安全工程專業瓦斯抽放系統畢業設計指導書

2022-05-06 23:12:03 字數 3089 閱讀 1343

一、總綱 4

二、畢業設計具體內容 4

第一章礦井概況 4

1.1 井田概況 4

1.2 井田地質特徵 4

1.3 礦井開拓、開採概況 5

第二章礦井瓦斯賦存 5

2.1 煤層瓦斯基本引數 5

2.2 礦井瓦斯儲量 6

2.3礦井可抽瓦斯量及可抽期 6

第三章瓦斯抽放的必要性和可行性論證 8

3.1瓦斯抽放的必要性 8

3.2瓦斯抽放的可行性 9

第四章抽放方法 9

4.1 規定 9

4.2礦井瓦斯**分析 10

4.3 抽放方法選擇 10

4.4 鑽孔及鑽場布置 11

4.5 封孔方法 12

第五章瓦斯抽放管路系統及裝置選型 13

5.1抽放管路選型及阻力計算 13

5.2瓦斯抽放幫浦選型 15

5.3輔助裝置 18

第六章安全技術措施 18

6.1抽放系統及井下移動抽放瓦斯幫浦站安全措施 18

6.2地面抽放瓦斯站安全措施 19

第七章瓦斯的綜合利用與配套設施 20

7.1抽放瓦斯的綜合利用及評價 20

7.2配套設施 20

7.3監測監控系統 21

7.4地面建築及環保 21

第八章抽放瓦斯管理 21

8.1瓦斯抽放管理及規章制度 21

8.2瓦斯抽放人員配備 21

8.3瓦斯抽放技術資料 22

三、畢業設計資料收集 22

四、畢業**要求 23

五、畢業設計參考文獻 23

礦井瓦斯抽放系統設計是安全工程專業本科畢業設計的方向之一,根據《煤礦安全規程》、《gb50215-2005煤炭工業礦井設計規範》、《aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規範》、《mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設計規範》、《煤礦瓦斯抽放管理規範》及《aq1026-2006煤礦瓦斯抽採基本指標》等法規的要求,礦井瓦斯抽放系統設計應完成以下內容:

1. 根據礦井瓦斯賦存條件、煤層瓦斯基本引數計算礦井瓦斯儲量及可抽期;

2. 根據礦井瓦斯賦存條件,進行瓦斯抽放的必要性及可行性論證;

3. 抽放方法選擇及抽放鑽孔布置方式設計,並繪製抽放鑽孔布置平面圖和剖面圖;

4. 進行抽放管路選擇計算,確定抽放管路及附屬設施,計算管道阻力,繪製礦井瓦斯抽放系統圖;

5. 進行瓦斯抽放幫浦選型,確定瓦斯幫浦型號、瓦斯幫浦房位置和基本要求;

6. 提出針對性的安全技術措施。

對於瓦斯抽放系統設計,可分為新建、改(擴)建及生產礦井的瓦斯抽放工程設計。根據總綱要求,礦井瓦斯抽放設計畢業設計應完成如下幾個章節的基本內容。需要說明的是,章節安排可視具體情況進行區域性調整。

⑴井田所處的地理位置、交通、地形地貌、氣候、降水、河流、最高洪水位、**烈度、井田開採史、鄰近礦井分布、現開採區域位置及開採情況。

⑵礦井水源、電源及通訊。

⑶井田範圍內及鄰近礦井採空區積水、自燃、火區等情況、滑坡及地表塌陷情況。

⑴地質構造

井田內地層及構造。

斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發育情況及其分布規律;煤系地層走向、傾斜、傾角及其變化規律;岩漿侵入情況及對煤層的影響。

⑵含煤地層及煤層

煤層層數、厚度及可採煤層煤種、傾角、節理、層理發育情況。煤層頂底板岩性特徵、物理力學性質、結構及變化規律;煤層結構、煤層露頭(含隱伏露頭)及風化帶情況。

⑶煤層瓦斯、自然及**傾向性

煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力,煤層瓦斯賦存規律、礦井瓦斯等級鑑定情況;各可採煤層煤塵**性鑑定資料、煤層自燃傾向性鑑定資料和自然發火期統計資料;礦井煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險性;鄰近礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出等鑑定情況。

⑷井田水文地質

區域及井田水文地質條件;井田主要含水層型別;地表水情況,礦井水患型別及威脅程度分析;井田內及周邊礦井採(古)空區範圍及積水情況等。

礦井批准開採煤層、井田範圍及井田面積,礦井煤層、資源儲量,批准的生產能力,目前設計開採煤層。

井田開拓與開採、礦井主要生產系統及裝置、回採與掘進工藝。

對於瓦斯抽放來說,煤層瓦斯基本引數包括:瓦斯風化帶深度、煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤的殘存瓦斯含量、煤的孔隙率、瓦斯含量分布梯度、煤層透氣性係數、抽放鑽孔影響半徑、百公尺鑽孔瓦斯流量及其衰減係數等。

對於以上引數的確定,根據《aq1027-2006煤礦瓦斯抽放規範》第5.2.2條規定:

新建礦井瓦斯抽放工程設計應以批准的精查地質報告為依據,並參照鄰近或條件類似生產礦井的瓦斯資料;改(擴)建及生產礦井應以本礦地質、瓦斯資料為依據。

因此,對於新建礦井,瓦斯基本引數可以參考鄰近礦井或條件類似的生產礦井,但在揭露煤層後必須重新確定,瓦斯抽放設計做相應調整;對於改(擴)建礦井及生產礦井,瓦斯基本引數應以本礦資料為依據。

根據《mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設計規範》第3.0.1條規定,礦井瓦斯儲量應為礦井可採煤層的瓦斯儲量、受採動影響後能夠向開採空間排放的不可採煤層及圍岩瓦斯儲量之和。

可按下式計算:

1)式中 —礦井瓦斯儲量,mm3;

—可採煤層的瓦斯儲量,mm3;

2)ali—礦井可採煤層i的地質儲量,mt

x1i—礦井可採煤層i的瓦斯含量,m3/t;

—受採動影響後能夠向開採空間排放的各不可採煤層的瓦斯儲量,mm3;

3)a2i—受採動影響後能夠向開採空間排放的不可採煤層的地質儲量,mt;

x2i—受採動影響後能夠向開採空間排放的不可採煤層的瓦斯含量,m3/t;

w3—受採動影響後能夠向開採空間排放的圍岩瓦斯儲量,mm3,實測或按下式計算:

4)k—圍岩瓦斯儲量係數,一般取k=0.05~0.20。

2.3.1礦井可抽瓦斯量

礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。其概演算法是:

可抽瓦斯量=瓦斯儲量×抽放率5)

由於瓦斯儲量可由式(1)計算,因此,要得到乙個礦井的可抽瓦斯量,關鍵是要確定瓦斯抽放率。

2.3.2瓦斯抽放率

根據《mt5018-96礦井瓦斯抽放工程設計規範》第3.0.3條規定:

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