=虽A2i×X2i
A2i——可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的煤炭储量,万t。采动影响范围,上邻近层取50—60m,下邻近层取20—30m;
X2i——可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的瓦斯含量,m3/t; m——矿井可采煤层采动影响范围内的不可采煤层数; W3——围岩瓦斯储量,万m3e当围岩瓦斯很小时, W3=O;若含瓦斯量多时,可据经验取之或实测而定。 4.可抽瓦斯量概算。
可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量。其概算法是:
可抽瓦斯量=瓦斯储量x抽放率 5.抽放率计算。
(1)矿井(或采区)抽放率: dk=100qkc/ gkc十gkf
式中dk——矿井(或采区)抽放率,96; Qkc——矿井抽放瓦斯量,m3/min; gkf——矿井风排瓦斯量,m3/min。 (2)工作面(开采层)瓦斯抽放率: dgk=100Qg/Wg
式中dgk——工作面(开采层)瓦斯抽放率,%;
Qs——在一定时间内工作面(开采层)抽出的总瓦斯量,·万m3; Wg——抽放工作面(开采层)的瓦斯储量,万m3。 (3)工作面(邻近层)瓦斯抽放率: dgl=100q1c/qlc十qy
式中dgl——工作面(邻近层)瓦斯抽放率,%; qlc——工作面(邻近层)瓦斯抽放量,m3/min; gy——工作面(邻近层)涌向工作面的瓦斯量,m3/min. 6.抽放量(标量)换算。 Q标=Q测 P1T标/
式中Q标——标准状态下的抽放瓦斯量,m3/min; Q测——测得的抽放瓦斯量,m3/min3 P1——测定时管道内气体绝对压力,MPa; Tl——测定时管道内气体绝对温度,K T1=t十273
t——测定时管道内气体摄氏温度。℃; p标——标准绝对压力,0.1MPa T标——标准绝对温度,(20十273)K。 7.钻孔瓦斯流量衰减系数。
钻孔瓦斯流量随着时间延续呈衰减变化关系的系数,可作为评估开采层预抽瓦斯难易程度的一个指标。
测算方法:选择具有代表性的地区打钻孔,先测其初始瓦斯流量q0,经过时间t后,再测其瓦斯流量qt,然后以下式计算之: qt=q0·e-at
式中“——钻孔瓦斯流量衰减系数,d-1; go——钻孔初始瓦斯流量,m3/min;
gt——经‘时间后的钻孔瓦斯流量,m3/min; t——时间,d。 8.瓦斯来源分析。
矿井瓦斯来源是确定抽放方法的主要依据,因此,应尽量详细地做好下述测定工作:
(1)必须测定出掘进、采煤与采空区的瓦斯涌出量分别占全矿井瓦斯涌出量的比例;
(2)必须准确地判断出采区工作面的瓦斯主要是来自本煤层还是邻近层。 一般把回采工作面老顶初次冒落前的平均瓦斯涌出量认为是本煤层的瓦斯涌出量。而将老顶初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量认为是邻近层的瓦斯涌出量。 三、抽放瓦斯方法分类(见附表1)
附表1 抽放瓦斯方法分类表
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四、抽放参数监控系统 1.瓦斯抽放监控系统。 (1)用途。
连续监测抽放系统中的瓦斯浓度、流量、正压、负压、泵房内泄漏瓦斯浓度、抽放泵和电机的轴温等参数,由微机完成测量显示、打印等功能。当任一参数超限时,可发出声光报警信号,并按给定的程序停止或启动。
(2)技术参数:
①管道内瓦斯浓度:0—100%CH4; ②管道内气体的流量:0—150m3/min; ⑦正压:O—100kPa; ④负压:0—100kPa;
⑤泵压内泄漏瓦斯浓度:0—4%CH4; ⑥抽放泵和电机轴温:最多8点; ⑦测量精度:0.5%满量程;
⑧警报点误差:满量程不大于i0.5%; ⑨轴温警报误差:不大于士2℃。 (3)使用条件:
①供电电源:一220V土l0%; ②工作环境温度:15—25℃; ⑦相对湿度:不大于85%。 2.瓦斯抽放泵站监测系统。
(1)可测定瓦斯抽放量、瓦斯浓度、压力、温度等参数,可随时调阅泵站各种指标变化曲线、数值、工作状态,编制抽放瓦斯报表,具有显示、打印等功能,当任意一参数超限时可自动报警,并按给定的程序停止或启动抽放泵。 (2)抽放泵站监测系统监测参考指标见附表2。
(3)使用条件:
①供电电压:一380Vi5%; ⑦相对湿度:<98%; ②使用温度:—20—400℃。 五、封孔材料与工艺 聚氨能密封抽放瓦斯钻孔:
(1)聚氨酯系由异氰酸酯和聚醚并添加几种助剂反应而生成的硬质泡沫体。 (2)封孔工艺。
有卷缠药液与压注药液2种工艺方法,前者封孔深度3—6m,后者封孔深度随意。 操作简单,省力省事,气密性好,孔口抽放负压66.7kPa而不漏气。适宜密封任何形式的钻孔。
(3)封孔费用略高于水泥砂浆封孔法。 六、主要单位换算
1毫米汞柱(mmHg)=133.322Pa; 1毫米水柱(mmH2O)=9.80665Pa;
1千克力每平方厘米(kgf/cm2)=9.80665x104Pa; 1标准大气压(atm)=1.03125×105Pa。
范文五:矿井瓦斯抽放设计
第一节 矿井概况
一、矿井开采范围及煤层状况
****开采煤层为城子河组,全区可采的煤层有 3#、 4#、 24#、 29#、 36A #共 五个煤层,局部可采有 7#、 25#、 27#三层,煤层赋存状态比较稳定,除 3 #29#36#层为中厚煤层外其余均为薄煤层,煤层倾角深部变缓,矿井煤种为 1/3焦煤,倾角小于 25○ 时,最低可采厚度为 0.7m ;煤层倾角为 25~45○ 时最低可采厚度为 0.6m 。区内煤层由于受区域变质作用影响,煤的变质程 度由浅至深、由上至下有增高的趋势,视觉煤岩类型为半暗-半亮煤,少 量的光亮型,原煤灰分 12.27-58.37%精煤挥发份:28.58-36.77%,胶质 层 9-24mm ,硫:0.29-0.40%;磷:0.0032-0.006%。原煤发热量 4852 -7969千卡 /Kg。本井田煤层属低硫、特低磷。
井区范围:西以 F 31断层为界,东以 F 48断层为界,北起各煤层露头,南到 各煤层 -900m 标高。截止到 2012年底,资源储量为 3215.4万吨。
矿井系煤层群开采、煤层间距较近见《煤层赋存情况表》
二、矿井通风现状
矿 井 通 风 方 式 为 中 央 并 列 式 , 原 矿 井 通 风 主 要 扇 风 机 为 二 台 70B2-21-NO24#,电机功率为 570 KW 一台使用一台备用。矿井总排风量为 3860m 3/min 。经矿井通风机选型改造,现矿井主要扇风机为二台 BD —Ⅱ — 8-№ 28型扇风机,矿井总风量 5630 m3/min。
三、瓦斯情况:
1) 、 2005年矿井绝对瓦斯涌出量 10.1m 3/min, 相对瓦斯涌出量 15m 3/t; 2006
年矿井相对瓦斯涌出量 13.4米 3/吨 , 绝对瓦斯涌出量 6.39米 3/分; 2007年矿井绝对瓦斯涌出量 34.13米 3/分, 相对瓦斯涌出量 20.56米 3/吨; 2008年矿井绝对瓦斯涌出量 26.075米 3/分, 相对瓦斯涌出量 21.92米 3/吨。 2009年矿井绝对瓦斯涌出量为 26.9M 3 /分 , 相对瓦斯涌出量为 38.49M 3 /T。 2010年矿井绝对瓦斯涌出量为 34.4M 3 /分 , 相对瓦斯涌出量为 39M 3 /T。 2011年 矿井绝对瓦斯涌出量为 42.26M 3 /分 , 相对瓦斯涌出量为 29.99M 3 /T。 2012年矿井绝对瓦斯涌出量为 37.77M 3 /分 , 相对瓦斯涌出量为 23.29M 3 /T。 因建 井初期轮子坡 2片掘进工作面施工揭穿 3#煤时,发生了一次动力现象,也 是该矿建井以来发生的唯一的一次煤与瓦斯动力现象, 所以自 2006年以来 始终鉴定为煤与瓦斯突出矿井。
矿井随着开采深度的增加、生产能力的提高,矿井瓦斯涌出量迅速 增长,矿井绝对瓦斯涌出量由 2006年的 6.39m 3/min增加到 2012年的 37.77m 3/min。相对瓦斯涌出量从 13.4m 3/T增加到 23.29m 3/T,回采工作面 绝对瓦斯涌出量一般在 10--26 m3/min;相对瓦斯涌出量 12--41 m3/T。各煤 层瓦斯涌出量随着开采深度的增加及回采产量的加大将呈逐渐增大的趋 势。
矿井煤尘爆炸指数为 31.82— 40.87%,有煤尘爆炸危险。
煤层赋存情况表
第二节、建立矿井永久抽放系统的必要性
一、矿井瓦斯资源丰富
矿井系煤层群开采,经初步估算矿井可采煤层及邻近层的瓦斯总储量 为 90770万 m 3,瓦斯是宝贵的煤层气,是一种洁净、热效率高、低污染的 优质能源,在常温条件下发热量为 3.43~3.71MJ/m3(约合 7978~8869千卡 /m3) ,而城市焦炉气则在 4000千卡 /m3左右。据有关专家测算 250m 3煤层 气即可替代 1t 标准煤。煤层气可用于燃气发电、燃气供暧、民用燃气,又 可作为原料生产化肥和其它化工原料,所以建立瓦斯抽放及利用系统十分 必要。附矿井瓦斯储量表(2)
二、安全生产需要
据调查,近年来矿井采(掘)工作面均布置在被解放层内,尽管回采 工作面的瓦斯量已经大量释放,可是仍有个别采(掘)面瓦斯超限,且随 着矿井开采深度的增加瓦斯涌出量还会增大,单靠增加风量的方法是难以 解决瓦斯超限问题。按《煤矿安全规程》 《矿井瓦斯抽放细则》 《煤炭工业 设计规范》等文件规定,矿井建立抽采瓦斯的必要性指标已经达到,同时 也是进一步落实国家煤矿安全生产“先抽后采”的方针,所以建立矿井抽 放及利用系统十分必要。
矿井瓦斯储量估算表 (2)
第三节、瓦斯抽放量的估算
矿井系煤层群开采,可采煤层 10个且层间距在 5~75米之间、平均间 距为 29.4米,层间距较近。临近层瓦斯占采面瓦斯涌出量的 40%—— 60%, 瓦斯涌出量随本煤层和其邻近层煤层厚度的增加而增大。 2006年 6月至今, 根据已采区域和回采工作面的瓦斯涌出资料统计分析, 29#、 36#煤瓦斯绝 对量平均值达到了 26m 3/min; 从分析 2905采煤面瓦斯资料来看, 除了本煤 层瓦斯含量大以外, 36#煤层受其采动影响, 煤层瓦斯通过顶板裂隙大量涌 入 2905采空区,造成回风和上隅角瓦斯增大。
各煤层瓦斯涌出量
矿井瓦斯赋存分析:越往深部开采瓦斯涌出量越大, 西部瓦斯涌出 量比东部瓦斯大,特别是西部 36#层、 29#层。由于煤层群开采,邻近层瓦 斯向已采煤层涌出成为瓦斯治理的难点。
抽放瓦斯量概算表
经初步概算矿井每分钟最大抽放瓦斯量为 18.4m 3/min, 矿井年抽放瓦 斯量为 954万 m 3。
第四节、抽放方法
一、邻近层高位钻孔抽放:在回采工作面上顺槽内每 20m 布置一个钻 场,每个钻场布置 6~9个抽放钻孔,孔径为 Φ90mm 终孔点位于工作面顶 板 10~15m,钻孔长度为 70~80m见图(1)
二、 老空区抽放:在区段石门内向已采空区密闭下管进行抽放或打钻 进行抽放。
第五节、抽放系统沿程管径计算
一、抽放管径检验
地面由泵站通过双排 Ф529mm 管,分别通过副井、新风井同井下抽 放系统对接。 新风井 Φ529mm 与副井 Φ529mm 管路形成 2趟主干管路, 分别 与二段 Φ325mm 管路、西区 Φ325mm 管路、底部层 Φ325mm 管路 3趟副主干 管路在— 580石门、— 250水平联通,形成管网,覆盖全井。
抽 采 管 径 计 算 表
管径校验:
(1)副井到— 250车场、新风井至— 250水平管径为 Ф529mm ,各长为 1200m ,抽放混量为 150m 3/min。
依据公式检验管径:
D=0.1457×=0.46m
经检验抽放管径符合要求。
(2)东主运、底部层风道、抽放管路 Ф325mm 、长 1864 m ,抽放纯量为
11.2m 3/min、浓度为 15%、混量为 75m 3/min。
依据公式校验管径:
D=0.1457×=0.32m=320mm
经检验抽放管径符合要求。
(3)二段风道、抽放管路 Ф325mm 、长 1216m ,抽放纯量为 3.2m 3/min、 抽放浓度为 10%、混量为 32m 3/min。
依据公式校验管径:
D=0.1457×=0.2m=200mm
经检验抽放管径符合要求。
(4)西区抽放管径为 Ф325mm 长 1186m 、 Ф273mm 长 320m 、抽放纯量 为 4m 3/min、抽放浓度为 10%、混量为 40m 3/min。
依据公式检验管径:
D=0.1457×=0.23m=230mm
经检验这段管径符合要求
(5)底部层风道至 0303回顺钻场,抽放管径分别为 Ф273mm 长 940米、 Ф219mm 长 940m 、由于双排并联其管径为 Ф492mm 、抽放纯量为 11.2m 3/min、抽放浓度为 15%、混量为 75m 3/min。
依据公式检验管径:
D=0.1457×=0.32m=320mm
经检验这段管径符合要求
(6) 二段风道至 2508回顺钻场, 抽放管径为 Ф273mm 长 310m 、 Ф219mm 、 长 450m 、抽放纯量为 3.2m 3/min、抽放浓度为 10%、混量为 32m 3/min。 D=0.1457×=0.2m=200mm
经检验这段管径符合要求
经检验全矿抽放管径,符合要求。
二、抽放系统阻力计算
1、抽放系统分段沿程阻力计算
管网沿程阻力计算:依据公式:h f =dc LQ c 2 /KD 5
h f —摩擦阻力(P a ) d c =混合气体密度 =1-0.00446×22=0.9
D —管径(cm ) L —管长度(m ) Q c =流量 K=0.072
(1)副井到— 250车场、新风井至— 250水平管径为 Ф529mm ,各长 为 1200m ,
h f =0.9×1200×90002÷0.072×52.95=2608Pa ≈ 34.7mmH g
h f =0.9×1200×90002÷0.072×52.95=2608Pa ≈ 34.7mmH g
合计 69.4mmH g
沿程阻力损失不计
(2)东主运、底部层风道、抽放管路 Ф325mm 、长 1864 m ,混量为 75m 3/min。
h f =0.9×1864×45002÷0.072×32.55=1954Pa ≈ 26.05mmH g
沿程阻力损失不计
(3)二段风道、抽放管路 Ф325mm 、长 1216m ,混量为 32m 3/min。 h f =0.9×1216×19202÷0.072×32.55=2031Pa ≈ 27.1mmH g
沿程阻力损失不计
(4)西区抽放管径为 Ф325mm 长 1186m 、 Ф273mm 长 320m 、混量为 40m 3/min。
h f =0.9×1186×24002÷0.072×32.55=1295Pa ≈ 17.3mmH g
h f =0.9×320×24002÷0.072×27.35=349.2Pa ≈ 4.65mmH g
合计:21.95mmH g
沿程阻力损失不计
(5)底部层风道至 0303回顺钻场,抽放管径分别为 Ф273mm 长 940米、 Ф219mm 长 940m 、混量为 75m 3/min。
h f 1 =0.9×940×45002÷0.072×27.35=3607Pa ≈ 48.1mmH g
h f =0.9×940×45002÷0.072×21.95=1197Pa ≈ 15.9mmH g
合计:64mmH g
沿程阻力损失不计
(6)二段风道至 2508回顺钻场,抽放管径为 Ф273mm 长 910m 、 Ф219mm 、长 550m 、抽放纯量为 3.2m 3/min、抽放浓度为 10%、混量为 32m 3/min。
h f =0.9×910×19202÷0.072×27.35=635Pa ≈ 8.4mmH g
h f =0.9×550×19202÷0.072×21.95=1274Pa ≈ 16.9mmH g
合计:25.3mmH g
沿程阻力损失不计
2、矿井沿程阻力合计
h f 矿井 =69.4+26.05+27.1+21.95+64+25.3=233.8mmHg
(不包括西区到 3607损失,不包括管路到钻场损失)
3、局部阻力损失
局部阻力损失(h 3)取总沿程阻力的 15%
h 3=233.8×15%=35.07mmH g
4、抽放系统总阻力
为保证抽放效果取孔负压为 100mmH g (h 1)
抽放泵出口正压(h 4)取 40mmH g
h f 总 = hf 矿井 +h 3+h 1+h 4=233.8+35.07+100+40=408.87mmHg
第六节 瓦斯抽放泵选型
一、 抽放泵全压, 既抽放系统的总阻力, 考虑巷道条件及管线安装等因 素抽放泵全压取 1.2备用系数。
h 泵 =hf 总 =1.2×408.87=490.6 mmHg
二、抽放泵流量 Q 泵
Q 泵 =ΣQ 纯 ·K/X=18.4×1.2÷0.10=220.8(m3/min)
式中 : Q泵 :瓦斯泵额定流量 (m3/min)
ΣQ 纯 :抽放期间最大抽放瓦斯量之和 (m3/min)
X:瓦斯泵入口处的瓦斯浓度取 (10%)
K:备用系数取 1.2
三、选择抽放泵
据 上 述 计 算 选 用 CBF610— 2BV3水 环 式 真 空 泵 3台 , 排 气 量 为 200~250(m3/min)故满足要求。配套电机 YB450S2-6型功率 280KW ,一台 使用,一台备用,一台检修。
第七节、抽放系统的附属设施
1、 钻孔连接装置由分岔管自动放水器,孔板流量计和胶管组成。
2、 阀门:选用煤气碟阀分别设置在瓦斯主管、分管和钻孔管上
3、 放水器:地面和井下抽放管路的底洼处, 易于积水的地段安装时使管 路畅通。
4、 防爆、防回火装置:安设在瓦斯泵的进出气端的管路上以保安全。
5、 瓦斯泵站监控装置:用来测定瓦斯浓度、流量、正压、负压、温度、 储气量、机械轴温等。同时由微机完成计算显示,报表等功能。
6、 孔板流量计:用于井下各地点测定抽放量。
7、 瓦斯泵进出口间的循环管。
8、 放空管。
9、 其它仪表:瓦斯检定器、负压计、空盒气压计、取样器、压差计等检 测仪器。
第八节、 地面抽放泵站和其它建筑
1、 抽放瓦斯泵站位置的确定:抽放泵站选择在原抽放泵站地址、 距进风 井口及主要建筑物大于 50m ,站区内用围墙保护。原泵房面积小没有水泵 间、配电间、司机室、电控室也比较小,此外,老泵房屋顶、窗户及门都 没,因此没有可利用价值,需按设计标准从新施工建设。
2、 泵房建筑:泵房属于有爆炸危险的厂所, 故选用轻质彩钢板房盖和钢 铁房架。泵房主体是瓦斯泵间、另间闭出水泵间、司机室、工具间、配电 室。泵房长 20m 、宽 10m 、檐下净高不小于 4.5m 。
3、 其它建筑物:水池为 200 m3(15×5×2.7)用于真空泵循环水及将 来瓦斯发电厂用水。从新风井至泵房段的抽放管在空中架设用管架支撑。 4、 围墙:根据《煤矿安全规程》规定,泵房内及泵房周围 20米范围内 禁止有明火,故需在泵房周围建筑围墙其长度为 80m 、宽 50m 圈地面积
4000m 2,围墙高为 2m ,并设置大型金属门和行人侧门。
5、 避雷针:根据《煤矿安全规程》规定地面抽放泵站必须设置雷电防护 装置。
1、 排空管:排空管设置在泵站院内中心位置,其高度为 15米(超过泵 房高度不小于 3m 。
2、 泵站的给、 排水:给水分两部分一是水环真空泵用水; 二是生活用水。 水环真空泵耗水量为 15m 3/h,水循环使用但需补给,生活用水量不大,故 使用自来水即可。排水可以通过暗沟排至适宜地点或下水井。
3、 泵站供暖与电厂供暖并网,保证设备正常运行。
第九节、地面抽放泵站供电
瓦斯泵站要求直接由变电所引出两回电缆线路,并设两个独立的变电亭, 其内各设一台 320 KVA变压器,并由室外动力配电箱把低压电源分别送 至瓦斯泵与其它设备及照明。瓦斯泵房内的电控设备采用防爆型,照明亦 为防爆灯具。
第十节 抽采瓦斯管理
一、队伍组织
建立抽采瓦斯的专门机构,配备专业施工队伍,负责瓦斯抽采工程的施工 和日常管理工作。所有人员必须经过培训合格后方能上岗。
二、管理与规章制度
1、 应对瓦斯抽采泵房内的设备和管路系统进行日常检查, 建立定期检查维 修制度。
2、 在瓦斯抽采区主管和分支管路上安装瓦斯流量、 浓度、 负压等检测装置, 同时还配备专人定期巡回检测,进行放水和管路维护,处理管路积水和漏 气,以保证管路畅通无阻。
3、 对瓦斯抽采设计参数应在实践中进一步考察和验证, 以便确定合理的综 合抽采方法,达到合理布置钻孔,提高抽采效果。
4、 瓦斯抽采泵站的司机和值班员必须经过专门培训 , 使其熟悉瓦斯抽采的 有关规定 , 掌握各种安全监控仪器、仪表的用途和操作程序。
三、常用记录和报表格式
根据实际情况,常用的记录有瓦斯抽采记录、瓦斯抽采量记录、钻场浓度 记录、探放水记录等,报表格式有进尺米数、开孔日期、封孔人、开孔人、 本班进尺、施工地点、施工设备等。
第十一节 安 全
一、抽采系统及抽采泵安全措施
1、 任何单位或个人不得随意去拆卸抽采管路螺丝, 以免释放瓦斯造成 瓦斯超限。
2、抽采管路维护工应定期对除渣器进行排渣。为防止造成瓦斯超限, 在除渣前应先汇报通风队调度和矿调度,然后关闭蝶阀,在进行除渣,除 渣结束后应汇报通风区调度和矿调度。
3、 各支管路蝶阀, 未得到瓦斯科领导的安排, 任何人不能随便关闭或 打开碟阀。
4、发现抽采管路被砸坏或处理完好的过程中,瓦检员、监测值班员、 抽采泵司机必须就瓦斯变化情况汇报给通风队调度和矿调度,以便随时可 以采取相应措施。
5、 发现抽采管路有水的情况下, 应先汇报通风队调度和矿调度, 然后 由瓦检员检查完瓦斯后确定正常,方能关闭蝶阀。拆卸管路螺栓放水,施 工完毕后应向通风队调度和矿调度汇报。
6、抽采管路工必须每天认真检查抽采管路情况,发现顶板有浮石把 抽采管路砸掉的,以及抽采管里有水或漏气应及时处理。
7、其他未尽事项严格按“煤矿三大规程”执行。
二、抽采泵安全措施
1、 抽采泵司机要严格执行 《操作规程》 、 新版 《煤矿安全规程》 和 《作 业规程》 、交接班制度、巡回检查制度、要害场所管理等制度,努力钻研业 务技能,积极参加岗位练兵。
2、要做到“三知” 、 “四会” 。
“三知” 即知道设备结构、 知道设备性能、 知道设备安全装置的原理。 “四会”即会操作、会维护、会保养、会排除故障。
3、抽采泵司机听见抽采泵噪音增大时或有杂音时,应及时停止运转, 进行处理或汇报有关部门。
4、有下列情况之一时,不得开机。
(1) 设备带病; (2) 设备故障未处理; (3) 安全装置失灵; (4) 设备失爆; (5)瓦斯超限; (6)违章指挥。
5、 值班人员班中要按规定认真检测瓦斯抽采的相关参数, 并认真填写 记录,发现异常情况及时汇报、处理。
6、 遵章守纪, 不迟到不早退及脱岗、 串岗, 不干私活, 班中严禁睡觉, 交接班要清楚。
三、监测、监控系统
采用孔板或便携式数字瓦斯参数监测仪对抽采瓦斯进行检查。除此之 外,对抽采管道的负压、瓦斯浓度、瓦斯流量、温度进行监测。安设监测 系统。
第十二节、主要工程、设备、材料和资金概算 工程资金概算:325.18万元。