1、河南理工大学本科毕业设计 1 华泰煤矿 二 1煤层瓦斯抽采设计 摘要： 巩义市大峪沟煤业集团华泰矿属于瓦斯突出矿井， 本 设计 通过收集 华泰煤矿 二 1煤层瓦斯含量、透气性系数及钻孔瓦斯流量 衰减系数 等参数，计算了矿井的瓦斯涌出量、储量及抽 放 率等瓦斯抽放基本参数。采用分源预测法，预测了该矿井的瓦斯涌出量，分析论证了 华泰煤矿 二 1煤层进行瓦斯抽放的必要性与可行性。根据矿井瓦斯涌出量来源及构成分析， 结合国家及行业标准 ， 设计其回采工作面采用开采层预抽和边采边抽，掘进工作面穿层钻孔预抽条带瓦斯，采空区埋管相结合的抽采方式。 结合 华泰煤矿 开拓开采方式， 绘制了瓦斯抽采系 统图， 计
2、算 了 最大阻力，确定 了 管网抽放量及管径， 设计了合理的抽放系统管网布置形式 ，选择了 与抽 采 能力相匹配的瓦斯抽 采 泵型号。最后又对管路铺设、附属装置的安装及系统的安全措施进行了比较详细的说明 。 关键词： 瓦斯 突出 矿井 抽采设计 分源预测法 阻力计算 设备选型 河南理工大学本科毕业设计 2 The Gas Drainage System Design of the East Wing of the No.II1 Coal Seam in Huatai Mine Abstract： Gongyi City Huatai Dayugou Coal Group mine is a h
3、igh-gas coal mine, the design by collecting Huatai Coal Mine No.II1 coal seam gas content, permeability coefficient and drilling parameters such as gas flow attenuation coefficient calculated emission in coal mine gas reserves and drainage rate and other basic parameters of gas drainage. The use of
4、source prediction method to predict the amount of gas emission from the mine, the analysis demonstrated Huatai Coal Mine necessity and feasibility of a coal seam gas drainage. According to the amount of mine gas emission sources and composition analysis, combined with the national standards, the use
5、 of mining stope design its pre-drainage layer, while mining extraction and drainage Gob combination of extraction methods, the heading face using the first pumping after digging a drainage methods. Huatai coal mining combines pioneering way to draw the gas drainage system diagram, calculate the max
6、imum resistance to determine the drainage volume and diameter of the pipe network, designed a reasonable arrangement of drainage pipe network, selected with the drainage capabilities matching gas drainage pump models. And finally the installation of safety measures and systems of pipes laid attachme
7、nt carried out a more detailed explanation. Keywords： gas outburst mine drainage design predicted method by different gas source resistance calculation drag calculation equipment selection 河南理工大学本科毕业设计 3 目 录 1 引 言 1 1.1 设计的目的与意义 1 1.2 瓦斯抽放技术的国内外发展现状 2 1.2.1 国外瓦斯抽放现状 2 1.2.2 国内瓦斯抽放现状 2 1.3 设计依据 3 1.4
8、 设计的指导思想 3 1.5 设计的主要 思路 4 2 矿井概况 5 2.1 井田概况 5 2.1.1 交通位置 5 2.1.2 地形地貌 5 2.1.3 气候、降水、河流 6 2.1.4 矿区水源、电源及通信情况 6 2.1.5 主要自然灾害 6 2.1.6 井田范围 7 2.1.7 周边矿井 7 2.2 井田地质特征 8 2.2.1 地层 8 2.2.2 构造 9 2.2.3 煤层 10 2.2.4 煤质 11 2.2.5 水文地质 11 2.2.6 瓦斯 12 3 矿井开拓开采方案与采区通风设计 14 河南理工大学本科毕业设计 4 3.1 矿井开拓 14 3.1.1 井田境界 14 3.
9、1.2 矿井资源 /储量计算 14 3.1.3 井田开拓 16 3.1.4 采区布置 18 3.2 矿井通风系统概况 19 3.2.1 矿井通风概况 19 3.2.2 风量分配 20 4 矿井瓦斯赋存情况 21 4.1 煤层瓦斯基本参数 21 4.1.1 煤层瓦斯含量 21 4.1.2 煤层残存瓦斯含量 23 4.1.3 煤层透气性系数 24 4.1.4 钻孔瓦斯流量衰减系数 24 4.2 矿井瓦斯储量 24 4.3 矿井可抽瓦斯量及可抽期 25 4.3.1 矿井可抽瓦斯量 25 4.3.2 瓦斯抽放率 25 4.3.3 可抽期 25 5 瓦斯抽放的可行性和必要性论证 27 5.1 瓦斯抽采的
10、必要性 27 5.1.1 规定 27 5.1.2 通风处理瓦斯量核定 27 5.2 矿井瓦斯涌出量预测 28 5.2.1 回采工作面瓦斯涌出量 29 5.2.2 掘进工作面瓦斯涌出量 30 5.2.3 生产采区瓦斯涌出量 31 5.2.4矿井瓦斯涌出量 32 5.3 必要性分析 32 5.4 瓦斯抽采的可行性 33 河南理工大学本科毕业设计 5 6 抽采方法 35 6.1 规定 35 6.2 矿井瓦斯来源分析 35 6.2.1 分析依据 35 6.2.2 分析结果 36 6.3 瓦斯抽采量预计 36 6.3.1 瓦斯抽放率 36 6.3.2 通风能力核定的矿井瓦斯抽采量估算 38 6.4 抽采
11、方法选择 38 6.3.1 本煤层瓦斯抽采方法 38 6.3.2 邻近层瓦斯抽放方法 38 6.3.3 采空区瓦 斯抽采方法 38 6.3.4 其它情况 39 6.5 抽放方法的确定 39 6.6 钻孔及钻场布置 39 6.7 抽放设 计 40 6.7.1 回采工作面本煤层瓦斯抽采 40 6.7.2 回采工作面 回风巷高位钻孔抽采 42 6.7.3 采空区埋管抽采 44 6.7.4 掘进工作面瓦斯抽采 45 6.8 封孔方法 47 6.8.1 封孔材料 47 6.8.2 封孔长度 47 7 瓦斯抽放管路系统及设备选型 48 7.1 抽放管路选型及阻力计算 48 7.2 抽放管路选型及阻力计算
12、48 7.2.1 规定 48 7.2.2 计算方法 49 7.3 瓦斯抽放泵选型 53 7.3.1 规定 53 河南理工大学本科毕业设计 6 7.3.2 选型 53 7.3.3 计算方法 53 7.3.4 瓦斯泵类型 56 7.3.5 瓦斯泵选型 57 7.3 辅助设备 59 7.4.1 瓦斯抽采管路附属装 置 59 7.4.2 瓦斯抽采泵站主要附属设施配备 61 8 经济概算 65 8.1 编制依据 65 8.2 费用概算范围 65 8.2.1 投资范围 65 8.2.2 概算结果 65 8.3 技术经济分析与评价 66 9 安全技术措施 67 9.1 安全措施制定的相关要求 67 9.2 地面抽放瓦斯站安全措施的要求 67 9.3 抽采系统及抽采泵站的安全措施 67 9.3.1 抽 采系统安全措施 67 9.3.2 抽采泵站安全措施 68 9. 4 安全管理措施 68 10 瓦斯的综合利用与配套设施 70 10.1 矿井瓦斯利用 70 10.2 瓦斯利用管路布置 70 10.3 配套设施 70 10.3.1 给排水、采暖及供热 70 10.3.1.1 给排水 70 10.3.1.2 采暖及供热 71 10.3.2 供电及通信 71 10.3.2.1 瓦斯抽采站供电系统总体设计要求 71 10.4 监测监控系统
