矿井瓦斯防治课程设计 金沙县4号煤矿
3)在抽放管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置；
4)抽放管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相匹配；
5)地面主管上的阀门应设置在地表下用不燃性材料砌成，不透水的观察井内，其间距为500m～1000m。 6)抽放管路应保持一定的坡度，一般不小于1％。
7)在倾斜巷道中，管路应设防滑卡，其间距可根据巷道坡度确定，对28。以下的斜巷，间距一般取15m-20m。
8)抽放管路应有良好的气密性及采取防腐蚀、防砸坏、防带电及防冻等措施。 9)通往井下的抽放管路应采取防雷措施。
10)抽放瓦斯管路必须进行防腐处理，外部涂红色以示区别。
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第七章 瓦斯抽放安全技术措施
7.1抽放系统安全措施
7.1.1抽放钻场、钻孔施工防治瓦斯措施
在钻孔施工中应防止瓦斯涌出事故及机械伤人事故。具体措施有： 1）边钻进边抽放瓦斯。
2）钻机配备的电动机及附属电气设备必须是防爆型的。
3）钻孔施工中配备专职瓦斯检查员或设有瓦斯警报器、瓦斯断电仪，配备隔离式自救
器。一旦瓦斯超限，必须立即停钻处理，待瓦斯浓度恢复正常后，再重新开钻。 4）钻场内使用的敲击工具必须用铜制造，以防发生火花，引燃瓦斯。 5）钻工必须衣着整齐利索，以免被机械绞伤。
6）钻机转动部件的防护装置及保护外罩必须完整无缺。
7）扶“给进把”时，身体与“给进把”不能成一直线，应离开一定距离，以免孔内发 生故障，“给进把”打伤人。
8）开动钻机前应做好准备工作，分工要明确，操纵钻机应动作协调，达到准确无误， 勿用手脚拉蹋滚筒上的钢丝绳，以防止被钢丝绳绞伤。
7.1.2管路防腐蚀、防漏气、防砸坏、电气防爆、防静电、防带电、防底鼓措施
1）瓦斯管路需涂防腐剂，以防锈蚀。
2）管路底部应垫木垫，垫起高度不低于30cm，以防底鼓损坏管路。 3）主要运输巷道中瓦斯管路架设高度不得低于1.5m，以免被砸损坏。 4）管路需进行气密性检查以免漏气。
7.1.3立井(立眼)、斜井(斜巷)管路防滑措施
倾斜巷道中的瓦斯管路，应用卡子固定在巷道的支护上，以免下滑损坏。
7.1.4地面管路防冻措施
地面管路根据气温情况采取防冻措施，如将管路刷保温漆、包裹隔热石棉及涂刷保温沥青等。
7.2抽放瓦斯站安全措施的要求
抽放瓦斯站安全措施，应遵从以下要求：
1）在一个抽放站内，抽放瓦斯泵及附属设备只有一套工作时，应备用一套；两套或两套以上工作时，其备用量可按工作数量的60％计。钻机备用量按工作台数的60％计；
2）抽放站位置应设在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带，应避开滑坡、溶洞、断层破碎带及塌陷区等；宜设在回风井工业场地内，站房距井口和主要建筑物及居住区不得小于50m；
3）站房及站房周围20m范围内禁止有明火； 4）站房应建在靠近公路和有水源的地方；
5）站房应考虑进出管敷设方便：有利瓦斯输送，并尽可能留有扩能的余地； 6）抽放站建筑必须采用不燃性材料，耐火等级为二级； 7）站房周围必须设置栅栏或围墙；
8）站房附近管道应设置放水器及防爆、防回火、防回水装置，设置放空管及压力、流量、浓度测量装置，并应设置采样孔、阀门等附属装置。放空管设置在泵的进、出口，管径应大于或等于泵的进、出口直径，放空管的管口要高出泵房房顶3m以上。
9）泵房内电气设备、照明和其它电气、检测仪表均应采用矿用防爆型； 10）站房必须有直通矿调度室的电话；
11）抽放站应有供水系统。站房设备冷却水一般采用闭路循环。给水管路及水池容积均应考虑消防水量。污水应设置地沟排放。
12）抽放瓦斯泵必须有前后防回火、爆炸、电气防爆、防静电措施。 13）抽放瓦斯站必须有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻措施。 14）必须有抽放瓦斯浓度规定及在规定浓度下的防爆措施。
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第八章 瓦斯的综合利用及瓦斯抽放的配套设施
8.1抽放瓦斯的综合利用及评价
8.1.1瓦斯的综合利用
目前，我国瓦斯利用主要有以下途径： 民用燃料——炊事、取暖 燃料 汽车燃料——代替汽油
瓦斯 工业燃料——工业锅炉、发电
化工原料——生产甲烷、甲醛、氨、乙炔、碳黑等
8.1.2瓦斯利用的评价
对煤矿瓦斯进行抽采和利用具有以下三方面的效益：一是减小煤矿瓦斯涌出量，消除灾害和事故的隐患，确保煤矿安全生产；二是有效地减排温室效应中的气体，保护大气环境；三是充分利用瓦斯资源，开发新型清洁能源，改善和优化能源结构，保护和节约国家资源。
8.1.2.1煤矿安全
随着煤矿开采深度的不断增加，机械化程度的不断提高，开采强度也不断增强，瓦斯涌出量还会进一步增大，瓦斯灾害的治理越来越成为煤矿灾害防治的重点。抽采瓦斯可降低瓦斯浓度，为井下提供了安全生产的保障。
8.1.2.2环境污染与人体健康
瓦斯中的甲烷含量很高，甲烷的温室效应在全球气候变暖中的份额为15％，仅次于CO2，且等量甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍。
另一方面，甲烷浓度增高，会使对流层中的臭氧增加，平流层中的臭氧减少，将使照射到地球上的紫外线增加，从而诱发皮肤癌、皮肤老化、眼疾、色盲等危害人类的疾病。因此，降低瓦斯排放量也有益于人体健康。
8.1.2.3资源经济问题
抽采出来的瓦斯可作为燃料，供矿区居民使用。如果条件达到，还可用瓦斯发电。瓦斯作为一种情结能源越来越受到重视。
瓦斯作为燃料和哇塞发电，使矿区燃料和用电自给，节省了一笔开销，带来了更大的效益。
8.2给排水、采暖及供热（地面抽放瓦斯时） 8.2.1给排水 8.2.1.1给水
瓦斯抽放泵的供水采用地面清洁水（PH值6-8）， 供水压力大于70Kpa， 供水量大于26m3/h。 瓦斯抽放泵房附近，设36m3半地下式钢筋混凝土低位水池一座，18m3半地下式钢筋混凝土高位水池一座。在瓦斯泵房中安装循环水泵2台（一用一备）。
瓦斯抽放泵排出的循环热水进入低位水池后，由循环水泵提升至高位水池，冷却后的静压供给瓦斯抽放泵的冷却用水。补充水由室外生活用水管道引入高、低位水池中，以补充冷却循环水。冷却水水箱与瓦斯泵高差为10m。
瓦斯供水水池注意事项：
1)高低位水池分别位于两个水平面上，高位水池比瓦斯抽放泵进水端至少高8m左右，本矿取10m。低位水池沿口要低于瓦斯抽放泵回水端，施工时低位水池沿口也要高出周围地面200mm；
2)水池底采用C10砼，施工时应按S823技术条件施工； 3)水池采用75#红砖、M5.0水泥砂浆砌筑；
4)水池内壁先用M5.0砂浆抹厚30mm，再用1:2水泥砂浆内掺5%防水剂抹厚20mm； 5)水池外壁用M5.0砂浆抹厚30mm； 6)高位水池也可采用C20砼浇注；
7)水池上口设铁篦子或在水池边设置栅栏，以达到安全目的；
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8)水管可采用2寸管。
8.2.1.2排水
水环式真空泵为循环用水，不向外排放。泵站职工产生的少量生活污水，经污水管道（沟）收集后排入工业场地附近的河沟内。
8.2.2采暖及供热
区内属亚热带季风湿润气候，冬无严寒、夏无酷暑，气候温和，降雨量充沛。年均气温14—16℃，最高38.9℃，最低-5.6℃；年降雨量1300mm左右；6—8月为雨季，12月至次年3月为旱季。所以本矿暂不考虑采暖设计。
若有需要，抽采出来的瓦斯可作为燃料，产生的热量可供采暖及供热使用。
8.3供电及通信
瓦斯抽放泵站供电参照主要通风机的供电管理，要求“三专”，即专用变压器，专用线路和专用开关。根据矿井的实际情况，采用380V/660V供电安排。
根据煤炭工业矿井设计规范GB-5012-94，瓦斯抽放站的电力负荷为一级负荷，必须保证有双回路电源供电，且备用回路应带电备用，当一回路电源发生故障时，另一回路电源可及时投入运行。
在瓦斯抽放泵站应设置有到矿调度室的防爆型电话分机。
8.4监测监控系统
8.4.1监测监控参数的确定及设置地点
抽放瓦斯监测主要包括整个抽放网络各个部位的瓦斯流量、浓度、抽放负压、瓦斯温度等参数，同时监测水位和抽放站内瓦斯泄露等。其目的一是当出现瓦斯浓度过低、瓦斯泄露超限等情况时，应能报警和对抽放泵主电源断电，二是根据监测数据可以研究瓦斯涌出规律和分析效果、指导投放网络的投产使用，管道的延长与钻孔的衔接、调节钻孔的抽放负压、查明漏气和水堵部位。监测地点可设置在抽放站进出管道，亦可设置在井下各主干管道和支管上。
8.4.2监测监控系统的自动化程度及设备选型
本矿装备矿井安全监控系统，主要设置瓦斯泵的开停传感器和馈电传感器、瓦斯抽放泵房室内瓦斯传感器以及抽放泵输入管路中瓦斯抽放多参数MDM传感器(含有瓦斯浓度、负压/正压、温度、压差、瓦斯抽放纯流量和混合流量等参数的检测和计算)。
不利用瓦斯的抽放泵输入管路中瓦斯传感器的报警浓度为≤25%CH4，瓦斯抽放泵房室内瓦斯传感器的报警浓度为≥0.5%CH4。
如果矿井条件允许，在抽放站内可以选择自动化程度较高的AK-3A多参数监控仪，该仪器可按设在抽放泵站的控制室内。能连续监测系统中的浓度、流量、正压、负压、泵房内泄露瓦斯浓度、泵机的轴温等参数。还能累计纯瓦斯量，并以数字方式显示出来，还设有模拟量直流1～5V和数字量BCD代码输出，可与遥控系统相接和供打印用。
8.4.3检测仪器仪表的配备
1)孔板式流量计2台。安装在管道的直线段内，孔板前后最好有5米以上的直线段，孔板圆孔与管路要同一圆心，端面与管路轴线垂直。孔板式流量计安装在抽放总管、分管和支管上。
2)AFJ－3-150U型急倾斜压差计3台。 3)AFP系列皮托管4支。
4)光干涉瓦斯检定器AQJ—2型0~100% 2台。
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参考文献
[1]俞启香编著.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社，1992，2.
[2]张军主编.瓦斯抽放泵司机[M].北京：煤炭工业出版社，2008：109。
[3]张辉主编.煤矿瓦斯浓度监测、控制防治与瓦斯事故应急预案编制实用手册（第一卷）[M].银声音像出版社，2005：284.
[4]AQ1018-2006，煤矿瓦斯涌出量预测方法 [S]. 北京：煤炭工业出版社，2006，6.
[5]AQ1026-2006，煤矿瓦斯抽采基本指标 [S]. 北京：煤炭工业出版社，2007，4. [6]AQ1027-2006，煤矿瓦斯抽放规程[S]. 北京：煤炭工业出版社，2007，4.
[7]张荣立，何国纬，李铎. 采矿工程设计手册（下册）[M]. 北京：煤炭工业出版社，2003：3327-3452.
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