瓦斯抽采设计.docx

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1、煤矿瓦斯抽采设计摘要：随着煤矿开采深度的增加，矿井瓦斯问题日益严重。特别是对于高瓦斯矿井和突出矿井，日常生产过程中的最大平安隐患就是瓦斯事故。瓦斯问题不仅直接威胁着矿井工作人员的生命平安，而且间接制约着煤矿企业经济效益的增长。因此，如何能有效遏制瓦斯事故的频繁发生，现已成为制约国家煤炭行业可持续开展的一个关键性问题。目前，在高瓦斯矿井中应用较为普遍的为瓦斯采抽采技术，它采用上下顺槽打顺层平行钻孔预抽、高位钻孔抽放和采空区埋管抽放、上隅角抽放相结合的瓦斯抽放方法，可以有效将煤层瓦斯含量降低到平安指标以下，从而可以对工作面进行平安回采。根据华泰煤矿现有的各项地质资料以及矿井瓦斯状况，该矿井可以而且

2、必须进行瓦斯抽采工作。因此，本设计针对这一条件，对该矿井进行瓦斯抽采设计，从而使得该矿井的瓦斯治理工作能够得到科学管理，生产工作能够到达平安高效的水平。关键词：高瓦斯矿井；瓦斯抽采；顺层平行钻孔；高位钻孔；上隅角抽采TheGasDrainageDesignAbstract：Astheincreaseofminingdepthofthecoalmines,theminegasproblemhasbeenmoreandmoreserious.Thegasaccidentisthemaximumsecurityinthecourseofdailyproduction,especiallyforthe

3、highgasmineandoutburstmine.Itnotonlythreatensthecoalminestaffs,lifesatety,butalsorestrictsthegrowthofthecoalmineenterprise,seconomicbenefits.Therefore,ithasbeenakeyproblemthatrestrictsthecoalindustryssustainabledevelopmentofthestatethathowWecancontainthefrequentoccurrenceofthegasaccidentseffectively

4、.Atpresent,thegasdrainagetechnologyhasbeenwidelyapplicatedrelativelyinhighgasmine,whichincludesbeatingparallelholedrilledalongseamintheunderandlowercrossheadingstopre-pump,beatinghighlyloactedholestopre-pumpanddischarge,buryingtubestopumpinthegoafanddrainagingintheuppercomer.Thecombinationofthesemet

5、hodscanreducethegascontentinthecoalseamunderthesafetyindexsothatWecanminingsafelyintheworkingface.WecanandmustdrainaninggasinHuaTaicoalbasingontheexistingcoalgeologicalinformationandtheminegascondition.Therefore,thisdesignconductsthegasdrainagedesignonthecoalmineaccordingtothisconditiontomakethecoal

6、minegascontrollingworktogetascientificmanagementandmaketheproductionworktoachieveasafeandefficientlevel.Keywords:highgasmine;gasdrainage;parallelholedrilledalongseam;highlylocatedhole;drainagingintheuppercorner目录1引言11.1 设计的目的与意义11.2 设计依据21.3 设计的指导思想21.4 设计的主要技术方法22矿井概况32.1 井田概况32.2 井田地质特征42.3 矿井开拓、开

7、采概况142.4 矿井通风系统概况203矿井瓦斯赋存情况213.1 煤层瓦斯根本参数213.2 矿井瓦斯储量223.3 矿井瓦斯涌出量预测233.4 矿井可抽瓦斯量及可抽期264瓦斯抽采的必要性和可行性论证294.1 瓦斯抽采的必要性294.2 瓦斯抽采的可行性305抽采方法325.1 规定325.2 矿井瓦斯来源分析325.3 抽采方法选择335.4 钻孔及钻场布置345.5 抽采设计355.6 封孔方法396瓦斯抽放管路系统及设备选型406.1 抽放管路选型及阻力计算406.2 瓦斯抽放泵选型446.3 辅助设备467经济概算527.1 编制依据527.2 费用概算范围527.3 技术经济

8、分析与评价538平安技术措施538.1 平安措施制定的相关要求538.2 地面抽放瓦斯站平安措施的要求548.3 抽采系统及抽采泵站的平安措施548.4 平安管理措施559瓦斯的综合利用与配套设施569.1 矿井瓦斯利用569.2 瓦斯利用管路布置569.3 配套设施569.4 监测监控系统589.5 地面建筑及环保5910抽放瓦斯管理6010.1 瓦斯抽放管理及规章制度6010.2 机构设置及人员配置6110.3 瓦斯抽放技术资料62参考文献62致谢错误!未定义书签。华泰煤矿为一座基建矿井，设计生产能力60万ta,矿井效劳年限为30.0a。主要开采煤层为二I煤，矿井工业资源/储量为3319.

9、4万K本矿井主井进风提煤、副井进料、提砰、提人并兼进风，矿井设有专用回风立井。本矿采用单水平上山开拓，全井田沿走向划分3个采区，首采区为井田中部11采区，接替采区分别为12采区和13采区，矿井首采工作面为11050工作面，11090为接替工作面。本矿井主采煤层二1煤为粉状无烟煤，煤层平均厚度4.62m,井田煤层大部可采，但煤层厚度变化较大，二一煤层为不易自燃发火煤层，且无煤尘爆炸危险性。二I煤层顶底板岩层稳定性较差。为贯彻执行党和国家的“平安第一，预防为主，综合治理”的平安生产方针和国家平安生产监督管理局制定的“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿平安生产管理方针,该矿已在井下安装了为回采工作

10、面效劳的移动式瓦斯抽放泵站和与其相配套的瓦斯抽放系统。抽出的瓦斯直接排放到矿井的回风系统中。随着矿井瓦斯涌出量的增大，总回风的瓦斯浓度较高，另外，井下移动泵站的管理也比拟复杂，经常需要对瓦斯抽放泵的水垢进行清理。对华泰煤矿进行瓦斯抽采设计，建立地面抽放泵站是非常必要的和可行的。特此编写华泰煤矿瓦斯抽采设计说明书。1.1 设计的目的与意义1 .我们本设计是在完本钱科教学的全部学习任务之后所进行的一次综合性学科设计，此次设计可以将我们所学的关于煤矿方面的专业根底知识，如煤矿地质学、煤矿开采学、通风平安学、矿井瓦斯防治等方面的知识进行系统性的学习和稳固，从而将我们所学到的理论知识拓展到更高一个层次。

11、2 .通过此次设计，我们可以进一步熟悉和掌握矿井生产的各个系统以及各个系统之间的协调关系；同时我们也可以对目前国内外煤矿行业的生产与平安有一个初步的认识与了解。3 .通过此次设计，我们可以培养自己遇到问题独立思考的习惯，以及提升我们分析问题、解决问题的能力，可以将所学的理论知识很好地与实际生产相结合。4 .河大煤业华泰煤矿是一个高瓦斯矿井，所采煤层属于三软煤层，矿井地质条件非常复杂，矿井瓦斯问题不仅直接威胁着矿井工作人员的生命平安，而且也间接制约着该煤矿企业经济效益的增长。而通过对该矿井进行瓦斯抽采，一方面可以在一定程度上遏制煤层瓦斯的突出，给矿井工作人员提供一个相对平安的工作环境，另一方面可

12、以将瓦斯这种优质资源加以合理利用，给该企业带来可观的经济效益。1.2 设计依据1 .煤矿瓦斯抽采标准(AQlO272006),中华人民共和国平安生产行业标准，2(X)6；2 .煤矿瓦斯抽采工程设计标准(GB50471-2008),中华人民共和国国家标准，2008；3 .矿井瓦斯抽采管理标准，中华人民共和国煤炭工业部，1997；4 .煤矿平安规程，国家煤矿平安监察局，2011；5 .防治煤与瓦斯突出规定，国家平安生产监督管理总局和国家煤矿平安监察局，2009；6 .煤矿瓦斯抽采根本指标(AQlO262006),国家平安生产监督管理总局，2006。1.3 设计的指导思想当前国家对瓦斯综合治理提出了

13、“先抽后采、监测监控、以风定产的十二字方针。华泰煤矿作为一个高瓦斯矿井，响应国家号召，贯彻落实“平安第一，预防为主，结合治理”的平安生产方针，在结合自身开采技术条件的情况下，依靠科技进步，加大平安投入，在地面建立了永久抽放瓦斯系统和井下临时抽放瓦斯系统，多措并举，应抽尽抽，从而保证抽采平衡、效果达标。具体指导思想为以下几个方面：1 .严格按照矿井瓦斯抽采的相关规定进行设计，保证矿井瓦斯抽采系统平安可靠,确保矿井平安生产；2 .在符合标准要求，满足使用的前提下，尽可能降低本钱，节省工程投资；3 .尽量利用原有的巷道、管道，少增加开拓费用；4 .设备、管材选型留有余地，能满足矿井改扩建后的需求；5

14、 .采用较先进瓦斯抽采工艺技术，且符合实际。1.4 设计的主要技术方法本次设计主要分四个阶段进行：1 .前期对所设计矿井的相关原始资料进行收集整理，并查阅一定量的关于瓦斯流动规律和瓦斯抽采相关方面的书籍和文献。2 .中期开始按照大纲要求着手做毕业设计，设计内容要求真实可靠。在设计过程中要利用好网络和图书馆这两个工具，假设遇到有疑问的地方要及时与指导老师进行交流或向其请教。3 .后期对设计内容进行进一步整理和完善，并完成相关图纸的绘制任务。之后，将设计初稿交予指导老师，请其进行悉心修改并提出珍贵建议。4 .最后，将指导老师反复修改正后的设计进行最终完善，装订成册，并对设计内容进一步熟悉，为辩论做

15、好准备。2矿井概况2.1 井田概况2.1.1 位置与交通本井田南距大峪沟镇5km,西北距巩义市12km。310国道从大峪沟镇通过，陇海铁路和开（封）洛（阳）高速公路从北部约6km通过。大峪沟一高山沥青公路从区内中部通过，区内各村庄之间均有沥青公路及简易公路相通，交通十分便利，见图21。加木修乡石庄乡岖J利乡G55城伯镇东小仇横西虢精,-b化工铺平乐镣8314邙岭乡催师市山化乡Bi县中回郭铺高龙储RhtW忖植冠店铺府店铺佛光乡你ISHl西陶徜1匕令乡站街楷高阳铺巩义市岳忖多祥云摘南皮慎招货乡大峪沟雄小关铺新中铺西忖楂涉村消核核园Hi高忖乡渗开鬲途上街区城关乡荥阳市tM乔楼储SO2崔庙铺PMW牛店锁贾峪错衾庄乡新密市图21交通位置示意图Fig.2-1Theschematicdiagramofthetrafficposition2.1.2 地形地貌区内地势总体上呈东高西低，南高北低，中部沟谷发育且低凹。区内最高点为付山,海拔+664.9m,最低点在致富沟入口，海拔+212.0m,相对高差452.9m。全区沟岭相间,纵横交错，沟谷多呈“V”字型