兴达煤矿1012首采面瓦斯治理设计说明书
2010年12月10日
一、瓦斯涌出量预计
该面井巷工程于2010年12月开始施工，预计2012年3月20日完成，形成采面系统，根据+1500水平各煤层瓦斯含量及一井瓦斯含量梯度，参照《安全专篇说明书》中各煤层的相对瓦斯涌出量，按照投产后该面预计日产量700吨为计算基础，预计得出，该面在回采期间的绝对瓦斯涌出量在9.57 m3/min左右。
二、瓦斯治理
1、1012系统的通风方式
根据1012井巷布置情况。决定1012的通风系统采用U型通风系统，即1012运输巷进风，1012回风巷回风的通风方式。
2、配风量的计算
(1)、 1012工作面风量计算
根据工作面柔眼支架的大小，预计工作面的断面在4.8平方米左右，按照《规程》第101条规定工作面的最高允许风速为4 m/S，则最大可配风量为：
Q=S×V
=4.8×4×60 m3/min
=1152 m3/min
式中： Q——工作面最大可配风量：m3/min
S——工作面断面：m2
V——工作面最高允许风速：m/min
(2)、 1012回风巷风量计算
根据现在掘进的1012回风巷的断面S=6.6 m2
计算专用回风巷的最大可配风量：
Q=S×V
=4.8×4×60 m3/min
= 1152m3/min
式中： Q——工作面最大可配风量：m3/min
S——工作面断面：m2
V——工作面最高允许风速：m/min
3、风排瓦斯量的计算：
根据1012回风巷的配风量，按照《规程》第169条规定：专用排瓦斯巷的最大允许瓦斯浓度为1%，则该面风排瓦斯量为：
q排 =Q×2.5%÷K
=1152×0.01÷1.3
=8.86m3/min
2、瓦斯抽放：
一、抽放泵能力校核：
根据《规程》第145条规定，1012工作面必须建立瓦斯抽放系统。其瓦斯抽放量为瓦斯涌出总量减去风排瓦斯量，即
q抽=q总-q排
= 9.57-8.86m3/min
=0.71 m3/min。
兴达煤矿现有2台2BE3-420型瓦斯抽放泵,其中:一台运转、一台备用。2BE3-400型瓦斯抽放泵2台，其中一台运转、一台备用。根据1012采面原始瓦斯含量，预计1012的瓦斯抽放量。
2BE3-42型瓦斯抽放泵的额定流量为180 m3/min。单台带负荷运转时，其流量约在75 m3/min左右。取其平均抽放浓度35%计算，则最大纯瓦斯抽放量为：
Q =75×35%
=26.25 m3/min
2BED-420型瓦斯抽放泵的额定流量为180 m3/min。1台带负荷运转时，其流量约在180 m3/min左右。取其平均抽放浓度30%计算，则最大纯瓦斯抽放量为：
Q =180×35%
=63m3/min
1012采面的最大抽放量为：
53+26.25=89.25 m3/min大于85.18 m3/min。
故兴达煤矿现有的抽放系统能够满足1012工作面生产期间的需要。
二、抽放系统设计
根据兴达煤矿瓦斯抽放系统的情况，在1012的抽放系统布置为高、低负压抽放系统各一套。
1、低负压瓦斯抽放系统
(1)、管路计算：1012低负压瓦斯抽放系统的管路布置在1012回风巷，将抽放管埋入采空区，抽出采空区瓦斯。
D=0.1457×(Q/V)0.5
=0.1457×(184.56/20)0.5
=0.443m
式中：D——瓦斯抽放管的管径
Q——瓦斯抽放管的流量：参照1012工作面的瓦斯含量分析，预计1012的低负压瓦斯抽放量约占总抽放量的20%。
即85.18×20%=17m3/min，抽放浓度按30%考虑，则Q=17m3/min÷20%=34m3/min。
V——管内流速：取V=20m/min。
根据以计算：选择1012的低负压瓦斯抽放管为12寸管，其内径为12×25=300mm。
(2)、管路布置：
①、在1012回风巷，抽放主管前端埋入采空区，抽出采空区瓦斯。另外，主管路上每隔50米安设一个三通、三通上加闸阀，闸阀上连接一根12寸迈步管，迈步管伸进揉眼架子内进行抽放上隅角瓦斯。
②、管路在1012回风巷内为12寸管，在与主管路合岔时直接接到330瓦斯管上来。
2、高负压瓦斯抽放系统
1012高负压瓦斯抽放系统在1012运输巷、回风巷各布置一趟管路，其中1012运输巷的高负压瓦斯抽放系统主要用于本煤层瓦斯抽放，1012回风巷的高负压瓦斯抽放系统主要用于钻场(大直径瓦斯抽放孔)的瓦斯抽放。
3、1012运输巷的高负压瓦斯抽放系统
(1)、管路计算：
D=0.1457×(Q/V)0.5
=0.1457×(68/25)0.5
=0.24m
式中：D——瓦斯抽放管的管径
Q——瓦斯抽放管的流量：参照1012工作面的瓦斯含量分析，预计1012的本煤层瓦斯抽放量约为抽放总量的40%。
即Q=85.18×40%
=34m3/min
抽放浓度按25%考虑，则Q=34m3/min÷25%=136 m3/min。
V——管内流速：取V=25 m/min。
根据以计算：选择1012的高负压运输顺槽的瓦斯抽放管为10寸管，其内径为10×25=250mm。
(2)、1012本煤层瓦斯抽放钻孔布置：
在1012运输巷内，每隔1.5米施工1个本煤层钻孔，钻孔为平行孔，平行煤层倾角(与1012运输巷垂直)
(3)1012本煤层瓦斯抽放管路布置：
①、在1012运输巷内，布置一趟10寸瓦斯抽放管作为主管路，主管路上每隔18米布置一个三通上面加闸阀控制。
②、在三通上连接一根6寸迈步管，迈步管上面每隔1.5米用4分铁管焊接1个三通，用于本煤层钻孔的瓦斯抽放。
三、瓦斯抽放管路系统设计
高负压抽放：1012运输巷迎头及本煤层抽放→集中回风石门→回风斜井→11回联巷→瓦斯抽放管子道→行人斜井→地面抽放泵。
低负压：采空区埋管→1012回风巷→1575回风石门→回风斜井→11回联巷→瓦斯抽放管子道→行人斜井→地面抽放泵。
附：1012钻孔设计图
