瓦斯抽采系统与基本参数

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程项目建设用地指标》的有关规定。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯泵站
13)干式抽放瓦斯泵吸气测管路系统必须装 设防回火、防回气、防爆炸的安全装置。
14)矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备,监 测抽放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、 温度和一氧化碳等参数,同时监测水位和 抽放站内瓦斯泄漏等。当出现瓦斯浓度过 低、瓦斯泄漏和一氧化碳超限等情况时, 应能报警相对抽放泵主电源断电。
一、煤矿瓦斯抽采系统
1、建立条件
3)建立井下临时抽放系统规定: ……
(3)抽出的瓦斯排入回风巷时,在排瓦斯管 路出口必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。栅 栏设置的位置是上风侧距管路出口5m、下 风侧距管路出口30m,两栅栏间禁止任何作 业。
一、煤矿瓦斯抽采系统
1、建立条件
3)建立井下临时抽放系统规定: …… (4)在下风侧栅栏外必须设甲烷断电仪或矿井安全
一、
煤矿瓦斯抽采系统
一、煤矿瓦斯抽采系统
煤矿瓦斯抽采系统是指借助钻孔、 巷道或向采空区埋管等工程设施收 汇瓦斯源,经管路和瓦斯泵等装备 进行安全抽采、检测或监测监控和 压送工作系统的总称。
一、煤矿瓦斯抽采系统
1、建立条件 1)建立抽采瓦斯系统条件
有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系 统或井下临时抽采瓦斯系统: (1)一个采煤工作面瓦斯涌出量>5m3/min或一个掘进工作 面瓦斯涌出量>3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理 的
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯站
15)抽放站内应配置专用检测各项参数的仪器仪表。 16)抽采瓦斯泵站必须建立瓦斯抽采参数监控系统
(1)用途 连续监测抽采管路系统中的瓦斯浓度、流量、正压、负
压、温度及一氧化碳等参数和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 的程序停止或启动抽采泵。 (2)使用条件: ①供电电压: 380V ; ②相对湿度:<98%; ③使用温度:20—400℃。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯站
15)抽采瓦斯泵站监测系统
(3)抽采 泵站监 测系统 监测参 考指标 如右表 所示:
监测指标名称
抽放量 瓦斯浓度
环境瓦斯浓度 管道内正压 正压温度 负压温度 泵水流量 泵铀温度 管道内负压
精度
土2% (0—50%)士3% (50%一80%)土 5% (80%一90%)土10%
2)井上下敷设的瓦斯管路,不得与带电物体 接触并应有防止砸坏管路的措施。
一、煤矿瓦斯抽采系统
2、抽采瓦斯的安全规定:
…… 3)在有自然发火危险煤层的采空区抽采瓦斯
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。抽出瓦斯浓度不得低于25%。 应采用自动监控装置,以保证抽采工作的 安全。
4、井下管路布置与安设 1)管路布置
由矿井生产及其发展等因素确定,应符合下列要 求: (1)抽采管路拐弯少、长度短。 (2)抽采管路宜沿回风巷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;抽采管件的外缘距巷道壁不 宜小于0.1m。 (3)当抽采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及机电硐室内。 (4)管道运输、安装和维护方便。
士1% 士l% 士1%
l% 土2% 土1% 士1%
测试范围
全范围
0-99%
0—5% 0一8.5MPa 0—100℃
0—l00℃ 全范围 0—100℃ 0—0.1MPa
一、煤矿瓦斯抽采系统
7、钻场钻孔布置
1)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。
2)尽量利用现有的开拓、准备和回采巷道布 置钻场。
10)为提高抽采效果,可采用人为的卸压措施, 如水力冲孔、割缝、压裂和深孔控制卸压爆 破等。
阳泉一矿瓦斯抽采系统
进风平硐
顶板倾 斜钻孔
顶板倾 斜钻孔
顶板倾 斜钻孔
储瓦斯罐 瓦斯管 瓦斯
泵房 wk.baidu.com全 出口
瓦斯管
松藻打通二矿瓦斯抽采系统示意图
一、煤矿瓦斯抽采系统
8、抽采瓦斯管路参数的确定
1)管径应按最大流量分段计算,并与抽采 设备能力相适应。抽采系统管材的备用量 可取10%。 2)当采用专用钻孔敷设抽采管路时,专用 钻孔直径应比管道外形尺寸大100mm;当 沿竖井敷设抽采管路时,应将管道固定在 罐道梁或专用管架上。
一、煤矿瓦斯抽采系统
1、建立条件
2)建立地面永久瓦斯抽采系统条件: 应同时具备2个条件: ①瓦斯抽采系统的抽采量可稳定在2m m3/ min 以上。 ②瓦斯资源可靠、储量丰富,预计瓦斯抽放 服务年限在10年以上。
一、煤矿瓦斯抽采系统
1、建立条件
地面抽采瓦斯泵站
一、煤矿瓦斯抽采系统
1、建立条件 3)建立井下临时抽放系统规定
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯站
16)抽采瓦斯泵站监测系统 …… (3)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; • ③正压:0—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%。
一、煤矿瓦斯抽采系统
5、抽采管路附属装置及设施:
1)主管、分管、支管及其与钻场连接处应装 设瓦斯流量计量装置。
2)抽放钻场、管路拐弯≮ 、低洼、温度突变处 及沿管路每隔200~300m,(最大不超过 500m)应设置放水器。
3)在抽采管路的适当部位应设置除渣装置和 测压装置。
一、煤矿瓦斯抽采系统
3)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。
中梁山底板网格式穿层钻孔预抽煤层瓦斯方法
底板岩巷
流量计
瓦斯抽 采干管
放水器
穿层钻孔
焦作本煤层顺层钻孔预抽瓦斯方法
钻孔施工
铁法晓南矿顶板走向穿层钻孔抽采卸压瓦斯方法
顶板走 向穿层 钻孔抽 采卸压 瓦斯方 法
4)泵房内电气设备、照明和其它电气、检测 仪表均应采用矿用防爆型。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯泵站
水封式防爆防回火装置
铜网式防爆防回火装置
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯泵站
5) 站场应有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻 等设施。
6)抽采瓦斯泵站应有双回供电线路。 7)站房必须有直通矿并调度室的电话。 8)抽采泵站应有供排水系统。站房设备冷却
(2)矿井绝对瓦斯涌出量Qch4达到以下条件的: ① QCH4 ≥ 40m 3/min; ②矿井年产量1.0~1.5Mt, QCH4 > 30 m3/min ; ③矿井年产量0.6~1.0Mt, QCH4 > 25 m3/min ; ④矿井年产量0.4~0.6Mt, QCH4 > 20 m3/min ; ⑤矿井年产量≦ 0.4Mt , QCH4 >15 m3/min ; (3) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
不具备建立永久瓦斯抽放系统条件的,应建立井下 临时抽放系统,其应遵守下列规定:
(1)井下临时泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新 鲜风流中。
(2)抽出的瓦斯可引排到地面、总回风巷、一翼回 风巷或分区回风巷,但必须保证稀释后风流中的瓦 斯浓度不超限。在建有地面永久抽放系统的矿井, 移动泵站抽出的瓦斯可送至地面永久抽放系统的管 路,但矿井抽放系统的瓦斯浓度应遵守有关规定。
水一般采用闭路循环。给水管路及水池容 积均应考虑消防水量。污水应设置地沟排 放。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯泵站
9)抽采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。
10)废水、噪声和放空瓦斯不得超过环保指 标,否则,应有治理措施。
11)抽采泵站场地应搞好绿化。 12)抽采泵站建筑用地应符合《煤炭工业工
煤矿瓦斯抽采系统 及抽采基本参数
俞启香 (教授、博导、国家安全生产专家)
中国矿业大学 国家煤矿瓦斯治理工程研究中心
主要内容
一、煤矿瓦斯抽采系统 二、煤矿瓦斯抽采工程设计要点与技术管理 三、瓦斯抽采基本参数
1、煤层瓦斯压力 2、煤层瓦斯含量 3、煤层透气性系数 4、钻孔流量衰减系数 5、矿井瓦斯储量 6、可抽瓦斯量 7、瓦斯抽采率 8、瓦斯抽采量(标量)换算 9、一些单位换算

一、煤矿瓦斯抽采系统
3、地面管路布置
地面管路布置应符合下列要求: 1)尽量避免布置在车辆频繁的主干道旁; 2)不得将抽瓦斯管路和自来水管、暖气管、
下水道管、动力电缆、照明电缆及通讯电 缆等敷设在同一条地沟内。 3)主干管应与城市、矿区发展规划建筑布置 相结合。
一、煤矿瓦斯抽采系统
3、地面管路布置
并尽可能留有扩能的余地。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯泵站
2)抽采泵站建筑应符合下列要求: (1)站房建筑必须采用不燃性材料,耐火等级 为二级
(2)站房周围必须设置栅栏或围墙。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6、抽采瓦斯泵站
3)站房管道系统设置应有防爆、防回火、放 水、放空及压力、流量、浓度测量等装置, 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,管径大于或等于 泵的进、出口直径,放空管口应高出泵房 屋顶3m以上。
6、抽采瓦斯泵站
1)抽采瓦斯泵站位置应符合下列要求: ’ (1)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。 (2)宜设在回风井工业场地内,站房距井口和主要
建筑物及居住区不得小于50m。 (3)站房及站房周围20m范围内严禁明火。 (4)站房应建在靠近公路和有水源的地方。 (5)站房进出管路应考虑敷设方便;有利瓦斯输送,
地面管路布置应符合下列要求:
4)抽瓦斯管道与地上、下建(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。
5)瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其它建(构) 筑物,一般情况下也不得穿过其它管网, 当必须穿过其它管网时,应按有关规定采 取措施。
6)通往井下的抽采管路应采取防雷措施。
一、煤矿瓦斯抽采系统
5、抽采管路附属装置及设施:
人工放水器
一、煤矿瓦斯抽采系统
5、抽采管路附属装置及设施:
4) 管路分岔处应设置控制阀门,阀门规格应 与管径相匹配。
5)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的观察井内,其间距 一般为500~1000m。
6)宜选用快速接头等新材料、新设备。
一、煤矿瓦斯抽采系统
6)采取边采边抽时,宜让钻孔方向与开采推 进方向相迎,避免采动首先破坏孔口或钻 场。
松藻煤矿被保护层卸压瓦斯抽采方法
钻孔施工
封堵钻孔施工
抽采卸压瓦斯
一、煤矿瓦斯抽采系统
7、钻场钻孔布置
7)钻孔方向应尽可能正交或斜交煤层层理。
8)穿层孔应终孔在穿过煤层顶(底)板0.5m处。
9)“多打孔、严封闭、综合抽”是加强瓦斯 抽采工作的方向,抽采瓦斯矿井要增加抽采 瓦斯钻孔量,提高瓦斯管路敷设质量、严封 孔及采用综合抽采方法,以提高抽采效果。
钻孔长度: 170~200m 钻场间距: 130m
阳泉上邻近层卸压瓦斯抽采方法
顶板倾斜高抽巷 抽采卸压瓦斯法
顶板倾斜钻孔抽采 卸压瓦斯法
顶板走向高抽巷 抽采卸压瓦斯法
一、煤矿瓦斯抽采系统
7、钻场钻孔布置 ……
4)邻近层卸压抽放,应将钻孔打在采动形成 的裂隙带内,并避开冒落带。
5)强化抽放布孔方式应根据所采取的措施确 定,除应取得好的抽放效果外,还应考虑 施工方便。
监控系统的甲烷传感器,巷道风流中瓦斯浓度超 限时,实现报警、断电,并进行处理。 (5)井下移动泵站必须实行“专用变压器、专用开 关和专用线路”供电。
一、煤矿瓦斯抽采系统
2、抽采瓦斯的安全规定
抽放瓦斯必须遵守下列规定: 。
1)利用瓦斯时,瓦斯浓度不得低于30%,且 在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、 防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用 瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时,抽放瓦 斯浓度不得低于25%。
一、煤矿瓦斯抽采系统
4、井下管路的布置与安设
2)管路安设 (1)在倾斜巷道中,管路应设防滑卡,28。
以下的斜巷,防滑卡间距一般取15~20m, 斜巷管路下端应按设放渣器。 (2)管路应有一定的坡度,一般≮1%,在 管路最低点应安设放水器。 (3)抽采管路应采取防腐蚀、防漏气、防砸 坏、防带电等措施。
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