肖安全工程专业瓦斯抽放系统毕业设计指导书-XXXX修订版hawr.docx
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1、矿井瓦斯斯抽放系系统设计计方向本科毕业业设计指指导书(20113年修修订版)河南理工工大学安安全工程程专业20133年011月088日矿井瓦斯抽放系统方向本科毕业设计指导书 河南理工大学安全工程专业目录第一篇设设计大纲纲1第二篇毕毕业设计计资料收收集1第三篇毕毕业设计计说明书书具体指指导1第一章矿矿井概况况11.1 井田概概况11.2 井田地地质特征征1第二章矿矿井开拓拓开采方方案及采采区通风风设计22第三章矿矿井瓦斯斯赋存及及抽采必必要性和和可行性性论证333.1 煤层瓦瓦斯基本本参数333.2 矿井瓦瓦斯储量量63.3 矿井可可抽瓦斯斯量及可可抽期773.4矿矿井瓦斯斯涌出量量预测993.
2、5 瓦斯抽抽放的必必要性论论证93.6 瓦斯抽抽放的可可行性110第四章瓦瓦斯抽放放方法选选取1114.1 规定1114.2 矿井瓦瓦斯来源源分析1124.3 抽放方方法选择择124.4 钻孔及及钻场布布置1444.5 封孔方方法155第五章瓦瓦斯抽放放管路系系统及设设备选型型165.1 抽放管管路选型型及阻力力计算1165.2 瓦斯抽抽放泵选选型1885.3 辅助设设备211第六章经经济概算算226.1 编制依依据2226.2 费用概概算范围围22第七章安安全技术术措施2237.1 抽放系系统及井井下移动动抽放瓦瓦斯泵站站安全措措施2337.2 地面抽抽放瓦斯斯站安全全措施223第八章瓦瓦斯
3、的综综合利用用与配套套设施2248.1 抽放瓦瓦斯的综综合利用用及评价价248.2 配套设设施2558.3 监测监监控系统统258.4 地面建建筑及环环保255第九章抽抽放瓦斯斯管理2269.1 瓦斯抽抽放管理理及规章章制度2269.2 瓦斯抽抽放人员员配备2269.3 瓦斯抽抽放技术术资料226第四篇建建议设计计参考文文献277I第一篇 设计计大纲一、 设计内内容矿井瓦斯斯抽放系系统设计计是安全全工程专专业本科科毕业设设计的方方向之一一,根据据煤矿矿安全规规程、防治煤与瓦斯突出规定、GB 50471-2008煤矿瓦斯抽采工程设计规范、GB50215-2005煤炭工业矿井设计规范、AQ1027
4、-2006煤矿瓦斯抽放规范、AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标、AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法等法规的要求,矿井瓦斯抽放系统设计应完成以下几个章节的内容:第一章 矿井概概况:要要求交待待清楚所所设计矿矿井的井井田概况况、井田田地质特特征、矿矿井位置置及交通通、煤层层赋存条条件、煤煤质、计计算井田田内煤炭炭储量等等基本内内容,并并对本矿矿及邻近近矿井情情况进行行说明。第二章 矿井开开拓开采采方案及及采区通通风设计计:提出出矿井开开拓方式式或利用用已有的的矿井开开拓方式式,重点点对首采采区的开开拓开采采方案进进行说明明,交待待采区接接替顺序序及采煤煤方法,重重点要进进行采区区
5、通风设设计,计计算矿井井用风地地点的供供风量和和风排瓦瓦斯量。第三章 矿井瓦瓦斯赋存存及抽采采必要性性和可行行性论证证:要求求全面收收集瓦斯斯含量、瓦瓦斯压力力、煤层层透气性性系数、钻钻孔流量量衰减系系数及抽抽放钻孔孔影响半半径等重重要的瓦瓦斯抽放放基本参参数;根根据煤层层瓦斯含含量和赋赋存条件件,计算算矿井瓦瓦斯储量量和可抽抽瓦斯量量。按照AAQ10018-20006矿井井瓦斯涌涌出量预预测方法法对矿矿井开采采时前、中中、后期期的瓦斯斯涌出量量进行预预测。根根据AQ110277-20006煤煤矿瓦斯斯抽放规规范的的要求,对对矿井进进行瓦斯斯抽放的的必要性性及可行行性论证证。第四章 瓦斯抽抽放
6、方法法选取:包括抽抽放方法法选择及及抽放钻钻孔布置置方式设设计,并并绘制抽抽放钻孔孔布置平平面图和和剖面图图。分为突突出煤层层和非突突出煤层层两种情情况,对对于突出出煤层瓦瓦斯抽采采要按照照防治治煤与瓦瓦斯突出出规定的的要求考考虑区域域性防突突要求的的抽采方方法,对对于非突突出煤层层仅需要要考虑工工作面瓦瓦斯防治治的要求求。第五章 瓦斯抽抽放管路路系统及及设备选选型:确确定各个个抽放地地点的抽抽放量,根根据抽放放量进行行抽放管管路选择择计算,确确定抽放放管路及及附属设设施,计计算管道道阻力,绘绘制矿井井瓦斯抽抽放系统统图;进进行瓦斯斯抽放泵泵选型,确确定瓦斯斯泵型号号、瓦斯斯泵房位位置,并并绘
7、制地地面泵房房平面图图。第六章经经济概算算:要求求概算出出所设计计的矿井井抽放系系统硬件件设备(包包括抽放放泵、抽抽放管路路及辅助助设备)的的总造价价。第七章 安全技技术措施施:按指指导老师师要求,对对所设计计的瓦斯斯抽放系系统,提提出12项有有针对性性的安全全技术措措施。二、 设计要要求所提交的的毕业设设计除了了应满足足校、院院两级的的基本要要求外,对对于瓦斯斯抽放系系统设计计方向的的毕业论论文还要要符合以以下要求求:独立完完成一个个矿井(或或大型矿矿井的11个以上上采区)的的瓦斯抽抽放系统统设计,抽抽放系统统原则上上应为地地面固定定式抽放放系统,对对本指导导书第三三篇第八八章以后后的内容容
8、不做硬硬性要求求,供学学有余力力的学生生选择;设计完完成后,应应提供如如下图纸纸:矿井采掘掘工程平平面图(11:20000)11张;首采区开开采时矿矿井通风风系统图图(1:20000)11张;矿井瓦斯斯抽放系系统平面面图(11:20000)11张;抽放钻孔孔布置平平面图及及剖面图图(1:5000)若干干张;地面泵房房设备布布置平面面图1张张(1:2000);- 39 -第二篇 毕业业设计资资料收集集矿井概概况煤层瓦瓦斯压力力、瓦斯斯含量、透透气性系系数、百百米钻孔孔流量及及衰减系系数等瓦瓦斯基本本参数的的测定资资料,矿矿井瓦斯斯等级鉴鉴定资料料,收集集正常生生产时期期1个月月的通风风旬报、瓦瓦
9、斯日报报、突出出预测指指标值、效效检指标标值及瓦瓦斯抽放放报表;地质资资料:摘摘录地质质报告内内地层、地地质构造造、含煤煤地层、地地勘时期期瓦斯含含量测定定资料(包包括含量量值、煤煤的工业业分析及及瓦斯气气体成分分)及水水文地质质等方面面资料;开拓开开采方面面资料:矿井初初步设计计说明书书(着重重收集矿矿井开采采的前中中后期开开拓方案案,采面面、掘进进面的布布置方式式及巷道道断面大大小),收收集如下下图纸:采掘工工程平面面图、通通风系统统图、瓦瓦斯抽放放系统图图、井上上下对照照图(以以上图纸纸最好为为电子版版);瓦斯抽抽放系统统设计说说明书;矿井其其它与瓦瓦斯抽放放设计相相关的资资料第三篇 毕
10、业业设计说说明书具具体指导导对于瓦斯斯抽放系系统设计计,可分分为新建建、改(扩)建及生生产矿井井的瓦斯斯抽放工工程设计计。根据据矿井瓦瓦斯抽放放系统的的设计要要求,本本方向的的设计设设计应完完成如下下几个章章节的基基本内容容。对于于本科毕毕业设计计来,应应完成毕毕业设计计大纲中中规定的的具体内内容,对对于学有有余力的的同学可可以参照照本篇内内容进行行全部章章节的设设计。第一章矿矿井概况况1.1井井田概况况井田所所处的地理理位置、交通、地地形地貌貌、气候候、降水水、河流、最最高洪水水位、地地震烈度度、井田田开采史史、邻近近矿井分分布、现现开采区区域位置置及开采采情况。矿井水水源、电电源及通通信。
11、井田范范围内及及邻近矿矿井采空空区积水水、自燃燃、火区区等情况况、滑坡坡及地表表塌陷情情况。1.2井井田地质质特征地质构构造井田内地地层及构构造。断层、褶褶曲、陷陷落柱、剥剥蚀带发发育情况况及其分分布规律律;煤系系地层走走向、倾倾斜、倾倾角及其其变化规规律;岩岩浆侵入入情况及及对煤层层的影响响。含煤地地层及煤煤层煤层层数数、厚度度及可采采煤层煤煤种、倾倾角、节节理、层层理发育育情况。煤煤层顶底底板岩性性特征、物物理力学学性质、结结构及变变化规律律;煤层层结构、煤层露露头(含含隐伏露露头)及及风化带带情况。煤层瓦瓦斯、自自然及爆爆炸倾向向性煤层瓦斯斯含量、煤煤层瓦斯斯压力,煤煤层瓦斯斯赋存规规律
12、、矿矿井瓦斯斯等级鉴鉴定情况况;各可可采煤层层煤尘爆爆炸性鉴鉴定资料料、煤层层自燃倾倾向性鉴鉴定资料料和自然然发火期期统计资资料;矿矿井煤(岩岩)与瓦瓦斯(二二氧化碳碳)突出出危险性性;邻近近矿井瓦瓦斯、煤煤尘、煤煤的自燃燃、煤与与瓦斯突突出等鉴鉴定情况况。井田水水文地质质区域及井井田水文文地质条条件;井井田主要要含水层层类型;地表水水情况,矿井水水患类型型及威胁胁程度分分析;井井田内及及周边矿矿井采(古古)空区区范围及及积水情情况等。本章指导导及要求求:对于11.1井井田概况况及1.2井田田地质特特征可以以参照设设计矿井井的精查查地质报报告对照照设计内内容进行行写作;对于煤煤层瓦斯斯含量、矿
13、矿井瓦斯斯等级、瓦瓦斯赋存存规律、煤与瓦斯突出等鉴定应作为重点内容,做好资料收集工作,在地质报告及其附表中一般都有地勘期间瓦斯含量的测试数据,应做好收集工作,对于一个矿井来说,如果要能清楚矿井瓦斯的赋存规律,没有大量的瓦斯含量测点是不行的,所以应收集尽可能多的瓦斯含量测试数据。第二章 矿井开开拓开采采方案及及采区通通风设计计矿井批准准开采煤煤层、井井田范围围及井田面面积,矿矿井煤层层、资源源储量,批批准的生生产能力力,目前前设计开开采煤层层。井田开拓拓与开采采、采区区划分及及接替顺顺序,矿矿井主要要生产系系统及设设备、回回采与掘掘进工艺艺。矿井通风风方式,通通风系统统,重点点进行采采区通风风系
14、统设设计,计计算出矿矿井各个个工作地地点的本章指导导及要求求:提出矿井井开拓方方式或利利用已有有的矿井井开拓方方式,重重点对首首采区的的开拓开开采方案案进行说说明,交交待采区区接替顺顺序及采采煤方法法,重点点要进行行采区通通风设计计,计算算矿井用用风地点点的供风风量和风风排瓦斯斯量。新建矿井井应结合合矿井初初步设计计,交待待清楚矿矿井开拓拓方式、采采区划分分、采区区接替顺顺序、首首采工作作面采煤煤方法、掘掘进方式式及通风风方式等等基本内内容;改改(扩)建矿井应应结合目目前情况况交待清清楚改(扩)建方案;生产矿矿井可结结合矿井井现状交交代清楚楚以上基基本内容容;具体设计计可以参参考安安全工程程专
15、业本本科毕业业设计指指导书矿井通通风设计计方向第三章 矿井瓦瓦斯赋存存及抽采采必要性性和可行行性论证证3.1煤煤层瓦斯斯基本参数数对于瓦斯斯抽放来来说,煤煤层瓦斯斯基本参数数包括:瓦瓦斯风化化带深度度、煤层层瓦斯压压力、煤煤层瓦斯斯含量、煤煤的残存瓦瓦斯含量量、煤的的孔隙率率、瓦斯斯含量分分布梯度度、煤层层透气性性系数、抽放钻孔影响半径、百米钻孔瓦斯流量及其衰减系数等。对于以上上参数的的确定,根根据AQ110277-20006煤煤矿瓦斯斯抽放规规范第第5.22.2条条规定:新建矿矿井瓦斯斯抽放工工程设计计应以批批准的精精查地质质报告为为依据,并并参照邻邻近或条条件类似似生产矿矿井的瓦瓦斯资料料
16、;改(扩)建建及生产产矿井应应以本矿矿地质、瓦瓦斯资料料为依据据。因此,对对于新建建矿井,瓦斯基基本参数数可以参参考邻近近矿井或或条件类类似的生生产矿井井,但在在揭露煤煤层后必必须重新新确定,瓦斯抽放设计做相应调整;对于改(扩)建矿井及生产矿井,瓦斯基本参数应以本矿资料为依据。3.1.1 煤煤层瓦斯斯含量煤层瓦斯斯含量是是单位质质量煤中中所含的的瓦斯体体积(换换算为标标准状态态),单单位是mm3/t或或mL/g。煤层瓦瓦斯含量量也可用用单位质质量纯煤煤(去掉掉煤中水水分和灰灰分)的的瓦斯体体积表示示,单位位是m33/t.r。取取得煤层层的瓦斯斯含量可可以通过过如下几几种途径径:地勘解解吸法该方
17、法是是煤田地地质勘探探和煤层层瓦斯地地面开发发时最常常用的煤煤层瓦斯斯含量测测定方法法。测定定步骤如如下:采样:用普通通岩芯管管采取煤煤芯(煤煤样),当当煤芯(煤样)提升至至地表之之后选取取30004000g立立即装入入密封罐罐中,在在采样过过程中,注注意记录录开始提提芯、煤煤芯提至至地表和和装罐前前在空气气中暴露露的时间间。瓦斯解解吸速率率测定:采用瓦瓦斯解吸吸仪现场场解吸瓦瓦斯,并并记录瓦瓦斯解吸吸量和时时间的关关系。损失瓦瓦斯含量量计算:通过大量量地勘钻钻孔采样样试验测测定,煤煤样在最最初暴露露的一段段时间内内,累计计解吸瓦瓦斯量与与煤样解解吸时间间的平根根成正比比,即:(1)式中:煤层
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