安全工程专业瓦斯抽放系统毕业设计指导书XXXX修订版.docx
《安全工程专业瓦斯抽放系统毕业设计指导书XXXX修订版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《安全工程专业瓦斯抽放系统毕业设计指导书XXXX修订版.docx(30页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、矿井瓦斯抽放系统设计偏向本科结业设计指导书(2013年修订版)河南理工大学宁静工程专业2013年01月08日目录第一篇 设计大纲1第二篇 结业设计资料收集1第三篇 结业设计说明书具体指导1第一章 矿井表面11.1 井田表面11.2 井田地质特征1第二章 矿井开拓开采方案及采区通风设计2第三章 矿井瓦斯赋存及抽采须要性和可行性论证33.1 煤层瓦斯根本参数33.2 矿井瓦斯储量63.3 矿井可抽瓦斯量及可抽期73.4矿井瓦斯涌出量预测93.5 瓦斯抽放的须要性论证93.6 瓦斯抽放的可行性10第四章 瓦斯抽放要领选取114.1 划定114.2 矿井瓦斯来源阐发124.3 抽放要领选择124.4
2、钻孔及钻场摆设144.5 封孔要领15第五章 瓦斯抽放管路系统及设备选型165.1 抽放管路选型及阻力盘算165.2 瓦斯抽放泵选型185.3 帮助设备21第六章 经济概算226.1 体例依据226.2 用度概算范畴22第七章 宁静技能步伐237.1 抽放系统及井下移动抽放瓦斯泵站宁静步伐237.2 地面抽放瓦斯站宁静步伐23第八章 瓦斯的综合利用与配套设施248.1 抽放瓦斯的综合利用及评价248.2 配套设施258.3 监测监控系统258.4 地面修建及环保25第九章 抽放瓦斯治理269.1 瓦斯抽放治理及规章制度269.2 瓦斯抽放人员配备269.3 瓦斯抽放技能资料26第四篇 发起设计
3、参考文献27第一篇 设计大纲一、 设计内容矿井瓦斯抽放系统设计是宁静工程专业本科结业设计的偏向之一,凭据煤矿宁静规程、防治煤与瓦斯突出划定、GB 50471-2008煤矿瓦斯抽采工程设计范例、GB50215-2005煤炭产业矿井设计范例、AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放范例、AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采根本指标、AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测要领等法例的要求,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 矿井表面:要求交待清楚所设计矿井的井田表面、井田地质特征、矿井位置及交通、煤层赋存条件、煤质、盘算井田内煤炭储量等根本内容,并对本矿及邻近矿井情况进行说明。第二章 矿
4、井开拓开采方案及采区通风设计:提出矿井开拓方法或利用已有的矿井开拓方法,重点对首采区的开拓开采方案进行说明,交待采区接替顺序及采煤要领,重点要进行采区通风设计,盘算矿井用风所在的供风量和风排瓦斯量。第三章 矿井瓦斯赋存及抽采须要性和可行性论证:要求全面收集瓦斯含量、瓦斯压力、煤层透气性系数、钻孔流量衰减系数及抽放钻孔影响半径等重要的瓦斯抽放根本参数;凭据煤层瓦斯含量和赋存条件,盘算矿井瓦斯储量和可抽瓦斯量。凭据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测要领对矿井开采时前、中、后期的瓦斯涌出量进行预测。凭据AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放范例的要求,对矿井进行瓦斯抽放的须要性及可行性论证。第四章
5、 瓦斯抽放要领选取:包罗抽放要领选择及抽放钻孔摆设方法设计,并绘制抽放钻孔摆设平面图和剖面图。分为突出煤层和非突出煤层两种情况,对付突出煤层瓦斯抽采要凭据防治煤与瓦斯突出划定的要求考虑区域性防突要求的抽采要领,对付非突出煤层仅需要考虑事情面瓦斯防治的要求。第五章 瓦斯抽放管路系统及设备选型:确定各个抽放所在的抽放量,凭据抽放量进行抽放管路选择盘算,确定抽放管路及隶属设施,盘算管道阻力,绘制矿井瓦斯抽放系统图;进行瓦斯抽放泵选型,确定瓦斯泵型号、瓦斯泵房位置,并绘制地面泵房平面图。第六章 经济概算:要求概算出所设计的矿井抽放系统硬件设备(包罗抽放泵、抽放管路及帮助设备)的总造价。第七章 宁静技能
6、步伐:按指导老师要求,对所设计的瓦斯抽放系统,提出12项有针对性的宁静技能步伐。二、 设计要求所提交的结业设计除了应满足校、院两级的根本要求外,对付瓦斯抽放系统设计偏向的结业论文还要切合以下要求:独立完成一个矿井(或大型矿井的1个以上采区)的瓦斯抽放系统设计,抽放系统原则上应为地面牢固式抽放系统,对本指导书第三篇第八章以后的内容不做硬性要求,供学有余力的学生选择;设计完成后,应提供如下图纸:矿井采掘工程平面图(1:2000)1张;首采区开采时矿井通风系统图(1:2000)1张;矿井瓦斯抽放系统平面图(1:2000)1张;抽放钻孔摆设平面图及剖面图(1:500)若干张;地面泵房设备摆设平面图1张
7、(1:200);第二篇 结业设计资料收集矿井表面煤层瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数、百米钻孔流量及衰减系数等瓦斯根本参数的测定资料,矿井瓦斯品级判定资料,收集正常生产时期1个月的通风旬报、瓦斯日报、突出预测指标值、效检指标值及瓦斯抽放报表;地质资料:摘录地质陈诉内地层、地质结构、含煤地层、地勘时期瓦斯含量测定资料(包罗含量值、煤的产业阐发及瓦斯气体身分)及水文地质等方面资料;开拓开采方面资料:矿井开端设计说明书(着重收集矿井开采的前中后期开拓方案,采面、掘进面的摆设方法及巷道断面巨细),收集如下图纸:采掘工程平面图、通风系统图、瓦斯抽放系统图、井上下比较图(以上图纸最好为电子版);瓦斯抽放系统
8、设计说明书;矿井其它与瓦斯抽放设计相关的资料第三篇 结业设计说明书具体指导对付瓦斯抽放系统设计,可分为新建、改(扩)建及生产矿井的瓦斯抽放工程设计。凭据矿井瓦斯抽放系统的设计要求,本偏向的设计设计应完成如下几个章节的根本内容。对付本科结业设计来,应完成结业设计大纲中划定的具体内容,对付学有余力的同学可以参照本篇内容进行全部章节的设计。第一章 矿井表面1.1 井田表面井田所处的地理位置、交通、地形地貌、气候、降水、河道、最高大水位、地动烈度、井田开采史、邻近矿井漫衍、现开采区域位置及开采情况。矿井水源、电源及通信。井田范畴内及邻近矿井采空区积水、自燃、火区等情况、滑坡及地表塌陷情况。1.2 井田
9、地质特征地质结构井田内地层及结构。断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其漫衍纪律;煤系地层走向、倾斜、倾角及其变革纪律;岩浆侵入情况及对煤层的影响。含煤地层及煤层煤层层数、厚度及可采煤层煤种、倾角、节理、层理发育情况。煤层顶底板岩性特征、物理力学性质、结构及变革纪律;煤层结构、煤层露头(含隐伏露头)及风化带情况。煤层瓦斯、自然及爆炸倾向性煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力,煤层瓦斯赋存纪律、矿井瓦斯品级判定情况;各可采煤层煤尘爆炸性判定资料、煤层自燃倾向性判定资料和自然生机期统计资料;矿井煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性;邻近矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃、煤与瓦斯突出等判定情况。井田水文地质区域及井田
10、水文地质条件;井田主要含水层类型;地表水情况,矿井水患类型及威胁水平阐发;井田内及周边矿井采(古)空区范畴及积水情况等。本章指导及要求:对付1.1井田表面及1.2井田地质特征可以参照设计矿井的精查地质陈诉比较设计内容进行写作;对付煤层瓦斯含量、矿井瓦斯品级、瓦斯赋存纪律、煤与瓦斯突出等判定应作为重点内容,做好资料收集事情,在地质陈诉及其附表中一般都有地勘期间瓦斯含量的测试数据,应做好收集事情,对付一个矿井来说,如果要能清楚矿井瓦斯的赋存纪律,没有大量的瓦斯含量测点是不可的,所以应收集尽可能多的瓦斯含量测试数据。第二章 矿井开拓开采方案及采区通风设计矿井批准开采煤层、井田范畴及井田面积,矿井煤层
11、、资源储量,批准的生产能力,目前设计开采煤层。井田开拓与开采、采区分别及接替顺序,矿井主要生产系统及设备、回采与掘进工艺。矿井通风方法,通风系统,重点进行采区通风系统设计,盘算出矿井各个事情所在的本章指导及要求:提出矿井开拓方法或利用已有的矿井开拓方法,重点对首采区的开拓开采方案进行说明,交待采区接替顺序及采煤要领,重点要进行采区通风设计,盘算矿井用风所在的供风量和风排瓦斯量。新建矿井应结合矿井开端设计,交待清楚矿井开拓方法、采区分别、采区接替顺序、首采事情面采煤要领、掘进方法及通风方法等根本内容;改(扩)建矿井应结合目前情况交待清楚改(扩)建方案;生产矿井可结合矿井现状交接清楚以上根本内容;
12、具体设计可以参考宁静工程专业本科结业设计指导书矿井通风设计偏向第三章 矿井瓦斯赋存及抽采须要性和可行性论证3.1 煤层瓦斯根本参数对付瓦斯抽放来说,煤层瓦斯根本参数包罗:瓦斯风化带深度、煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤的残存瓦斯含量、煤的孔隙率、瓦斯含量漫衍梯度、煤层透气性系数、抽放钻孔影响半径、百米钻孔瓦斯流量及其衰减系数等。对付以上参数简直定,凭据AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放范例第5.2.2条划定:新建矿井瓦斯抽放工程设计应以批准的精查地质陈诉为依据,并参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料;改(扩)建及生产矿井应以本矿地质、瓦斯资料为依据。因此,对付新建矿井,瓦斯根本参数可以参考邻近矿
13、井或条件类似的生产矿井,但在揭露煤层后必须重新确定,瓦斯抽放设计做相应调解;对付改(扩)建矿井及生产矿井,瓦斯根本参数应以本矿资料为依据。3.1.1 煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量是单元质量煤中所含的瓦斯体积(换算为尺度状态),单元是m3/t或mL/g。煤层瓦斯含量也可用单元质量纯煤(去掉煤中水分和灰分)的瓦斯体积表现,单元是m3/t.r。取得煤层的瓦斯含量可以通过如下几种途径:地勘解吸法该要领是煤田地质勘探和煤层瓦斯地面开发时最常用的煤层瓦斯含量测定要领。测定步调如下:采样:用普通岩芯管接纳煤芯(煤样),当煤芯(煤样)提升至地表之后选取300400g立即装入密封罐中,在采样历程中,注意记载开始提芯
14、、煤芯提至地表和装罐前在空气中袒露的时间。瓦斯解吸速率测定:接纳瓦斯解吸仪现场解吸瓦斯,并记载瓦斯解吸量和时间的干系。损失瓦斯含量盘算:通过大量地勘钻孔采样试验测定,煤样在最初袒露的一段时间内,累计解吸瓦斯量与煤样解吸时间的平根成正比,即: (1)式中:煤层自开始暴漏起至时总的瓦斯解吸量,mL;煤样在解吸测定前暴漏时间,min,;提钻时间,min;解吸测定前在地面暴漏时间,min;煤样瓦斯解吸测定时间,min;瓦斯解吸速率,;由上式可知,在解吸量测定前,煤样在暴漏时间为时的瓦斯解吸量为:由此,可知在时间t时解吸量为:;将差别解吸时间下测得数据按下式换算成尺度状态下的体积Voi: (2)图1 瓦
15、斯损失量推算图式中 V0i换算成尺度状态下的解吸瓦斯体积,ml; Vi差别时间解吸瓦斯测定值,ml;Po大气压力,Pa;hw量管内水柱高度,mm;Pshw下饱和水蒸汽压力,Pa;tw量管内水温,。差别时间t下测得的Voi值所对应的解吸时间为t0+t;将测点,Voi绘在图1中,将直线延长与纵坐标轴相交,截距即为瓦斯损失量。残存瓦斯量:将解吸测定后的煤样送实验室测定煤样中的残存瓦斯量、水分、灰分和煤样重量。求算煤样的瓦斯含量:X=(V0+V1+V2)/G0 (3)式中 Vo-换算成尺度状态下的煤样在井下测得的瓦斯解吸总量,ml;V1- 换算成尺度状态下的煤样取样历程损失瓦斯量,ml;V2- 换算成
16、尺度状态下的煤样残存瓦斯量,ml;G0- 煤样可燃质重量,g;X- 煤样瓦斯含量,ml/g.r。井下解吸法该要领是在地勘解吸法原理底子上革新、生长形成的。测定时,先打煤层钻孔收罗煤屑(本煤层)或穿层钻孔收罗煤芯(邻近层),然后测定收罗的煤样在空气介质中的瓦斯解吸纪律,并据此推算钻屑或煤芯在收罗历程中试样的漏失瓦斯量,最后凭据漏失瓦斯量、解吸瓦斯量、残存瓦斯量和煤样重量盘算煤层原始瓦斯含量。间接法该要领的理论底子是单分子层吸附模型的朗格缪尔方程,它确定煤层瓦斯含量的方法与步调为:实测煤层瓦斯压力;实验测定煤样无水干燥条件下的瓦斯吸附常数;用朗格缪尔方程盘算无水干燥基煤的瓦斯含量,并通过水分、灰分
17、、温度、压力等校正得到原煤瓦斯含量。盘算公式如下: (4)式中 X纯煤(煤中可燃质)的瓦斯含量,m3/tr;P煤层瓦斯压力,MPa;a吸附常数,试验温度下煤的极限吸附量,m3/t;b吸附常数,MPa-1;ts试验室作吸附试验的温度,;t 井下煤体温度,;Mad煤中水分含量,%;煤中灰分含量,%;n 系数,;K煤的孔隙容积,m3/m3;k甲烷的压缩系数。2.1.2 煤层透气性系数煤层透气性系数是煤层瓦斯流动难易水平的标记,是煤层对付瓦斯流动的阻力,通常用透气性系数表现。透气性系数越大,瓦斯在煤层中流动越容易,透气性系数在我国普遍用地单元m2/MPa2d。其物理意义是1m长的煤体,当压力平方差是1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 安全工程 专业 瓦斯 系统 毕业设计 指导书 XXXX 修订版
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5021616.html