瓦斯移動抽放設計方案--四川省仁壽縣洪發(fā)煤業(yè)有限責任公司(三)
3.3 抽放參數(shù)的確定
鉆孔抽放瓦斯的總量在一定時間內隨著時間的延長而增大,而抽放鉆孔瓦斯涌出強度隨著時間的延長而衰減。因此,隨著時間的延長,鉆孔的瓦斯抽放量不是無限增大的,而是有一個極限值。而且由于礦井的生產情況和接替關系,也不允許有太長的預抽時間。因此,為了使鉆孔的瓦斯抽放量達到一定的要求,必須保證有必要的抽放時間,但抽放時間太長,對提高瓦斯抽放量的作用也不明顯。
邊掘邊抽鉆孔是在為了處理掘進頭瓦斯超限而打的鉆孔,目的是為了攔截煤層瓦斯大量的涌入到掘進工作面,當掘進工作面推過鉆孔所對應的位置時,其作用將不再明顯。因此掘進工作面推進越快,抽放周期越短。
鉆孔抽放瓦斯的總量在一定時間內隨著時間的延長而增大,而抽放鉆孔瓦斯涌出強度隨著時間的延長而衰減。因此,隨著時間的延長,鉆孔的瓦斯抽放量不是無限增大的,而是有一個極限值。而且由于礦井的生產情況和接替關系,也不允許有太長的預抽時間。因此,為了使鉆孔的瓦斯抽放量達到一定的要求,必須保證有必要的抽放時間,但抽放時間太長,對提高瓦斯抽放量的作用也不明顯。在滿足抽放率要求的情況下,根據(jù)工作面接替關系,確定鉆孔預抽時間為6~12個月。
根據(jù)《瓦斯抽放管理規(guī)范》要求,封閉式鉆孔預抽的孔口抽放負壓不低于15kpa,預抽的孔口抽放負壓越大抽放效果越好,按其它礦井的瓦斯抽放經(jīng)驗,確定鉆孔孔口抽放負壓為15kpa,掘進工作面邊掘邊抽鉆孔孔口負壓為7—15 kpa。
3.4 瓦斯抽放施工設備
根據(jù)目前國內各生產廠家的各種鉆機型號、性能、使用環(huán)境及價格等進行調研后,推薦選用國產重慶淑維機電設備制造廠生產的KHYD80-ZJ型電鉆,該鉆機具有功率大、操作簡單、體積小、重量輕、解體性能好,搬運安裝方便、傳動效率高、不卡鉆、進退自由等優(yōu)點;該鉆機主要由YBD礦用防爆型專用電鉆電動機、減速箱、機架、立拄、鉆具五部分組成。鉆機主要參數(shù)見表3-1。
表3-1 KHYD80-ZJ鉆機主要參數(shù)見表
型號
KHYD80-ZJ
適應煤巖硬度系數(shù):
f=≤5
鉆進深度(m)
75
鉆孔直徑(mm)
開孔
φ87、φ115
終孔
φ70、φ65
鉆矸直徑(mm)
φ42
鉆孔傾角
0—
輸出轉速(r/min)
230
輸出扭矩(N.m)
》65
鉆進推力(KN)
10
推進速度(m/min)
1.4—11
電機功率(kw)
3、4
整機質量(kg)
200左右
采用機械封孔泵封孔,封孔長度容易達到設計要求,封孔效率高,鉆孔封孔效果好。瓦斯抽放鉆孔推薦采用BFK-10/1.2型礦用封孔泵進行封孔。BFK型礦用封孔泵主要應用于煤礦瓦斯抽放封孔,該泵自身具有攪拌、輸送高稠度漿料功能,封孔質量可靠,封孔工藝簡單,使用方便,易于維護。其工作壓力1.2Mpa,流量為8-
抽放中對抽放管路及鉆孔的抽放參數(shù)進行考察,以便對瓦斯抽放效果作出準確評價。抽放參數(shù)考察的儀器儀表主要有:φ
3.5 抽放鉆孔施工要求
⑴鉆孔的開孔位置、鉆孔施工參數(shù)必須嚴格按設計要求進行;
⑵施工中每班應對鉆孔進尺、煤巖孔長度以及施工地點瓦斯?jié)舛冗M行詳實記錄;
⑶在鉆孔施工中設瓦檢員對施工中瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測,對于鉆孔施工處的通風、安全管理建議按煤巷掘進面的有關要求執(zhí)行;
⑷施工地點必須保證一定的供風量,且不能間斷;
⑸鉆機操作臺不得正對孔口,操作人員在距孔口
⑹鉆孔施工完成后,應即時進行封孔和接抽。鉆孔采用注漿封孔,封孔深度不小于
3.6 封孔工藝
抽放鉆孔封孔方式主要有機械封孔泵封孔、聚胺脂封孔、人工水泥沙漿封孔等。封孔段長度根據(jù)抽放方法和鉆孔布置確定。
為了減少工人勞動強度和封孔質量,一般使用機械封孔泵封孔。本次設計采用BFK-10/1.2型礦用封孔泵進行封孔。具體方法應參考說明書要求。
封孔管采用抗靜電的工程塑料管或鐵管。封孔材料采用425硅酸鹽水泥砂漿,配比為1:0.4,孔內抽放管長度
封孔工藝過程:
一般在打鉆將要結束時就可開始準備水泥砂漿。水泥砂漿一般應加入適量的膨脹劑,以避免凝固后收縮出現(xiàn)裂縫。當鉆孔傾角較小時可適當增大漿液的濃度。封孔泵與所封鉆孔的連接示意思圖3—3—2所示
井下封孔操作方法為:
a、檢查封孔泵是否完好,封孔所需用的工具,配件等是否帶全。
b、檢查抽放鉆孔所需的抽放管是否齊全,長度是否達到要求。
c、根據(jù)井下抽放鉆孔的封孔深度,計算所需要的水泥量,一般封
d、直接將井下裝水泥的袋子纏繞在抽放管上,用麻繩或麻線等,將抽放管、注漿管及水泥袋捆緊送入鉆孔內封住孔口。
e、按泵的操作規(guī)程,開動泵拌水泥漿,均勻后并開始注漿,水泥漿先將袋子脹大,并封住鉆孔,繼續(xù)注漿直到注完為止,注漿時,孔口可能會漏一些漿,但不會影響整個封孔質量;注完后即可直接將注漿膠管撥出。
f、所有要封的鉆孔封完后,要將封孔泵清洗干凈。
4、移動抽放系統(tǒng)的設計和抽放管路的敷設
根據(jù)礦井瓦斯異常涌出區(qū)煤層瓦斯的賦存狀況和抽放布置,確定礦井采用井下移動式瓦斯抽放泵站進行局部瓦斯抽放。
在選擇瓦斯抽放管路系統(tǒng)時,主要根據(jù)抽放泵站位置、開拓巷道布置、管路安裝等進行確定。抽放管路應盡量選擇敷設在巷道曲線段少和距離短的線路中,盡可避開運輸繁忙巷道,同時還要考慮供電、供水、運輸方便。
四川省仁壽縣洪發(fā)煤業(yè)有限責任公司(大洪煤礦)礦井瓦斯抽放系統(tǒng)主要為解決井下局部瓦斯異常問題,因此將抽放泵站安設在井下硐室內。本次設計將抽放泵站硐室設在二水平井底車場附近,瓦斯排放管道通過回風斜井到地面排空。其泵站位置及管路敷設線路瓦斯抽放系統(tǒng)管路布置圖。
4.1抽放管管徑和管材的選擇
瓦斯管管徑一般采用下式計算,并參照抽放泵的實際能力留有備用量,同時考慮運輸和安裝的方便。
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