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红岭煤矿矿井瓦斯抽放系统设计初步方案
5 抽放设备
5.1 抽放规模规划
根据红岭煤矿采区部署和生产要求，四采区和五采区是主要生产采区，每个采区布置2个掘进工作面和回采工作面。每个采区的抽放地点按1个掘进工作面和1个回采工作面考虑。根据设计的抽放方法预计，1个掘进工作面的抽放系统混合瓦斯流量Qc=8m3/min、混合瓦斯浓度20%，1个回采工作面预抽的系统混合瓦斯流量Qc=7.64m3/min、混合瓦斯浓度50%，1个回采工作面强化抽放的系统混合瓦斯流量5m3/min、混合瓦斯浓度20%，1个回采工作面采空区抽放的系统混合瓦斯流量15 m3/min、混合瓦斯浓度20%。则每个采区的系统混合瓦斯流量35.64m3/min，混合瓦斯浓度26.4%，整个矿井的混合抽放量为71.28m3/min，混合瓦斯浓度26.4%，矿井纯瓦斯抽放流量18.84 m3/min。 5.2 抽放管路选型
在选择抽放管路系统时，应根据抽放钻场的分布、巷道布置形式、利用瓦斯要求以及发展规划等要求，综合加以考虑，尽量避免和减少以后在主干管系统上的频繁改动。在瓦斯抽放系统选择中必须满足下列原则：
①瓦斯抽放管路要敷设在曲线段最少、距离最短的巷道中；
②瓦斯抽放管路应安装在不易被矿车或其他物体撞坏的巷道或位置上； ③当抽放设备或管路一旦发生故障时，抽放管路内的瓦斯应不致于进入采掘工作面或机房内；
④应考虑运输、安装和维修工作的方便。 5.2.1 采掘工作面管路选型
为了减少采掘工作面内抽放管路频繁改动，并满足采掘工作面最大抽放量的要求，将掘进工作面隔断抽放、回采工作面预抽、回采工作面强化抽放、回采工作面采空区抽放统一考虑。
在掘进工作面掘进期间，机巷的瓦斯抽放量可能最大，包括掘进工作面隔断抽放量、回采工作面预抽量，系统混合抽放量为15.64 m3/min，取瓦斯流动速度
V?10ms，管路选用内径200mm的热轧无缝钢管即满足要求。
在回采工作面生产期间，风巷的瓦斯抽放量可能最大，包括回采工作面强化抽放量、回采工作面采空区抽放量，系统混合抽放量为17.5 m3/min，取瓦斯流
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动速度V?10ms，管路选用内径200mm的热轧无缝钢管即满足要求。 因此，对于采掘工作面，选用内径200mm的热轧无缝钢管即满足要求。 5.2.2 采区管路选型
在一个采区内，抽放地点有1个掘进工作面和1个回采工作面，抽放方法有掘进工作面隔断抽放、回采工作面预抽、回采工作面强化抽放、回采工作面采空区抽放并存。每个采区的系统混合瓦斯流量35.64m3/min，混合瓦斯浓度26.4%，取瓦斯流动速度V?10ms，管路选用内径300mm的热轧无缝钢管即满足要求。 5.2.3 矿井主干管路选型
来自四采区和五采区的抽放管路在立井回风井井底会合后，进入井筒至地面泵站。根据抽放量预计，每个采区的系统混合瓦斯流量35.64m3/min，混合瓦斯浓度26.4%，整个矿井的混合抽放量为71.28m3/min，混合瓦斯浓度26.4%，矿井纯瓦斯抽放流量18.84 m3/min。取瓦斯流动速度V?15ms，管路选用内径325mm的热轧无缝钢管即满足要求。但考虑到井下管路对接以及地面管路与泵站对接方便，并且回风井较浅，管路较短，阻力不大，建议矿井主干管路仍然选取内径300mm的热轧无缝钢管。 5.2.4 抽放管路系统
红岭煤矿矿井抽放管路系统如图5-1所示。 5.2.5 管路连接
①抽放管路5m一根，加胶垫法兰连接； ②管路连接必须可靠，气密性好，不漏气。
③在巷道转弯处，可用与干管直径匹配的橡胶软管连接，或加工专用的弯管连接，角度不小于90°。
④管径要统一，变径时须设过渡节； 5.2.6 管路敷设
①瓦斯管路必须进行防腐处理，外部涂红色以示区别；
②管路必须与电缆分开敷设，安装管路的一侧不得有电缆和其他带电体； ③管路敷设要求平直，避免急弯；
④抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(间距一般为200m～300m，最大不超过500m)应设置放水器；
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红岭煤矿矿井瓦斯抽放系统设计初步方案
Φ=300mm L=70m Φ=300mm L=270m Φ=200mm 机、风巷各L=800m Φ=200mm L=800m Φ=300mm L=600m Φ=300mm L=520m Φ=300mm L=1000m Φ=200mm 机、风巷各L=800m Φ=200mm L=800m Φ=300mm L=1200m Φ=300mm L=560m Φ=300mm L=1400m
图5-1 红岭煤矿矿井抽放管路系统 35
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⑤管路底部应垫木垫，垫起高度不小于30cm，以防底鼓损坏管路； ⑥倾斜巷道的瓦斯管路，应用卡子将管子固定在巷道支护上，以免下滑，在倾角28°以下的巷道中，一般应每隔15～20m设一个卡子固定；
⑦管路吊挂稳定牢固；
⑧在管路的最末端安装挡板，将管路密封。 5.2.7 钻孔与管路的连接
钻孔抽放管通过连接胶管直接与抽放管路连接，连接方式如图5-2所示。
3cm 6 1 2 3 2 4 5 图5-2 钻孔与抽放管路的连接 1—钻孔抽放管；2—连接胶管；3—取样装置；4—控制阀门；5—连接短节；6—抽放管路 3 2
1 10cm 5cm 10cm 图5-3 取样装置结构图 1—热轧无缝钢管；2—紫铜管；3—细胶管 2 1 1000mm 图5-4 连接短节结构图 1—抽放管；2—控制阀门 36