興達煤礦1012首采麵瓦斯治理設計說明書
2010年12月10日
一、瓦斯湧出量預計
該麵井巷工程於2010年12月開始施工，預計2012年3月20日完成，形成采麵係統，根據+1500水平各煤層瓦斯含量及一井瓦斯含量梯度，參照《安全專篇說明書》中各煤層的相對瓦斯湧出量，按照投產後該麵預計日產量700噸為計算基礎，預計得出，該麵在回采期間的絕對瓦斯湧出量在9.57 m3/min左右。
二、瓦斯治理
1、1012係統的通風方式
根據1012井巷布置情況。決定1012的通風係統采用U型通風係統，即1012運輸巷進風，1012回風巷回風的通風方式。
2、配風量的計算
(1)、 1012工作麵風量計算
根據工作麵柔眼支架的大小，預計工作麵的斷麵在4.8平方米左右，按照《01manbetx 》第101條規定工作麵的最高允許風速為4 m/S，則最大可配風量為：
Q=S×V
=4.8×4×60 m3/min
=1152 m3/min
式中： Q——工作麵最大可配風量：m3/min
S——工作麵斷麵：m2
V——工作麵最高允許風速：m/min
(2)、 1012回風巷風量計算
根據現在掘進的1012回風巷的斷麵S=6.6 m2
計算專用回風巷的最大可配風量：
Q=S×V
=4.8×4×60 m3/min
= 1152m3/min
式中： Q——工作麵最大可配風量：m3/min
S——工作麵斷麵：m2
V——工作麵最高允許風速：m/min
3、風排瓦斯量的計算：
根據1012回風巷的配風量，按照《01manbetx 》第169條規定：專用排瓦斯巷的最大允許瓦斯濃度為1%，則該麵風排瓦斯量為：
q排 =Q×2.5%÷K
=1152×0.01÷1.3
=8.86m3/min
2、瓦斯抽放：
一、抽放泵能力校核：
根據《01manbetx 》第145條規定，1012工作麵必須建立瓦斯抽放係統。其瓦斯抽放量為瓦斯湧出總量減去風排瓦斯量，即
q抽=q總-q排
= 9.57-8.86m3/min
=0.71 m3/min。
興達煤礦現有2台2BE3-420型瓦斯抽放泵,其中:一台運轉、一台備用。2BE3-400型瓦斯抽放泵2台，其中一台運轉、一台備用。根據1012采麵原始瓦斯含量，預計1012的瓦斯抽放量。
2BE3-42型瓦斯抽放泵的額定流量為180 m3/min。單台帶負荷運轉時，其流量約在75 m3/min左右。取其平均抽放濃度35%計算，則最大純瓦斯抽放量為：
Q =75×35%
=26.25 m3/min
2BED-420型瓦斯抽放泵的額定流量為180 m3/min。1台帶負荷運轉時，其流量約在180 m3/min左右。取其平均抽放濃度30%計算，則最大純瓦斯抽放量為：
Q =180×35%
=63m3/min
1012采麵的最大抽放量為：
53+26.25=89.25 m3/min大於85.18 m3/min。
故興達煤礦現有的抽放係統能夠滿足1012工作麵生產期間的需要。
二、抽放係統設計
根據興達煤礦瓦斯抽放係統的情況，在1012的抽放係統布置為高、低負壓抽放係統各一套。
1、低負壓瓦斯抽放係統
(1)、管路計算：1012低負壓瓦斯抽放係統的管路布置在1012回風巷，將抽放管埋入采空區，抽出采空區瓦斯。
D=0.1457×(Q/V)0.5
=0.1457×(184.56/20)0.5
=0.443m
式中：D——瓦斯抽放管的管徑
Q——瓦斯抽放管的流量：參照1012工作麵的瓦斯含量03manbetx ，預計1012的低負壓瓦斯抽放量約占總抽放量的20%。
即85.18×20%=17m3/min，抽放濃度按30%考慮，則Q=17m3/min÷20%=34m3/min。
V——管內流速：取V=20m/min。
根據以計算：選擇1012的低負壓瓦斯抽放管為12寸管，其內徑為12×25=300mm。
(2)、管路布置：
①、在1012回風巷，抽放主管前端埋入采空區，抽出采空區瓦斯。另外，主管路上每隔50米安設一個三通、三通上加閘閥，閘閥上連接一根12寸邁步管，邁步管伸進揉眼架子內進行抽放上隅角瓦斯。
②、管路在1012回風巷內為12寸管，在與主管路合岔時直接接到330瓦斯管上來。
2、高負壓瓦斯抽放係統
1012高負壓瓦斯抽放係統在1012運輸巷、回風巷各布置一趟管路，其中1012運輸巷的高負壓瓦斯抽放係統主要用於本煤層瓦斯抽放，1012回風巷的高負壓瓦斯抽放係統主要用於鑽場(大直徑瓦斯抽放孔)的瓦斯抽放。
3、1012運輸巷的高負壓瓦斯抽放係統
(1)、管路計算：
D=0.1457×(Q/V)0.5
=0.1457×(68/25)0.5
=0.24m
式中：D——瓦斯抽放管的管徑
Q——瓦斯抽放管的流量：參照1012工作麵的瓦斯含量03manbetx ，預計1012的本煤層瓦斯抽放量約為抽放總量的40%。
即Q=85.18×40%
=34m3/min
抽放濃度按25%考慮，則Q=34m3/min÷25%=136 m3/min。
V——管內流速：取V=25 m/min。
根據以計算：選擇1012的高負壓運輸順槽的瓦斯抽放管為10寸管，其內徑為10×25=250mm。
(2)、1012本煤層瓦斯抽放鑽孔布置：
在1012運輸巷內，每隔1.5米施工1個本煤層鑽孔，鑽孔為平行孔，平行煤層傾角(與1012運輸巷垂直)
(3)1012本煤層瓦斯抽放管路布置：
①、在1012運輸巷內，布置一趟10寸瓦斯抽放管作為主管路，主管路上每隔18米布置一個三通上麵加閘閥控製。
②、在三通上連接一根6寸邁步管，邁步管上麵每隔1.5米用4分鐵管焊接1個三通，用於本煤層鑽孔的瓦斯抽放。
三、瓦斯抽放管路係統設計
高負壓抽放：1012運輸巷迎頭及本煤層抽放→集中回風石門→回風斜井→11回聯巷→瓦斯抽放管子道→行人斜井→地麵抽放泵。
低負壓：采空區埋管→1012回風巷→1575回風石門→回風斜井→11回聯巷→瓦斯抽放管子道→行人斜井→地麵抽放泵。
附：1012鑽孔設計圖
