瓦斯抽放设计课程设计

河南理工大学的

目录

第一章 工作面概况....................................................................................................................... 1

第一节 采区位置范围、地质条件 ............................................................................... 1

第二节 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数 ....................................................................... 1

第三节 采区和工作面巷道布置、采煤方法 ............................................................... 1

第二章 瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证 ........................................................................... 1

第一节 煤层瓦斯储量计算 ........................................................................................... 1

第二节 工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证 ........................................... 2

第三章 煤层瓦斯抽放方法设计 ................................................................................................... 3

第一节 抽放方法的比较和选择 ................................................................................... 3

第二节 抽放钻孔参数确定 ........................................................................................... 4

第三节 绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图 ............................................................... 4

第四章 工作面瓦斯抽放系统 ....................................................................................................... 5

第一节 工作面瓦斯抽放设施的配置和布置 ............................................................... 5

第二节 抽放管路的计算和选择 ................................................................................... 5

第五章 瓦斯泵选型......................................................................................................................... 6

第一节 抽放系统管道阻力计算 ..................................................................................... 6

第二节 瓦斯泵流量和压力计算 ..................................................................................... 7

第三节 瓦斯泵选型确定 ................................................................................................. 7

第六章 工作面瓦斯抽放安全技术措施 ....................................................................................... 8

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第一章 工作面概况

第一节 采区位置范围、地质条件

本煤采区开采某煤层（2号），煤层厚度为5m；赋存稳定，倾角为15°顶板为砂质泥岩，岩层不能致密，上覆1号煤层50m，煤厚2m。本区域本区有小断层，对开采影响不大。

工作面走向长度1500m、倾向长度120m，停采线至回风上山距离150m，采区回风上山长度1800m。局部弯头长度100m，工作面日产量3000t。

第二节 煤层瓦斯参数和抽放瓦斯参数

（1）煤层瓦斯参数

1号煤层瓦斯含量为12m3/t.r，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%；2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t.r，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%。

（2）抽放瓦斯参数

2号煤层透气性系数λ＝0.0276（m2/MPa2.d)，如用未卸压长钻孔预测抽煤层瓦斯，百米钻孔瓦斯抽和量为0.01m3/min·hm。

第三节 采区和工作面巷道布置、采煤方法

采用走向长壁全部跨落顶板管理法，工作面后退式倾斜一次开采，巷道布置如图1所示。

第二章 瓦斯储量计算、抽放瓦斯必要性论证

第一节 煤层瓦斯储量计算

根据已知条件：2号煤层瓦斯含量为11.5m3/t.r，煤的密度为1.32t/m3，水分1.2%、灰分18%、挥发份17%； 1号煤层瓦斯含量为12m3/t.r，煤的密度为1.45t/m3，水分0.2%、灰分21%、挥发份15%。可以得到原始瓦斯含量，公式如下：

式中：Q原——矿井原始瓦斯含量，m³/t;

Q可燃基——可燃基瓦斯含量，m³/t.r;

Mad——水分；

Ad——灰分。

可得： Q原 Q可燃基 （100 Mad Ad）/100Q原2 11.5 （100 1.2 18）/100 9.292

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可采层瓦斯储量：W Q2原2 L H D

式中：Q原2——2号煤原始瓦斯含量，m³/t；

L——2号煤工作面走向长度，m；

H——煤层厚度，m；

D——2号煤倾向长度，m；

ρ——2号煤的密度，t/m³。

可得： W Q2原2 L H D

=9.292×1500×5×120×1.32

=1104（万t）

第二节 工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证

(1)工作面可抽放量计算

相对瓦斯涌出量q可由以下公式求得：

q Q W（100 Mad Ad）/100c原

式中：WC——可燃基残存量，m³/t

可燃基残存量可根据表2-1查取

表

2-1

q=9.292-3.2× (100-1.2-18)/100=6.7064

可采抽瓦斯总含量W可： W可=q×L×H×D×ρ

=6.7064×1500×5×120×1.32

=7967203.2（m³）

预抽纯量Q纯: Q纯=W可/(24×60×330)= 16.766(m³/min)

抽放量Q: Q= Q纯/0.4= 41.915(m³/min)

（2）瓦斯抽放的必要性可行性论证

1.抽放瓦斯的必要性

根据供风量为1500m³/min,工作面瓦斯浓度按0.6％计算风排瓦斯量Qp=Q×C=1500×0.6/100=9m3/min。而工作面绝对瓦斯涌出量为16.766m3/min，如不可抽放瓦斯，则工作面的瓦斯浓度将超限，尚需抽放瓦斯量＝QCH4-Qp=16. …… 此处隐藏：6707字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……