安全工程-石泉礦井下移動抽采系統(tǒng)研究論文

本科論文摘要近年來隨著煤礦開采深度的增加，瓦斯事故在我國各礦頻繁發(fā)生，對安全生產(chǎn)的威脅越來越嚴重，并且制約了我國煤礦的可持續(xù)性發(fā)展，因此合理有效的瓦斯抽采方法對我國高瓦斯礦井來說顯得尤為重要。本文根據(jù)國家全生產(chǎn)監(jiān)管總局發(fā)布的《煤礦瓦斯抽采基本指標》（AQ1026-2006）、《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》（AQ1027-2006）和《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的技術(shù)指標、抽采規(guī)范及安全要求，結(jié)合石泉煤礦的地質(zhì)條件，氣候等因素確定瓦斯抽采方法，計算瓦斯涌出量，抽采管道阻力，進而選擇抽采泵，組成完整的瓦斯抽采系統(tǒng)。礦井瓦斯一直是嚴重威脅井下安全生產(chǎn)的自然因素之一。預防瓦斯災害對礦山建設和煤炭生產(chǎn)具有重要意義。瓦斯作為一種清潔能源，可以合理開采利用，給煤礦帶來可觀的經(jīng)濟效益。此外，瓦斯抽放對預防瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出也具有重要作用。該論文可為礦井瓦斯治理提供依據(jù)，具有一定的現(xiàn)實意義。關(guān)鍵詞：瓦斯抽采；瓦斯涌出量；瓦斯抽采系統(tǒng)；清潔能源AbstractInrecentyears,withtheincreaseofcoalminingdepth,gasaccidentshaveoccurredfrequentlyinvariousminesinChina,posingmoreandmoreseriousthreatstosafetyinproductionandrestrictingthesustainabledevelopmentofChina'scoalmines.Therefore,reasonableandeffectivegasextractionmethodsareparticularlyimportantforChina'shigh-gasmines.Publishedaccordingtothestateadministrationofwholeproductionregulationofcoalminegasextractionfrombasicindicators(AQ)1026-2006,"standardofcoalminegasextraction"(AQ)1027-2006and"coalminesafetyregulations"regulationoftechnicalindicators,extractionandsafetyrequirements,combiningShiQuancoalminegeologicalconditions,climatefactorssuchasgasextractionmethod,calculationofgasemission,extractionpipelineresistance,andthenselectextractionpump,formacompletegasextractionsystem.Minegashasalwaysbeenoneofthenaturalfactorsthatthreatenundergroundsafety.Preventinggasdisasterisofgreatsignificancetomineconstructionandcoalproduction.Asakindofcleanenergy,gascanbeexploitedrationallyandbringconsiderableeconomicbenefitstocoalmines.Inaddition,gasdrainageplaysanimportantroleinpreventinggasexplosionandcoalandgasoutburst.Thisdesigncanprovidebasisforminegascontrolandhascertainpracticalsignificance.Keywords：Gasextraction；Gasemission；Gasextractionsystem；Cleanenergy目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章礦井概況 11.1位置與交通 11.2自然地理環(huán)境 11.2.1地形特征、地貌表現(xiàn)及水文條件 11.3礦井地質(zhì)環(huán)境 21.3.1地層 21.4煤層賦存及煤質(zhì) 31.5瓦斯、煤塵和煤的自燃 31.6礦井的采拓 41.7礦井的通風手段 5第2章礦井內(nèi)部瓦斯可涌出量預測 62.1煤層瓦斯的基礎(chǔ)參數(shù) 62.2煤層瓦斯的涌出量預測 72.2.1瓦斯涌出量的主要影響因素 72.2.2涌出量的預測方法 72.2.3預測的基本條件 82.2.4回采工作面的瓦斯涌出量預測 9第3章選擇抽采方法 133.1選擇依據(jù) 133.2確定抽采方法的原則 133.3采空區(qū)的抽采方法 153.3.1尋常方式 153.3.2埋管和高位鉆孔的抽采方法 153.3.3開采過程中的防火問題 163.4預計抽采效果 163.5系統(tǒng)類型 193.6儀器儀表 19第4章管路系統(tǒng)及抽采泵 204.1管路布置 204.1.1管路選擇原則 204.1.2管路路線論文 204.1.3管徑論文 204.1.4連接方式 214.1.5管路附屬設施 214.2抽采設備 234.2.1選型原則 234.2.2流量計算 244.2.3抽采泵壓力 244.2.5抽采泵的選擇 264.2.6瓦斯泵站主要附屬設施 274.3安裝要求 284.4泵站的主要附屬設施 28第5章結(jié)論 30參考文獻 31致謝 32本科論文第1章礦井概況1.1位置與交通石泉煤礦坐落在山西省內(nèi)，具體地理位置是長治市襄垣縣夏店鎮(zhèn)石泉村，石泉煤礦在夏店鎮(zhèn)的管轄范圍內(nèi)，礦區(qū)面積巨大，范圍較廣，氣候較好，交通條件較好。多條國道和省道從礦區(qū)中心經(jīng)過，太長高速與其間隔極小，距離高速公路出口位置僅有1.2千米；太焦鐵路橫貫井田中心；另外除了高等級公路和鐵路線外，還有多條鄉(xiāng)村小道連接井田與周圍公路和村莊。石泉煤礦的交通位置得天獨厚，條件便利。該井田坐標東經(jīng)112°，北緯36°，該地理位置恰好處于，太行山與長治盆地的交界處，太行山以西，長治盆地以北的位置是低矮的丘陵，井田內(nèi)部為海河流域，存在多條溪流分支，地表黃土易被沖刷，在這種地理特征下，表面地貌被分割為小塊地樣，形成了多條沖溝。圖1-1礦井的交通位置1.2自然地理環(huán)境1.2.1地形特征、地貌表現(xiàn)及水文條件地形與地貌特征關(guān)乎煤礦的實際收益，研究其特征是必不可少的環(huán)節(jié)。井田在長治盆地北面與其他地形的交界處，該地區(qū)水文特征隸屬于辛安泉域中的盆地蓄水區(qū)，其東部區(qū)域以水為媒可以作為分界線；西邊分界線是濁漳河和汾河在地面上的界限，北邊分水嶺是娘子關(guān)泉，南邊是三姑泉巖溶水系；整個河流區(qū)域主要為海河流域，在該區(qū)域內(nèi)的海河分支是濁漳河。根據(jù)國家地理局的監(jiān)測，在1982年到1983年的兩年之間，濁漳河最小流量是0.084m/s。此外，最大的水庫就是后灣水庫，水庫儲存量巨大，可供應該井田的基本需求。井田的整體區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)復雜，地勢起伏較大，巖石材質(zhì)為碳酸鹽，地面裸露的巖石是二疊系陸相碎屑巖沉積，該材質(zhì)孔隙較大，易被沖刷，形成較多的巖溶水。由于地勢不平整和地殼運動，在板塊的擠壓下，地表堆積無數(shù)大小不一的沉淀巖石，在此條件下，容易形成孔防水。1.3礦井地質(zhì)環(huán)境1.3.1地層在華北地區(qū)呂梁與太行山交接處存在斷塊區(qū)，該區(qū)域的東部位置，也就是沾尚－武鄉(xiāng)－陽城三地圍成的地帶，有一個名叫石泉井田的井田。該井田的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)著整體走向為向西的形態(tài)，在傾向區(qū)域存在著許多逆斷層和陷落柱，此外褶曲呈現(xiàn)寬緩短小的形態(tài)，該種類型的的地質(zhì)地貌一般稱為中等井田。在井田內(nèi)部中，其地質(zhì)地貌主要特征如下所示：（1）在石泉井田的東部斜坡處：具體位置為石泉村以東，總長為兩千七百米，寬為七百米左右，斜軸方向向北，在其南部坡度較緩，傾角在六度與十四度之間。（2）在石泉井田的北部斜坡處：具體位置為石泉村以北，總長為兩千五百米，形態(tài)呈現(xiàn)的是橢圓形，北部的井田傾角較小，大多數(shù)為六度與十四度之間，其南部斷裂程度較大，傾角較大，大多數(shù)在二十度以上。（3）在石泉井田的西部斜坡處：具體位置為石泉村以西，總長為兩千七百米，坡度較緩，大多數(shù)為一度與六度之間，并且兩側(cè)對稱，總體的寬度為三百米到五百米之間。（4）在石泉井田的西石－河口斜坡處：以南北為軸向，起伏不平，斷層帶較多，傾角在六度與十四度之間，區(qū)域總長度大概為兩千一百米。（5）在石泉井田的F1逆斷層處：其位于石泉井田的東部位置，總體走向為南北走向，偏向西部傾斜，其傾角大概為四十五度到五十度之間，最大高度與最低高度之間的落差值為二十三米，該區(qū)域的總長度為八百五十米。（6）在石泉井田的F2逆斷層：其位于石泉井田的東部位置，總體走向為南北走向，偏向東部傾斜，其傾角大概為四十五度到五十度之間，該區(qū)域的總長度為一千七百米。1.4煤層賦存及煤質(zhì)1.4.1煤層結(jié)構(gòu)的含煤性石泉井田的底層結(jié)構(gòu)為兩層，其為太原組與山西組，分別屬于石炭系與二疊系。在石泉井田的山西組中，底層的厚度最大值為71.89m，最小值為48.33米，平均值為58.60m。該結(jié)構(gòu)中含煤層共有四層（即一號、二號、三號、四號），煤層厚度的最大值為7.60米，最小值為4.73m，平均值為7.02m，其中底層中的煤含量大概為11.91%。在該地貌中，存在沉積，并且在沉積中擁有可采的三號煤層，并且煤層的煤作用良好。在石泉井田的山西組中，底層的厚度平均值為119.90m。該結(jié)構(gòu)中含煤層共有十五層（即五號、六號、七號、八號一、八號二、九號上、九號、十一號、十二號一、十二號二、十三號、十四號、十五號一、十五號二、十五號三），煤層的厚度最大值為15.37m，最小值為4.81米，平均值為9.51m，其中底層中的煤含量大概為8.53%。在該地形地貌中，沉積結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，并且煤層較多，多為海陸交互式沉積。1.4.2可采煤層及煤質(zhì)此井田由兩層煤層組成，即太原組中的十五號三以及山西組中的三號。在三號煤層中：其位于山西組底層的下部位置，煤層厚度的最大值為7.20m，最小值為5.57m，平均值為6.11m。其內(nèi)部成分大多數(shù)為泥巖，少數(shù)為砂巖。在煤層的底部位置，成分為砂質(zhì)泥巖，其他成分為細粒砂巖。該結(jié)構(gòu)中存在兩層以內(nèi)的夾矸，其總體的含水量大概為1.08%，巖石的揮發(fā)水分大概為11.03%。該煤層的煤的類型屬于中低等級的煤。在十五號三的煤層中：位于太原組的中部位置，該位置結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，煤層厚度的最大值為3.95m，平均值為1.43m。其內(nèi)部成分大多數(shù)為泥巖，少數(shù)為粉砂巖。在煤層的底部位置，成分為泥巖，其他成分為細粒砂巖。該結(jié)構(gòu)中存在一層以內(nèi)的夾矸，厚度在0.3m以內(nèi)。該煤層的煤的開采系數(shù)為0.95，不具有開采性。石泉井田在山西省煤炭工業(yè)局的測試下，其分析結(jié)構(gòu)表明，三號煤層不易燃并且安全性不夠，具有爆炸的可能性。1.5瓦斯、煤塵和煤的自燃1.5.1礦井瓦斯情況表1-1石泉煤礦歷年礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果年度絕對涌出量（m3/min）相對涌出量（m3/t）鑒定結(jié)果CH4CO2CH4CO220072.30.6726.147.61高200816.041.6220.022.02高從施工前勘探的大量地質(zhì)資料整理發(fā)現(xiàn)，石泉煤礦內(nèi)部瓦斯測試專業(yè)且復雜，對比分析，3號煤層甲烷質(zhì)量較好、含量較高，該層內(nèi)在井景田西部地段的甲烷含量高于10ml/g·daf，比15-3號煤層和平均值高。3號煤層的主要由甲烷（CH4）組成，CH4的平均含量達到76.32%，具體分量在18.03%～99.10%之間，占據(jù)第2名的是氮氣（N2），N2平均含量達21.84%，CH4和N2占據(jù)了煤層內(nèi)所有氣體總體積的98.16%，其余1.84％為二氧化碳和重烴。綜上所述，3號煤層內(nèi)部的氣體主要為甲烷和氮氣。1.6礦井的采拓1.6.1采拓形式建一個主斜井直接通入3號煤層底板巖層內(nèi)部，它的寬度為4.8m，斷面的面積是15.29m2，傾斜角度設定為25°，從地層表面到達煤層底部的斜方向長度為1218m。利用可以打造大角度井口、帶有強力傳送帶的輸送機來做提煤工作，在主斜井中，打造臺階和安全扶手，將此井口作為通風口和出口。隨后建造副斜井輔助主斜井，安裝只有一個鉤子的串車，深入3號煤層垂深482m處，它的寬度為4.8m，斷面的面積是16.72m2，傾斜角度設定為23°，從地層表面到達煤層底部的斜方向長度為1242m。在副斜井中，打造可以來回往返的金屬梯子，作為礦井的另一條安全出口，其主要功能是回風[7]。仔細研究煤層的特征后，在水平方向上做一個開采礦口，標高為+420m，主斜井的底部是3號煤層底板巖層，建造一個煤倉。在副斜井的底面建立一個平車場及硐室。煤層井底為301采區(qū)，東西方向上需要采集4條巷道，分別為運輸、軌道、1號回風和2號回風等四條道路下山。在副斜井附近的工業(yè)廠周圍為302采區(qū)，沿東西方向設置另外4條巷道，分別為運輸、軌道、1號回風和2號回風等四條道路下山。利用南北方向上的運輸、軌道及回風下山巷道與采區(qū)的巷道貫通。為了方便起見，在下山巷道的最低谷部位設置水泵房和水倉。整個井田的北邊設置第三采礦區(qū)，標號為303采區(qū)，同樣沿東西方向設置運輸、軌道、回風等三種巷道，但該區(qū)域的巷道可供上行和下行，與此同時，南北方向上的，下山通道與301采區(qū)相連，每條通道各司其職，融會貫通，組成了四通八達的巷道系統(tǒng)。此處的最低部位也設置了水泵房和水倉。1.6.2煤礦的采集方式煤層的賦存條件、可以提供的最大技術(shù)支持、巖石強度硬度，煤層的厚度，和山體內(nèi)部的夾矸情況，決定了開采該地區(qū)可以采取的方式，對比國內(nèi)外對待厚煤層采用的開發(fā)手段，分析適合本地區(qū)礦井實際條件的開采方式，3號煤層使用的方法是一次采全高采煤法、走向長壁、綜采放頂煤，頂板的管理手段是將按計劃將采空區(qū)的頂巖層全部垮落。1.7礦井的通風手段最開始采用的通風系統(tǒng)是中央分列式，利用機械將礦區(qū)內(nèi)的密閉風換到洞外。主斜井和副斜井作進風口，回風的立井作回風口。主通風機采用的型號是FBCDZ-8-NO.26，葉片的角度分別是一級43°、二級26°，功率大，回風效率高達2×355kW。但是現(xiàn)在采用的通風等級是一級，運轉(zhuǎn)快，回風量大，礦井總回風量為5624m3，以U型面為主要通風方式，供風量達到了2000m3/min[5]。

第2章礦井內(nèi)部瓦斯可涌出量預測2.1煤層瓦斯的基礎(chǔ)參數(shù)本文中列舉的煤層瓦斯的基礎(chǔ)參數(shù)均從《山西石泉煤礦有限責任公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報告》中獲取，該報告的數(shù)據(jù)量是從礦井內(nèi)實際測得，經(jīng)實驗室詳細分析，最后由山西地寶能源有限公司整理而成，發(fā)表于2011年2月。表2-1瓦斯的實際測量含量測定地點XY標高（m）埋深（m）可燃質(zhì)瓦斯含量（m3/）原煤瓦斯含量（m3/t）30101工作面軌道順槽距切眼500m處4046447.8519669419.244+4554709.517.8230101工作面皮帶順槽距切眼400m處4046548.4319669410.933+45048510.158.6330101工作面軌道順槽距切眼50m處4046896.0419669450.358+43551513.7711.41表2-2煤樣工學分析、煤層透氣性和鉆孔自然瓦斯涌出特征煤層號參數(shù)名稱單位數(shù)值3煤容重T/m31.42水份%0.57灰分%17.37揮發(fā)份%13.57孔隙率%4.783百米鉆孔初始瓦斯流量m3/min·100m0.102鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)0.019煤層透氣性系數(shù)m2/（Mpa2.d）5.39瓦斯壓力MPa0.56吸附常數(shù)aM3/t30.46bMP1.201表2-3煤層地勘鉆孔瓦斯含量結(jié)果表煤層號鉆孔XY深埋（m）可燃煤含量（ml/g）灰份（）%水份（Mad）%原煤瓦斯含量（m3/t）CH4CO2C2-C83Sq-54048032.6519668167.8967017.380.130.0419.940.5713.805054044493.8419668367.7553411.1110.880.579.846044045503.6196697324398.2726.020.576.07補24044330.9691966777938953511.160.19微量8.370.5710.22.2煤層瓦斯的涌出量預測2.2.1瓦斯涌出量的主要影響因素為得知瓦斯的涌出量，本文總結(jié)前人研究的內(nèi)容，列舉了涌出量的影響因素，主要是自然因素和開采技術(shù)：（1）整個礦井的瓦斯涌出量主要由煤層和圍巖兩個部位的涌出量決定，該位置的涌出量越高，總體含量便越大。（2）礦井開采的范圍越廣，深度越深，開拓情況越好，那么產(chǎn)量越高，涌出量會越大。（3）開采的順序與采用方法當煤層聚集成群時，應當選擇最大的煤層。第1個煤層的涌出量約是其他煤層的幾倍。因為第1個煤層的瓦斯量不僅僅是自身的瓦斯量，還來源自其他與本層相鄰的煤層。選擇合適的煤層和適當?shù)姆椒?，才能保證瓦斯的產(chǎn)量和質(zhì)量。2.2.2涌出量的預測方法查閱國內(nèi)的資料并分析當前狀況，得到兩種當前市面上最長采用的預測方法，分別為礦山統(tǒng)計法和分源預測法。相比國外而言，國內(nèi)采用的預測方法較為傳統(tǒng)，首先對已有的涌出量進行歸納總結(jié)，做出其規(guī)律的表格，利用已有數(shù)據(jù)推算即將預測的地區(qū)所擁有的瓦斯量，這種預測方法傳統(tǒng)但有較大的限制，其前提條件是已有數(shù)據(jù)是在與即將預測的地區(qū)相似的條件下測量的，反之，無法保證預測結(jié)果的有效性。該預測方法無法應用于全部礦區(qū)。為了提升預測結(jié)果的可靠性，由國家規(guī)定的行業(yè)標準《礦井瓦斯涌出量預測方法》中得到分源預測法的原理和優(yōu)缺點，翻閱以往資料，未得到與石泉礦擁有相似的條件的礦井，所以采用分源預測法預測該地區(qū)的涌出量。分源預測法不依賴于過往數(shù)據(jù)，直接測量石泉煤礦內(nèi)部，各煤層的瓦斯含量和礦井瓦斯的涌出量，根據(jù)標準中規(guī)定的源匯關(guān)系，和本礦區(qū)的涌出規(guī)律，利用回采和掘進工作面，計算其涌出量，從而得到最終的預測量，以下為礦井瓦斯涌出源匯關(guān)系，如圖2-1所示。圖2-1礦井瓦斯與涌出源匯關(guān)系2.2.3預測的基本條件（1）按照上文所述的開采順序，首先開采3號煤層，將3號煤層分為三個采區(qū)，三個采區(qū)分別為301采區(qū)、302采區(qū)和303采區(qū)，采區(qū)301和302是單翼采區(qū)，采區(qū)303的局部做雙翼開采。將301采區(qū)定為首采區(qū)，并預定首采區(qū)的年產(chǎn)量為120萬t/a，在首采區(qū)中布置一個綜合采放頂煤工作面、2個綜掘工作面、1個預抽工作面和一個普掘工作面。（2）3號煤層采用走向長壁綜采放頂煤法，利用全部垮落法進行頂板管理。（3）利用礦井日產(chǎn)量的10%來制定掘進工作面的日產(chǎn)量目標。（4）一年中工作的天數(shù)指定為330天的計劃數(shù)量。2.2.4回采工作面的瓦斯涌出量預測回采工作面的瓦斯由以下公式計算得到：2-1式中：－回采面的瓦斯涌出量，m3/t；－開采層的瓦斯涌出量，m3/t；－鄰近層的瓦斯涌出量，m3/t。（1）回采工作面中的開采層瓦斯涌出量（包括圍巖）的計算公式如下：2-2式中：—開采層的瓦斯涌出量，m3/t；—圍巖瓦斯涌出量系數(shù)。根據(jù)行業(yè)標準文件AQ1018-2006中的附錄A的規(guī)定：利用全部陷落法來管理頂板時，系數(shù)=1.30；—回采工作面的瓦斯涌出系數(shù)，該系數(shù)的值是為工作面回采率的倒數(shù)。按照規(guī)定，3號煤層的回采率為0.80，因此，取=1.25；—巷道預排瓦斯量對工作面煤層的瓦斯涌出量的影響系數(shù)；2-3式中：L—工作面的長度，取L=180m；h—掘進巷道預排等值寬度，m；按照行業(yè)標準的規(guī)定進行取值，h定值15m；m—開采層的厚度，m取6.14m；M—工作面的采高，m取6.14m；—煤層的瓦斯含量；—煤層的殘存瓦斯含量。開采層各個采區(qū)的相對瓦斯涌出量計算結(jié)果，如表2-4所示。表2-4開采層相對瓦斯涌出量預測表生產(chǎn)采區(qū)瓦斯含量（m3/t）殘存量（m3/t）相對涌出量（m3/t）301采區(qū)1.301.250.8314.44.0014.03302采區(qū)1.301.250.8311.44.009.98303采區(qū)1.301.250.8317.44.0018.07（2）鄰近層的瓦斯涌出量石泉煤礦中首先開采的3號煤層擁有多個鄰近層，除了1、2、4、5、6、7、8-1外的各層與3號的距離比較遠，瓦斯涌出量對將開采的3號煤層的影響程度極小，可忽略。下面的公式瓦斯其他煤層距3號煤層較遠，所以其他煤層的瓦斯涌出對3號煤層的影響可忽略不計。鄰近層瓦斯涌出量可根據(jù)下式計算：2-4式中：—鄰近層的相對瓦斯涌出量，m3/t；—第i個鄰近層的厚度，m；M—工作面的采高，m；—第i層的原始含量，m3/t；—第i鄰近層的殘存瓦斯含量，m3/t；—第i鄰近層的瓦斯排放系數(shù)，該系數(shù)是由層與層之間的距離決定的，通過圖2-2可以得到。取決于層間距離，可根據(jù)圖2-2查取。查閱規(guī)范將上鄰近層的采動影響范圍定為60m，下鄰近層采動的影響范圍定為30m。圖2-2鄰近層的瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線圖中：1—上鄰近層；2—緩傾斜的煤層下鄰近層；3—傾斜、急傾斜的煤層下鄰近層。表2-6鄰近層瓦斯涌出量生產(chǎn)采區(qū)煤層名稱煤厚（m）采厚（m）瓦斯含量（m3/t）殘存瓦斯含量（m3/t）距開采煤層的距離（m）瓦斯排放率（%）相對瓦斯涌出量（m3/t）備注301采區(qū)10.1214.44.0032.65700.14上鄰20.0514.44.0019.2850.07近層36.146.1414.44.00本煤層40.0314.44.0017.5430.0250.1114.44.0020.53370.07下鄰60.1214.44.0024.74250.05近層70.3314.44.0029.56190.110.4514.44.0039.49100.11合計14.44.000.57302采區(qū)10.1211.44.00700.10上鄰20.0511.44.00850.05近層36.1411.44.00本煤層40.0311.44.00430.0250.1111.44.00370.05下鄰60.1211.44.00250.04近層70.3311.44.00190.080.4511.44.00100.05合計11.44.000.39303采區(qū)10.1217.44.00700.18上鄰20.0517.44.00850.09近層36.1417.44.00本煤層40.0317.44.00430.0350.1117.44.00370.09下鄰60.1217.44.00250.07近層70.3317.44.00190.14續(xù)表2-6鄰近層瓦斯涌出量生產(chǎn)采區(qū)煤層名稱煤厚（m）采厚（m）瓦斯含量（m3/t）殘存瓦斯含量（m3/t）距開采煤層的距離（m）瓦斯排放率（%）相對瓦斯涌出量（m3/t）備注303采區(qū)0.4517.44.00100.10合計17.44.000.70（2）回采工作面瓦斯涌出量回采工作面的瓦斯涌出量，見表2-5。表2-5回采工作面瓦斯涌出量生產(chǎn)采區(qū)瓦斯含量（m3/t）日產(chǎn)量（t/d）開采層（m3/t）鄰近層（m3/t）相對瓦斯涌出量（m3/t）絕對瓦斯涌出量（m3.min）301采區(qū)14.4327214.030.5714.6033.17302采區(qū)11.432729.980.3910.3723.56303采區(qū)17.4327218.070.7018.7742.65

第3章選擇抽采方法3.1選擇依據(jù)抽采方法關(guān)系到瓦斯質(zhì)量與產(chǎn)量，在保證產(chǎn)量的前提下，盡量選擇合理的抽采方法，根據(jù)以下準則來選擇：（1）當采集開采層內(nèi)部的瓦斯時，選擇方法較多，其中一種方式為鉆孔抽采，另一種方式為巷道預抽，這種方法不需要條件限制，但是操作比鉆孔抽采復雜，因此內(nèi)部瓦斯開采時使用的方法以鉆孔預抽法為主。（2）當采集開采層頂部和底部的瓦斯時，可以不采用鉆孔的方法，直接利用其他煤層的巷道，將各煤層貫通，減少成本。礦井中不可避免會發(fā)生某些特殊情況，當特殊情況發(fā)生時：（1）若礦區(qū)中有較多的瓦斯聚集在空區(qū)，或者已經(jīng)廢棄的巷道中時，可以利用采空區(qū)抽取方式。（2）若在挖掘巷道時出現(xiàn)瓦斯泄露事件，此時無法利用自然通風的形式實現(xiàn)排風，若不及時處理，會有嚴重的安全問題出現(xiàn)，此時，采用的方法為鉆孔預抽法，若情節(jié)嚴重，需要在挖掘過程中抽取。（3）挖掘到低透氣性的煤層中的時候，首先采用一般的抽取方式，同時，人工提高該煤層的透氣性，采用的措施包括水力壓裂和割縫[2]。3.2確定抽采方法的原則如何確定該采用的抽采方法需要從多方面考慮，工作面的瓦斯由何地取得，布置的場地情況，每個煤層的賦存情況，開采煤層的步驟程序和當?shù)氐牡乩項l件，地質(zhì)情況。目前國內(nèi)的主要方法是開采層、采空區(qū)和臨近層的抽采方式，每種抽采方式的優(yōu)缺點各有不同，必需遵循一定的原則：（1）抽采方式的確定首先需要符合煤層的賦存狀況，礦井內(nèi)部的巷道位置，地表和巖石層的材質(zhì)，以及擁有的技術(shù)條件。（2）為了增強瓦斯抽取時的效果和質(zhì)量，由瓦斯的來源，氣體組成和比例決定將采用的抽采方式。（3）為了減少工作量，巷道的建筑和氣體的開采工作將同時進行。（4）在相同條件下，首選的抽采方式應該對巷道的建造和修理工作起到積極作用，同時應該盡可能減少前期投入。（5）抽采方式與管道的施工和建造應相輔相成，管道的合理鋪設需促進瓦斯抽取的質(zhì)量和時間[1]。表3-1各種抽采方式的對比圖方案方案一：高抽巷抽采方案二：高位鉆孔抽采方案三：采空區(qū)插管優(yōu)點1.抽采量大，抽采量穩(wěn)定；2.管理方便；3.管路敷設距離短。1.在工作面回風順槽直接施工鉆場進行打孔2.可根據(jù)抽采效果調(diào)整鉆孔角度，確定合理的抽采參數(shù)，抽采效果好。3.管理方便。1.不受工作面接續(xù)影響。2.無需施工巷道，資金投入小。缺點1.需施工巖石巷道，施工成本高，施工周期長。2.石泉煤業(yè)未做過頂板裂隙帶相關(guān)研究工作，頂板抽采巷道的位置確定只能根據(jù)經(jīng)驗判斷，如位置選擇不合理會造成抽采效果差，投資浪費。1.打孔成本高，施工周期長。2.石泉煤業(yè)未做過頂板裂隙帶相關(guān)研究工作，高位鉆孔的終孔位置確定只能根據(jù)經(jīng)驗判斷，如位置選擇不合理會造成抽采效果差，投資浪費。3.鉆孔布置在煤層中，鉆孔有效長度短。1.需經(jīng)常根據(jù)抽采效果及瓦斯涌出情況調(diào)整抽采參數(shù)，管理不便。2.抽采管路需要進行回撤。建議不應用不應用應用表3-2抽采方法經(jīng)濟對比表方案名稱資金概算（萬元）合計（萬元）建議方案一：高抽巷抽采埋管-850進行專項技術(shù)研究，根據(jù)成果確定巷道施工850鉆孔施工-煤柱損失-方案二：高位鉆孔抽采埋管-180進行專項技術(shù)研究，根據(jù)成果確定巷道施工50鉆孔施工130煤柱損失-續(xù)表3-2抽采方法經(jīng)濟對比表方案名稱資金概算（萬元）合計（萬元）建議方案三：采空區(qū)插管抽采插管6060應用巷道施工-鉆孔施工-煤柱損失-注：上圖中論文的花費包括抽采過程中的各項支出，包括原料采集費，管理費，安裝費等。3.3采空區(qū)的抽采方法3.3.1尋常方式瓦斯的開采方式主要是在工作面上鉆孔和在采空區(qū)埋下管道的方式開采，此外的開采方式是一邊挖掘一邊抽取和采集之前預先抽取部分。礦井內(nèi)部的瓦斯產(chǎn)量主要依靠開采層，開采層的透氣性效果差，一般開采層利用的方式是在平行面上打孔，在開采之前預抽出部分瓦斯。這種方式無法滿足工作中的實際需要，往往會發(fā)生較大的采集事故，在設定的時間內(nèi)，無法降低到安全的濃度值，當濃度超過國家標準后，不僅會影響工人的生命安全，還會導致巨大的人身財產(chǎn)安全損失。因此，當?shù)V井中的瓦斯含量超標時，國家規(guī)范要求進行深孔預裂爆破或者提前抽取瓦斯的方式使煤層的透氣性增大到使?jié)舛妊杆俳档蚚3]。3.3.2埋管和高位鉆孔的抽采方法當瓦斯的涌出量與日常工作時的含量大相徑庭時，即意外情況發(fā)生時，用抽管抽取瓦斯的方法無法滿足大量溢出的瓦斯被及時抽出，需要利用的方式是埋管和高位鉆孔的抽采方法，以防大量異常涌出的瓦斯危及生命安全，提高工作面的安全性，確保管理水平。如下圖3-1所示[6]。圖3-1埋管抽采現(xiàn)采空區(qū)瓦斯示意圖3.3.3開采過程中的防火問題煤礦的安全問題關(guān)系到無數(shù)人的安慰，每年的煤礦爆炸事件均給人以提醒，煤礦附近的防火安全需要時刻謹記在監(jiān)管者的心中。煤礦周圍的大小物件均為易燃物品，如果管理不當，會發(fā)生難以預料的危險。當工作人員進行煤礦開采工作和瓦斯抽取工作時，采空區(qū)的安全是一項關(guān)注的重點，以下為防火措施：（1）巷道內(nèi)的環(huán)境錯綜復雜，在每條巷道的分支中，均要設置一氧化碳濃度檢測器，用來檢測濃度是否超過標準，及時做出應對措施。此外溫度檢測器的設立也是一項重要手段。（2）報警器設置后，還需安裝自動滅火裝置，在臨近管道口的位置（不應大于100mm）設自動噴粉器，與放置爆炸裝置相互配合。一組放爆炸系統(tǒng)需要2個噴粉頭（間距50m）的配合，才能達到有效防火的目的。放爆炸系統(tǒng)的火焰?zhèn)鞲衅髟O置的位置應該在噴粉噴頭與抽氣管的進氣口的中間，與該裝置的橫向間距在50m以上[4]。3.4預計抽采效果煤礦區(qū)配備有4臺水環(huán)式真空泵，其型號為2BEC72，基本參數(shù)如下，功率為：580KW，電壓：10KV，轉(zhuǎn)速：240r/min，抽采量（以分鐘為單位計算）：約40m3/min，在實際工作過程中，只有兩臺投入使用，其余兩臺用于儲備和檢修時替換。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境需要，保證采礦現(xiàn)場安全，高壓泵主要負責鉆孔瓦斯得抽采，低壓泵用于采礦區(qū)瓦斯得抽采。（1）抽采：在開采面，沿著順槽鉆平行孔，共打孔850個，間距為2米，孔深約8m，封孔時采用聚氨酯，封孔管使用PVC材料，封孔管直徑為50mm，且應具有抗靜電作用。鉆孔示意圖如圖3.2所示。為了提高抽采量，在抽采時，既可以使用預抽鉆孔的方式，還可以抽取泄壓帶初的瓦斯。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)狀況，經(jīng)過合理推算可知，預計抽采時間可達12個月，有效系數(shù)為99.9%[8]。①抽采參數(shù)a）預抽時間由表2-3可知，3號煤層工作面長度為180m，順槽長度為170cm，剛開始鉆孔時瓦斯的涌出量預計為0.102m3/min·100m，且隨著鉆孔的深入，瓦斯量遞減，衰減系數(shù)約為0.019d-1。那么在t時間內(nèi)瓦斯量與抽采系數(shù)有下列關(guān)系：3-13-2式中：Qt—瓦斯總量；K—抽采有效系數(shù)；Qj—最大涌出量；—衰減系數(shù)。t—抽采時間。根據(jù)式3-1和式3-2計算10、11、12月的結(jié)果，見表3-3：表3-3不同抽采時間內(nèi)百米鉆孔抽采瓦斯總量及鉆孔抽采有效系數(shù)抽采時間（月）101112瓦斯抽采總量（m3）115571157411538鉆孔抽采有效系數(shù)K（%）99.7099.8099.90圖3-2平行工作面鉆孔布置圖b）鉆孔間距根據(jù)表3.1可知，當預計抽采時間為12個月時，有效系數(shù)K為99.9%，開采的有效系數(shù)可以滿足實際需要，由此預計的抽采時間，即12個月，可以認為是實際開采時間。當實際開采時間為12個月時，抽采率可以用式3-3表示：3-3式中：—瓦斯抽采率；L—孔長；M—煤層厚度，這里取其平均值；D—鉆孔直徑；Y—煤密度；X—瓦斯含量。根據(jù)鉆孔直徑，確定瓦斯的抽采率，計算結(jié)果見表3-4：表3-4不同鉆孔抽采影響范圍內(nèi)的瓦斯抽采率（%）L（m）M（m）Y（t/m3）X（m3/t）D（m）27.81656.141.4214.4218.51656.141.4214.4313.91656.141.4214.44根據(jù)我國瓦斯開采的技術(shù)水平，用最少的工程施工量完成最大的瓦斯抽采量的目標，根據(jù)預計抽采時間計算孔距，由表3.3可知，當預計抽采時間為12個月，鉆孔影響范圍為2m的情況下，該范圍下的瓦斯抽采率為27.5%，可以滿足需求。通過上述方法，最終確定實際任務要求：預計抽采時間為12個月，孔間距為2m，采用順槽平行孔，鉆孔數(shù)位850個。c）瓦斯抽采量根據(jù)論文要求，孔總深為165m，巷道寬度15m，所以，孔的有效深度為150。根據(jù)上式計算每孔瓦斯的抽采量為：Q=Qt/360/1440=1440×150×0.102×（1-e-0.019*360）/0.019/360/81440，Q=0.028m3/min表3-5平行工作面鉆孔技術(shù)參數(shù)表鉆孔類別鉆孔與巷道夾角（°）鉆孔傾角（°）孔深（m）鉆孔直徑（mm）孔間距（m）開孔高度（m）運輸順槽平行工作面鉆孔90大于煤層傾角1°1659421-1.2②管路管理。在抽采過程中將瓦斯以管路的方式排出，管路的管理對抽采過程的具有重要意義，隨著抽采施工的完成，管路也逐漸浪費。根據(jù)規(guī)定，為了保證施工安全，需要在工作面前60m出設置卸壓帶，在工作面前20m出設置超前支護，為了保證生產(chǎn)的順利進行，需要在工作面前30m處，用軟管將鉆孔與管路連接。連接順序為，先接通鉆孔與變徑三通短管，再接通抽采管路，通過這樣的連接方式可以將報廢的鉆孔前移，方面抽采的最大化，減少其對施工面的影響。3.5系統(tǒng)類型根據(jù)石泉煤業(yè)的實際情況，采取井下移動作業(yè)的方式，需要解決問題的位置位于第一采區(qū)的工作面，因此應在第一采區(qū)的回風巷和軌道巷之間設置抽采系統(tǒng)。3.6儀器儀表根據(jù)井下抽采的實際情況以及相關(guān)規(guī)定的要求，需要使用的儀器儀表裝置主要有：流量計、水柱計、汞柱計、高壓取樣裝置、低壓取樣裝置、以及濃度檢測設備等。

第4章管路系統(tǒng)及抽采泵4.1管路布置4.1.1管路選擇原則管路系統(tǒng)的設置應根據(jù)抽采的整體需要進行，考慮礦區(qū)的地理條件，根據(jù)巷道布置、鉆孔位置以及礦井的整體規(guī)劃等條件，優(yōu)先規(guī)劃主干管路，主干管路的規(guī)劃應保持不改動，而且對于分管路的設置應盡量短，且管路的拆裝維修方便，所以，應遵循以下原則：（1）管道的設置應盡量平直，彎角的設置應小于50°，以保證瓦斯運輸通暢，且保證運輸距離應該較短；（2）運輸應以空閑巷道為主，首選回風巷；在主巷道內(nèi)鋪設時，人行道設置在巷道壁附近，考慮檢修方便，與巷道壁的距離應合理，人行道的且架設高度應高于1.8m；（3）抽采管道外緣0.1m以外設置巷道；（4）在管路設置時，要考慮發(fā)生泄露的瓦斯流向的問題，工作面、機房和機電硐室為人員密集區(qū)，嚴禁流入大量瓦斯；（5）管道的施工要求要嚴格遵守《工業(yè)企業(yè)總平面論文規(guī)范》；（6）管路的計算直徑應根據(jù)最大流量、流速按5～12m/s計算，且考慮抽采設備因素，備用管道數(shù)量按10%計算；（7）必須在論文管路時，設置調(diào)節(jié)、控制、放回氣裝[9]。4.1.2管路路線論文管線的鋪設需要根據(jù)抽采系統(tǒng)的布置進行。為石泉煤業(yè)論文的管線為：抽采區(qū)→回風順槽→泵站→回風巷4.1.3管徑論文抽采系統(tǒng)的論文管徑應按最大流量計算，分別計算主、支路的管徑，為了保證實際抽采能力，需要對不同地點、不同長度的管路備有空余量，通常，管路直徑可以按式4-1計算：4-1式中：D—管路內(nèi)徑；Q—混合瓦斯流量，其值應根據(jù)抽采時間、抽采地區(qū)的流量最大值計算；V—平均流速，一般5～12m/s，本文中取12m/s。表4-1抽采系統(tǒng)抽采瓦斯管徑選擇結(jié)果類別抽采純量（m3/min）瓦斯?jié)舛龋?）備用系數(shù)混合流量（m3/min）平均流速（m/s）計算管徑（mm）選擇管徑（mm）壁厚（mm）材質(zhì)負壓順槽支管路1.3031.33583404265焊縫鋼管（1.0MPa）負壓硐室主管路1.3031.33573614265焊縫鋼管（1.0MPa）正壓主管路1.3031.33573614265焊縫鋼管（1.0MPa）4.1.4連接方式此次論文，抽采主、支管路選用焊縫鋼管，采用配套法蘭連接。4.1.5管路附屬設施（1）井下管路附屬設施要求①由于管路連接處較為薄弱，所以在這些地方應設有流量計；②在管路位置較低、溫度變化較大、彎度較大或者一定長度（通常為200m～300m，特殊情況不大于500m），應放置排水器；③選擇合適位置防止除渣器和壓力計；④在管路連接處設置控制閥，控制閥的安裝規(guī)格應根據(jù)當?shù)毓苈分睆脚袛?；⑤用不易燃燒、防水性好的材料砌筑觀察井，井與井之間的距離不超過1000m，且不低于500m，在觀察井內(nèi)設置主管閥門；⑥管路一般設置有不小于1%的角度；⑦當巷道有一定坡度時，應按要求設置防滑卡，防滑卡之間的間距應以坡度的大小為依據(jù)，坡度小于28%時，可以每隔15m-20m設置防滑卡；⑧管路應保證具有良好的氣密性，為了防止管路腐蝕、破壞、觸點和凍裂，應采取響應的措施；⑨對于可以接觸到雷電的管路應采取一定的避雷手段；⑩管路應采取防腐措施，且管路外壁應以紅色標明；（2）鋪設管路管路的鋪設主要包括以下幾點：①抽采泵站到管道井之間的管路不應該有任何構(gòu)筑物的阻擋，且鋪設方式選擇埋管鋪設；②對于大孔徑的施工應設立專門的瓦斯管道井，并設置套管直至井底；③一般沿巷道壁進行井下管路的鋪設；④一般回風巷道使用混凝土支撐墩墊或吊掛鋪設；⑤對于坡度變化處的管路，應放置防水器；⑥為了不影響正常通行，在巷道的分叉處應將管路架起，并固定在巷道側(cè)壁。（3）管路的防護措施地面、地下管路均應設置一定的防腐、防凍、措施。對于地面管路和地下管路，應在管路的外壁涂油防銹油漆，通常選用紅色或黑色油漆，便于標識，防止生銹，為了防止冬季氣溫低，凍裂管路，應在管路外側(cè)設置保溫措施。（4）附屬裝置的安裝①截流閥：為了調(diào)節(jié)管路中的瓦斯?jié)舛?，保證抽采量，調(diào)節(jié)負壓，同時在管路發(fā)生破壞進行修理時方便切換回路，應將截流閥應設置在抽采管路（包括主路、支路）與鉆場、鉆孔的連接處，截流閥通常選擇閘閥。②壓力計：管路內(nèi)壓力是衡量瓦斯量的一個重要指標。根據(jù)實際抽采需要，應在管路主路、支路和鉆孔連接處安裝有壓力計，可以方便觀測管路內(nèi)的瓦斯壓力，而且壓力計處還應該有取樣孔，可以方便檢測瓦斯氣體濃度，對氣體成分進行分析。③流量計：瓦斯在抽采過程中應時刻檢測瓦斯流量，瓦斯流量體現(xiàn)了瓦斯抽采的效果。瓦斯流量的計量手段多種多樣，不同的計量方法適用于不同的檢測狀況。根據(jù)本文論文需要，選擇孔板式流量計。如圖4-1所示，孔板式流量計的安裝要求與使用方法如下：a）管道的中心與孔板孔口的中心重合，孔板的端面與管道截面重合，且偏心都應不超過2%；b）根據(jù)氣流的方向，在孔板前0.5倍的管道直徑和孔板后1倍的管道直徑處預先焊接壓力測量孔；c）孔板式流量計安裝處的前后兩倍管道直徑的范圍內(nèi)，管道內(nèi)側(cè)應平整、光滑，不應該進行焊接，安裝墊片等；d）孔板式流量計應該安裝在直線段管道上，不應該安裝與轉(zhuǎn)彎附近，且孔板前端直線段應大于10倍的管道直徑，后端的直線段長度應大于4倍的管道直徑；e）孔板前后不應該存有水漬和污染物，防止孔板生銹，當發(fā)生銹蝕是應更換孔板；f）孔板的更換應根據(jù)瓦斯的流量進行，當抽采量變化較大時，需更換符合要求的孔板。圖4-1孔板式流量計連接裝置：主要有防水器、孔板式流量計、彎管、鎧裝式膠管等裝置?；夭晒ぷ髅娌捎妙A抽鉆孔的方式，鉆孔與管道之間使用膠管連接起來，將鉆孔的封孔管與膠管的一端連接起來，膠管的另一端與抽采管連接，鉆孔、膠管和抽采管組成瓦斯抽采系統(tǒng)，邊鉆孔邊抽采瓦斯，并將鉆孔用匯總管和抽采管連接在一起。（5）放水器：放水器的種類形式多種多樣，放水器型號的選擇需要依據(jù)礦井涌水的大小決定，石泉礦井涌水較小，本文選擇自動放水器，該放水器應用廣泛，使用可靠，適合于負壓在0~0.9MPa之間，最大放水量不大于10L/min的情況。4.2抽采設備4.2.1選型原則（1）瓦斯泵的選取必須滿足抽采期間最大瓦斯抽采量的要求；（2）瓦斯泵負壓應該大于等于管路中的最大阻力；（3）管路中的真空度應該滿足要求；（4）抽采泵配備的電機必須具有防爆功能。4.2.2流量計算礦區(qū)中瓦斯泵的最大抽采量需要滿足式（4-2）中的關(guān)系：4-2式中：Q系—額定流量；Qz—抽采總量；X—抽采濃度；K—備用系數(shù)；—抽采效率。根據(jù)式4-2計算抽采的額定流量見表4-2。表4-2低負壓時抽采流量抽采總量（m3/min）抽采濃度（%）抽采效率（%）備用系數(shù)論文流量（m3/min）1.303.008531004.2.3抽采泵壓力抽采泵壓力的大小是指瓦斯由鉆孔與抽采口的膠管處，經(jīng)抽采管和抽采泵流出時所需要克服的總阻力。抽采泵壓力的大小組成可以由式4-3表示：4-3式中：F泵—抽采壓力；F阻—管網(wǎng)總阻力；F負—插管抽采負壓，本文中取6700Pa；F正—出口正壓，取5000Pa；K—壓力備用系數(shù)，值為1.2～1.8。由式4-3抽采泵的總阻力為：（1）摩擦阻力：表4-3摩擦阻力計算表管路名稱ρ（kg/m3）Q0（m3/h）ν0（m2/s）d（mm）C（%）L（m）進氣端壓力（Pa）氣壓（Pa）氣體溫度（℃）H（Pa）順槽干管1.326533100.00001620425315008594675991258521硐室主管1.326533100.00001620425370785417588625100主管正壓段1.326533100.0000162042534089545861572560（2）系統(tǒng)負壓段阻力計算：表4-4系統(tǒng)負壓段阻力計算表管路名稱摩擦阻力（Pa）局部阻力系數(shù)局部阻力（Pa）總阻力（Pa）管口負壓7000負壓段主管78520.1511249029負壓段管路總阻力16029（3）系統(tǒng)正壓段阻力計算：表4-5系統(tǒng)正壓段阻力計算表管路名稱摩擦阻力（Pa）局部阻力系數(shù)局部阻力（Pa）總阻力（Pa）管口正壓5000正壓段主管600.15969正壓段管路總阻力5069（4）系統(tǒng)抽采系統(tǒng)總壓力計算：表4-6系統(tǒng)抽采系統(tǒng)總壓力計算表負壓段管路最大阻力損失Hr（Pa）出口側(cè)管路阻力損失Hc（Pa）壓力富余系數(shù)K抽采系統(tǒng)壓力H（Pa）5069160291.4295374.2.4瓦斯泵真空度（1）真空度計算I=100F/Pd4-4式中：I—真空度；F—系統(tǒng)壓力；Pd—大氣壓力。表4-7抽采泵真空度計算表抽采系統(tǒng)壓力H（Pa）大氣壓力Pd（Pa）抽采泵真空度I（%）295379018532.7（2）抽采泵工況壓力計算抽采泵工況壓力可按下式計算：4-5式中：Pg—工況壓力（Pa）；Pd—大氣壓力（Pa）。表4-8抽采泵工況壓力計算表抽采系統(tǒng)壓力H（Pa）大氣壓力Pd（Pa）抽采泵工況壓力Pg（Pa）2953790185606484.2.5抽采泵的選擇抽采泵的阻力與抽采管長度有關(guān)。抽采管長度越長，其產(chǎn)生的阻力越大。根據(jù)計算所得到得抽采量、抽采泵壓力以及真空度數(shù)據(jù)，結(jié)合抽采泵的選取原則，為了減少由抽采管長度產(chǎn)生的阻力損失，選擇水環(huán)式真空泵。真空泵型號的選取需要根據(jù)性能曲線確定，真空泵的性能曲線以吸入壓力為自變量，以抽采管流量為因變量，所以選型前還需要利用式4-5對抽采量進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成絕對壓力下的流量值。4-6式中：Q標—標準狀態(tài)下的抽采量；Q測—測得的抽采量；P1—氣體絕對壓力；t—氣體攝氏溫度，本文取25℃；T1—氣體絕對溫度，T1=t+273；P標—標準絕對壓力；T標—標準絕對溫度。由上式轉(zhuǎn)化得到的絕對壓力下的流量值，見表4-9。表4-9絕對壓力下的抽采量標態(tài)抽采量（m3/min）標態(tài)絕對壓力（kPa）標態(tài)絕對溫度（K）工況絕對壓力（kPa）工況絕對溫度（K）工況抽采量（m3/min）100101.32527362298178根據(jù)上述計算和選取原則，通過比對不同型號抽采泵的性能，最終選擇井下移動瓦斯泵，型號為ZWY210-250型。該泵的性能為：在轉(zhuǎn)速達到340r/min，絕對壓力為62kPa時，抽采量可達190m3/min，可以滿足石泉礦業(yè)對于瓦斯抽采量的需求。根據(jù)論文要求。選擇兩個抽采泵，一個作為備用，抽采泵的規(guī)格見表4-10。表4-10井下移動瓦斯抽采泵性能規(guī)格表型號最大抽氣量（m3/min）最大軸功率（kW）轉(zhuǎn)速（r/min）供水量（m3/h）備注ZWY210-2501902003407.8~17.4抽采泵需要配備相應的具有防爆功能的電機。根據(jù)井下移動抽采泵的規(guī)格，選擇電機的功率為250kW，電壓等級為1140V。同時，還需要配備相應的潛水泵，其型號選擇為BQW15-15-2.2型，并留有一臺作為備用。該型號的潛水泵的性能規(guī)格見表4-11。表4-11BQW15-15-2.2型潛水泵性能規(guī)格表型號揚程（m）流量（m3/h）功率（kw）BQW15-15-2.215152.24.2.6瓦斯泵站主要附屬設施除了控制閥、壓力計、流量計和放水器等必要的輔助設施以外，為了保證抽采過程的安全，還需要配備其他的附屬設施：（1）必要的滅火設施如砂箱、滅