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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