2.3 采空区瓦斯抽放的可行性

　　根据预测，矿井开采上组煤时，投产后随着开采范围的逐步扩大，采空区绝对瓦斯涌出量为27.06m3/min，占矿井总瓦斯涌出量的36%，采空区瓦斯所占比例较大。

　　由于本矿开采层存在中近距离的上下邻近层，受采动影响向开采层采空区涌出瓦斯，而采空区存在的大量瓦斯又涌向回采工作面，因此，抽放采空区瓦斯是必要的，一些矿区的瓦斯抽放实践经验证明采空区抽放也是可行性的。

　　3 瓦斯抽放设备及管路选型

　　3.1 瓦斯抽放设备选型

　　（1）工作面本煤层高负压瓦斯抽放设备参数计算

　　瓦斯泵压力计算：根据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》，经计算，瓦斯泵压力即抽放系统总阻力为：H泵=44913.6Pa

　　（2）瓦斯泵压力计算

　　根据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》，经计算，瓦斯泵压力即抽放系统总阻力为：H泵=33381.6Pa

　　（3）瓦斯泵流量计算

　　根据《矿井抽放瓦斯工程设计规范》标准状态流量为：

　　Qk===114.24m3/min

　　式中：Qk—矿井瓦斯抽放流量，m3/min

　　ΣQc—抽放最大纯瓦斯量之和，

　　X—瓦斯泵入口处瓦斯浓度；

　　K—抽放备用系数，K=1.2；

　　η—瓦斯泵的机械效率

　　标准状态下的抽放泵流量换算成工况状态下流量为196.2m3/min，在59kPa条件下，抽放泵实际流量为209.84 m3/min。

　　3.2 瓦斯泵选型

　　根据抽放泵的选型原则和前面计算的工作面本煤层高负压瓦斯泵所需抽放流量（Q泵=357.8m3/min）、泵吸入绝对压力（H泵=48kPa）；选择两台2BEC72型水环真空泵，一台工作，一台备用担负矿井高负压抽放系统抽放任务。其主要技术性能：吸气量 ①Q=848.6m3/min；②泵转速270r/min；③防爆电机轴功率630kW。

　　邻近层与采空区低压瓦斯泵所需抽放流量（Q泵=196.2m3/min）、泵吸入绝对压力（H泵=59kPa），高负压瓦斯泵选择两台2BEC52型水环真空泵，一台工作，一台备用担负矿井低负压抽放系统抽放任务。其主要技术性能：①吸气量 Q=189m3/min；②泵转速340r/min；③防爆电机轴功率 200kW。

　　3.3 管路选型计算

　　本煤层高负压抽放管路经计算，设计主管和分管直径取φ530mm、支管直径取φ400mm；邻近层与采空区低压抽放管路经计算，设计主管和分管直径取φ530mm、支管直径取φ400mm；抽放管路系统布置见图1。4 结论

　　（1）矿井未安装瓦斯抽放系统前，矿井总回风巷瓦斯浓度在1.04%以上，回风顺槽的瓦斯浓度在2.36%以上，超过了《煤矿安全规程》的相关规定；安装瓦斯抽放系统后，矿井总回风巷瓦斯浓度在0.62%以下，回风顺槽的瓦斯浓度在0.83%以下，能够实现安全开采的目的。

　　（2）矿井瓦斯抽放率为40.4%，符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定矿井抽采率≥40%的要求。回采工作面抽放率为52.2%，符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定回采工作面抽采率≥50%的要求，抽放效果明显，瓦斯浓度控制在安全范围内。

 

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