W采=?A1i?X1i
1mW采~矿井每一个可采煤层瓦斯储量总和,万m3
n 可采煤层数
A1i~矿井每一个可采煤层瓦斯储量,万吨 X1i~矿井每一个可采煤层瓦斯含量,m/t
3
W邻=?A2i?X2i
1mW邻~矿井可采煤层采动影响范围内不可采煤层瓦斯储量总和,万m3
n 矿井可采煤层采动影响范围内不可采煤层层数
A2i~矿井可采煤层采动影响范围内不可采煤层煤炭储量,万吨(采
动影响范围,上邻近层50~60 m,下邻近层20~30 m)
X2i~矿井可采煤层采动影响范围内不可采煤层瓦斯含量,m/t
3
W围当围岩瓦斯很小时为零,若瓦斯含量多时可据经验取之或实测。 6、可抽瓦斯量
可抽瓦斯量=瓦斯储量×抽放率 7、矿井抽放率
A:矿井(或)采区抽放率 dk=
qKc×100%
qKc?qfcdk ~ 矿井(或)采区抽放率,%
qKc ~ 矿井抽放瓦斯量,m/min
3
qfc ~矿井风排瓦斯量,m/min
3
B:工作面(开采层)瓦斯抽放率,%
dgk=
100QgWg
dgk~工作面瓦斯抽放率,%
Qg ~在一定时间内工作面抽放的总瓦斯量,m/min Wg~抽放工作面的瓦斯储量,m/min
3
3
C:工作面(邻近层)瓦斯抽放率,%
dgl=
100qlc qy?qlcdgl~邻近层工作面瓦斯抽放率,%
qlc~邻近层瓦斯抽放量,m/min
3
qy~邻近层涌向工作面瓦斯量,m/min
3
8、抽放量(标量)换算 Q标=Q测
P1T标P标T1
Q标~标准状态下的抽放瓦斯流量 Q测~实测的抽放瓦斯流量
P标~测定时管道内气体绝对压力 P测~标准状态下的绝对压力
T1~ 标准状态下的绝对温度(20+273)K P1~ 测定时管道内气体的绝对温度 (t+273)K 9、钻孔瓦斯流量衰减系数 qt=q0e-at a 衰减系数 d-1
q0~钻孔初始流量,m3/min
q t ~经过t时间钻孔瓦斯流量, m3/min 四、瓦斯流量计算 A:孔板测定 Q混=K b ?h ?
?=
P标TPT标
b=
1
1?0.00446ck=189.76a0mD2 截面比 m=(d/D)2 D>300 a0=0.6240
管径 8 10 12 14 16 18 孔板系数 1.1879 1.8531 2.6642 3.626 4.7364 6.1878 Q混~管道流量, m3/min K~孔板系数,见上表
?h ~孔板前后压差,mmH2O
b ~ 瓦斯效证系数
? ~温度、压力效证系数
P~测定时管道内气体绝对压力,Pa(mmHg) P标~标准状态下的绝对压力,Pa(mmHg) T ~ 标准状态下的绝对温度(20+273)K T标~测定时管道内气体的绝对温度 (t+273)K B:皮托管测定
Q=VS V=4.04Gph
Q=4.04Gp .b. ?T. ?P. h .S Q ~管道流量, m3/min Gp ~皮托管效证系数
?T~温度效证系数 ?P~压力效证系数
h~测点管路动压,mmH2O S~测定管路断面,m 六、抽放设计 1、管径
主管、干管、支管中不同瓦斯流量和流速,管径均可按照下式计算: d=0.1457(Q/v)1/2 式中:
d—瓦斯管内径,m; Q—瓦斯管内流量,m3/min; v—瓦斯管内流速,一般取5~15m/s。 2、管壁厚度
当采用钢管卷焊管或强度要求较高的远距离输送瓦斯干管,可按下式 P·dw 计算管壁厚度:δ=
2[б] 式中:
δ—管壁厚度 ,cm;
P —管路最大工作压力,M Pa ; dw—瓦斯管外径,cm;
[б] —容许压力,取屈服极限强度的60%,缺少此值时,可参考以下数值:对于铸铁管取20 M Pa,焊接钢管取60M Pa无缝钢管取80 M Pa。
3、管路阻力计算: (1) 摩擦阻力计算:
根据管径、流量的不同,应分段计算阻力,段管路摩擦阻力可用下式计算:
LΔ
h f =9.8 Q2 K0d5
h f —某段管路的摩擦阻力, Pa ; L —管路长度,m;
Δ—混合瓦斯对空气的相对密度; Q —某段管路的混合瓦斯流量,m3/h K0—系数,根据管径由表查出; d—管路内径,cm;
ρ1·n1+ρ2·n2 式中Δ按下式计算: Δ=
ρ2 式中:
ρ1 —瓦斯密度,取0.715kg/m3; n1 —混合瓦斯中瓦斯浓度; ρ2 —空气密度,取1.293 kg/m3; n2 —混合瓦斯中空气浓度; (2)局部阻力计算:
A、 基本方程: