13采区抽采设计(7)

图 13采区瓦斯抽放系统布臵图；

（三）、抽放管道管径、材质、规格

计算公式为：D?0.1457?式中：

D--抽放瓦斯管内径，m；

Q--瓦斯管中混合瓦斯的流量，m/min；

V--瓦斯管中混合瓦斯的平均流速，一般V=5～15m/s,高负压取V＝12m/s；低负压取15 m/s。

高负压:

运输石门到地面的瓦斯抽放管为干管1；回采工作面运输巷为支管1；回采工作面回风巷为支管2，掘进工作面1瓦斯管为支管3，掘进工作面2瓦斯管为支管4，掘进工作面3瓦斯管为支管5。

低负压:

运输石门到底面的瓦斯抽放管为干管2；从采面上隅角到运输石门的瓦斯抽放管为干管6；。

根据瓦斯抽放管内预计的瓦斯流量，计算选择的瓦斯抽放管管径如表3-4-6示。

3

QV

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表3-4-6 瓦斯抽放管径计算选择结果

抽放管 类型 类别 干管1 高负压 支管1 支管2 支管3 低负压 干管2 支管4 瓦斯浓混合瓦斯度 抽放量3（m/min） （%） 60 13.17 12.09 12.03 80 80 8.3 9.6 16.3 14.7 18.8 18.8 纯瓦斯抽计算管内选择管径 放量径（m） 3（m/min） （mm） 5 1.26 1.97 1.77 15 15 0.33 0.15 0.15 0.15 0.34 0.34 350 225 225 225 350 350 （四）、抽放管路阻力

阻力（Hm）计算公式

Hm?r??×L/100

式中：Hm--管路磨擦阻力，Pa； L--管路长度，m；

λ--混合瓦斯对空气的密度比：瓦斯浓度为20％时，λ=0.911；瓦斯浓度为10％时，r=0.955；

r—百米管阻力。

为了保证选用的瓦斯抽放泵能满足抽放系统最困难时期所需抽入负压，应根据采区各生产时瓦斯抽放系统中管路最长、流量最大、阻力最高的抽放管线来计算矿井抽放系统总阻力。

故计算采区瓦斯抽放系统最大阻力时按3#煤层最低开采标高开采时所铺设的管道考虑，高负压抽放干管1911m，抽放支管1为834m，抽放支管2为270m，抽放支管3为1280m，低负压抽放干

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管1911m，支管4为658m。

高负压主管铺设的巷道为：地面（200m）→13回风上山（277m）→13回风石门；支管1铺设的巷道为：13回风石门（70m）→131回风上山（80）→1332运输巷（684m），支管2铺设的巷道为：13回风石门（70m）→131回风上山（95m）→1333回风巷（105m），支管3铺设的巷道为13回风石门（70m）→131回风上山（620m）→1338运输巷（590m）。

低负压主管铺设的巷道为：地面（200m）→13回风上山（277）→13回风石门（150m）；支管4铺设的巷道为：1330联络巷（18m）→1330采面回风巷（640m）。

最困难抽放管线阻力计算结果如表1-1-7所示。

混合瓦斯抽放管Q百米管瓦斯浓类型 L(m) 对空气的类别 （m3/min） 阻力r 度（%） 相对密度 干管1 60 34.755 1911 10.1 0.955 支管1 13.17 8.793 834 18.8 0.911 高负压 支管2 12.09 8.793 270 16.3 0.911 支管3 12.03 8.793 1280 13.4 0.955 干管2 80 61.786 1911 18.9 0.911 低负压 支管4 80 61.786 658 18.9 0.911 百米摩摩擦阻擦阻力力Pa mmH2O 634.2805 6220.389 66.80693 655.1755 21.62814 212.1072 107.4856 1054.112 1075.645 10548.85 370.3688 3632.206 表1-1-7 瓦斯抽放系统最困难管网阻力计算结果 （2）局部阻力（Hj）计算

根据以往工作经验，管路局部阻力按磨擦阻力的10%～20%考虑即可，取0.15。则抽放管路系统的局部阻力损失为：

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高负压：Hj=0.15×Hm=0.15×

（6220.39+655.176+212.107+1054.11）＝1221.27Pa

低负压：Hj=0.15×Hm=0.15×16181＝2127.17Pa （3）管路全部阻力

高负压：H总=H主+H支+h局 =9363.05（Pa） 低负压：H总=H主+H支+h局 =16308.17（Pa） （五）、瓦斯管路敷设、安全间距及附属装臵

该矿设臵高、低负压瓦斯抽放主管路各一趟，瓦斯管路均采用无缝钢管，干、支管连接采用管接头或法兰连接方式（便于装卸）。

（1）瓦斯管路敷设 1）地面瓦斯管路敷设

①瓦斯管路不得从地下穿过房屋或其它建筑物。 ②瓦斯管路沿地面用支墩敷设。

③在进行管路敷设时，要求平直和斜直，避免急转弯；要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处需安装放水器。

④瓦斯主管距建筑物的距离＞5m，距电缆＞1m，距木电杆＞2m，距水管、水沟＞1.5m，距铁路＞5m。

⑤管路敷设完成后，要进行气密性试验经检查合格后，才能

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投入使用。

2）井下瓦斯管路敷设

①沿巷道底板敷设的管路底部应使用三角支架垫高，管路垫起高度不低于0.3m。

②倾斜巷道中的管路，设有钢丝绳将管路固定、吊高，以免下滑；每100m设一垂直直管座以抵抗管子的垂直下滑力。

③管路敷设要求平直，管路拐弯应大于等于90°。 ④巷道中的架设高度不宜小于0.5m，运输巷道内抽放管路与矿车最外缘的间隙必须大于0.7m。

⑤管路敷设时，要求坡度尽量一致，避免高低起伏，低洼处安装放水器。

⑥管路敷设完成后，要进行气密性试验并经检查合格后，才能投入使用。

（2）瓦斯管路防腐、防漏气、防砸坏、电气防爆、防静电、防带电、防底鼓等措施

1）地面和井下管路敷设前必须用阻燃防腐剂进行防腐处理并经检查合格后，才能进行敷设。

2）管路需定期进行气密性检查以免漏气。

3）在轨道运输巷道中沿巷道壁敷设，其敷设高度应不小于

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