邓家煤矿瓦斯抽放可行性分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇邓家煤矿瓦斯抽放可行性分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘 要】抽放瓦斯的方法是当前国内外高瓦斯矿井及瓦斯突出危险性矿井治理瓦斯一种行之有效的解决办法。由于选择的瓦斯抽放方法、抽放参数和配套的抽放设备及抽放管路不合理，往往造成瓦斯抽放的效果不理想，瓦斯抽采率很低。本文通过对矿井瓦斯抽放可行性分析研究，建立矿井瓦斯抽放系统可行性和必要性，对矿井安全、可持续发展具有重要意义。
1 矿井瓦斯储量及可抽量预测
1.1 瓦斯储量计算
矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。煤层瓦斯储量见表1。
1.2 可抽瓦斯储量预测
一般采用下式计算：
Wkc=ηk·Wk
式中：Wkc—矿井可抽瓦斯量，Mm3；ηk—矿井瓦斯抽放率，根据原抽放系统及周边矿井抽放情况，根据后面多矿井瓦斯抽放率的预测，本矿井瓦斯抽放率为40.4%，取ηk=40.4%；Wk—矿井瓦斯储量，Mm3；
矿井瓦斯储量计算表 详见表1。
由表1可知，本矿井可采煤层瓦斯总储量为1415.82Mm3，可抽瓦斯量677.59Mm3，矿井瓦斯资源储量及可开发量瓦斯量较丰富。
2 瓦斯抽放的可行性分析
2.1 邻近层瓦斯抽放的可行性
本矿前期开采2号煤，2号煤开采时受采动影响，其上邻近层（03号煤）和下邻近层（5、6号煤）瓦斯都要不同程度地向工作面开采空间涌出。根据相邻矿回采工作面的抽放经验，实践表明：在中、近距离邻近层赋存条件下，只要抽放方法合理、抽放参数选择适宜，都能取得良好的抽放效果，与本矿相邻的煤矿03号煤回采工作面邻近层的瓦斯抽放率一般在70%左右。只要抽放方式、抽放参数设计合理，施工工艺达到设计要求，应该能够获得良好的瓦斯抽放效果。
2.2 开采层瓦斯抽放的可行性
邓家煤矿2号煤层实测的瓦斯基本参数为：钻孔瓦斯流量衰减系数α=0.0536 d-1 和煤层透气性系数=0.0036m2/Mpa2·d
将井田实测的瓦斯基本参数对照表2可知，井田内2号煤层透气性系数0.0036
2.3 采空区瓦斯抽放的可行性
根据预测，矿井开采上组煤时，投产后随着开采范围的逐步扩大，采空区绝对瓦斯涌出量为27.06m3/min，占矿井总瓦斯涌出量的36%，采空区瓦斯所占比例较大。
由于本矿开采层存在中近距离的上下邻近层，受采动影响向开采层采空区涌出瓦斯，而采空区存在的大量瓦斯又涌向回采工作面，因此，抽放采空区瓦斯是必要的，一些矿区的瓦斯抽放实践经验证明采空区抽放也是可行性的。
3 瓦斯抽放设备及管路选型
3.1 瓦斯抽放设备选型
（1）工作面本煤层高负压瓦斯抽放设备参数计算
瓦斯泵压力计算：根据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》，经计算，瓦斯泵压力即抽放系统总阻力为：H泵=44913.6Pa
（2）瓦斯泵压力计算
根据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》，经计算，瓦斯泵压力即抽放系统总阻力为：H泵=33381.6Pa
（3）瓦斯泵流量计算
根据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》标准状态流量为：
Qk===114.24m3/min
式中：Qk—矿井瓦斯抽放流量，m3/min
ΣQc—抽放最大纯瓦斯量之和，
X—瓦斯泵入口处瓦斯浓度；
K—抽放备用系数，K=1.2；
η—瓦斯泵的机械效率
标准状态下的抽放泵流量换算成工况状态下流量为196.2m3/min，在59kPa条件下，抽放泵实际流量为209.84 m3/min。
3.2 瓦斯泵选型
根据抽放泵的选型原则和前面计算的工作面本煤层高负压瓦斯泵所需抽放流量（Q泵=357.8m3/min）、泵吸入绝对压力（H泵=48kPa）；选择两台2BEC72型水环真空泵，一台工作，一台备用担负矿井高负压抽放系统抽放任务。其主要技术性能：吸气量 ①Q=848.6m3/min；②泵转速270r/min；③防爆电机轴功率630kW。
邻近层与采空区低压瓦斯泵所需抽放流量（Q泵=196.2m3/min）、泵吸入绝对压力（H泵=59kPa），高负压瓦斯泵选择两台2BEC52型水环真空泵，一台工作，一台备用担负矿井低负压抽放系统抽放任务。其主要技术性能：①吸气量 Q=189m3/min；②泵转速340r/min；③防爆电机轴功率 200kW。
3.3 管路选型计算
本煤层高负压抽放管路经计算，设计主管和分管直径取φ530mm、支管直径取φ400mm；邻近层与采空区低压抽放管路经计算，设计主管和分管直径取φ530mm、支管直径取φ400mm；抽放管路系统布置见图1。4 结论
（1）矿井未安装瓦斯抽放系统前，矿井总回风巷瓦斯浓度在1.04%以上，回风顺槽的瓦斯浓度在2.36%以上，超过了《煤矿安全规程》的相关规定；安装瓦斯抽放系统后，矿井总回风巷瓦斯浓度在0.62%以下，回风顺槽的瓦斯浓度在0.83%以下，能够实现安全开采的目的。
（2）矿井瓦斯抽放率为40.4%，符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定矿井抽采率≥40%的要求。回采工作面抽放率为52.2%，符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定回采工作面抽采率≥50%的要求，抽放效果明显，瓦斯浓度控制在安全范围内。
作者简介：
王永永（1983-），男，毕业于 中国矿业大学，现为庞庄煤矿邓家项目部总工程师，助理工程师。