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5.3.2 邻近层瓦斯抽放方法 ............................................................47 5.3.3 采空区瓦斯抽采方法 ............................................................47 5.3.4 其它情况 ................................................................................47 5.4 钻孔及钻场布置 ...............................................................................48 5.5 丁一采区抽采设计 ...........................................................................49
5.5.1 丁一采区瓦斯构成分析 ........................................................49 5.5.2 丁一采区抽采方案的确定 ....................................................49 5.5.2.1 掘进工作面瓦斯抽采 .................................................................49 5.5.2.2 回采工作面本煤层采前瓦斯抽采 .............................................51 5.5.2.3 回风巷顶板走向高位钻孔抽采 .................................................52 5.5.2.4 采空区埋管抽采 .........................................................................54 5.6 封孔方法 ...........................................................................................55
5.6.1 封孔材料 ................................................................................55 5.6.2 封孔长度 ................................................................................56
6 瓦斯抽放管路系统及设备选型 ..................................................................57
6.1 抽放管路选型及阻力计算 ...............................................................57
6.1.1规定 .........................................................................................57 6.1.2 阻力计算 ................................................................................58 6.1.2.1 瓦斯抽放管径选择 .....................................................................58 6.1.2.2 管路摩擦阻力计算 .....................................................................60 6.1.2.3 管道局部阻力计算 .....................................................................61 6.2 瓦斯抽放泵选型 ...............................................................................63
6.2.1 规定 ........................................................................................63 6.2.2 选型 ........................................................................................63 6.2.3 计算方法 ................................................................................63 6.2.4 瓦斯泵类型 ............................................................................65 6.3 辅助设备 ...........................................................................................67
6.3.1瓦斯抽采管路附属装置 .........................................................68 6.3.2瓦斯抽采泵站主要附属设施配备 .........................................70
7 经济概算 ......................................................................................................73
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7.1 编制依据 ...........................................................................................73 7.2 费用概算范围 ...................................................................................73
7.2.1 投资范围 ................................................................................73 7.2.2 概算结果 ................................................................................73 7.3 技术经济分析与评价 .......................................................................73 8 安全技术措施 ..............................................................................................75
8.1 抽放系统及井下移动抽放瓦斯泵站安全措施 ...............................75 8.2 地面抽放瓦斯站安全措施的要求 ...................................................75 8.3 抽采系统及抽采泵站的安全措施 ...................................................77
8.3.1 抽采系统安全措施 ................................................................77 8.3.2 抽采泵站安全措施 ................................................................77 8.4 安全管理措施 ...................................................................................78 致 谢 ..............................................................................................................79 参考文献 ..........................................................................................................80
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1 引 言
平顶山天安煤业股份有限公司六矿为一座生产矿井，是平顶山天安煤业股份有限公司的大型骨干矿井之一。该矿1958年破土动工,1970年正式投产，设计生产能力90万吨/年，2007年矿井核定年生产能力320万t，实际生产原煤329万t，井田内剩余储量服务年限为36年。现主要开采丁、戊煤层，该矿矿井井田面积29.47平方公里，工业资源/储量为23735万t，可采储量为 16202.9万t。矿井采用分区与中央并列混合式通风方式，抽出式通风方法。2005年被鉴定为突出矿井。矿井现采用立、斜井多水平混合开拓方式，开采方法均采用走向长壁下行垮落采煤法，采煤工艺为综采和综掘。
为贯彻执行党和国家的“安全第一, 预防为主，综合治理”的安全生产方针和国家安全生产监督管理局制定的“先抽后采, 以风定产, 监测监控”的煤矿安全生产管理方针, 该矿已在井下安装了为回采工作面服务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较复杂。对平煤六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。
1.1 设计的目的与意义
⑴本设计是在完成本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基础知识，如《煤矿地质学》、《煤矿开采学》、《通风安全学》、《矿井瓦斯防治》、《矿井灾害防治理论与技术》等方面的知识进行系统性的学习和巩固，从而将我们所学到的理论知识拓展到更高一个层次。
⑵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
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产与安全有一个初步的认识与了解。
⑶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。
⑷平煤六矿是一个煤与瓦斯矿井，矿井瓦斯问题不仅直接威胁着矿井工作人员的生命安全，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安全的工作环境，另一方面可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，同时也降低对环境的污染具有良好的环境效益。
1.2 设计依据
⑴《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ1027-2006），中华人民共和国安全生产行业标准，2006；
⑵《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008)，中华人民共和国国家标准，2008；
⑶《矿井瓦斯抽采管理规范》，中华人民共和国煤炭工业部，1997； ⑷《煤矿安全规程》，国家煤矿安全监察局，2011；
⑸《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006），国家安全生产监督管理总局，2006；
⑹《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)，中华人民共和国国家标准，2005；
⑺《防治煤与瓦斯突出规定》，国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局，2009。
1.3 设计的指导思想
当前和今后一个时期煤矿瓦斯治理工作，要深入贯彻科学发展观，坚
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持“以人为本”和“安全发展”，坚持“安全第一，预防为主，综合治理” 的安全生产工作方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，着力建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系。平煤六矿矿作为一个突出矿井，在结合自身开采技术条件的情况下，依靠科技进步，加大安全投入，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、掘、采”平衡、效果达标。具体指导思想为以下几个方面：
⑴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安全可靠，确保矿井安全生产；
⑵在符合规范要求，满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资；
⑶尽量利用原有的巷道、管道，少增加开拓费用；
⑷设备、管材选型留有余地，能满足矿井改扩建后的需求； ⑸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：
⑴前期对已收集矿井的相关原始资料进行整理，并借助网络工具查阅相关于瓦斯流动规律和瓦斯抽采相关方面的书籍和文献。
⑵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，若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。
⑶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宝贵建议。
⑷最后，将指导老师反复修改过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，为答辩做好准备。
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