玉舍礦抽放方案設(shè)計(jì)說明書1

目錄TOC\o"1-5"\h\z前言 1\o"CurrentDocument"第一章礦井概況 3第一節(jié) 井田概況 3.第二節(jié) 煤層賦存情況 3.第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造情況 4.第四節(jié) 礦井開拓與開采 5.第五節(jié)礦井通風(fēng)與瓦斯 6.\o"CurrentDocument"第二章抽放瓦斯規(guī)模及設(shè)計(jì)范圍 9第一節(jié)抽放瓦斯規(guī)模 9.第二節(jié)設(shè)計(jì)范圍 9.\o"CurrentDocument"第三章抽放方法設(shè)計(jì) 10第一節(jié)瓦斯來源分析 1.0第二節(jié) 抽放瓦斯方法及鉆孔布置 10第三節(jié) 抽放參數(shù)確定 1.7第四節(jié) 抽放鉆孔布置與施工 18第五節(jié)抽放工程量 1.9第六節(jié)抽放鉆孔施工設(shè)備選型 20\o"CurrentDocument"第四章瓦斯抽放系統(tǒng)計(jì)算及設(shè)備選型 21第一節(jié)礦井高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型 2 1第二節(jié)礦井低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型 2 5第三節(jié)瓦斯管路附屬裝置 28第四節(jié)瓦斯管路的敷設(shè)及質(zhì)量驗(yàn)收 28\o"CurrentDocument"第五章地面工程 30第一節(jié) 抽放站工業(yè)場地總平面布置 30第二節(jié) 抽放站建筑 30第三節(jié) 設(shè)備安裝及管網(wǎng)布置 35第四節(jié) 給、排水、消防設(shè)計(jì) 35\o"CurrentDocument"第六章供電及通訊 39第一節(jié)抽放站供配電及照明 39第二節(jié)防雷、接地 39第三節(jié)抽放站通訊 40\o"CurrentDocument"第七章瓦斯抽放監(jiān)測及控制 41第一節(jié)抽放監(jiān)測設(shè)計(jì)內(nèi)容 41第二節(jié)抽放監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 41第三節(jié)抽放監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42\o"CurrentDocument"第八章環(huán)境保護(hù) 44第一節(jié)抽放瓦斯工程對環(huán)境的影響 44第二節(jié)污染防治措施 44第三節(jié)抽放站綠化 44\o"CurrentDocument"第九章抽放瓦斯組織管理及安全措施 45第一節(jié)組織管理 .45第二節(jié)安全措施 .45\o"CurrentDocument"第十章技術(shù)經(jīng)濟(jì) 47第一節(jié)勞動定員 47第二節(jié)投資概算 47第三節(jié)經(jīng)濟(jì)效益分析 .48第四節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 48附錄：玉舍煤礦西井瓦斯抽放方案設(shè)計(jì)（代初步設(shè)計(jì)）委托書附件：.玉舍煤礦西井瓦斯抽放方案設(shè)計(jì)概算書.玉舍煤礦西井瓦斯抽放方案設(shè)計(jì)主要機(jī)電設(shè)備及器材玉舍煤礦西井為新投產(chǎn)礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1200Kt/a，服務(wù)年限33a（開采上中煤組）。目前礦井首采工作面即 1118W工作面正在回采， Ki煤層首采工作面即11012工作面正在進(jìn)行掘進(jìn)工作，還未構(gòu)成回采條件。井田內(nèi)含煤地層為二迭系龍?zhí)睹航M，含煤40?60層，煤層總厚度28?36m平均厚度32m其中可采及局部可采煤層11層（全區(qū)可采3層、大部可采6層、局部可采2層），可采總厚度18.21m,含煤系數(shù)7%煤層傾角10°?45°,平均傾角28°。礦井在首采工作面即1118W工作面機(jī)巷掘進(jìn)期間，瓦斯涌出量高達(dá) 5m3/min以上，盡管采取了巷幫預(yù)抽、迎頭排放的防突措施，但在掘進(jìn)期間仍發(fā)生了 5次煤與瓦斯突出，嚴(yán)重影響了礦井安全生產(chǎn)。雖然當(dāng)時(shí)礦井建立了地面臨時(shí)瓦斯抽放泵站，但抽放能力不足，管路及附屬設(shè)施不配套，造成抽放效果不佳。K1煤層11012工作面掘進(jìn)過程中，施工的排放鉆孔多次發(fā)生噴孔等瓦斯涌出異?，F(xiàn)象，雖采取了預(yù)抽和排放鉆孔措施，但掘進(jìn)時(shí)最大瓦斯涌出量仍高達(dá) 9m3/min。礦井原設(shè)計(jì)為高沼氣礦井，但經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院（簡稱重慶分院，以下同）鑒定（評價(jià)），玉舍西井為突出礦井；開采的 K18煤層為突出煤層；其它可采煤層中，K「K9、K13、K16煤層評價(jià)為具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，K3煤層在埋深小于114m、K10煤層在埋深小于158m、K26煤層在埋深小于295m開采范圍內(nèi)不足以評價(jià)為具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。為了保證礦井安全生產(chǎn)，盡快達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，就必須建立永久性瓦斯抽放系統(tǒng)，進(jìn)行大規(guī)模的瓦斯抽放，才能防止煤與瓦斯突出， 降低工作面的瓦斯涌出量，確保礦井安全生產(chǎn)長治久安，實(shí)現(xiàn)礦井可持續(xù)發(fā)展 。受貴州玉舍煤業(yè)有限公司委托，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院承擔(dān)了“玉舍煤礦防治煤與瓦斯突出設(shè)計(jì)”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的內(nèi)容之一要求進(jìn)行礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)，經(jīng)與礦方研究，決定礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)分兩步實(shí)施：第一步，根據(jù)地質(zhì)勘探資料、參照 K18煤層實(shí)測瓦斯基本參數(shù)及其它現(xiàn)有瓦斯資料，進(jìn)行礦井瓦斯抽放可行性論證及方案設(shè)計(jì)，初步確定瓦斯泵的選型、瓦斯管路的選擇等。該項(xiàng)工作已于2004年9月完成，并將礦井瓦斯抽放可行性研究報(bào)告、方案設(shè)計(jì)（代初步設(shè)計(jì)）初稿交與礦方；第二步，待各可采煤層瓦斯基本參數(shù)測定完成，確定合理的開拓開采程序及方式

后，再進(jìn)行礦井瓦斯抽放可行性論證及方案設(shè)計(jì)修訂。目前，玉舍西井各可采煤層瓦斯基本參數(shù)測定及煤層突出危險(xiǎn)性、可抽性評價(jià)已完成，開采程序及保護(hù)層層位已確定，可以開展第二步工作，即進(jìn)行礦井瓦斯抽放可行性研究報(bào)告和方案設(shè)計(jì)。其修訂后的抽放可行性研究報(bào)告于 2006年10月完成。根據(jù)建設(shè)單位的意見，在可行性研究報(bào)告的基礎(chǔ)上進(jìn)行方案設(shè)計(jì)（要求達(dá)到初步設(shè)計(jì)的深度）。一、編制本設(shè)計(jì)的依據(jù)1、貴州玉舍煤業(yè)有限公司 2004年10月提供的《玉舍煤礦西井瓦斯抽放方案設(shè)計(jì)（代初步設(shè)計(jì)）委托書》（以下簡稱《抽放設(shè)計(jì)委托書》）。2、貴州玉舍煤業(yè)有限公司2004年8月提供的其他設(shè)計(jì)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3、重慶分院2006年3月提交的《貴州玉舍煤業(yè)有限公司可采煤層瓦斯基本參數(shù)測定及突出危險(xiǎn)性、可抽性評價(jià)》4、重慶分院2006年8月提交的《貴州玉舍煤業(yè)有限公司西井防治煤與瓦斯突出設(shè)計(jì)說明書》及其附件（以下簡稱《防突設(shè)計(jì)》）。5、重慶分院2006年10月提交的《貴州玉舍煤業(yè)有限公司玉舍煤礦西井瓦斯抽放可行性研究報(bào)告》（以下簡稱《抽放可研報(bào)告》）。二、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).礦井相對瓦斯涌出量： 48.751m3/t.設(shè)計(jì)礦井瓦斯抽放量： 90m3/min.瓦斯抽放站占地面積： 0.2022ha.抽放工程總投資： 總投資5741.22萬元。其中前期投資3111.32萬元，后期投資2629.90萬元。其中：土建工程： 164.20萬元。設(shè)備及工具購置費(fèi)：1304.01萬元。其中前期607.20萬元，后期696.81萬元。安裝工程： 3986.30萬元。其中前期2185.85萬元，后期1800.44萬元。其他費(fèi)用： 286.71萬元。其中前期154.07萬元，后期132.64萬元。5.測算抽放系統(tǒng)服務(wù)年限:5.測算抽放系統(tǒng)服務(wù)年限:28.4年。第一章 礦井概況第一節(jié) 井田概況一、 位置與交通玉舍西井位于貴州省六盤水市水城縣南部玉舍鄉(xiāng)，屬待開發(fā)的發(fā)耳礦區(qū)格目底片區(qū)的玉舍礦井，規(guī)劃能力300萬t/a,它由西井120萬t/a、中井60萬t/a和東井120萬t/a組成。玉舍西井位于S217省道邊，由南向北從礦井工業(yè)場地西部通過，西井北至六盤水市中心區(qū)22km,至擬建的發(fā)耳電廠51.5km。水柏鐵路由北向南從本區(qū)東部通過，該鐵路為沿線格目底、發(fā)耳、松河三大煤田的開發(fā)提供了極為有利的外部運(yùn)輸條件。礦井工業(yè)場地至水柏鐵路的玉舍車站的距離僅6.0km,交通非常方便。二、井田范圍和煤炭儲量⑴井田范圍玉舍煤礦西井位于貴州省六盤水市水城縣南部格目底向斜東段南西翼，井田范圍東起銅廠溝之F40斷層，西至德格河，南（淺部）以+1850m標(biāo)高為界，北（深部）以煤層底板等高線+1450m標(biāo)高為界，東西長7.5Km,南北寬2.8Km,面積21.0Km2。（2）煤炭儲量根據(jù)地質(zhì)勘探資料，井田的地質(zhì)儲量16590萬t,其中A+B+C級儲量14888萬t。本井田低硫煤儲量為7777萬t,占總地質(zhì)儲量46.9%,占上中煤組儲量的61.1%?？鄢鞣N煤柱損失后，井田可采儲量為8218萬t,其中：上中煤組為5520萬t,下煤組為2698萬t。三、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限西井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬t/a,經(jīng)初步計(jì)算礦井服務(wù)年限為49年，其中上中煤組的服務(wù)年限為33年，礦井計(jì)劃僅開采上中煤組。第二節(jié)煤層賦存情況本區(qū)含煤地層為二迭系龍?zhí)睹航M，具上覆地層為三迭系飛仙關(guān)組第一段，下伏地層為二迭系峨眉山玄武巖。井田內(nèi)龍?zhí)睹航M厚400?485m,平均452m,由西向東厚度有一定變化，西段厚400?410m,中段厚470?485m,東段厚440?460m,該地層主要由細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖及煤層組成。含煤 40?60層，煤層總厚度28?36m,平均厚度32m,其中可采及局部可采煤層11層（全區(qū)可采3層、大部可采6層、局部可采2層），可采總厚度18.21m,含煤系數(shù)7%。

可采及局部可采煤層主要分布在含煤地層的第四段、第三段及第一段，即上、下煤組中，上煤組含可采及局部可采煤層8層(全區(qū)可采均分布在該組中)，下煤組含可采及局部可米煤層3層?？刹擅簩犹卣饕姳?-1表1-1 可采煤層特征表序號煤層編號厚度(m)層1'司距(m)煤層結(jié)構(gòu)W性%性頂?shù)醉搸r性煤種最小?最大最小?夾石骨(層)夾石總厚(m)頂板底板出1K-b1.15-4.411?40.01-0.47全區(qū)W粉砂巖、粉WWW、糧±若P2.417.00-15.02K30.00-2.491.1310.01?20.01-0.20局部W較！定粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂糧±若P20.0-35.027.03K90.27?4.181?20.01-0.091大^W較！定名題喏、粉砂巖、粉砂糧±若P1.328.0?15.04K00.00-4.2210.02?30.02局部W較！定粉砂巖、泥質(zhì)粉峰、糧±若P1.3410止24.05K130.71?3.901.6715.01?20.30-0.50全區(qū)W較！定名題喏、粉砂巖、泥質(zhì)粉沙糧±若P20.0-40.06K60.77-6.543.2830.02?30.01-0.05全區(qū)W糧±若P20.0-45.027.57Ke0.30-5.251.512?30.02?0.76大^W較！定粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂糧±若P15.0-25.020.08K35Hb0.00-4.460.830?10.01-0.30局部W不穩(wěn)定粉砂巖、粉WWW、糧±若P230.0-260.09K06Hb0.00-3.291.61245.02?30.02?0.76大^W較！定糧±若W20.0-30.010K09Hb0.00-5.101.6925.010.01-0.80大^W不穩(wěn)定泥巖、粉砂Z題喏糧±若W10.0-15.013.011K5l10^a0.00-5.711.422?40.01-0.20大^W較！定泥巖、粉砂粘土巖、W第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造情況、褶曲玉舍西井位于貴州省六盤水市水城縣南部格目底向斜東段南西翼西部玉舍勘探區(qū)，為一單斜構(gòu)造，走向近北西一一南東，僅在A鉉以西轉(zhuǎn)為近正東西向，西段傾向近于正北，中段及南東段則逐漸轉(zhuǎn)為北東10°?20。，西段傾角40。?45°,中段傾角30°?40。，南東段（首采區(qū)位置）傾角25°?27°。井田內(nèi)次一級褶曲不發(fā)育，對礦井開采無影響。二、斷層井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)斷層19條，其中落差大于30m的斷層1條（F40正斷層），該斷層在區(qū)內(nèi)延展長度3km,落差50?210m,切割整個煤系地層，為井田南東邊界斷層，對礦井開采影響不大。其余斷層規(guī)模較小，走向延展長度一般500m左右，落差均小于30m,且多數(shù)在10m以內(nèi)，對礦井開采有一定影響。根據(jù)資料分析，區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育有以下特點(diǎn)：從斷層的延伸方向及性質(zhì)看，區(qū)內(nèi)斷層可分為兩組，即走向北東東一一南西西的正斷層組和走向北西西 南東東的逆斷層組。正斷層組有 F20、F23、F25、F27、F28、F29、F40七條斷層，除F40落差大于30m外，其余均在15m以內(nèi)；逆斷層組有F13、F14、F15、F17、F19、F21、F22、F26、F30等，除F22落差為20?30m外，其余均小于20m。區(qū)內(nèi)各斷層的破碎帶寬度一般為0.3?0.5m,僅個別為1m。從斷層在井田內(nèi)平面上的分布看，密度較小。第四節(jié)礦井開拓與開采一、開拓方式根據(jù)礦井初步設(shè)計(jì)，礦井采用片盤斜井開拓方式，主、副斜井井筒均沿K26號煤層偽斜布置，井筒傾角均為21°,井口標(biāo)高+1866m,井底車場標(biāo)高+1570m,主斜井井筒斜長826m,井筒落底至+1570m水平后沿K18號煤層底板巖層，向西掘進(jìn)運(yùn)輸大巷至12采區(qū)，井筒內(nèi)裝備大傾角膠帶輸送機(jī)作主運(yùn)輸；副斜井井筒斜長826m,副斜井裝備用車作輔助提升。另沿K18煤層掘進(jìn)采區(qū)總回風(fēng)上山。井田劃分為一個水平上、下山開采，水平標(biāo)高為+ 1570m。礦井共劃分為四個采區(qū)，其中：+1570m水平以上兩個采區(qū)，+1570m水平以下為兩個米區(qū)。根據(jù)重慶分院提交的《防突設(shè)計(jì)》，煤層開采順序?yàn)椋翰捎糜缮隙碌摹皠兤な健遍_采順序。即首采K1煤層，然后按由上向下順序依次開采其它可采煤層。+1570m水平以上采區(qū)內(nèi)布置4個區(qū)段，水平以下采區(qū)布置2個區(qū)段，區(qū)段垂高60m,區(qū)段之間留設(shè)4?6m的區(qū)段小煤柱采區(qū)內(nèi)雙翼布置回采工作面，采面走向長1500?2000m,傾斜長140?150m。以2個采區(qū)各1個工作面同時(shí)生產(chǎn)，來達(dá)到礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量1200Kt/a。預(yù)計(jì)礦井采掘布置最困難的情況下將可能存在2個K1煤層采煤工作面同時(shí)生產(chǎn)，且有4個K1煤層掘進(jìn)工作面，2個K9煤層掘進(jìn)工作面。據(jù)此，重慶分院提交的《抽放可研報(bào)告》測算出礦井最大瓦斯涌出量和最大可抽量，并以此確定礦井瓦斯抽放規(guī)模。二、采煤方法與頂板管理礦井采用走向長壁采煤法，落煤工藝為綜合機(jī)械化，全部冒落法管理頂板。掘進(jìn)工作面采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，鋼帶錨網(wǎng)支護(hù)。第五節(jié)礦井通風(fēng)與瓦斯一■、通風(fēng)方式礦井前期采用中央并列抽出式，即主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)；后期采用分區(qū)抽出式通風(fēng)方式，即多井進(jìn)風(fēng)，采區(qū)回風(fēng)上山回風(fēng)。在礦井初步設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)單位按高沼氣礦井計(jì)算出礦井總需風(fēng)量為84（容易時(shí)期）?118m3/s（困難時(shí)期）。礦井采用礦用防爆對旋式主扇，型號為BDK54-8M26!,風(fēng)量80?175m3/s,風(fēng)壓1000?3610Pa,困難時(shí)期的風(fēng)量達(dá)150m3/s。根據(jù)重慶分院提交的《抽放可研報(bào)告》，礦井在深部水平瓦斯絕對涌出量將達(dá)到155m3/min,如果不進(jìn)行礦井瓦斯抽放，則現(xiàn)有主扇的通風(fēng)能力難以將瓦斯?jié)舛冉抵烈?guī)定值以下。因此，礦井必須加強(qiáng)瓦斯抽采力度，確保礦井安全生產(chǎn)。二、礦井瓦斯涌出情況根據(jù)礦井200阿瓦斯等級鑒定資料：礦井總回風(fēng)量為3612m3/min,礦井絕對瓦斯涌出量為28.50m3/min（其中風(fēng)排量為13.1m3/min）,相對瓦斯涌出量146m3/t.d,二氧化碳絕對涌出量為2.00m3/min。其中K18煤層1118W回采工作面瓦斯涌出量為9.79m3/min（其中風(fēng)排量為2.34m3/min）,相對瓦斯涌出量55.5m3/t.d;Ki煤層絕對瓦斯涌出量為8.03m3/min（其中風(fēng)排量為4.43m3/min）,相對瓦斯涌出量428m3/t.do三、礦井可采煤層瓦斯基本參數(shù)及突出危險(xiǎn)性、可抽性經(jīng)重慶分院井下現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室測定，玉舍西井可采煤層瓦斯基本參數(shù)如下表 1-2所示。（1）突出危險(xiǎn)性評價(jià)結(jié)果為：Ki、K9、K13、K16煤層評價(jià)為具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性；K3、K10、K26煤層經(jīng)綜合分析判斷，K3煤層在埋深小于114m、K10煤層在埋深小于158m、K26煤層在埋深小于295m開采范圍內(nèi)不足以評價(jià)為具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)。(2)可抽性評價(jià)結(jié)果為：以透氣性系數(shù)為主要指標(biāo)、瓦斯流量衰減系數(shù)為輔助指標(biāo)并結(jié)合將來抽采技術(shù)的發(fā)展來綜合評價(jià)煤層可抽性，則玉舍西井K1、K3、K9、K10、K16、K26煤層屬于可以抽放煤層；K13煤層屬于容易抽放煤層。表1-2 可采煤層瓦斯基本參數(shù)測定成果一覽表煤層測壓地點(diǎn)埋深(項(xiàng)瓦斯壓力(Mpa瓦斯含量(m3/t)透氣性系數(shù)(m2/Mpa2.d)鉆孔流星發(fā)減系數(shù)(d-1)Ki11012機(jī)巷2711.5513.88702.06890.0466K311采區(qū)運(yùn)輸石門1140.506.81603.64580.4362K911采區(qū)運(yùn)輸石門1580.9510.02340.27080.1596K1011采區(qū)運(yùn)輸石門1590.454.58730.69110.2231K131118郵巷鉆場2471.5212.973913.20080.0155K161118WL巷1650.9711.62865.24930.0656K181118WL巷2891.3513.942.3860.0840K>6副斜井2950.77.48181.01730.0263四、煤與瓦斯突出情況礦井共發(fā)生了5次煤與瓦斯突出，且均發(fā)生在掘進(jìn)K18煤層1118W工作面機(jī)巷期間。突出最大強(qiáng)度1423t,最小強(qiáng)度62.5t,平均422.3t;突出涌出瓦斯最大39萬m3,最小0.6390萬m3,平均9.3302萬m3。經(jīng)重慶分院鑒定，玉舍西井為煤與瓦斯突出礦井；開采的 K18煤層為突出煤層。五、瓦斯抽采情況礦井于200孫初建立了地面臨時(shí)瓦斯抽放站，安設(shè)了SKA-42型和SZ-4型水環(huán)式真空泵各1臺，抽放主管直徑12〃，支管8〃，主要抽放首采1118W工作面穿層預(yù)抽和該煤層順層預(yù)抽鉆孔瓦斯，抽放孔數(shù)125個，瓦斯抽放濃度10?15%,抽放量為3m3/min左右。2006年初,礦井根據(jù)重慶分院提供的有關(guān)參數(shù)，購置了2BEC67、2BEC52型水環(huán)式真空泵各2臺，初步建立了高、低負(fù)壓抽放系統(tǒng)，瓦斯抽放量得以大幅度提高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，礦井瓦斯抽放純量已達(dá)15m3/min以上，其中采空區(qū)抽放混合量達(dá)200m3/min左右，濃度5%左右；本煤層預(yù)抽混合量達(dá)50m3/min左右，濃度10%左右。目前，礦井已建成低濃度瓦斯發(fā)電站，并有2臺機(jī)組于200朔8月投入運(yùn)行。六、其它根據(jù)現(xiàn)場刻槽取樣，重慶分院實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本井田可采煤層均具有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。除Ki。煤層煤炭自燃傾向鑒定為第二類（自燃）外，其它煤層鑒定為第三類：不易自燃。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地溫異常區(qū)，地溫正常。在本井田范圍內(nèi)，煤的牌號為貧煤、無煙煤，以貧煤為主。由東向西、從上到下煤的變質(zhì)程度逐漸增高。貧煤分布在K40號煤層以上，K40號煤層以下為無煙煤。第二章抽放瓦斯規(guī)模及設(shè)計(jì)范圍第一節(jié)抽放瓦斯規(guī)模一、抽放規(guī)模的確定根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院重慶分院編制的玉舍西井《抽放可研報(bào)告》和玉舍煤業(yè)有限公司提供的《抽放設(shè)計(jì)委托書》，確定西井的最終抽放規(guī)模為 90m3/min。其中高負(fù)壓抽放系統(tǒng)為80m3/min；低負(fù)壓抽放系統(tǒng)為10m3/min。并按此規(guī)模進(jìn)行礦井瓦斯抽放方案設(shè)計(jì) （代初步設(shè)計(jì)）?？紤]到玉舍西井為新建礦井，礦井瓦斯抽放量不可能在淺部就達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模。因此，礦井高負(fù)壓抽放規(guī)模分兩步建設(shè)完成，初期規(guī)模為40m3/min,后期規(guī)模定為80m3/min；低負(fù)壓抽放系統(tǒng)規(guī)模則一次性到位。二、礦井年抽放量計(jì)算為了既保證礦井安全生產(chǎn)，又能使抽放量保持長期穩(wěn)定，瓦斯抽放規(guī)模按 90m3/min設(shè)計(jì)，則年抽放量為：3收抽=365X1440>90T0000=4730.4萬m三、礦井抽放服務(wù)年限計(jì)算抽放服務(wù)年限=惘抽+W年抽=134141.34730.4=28.4a礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為33a（上中煤組），符合抽放設(shè)計(jì)規(guī)范要求。第二節(jié)設(shè)計(jì)范圍根據(jù)雙方簽定的技術(shù)咨詢合同和《設(shè)計(jì)委托書》的要求，本設(shè)計(jì)為方案設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)深度要達(dá)到初步設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)范圍為抽放系統(tǒng)地面泵站、井下主要管道設(shè)計(jì)（至12采區(qū)），具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1、抽放泵設(shè)備選型及抽放泵房總體安裝布置設(shè)計(jì)。2、泵房位置選擇及泵房方案設(shè)計(jì)，包括土建、配電、給排水、泵房管路及輔助設(shè)施的設(shè)計(jì)。3、地面及井下主要管路系統(tǒng)及附屬設(shè)施設(shè)計(jì)，含管路布置、管徑選擇、管路安裝及輔助設(shè)施設(shè)計(jì)。4、瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)，含泵站抽放計(jì)量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及工況、主要管路計(jì)量。5、瓦斯抽放工程環(huán)保及消防設(shè)計(jì)。第三章抽放方法設(shè)計(jì)第一節(jié)瓦斯來源分析玉舍煤礦西井在開采Ki時(shí)，瓦斯主要來源于開采層和鄰近層卸壓瓦斯，根據(jù)重慶分院提供的《抽放可研報(bào)告》預(yù)測資料：礦井最大相對瓦斯涌出量為 48.751m3/t.d,絕對瓦斯涌出量為152.584m3/min。其中回采工作面相對瓦斯涌出量為27.168m3/t.d,占礦井涌出總量的56%;掘進(jìn)工作面相對瓦斯涌出量為8.944m3/t.d,占礦井涌出總量的1%采空區(qū)相對瓦斯涌出量為12.639m3/t.d,占礦井涌出總量的26%在回采工作面瓦斯涌出中，開采層瓦斯涌出占其中的 68%鄰近層、采空區(qū)及圍巖瓦斯涌出占32%由此可以看出，玉舍煤礦西井采K1煤層時(shí)，瓦斯涌出主要以本煤層瓦斯涌出為主。第二節(jié)抽放瓦斯方法及鉆孔布置一、選擇抽放瓦斯方法的原則選擇礦井瓦斯抽放方法應(yīng)根據(jù)礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯來源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素確定，并遵循以下原則：.選擇的抽放瓦斯方法應(yīng)適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質(zhì)條件和開采技術(shù)條件。.應(yīng)根據(jù)礦井瓦斯涌出來源及涌出量構(gòu)成分析，有針對性地選擇抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽放效果。.抽放方法在滿足礦井安全開采的前提下，還需滿足開發(fā)、利用瓦斯的需要。.巷道布置在滿足瓦斯抽放的前提下，應(yīng)盡可能利用生產(chǎn)巷道，以減少抽放工程量。.選擇的抽放方法應(yīng)有利于抽放巷道的布置和維護(hù)。.選擇的抽放方法應(yīng)有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本。.抽放方法應(yīng)有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統(tǒng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)，有利于增加鉆孔的抽放時(shí)間。二、抽放瓦斯方法選擇及鉆孔布置根據(jù)預(yù)測的K1煤層回采工作面瓦斯瓦斯涌出量構(gòu)成來看，其瓦斯來源主要為本層瓦斯涌出。結(jié)合上述原則，礦井抽放瓦斯的目的是為了降低煤層瓦斯含量，為煤炭開采提供安全生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)開發(fā)利用瓦斯資源。根據(jù)玉舍煤礦西井煤層賦存條件、瓦斯涌出構(gòu)成和巷道布置形式，開采K1煤層時(shí)采用以K1本煤層瓦斯抽放為主、鄰近層卸壓抽放和采空區(qū)抽放為輔，預(yù)抽與邊采邊抽、邊掘邊抽相結(jié)合的綜合抽放瓦斯方法。根據(jù)重慶分院提交的《防突設(shè)計(jì)》資料，若礦井開采順序按由上向下逐層開采，則除Ki煤層外，其余可采煤層可以做到逐層得以保護(hù)，因此，除Ki煤層需采用預(yù)抽方式外，其余煤層以卸壓抽放為主。專用抽放巷布置在K10、K26煤層中。1.Ki煤層瓦斯抽放采用穿層鉆孔與順層鉆孔相結(jié)合布置方式。即掘進(jìn)工作面采用穿層條帶鉆孔預(yù)抽，回采工作面采用本煤層順層鉆孔預(yù)抽。(1)掘進(jìn)工作面結(jié)合Ki煤層機(jī)械化掘進(jìn)的特點(diǎn)，建議主要采用穿層條帶預(yù)抽方法。即各區(qū)段運(yùn)輸石門揭穿Kio煤層并進(jìn)入煤層頂板2m后停止石門掘進(jìn)，然后掘進(jìn)Kio煤層專用抽采巷道，在抽采巷道內(nèi)每隔50m向巷道頂板側(cè)掘進(jìn)鉆場，鉆場鉆場規(guī)格為：寬度X深度><高= 2.5mX5.0mX2.5m。在鉆場內(nèi)向Ki煤層待掘巷道施工預(yù)抽鉆孔，鉆孔控制Ki煤層待掘巷道上幫至少i0m,下幫5m。經(jīng)評價(jià)預(yù)抽達(dá)到防突效果后，方可進(jìn)行Ki煤層掘進(jìn)工作。具鉆孔布置詳見圖3—i。K。煤層 Ki煤層圖3-i穿層條帶預(yù)抽Ki煤層鉆孔布置示意圖（2）回采工作面Ki煤層作為保護(hù)層先行開采，本身又是具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層，必須進(jìn)行先抽后采。其抽放方法可采用穿層預(yù)抽和本煤層預(yù)抽，但由于其底板抽放巷（Kio煤層）距Ki煤層較遠(yuǎn)（法向距離為47m）,若采用穿層網(wǎng)格式預(yù)抽，則巖孔工程量太大，鉆孔有效利用率較低，經(jīng)濟(jì)上不劃算。因此，可以考慮在本煤層布置順層鉆孔進(jìn)行大面積預(yù)抽煤層瓦斯。根據(jù)玉舍西井Ki煤層的賦存情況和瓦斯賦存情況，以及已施工過的煤層順層鉆孔情況分析，順層鉆孔在施工過程中，往往因煤層賦存或地質(zhì)構(gòu)造影響、鉆孔噴孔、卡鉆等不利因素，而達(dá)不到理想長度，一般只能達(dá)到60?80m,因此，穩(wěn)妥的辦法是從工作面機(jī)、風(fēng)巷向采面同時(shí)打鉆，方能使預(yù)抽鉆孔覆蓋全采煤工作面而不留“空白帶”。為了提高預(yù)抽瓦斯效果，抽放鉆孔采用交叉鉆孔布置形式，即一部分鉆孔與工作面平行，另一部分鉆孔與工作面呈10°夾角，兩者相互交替布置。鉆孔間距根據(jù)預(yù)計(jì)的抽采時(shí)間，按照下表5-1所列參數(shù)取值。鉆孔布置見下圖3—2。若采煤工作面存在中部上山，可以在中部上山向兩幫施工順層長鉆孔如礦井引進(jìn)定向鉆機(jī)，則由采煤工作面機(jī)巷施工順層長鉆孔，覆蓋全采煤工作面而不A、大面積本層預(yù)抽鉆孔間距:

鉆孔間距R鉆孔間距R=Ln-1kQy其中：n=——Qtl——工作面走向長度，mK——備用系數(shù)，取1.2;Qy 工作面需要抽放的瓦斯量，m3;3Qt——1個鉆孔在有效抽放時(shí)間tx內(nèi)累積瓦斯抽放量，m;Ki煤層瓦斯基本參數(shù)取值：鉆孔平均瓦斯涌出初速度qo：3.0L/min.m；1鉆孔平均瓦斯流量發(fā)減系數(shù)0c0.06d;抽排率B：30%;煤層平均瓦斯含量Q:平均15m3/t；計(jì)算結(jié)果如下表3-1所示：表3-1 K1煤層本層預(yù)抽鉆孔間距與抽采時(shí)間關(guān)系表煤厚(m)2.4抽放時(shí)間(d)306090180270360540720實(shí)際應(yīng)用時(shí)可取整數(shù)位鉆孔間距(m)8.29.510.411.712.6玉舍西井需根據(jù)預(yù)計(jì)的抽采時(shí)間來確定預(yù)抽鉆孔孔間距。2.鄰近層卸壓瓦斯抽放玉舍煤礦西井為煤層群開采，當(dāng)某一層煤開采后，其相鄰一定范圍內(nèi)的煤層將不同程度向開采層釋放瓦斯，如果不抽放這部分瓦斯，將導(dǎo)致工作面配風(fēng)增大，甚至造成工作面瓦斯超限，因此，必須進(jìn)行鄰近層卸壓瓦斯抽放。根據(jù)礦井《防突設(shè)計(jì)》，礦井沿突出危險(xiǎn)性相對較小的K10、K26煤層掘進(jìn)專用瓦斯抽采巷，在抽采巷內(nèi)掘進(jìn)鉆場，在鉆場內(nèi)向鄰近層施工抽采鉆孔，抽采鄰近層卸壓瓦斯。抽采鉆孔具體布置是：(1)當(dāng)開采K1煤層時(shí)，提前在其底板K10煤層布置專用抽放巷，抽放巷內(nèi)布置穿層鉆孔，抽取K3、K9煤層卸壓瓦斯；布置順層鉆孔，抽取K10煤層的卸壓瓦斯。(2)當(dāng)開米K9煤層時(shí)，在K10煤層抽放巷施工穿層鉆孔，抽取K13、K16煤層的卸壓瓦(3)當(dāng)開采K13煤層前，在其底板K26煤層布置專用抽放巷，抽放巷內(nèi)打穿層鉆孔抽取Kl8煤層卸壓瓦斯；布置順層鉆孔，抽取K26煤層的卸壓瓦斯。(4)被保護(hù)煤層順層鉆孔成平行布置。(5)穿層鉆孔主要控制被保護(hù)層卸壓范圍，同一區(qū)段內(nèi)的未保護(hù)范圍(指煤柱影響帶,以下同)，在掘進(jìn)該煤層采面回風(fēng)巷時(shí)，施工順層下向鉆孔解決。(6)鉆孔在工作面初次來壓段要加密。卸壓鉆孔布置見圖3—3。A 剖面圖圖3-3 臨近層卸壓瓦斯抽采鉆孔布置圖3.采空區(qū)瓦斯抽放隨著礦井開采面積的逐步增大，采空區(qū)面積也愈來愈大。由于巷道煤柱、工作面丟煤以及鄰近層、圍巖、裂隙等可能賦存瓦斯的地點(diǎn)，卸壓或破壞后向采空區(qū)和采面回風(fēng)巷涌出瓦斯。雖然大部分采空區(qū)用永久密閉墻封閉，但由于巖層裂隙、墻體壓縫以及通風(fēng)負(fù)壓等原因，仍向回風(fēng)系統(tǒng)涌出大量瓦斯，并有可能造成回風(fēng)瓦斯?jié)舛瘸蓿虼?，有必要采取采空區(qū)瓦斯抽放。采空區(qū)抽放分為全封閉和半封閉瓦斯抽放，對已采完封閉的采空區(qū)（亦稱作全封閉采空區(qū)），采用密閉法抽放采空區(qū)瓦斯；對于現(xiàn)生產(chǎn)工作面的采空區(qū)（亦稱半封閉采空區(qū)），采用鉆孔法或埋管法抽放采空區(qū)瓦斯。結(jié)合玉舍西井的實(shí)際情況，可采用如下布置方式：（1）全封閉鉆孔抽放在采空區(qū)完成封閉后，在其外圍有條件施工鉆孔的巷道內(nèi)（一般在密閉附近），如采面回風(fēng)巷、區(qū)段隔離煤柱、鄰近工作面切眼、煤層頂?shù)装鍘r巷等，向上覆巖層垮落帶及破壞裂隙帶打鉆，抽取采空區(qū)瓦斯。如圖3—4所示。圖3—4回采工作面采空區(qū)抽放瓦斯1采空區(qū)；2鉆場；3抽放瓦斯管路；4密閉；5鉆孔（2）全封閉密閉抽放當(dāng)回采工作面或采區(qū)采完后，在其采區(qū)（工作面）回風(fēng)石門構(gòu)筑永久密閉，密閉為雙墻，中夾黃泥或沙充填，將抽放管放在密閉的上部。同時(shí)墻體上要有測試管、放水管及其閘門等。如果掘進(jìn)巷道較長，煤壁瓦斯涌出量較大，且采掘關(guān)系不緊張的條件下，也可采用此方法。如圖3—5所示。

圖3—5 回采工作面采空區(qū)抽放瓦斯(3)半封閉埋管抽放埋管抽放方法主要用于抽放工作面上隅角瓦斯。即在工作面回風(fēng)巷鋪設(shè)一趟抽放管，抽放管前端加工成篩孔狀，在頂板冒落前，安放到采空區(qū)所構(gòu)筑的墻體上并盡量靠近煤層頂部，處于瓦斯?jié)舛容^高的地點(diǎn)。瓦斯管路每隔20?50m距離安設(shè)一個三通并安閘門，可以開閉如圖3—6所示At^o00000000%0Q0000000子000000000OQQOOOOOOO000000000000000000_￥0。0000000^0At^o00000000%0Q0000000子000000000OQQOOOOOOO000000000000000000_￥0。0000000^00000000_00^000000QOO區(qū)000000^000000昆口0^0O000_rx-00000000000000000

000000000_?瓦班哲踹工作面A=A圖3—6采空區(qū)埋管抽放示意圖(4)頂板走向鉆孔頂板走向鉆孔主要用于抽放工作面采空區(qū)瓦斯，進(jìn)而減少工作面回風(fēng)瓦斯涌出量，降低回采工作面上隅角瓦斯?jié)舛取１M管玉舍西井采取了鄰近層卸壓瓦斯抽放，但部分不可采煤層和鉆孔未控制區(qū)域仍有可能向開采煤層涌入瓦斯，因此，可以采用通過施工頂板走向鉆孔抽取這部分瓦斯。由工作面回風(fēng)巷向頂板方向掘進(jìn)斜巷，在斜巷末端落平后掘進(jìn)鉆場，在鉆場內(nèi)向工作面方向施工走向鉆孔，鉆孔終孔位置位于工作面冒落帶上方，沿傾斜方向?yàn)榫嗷仫L(fēng)巷平距3?40m鉆場間距根據(jù)鉆機(jī)能力，但不得小于100m斜巷斜長大于4m￡掘進(jìn)至穩(wěn)定巖層,鉆孔長不少于120m終孔孔彳不小于108mm終孔間距3?5m孔數(shù)4?5個。具體布置見圖3-7所示。回風(fēng)巷圖3—7 頂板走向鉆孔布置示意圖第三節(jié)抽放參數(shù)確定一、抽放率確定根據(jù)相鄰礦務(wù)局和國內(nèi)相近透氣性煤層的抽放考察結(jié)果， 在孔間距10?15m的條件下，預(yù)抽1年時(shí)間，預(yù)抽率可達(dá)25%以上；若預(yù)抽孔間距縮短，預(yù)抽率不變，則預(yù)抽時(shí)間可相應(yīng)減少。鄰近層卸壓抽放率可達(dá)到60%以上。二、抽放時(shí)間根據(jù)玉舍煤礦西井的采掘部署接替情況和各開采煤層的透氣性，作為預(yù)抽性質(zhì)的 K1煤層采掘工作面鉆孔和其它煤層未保護(hù)地帶鉆孔，具預(yù)抽時(shí)間不得少于 1年。并盡量增長預(yù)抽時(shí)間，延長鉆孔壽命，做到一孔多用，增加礦井瓦斯抽放量。作為卸壓抽放性質(zhì)的鉆孔，其抽放時(shí)間以瓦斯抽放量衰減到無抽采價(jià)值為準(zhǔn)。三、抽放負(fù)壓按鄰近礦井及其他礦井的瓦斯抽放經(jīng)驗(yàn)，預(yù)抽瓦斯孔孔口負(fù)壓為 13KpM右，采空區(qū)抽放負(fù)壓為5KPa左右。第四節(jié)抽放鉆孔布置與施工一、抽放參數(shù)確定.鉆孔直徑常規(guī)的瓦斯抽放鉆孔的直徑一般為75?120mm結(jié)合玉舍煤礦西井現(xiàn)有鉆探設(shè)備、鉆具及鉆工操作技能，為提高抽放效果，取預(yù)抽及卸壓抽鉆孔終孔直徑至少為 75mm0.鉆孔長度根據(jù)礦井《防突設(shè)計(jì)》資料，Ki煤層采煤工作面傾斜順層鉆孔長度為70?75m,其它煤層未保護(hù)地帶順層鉆孔按該地帶范圍取值，鄰近層卸壓抽放及穿層預(yù)抽鉆孔長度根據(jù)巖柱和終孔位置計(jì)算后取值。.鉆孔間距Ki煤層采煤工作面傾斜順層鉆孔孔間距根據(jù)預(yù)抽時(shí)間長短，按表 3-1取值，最大為10m；Ki煤層掘進(jìn)工作面穿層預(yù)抽鉆孔間距根據(jù)預(yù)抽時(shí)間不少于1年測算，間距為10m；鄰近層卸壓抽放鉆孔間距為25m；鄰近層煤柱影響地帶的順層鉆孔，間距為10m。二、抽放鉆孔布置.掘進(jìn)工作面抽放鉆孔布置(1)K1煤層：沿K10煤層掘進(jìn)瓦斯抽放專用巷，在抽放巷內(nèi)每隔50ms進(jìn)1個鉆場，在鉆場內(nèi)向K1煤層待掘巷道施工穿層條帶預(yù)抽鉆孔。鉆孔孔底間距10m,預(yù)抽期不少于1年。在K1煤層巷道掘進(jìn)過程中，保留巷道兩幫穿層鉆孔繼續(xù)抽放，實(shí)現(xiàn)在掘進(jìn)過程中邊掘邊抽。(2)其它煤層：除K1煤層運(yùn)輸巷掘進(jìn)采用穿層條帶預(yù)抽外，其它煤層掘進(jìn)工作面因受到上鄰近層開采保護(hù)而采用卸壓抽放方法。.回采工作面抽放鉆孔布置(1)K1煤層：沿K1煤層回采工作面運(yùn)輸巷向上、回風(fēng)巷向下布置傾斜順層交叉預(yù)抽鉆孔，交叉銳角為100若工作面有中部上山，則可以在上山內(nèi)向工作面布置走向順層平行長鉆孔，鉆孔間距根據(jù)預(yù)抽時(shí)間長短按表3-1取值，最大不大于10m。(2)其它煤層：因受上鄰近層開采而得到保護(hù)的范圍采用穿層卸壓鉆孔抽放，未受到保護(hù)范圍布置順層下向孔抽放。.鄰近層卸壓瓦斯抽放孔布置利用K10、K26煤層瓦斯專用抽放巷，在鉆場內(nèi)(巷內(nèi))分別向鄰近層(本層)施工抽放鉆孔，鉆孔間距在Ki煤層初期來壓段為20m,以后段為25m,鉆孔長度根據(jù)層間距和鉆孔終孔位置確定；未受到保護(hù)的煤柱影響范圍，則采用本煤層回風(fēng)巷下向孔預(yù)抽方法。.采空區(qū)瓦斯抽放布置在回采工作面回風(fēng)巷，每隔100m掘進(jìn)一個高位鉆場，鉆場位置要避開巷道周邊松動圈，在鉆場內(nèi)向工作面方向施工4?5個、孔徑①108mm、孔深120m的鉆孔，抽采采空區(qū)和鄰近層部分卸壓瓦斯。鉆孔終孔點(diǎn)位于工作面上覆巖層冒落帶和裂隙帶之間。三、抽放鉆孔施工.打鉆所有抽放鉆孔施工均應(yīng)選擇煤壁完整、無裂隙處開孔，施工前應(yīng)用專門設(shè)計(jì)并按設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行施工，施工過程應(yīng)有專人監(jiān)督檢查，每施工完一個鉆場鉆孔應(yīng)驗(yàn)收鉆孔實(shí)際資料并上圖，對鉆孔未控制的“空白帶”采取補(bǔ)孔措施，以保證抽采效果。.封孔煤層順層預(yù)抽鉆孔的封孔管采用抗靜電的工程塑料管，穿層抽放鉆孔可采用普通鍍鋅管；巖孔可采用聚胺脂或水泥漿封孔；煤孔可采用水泥漿封孔泵封孔。水泥漿采用 425號與水?dāng)嚢柚瞥?，水灰比?:2。根據(jù)玉舍西井煤層瓦斯賦存、煤體結(jié)構(gòu)和破壞類型，具封孔管直徑不小于50mm,封孔長度為巖孔至少6m,煤孔至少8m。四、抽放參數(shù)監(jiān)測在主、干、支抽放管均要安設(shè)瓦斯抽放監(jiān)測傳感器，對抽放管道內(nèi)的抽放負(fù)壓、瓦斯?jié)舛?、抽放量進(jìn)行監(jiān)測，并通過掛靠進(jìn)入礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。對不能進(jìn)入礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量的分管及單孔，應(yīng)分別進(jìn)行單孔瓦斯抽放計(jì)量。第五節(jié)抽放工程量根據(jù)上述抽放方法和鉆孔布置，抽放工程量最大為考慮開采K1煤層的情況下，即需要穿層抽采K1煤層運(yùn)輸巷掘進(jìn)條帶瓦斯、順層抽采K1煤層回采工作面瓦斯、穿層抽采K3、K9煤層卸壓瓦斯、順層抽采K10煤層卸壓瓦斯、穿層抽采采空區(qū)瓦斯等。設(shè)計(jì)有2個K1煤層運(yùn)巷掘進(jìn)工作面（采用穿層預(yù)抽方法），2個K1煤層回風(fēng)巷掘進(jìn)工作面（采用邊掘邊抽方法），11和12采區(qū)各有一個K1煤層回采工作面同時(shí)生產(chǎn)并達(dá)到礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，回采工作面走向長平均1800m,工作面斜長145m。其鉆孔工程量見下表3—2:

表3-2 礦井抽放鉆孔工程量鉆孔名稱平均孔間距（m）單面孔數(shù)（個）平均孔深（m）單面鉆孔工程量（萬m）雙面鉆孔工程量（萬m）備注穿層預(yù)抽掘進(jìn)條帶鉆孔10540754.058.10K1煤層運(yùn)巷掘進(jìn)工作面順層邊掘邊抽鉆孔3168851.432.86K1煤層回巷掘進(jìn)工作面穿層卸壓抽米鉆孔25880554.849.68K9、K3、K13煤層米面順層交叉預(yù)抽鉆孔6600754.509.00K1煤層回采工作面順層卸壓抽米鉆孔25721401.012.02K10煤層采空區(qū)抽采鉆孔10801251.002.00K1煤層回采工作面合計(jì)234016.8333.66第六節(jié)抽放鉆孔施工設(shè)備選型一、打鉆設(shè)備根據(jù)玉舍煤礦西井的抽放瓦斯方法、煤層賦存特點(diǎn)及國內(nèi)打鉆設(shè)備的現(xiàn)狀，順層長鉆孔施工選用西安煤科分院MK-例強(qiáng)力鉆機(jī)額定鉆進(jìn)能力可達(dá)400m可用于采、掘工作面順層鉆孔施工；穿層預(yù)抽鉆孔選用ZYG-15住占機(jī)4臺，額定鉆進(jìn)能力可達(dá)150m穿層卸壓抽放鉆孔和頂板走向長鉆孔選用ZK-30屏占機(jī)2臺。如果經(jīng)濟(jì)條件許可，可從國外引進(jìn)深孔定向鉆機(jī)LMC-40（H2臺。二、封孔設(shè)備抽放鉆孔的封孔設(shè)備選用KF型封孔泵6臺，其額定壓力1.2MPa,流量為0.5m3/h。第四章瓦斯抽放系統(tǒng)計(jì)算及設(shè)備選型第一節(jié)礦井高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型一、抽放管路系統(tǒng)的確定本設(shè)計(jì)在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時(shí)，主要根據(jù)抽放泵站位置、開拓巷道布置、管路安裝條件等進(jìn)行確定。管路系統(tǒng)布置如下：地面瓦斯抽放泵站一+采區(qū)回風(fēng)上山 ?+1570M平運(yùn)輸大巷 11米區(qū)各區(qū)段運(yùn)輸卷? 1211米區(qū)各區(qū)段運(yùn)輸卷? 1211采區(qū)各區(qū)段回風(fēng)巷 1211采區(qū)各區(qū)段專用抽放巷? 12回風(fēng)上山采區(qū)各區(qū)段回風(fēng)巷 采區(qū)各區(qū)段專用抽放巷 二、管徑計(jì)算根據(jù)瓦斯抽放管路服務(wù)的范圍和所擔(dān)負(fù)輸送抽放量的大小，其管徑按下式計(jì)算：D=0.1457(Q/V)1/2D 管道內(nèi)徑，m；Q 管內(nèi)混合瓦斯流量，m3/min；V——管內(nèi)混合瓦斯的經(jīng)濟(jì)流速 m3/s,一般取5?15m3/s,按照大管徑流速取大值、小管徑流速取小值；管路系統(tǒng)較長者流速取小值、管路系統(tǒng)短者流速取大值的原則選擇經(jīng)濟(jì)流速。結(jié)果見下表4-1:表4-1 高負(fù)壓抽放系統(tǒng)管徑計(jì)算表管路名稱瓦斯純流量(m3/min)瓦斯?jié)舛?%)混合瓦斯(m3/min)氣體流速(m3/s)管材內(nèi)徑(m)備注主管18040 1200M20.595管徑取0.6m干管：5045111.11；100.485管徑取0.5m支管1206033.3390.281管徑取0.3m支管2-11155030170.302管徑取0.3m支管2-27.5501570.213管徑取0.25m說明：(1)主管為地面、井下11采區(qū)回風(fēng)上山管路系統(tǒng)；(2)干管為+1570mK平大巷、除11采區(qū)上山以外的其它采區(qū)上山管路系統(tǒng);（3）支管分為：支管1：前期用于穿層預(yù)抽K煤層掘進(jìn)工作面瓦斯，后期用于抽放鄰近層卸壓瓦斯；支管2:預(yù)抽回采工作面本煤層瓦斯，根據(jù)不同段抽放量的差別又分為支管 2-1、支管2-2。三、管材選擇和管徑確定抽放管材地面部分選用螺旋焊接鋼管，井下部分選用礦用玻璃鋼管（要求阻燃、抗靜電、高強(qiáng)度）。地面主管內(nèi)徑為DN60CX8（24〃）mm井下主管內(nèi)徑為DN600X10（24〃）mm井下干管內(nèi)徑為DN50CX8（20〃）mm支管1內(nèi)徑為DN30CX6（12〃）mm支管2-1（采區(qū)石門至預(yù)抽巷道中部段）內(nèi)徑為DN30CX6（12〃）mm支管2-2（預(yù)抽巷道中部至抽放尾端段）內(nèi)徑為DN25CX5（10〃）mm四、管路阻力損失計(jì)算（選井下最長管路系統(tǒng)）1、直管摩擦阻力損失計(jì)算直管摩擦阻力損失按下式計(jì)算：2也=83（二1923^D）025-LSQ^?里D Q0 D5 PT。D 管道內(nèi)徑，cm；S——混合瓦斯對空氣的相又t密度，查表或用公式 S=1-0.446XC馬出；C——瓦斯?jié)舛龋籚0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯運(yùn)動粘度；Q0——混合瓦斯流量，m/h;△——管道內(nèi)壁的當(dāng)量粗糙度（A=0.017）,cm；L——管道長度，mP0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力（101325P0）;P——管道內(nèi)氣體的絕對壓力，Pa；T——管道中氣體溫度為t時(shí)的絕對溫度（T=273+t）,K;T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（T°=273+20）,K;t——管道內(nèi)氣體的溫度。抽放管路阻力損失計(jì)算應(yīng)選擇抽放系統(tǒng)服務(wù)年限內(nèi)一條最長、抽放困難的管路進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)玉舍西井初步設(shè)計(jì)的開拓布置圖，抽放管路到12采區(qū)第一段回風(fēng)巷的瓦斯管路最長，而預(yù)抽管路抽放比較困難和要求較高，所以，選擇從地面到井下 12采區(qū)第一段回風(fēng)巷的抽放管路長度計(jì)算直管摩擦阻力，經(jīng)計(jì)算后的直管摩擦阻力如下表 4-2:從表中可看出，高負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)直管直管摩擦阻力損失為 18442Pa2、局部阻力損失計(jì)算表4-2 高負(fù)壓抽放系統(tǒng)直管摩擦阻力損失計(jì)算表管路名稱V0(10m/sQ(m/h)SD(cm)C(%)L(m)H(Pa)備注主管1.378120000.82260409803247地向泵房至11米區(qū)回風(fēng)上山下口(150m+830m)干管1.38466670.799504541609820+1570rfe輸大巷至12采區(qū)回風(fēng)上山(3600m+560m)支管2-11.39018000.777305015503523區(qū)段石門至預(yù)抽段中部(300m+1400m)支管2-21.3909000.777255012501852預(yù)抽段中部全預(yù)抽尾端(1100m)合計(jì)7940:18442管路局部阻力損失按直管阻力損失的10刈算。則高負(fù)壓抽放系統(tǒng)的局部阻力損失為：H局=1~1直父0.1=18442>0.1=1844.2Pa3、總阻力損失計(jì)算H總=H直+H局=18442+1844.2=20286.2Pa五、瓦斯抽放泵選型1、瓦斯泵流量瓦斯泵流量應(yīng)能滿足抽放瓦斯系統(tǒng)服務(wù)年限內(nèi)最大抽放量的需要。由于玉舍西井是新建礦井，在礦井投產(chǎn)初期開采深度較淺，瓦斯含量較小，因而抽放相應(yīng)較少，即使首采K18煤層1118VW：作面時(shí)，預(yù)計(jì)瓦斯抽放量為28.143m3/min,但隨著采深增加，瓦斯含量相應(yīng)也增大，瓦斯抽放量也逐漸增大。因此，礦井瓦斯抽放系統(tǒng)分兩期建設(shè)：其中初期規(guī)模為40nn/min,開1臺泵，備用1臺；后期規(guī)模為80m3/min,開兩臺泵并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，備用1臺。瓦斯泵流量按下式計(jì)算：初期開1臺泵時(shí)，要求泵的額定流量為:100?Q純K——瓦斯抽放的綜合系數(shù)，取1.2;——瓦斯泵的機(jī)械效率，取0.8;Q純 瓦斯抽放純量，40m3/min；3則Q泵=150m/min。2、瓦斯泵壓力瓦斯泵壓力必須克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證抽放鉆孔有足夠的負(fù)壓，以及能滿足泵的出口正壓的需求，瓦斯泵壓力按下式計(jì)算：H泵=（H總+H孔+H正）XKEl——鉆孔所需負(fù)壓，取13000Pa；H正——瓦斯泵出口正壓，取3500Pa（考慮到抽放瓦斯利用的需要）；K——抽放備用系數(shù)，取1.15。經(jīng)計(jì)算得出H泵=（20286.2+13000+3500）X1.15=42304.13Pa。瓦斯泵入口的絕對壓力丹=Pd—H泵=83000-42304.13=40695.87Pa,（取抽放站大氣壓力為83000Pa；實(shí)際取泵的入口絕對壓力為41Kpa3、瓦斯泵選型根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，查有關(guān)廠家的真空泵曲線，即可確定抽放泵的型號。因目前我國的真空泵曲線都是按工況狀態(tài)下的流量繪制的，所以還需按下式把標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的抽放泵流量換算成工況狀態(tài)下的流量。泵的工況流量： Q工二泵?丁Pj40式中：Q工 工況狀態(tài)下的瓦斯泵流量，nVmin；Q泵 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量，nVmin；Po——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力（B=101325）,Pa；Pj——瓦斯泵入口絕對壓力，Pa；T——瓦斯泵入口瓦斯的絕對溫度(T=273+t),K;T0——按瓦斯抽放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)絕對溫度(To=273+2。，K;t——瓦斯泵入口瓦斯的溫度，C。取瓦斯泵入口溫度t=20C,則：Q工=370.7m3/min根據(jù)上述結(jié)果，結(jié)合玉舍西井的礦井采掘部署，可以選擇兩套方案：方案一：初期選擇2臺67型水環(huán)式真空泵，1臺運(yùn)轉(zhuǎn)，1臺備用；抽放能力達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)，再增加1臺同型號的瓦斯泵，達(dá)到2臺運(yùn)轉(zhuǎn)，1臺備用。方案二：初期選擇3臺50型水環(huán)式真空泵，2臺運(yùn)轉(zhuǎn)，1臺備用；抽放能力達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)，再增加3臺同型號的瓦斯泵，達(dá)到4臺運(yùn)轉(zhuǎn)，2臺備用。根據(jù)礦井招標(biāo),決定選用淄博水環(huán)真空泵廠有限公司生產(chǎn)的 2BEC-6神水環(huán)式真空泵,其工況工作點(diǎn)有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表4-3:表4-3 高負(fù)壓抽放系統(tǒng)瓦斯泵技術(shù)參數(shù)型號絕對壓力(mbar)轉(zhuǎn)速(rpm)吸氣量3(m/min)軸功率(KW)供水量3(m/h)2BEC-6741030042147033第二節(jié)礦井低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型礦井低負(fù)壓系統(tǒng)主要用于抽放礦井采空區(qū)瓦斯和采煤工作面上隅角積聚瓦斯，該系統(tǒng)要求流量大，負(fù)壓較低，對抽放濃度要求不高，抽出瓦斯一般排入大氣中。一、抽放管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)如下：地面瓦斯抽放泵站-11 采區(qū)回風(fēng)上山—+1570mi輸大巷——?12采區(qū)回風(fēng)上山各區(qū)段回風(fēng)巷~ 各區(qū)段回風(fēng)巷—二、管徑計(jì)算管徑按下式計(jì)算：1/2D=0.1457(Q/V)公式中符號同前。計(jì)算結(jié)果見下表4-4:表4-4 低負(fù)壓抽放系統(tǒng)管徑計(jì)算表管路名稱瓦斯純流口 3M(mZmin)瓦斯?jié)舛?%)混合瓦斯(m3Zmln)氣體流速3(mZs)管材內(nèi)徑(m)備注主管：101566.67100.378取0.40m干管7.51744.1290.323取0.35m支管1520 ―2580.258取0.30m支管22.52012.5120.149取0.15m說明：(1)主管為地面、井下11采區(qū)回風(fēng)上山管路系統(tǒng)；(2)干管為+1570怵平大巷、除11采區(qū)上山外的其它采區(qū)上山管路系統(tǒng);(3)支管分為：支管1:區(qū)段石門及工作面回風(fēng)巷；支管2:采區(qū)石門密閉抽放。三、管材選擇和管徑確定抽放管路地面部分選用螺旋焊接鋼管，井下部分選用礦用玻璃鋼管(要求阻燃，抗靜電)，地面主管內(nèi)徑為DN400X6(16〃)mm井下主管內(nèi)徑為DN400<8(16〃)mm井下干管內(nèi)徑為DN350X6(14〃)mm支管1內(nèi)徑為DN300X5(12〃)mm支管2內(nèi)徑為DN15CX4(6〃)mm四、管路阻力損失計(jì)算：(選井下最長管路)1、直管摩擦阻力損失計(jì)算直管摩擦阻力損失按下式計(jì)算：2二 0?D025LSQ0 P0TH*=83(—1923— ) ,—7° 0-D Q0 D5 PT0公式中符號同前。經(jīng)計(jì)算后的直管摩擦阻力損失如下表4-5:2、局部阻力損失計(jì)算管路局部阻力損失按直管阻力損失的10刈算。則低負(fù)壓系統(tǒng)的局部阻力損失為：H局=1~1直父0.1=18155X0.1=1815.5Pa3、總阻力損失計(jì)算1~1總=1~1直+H局=18155+1815.5=19970.5Pa表4-5 低負(fù)壓抽放系統(tǒng)直管摩擦阻力損失計(jì)算表管路名稱V)(10-5n2/s)Q(m3/h)SD(cm)C(%)L(m)H(Pa)備注主管1.34540000.93340159803038地向泵房至11米區(qū)回風(fēng)上山下口(150m+830m)干管1.35026470.9243517416010442+1570nfe輸大巷至12采區(qū)回風(fēng)上山(3600m+560m)支管11.35415000.911302028004645區(qū)段石門至工作面回風(fēng)巷(300m+2500m)合計(jì)794018155五、瓦斯抽放泵選型1、瓦斯泵流量低負(fù)壓抽放系統(tǒng)設(shè)計(jì)為10n3/min規(guī)模，一次性建設(shè)并投入使用。購置2臺，1臺運(yùn)轉(zhuǎn)，1臺備用。泵的額定流量為：100?Q純Q泵:CJ4公式中符號同前。經(jīng)計(jì)算泵的額定流量為100m3/min。2、瓦斯泵壓力瓦斯泵壓力必須克服抽放管網(wǎng)系統(tǒng)總阻力損失和保證抽放鉆孔有足夠的負(fù)壓，以及能滿足泵的出口正壓的需求，瓦斯泵壓力按下式計(jì)算：H泵=(H總+H孔+H正)XKH孔一一鉆孔所需負(fù)壓，取5000Pa；H正一一瓦斯泵出口正壓，考慮礦井低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，取 3500Pa；K——抽放備用系數(shù)，取1.15。經(jīng)計(jì)算得出H泵=(19970.5+5000+3500)X1.15=32741.1Pa瓦斯泵入口的絕對壓力Pj=Pd-H泵=83000-32741.1=50258.9Pa(取抽放站大氣壓力為83000PO);實(shí)際取瓦斯泵入口的絕對壓力為50Kpa3、瓦斯泵選型泵的工況流量Q==Q二=194.8m3/minPj?T。公式中符號同前。通過礦井招標(biāo),決定選用淄博水環(huán)真空泵廠有限公司生產(chǎn)的 2BEC-5源水環(huán)式真空泵,其工況工作點(diǎn)有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表4-6:表4-6 低負(fù)壓抽放系統(tǒng)瓦斯泵技術(shù)參數(shù)型號絕對壓力(mbar)轉(zhuǎn)速(rpm)吸氣量3(m/min)軸功率(KW)供水量3(m/h)2BEC-5250030020620017.6第三節(jié)瓦斯管路附屬裝置為了便于管路系統(tǒng)負(fù)壓的調(diào)節(jié)，掌握各抽放地點(diǎn)瓦斯抽出量、瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r以及保證管網(wǎng)系統(tǒng)的正常抽放，設(shè)計(jì)時(shí)在各主、干、支管路上考慮分別安設(shè)閥門、流量計(jì)和放水器。抽出瓦斯需利用時(shí)，應(yīng)在瓦斯泵房進(jìn)、出端安設(shè)防爆、防回火裝置及放空管等附屬設(shè)施；若抽出瓦斯直接排空不利用時(shí)，則在瓦斯泵房進(jìn)氣端安設(shè)防爆、防回火裝置及放空管等附屬設(shè)施。第四節(jié)瓦斯管路的敷設(shè)及質(zhì)量驗(yàn)收瓦斯管路敷設(shè)時(shí)，必須滿足下列要求：.地面埋地敷設(shè)的瓦斯管路采用焊接連接，其余管路采用法蘭連接或快速接頭連接。.除礦用玻璃鋼管外，其余瓦斯管路在安裝前要進(jìn)行防腐處理，地面埋地敷設(shè)管路采用瀝青防腐，瓦斯泵房抽放管路采用涂刷防銹漆防腐。外露抽放管路需外涂紅色以示區(qū)別其它管路。.采區(qū)回風(fēng)上山中的瓦斯管路沿巷道中心頂部敷設(shè)，采用托梁支護(hù)，用鐵圈卡子將管道固定在上托梁上，托梁間距為6m井下大巷的瓦斯管道沿巷道一側(cè)敷設(shè)，采用托架支護(hù),用鐵圈卡子將管道固定在上托架上，托架間距為 5?10m高度不小于1.8m。其他順槽巷道中的抽放管路應(yīng)懸掛在巷道幫上，其高度不小于1.5m。若要放于地面，則必須進(jìn)行墊高，離地高度不小于0.3m。.地面瓦斯管路敷設(shè)時(shí)必須在表土凍結(jié)深度以下， 瓦斯管道距建筑物5m以上，距動力電纜1m以上，距排水溝1.5m以上。.管路系統(tǒng)安設(shè)完畢后，應(yīng)對管路系統(tǒng)的氣密性進(jìn)行檢查，可采用壓縮空氣試壓，其壓力不得小于0.15MPa,穩(wěn)壓時(shí)間不少于24h0.玻璃鋼管的抗靜電和抗阻燃指標(biāo)必須符合原煤炭部頒發(fā)的 MT181-88標(biāo)準(zhǔn)的要求，并取得煤礦安全標(biāo)志許可證。.管道轉(zhuǎn)彎時(shí)，要加設(shè)彎頭，避免直彎，以減少阻力。第五章 地面工程第一節(jié) 抽放站工業(yè)場地總平面布置一、抽放站工業(yè)場地采用原始資料情況抽放站工業(yè)場是在建設(shè)單位提供的1:1000實(shí)測地形圖基礎(chǔ)上放大成1:500繪制的，建設(shè)單位暫未提供工程地質(zhì)勘察報(bào)告。二、抽放站工業(yè)場地位置選擇抽放站的位置選在礦井工業(yè)場地東北側(cè)的小山坡的平地上。與擬建的礦山救護(hù)隊(duì)為鄰，距一采區(qū)回風(fēng)上山井口南直線距離約106.43m。三、簡述工業(yè)場地自然、地形氣象條件狀況場地位于小山坡的平地上，地勢大致呈西低東高，自然地形平均坡度 10%場地內(nèi)未見不良地質(zhì)工程現(xiàn)象。場地所處地區(qū)屬溫暖帶冬春干燥、夏季溫濕型氣候，長冬無夏，春秋相連。年平均氣溫12.3C,極端最高氣溫31.6C,極端最低氣溫—11.7Co年平均無霜期227.4d。年平均降雨量1223.6mm多集中于夏半年。年平均風(fēng)速2.5m/s,全年以ESEI為主，夏季盛行SE風(fēng)，冬季盛行ESEMo根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5001F2001）規(guī)定，本區(qū)地震烈度為6度。四、總平面布置抽放站工業(yè)場地占地面積（圍墻內(nèi)）：2022m2（3.033畝）。場地內(nèi)布置有瓦斯泵房、循環(huán)水泵房，值班室，管道走廊、儀表室、變配電室、門衛(wèi)、廁所、熱水池、冷卻水池等建構(gòu)筑物，且布置在一個場地標(biāo)高上，其絕對標(biāo)高為 +1877.00mo進(jìn)場公路設(shè)在抽放站工業(yè)場地以南，路面寬為4.0m。變配電室布置在場地的南端面，便于進(jìn)線。場內(nèi)設(shè)有環(huán)行消防車道，其路面寬為3.5m。場地內(nèi)地表水采用明溝匯集后排入場地北側(cè)河內(nèi)。瓦斯抽放站總平面布置見附圖五、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)瓦斯抽放站工業(yè)場地的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)詳見表5-1。第二節(jié)抽放站建筑一、工程地區(qū)氣象條件場地位于小山崗上，地勢大致呈西低東高，自然地形平均坡度 10%場地內(nèi)未見不良

地質(zhì)工程現(xiàn)象表5-1 抽放站工業(yè)場地主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)廳P項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注1工業(yè)場地占地面積2m2022其中建構(gòu)筑物占地2m645場區(qū)道路及回車場地2m810水泥磚路面綠化占地2m3502場地建筑系數(shù)%323場地綠化系數(shù)%17.34圍墻（長二178m3m945擋土墻（長=172m3m6206土石方工程量：挖方3m2320填力3m200場地所處地區(qū)屬溫暖帶冬春干燥、夏季溫濕型氣候，長冬無夏，春秋相連。年平均氣溫12.3C,極端最高氣溫31.6C,極端最低氣溫—11.7Co年平均無霜期227.4d。年平均降雨量1223.6mm多集中于夏半年。年平均風(fēng)速2.5m/s,全年以ESEI為主，夏季盛行SE風(fēng)，冬季盛行ESEMo根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5001F2001）規(guī)定，本區(qū)地震烈度為6度。二、建筑材料與構(gòu)配件磚、砂、石、鋼材和其它建筑材料均因地制宜，就近就地取用。由于進(jìn)場公路與礦區(qū)工業(yè)場地主要公路相連，故材料運(yùn)輸較為方便。三、建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式本場區(qū)大部分建構(gòu)筑物為磚混結(jié)構(gòu)，部分為鋼筋碎框架結(jié)構(gòu)和鋼筋碎結(jié)構(gòu)。瓦斯泵房：長29m,寬15m平均檐高12.5m,鋼筋碎框架結(jié)構(gòu)，填充墻采用磚砌筑，鋼筋硅單獨(dú)基礎(chǔ)。管子間：長15.0m,寬4.5m,平均檐高4.5m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基。循環(huán)泵房：長9.0m,寬4.0m,平均檐高7.5m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基。儀表室：長6.0m,寬4.0m,平均檐高7.5m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基。值班室：長4.0m,寬4.0m,平均檐高7.5m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基。變配電室：長12.0m,寬8.0m,平均檐高5.0m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基。配電值班室（兼門衛(wèi)室）：長5.1m,寬4.5m,平均檐高3.6m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基公廁：長6.6m,寬3.9m,平均檐高3.6m,磚混結(jié)構(gòu)，毛石條基。各種水池均采用鋼筋碎結(jié)構(gòu)。四、建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)特征表見表5-2。表5-2 建(構(gòu))筑物及結(jié)構(gòu)物特征表建筑指標(biāo)檐局或平均高(m)基礎(chǔ)墻身屋頂衛(wèi)生設(shè)備序號工程名稱里筑(m2)里筑體積(扁長度(m)構(gòu)造，J―1—(m)結(jié)構(gòu)內(nèi)墻外墻地面樓板屋蓋保溫材料及厚度(mm)面門窗通風(fēng)上下水辰設(shè)防類別備注1瓦斯泵房307.53843.82912.5鋼筋碎單獨(dú)2.5鋼筋股框架科科碎/鋼筋股SB斷水鋼筋碎鋼(^M)鋼自然無有2儀表室2418067.5毛石2.0鋼筋股框架WW碎//SB斷水鋼前碎鋼鋼自然無有墻體仰嶷f3彳盾環(huán)水泵房362709.07.5毛石2.0鋼筋股框架WW碎/鋼筋股SB斷水鋼筋碎鋼鋼自然無有MS14管子間67.5303.8154.5毛石1.5醇混碎/鋼筋股SB斷水鋼筋碎鋼鋼自然無有-33-表5—2（續(xù)） 建（構(gòu)）筑物及結(jié)構(gòu)物特征表序號工程名稱建筑指標(biāo)檐局或平均高（m）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)墻身地面樓板屋頂屋面門窗衛(wèi)生設(shè)備抗辰設(shè)防類別備注建筑(m2)建本積（扁長度（m）構(gòu)造，J―1—(m)內(nèi)墻外墻屋蓋保溫材料及厚膜（mm）通風(fēng)上下水5值班室1612044.5毛石1.5醇混科科碎/鋼筋股SB斷水鋼筋碎鋼鋼自然無有墻體作卜聲理6冷水池容積:75鋼筋碎7熱水池容積120鋼筋碎8變配電室96432124.5毛石1.5醇混科科水磨石/鋼筋股SB斷水鋼筋碎鋼鋼有無有9門衛(wèi)23毛石1.5醇混科科碎/鋼筋股SB斷水鋼筋碎木木自然無/10公廁25.7毛石1.5醇混科科碎/鋼筋股SB斷水鋼筋碎/木自然無有11上門（-第三節(jié)設(shè)備安裝及管網(wǎng)布置一、設(shè)備安裝在瓦斯泵房內(nèi)初期安裝4臺水環(huán)式真空泵，并預(yù)留 1臺真空泵基礎(chǔ)；后期增加1臺,達(dá)到5臺水環(huán)式真空泵。真空泵及電動機(jī)均安裝在混凝土基礎(chǔ)上。二、泵房管網(wǎng)布置為了便于檢測和控制，在瓦斯泵房一側(cè)設(shè)有管子間。從井下出來的兩趟抽放管（DN600mm口DN400mm）fe進(jìn)入管子間，再進(jìn)入瓦斯泵房與真空泵相連接。從真空泵出口端出來的管路由泵房進(jìn)入管子間后除與放空管相連外，還預(yù)留利用出口，并有閘門控制，以利今后瓦斯利用。在瓦斯泵房進(jìn)、出管路之間設(shè)有回流管路，用于初期抽放時(shí)調(diào)節(jié)抽放流量和減少開泵負(fù)荷。在管子間內(nèi)抽放放空管，并安設(shè)閥門進(jìn)行控制，放空管高 16m；在進(jìn)出端主管和分支管路上均安設(shè)有閥門進(jìn)行控制；在管子間內(nèi)進(jìn)、出管路上分別設(shè)有負(fù)、正壓放水器、流量計(jì)和防爆器等附屬裝置。第四節(jié)給、排水、消防設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)范圍.設(shè)計(jì)依據(jù)（1）現(xiàn)行給排水設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ15-88,1997年版）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GBJ16-87,2001年版）室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ13-86,1997年版）建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范（ GBJ140-90,1990年版）（2）建設(shè)單位的設(shè)計(jì)委托及提供的有關(guān)資料.設(shè)計(jì)范圍礦井瓦斯抽放泵站工業(yè)場地內(nèi)的給排水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)及瓦斯抽放泵循環(huán)冷卻供水系統(tǒng)。二、給水設(shè)計(jì).水源給水水源：本工程生活及消防水源來自礦井工業(yè)場地供水系統(tǒng)，場地管網(wǎng)接口水壓要求大于0.4Mpa。瓦斯抽放泵循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水水源由礦井水處理站提供。場地管網(wǎng)接口水壓要求大于0.1Mpa。.設(shè)計(jì)用水量前期用水量為1447.1m3/d,各分項(xiàng)如下：(1)瓦斯抽放泵循環(huán)水量1416mi/d(2)瓦斯抽放泵循環(huán)補(bǔ)充水量28.30m3/d(3)未預(yù)見水量2.8m3/d后期用水量為2462.6m3/d,各分項(xiàng)如下：(1)瓦斯抽放泵循環(huán)水量2409.6m3/d(2)瓦斯抽放泵循環(huán)補(bǔ)充水量48.2m3/d(3)未預(yù)見水量4.8m3/d.給水系統(tǒng)(1)生活、消防給水系統(tǒng)：布置 DN150s外給水管與礦井工業(yè)場地供水系統(tǒng)連接，并在抽放泵站工業(yè)場地內(nèi)沿道路布置環(huán)狀生活、消防合用管網(wǎng)。(2)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)：在瓦斯抽放泵房西側(cè)設(shè)置 120而半地下式鋼筋混凝土熱水池一座。瓦斯抽放泵房聯(lián)合建筑中設(shè)置循環(huán)水泵間一座。初期設(shè)循環(huán)泵 3臺(2用1備)；后期設(shè)循環(huán)泵4臺(3用1備)。水泵型號80FLP36-12X2,H=21mQ=43.2m3/h,N=4KW在循環(huán)泵房頂上設(shè)置60ml冷卻水池1座，水池頂設(shè)BND-50-YE?冷卻塔(初期設(shè)2座，后期設(shè)3座)。瓦斯抽放泵排出的循環(huán)熱水進(jìn)入熱水池后，由冷卻水循環(huán)泵加壓提升至冷卻水池上的冷卻塔內(nèi)冷卻，冷卻后的水流入冷卻水池中，靜壓供給瓦斯抽放泵的冷卻用水。冷卻補(bǔ)充水由室外軟化水管道引入熱水池中，以補(bǔ)充冷卻循環(huán)水。.管材室內(nèi)給水管道均采用鋼管，室外消防給水管道采用球墨鑄鐵管，室外軟化水給水管采用ABS!料管道。三、排水設(shè)計(jì).污水來源及水量：水環(huán)式真空泵為循環(huán)用水，不向外排放。泵站職工產(chǎn)生的少量生活污水。.排水系統(tǒng)：生活污水經(jīng)污水管道收集進(jìn)入 Z1-2F型化糞池處理后排入工業(yè)場地附近的玉舍河內(nèi)。.排水管材：室內(nèi)生活污水管采用 PVC-LW水管、室外排水管道采用鋼筋混凝土排水管。四、消防設(shè)計(jì).水消防系統(tǒng)：本工程利用礦井工業(yè)場地給水管網(wǎng)作為消防水源。室外消防系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓制消防系統(tǒng)，消防水量為25L/S,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間3h,一次消防用水量為270nL在抽放泵站工業(yè)場地內(nèi)沿道路布置環(huán)狀生活消防合用管網(wǎng)， 管徑DN150,并設(shè)置室外地下式消火栓2座，消火栓間距不超過120nl本工程要求消防時(shí)工業(yè)場地消防管網(wǎng)接口壓力不得小于 0.4Mpa,礦井工業(yè)場地消防水池容積不得小于270nt.滅火器及其他滅火設(shè)施：(1)滅火器配置：在工業(yè)場地配電房內(nèi)設(shè)置手提式磷酸俊鹽干粉滅火器 MF216具，分3個點(diǎn)分散設(shè)置，每點(diǎn)2具。在瓦斯泵房內(nèi)設(shè)置手提式磷酸俊鹽干粉滅火器 MF4112具，分4個點(diǎn)分散設(shè)置，每點(diǎn)3具。在加壓機(jī)房內(nèi)設(shè)置手提式磷酸俊鹽干粉滅火器 MF414具，分2個點(diǎn)分散設(shè)置，每點(diǎn)2具。在儀表間內(nèi)設(shè)置手提式磷酸俊鹽干粉滅火器MF型2具。在水泵房內(nèi)設(shè)置手提式磷酸俊鹽干粉滅火器MF2?2具。(2)其他滅火設(shè)施：在工業(yè)場地內(nèi)設(shè)置鐵鍬 2把，消防斧2把，撬棍2把，鋼鋸2把，長錘1把，輕錘1把，釘子5Kg,消防桶2個，砂子2n3,防火衣2套，管鉗1套，扳手1套，石棉毯4塊。五、主要構(gòu)筑物見表5-3表5-3 主要構(gòu)筑物表順序構(gòu)筑物名稱尺寸大小單位數(shù)量備注1熱水池長X寬X高=10X4X3.5m座1半地下式、分兩格2冷卻水池長X寬X高=10X3X2.5m座13化糞池長x寬x高=3.3x1.6X2.8m座1Z1-2F型4閥門井①1500座65排水檢查井①700座5六、瓦斯抽放站給水排水總平面布置見附圖一38一第六章 供電及通訊第一節(jié) 抽放站供配電及照明一、電源瓦斯抽放設(shè)備屬于一級負(fù)荷，瓦斯抽放站的高低壓負(fù)荷均采用雙電源供電。瓦斯抽放站的10K頌電源引自礦井工業(yè)場地110/10kV變電站兩段不同母線段，采用電纜引至瓦斯抽放站10kVffi電所，距離約0.1KML另由礦井工業(yè)場地的10/0.38kV變電所引兩回低壓電源至瓦斯抽放站的值班室的雙電源配電箱，兩回低壓電源應(yīng)引自10/0.38kV變電所的兩段不同母線段，并應(yīng)滿足一級負(fù)荷供電要求。由礦井工業(yè)場地引至瓦斯抽放站的電纜采用電纜溝敷設(shè)方式。二、配電瓦斯抽放站初期高壓設(shè)備工作容量810kW低壓設(shè)備工作容量12kW加上照明等負(fù)荷，總工作容量為862kW后期高壓設(shè)備工作容量1370kW低壓設(shè)備工作容量12kW加上照明等負(fù)荷，總工作容量為1422kW在瓦斯抽放站設(shè)10kV配電所，具面積為12*8平方米，10kV配電所考慮了初期、后期瓦斯抽放設(shè)備的配電需要。高壓配電室內(nèi)設(shè)XGN2-10（Z）型高壓開關(guān)柜H^一臺，對瓦斯泵房的瓦斯抽放泵配電；在瓦斯抽放站的值班室設(shè)一臺雙電源配電箱，為加壓泵、站內(nèi)控制、照明等供電。高壓系統(tǒng)均為單母線分段，聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用斷路器，符合《煤礦安全規(guī)程》對瓦斯抽放站的電氣規(guī)定。詳見附圖（系統(tǒng)圖、設(shè)備平面圖）。三、控制在瓦斯泵房設(shè)防爆按鈕對泵進(jìn)行就地操作，加壓泵房內(nèi)設(shè)礦用隔爆型動力配電箱進(jìn)行控制和操作。四、照明瓦斯站房內(nèi)的瓦斯泵房、循環(huán)泵房、儀表室、值班室及管道走廊的照明燈具選用礦用防爆型，其余房間選用工廠型白熾燈和熒光燈具，其中10kV配電所內(nèi)設(shè)事故照明。第二節(jié)防雷、接地瓦斯抽放站根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2003版）規(guī)定，瓦斯抽放站屬于第一類防雷建筑物。在瓦斯抽放站上方設(shè)置架空避雷線防直擊雷；將瓦斯抽放站內(nèi)的設(shè)備、管道、電纜金屬外皮、鋼屋架和突出屋面的放散管等金屬物接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。在10kV配電所設(shè)工作接地，接地電阻＜4Q;在瓦斯抽放站分別設(shè)防直擊雷接地和防感應(yīng)雷接地，防直擊雷接地采用獨(dú)立的人工接地裝置，防感應(yīng)雷接地利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地裝置，接地電阻均＜10Q。第三節(jié) 抽放站通訊在瓦斯抽放站值班室設(shè)置到礦井變電所、礦調(diào)度室的直通電話。由礦本部調(diào)度室架空1根HYA-10X2X0.5市話電纜到值班室，長約300m。入室前埋地,并與站外接地相連接。第七章瓦斯抽放監(jiān)測及控制第一節(jié)抽放監(jiān)測設(shè)計(jì)內(nèi)容玉舍煤礦西井瓦斯抽放監(jiān)測分地面和井下抽放監(jiān)測兩大部分。包括泵站抽放計(jì)量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及工況、利用系統(tǒng)參數(shù)、井下管道抽放參數(shù)的監(jiān)測和控制等。第二節(jié)抽放監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案根據(jù)《設(shè)計(jì)委托書》對瓦斯抽放監(jiān)測的要求，結(jié)合玉舍煤礦西井的實(shí)際情況，瓦斯抽放監(jiān)測方案以礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)瓦斯抽放與利用所需的監(jiān)測傳感器，并將傳感器掛接礦井監(jiān)測系統(tǒng)（需對礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件進(jìn)行改造）。一、礦井瓦斯抽放與利用監(jiān)測功能1、抽放管道實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)時(shí)監(jiān)測抽放管道的負(fù)壓、壓差、溫度、甲烷濃度。抽放管道采用均速管流量計(jì)或渦街流量計(jì)、孔板流量計(jì)（單孔采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)）、 MD醺瓦斯抽放多參數(shù)監(jiān)測傳感器實(shí)現(xiàn)抽放參數(shù)監(jiān)測。2、抽放泵站實(shí)時(shí)監(jiān)測對抽放泵、泵房環(huán)境甲烷濃度、管路壓力、壓差、溫度、甲烷濃度、供水參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測。泵站瓦斯管道參數(shù)采用均速管流量計(jì)、MD醒瓦斯抽放多參數(shù)監(jiān)測傳感器監(jiān)測。采用非接觸式紅外測溫傳感器和開停傳感器監(jiān)測抽放泵工作狀態(tài)；采用瓦斯傳感器監(jiān)測抽放泵站機(jī)房環(huán)境瓦斯?jié)舛葼顩r，并實(shí)現(xiàn)報(bào)警、斷電；采用供水傳感器、溫度傳感器和水位傳感器監(jiān)測供水參數(shù)。對泵站的供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)礦井監(jiān)測系統(tǒng)情況，設(shè)置相應(yīng)分站。二、礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)（軟件）改造應(yīng)具備的相應(yīng)功能.抽放管道實(shí)時(shí)監(jiān)測抽放管道實(shí)時(shí)監(jiān)測管理應(yīng)具備的功能為：⑴以分鐘、小時(shí)、班、天為單位，統(tǒng)計(jì)瓦斯抽放混合量和純量；⑵分析瓦斯動態(tài)抽放量變化趨勢，評價(jià)監(jiān)測點(diǎn)抽放措施的有效性。⑶當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)瓦斯?jié)舛韧蝗幌陆禃r(shí)，及時(shí)發(fā)出管道漏氣警報(bào)。.抽放泵站實(shí)時(shí)監(jiān)測⑴以分鐘、小時(shí)、班、天為單位，統(tǒng)計(jì)各支線進(jìn)氣管道和總抽放管道瓦斯抽放混合量和純量；⑵對泵站設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行管理；⑶對抽放