瓦斯量 采空区瓦斯量 采面 回风巷 回风巷 运输巷 采面 采面 注可解吸瓦斯量是工作面煤体区域总量与煤层可解吸瓦斯含量的乘积 消突瓦斯量是以煤层消突临界值含量值作为煤层残余瓦斯含量进行计算。 三抽采系统参数 装机参数 富祥煤矿现有地面瓦斯抽采泵站，安装高低负压瓦斯抽放 系统，各系统装机参数见表表 表高负压水环式真空泵性能参数 真空泵型号极限绝压 泵转速最大流量 电机型号电压 转速 频率入泵管径功率实测泵流量 表低负压水环式真空泵性能参数 真空泵型号极限绝压 泵转速最大流量 电机型号电压 转速 频率入泵管径 功率实测泵流量 运行工况 矿井现瓦斯抽采泵站安装型高负压真空泵两台 铭牌流量，山东博山真空泵厂有限公司， 安装型低负压真空泵两台铭牌流量，山 东博山真空泵厂有限公司，为原矿主年采购，年月 投入运行。年月实测高负压泵抽采流量，遂采取 两台高负压泵并联运行，实测流量，仍不能满足煤层瓦 斯预抽需要，将两台低负压泵并联运行，同时用于预抽煤层瓦斯， 实测流量。 各采掘工作面瓦斯抽采参数利用管道瓦斯参数测定仪测 定，高低负压浓度及流量变化如下 高负压浓度波动范围，浓度值较稳，变化范 围不大，流量波动范围，变化范围较大。 低负压浓度波动范围，浓度值较稳，变化范围 不大，流量波动范围，变化范围较大。消突需抽时间 根据目前瓦斯抽采系统运行工况，工作面预抽瓦斯达标时间， 详见表。 表消突瓦斯量设计抽放时间 工作面名 称 消突瓦斯 量 采空区瓦斯 量 高负压系统 计划抽放时 间 高负压系统 累积抽放天 数 高低负压 系统计划抽 放时间 高低负压 系统累积抽 放天数 采面上隅角瓦斯不超限 回风 巷 回风 巷 运输 巷 采面 采面 注上表累积抽放天数仅仅统计了抽放时间累加量，未考虑小区域循环区域验证或工作面预测 及放炮推进所需要的时间仅高负压系统计划抽放时间计算是以实测高负压泵站流量浓度范 围预抽区域煤层计划时间高低负压系统计划抽放时间计算是以两台高负压同时运转泵站流 量浓度范围累加单台低负压泵站流量浓度范围计算区域预抽煤层计划时间。 四抽采系统现状 富祥煤矿高负压瓦斯系统抽采泵两台，型号为， 极限绝压，最大流量，用备不能满足现场高负压抽采瓦斯设计要求。采取两台泵并联运行，无备用泵。 富祥煤矿低负压瓦斯抽采系统抽采泵两台，型号为， 极限绝压，最大流量，不能满足综合机械化采面 上隅角开放式抽采要求。 工作面采用型通风，不再进行上隅角抽采后，为 满足煤层瓦斯预抽需要，做到瓦斯抽采达标，采取两台高负压泵 并联两台低负压泵并联运行方式，同时用于预抽煤层瓦斯。 工况核查，高负压瓦斯抽采浓度实测波动值， 瓦斯抽采泵站流量，并联运行的抽采泵 并非单台泵能力的累加。 高负压系统安装管路，低负压系统安装 管路。 生产过程中不能停止高低负压抽采泵运转，否则现场瓦斯 超限，泵站无法检修，长时间运行，缺乏维护，真空泵功效降低。 三矿井增加抽采系统能力的理由 抽采能力不足 根据国务院安全委员会办公室安委办第号关于 进步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见要求，高瓦斯突出 矿井要建立高低负压瓦斯抽采系统。煤矿瓦斯抽采达标暂行规 定第十五条规定泵站的装机要，遂将两台低负压真空泵并联运行， 同时用于预抽煤层瓦斯，实测流量。瓦斯抽采已严重制 约矿井安全生产，主备泵并联运行存在严重安全隐患，不满足 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定第十五条规定。 目前，富祥煤矿开采上部煤层，随着开采深度的增加，煤层 瓦斯含量将会增加，抽采能力不足现象更加突出，影响矿井安全 生产将会更加严重。 因此必须对富祥煤矿现有瓦斯抽采系统进行技术改造。 二扩能要求 富祥煤矿设计产能万吨年，高档普采采煤，全部跨落法 管理顶板年计划产量万吨，综合机械化采煤，按万 吨年计算，服务年限年。现富祥煤矿正在进行万吨年 扩能手续变更，随着产量的增加，抽掘采关系更加紧张， 因此提高瓦斯抽采能力是极为必要的。 四矿井现有抽采系统利用分析 为了保证矿井安全生产，目前富祥煤矿高低负压四台水环式 真空泵同时工作，分别用于预抽回风巷运输巷 回风巷瓦斯治理巷采面采面共计个地点 采煤工作面采用通风方式，暂时停止对工作面上隅角抽采。四台水环式真空泵同时运行瓦斯浓度波动范围，流量波 动范围。 富祥煤矿需抽采地点较多，分散了抽采能力，降低了瓦斯抽 采效率，如果集中预抽地点，又造成其它暂停抽采地点的瓦 斯超限。 四台水环式真空泵的运行时间较长，缺乏维护，真空泵功效 降低，目前四台真空泵综合效率仅为工况效率。 综合分析，富祥煤矿采掘接续紧张，根本原因是瓦斯抽采系 统能力偏低。 五矿井抽采系统设计能力计算 矿井瓦斯压力和含量 可采煤层平均瓦斯含量，实测煤层瓦斯含量， 无实测瓦斯压力。瓦斯压力按采矿工程设计手册公式计算。 瓦斯压力和深度的关系可以表示为下列直线关系 式中距地表垂深处煤层瓦斯压力 垂深。，垂深取。 瓦斯压力为。取最大值。 矿井瓦斯储量计算 矿井瓦斯储量按公式 可采煤层瓦斯储量的总和，万 可采煤层采动影响范围内不可采邻近煤层的瓦斯储量的 总和，不可采煤层瓦斯储量按可采煤层的计算，万围岩瓦斯储量按煤层瓦斯储量的估算，围岩瓦斯 储量，万 表矿井瓦斯储量计算表 地 点 储量类别 工业储量 万吨 平均瓦斯含量 瓦斯储量 万 可抽采量 万 全 矿 开采层 邻近层 围岩 合计 瓦斯抽放规模 采用套高负压系统套低负压系统共同抽放瓦斯，每套 系统台泵站，用备。根据计算，低负压抽放系统工况流量 为，高负压系统工况流量为。 矿井瓦斯抽放量及抽放年限 可抽瓦斯量为万，矿井抽放年限应与服务年限致。 瓦斯年抽采量及综合利用 矿井设计瓦斯年抽采量按下式计算 式中矿井设计瓦斯年抽采量 矿井设计瓦斯抽采规模，。 瓦斯是种使用方便洁净中热值的优质燃料，也可作为 重要的化工原料，同时也是种强烈的温室气体。瓦斯的利用主要采用发电民用和作为化工原料。目前富祥煤矿准备用于瓦斯 发电。 抽放管路管径计算 采用地面永久瓦斯抽放系统，分别设臵高低负压抽放管路系 统各套。 高低负压抽放管路经回风斜井引出地面，在风井场地设臵 高低负压抽放站。地面及回风井内布臵瓦斯主管，采面回风巷 采面运输巷掘进工作面布臵支管。 表矿井瓦斯抽出量资料 项目低负压高负压 纯瓦斯 瓦斯浓度 混合量 孔口负压 瓦斯抽放管径计算公式 式中抽放瓦斯管内径 管道内瓦斯流量 瓦斯管中混合瓦斯的平均流速，般。 根据公式，高低负压管径计算结果见表。 表管径计算结果表 抽放管路阻力计算 管路摩擦阻力计算 瓦斯管路磨擦阻力的计算，采用如下公式 式中瓦斯管路中的瓦斯比重 瓦斯管路内瓦斯浓度。  摩 式中瓦斯管路长度，按服务期内最长管线考虑 瓦斯管内混合瓦斯流量 系数 瓦斯管道内径，。 局部阻力 管路局部阻力按摩擦阻力的考虑即可。 负压抽采管类别 混量 气体流速 计算管内径 选择管径 高负压 主管 干管 支管 低负压 主管 干管管路总阻力 中公式计算管路阻力，管道阻力按开采到第水平时的 管道长度估算，抽放管路阻力计算结果见表。 表抽放管路阻力计算结果表 负压类别 高负压 主管 干管 支管 合计 低负压 主管 干管 合计 瓦斯泵流量计算 瓦斯泵压力 瓦斯泵压力按下式计算 泵摩吸排 式中泵瓦斯泵总负压 吸要求孔口抽放负压，高负压抽方式取，低负 压抽方式取 排瓦斯泵瓦斯排放管出口的正压，即取。 回风井标高，则地面空气压力为，高负压 泵，低负压泵。 高负压泵入口的绝对压力 矿井概况 地理位臵及交通 富祥煤矿位于织金县城西约公里处，方位度，直距公里， 行政属织金县城关镇管辖，织金至白岩村公路经过矿区南部边缘， 交通较方便。 矿界 矿界呈不规则的多边形，走向长，倾向宽，面积 为。 可采煤层 工业储量万吨，设计可采储量万吨，可采煤层 五层，分别为号煤层，可采煤层特 征见表。 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,表可采煤层特征表 煤层 编号 煤层厚度 煤层倾 角 煤层间 距 煤层 结构 煤层稳 定性 顶底板岩性 备注 顶板底板 简单稳定砂质泥岩或泥岩泥岩可采 简单稳定 粉砂岩 泥岩可采 简单稳定 粉砂岩 泥岩局部 简单稳定泥岩倪泥岩可采 较 简单 稳定砂质泥岩或泥岩泥岩可采 煤质 主要可采煤层多为黑色或钢灰色，层状构造，常为条带状结构， 以亮煤为主夹暗镜煤及少量丝炭，参差状断口，半亮至半暗型。 微观煤岩特征，有机组分分为镜质组丝质组两类无机组分包 括粘土矿物石英方解石等。可采煤层煤质特征见表。 表可采煤层煤质煤质特征表 煤号 评价 最小值最大值 平均值