1、中铝恒泰合煤业有限公司勺米老地沟煤矿矿井抽放管路选型说明编制：通防科2013年 1月勺米老地沟煤矿抽采管路选型说明一、高负压抽放管路系统及抽放设备选型1）管路的选择 瓦斯抽放主管A、主管径=0.337m10%37.514.01457.0VkQd式中：K-计算高、低负压主管径时流量系数，按煤矿瓦斯抽采工程设计规范 （GB50471-2008）K 为 1.21.8，取K=1.5。 d瓦斯管内径，m；Q瓦斯管内流量，m/min；抽出瓦斯浓度按 30%计；V瓦斯管内流速，一般取 512m/s；取 10 m/s；选用 DN3008 型焊接钢管作为瓦斯抽放主管。B、主管路阻力计算a、摩擦阻力计算 PaQd
2、KLhf 3065).0715.(371.0864598.9 2250 式中：h f管路的摩擦阻力，Pa；L 主管路长度，m；管路最长时为 1450m；混合瓦斯对空气的相对密度；Q 管路的混合瓦斯流量，m/h；K0系数，经查表取 K0=0.71；d管路内径，cm 。d=350/10=35cm；(kg/m)86.0293.17.75.21 n式中： 1瓦斯密度，取 0.715kg/m；n1混合瓦斯中瓦斯浓度，30%； 2空气密度，取 1.293kg/m；n2混合瓦斯中空气浓度 70%。 b、局部阻力计算h1=306515%=460Pa，按摩擦阻力的 15%计算。c、主管路总阻力计算H 总 =30
3、65+460=3525pa 瓦斯抽放支管A、回采工作面a、支管径=0.261m10%342.6517.01457.0VkQd式中：K-计算高、低负压主管径时流量系数，按煤矿瓦斯抽采工程设计规范 （GB50471-2008）K 为 1.21.8，取K=1.5。 d瓦斯管内径，m；Q瓦斯管内流量，m/min；抽出瓦斯浓度按 30%计；V瓦斯管内流速，一般取 512m/s；取 10m/s；故选用 DN3008 型焊接钢管作为回采工作面瓦斯抽放支管。b、支管路阻力计算摩擦阻力计算=13025250 )603.42.1(307.869)(8.9 KQdLhf5Pa式中：h f管路的摩擦阻力，Pa；L管路
4、长度，m；管路最长时为 750m；混合瓦斯对空气的相对密度；Q管的混合瓦斯流量，m/h；K0系数，经查表取 K0=0.71；d管路内径，cm 。d=300/10=30cm；(kg/m)86.0293.17.75.21 n式中： 1瓦斯密度，取 0.715kg/m；n1混合瓦斯中瓦斯浓度； 2空气密度，取 1.293kg/m；n2混合瓦斯中空气浓度。 局部阻力计算h1=130515%=196Pa；按摩擦阻力的 15%计算。采面支管总阻力h 总 =1305+196=1501paB、掘进工作面a、支管径=0.213m10%328.4517.01457.0VkQd式中：K-计算高、低负压主管径时流量系
5、数，按煤矿瓦斯抽采工程设计规范 （GB50471-2008）K 为 1.21.8，取K=1.5。 d瓦斯管内径，m；Q瓦斯管内流量，m/min；抽出瓦斯浓度按 30%计，两个掘进面抽放；V瓦斯管内流速，一般取 512m/s；取 10m/s；考虑到掘进移交回采后，掘进抽放管作为回采抽放管，故选用 DN3008 型焊接钢管作为掘进工作面瓦斯抽放支管。b、支管路阻力计算摩擦阻力计算=379Pa25250 )603.284.1(307.8698.9 QdKLhf式中：h f管路的摩擦阻力，Pa；L管路长度，m；管路最长时为 750m；混合瓦斯对空气的相对密度；Q管内的混合瓦斯流量，m/h；K0系数，经
6、查表取 K0=0.71；d管路内径，cm 。d=300/10=30cm；kg/m821.0293.16.4075.21 n式中： 1瓦斯密度，取 0.715kg/m；n1混合瓦斯中瓦斯浓度； 2空气密度，取 1.293kg/m；n2混合瓦斯中空气浓度。 局部阻力计算h1=37915%=57Pa，按摩擦阻力的 15%计算。掘进面支管总阻力h 总 =379+57=436Pa 管路总阻力回采与掘进取其中较大的一个，取采面阻力值进行计算，h 总阻力 =h 主总 + h 支 =3525+1501 =5026pa2）瓦斯泵的选择 瓦斯泵压力计算 khHzif )(0式中：H f瓦斯泵压力，P a；Hi井下
7、负压管路系统全部阻力损失，KPa；H0钻孔孔口压力，Pa；高负压取 15KPa；K备用系数，K=1.2；hoz用户在瓦斯管出口所必须造成的正压，KPa；用户在瓦斯出口处必须的正压，按煤矿瓦斯抽采工程设计规范 （GB50471-2008）中的要求进行选型计算。泵出口正压一般取值为 3.55kPa。取 4KPa；=（5.026+15+4）1.2 =28.8KPakhHzif )(0 瓦斯泵流量计算=43.7m/min2.19803.7kXQ不式中：Q瓦斯泵额定流量，m/min；Q c在抽放期间内抽出的最大纯瓦斯量之和，m/min；X瓦斯泵入口处瓦斯浓度，0.4；瓦斯泵的机械效率，直连传动取 =0.
8、98；K抽放备用系数，一般取 K=1.2 。 真空度计算 %103.cH式中：Hc矿井抽放负压，Kpa；H C=（5.026+15）1.2=24.03KPa 8.2310.24 瓦斯泵工况点流量及压力流量： m/min；0TPQ工 0.529368.17.43式中：Q 工 瓦斯泵工况点流量，m/min；P0标准大气压；101.3kPa； P瓦斯泵管内绝对气压，P= 86kPa；瓦斯泵房标高为+1469.8m，查表得 86kPa；T0标准状态下的温度，273+20=293K；T瓦斯泵管内气体温度，T=273+23=296K；压力：P=当地气压-Hf=86-28.8=57.2kPa； 抽放泵选型根
9、据计算的瓦斯泵的 Hp 和 Qp，选用 2BEC-40 型水环真空泵 2 台（采用） ，一台工作，一台备用） ，担负该矿的高负压瓦斯抽放，最大抽气量 58m/min，压力 40KPa，最低吸入绝压1.6KPa，真空泵配套电机 YB280S-4,功率为 75kW，转速300r/min。高负压抽放选用 DN3008 型焊接钢管作为抽放主管；选用 DN3008 型焊接钢管为抽放支管。1、 低负压抽放管路系统及抽放设备选型1）管路的选择 瓦斯抽放管A、管径=0.397m10%58.745.01457.0VkQd式中：d瓦斯管内径，m；Q瓦斯管内流量，m/min；抽出瓦斯浓度按 15%计；V瓦斯管内流速
10、，一般取 512m/s；取 10m/s；选用 DN3008 型焊接钢管作为低负压瓦斯抽放管。B、管路阻力计算a、摩擦阻力计算=4243Pa25250 )6015.87.(4071.93898.9 QdKLhf式中：h f某段管路的摩擦阻力，Pa；L管路长度，m；管路最长时为 1900m；混合瓦斯对空气的相对密度；Q某段管的混合瓦斯流量，m/h；K0系数，经查表取 K0=0.71； d管路内径，cm 。d=400/10=40cm；kg/m93.0293.185.57.21 n式中： 1瓦斯密度，取 0.715kg/m；n1混合瓦斯中瓦斯浓度，15%； 2空气密度，取 1.293kg/m；n2混合
11、瓦斯中空气浓度，85%。 b、局部阻力计算h1=424315%=636Pa，按摩擦阻力的 15%计算。c、总阻力计算，H 总 =4243+636=4879pa2）瓦斯泵的选择 瓦斯泵压力计算=（4.879+5+4）1.2=16.65KPakhHzif )(0式中：H f瓦斯泵压力，P a；Hi井下负压管路系统全部阻力损失，KPa；H0钻孔孔口压力，Pa；取 5KPa；K备用系数，K=1.2；hoz用户在瓦斯管出口所必须造成的正压，按（GB50471-2008）中的要求进行选型计算。泵出口正压一般取值为 3.55kPa。取 4KPa； 瓦斯泵流量计算=63.7m/min2.19805.7kXQ不
12、式中：Q瓦斯泵额定流量，m/min；Q c在抽放期间内抽出的最大纯瓦斯量之和，m/min；X瓦斯泵入口处瓦斯浓度， 0.15；瓦斯泵的机械效率，直连传动取 =0.98；K抽放备用系数，一般取 K=1.2 。 真空度计算 %103.cH式中：Hc矿井抽放负压，Kpa；H C=（4.879+5）1.2=11.9Pa 7.103.19 瓦斯泵工况点流量及压力流量： ,m/min；0TPQ工 8.7529368.17.63式中：Q 工 瓦斯泵工况点流量，m/min；P0标准大气压；101.3kPa； P瓦斯泵管内绝对气压，P= 86 kPa；瓦斯泵房标高为+1469.8m，查表得 86kPa；T0标准
13、状态下的温度，273+20=293K；T瓦斯泵管内气体温度，T=273+23=296K；压力：P=当地气压-Hf=86-16.65=69.35 kPa； 瓦斯泵的选择根据计算的瓦斯泵的 Hp 和 Qp，选用 2BEC-42 型水环真空泵 2 台(采用)，一台工作，一台备用） ，担负该矿的低负压瓦斯抽放，最大抽气量 112.5m/min，压力 40KPa，最低吸入绝压1.6KPa，真空泵配套电机 YB315M1-4,功率为 132kW，转速372r/min。低负压抽放选用 DN3008 型焊接钢管作为抽放主管。根据高负压抽放泵冷却水消耗量为 5.5m3/h，低负压抽放泵冷却水量为 7.5m3/h，合计冷却水消耗量为 13m3/h，选择IS65-50-125 型清水泵 2 台。流量 25m3/h，扬程 20m，防爆电机功率 3KW。
