序 周世宁 1
第一章 煤层瓦斯储存及其流动 1
第一节 煤层瓦斯的生成 1
一、生物化学成气时期的生成 1
二、煤化变质作用成气时期的生成 1
前言 2
第二节 煤层瓦斯的赋存状态 3
一、煤层瓦斯含量及其计算 3
二、影响煤层瓦斯含量的主要因素 6
第三节 瓦斯在煤层和围岩中的运移及流动 12
一、瓦斯在煤层中的流动 13
二、瓦斯在煤层中的流动状态 17
三、瓦斯在邻近煤层和围岩中的流动 19
一、国内外瓦斯抽放发展及现状 20
第一节 概述 20
第二章 煤层瓦斯抽放技术及方法 20
二、抽放瓦斯的原则及方法 23
三、抽放方法选择依据 24
第二节 本煤层瓦斯抽放 26
一、本煤层瓦斯流动及涌出特征 26
二、本煤层瓦斯抽放方法 28
第三节 邻近层瓦斯抽放 40
一、邻近层瓦斯流动及涌出特征 40
二、邻近层瓦斯抽放方法 41
三、邻近层的选择原则及抽放参数确定 45
第四节 采空区瓦斯抽放 49
一、采空区瓦斯来源及涌出特征 49
二、采空区瓦斯抽放方法 50
三、影响采空区瓦斯抽放的主要参数及分析 52
一、改进钻孔抽放工艺参数 54
第五节 提高瓦斯抽放率的技术途径 54
二、提高煤层透气性 56
第三章 瓦斯抽放参数的测定及计算 57
第一节 煤层瓦斯压力测定 57
一、煤层瓦斯压力测定的基本方法 57
二、胶圈(胶囊)-密封液瓦斯压力测定技术 65
第二节 煤层瓦斯含量测定 67
一、间接测定方法 67
二、直接测定方法 68
第三节 瓦斯涌出量的测定和计算 70
一、统计预测法 70
二、分源计算法 74
第四节 煤层透气性的测定及计算 77
一、煤层透气性系数的测定方法 77
二、单向流量法测定煤层透气性系数 84
三、径向流量法测定煤层透气性系数 85
四、球向流量法测定煤层透气性系数 89
第五节 管路及钻孔瓦斯流量的测定及计算 91
一、测定方法 91
二、节流装置的基本原理和应用 92
三、孔板流量计测定法 99
四、文特利管流量计测定法 104
五、皮托管测定法 106
六、风速表测定法 110
七、热球式风速计测定法 110
八、钻孔瓦斯涌出量的其它测定方法 111
第六节 瓦斯抽放效率的测定及计算 115
一、瓦斯抽放率 115
二、瓦斯抽放有效性系数 116
三、抽放设计时对瓦斯抽放率的选取 116
一、瓦斯抽放的必要性和可行性 117
第一节 矿井瓦斯抽放设计 117
第四章 矿井瓦斯抽放设计及施工 117
二、抽放设计所需的基础资料及参数 119
三、矿井瓦斯抽放设计的原则及内容 121
第二节 瓦斯抽放管路及计算 122
一、瓦斯抽放管路系统 122
二、瓦斯抽放管径、管材的选择及计算 123
三、瓦斯抽放管路的敷设 127
四、瓦斯抽放管路的附属装置、检查和管理 127
第三节 抽放设备及其安全装置 132
一、矿井瓦斯抽放泵 132
二、瓦斯泵站及机房 139
三、瓦斯抽放管路防爆、防回火安全装置 141
四、瓦斯抽放管路系统控制设置 146
五、放空管与避雷器 148
一、平十矿戊9-10-21130采面瓦斯抽放设计 149
第四节 矿井瓦斯抽放设计范例 149
二、平十矿地面瓦斯抽放系统设计 155
第五节 瓦斯抽放钻孔及施工 163
一、钻孔施工的设备及工艺 163
二、钻孔施工中的常见故障的预防及处理 179
三、钻孔施工中的安全措施 179
四、钻孔(或巷道)的密封方法 181
五、钻孔与管路的连接 187
第五章 矿井瓦斯抽放管理 188
第一节 建立专业抽放瓦斯管理队伍 188
第二节 建立合理的管理制度 188
第三节 制订必要的安全措施及奖惩制度 189
一、安全措施 189
二、奖惩制度 189
附录 193
附表1 不同管径瓦斯流速与流量表 194
附表2 热轧无缝钢管规格 195
附表3 冷轧(冷拔)无缝钢管规格 196
附表4 低压流体输送用焊接、镀锌焊接钢管规格 199
附表5 电焊钢管规格 199
附表6 直缝卷焊钢管参考规格及质量 200
附表7 螺旋缝自动埋弧焊接钢管规格 201
附表8 在0°C和1标准大气压条件下不同直径的百米钢管空气阻力 202
附表9 阀门规格及参考价格 206
附表10 输气胶管规格 207
附表11 夹布吸水胶管、铠装埋线吸水胶管规格 208
附表12 罗茨鼓风机性能规格表 209
附表13 R-W系列湿式罗茨真空泵性能表 211
附表14 离心式鼓风机性能规格表 217
附表16 画转式鼓风机性能规格表 218
附表15 叶氏鼓风机性能规格表 218
附表17 水环式真空泵常见故障原因及处理方法 219
附表18 回转式鼓风机常见故障原因及处理方法 219
附表19 离心式鼓风机故障原因及处理方法 219
附表20 国产煤矿抽放瓦斯钻机型号及性能 221
附表21 欧洲共同体国家旋转与旋转冲击式钻机型号及性能 226
附表22 欧洲共同体国家冲击式钻机型号及性能 227
附表23 英国循环水泵型号及性能 227
附表24 英国FRA-160液压微型钻机技术性能 228
附表25 日本P系列钻机型号及性能 229
附表26 原苏联煤矿钻机型号及性能 230
附表27 原苏联清洗钻孔水泵型号及性能 230
附表28 钻孔施工常见故障的预防和处理 231
附录一 矿进瓦斯抽放管理规范 233
附录二 局部瓦斯抽放系统装备、管理标准及检评办法 237
参考文献 240