矿井瓦斯抽采简述

1、矿井瓦斯抽采简述第1页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采原则、方法和标准瓦斯抽采原则尽可能多的在瓦斯进入矿井风流以前将其抽采出来抽采瓦斯要有针对性要有正规设计、施工和科学管理第2页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采原则、方法和标准瓦斯抽采方法分类按瓦斯来源划分开采层瓦斯抽采采区大面积预抽边掘边抽、边采边抽人为卸压抽采邻近层瓦斯抽采 上邻近层抽采下邻近层抽采采空区瓦斯抽采 全封闭式抽采半封闭式抽采围岩瓦斯抽采 围岩裂隙溶洞抽采第3页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采原则、方法和标准瓦斯抽采方法分类按地应力分卸压抽

2、采未卸压抽采按采掘关系分采掘前预抽边采边抽、边掘边抽采后抽采第4页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采原则、方法和标准建立瓦斯抽采系统的标准凡符合下列情况之一者，必须建立地面固定瓦斯抽采系统或井下临时抽采瓦斯系统(煤矿安全规程第145条)1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。第5页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采原则、方法和标准建立瓦斯抽采系统的标准矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于40m3/min；年产量1.01.5Mt的矿井，大于30m3/

3、min；年产量0.61.0Mt的矿井，大于25m3/min年产量0.40.6Mt的矿井，大于20m3/min年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。（突出矿井必须建立满足防突工作要求的地面永久瓦斯抽采系统。）第6页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采原则、方法和标准建立瓦斯抽采系统的标准凡符合下列情况之一时，应建立地面固定瓦斯抽采系统（煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）3.2.1条）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的矿井。瓦斯抽采系统设计抽采量大于或等于2m3/min的矿井。井下临时抽采系统局部地区(采区或工作面

4、)瓦斯涌出量大低瓦斯矿井的高瓦斯区第7页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六矿井瓦斯抽采方法1、穿层钻孔抽采 通过煤层顶板或底板开掘巷道(也可是相邻煤层巷道)向被抽采煤层打钻孔进行瓦斯抽采，以降低被抽采煤层在采掘过程中瓦斯涌出量和突出危险性，或者是减少邻近层涌向开采层的瓦斯，这种抽采方式叫穿层钻孔抽采。 适用条件：有突出危险的单一中厚煤层或煤层群，或者是采用通风方法不能把煤层涌出的瓦斯降低到煤矿安全规程规定的安全范围时；煤层透气性好，透气性系数大于0.023m2/MPa2.d；预抽时间大于1年，以便于瓦斯的抽采与利用。第8页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期

5、六底板穿层钻孔布置剖面示意图 、底板穿层钻孔抽采第9页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六第10页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六底板穿层网格布置平面图第11页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六底板穿层瓦斯抽采钻孔布置剖面图第12页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六顶板穿层钻孔布置剖面示意图 顶板穿层钻孔抽采第13页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六图 上邻近层抽采钻孔布孔方式 、邻近层穿层钻孔抽采第14页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六抽采上邻近层钻孔的角度计算公式可采用

6、下式式中 煤层倾角，度； 钻孔与水平线的夹角，度；h开采层距邻近层的垂距，m；b中间巷道隔离煤柱的宽度，m；a为采煤工作面内部已采区一侧阻碍顶板邻近层卸压的宽度，m。第15页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六图 下邻近层抽采钻孔布孔方式 第16页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六抽采上、下部被保护层瓦斯图 第17页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六第18页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六、石门揭煤前穿层钻孔抽采煤体瓦斯底板石门抽采钻孔布置示意图第19页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六 穿层钻

7、孔预抽石门（含立井、斜井等） 揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施示意图第20页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六 煤巷掘进工作面顺层预抽 2、顺层钻孔抽采 掘进工作面顺层预抽第21页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六第22页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六 采煤工作面顺层钻孔抽采 采煤工作面顺层倾向抽采钻孔布置图 第23页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六采煤工作面顺层倾向抽采钻孔布置图 第24页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六正交顺层抽采钻孔布置示意图 第25页，共54页，2022年，5月20日

8、，1点13分，星期六顺层交叉抽采钻孔布置示意图 第26页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六3、穿层和顺层钻孔相结合的瓦斯抽采第27页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六4、采空区抽采 采空区开区埋管抽采 第28页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六高位顶板钻孔抽采 第29页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六高位顶板钻孔抽采布置图 第30页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六 老采空区闭区抽采 采空区闭区抽采示意图第31页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六密闭墙插管抽采布置图 第32

9、页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采打钻装备打钻装备ZYG-150型液压钻机第33页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六ZYG-150型液压钻机主要技术指标 结构型式钻进深度（m）输出扭矩（Nm）输出转速（r/min）额定油压（MPa）推力（kN）框架结构1506209510.530拉力（kN）电机型号电机功率（kW）主机外形尺寸（mm）泵站外形尺寸（mm）整机质量（kg）22YB160L415210738035514007006951200开孔直径：87mm、115mm；终孔直径：65、75mm；钻杆规格：42mm、50mm；锚固力：10kN 工

10、作介质：上稠40#液压油 油箱容积：90L第34页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六ZY-50型全液压钻机ZY-200型液压钻机第35页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六顺层长钻孔预抽打钻装备ZSM-250型顺层强力钻机第36页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六钻孔深度：250m 开孔直径：95、115mm终孔直径：90mm 钻杆直径：63mm钻孔倾角：050输出转速：100、60r/min输出扭矩：1.5、2.4kNm最大给进力：78kN最大起拔力：58kN正常推进速度：01.5m/min给进行程：720mmZSM-250型顺层强力

11、钻机主要技术参数第37页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六顺层长钻孔预抽打钻装备ZY-300型全液压钻机 第38页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六ZY-300型全液压钻机主要技术参数 钻孔深度：300m开孔直径：95、115、150mm终孔直径：95mm钻杆直径：63mm钻孔倾角：090输出转速：95、210r/min输出扭矩：2.3、1kN.m最大给进力：110kN最大起拔力：80kN正常推进速度：01.5m/min给进行程：850mm主机外形尺寸：(2.10.81.3)m主机重量：约2000kg(不包含钻杆)第39页，共54页，2022年，5月20

12、日，1点13分，星期六六、瓦斯抽采附属装置三防装置抽采系统可能出现的意外：瓦斯管路漏气突然停泵或因机械故障使抽采失常，有可能形成回流或带进火源放空管排出的瓦斯受雷击起火抽采管路上积存静电或井下杂散电流引燃瓦斯机械碰撞管路或电缆漏电产生火花第40页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采附属装置三防装置水封式装置第41页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采附属装置三防装置铜网式装置第42页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采附属装置放水器自动放水器CWG-FY型负压自动放水器结构图1-大气阀；2-负压平衡管；3-磁铁；4-

13、托盘；5-浮漂；6-外筒；7-放水阀保护罩；8-放水阀；9-进水阀；10-中心导向杆；11-侧导向杆；12-导向座第43页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采附属装置放水器简易人工放水器 人工负压放水器1 钢管； 2 闸阀 DN15； 3 榫子头； 4 闸阀DN25；5 钢管DN15。 人工正压放水器1 钢管； 2 闸阀 DN25； 3 榫子头； 4 钢板。第44页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采检测装置抽采瓦斯浓度检测低负压时，直接用高浓度光学瓦斯检定器测定高负压时，用高负压抽气筒或CO检知管抽气筒取气，直接送入高浓度光学检定器测定第4

14、5页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采检测装置抽采瓦斯流量测定皮托管法第46页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采检测装置抽采瓦斯流量测定孔板法第47页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采检测装置抽采瓦斯流量测定V型锥流量计测定 第48页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采检测装置抽采瓦斯压力测定测量仪表真空压力表真空表U型汞柱计或水柱计低压传感器第49页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六瓦斯抽采管理及主要安全技术措施组织管理强化技术管理和现场管理坚持从设计源头抓起，把

15、瓦斯抽采工作安排到矿井安全生产的各个环节中，在矿井设计、井巷开拓、采区和采面布置等各个方面，都必须为瓦斯抽采创造良好条件加大瓦斯抽采力度，做到瓦斯抽采量最大化。瓦斯含量高于8m3/t的，必须抽到8m3/t以下，采掘面回风瓦斯浓度可按0.8%断电管理，用抽采的效果提高安全等级，实现超前预警。第50页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六组织管理建立抽采瓦斯的专门机构，配备专业施工队伍，负责瓦斯抽采工程的施工和日常管理工作。所有人员必须经过培训合格后才能上岗。瓦斯泵房的设备和管路系统除日常检查外，应建立定期检查维修制度。在各抽采区主管和分支管路上安设有瓦斯流量、浓度、负压等检测装置

16、，同时还配备专人定期进行巡回检测，以便掌握不同地点的抽采状况。此外，还配有专人进行放水和管路维护，处理管路积水和漏气，以保证管路畅通无阻。对抽采方法及其有关参数，需在抽采实践中进一步考察和验证，以便确定合理的综合抽采方法。达到合理布置钻孔，提高抽采效果。抽采泵站的司机及值班人员必须经过专门培训，使其熟悉瓦斯抽采的有关规定，掌握各种安全、监控仪表和设备的用途及其操作程序。瓦斯抽采管理及主要安全技术措施第51页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六主要安全措施在井下打钻地点，安设有瓦斯遥测断电仪，一旦瓦斯超限，自动切断钻机电源，并发出报警。打钻人员应及时撤离施工地点。在打钻过程中，

17、如遇钻孔瓦斯压力和涌出量较大时，应加强通风并采取防止瓦斯喷出的措施，以保证施工人员的安全。长钻孔钻机的操作人员必须经过专门培训后方可上机操作，并须严格遵循钻机的操作规程和安全注意事项。操作人员不能靠近旋转部件和滑动部件站立；不能把手放在卡盘和钻杆夹持器之间；不能穿太松的衣服和使用手动工具；在马达和水泵周围须安设保护装置；操作者应严密注视着钻杆的位置和它的运动，防止钻杆被卡住；助手不要正对着站在钻杆的后面。瓦斯抽采管理及主要安全技术措施第52页，共54页，2022年，5月20日，1点13分，星期六主要安全措施瓦斯抽采钻孔在施工完毕后，应及时严密封孔并接入抽采，防止巷道瓦斯超限和发生瓦斯事故。在有自然发火危险煤层的采空区抽采瓦斯时，必须经常检测CO浓度和气体温度等有关参数的变化，发现有自然发火征兆时，要采取措施。要逐步采用自动监控装置(KHY3型矿井火灾“束管”监测系统)，以保证抽采工作的安全地面管路埋于地下，应采取防冻和防腐措施，瓦斯