焦煤集团九里山矿抽采达标工艺方案设计
5瓦斯抽放管网系统
5.1规定
根据《AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范》，对瓦斯抽放管路有如下要求： 第5.4.1条：抽放管路系统应根据井下巷道的布置、抽放地点的分布、瓦斯利用的要求以及矿井的发展规划等因素确定，避免或减少主干管路系统的频繁改动，确保管道运输、安装和维护方便，并应符合下列要求：
——抽放管路通过的巷道曲线段少、距离短，管路安装应平直，转弯时角度不应大于50°；
——抽放管路系统宜沿回风巷道或矿车不经常通过的巷道布置；若设于主要运输巷内，在人行道侧其架设高度不应小于1.8m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；抽放瓦斯管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m；
——当抽放设备或管路发生故障时，管路内的瓦斯不得流入采掘工作面及机电硐室内；
——尽可能避免布置在车辆通行频繁的主干道旁； ——管径要统一，变径时必须设过渡节。
第5.4.2条：抽放瓦斯管路的管径应按最大流量分段计算，并与抽放设备能力相适应，抽放管路按安全流速为5~15m/s和最大通过流量来计算管径，抽放系统管材的备用量可取10％。
第5.4.3条：当采用专用钻孔敷设抽放管路时，专用钻孔直径应比管道外形尺寸大100mm；当沿竖井敷设抽放管路时，应将管道固定在罐道梁上或专用管架上。
第5.4.4条：抽放管路总阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低负压瓦斯管路阻力公式计算；局部阻力可用估算法计算，一般取摩擦阻力的10％~20％。
第5.4.5条：地面管路布置：
——不得将抽放管路和自来水管、暖气管、下水道管、动力电缆、照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内；
——主干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合；
——抽放管道与地上、下建(构)筑物及设施的间距，应符合《工业企业总平面设计规范》的有关规定；
——瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其它建(构)筑物，一般情况下也不得穿过其它管网，当必须穿过其它管网时，应按有关规定采取措施。
5.2 抽放瓦斯管路选择
5.2.1 瓦斯抽放管路系统的选择原则
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⑴ 抽放管路应敷设在巷道曲线段少和距离最短的线路； ⑵ 尽量避开运输繁忙巷道，首选回风巷内铺设； ⑶ 考虑安装、检修方便；
⑷ 如管路发生故障，管道内的瓦斯不至于流入采掘工作面、机房或机电硐室等；
⑸ 抽放管路系统中必须安装调节、控制、检测、防爆、防回火装置。 5.2.2 抽采管路的选择
瓦斯抽放管路管径选择得合理与否，对抽放瓦斯系统的工程投资及抽放系统抽放瓦斯效果有很大影响。直径太大，投资费用增加；管径过细，管路阻力损失大。按照预测的工作面瓦斯涌出量和工作面的通风能力情况，预计工作面抽放瓦斯量为17.15m3/min，故西采区抽放瓦斯管路按通过17.15m3/min瓦斯选择主管径，其中采区抽放瓦斯系统管道均按通过11.34m3/min瓦斯选择管径，管径选择一般采用下式计算：
D=0.1457式中：
D—瓦斯抽放管内径，m；
Q—抽放管内混合瓦斯流量，m3/min；
V—抽放管内瓦斯平均流速，m/s，取V=10~15m/s。
根据预计的瓦斯流量，按上式计算，工作面瓦斯抽采主管路选用300mm管径较合理
Q v5.3 抽采管路的敷设及附属装置
5.3.1 管路敷设要求
⑴ 井下管路
煤矿井下的环境条件较恶劣，且巷道高低不平，坡度大小不一，巷道受压变形，空气湿润易锈蚀等，为此对煤矿井下抽放瓦斯管路的敷设有如下要求：
① 瓦斯管路应采取防腐、防锈蚀措施；
② 管路底部应垫木垫，垫起高度不低于30cm，以防止底鼓损坏管路； ③ 倾斜巷道的瓦斯管路，应用卡子将管道固定在巷道支护上，以免下滑；
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④ 管路敷设要求平直，尽量避免急弯；
⑤ 主要运输巷道中的瓦斯管路架设高度不小于1.8m；
⑥ 管路敷设时，要考虑流水坡度，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处需安装放水器；
⑦ 新敷设的管路要进行气密性检验。 ⑵ 地面管路
地面管路敷设除要符合井下管路的有关要求外，尚需符合下列要求： ① 冬季寒冷地区应采取防冻措施；
② 瓦斯管路不宜沿车辆来往繁忙的主要交通干线敷设；
③ 瓦斯管路不允许与自来水管、暖气管、下水道管、动力电缆、照明电缆和电话电缆等敷设于一个地沟内；
④ 在空旷地带敷设瓦斯管路时，应考虑到未来的发展规划和建筑物的布置情况；
⑤ 瓦斯主管距建筑物的距离大于5m，距动力电缆大于1m，距水管和排水沟大于1.5m，距铁路大于4m，距木电线杆大于2m；
⑥ 瓦斯管路与其它建筑物相交时，其垂直距离大于0.15m，与动力、照明电缆及电话线大于0.5m且距相交构筑物2m 范围内，管路不准有接头和布置管件；
⑦ 瓦斯管不准在地下穿过房屋和其它建筑物，以及同其它建筑物位于同一平面位置，即上下重叠；
⑧ 瓦斯管不准穿过其它管路，确需穿过，应加套管。 5.3.2 管路安装
⑴ 地面管路安装
地面抽放瓦斯泵房位于回风井广场附近，地面管路安装采用沿地表架空敷设方式，每6m设一个地面管路支架。管道安装流水坡度取3‰。
⑵ 井下管路安装
①回风井内的瓦斯抽放主管，采用防坠梁支撑和梯子间托梁定位敷设方式，路链接全部采用管袖焊接。从井底开始每隔130m设一道防坠梁，托架采用40＃工字钢，共计设置3道，防止抽放瓦斯管道下沉；从井底开始每隔5m将管道固定在梯子间横梁上，防止管道摆动。
②回风巷道和石门内的瓦斯抽放主管，采用沿巷道侧帮敷设。管路用半圆卡将
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管路固定。对于坡度较大的巷道，应每隔12m设一个防滑支撑架并用一个半圆卡固定管路，以防止管路滑动。
③工作面抽放瓦斯管路安装采用沿巷道侧帮敷设。采用沿巷道侧帮敷设。管路用半圆卡将管路固定。
⑶ 管路防腐、防锈 ① 地面管路
泵房内管道内外壁进行喷砂除锈，达到我国《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级标准》Sa2级，管道内外壁喷涂无溶剂环氧导静电涂料两遍，漆膜厚度δ200μm。
② 管道支架
表面进行喷砂除锈，达到我国《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级标准》Sa2级，喷涂无溶剂环氧导静电涂料两遍，漆膜厚度δ200μm。。
⑷ 管路防冻
地面管道距离较短，安装时预留一定的排水坡度，水均流入井下或泵房内，管道内不存在积水，为此，地面抽放瓦斯管路不需采取防冻措施。
采掘工作面的抽采管路应保证“四个标高”的原则，即：上趟主抽采管路一条线，并高于抽放孔水平；上排抽采孔一条线；下排抽采孔一条线并高于辅助抽采管；辅助抽采管一条线并高于自动放水器和排渣装置。具体见图5-1所示。并且根据《焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准》（试行）要求，上部主管路直径不小于300mm，下辅助管路直径不小于150mm，主辅管之间每间隔30~60m采用立管连接。
图5-1 采掘工作面抽采管路连接示意图
5.3.3 抽采管路附属装置及设施安装要求
（1）孔板流量计安装说明
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DD/2D/2气流方向D
图5-2 孔板流量计原理结构示意图
①在抽放瓦斯管路中安装孔板时，孔板的孔口必须与管道同心，气端面与管道轴线垂直，偏心度<1—2%；
②安装孔板的管道内壁，在孔板前后距离2D的范围内，不应有凸凹不平，焊缝和垫片等；
③孔板流量计的上游（前端），管道直线长度≥20D，下游（后端）长度≥10D； ④要经常清理孔板前后的积水和污物，孔板锈蚀要更换； ⑤抽放瓦斯量有较大变化时，应根据流量大小更管相应的孔板。 （2）自动放水器和排渣装置安装
瓦斯抽采管路应根据管路内水量情况每间隔100-200m必须安装自动放水器和排渣装置，每个地区的自动放水器及管路排渣器必须安排专人进行维护，保证自动放水器的正常使用。
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