义马煤业（集团）有限责任公司新义煤业限公司瓦斯抽放初步设计
6m的热轧无缝钢管，在管前端焊上铁挡板，套上木塞和橡胶垫圈，距前端橡胶垫圈0.8m处，再套上橡胶垫圈和木塞，并用铁丝缠紧固定，并在抽放管的0.8m间距内固定一块毛巾布（长度0.8m，宽度0.67m）。
（2）封孔工序
本封孔工艺为卷缠药液法，其操作程序如图3-12所示。先称量出封一个钻孔的甲、乙两种药液各0.5Kg，分别装入两个容器，再将药液同时倒入混合桶中，立即用棒快速搅拌均匀，当药液由黄褐色稍变为乳白色时，停止搅拌，将药液均匀倒在毛巾布上，边倒药液边向抽放管上缠绕毛巾布，并把卷缠好药液的抽放管迅速插入钻孔内。大约5min后药液开始发泡膨胀，20min停止发泡，逐渐硬化固结。
为了避免抽放管因碰撞晃动而影响封孔质量，孔口要用水泥沙浆将抽放管固定牢固，或用木楔楔紧。
卷缠药液法密封钻孔如图3-13所示。
图3-13 卷缠药液法密封钻孔 1—钻孔；2—聚胺酯密封段；3—水泥沙浆 27
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4 抽放管路系统选型设计
4.1 抽放管路系统路线
在选择抽放管路井下系统时，应根据抽放钻场的分布、巷道布置形式、利用瓦斯要求以及发展规划等要求，综合加以考虑，尽量避免和减少以后在主干管系统上的频繁改动。在瓦斯抽放系统选择中必须满足下列原则：
（1）瓦斯抽放管路要敷设在曲线段最少、距离最短的巷道中；
（2）瓦斯抽放管路应安装在不易被矿车或其他物体撞坏的巷道或位置上； （3）当抽放设备或管路一旦发生故障时，抽放管路内的瓦斯应不至于进入采掘工作面或机房内；
（4）应考虑运输、安装和维修工作的方便；
新义矿为新建矿井，其开采历史不长，管路路线相对简单，当前管路系统比较完善，其管路系统图4-1所示。新义矿具体瓦斯抽放管路布置路线图见附图1。
放空管→地面抽放泵站→中央风井→风井井底→回风石门→西翼回风大巷→西翼回风大巷绕道→12011工作面顺槽
4.2 抽采规模预计
根据新义矿采掘部署和生产要求，按照2个采区同时生产布置4个掘进工作面和2个回采工作面，预测整个矿井最大抽放量。
依据设计的抽放方法预计，1条高（低）位预抽巷的混合瓦斯流量20m3/min、混合瓦斯浓度50%，1个掘进工作面的抽放系统混合瓦斯流量10m3/min、混合瓦斯浓度30%，1个回采工作面预抽的系统混合瓦斯流量10m3/min、混合瓦斯浓度50%，1个回采工作面边抽边采的系统混合瓦斯流量15m3/min、混合瓦斯浓度20%，1个回采工作面采空区抽放的系统混合瓦斯流量15m3/min、混合瓦斯浓度20%。
每个采区按照1条高（低）位预抽巷、2个掘进工作面、1个回采工作面混合同时抽放，那么每个采区的混合流量为70 m3/min，混合瓦斯浓度为34.29%
混合整个矿井最大混合抽放量为140m3/min，混合瓦斯浓度34.29%，矿井
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最大纯瓦斯抽放流量48m3/min。
4.3 抽放管路选型计算 4.3.1 选型计算公式
根据《瓦斯抽放规范》(AQ1027-2006)规定，瓦斯抽放管管径按下式计算：
D?0.1457Q/V （5-1）
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，经济流速V＝5-15m/s。
4.3.2 采掘工作面管路选型
为了减少采掘工作面内抽放管路频繁改动，并满足采掘工作面最大抽放量的要求，将高（低）位巷预抽、掘进工作面边掘边抽、回采工作面预抽、回采工作面采空区抽放统一考虑。
在掘进工作面掘进期间，高位预抽巷可能最大，系统混合抽放量为20m3/min，取瓦斯流动速度V?12ms，经计算管径为189mm。
在回采工作面生产期间，风巷的瓦斯抽放量可能最大，包括回采工作面强化抽放量、回采工作面采空区抽放量，系统混合抽放量为20m3/min，取瓦斯流动速度V?12ms，经计算管径为189mm。
因此，对于采掘工作面，选用内径200mm的热轧无缝钢管满足要求。
4.3.3 采区管路选型
在一个采区内，抽放地点有2个掘进工作面和1个回采工作面，抽放方法有高（低）位巷预抽、掘进工作面边抽边掘、回采工作面预抽、回采工作面采空区抽放并存。每个采区的系统混合瓦斯流量70m3/min，混合瓦斯浓度34.29%，取瓦斯流动速度V=10m/s，管路选用内径400mm的热轧无缝钢管即满足要求。
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4.3.4 矿井管路选型
来自采区的抽放管路经东西翼回风大巷汇合后，进入风井井筒至地面泵站。根据抽放量预计，每个采区的系统混合瓦斯流量70m3/min，混合瓦斯浓度34.29%，整个矿井的混合抽放量为140m3/min，混合瓦斯浓度34.29%，矿井纯瓦斯抽放流量48m3/min。取瓦斯流动速度V=12m/s，，管路选用内径500mm的热轧无缝钢管即满足要求。
4.4 管路连接与敷设要求
（1）管路连接要求
①抽放管路5m一根，加胶垫法兰连接； ②管路连接必须可靠，气密性好，不漏气；
③在巷道转弯处，可用与干管直径匹配的橡胶软管连接，或加工专用的弯管连接，角度不小于90°；
④管径要统一，变径时须设过渡节。
（2）管路敷设要求
①瓦斯管路必须进行防腐处理，外部涂红色以示区别；
②管路必须与电缆分开敷设，安装管路的一侧不得有电缆和其它带电体； ③管路敷设要求平直，避免急弯；
④抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离（间距一般为200m~300m，最大不超过500m）应设置放水器；
⑤管路底部应垫木垫，垫起高度不小于30cm，以防底鼓损坏管路； ⑥倾斜巷道的瓦斯管路，应用卡子将管子固定在巷道支护上，以免下滑，在倾角28°以下的巷道中，一般应每隔15~20m设一个卡子固定；
⑦管路吊挂稳定牢固；
⑧在管路的最末端安装挡板，将管路密封；
4.5 钻孔与抽放管路连接
钻孔抽放管通过连接胶管与抽放管路连接，连接方式如图4-2所示。
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3cm 图4-2 钻孔与抽放管路的连接 1—煤层；2—钻孔抽放管；3—封孔材料；4—连接胶管 5—取样装置；6—控制阀门；7—连接短节；8干管
1 3 2 10cm 5cm 10cm 图4-3 取样装置结构图 1—热轧无缝钢管；2—紫铜管；3—细胶管 2 1 1000mm 图4-4 连接短节结构图 1—抽放管；2—控制阀门 各连接部件的规格如下：
（1）钻孔抽放管2，为外径42mm、壁厚2.5mm、长度6m的热轧无缝钢管或抗静电阻燃胶管；
（2）连接胶管4，为内径38mm的夹布吸水胶管，长度根据需要而定； （3）取样装置5，由热轧无缝钢管1、紫铜管2和细胶管3组成，其结构如图5-3所示；热轧无缝钢管外径42mm、长度250mm；紫铜管内径4mm，高度30mm；细胶管内径4mm，长度100～150mm；
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