5.2 抽采管路
5.2.1 井下瓦斯抽采管路敷设应符合下列规定:
1 主干管应根据矿井开拓部署、巷道布置、抽采地点分布、瓦斯利用要求以及采区接替等因素确定敷设路径;
2 主管宜从专用管道井或回风井出地表,井下主、干管宜敷设在回风巷内;
3 主干管宜敷设在车辆不经常通过的巷道中,若必须敷设在辅助运输巷道内时,应采取必要的安全防护措施;
4 管路敷设应便于管路运输、安装、维修和日常检查。
5.2.2 抽采管路管径应根据主管、干管、支管中不同的瓦斯流量,按下式分别计算:
式中:d——管路内径(m);
QL——标准状态下管路内混合瓦斯流量(m3/min);按各类管路使用年限或服务区域内的最大值,再考虑1.2~1.8的富裕系数确定;
V——经济流速(m/s),可取5m/s~12m/s。
5.2.3 管壁厚度计算应符合下列规定:
1 当采用负压抽采时,应采用刚性管材。
2 当采用正压输送时,管材壁厚应符合下列规定:
1) 采用聚乙烯类管材时,壁厚应按公称压力选择。
2) 采用金属管材时,壁厚可按下式计算:
式中:δ——管路壁厚(mm);
Pd——管路最大工作压力(MPa);
d——管路内径(mm);
[σ]——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。
5.2.4 抽采管路管材宜选用金属管材。若选用非金属管材,必须具有煤矿许用合格证、煤安标志(MA)和由质检部门出具的抗静电、抗冲击、耐腐蚀、阻燃等鉴定资料。
5.2.5 管路摩擦阻力应根据管路管径、流量分段计算,各段管路摩擦阻力可按下列公式计算:
式中:H——摩擦阻力(Pa);
△——管路内壁的当量绝对粗糙度(mm),钢管可取0.10mm~0.15mm,聚乙烯管材可取0.17mm~0.20mm,铸铁管可取0.36mm~0.45mm;
ν0——标准状态下的混合瓦斯运动黏度(m2/s),可依据管路中瓦斯浓度采用加权平均法计算,标准状态下空气运动黏度为1.5×10-5m2/s,标准状态下纯瓦斯运动黏度为1.87×10-5m2/s;
Q0——标准状态下的混合瓦斯流量(m3/h);
L——管路长度(m);
ρ——管道内混合瓦斯密度(kg/m3),可依据管路中瓦斯浓度采用加权平均法计算,标准状态下空气密度为1.293kg/m3,标准状态下纯瓦斯密度为0.715kg/m3;
P0——标准大气压力(101.325kPa);
P——管道内气体绝对压力(Pa);
T——管路中的气体温度为t时绝对温度(K);
T0——标准状态下绝对温度(K)。
5.2.6 管路局部阻力可取摩擦阻力的10%~20%。
5.2.7 井下瓦斯抽采管路布置及敷设应符合下列规定:
1 抽采管路应具有良好的气密性、足够的机械强度,并应采取防腐蚀、防漏气、防砸坏、防静电等措施,通往井下的金属管路应采取防雷接地措施;
2 在沿巷道底板敷设管路时,应采用高度0.3m以上的支撑墩,并应保证每节管子下面有两个支撑墩;
3 在倾斜巷道中敷设管路时,应采取防滑措施;
4 管路应平直敷设,并应避免急转弯或折返,减少弯头数目;管路应保持一定的坡度,其坡度应根据巷道的坡度确定,并不宜小于1‰;
5 当管路敷设在辅助运输巷内时,应将管路牢固地悬挂或架在支架上,并应保证运输设备正常通过;在人行道侧,管路架设高度不应小于1.8m,管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m;
6 井下敷设管路应采用法兰盘或快速接头连接;
7 管路安装后应按规定进行气密性检验,并应符合有关规范要求;
8 当采用专用管道井敷设管路时,专用管道井的直径应大于管道外形尺寸200mm;
9 抽采管路不应与电缆敷设在巷道的同一侧;
10 抽采管路与其他管道敷设在同一巷道内时,应采用不同颜色或标志进行区分。
5.2.8 地面管道布置及敷设应符合下列规定:
1 应采用架空或直埋方式;
2 应避免布置在车辆通行频繁的主干道旁;
3 主、干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合;
4 管道与地上、下建(构)筑物及设施的间距,应符合现行国家标准《工业企业总平面设计规范》GB 50187的有关规定;
5 管道不得从地下穿过房屋或其他建(构)筑物,也不宜穿过其他管网,当必须穿过其他管网时,应按有关规定采取措施。
5.2.9 抽采管路附属装置及设施应符合下列规定:
1 主管、干管、支管、钻场连接处应装设瓦斯计量装置;
2 钻场、管道垂直拐弯、低洼、温度突变处应设置放水器,间距取500m~800m,最大不超过1000m;
3 在管路的适当部位应设置除渣装置;
4 管路分岔处应设置控制阀门,并宜选择自动手动两用阀,规格应与安装地点的管径相匹配;
5 地面主管直埋时,阀门应设置在观察井内;观察井应位于地表以下,并应采用不燃性材料砌成,且不应透水;
6 抽采钻孔连接管宜设抽采负压和瓦斯浓度检测孔,并宜安设控制阀门。