1總 則
1.0.1為了進(jìn)一步貫徹執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》,保證工程安全,提高設(shè)計質(zhì)量,特制訂本規(guī)范。
1.0.2本規(guī)范適用于新建、改(擴(kuò))建及生產(chǎn)礦井的抽放瓦斯工程設(shè)計。
1.0.3抽放瓦斯工程設(shè)計,除應(yīng)遵守本規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。
2一般規(guī)定
2.0.1抽放瓦斯工程設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)安全第一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理原則,從我國國情出發(fā);因地制宜地采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料。
2.0.2新建礦井抽放瓦斯工程設(shè)計應(yīng)以批準(zhǔn)的精查地質(zhì)報告為依據(jù),并參照鄰近或條件類似生產(chǎn)礦井的瓦斯資料;改(擴(kuò))建及生產(chǎn)礦井還應(yīng)以生產(chǎn)地質(zhì)情況和有關(guān)瓦斯資料為依據(jù)。
2.0.3礦井或采掘工作面瓦斯涌出量較大,采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時,應(yīng)抽放瓦斯。建立抽放瓦斯系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)行的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
2.0.4抽放瓦斯設(shè)計應(yīng)與礦井開采設(shè)計緊密結(jié)合,合理安排掘進(jìn)、抽放、回采三者間的超前與接替關(guān)系,保證有足夠的抽放時間,提高抽放效果。
2.0.5礦井抽放瓦斯站的建設(shè)方式,應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下,宜采用集中建站方式。當(dāng)有下列情況之一時,可采用分散建站方式:
a)分區(qū)開拓或分期建設(shè)的大型礦并,集中建站技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。
b)礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點(diǎn)分散。
c)一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。
2.D.6鉆機(jī)臺月效率,應(yīng)根據(jù)鄰近礦井或同類型生產(chǎn)礦井的平均先進(jìn)指標(biāo)確定,并應(yīng)符合現(xiàn)行的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。 。
2.0.7礦井抽放瓦斯工程設(shè)計,應(yīng)與礦井開采設(shè)計同步進(jìn)行。分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井,抽放瓦斯工程可一次設(shè)計,分期建設(shè)、分期投抽。
2.0.8抽放瓦斯工程設(shè)計應(yīng)進(jìn)行礦井瓦斯資源的利用評價。
3年抽放量及油放年限
3.0.1礦井瓦斯儲量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和??砂聪率接嬎悖?/P>
W=Wl十W2十W3 (3.0.1—1)
式中W- 礦井瓦斯銷量,Mm2;
Wl——可采煤層的瓦斯儲量,Mm3;
Wl=ZAliXu (3.0.1-2)
Ali- 礦井可采煤層i的地質(zhì)儲量,Mt
X1i—礦井可采煤層i的瓦斯含量,m3/t;
W2—受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲量,Mm3;
W2=ZA品2i (3.0.1-3)
A2i—受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲量,Mt;
X2i——受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量,m3/t;
W3-受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量,Mm3,實(shí)測或按下式汁算:
W3=K(W1十W2) (3.0.1-4)
K——圍巖瓦斯儲量系數(shù),一般取K=0.05-0.20。
3.0.2礦井設(shè)計年抽放瓦斯量或礦井設(shè)計年抽放瓦斯規(guī)模按設(shè)計的日抽放瓦斯量乘以礦井設(shè)計年工作日數(shù)計算。其計算式為:
式中Qa—礦井設(shè)計年抽放瓦斯量,Mm3/a;
Qd - 礦井設(shè)計日抽放瓦斯量,Mm3/d;
N—礦井設(shè)計年工作日數(shù),d。
3.0.3設(shè)計瓦斯抽放率,可根據(jù)煤層瓦斯抽放難易程度、瓦斯涌出情況、采用的抽放瓦斯方法等因素綜合確定;也可參照鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井的數(shù)值選取。抽放率指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行的礦井瓦斯站放管理規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
3.0.4礦井或水平的抽放年限應(yīng)與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應(yīng)。
4抽放方法
4.1一般規(guī)定
4.1.1選擇抽放瓦斯方法,應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。并應(yīng)符合下列要求:
a)盡可能利用開采巷道抽放瓦斯,必要時可設(shè)專用抽放瓦斯巷道。
b)適應(yīng)煤層的賦存條件及開采技術(shù)條件。
c)有利于提高瓦斯抽放率。
d)抽放效果好,抽放的瓦斯量和濃度盡可能滿足利用要求。
e)盡量采用綜合抽放。
f)抽放瓦斯工程系統(tǒng)簡單,有利于維護(hù)和安全生產(chǎn),建設(shè)投資省,抽放成本低。
4.1.2專用抽放瓦斯巷道的位置、數(shù)量應(yīng)能滿足選用的抽放方法的要求,達(dá)到良好的抽放效果。專用抽放瓦斯巷道的位置還應(yīng)符合下列要求:
a)保證有必要的抽放時間,有較大的抽放范圍。
b)采用礦井全壓通風(fēng),巷道風(fēng)速不得低于0.5m/s?! ?/P>
4.1.3對末卸壓的原始煤層,抽放瓦斯的難易程度可劃分為三類,見表4.1.3。
4.2抽放方法與布孔方式
4.2.1開采層抽放瓦斯方法可按下列要求選擇:
a)煤層透氣性較好,宜采用本層預(yù)抽方法,一般優(yōu)先考慮沿層布孔方式;當(dāng)突出危險性大時,可選擇穿層布孔方式。
b)透氣性較差,有一定傾角的分層開采煤層,宜采用邊采邊抽的卸壓油放方法。
c)單一低透氣性高瓦斯煤層,可選用密集網(wǎng)格鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動爆破、深孔控制卸壓爆破、物理化學(xué)等方法強(qiáng)化抽放。
d)煤巷掘進(jìn)瓦斯涌出量較大的煤層,可采用邊掘邊抽或光抽后掘的卸壓抽放方法。
4.2.2鄰近層抽放瓦斯方法可按下列要求選擇:
a)開采近距離煤層群,宜采用從工作面巷道向鄰近層打穿層鉆孔抽放瓦斯的方法。
b)層間距較大的傾斜、急傾斜煤層群,可采用從開采層頂(底)板巖石巷道打鉆孔抽放瓦斯的方法。
4.2.3埋藏淺、瓦斯含量高的厚煤層或煤層群,有條件時,可采用地面鉆孔抽放瓦斯的方法。
4.2.4采空區(qū)抽放瓦斯應(yīng)符合下列要求: ’
a)老采空區(qū)應(yīng)選用全封閉式抽放方法。
b)現(xiàn)采空區(qū)可根據(jù)煤層賦存條件和巷道布置情況,采用頂(底)板鉆孔法,有煤柱及無煤柱斜交鉆孔法,插管法等抽放方法,并應(yīng)采取措施,提高抽放濃度。
c)對有煤層自燃傾向的采空區(qū),必須采取預(yù)防煤層自燃的措施。
4.2.5對礦井瓦斯涌出來源多、分布范圍廣、煤層透氣性差、煤
層賦存條件復(fù)雜的礦井,應(yīng)采用多種抽放方法相結(jié)合的綜合抽放方法。
4.2.6 鉆場鉆孔布置應(yīng)符合以下要求:
a)鉆場的布置應(yīng)免受采動影響,避開地質(zhì)構(gòu)造帶.便于維護(hù),利于封孔,保證抽放效果。
b)盡量利用現(xiàn)有的開拓、準(zhǔn)備和回采巷道布置鉆場。
c)對開采層未卸壓抽放,除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外,應(yīng)盡量增大鉆孔的見煤長度。
d)鄰近層卸壓抽放,應(yīng)將鉆孔打在采煤工作面所形成的裂隙帶內(nèi),并避開冒落帶。
e)強(qiáng)化抽放布孔方式應(yīng)根據(jù)所采取的措施確定,除應(yīng)取得好的抽放效果外,還應(yīng)考慮施工方便。
f)采取邊采邊抽時,宜讓鉆孔方向與開采推進(jìn)方向相迎,避免采動首先破壞孔口或鉆場。
g)鉆孔方向應(yīng)盡可能正交或斜交煤層層理。
h)穿層鉆孔終孔位置,應(yīng)在穿過煤層頂(底)板0.5m處。
4.3封 孔
4.3.1、鉆孔封孔設(shè)計應(yīng)滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造價低的要求。
4.3.2封孔方法的選擇應(yīng)根據(jù)抽放方法及孔口所處煤(巖)層位、巖性、構(gòu)造等因素綜合確定,因地制宜地選用新方法、新工藝,并應(yīng)符合下列要求:
a)巖壁鉆孔;宜采用封孔器封孔。
b)煤壁鉆孔,宜采用充填材料進(jìn)行壓風(fēng)封孔。
4.3.3封孔材料應(yīng)根據(jù)具體條件優(yōu)先選用膨脹水泥、聚氨脂等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下,可選用水泥砂漿或其它封孔材料。
4.3.4封孔長度應(yīng)根據(jù)鉆孔孔口段煤(巖)性質(zhì)、裂隙發(fā)育程度及孔口負(fù)壓等因素確定,并應(yīng)符合下列要求:
a)孔口段圍巖條件好、構(gòu)造簡單、孔口負(fù)壓中等時,封孔長度可取3—5m。
b)孔口段圍巖裂隙較發(fā)育、或孔口負(fù)壓很高時,封孔長度可取5—8m。
c)對于在煤壁開孔的鉆孔,封孔長度可取8—10m。
4.3.5當(dāng)采用地面鉆孔抽放瓦斯時,抽放結(jié)束后應(yīng)全孔封孔。
5抽放管路系統(tǒng)及油放設(shè)備
5.0.1抽放管路系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)井下巷道的布置、抽放地點(diǎn)的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定,避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動,并應(yīng)符合下列要求:
a)抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短。
b)抽放管路系統(tǒng)宜沿回風(fēng)巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置;若設(shè)于主要運(yùn)輸巷內(nèi),在人行道側(cè)其架設(shè)高度不應(yīng)小于1.8m,并固定在巷道壁上,與巷道壁的距離應(yīng)滿足檢修要求;抽放瓦斯管件的外緣距巷道壁不宜小于0.1m。
c)當(dāng)油放設(shè)備或管路發(fā)生故障時,管路內(nèi)的瓦斯不得流入采掘工作面及機(jī)電硐室內(nèi)。
d)管道運(yùn)輸、安裝和維護(hù)方便。
5.0.2抽放瓦斯管路的管徑應(yīng)按最大流量分段計算,并與抽放設(shè)備能力相適應(yīng)。抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10%。
5.0.3當(dāng)采用專用鉆孔敷設(shè)抽放管路時,專用鉆孔直徑應(yīng)比管道外形尺寸大100mm;當(dāng)沿豎井敷設(shè)抽放管路時,應(yīng)將管道固定在罐道梁上或?qū)S霉芗苌稀?/P>
5.0.4抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力;摩擦阻力可用低負(fù)壓瓦斯管路阻力公式計算;局部阻力可用估算法計算,一般取摩擦阻力的10%一20%。礦井抽放系統(tǒng)的總阻力,必須按管網(wǎng)最大阻力計算。
5.0.5礦井抽放瓦斯設(shè)備的能力,應(yīng)滿足礦井抽放瓦斯期間或在抽放瓦斯設(shè)備服務(wù)年限內(nèi)所達(dá)到的開采范圍的最大抽放量和最大抽放負(fù)壓的要求,且應(yīng)有不小于15%的富裕能力。
5.0.6在一個抽放站內(nèi),抽放瓦斯泵及附屬設(shè)備只有—套工作時,應(yīng)備用一套;兩套或兩套以上工作時,其備用量可按工作數(shù)量的60%計。鉆機(jī)備用量按工作臺數(shù)的60%計。
5.0.7抽放管路應(yīng)具有良好的氣密性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度,并應(yīng)滿足防凍、防腐蝕的要求。
5.0.8地面管路布置還應(yīng)符合下列要求:
a)盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁;
b)不得將抽放管路和自來水管、暖氣管、下水道管動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設(shè)在同一條地溝內(nèi)。
c)主干管應(yīng)與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結(jié)合。
d)抽放管道與地上、下建(構(gòu))筑物及設(shè)施的間距,應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
e)瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建(構(gòu))筑物,一般情況下也不得穿過其它管網(wǎng),當(dāng)必須穿過其它管網(wǎng)時,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取措施。
5.0.9抽放管路應(yīng)按下列要求設(shè)置附屬裝置及設(shè)施:
a)主管、分管、支管及其與鉆場連接處應(yīng)裝設(shè)瓦斯計量裝置。
b)抽放鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當(dāng)距,離(間距一般為200m~300m,最大不超過500m)應(yīng)設(shè)置放水器。
c)在抽放管路的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置除渣裝置和測壓裝置。
d)抽放管路分岔處應(yīng)設(shè)置控制閥門,閥門規(guī)格應(yīng)與安裝地點(diǎn)的管徑相匹配。
e)地面主管上的閥門應(yīng)設(shè)置在地表下用不燃性材料砌成,不透水的觀察井內(nèi),其間距為500m一1000m。
5.0.10抽放管路應(yīng)保持一定的坡度,一般不小于1%。
5.0.11當(dāng)條件合適時,應(yīng)盡量選用塑料管、玻璃鋼管、快速接頭等新材料、新設(shè)備。
6抽放站
6.0.1抽放站位置應(yīng)符合下列要求: ’
a)設(shè)在不受洪澇威脅且工程地質(zhì)條件可靠地帶,應(yīng)避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等。
b)宜設(shè)在回風(fēng)井工業(yè)場地內(nèi),站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m。
c)站房及站房周圍20m范圍內(nèi)禁[L有明火。
d)站房應(yīng)建在靠近公路祁有水源的地方。
e)站房應(yīng)考慮進(jìn)出管敷設(shè)方便;有利瓦斯輸送,并盡可能留有擴(kuò)能的余地。
6.0.2抽放站建筑應(yīng)符合下列要求:
(1)站房建筑必須采用不燃性材料,耐火等級為二級。
b)站房周圍必須設(shè)堡柵欄或圍墻。
6.0.3站房附近管道應(yīng)設(shè)置放水器及防爆、防回火、防回水裝置,設(shè)置放空管及壓力、流量、濃度測量裝置,并應(yīng)設(shè)置采樣孔、閥門等附屬裝置。
6.0.4泵房內(nèi)電氣設(shè)備、照明和其它電氣、檢測儀表均應(yīng)采用礦用防爆型。
6.0.5抽放站應(yīng)有防雷電、防火災(zāi)、防洪澇、防凍等設(shè)施。
6.D.5抽放站應(yīng)有雙回供電線路。
6.0.7站房必須有直通礦并調(diào)度室的電話。
6.0.8抽放站應(yīng)有供水系統(tǒng)。站房設(shè)備冷卻水一般采用閉路循環(huán)。給水管路及水池容積均應(yīng)考慮消防水量。
污水應(yīng)設(shè)置地溝排放。
6.0.9抽放站采暖與通風(fēng)應(yīng)符合現(xiàn)行的《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。
6.0.10廢水、噪聲和對空排放瓦斯不得超過工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定指標(biāo),否則,應(yīng)有治理措施。
抽放站場地應(yīng)搞好綠化。
6.0.11抽放站建筑用地應(yīng)符合《煤炭工業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)》的有關(guān)規(guī)定。
7安全與監(jiān)控
7.0.1在傾斜巷道中,管路應(yīng)設(shè)防滑卡,其間距可根據(jù)巷道坡度確定,對28。以下的斜巷,間距一般取15m一20m。
7.0.2抽放管路應(yīng)采取防腐蝕、防漏氣、防砸壞、防帶電等措施。
7.0.3通往井下的抽放管路應(yīng)采取防雷措施。
7.0.4干式抽放瓦斯泵吸氣測管路系統(tǒng)必須裝設(shè)防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置。
7.0.5礦井抽放瓦斯系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)監(jiān)控設(shè)備,監(jiān)測抽放管道中的瓦斯?jié)舛?、流量、?fù)壓、溫度和一氧化碳等參數(shù),同時監(jiān)測水位和抽放站內(nèi)瓦斯泄漏等。當(dāng)出現(xiàn)瓦斯?jié)舛冗^低、瓦斯泄漏和一氧化碳超限等情況時,應(yīng)能報警相對抽放泵主電源斷電。
7.0.5抽放站內(nèi)應(yīng)配置專用檢測各項(xiàng)參數(shù)的儀器儀表?! ?/P>
附錄 本規(guī)范用詞說明
一、為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如廠:
1.表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的:
正面詞采用“必須”;
反面詞采用“嚴(yán)禁”。
2.表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:
正面詞采用“應(yīng)”;
反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。
3.表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的:
正面詞采用“宜”或“可”;
反面詞采用“不宜”。
二、條文指定應(yīng)按其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時,寫法為“應(yīng)按……執(zhí)行”或“應(yīng)符合……規(guī)定”?! ?BR> 附加說明
本規(guī)范主編單位和主要起草人名單
主編單位:煤炭工業(yè)部重慶設(shè)計研究院
主要起草人:陳先容 吳國基 盧溢洪 王學(xué)太 劉運(yùn)良