红岩煤矿瓦斯抽采达标评判细则 下载本文

?当采用正压输送时,管材壁厚应符合下列规定: 当采用聚乙烯类管材时,壁厚应按公称压力选择。 当采用金属管材时,壁厚可按下式计算:

δ?P?d 2?σ?式中 δ——管路壁厚(mm); P——管路最大工作压力(MPa); d——管路内径(mm);

[?]——容许压力(MPa),可取屈服极限强度的60%;缺少此值时,铸铁管可取20MPa,焊接钢管可取60MPa,无缝钢管可取80MPa。

管路管材应符合抗静电、耐腐蚀、阻燃、抗冲击、安装维护方便 等要求。

3、瓦斯抽采管路阻力计算

根据管径、流量的不同应分段计算阻力,每段管路摩擦阻力可用下式计算:

hf?9.81L?2Q 5K0d式中:hf——某段管路的摩擦阻力,Pa; L——管路长度,m;

Δ——混合瓦斯对空气的相对密度; Q——某段管路的混合瓦斯流量,m3/h; K0——系数,根据管径由表1查得;

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d——管路内径,cm。

式中混合瓦斯对空气的相对密度Δ按下式计算:

??ρ1?n1?ρ2?n2

ρ2 式中 ρ1——瓦斯密度,取0.715kg/m;

n1 ——混合瓦斯中瓦斯浓度; ρ2——空气密度,取1.293kg/m; n2 ——混合瓦斯中空气浓度。

表1 不同管径的系数K值

通称管径(㎜) K0值 通称管径(㎜) K0值 15 (1/2英寸) 0.46 40 (1/2英寸) 0.55 20 (3/4英寸) 0.47 80 (3/4英寸) 0.57 25 (1英寸) 0.48 100 (1英寸) 0.62 32 (5/4英寸) 0.49 125 (5/4英寸) 0.67 40 (3/2英寸) 0.5 150 (3/2英寸) 0.70 50 (2英寸) 0.52 150以上 (2英寸) 0.71 4、瓦斯抽采管路局部阻力计算 (1)基本公式法

v2?h1???

2 式中 h1——瓦斯管路的局部阻力,Pa; ξ——局部阻力系数,见表2; γ——混合瓦斯密度,kg/m3,见表3; v——瓦斯平均流速,m/s。

表2各种管径的局部阻力系数

管件 直角分支对管径相差一级弯头 直通90度闸阀 球阀 18

三通 ξ 0.30 三通 1.50 突然收缩 0.35 阀 弯头 0.50 9.00 1.10 2.00 0.30 表三不同瓦斯浓度时瓦斯与空气的混合气体密度

瓦斯浓度(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.293 1.28148 1.28148 1.27531 1.26995 1.26419 1.25843 1.25267 1.24691 1.24114 1.23538 1.22386 1.22386 1.21810 1.21233 1.20657 1.20081 1.19505 1.18929 1.18353 1.17776 1.16624 1.16624 1.16048 1.15472 1.14895 1.14319 1.13743 1.13167 1.12591 1.12015 1.10862 1.10862 1.10286 1.09710 1.09134 1.08558 1.07981 1.07405 1.06829 1.06253 1.05100 1.05100 1.04524 1.03948 1.03372 1.02796 1.02220 1.01643 1.01067 1.00491 0.99339 0.99339 0.98762 0.98186 0.97610 0.97034 0.96458 0.95882 0.95305 0.94729 0.93577 0.93577 0.93011 0.92424 0.91848 0.91272 0.90686 0.90120 0.89544 0.88967 0.87815 0.87815 0.87239 0.86663 0.86087 0.85510 0.84934 0.84358 0.87782 0.83206 0.82053 0.82053 0.81477 0.80901 0.80325 0.79749 0.79172 0.78596 0.78020 0.77444 0.76291 0.76291 0.75715 0.75139 0.74563 0.73987 0.73411 0.72834 0.72258 0.71682 (2)折算法

实际计算时,可把各种管件局部阻力折算成相当于一定管路长 度所产生的阻力,即阻力强度。

一支阀门相当于1/5d的阻力长度,m; 一支丁形件相当于1/10d的阻力长度,m; 一支滑阀相当于1/20d的阻力长度,m; 一支弯头相当于1/100d的阻力长度,m;

以上“d”单位为㎜,代入上式后再扩大1000倍即可。 (3)概算法

在实际工作中或初步设计时,也可用估算法计算局部阻力,一般取摩擦阻力得10%~20%。

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附录二 抽采瓦斯监控系统及机电管理要求

一、矿井井上、下抽采瓦斯管路系统应装设监测设备,监测内容应包 括抽采管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度。当出现瓦斯浓度过低、 负压波动较大时,监测设备应能报警。对有自燃发火煤层瓦斯抽采管 路和采空区瓦斯抽采管路,监测设备应能监测一氧化碳的浓度,当一 氧化碳浓度超限时,监测设备应能自动报警。

二、矿井瓦斯抽采泵站宜设臵自动监控系统,应实时监控抽采瓦斯浓 度、负压、流量、泵站设备运行状态参数、环境瓦斯浓度、循环供水、 供电、设备开停状态等,同时对泵站设备运行异常、环境瓦斯浓度超 限和供水系统发生故障时应报警和进行断电控制。抽采瓦斯监控系统 应并入矿井安全监测监控系统。

三、每7天必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行调校。 流量、温度、一氧化碳、压差、开停等传感器每30天调校一次。

四、瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设臵

1、瓦斯抽放泵上方内必须设臵甲烷传感器,报警浓度为≧0.5%。 2、井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外(距排放口30m)必须设臵甲烷传感器,报警浓度为≧1.0%;断电浓度≧1.0%;复电浓度<1.0%; 断电范围为瓦斯泵。

3、抽放泵输入管路中应设臵甲烷传感器。利用瓦斯时,应在输出管路中设臵甲烷传感器,报警浓度为≦30%;不利用瓦斯、采用干式抽 放瓦斯设备时,输出管路中也应设臵甲烷传感器,报警浓度为≦25%。

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