(2)抽放管道阻力計算。抽放管道阻力計算公式如下:

　　H=9.81×LrQ2/KD5(2)式中　H———沿程阻力,Pa;L———管路長度,取L=2050m;r———混合氣體對空氣密度比,取r=0.955;Q———管道內氣體流量,m3/h;D———瓦斯管內徑,cm;K———管徑系數,K=0.71。將數據代入式(2)得:H=10123Pa。局部阻力按沿程阻力的15%計算,則總的阻力為:H總=10123×1.15=11641Pa。

　　(3)泵的選型。泵的流量:Q=(Q混/η)×K(3)式中　Q混———混合氣體的流量,m3/min;η———泵的機械效率,η=0.8;K———備用系數,K=1.2。將數據代入式(3)得:Q=29.10m3/min。泵所需的壓力:H=(H總+H)×K(4)式中　H———抽放口負壓,取H=5000Pa;K———備用系數,K=1.2。所以H=(11641+5000)×1.2=19.97kPa。

　　根據上面的計算結果,綜合考慮礦上治理瓦斯長遠的需要,最后選用了ZWY85/110型水環真空泵,抽氣范圍為6~85m3/min。泵站技術參數如表1。

　　表1　ZWY85/110型移動式瓦斯抽放泵站技術參數表

　　型號耗水量/L?min-1最大抽氣量/m3?min-1極限真空度/kPa外型尺寸/m×m×m

　　ZWY85/11011085-81.03.75×1.4×1.95

　　2.3　瓦斯抽放系統

　　瓦斯抽放泵站設在南二采區的+200m車場,與安裝在回風順槽主管路、采空區埋管形成井下移動式抽放系統,抽出的瓦斯經排氣管排到南二采區回風巷。采空區2個埋管間距為40m,即當工作面推進40m時,要打開距工作面最近的抽放口。

　　3　抽放效果分析

　　抽放泵抽放負壓-48~-52kPa,流量43.38~53.13m3/min,最大抽放瓦斯濃度為33.63%,平均抽放瓦斯濃度13.05%,如圖2所示,平均瓦斯抽放量為5.66m3/min。

　　自2006年2月15日開始進行埋管抽放,該工作面瓦斯平均濃度為0.17%,最大值為0.4%,回風

　　采空區瓦斯抽放濃度與時間的關系曲線巷瓦斯平均濃度0.1%,最大值為0.37%,平均瓦斯涌出量為0.54m3/min,最高瓦斯涌出量為2.0m3/min。抽放后,為稀釋采煤工作面上隅角瓦斯安設的2臺2.2kW局部通風機停運,上隅角瓦斯平均濃度為0.4%,最高為0.6%。工作面、回風巷及上隅角沒有出現過瓦斯超限現象,徹底解決了綜采工作面、回風巷及上隅角瓦斯超限問題,保證了綜采工作面安全正常生產。

　　4　結　論

　　(1)采用移動式瓦斯抽放系統對綜采工作面采空區進行瓦斯抽放,徹底解決了綜采工作面、回風巷及上隅角瓦斯超限問題,保證了綜采工作面安全正常生產,為礦井高產高效提供可靠的安全保障,同時也為六家煤礦下一步裝備綜放開采的瓦斯治理提供了寶貴的經驗。今后,在瓦斯抽放工藝上,還將針對不同的煤層、不同的工作面采取相應的技術手段,同時對鉆孔抽放作進一步嘗試,從而使瓦斯抽放技術在我礦的應用日臻完善。

　　(2)所選用的ZWY85/110型水環真空泵,最大抽氣量85m3/min,是目前國內最大的移動抽放泵。通過試驗應用,發現該裝備具有功能全、體積小、成本低、效率高、安裝方便等特點。且可根據現場的實際情況,設計不同的抽放工藝,合理地布置抽放泵,從經濟、實用、管理等多方面考慮,可達到最佳抽放效果。具體特點還體現在以下幾個方面:①適用于采空區抽放、隅角抽放、鄰近層及本煤層抽放;②適于礦井的高效率水環式真空泵提高了瓦斯抽放效率;③配備了氣體流量檢測裝置,對流量可進行實時檢測;④環境瓦斯檢測超限報警斷電裝置保證泵站安全工作;⑤管路過濾除渣裝置,確保泵體不受損壞;⑥衡水位汽水分離器保證汽水充分分離;⑦斷水保護裝置確保設備穩定運行;⑧在泵和電機的匹配上采用優化設計,在相同抽放量情況下,可節能30%,單臺設備年節約電費數十萬元(ZWY85/110型泵站);⑨特殊的結構設計可避免因水環泵的卡死而燒毀電機。