1、抽放管径计算
根据抽放经验,风排按5m/min计算,则采空区抽放量为13.6 m/min,其中高位钻孔抽放为10m/min(抽放浓度按40%计算),老塘埋管及立孔抽放插管抽放为3.6m/min(抽放浓度按10%计算)。
D 高= 0.14572(Q/V)
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D 埋= 0.14572(Q/V)
式中:D── 抽放管路内径,m; Q── 混合瓦斯流量,m/min;
V── 瓦斯管内的瓦斯平均流速,取12m/s。
经计算得D高=0.21m,D埋=0.25m,依据合适的钢管标准,选择两路直径为?250mm的薄壁管。
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2、泵的选型
⑴抽放管路系统阻力计算
抽放管路系统阻力系统包括进、排气管摩擦阻力、局部阻力和孔口负压。 管道阻力按下列公式计算 ①摩擦阻力 HI=35316(QrL/KD) 式中:HI──管路的摩擦阻力,Pa;
L──管路长度,m
r──混合瓦斯气体的相对密度,查表得 K──系数,查表得 D──瓦斯管内径,cm
L=1300m,查表可得r=0.722、K=0.71,D=15cm. 带入公式计算可得HI=2148.6Pa
②局部阻力按照摩擦阻力的10%~20%计算,取摩擦阻力的15%, △HI =15%32148.6=322.3 Pa。
③孔口负压, 高位抽放、埋管抽放为一趟管路,孔口负压应不小于20Kpa,即Hk
≧20Kpa。
④抽放泵压力计算 Hp=(HI+△HI+ HK)Kp
HI ──管路的摩擦阻力;Pa;
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△HI──管路的局部阻力,Pa; Hk ──孔口负压,取20000Pa KP ──备用系数,这里取1.2。
把以上数据带入计算可得 Hp=26965.1Pa。 ⑤泵的流量计算 QP=QKQ.kV/c.n
式中:QP──瓦斯泵的工作流量
Q──抽放的瓦斯纯量,10 m/min C──泵吸气口瓦斯浓度,40% n ──泵的机械功率,n=80% KQ──抽放流量备用系数,KQ=1.2
kV──瓦斯压缩系数。kV=1013/(1013-HK )=1.246
带入数据可得QP =46.75m/min。按实际抽放为额定抽放率的75%计算,抽放泵的能力为62.3 m/min,才能满足高位钻孔抽放的需要。老塘埋管Qp=67.28 m/min。考虑到抽放泵有效功率等问题,通过以上分析,选择两台西门子2BE1-303水环式真空泵(最大流量80 m/min)同时抽放,才能满足抽放设计要求。
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⑵泵站及管路布置
利用349回风联巷作为移动瓦斯泵站抽放采空区瓦斯。进气管路线:3410钻场抽放钻孔(管)→349机风巷→3410瓦斯泵站,排气管路线:3410瓦斯泵站→北翼辅助总回风巷,最后抽放瓦斯从北翼总回经中央风井排至地面。抽放泵站采用“双三专”供电。抽放管路的具体布置见抽放系统图。
抽放管路按瓦斯抽放管理规范的要求敷设,在低洼处安设自动放水器。排放口在北翼辅助总回风巷,稀释后排放至北总回风道中。在排出口上风侧5m、下风侧30m各安装全断面栅栏,并揭示警标,栅栏间禁止行人和任何作业。
在下风侧栅栏外5m内安装瓦斯传感器,断电瓦斯浓度为1.0%,当瓦斯浓度超过1.0%时,必须停止瓦斯泵的运转,采取措施进行处理。泵站内瓦斯浓度不得大于0.5%,每小班检查不少于3次。
五、瓦斯抽采系统示意图(附图7)
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第三节 综合防尘系统
一、综合防尘措施
本工作面煤层根据有关资料表明具有爆炸性、因此应综合防尘。 1、完善防尘系统,防尘设施。
2、实行煤体超前注水,润湿煤体,搞好综合防尘。 3、在各运煤转载点,要架设喷雾装置,出煤则喷雾。 4、机巷设喷雾泵对工作面各喷雾装置进行供水。 5、采煤机内外喷雾完好,支架设架间喷雾,移架时打开。 6、机电设备上的煤尘应做到班班清理,防止煤尘堆积。 7、进风巷应设二道净化水帘,风巷设三道水幕。 8、两巷定期冲刷,支架间保持班班洒水,防止煤尘积聚。
9、两巷材料分类码齐,保证通风有效断面不少于设计断面的70%,无水或喷雾设施损坏时,严禁开启煤机。
10、做好个人防护。
11、在进、回风巷设置隔爆水棚,要求水量不低于200L/m。
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二、综合防尘(隔爆)系统示意图(附图8)
第四节 防灭火系统
一、防灭火综合治理措施
1、加强机电设备维修,杜绝电器失爆,不准带电检修或搬迁电器设备。 2、爱护设备,防止挤伤电缆等设备造成短路。
3、工作面须放炮时,应严格执行“一炮三检”、“三警戒”及“三人联锁”放炮制,并加强火工品的管理,严禁明火炮。雷管炸药严禁乱放乱丢。放炮前必须将电缆油管、水管、支柱及千斤顶用旧皮子包好。
4、井下油脂应设置临时油库,集中管理,油库设一人管理。做到文明清洁。 5、移变、油脂及皮带机头存放点应设置灭火器材,其数量和质量应符合规定。 6、两巷杂物清理干净。
7、清理净浮煤,采后及时打上封闭防止自然发火。
8、入井人员严禁携带烟草和点火物品,严禁穿未经静电处理的化纤衣服下井。
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9、如发现井下着火,首先应采取一切可行措施直接灭火,并且迅速和调度所、区值班人员联系,如火势太大无法扑灭,要带上自救器,有组织地沿避灾路线撤退(或进入躲避硐室)并通知任何可能受火灾威胁的人员及时撤退,然后采取局部封闭及其它有效措施处理,直至火源熄灭。
二、防灭火设备、设施配置
每台移变配置1只干粉灭火器,油脂储存处配置2只干粉灭火器并外加沙量至少0.5m
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砂箱和消防铲两把,皮带机头配置2只干粉灭火器并外加至少沙量0.5m砂箱和消防铲两把。
三、防灭火灌浆系统示意图(附图9)
第五节 通风安全监控系统
一、技术要求:
断电范围:T1负责工作面全部电器设备;T0、T2负责工作面及其进风回风巷全部电器设备。
报警瓦斯浓度:T0、T1、T2均为≥1.0% 断电瓦斯浓度:T1≥1.5%、T0、T2≥1.0% 复电瓦斯浓度:T0、T1、T2均为<1.0% A、瓦斯传感器的吊挂和安设要求:
T0——上隅角,具体距采空区切顶线、帮、顶各300mm T1——工作面煤壁线向外10m以内
T2—— 工作面回风巷口向工作面方向10~15m处
瓦斯传感器垂直悬挂在风巷上帮距顶板(顶梁)不大于300 mm,距巷道侧壁不小于200mm的风流中
B、瓦斯传感同电缆的联接必须按出厂说明书的规定执行。
C、瓦斯浓度超过规定而切断电器设备的电源后,不得自动复电,只有当瓦斯浓度降到复电点以后,方可人工复电。
二、瓦斯监测传感器安装位置、断电范围示意图(附图10)
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第五章 生产系统
第一节 出煤系统
一、出煤系统图(附图11) 二、出煤路线
出煤:S1826工作面→S1826机巷→S1826机巷穿层上山→南二皮带运输大巷→煤仓→南区新皮带运输大巷→卧室煤仓→皮带斜井→地面煤仓。
第二节 运料系统
一、运料系统图(附图11) 二、运料路线
材料、设备辅助运输方式为矿车运输
副主井→主石门
运输系统:材料及设备由地面 南区运输大巷→ 副斜井→南三角
南二小斜坡→南二总回风巷→S1826回风巷、S1826机巷
南二材料上山→南二总回风巷→S1826回风巷、S1826机巷
……
第三节 供水系统
供水路线
供水路线:水池→副斜井→南区运输大巷→S1826回风巷、S1826机巷→S1826工作面 供水管径不小于Φ50mm,水压不小于4MPa。
第四节 排水系统
一、设备选型:BQK20-40型排污泵,流量:20m/h。
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二、排水路线
正常情况下:S1826工作面、机巷、回风巷积水、采空区水→工作面最低点→放
水孔→东翼边界瓦斯巷→东翼水仓→中央水库房→地面。
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