第7煤层采前抽采瓦斯方法

1矿井瓦斯防治手机：，固话：办公室：210，411E-mail：，主讲：王兆丰(研究员)王立国(博士)2第六章本煤层采前抽采瓦斯方法本章要求：1.掌握本煤层采前瓦斯抽采的防突机理2.了解本煤层采前瓦斯抽采的基本方法3内容提要一、井下本煤层采前抽采瓦斯防突机理二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法三、顺层钻孔抽采瓦斯方法四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径4为什么要进行井下本煤层采前瓦斯抽采？□国家相关法规、标准的要求

《防治煤与瓦斯突出规定》要求：突出煤层采前必须采取区域性防突措施，区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。对不具备保护层开采条件的突出煤层，需要采取预抽煤层瓦斯措施

《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求高瓦斯矿井、瓦斯突出矿井必须进行瓦斯抽采。并实现抽采达标□煤矿安全生产需要一、井下本煤层采前抽采瓦斯防突机理

5一、井下本煤层采前抽采瓦斯防突机理试验地点，22个钻孔，孔径75mm，孔间距8-14m6一、井下本煤层采前抽采瓦斯防突机理

实验区钻孔布置竣工示意图7一、井下本煤层采前抽采瓦斯防突机理（%），P(MPa)，（m2/（MPa2﹒d）），（‰）瓦斯抽采过程中各参数综合变化图8一、井下本煤层采前抽采瓦斯防突机理瓦斯抽采煤体强度增高煤体卸压释放弹性潜能释放瓦斯潜能增加突出阻力消除瓦斯突出危险性91.底板岩巷大面积穿层钻孔预抽

二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法底板岩巷大面积穿层钻孔采前抽采煤层瓦斯钻孔布置示意图1.1钻孔布置方法

101.2基本要求

基本要求1）钻孔控制范围:倾斜、急倾斜煤层巷道----上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他煤层----巷道轮廓线外至少各15m。2）巷道及钻场：底板岩石巷道一般布置在工作面底板15~25m，巷道断面一般不小于10.5m2（3m×3.5m）。3）钻孔及抽采参数：钻孔直径为90～120mm，钻孔间距（见岩为准）2～10m，穿透煤层进入顶（底）板0.5m；均匀布置；水泥砂浆封孔，封孔长度8m以上，抽采负压在25kPa以上，抽采时间以瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t为准。二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法11二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法1.3适用条件及优缺点

适用条件：突出危险特别严重的煤层具有突出危险的特厚煤层层间距近的突出危险煤层群煤层产状变化大，难以施工长钻孔优点：技术难度小安全程度高抽采效果可靠预抽不受掘进影响便于校检缺点：工程大，周期长，成本高钻孔利用率低特低透气性煤层需要采用强化增透措施122.底板岩巷穿层钻孔煤巷条带预抽二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法底板岩巷密集穿层钻孔条带预抽钻孔布置示意图2.1钻孔布置方法

132.2基本要求

基本要求1）钻孔控制范围:倾斜、急倾斜煤层巷道----上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他煤层----巷道轮廓线外至少各15m。2）巷道及钻场：底板岩石巷道一般布置在工作面底板15~25m，巷道断面一般不小于10.5m2（3m×3.5m）。3）钻孔及抽采参数：钻孔直径为90～120mm，钻孔间距（见岩为准）2～10m，穿透煤层进入顶（底）板0.5m；均匀布置；水泥砂浆封孔，封孔长度8m以上，抽采负压在25kPa以上，抽采时间以瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t为准。二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法14存在较小的卸压空白带二、穿层钻孔采前抽采瓦斯方法存在较大的卸压空白带如何消除卸压空白带?151.顺层钻孔采前抽采法三、顺层钻孔抽采瓦斯方法工作面倾向顺层钻孔布置示意图1.1钻孔布置方法

161.2基本要求

基本要求1）钻孔控制范围:工作面开采范围内的煤体2）钻孔及抽采参数：直径直径90～120mm，钻孔间距2～5m，且保障顺层钻孔在工作面中部有不少于10m的压茬长度。钻孔用聚氨酯封孔，封孔深度10m以上，封孔段长度不小于3m，抽采负压在13kPa以上，抽采时间以瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t为准。三、顺层钻孔抽采瓦斯方法171.3适用条件及优缺点

适用条件：单一突出煤层或煤层群中的保护层煤层产状变化小，能够施工长钻孔必须有一条煤巷完成区域消突并掘进形成工作面长度不能太长，钻机具有良好的定向功能优点：工程量小工期短钻孔长度利用率高瓦斯抽采量大缺点：钻孔定向难保证，易存在抽放薄弱带易出现打钻喷孔切眼附近煤体的预抽时间难以保证校检困难此问题怎么解决？三、顺层钻孔抽采瓦斯方法18解决办法：预抽钻孔非等间距布置三、顺层钻孔抽采瓦斯方法192.顺层钻孔递进掩护采前抽采法三、顺层钻孔抽采瓦斯方法顺层长钻孔递进掩护瓦斯抽采钻孔布置示意图2.1钻孔布置方法

202.2基本要求

基本要求1）钻孔控制范围:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。因此，顺层钻孔递进掩护采前抽采法中，钻孔长度要超过腰巷或机巷至少15m。2）钻孔及抽采参数：直径直径90～120mm，钻孔间距2～5m；钻孔用聚氨酯封孔，封孔深度10m以上，封孔段长度不小于3m，抽采负压在13kPa以上，抽采时间以瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t为准。三、顺层钻孔抽采瓦斯方法212.3适用条件及优缺点

适用条件：适用于煤体硬度大、倾角小、赋存稳定，构造相对简单、突出危险性相对较弱且易于成孔的煤层长度大的工作面优点：工程量小工期短钻孔长度利用率高瓦斯抽采量大缺点：钻孔定向难保证，易存在抽放薄弱带易出现打钻喷孔校检困难三、顺层钻孔抽采瓦斯方法223.

顺层钻孔条带采前抽采法三、顺层钻孔抽采瓦斯方法采前抽采煤巷条带钻孔布置平面示意图3.1钻孔布置方法

233.2基本要求

基本要求1）钻孔控制范围:钻孔应控制条带长度不小于60m，巷道两侧的控制范围：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m，其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。特厚煤层分层开采时，采前抽采钻孔应控制开采的分层及其上部至少20m、下部至少10m（均为铅垂距离，且仅限于煤层部分）。2）钻孔及抽采参数：孔底间距不超过5m，钻孔直径90～120mm，聚氨酯封孔，封孔深度10m以上，封孔长度不小于3m，抽采负压13kPa以上，抽采时间以瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t为准。钻孔超前距不小于20m。三、顺层钻孔抽采瓦斯方法243.3适用条件及优缺点

三、顺层钻孔抽采瓦斯方法

适用条件：穿层钻孔、顺层钻孔预抽控制不到或预抽效果相对较差的小区域范围煤层产状变化小，能够施工至少60m长的煤层钻孔不适合严重突出煤层限制性使用优点：工程量小工期短钻孔长度利用率高缺点：钻孔定向难保证易存在空白带易喷孔校检困难254.交叉钻孔预抽法三、顺层钻孔抽采瓦斯方法交叉钻孔布置方法示意图4.1钻孔布置方法

264.2基本要求

基本要求1）钻孔控制范围:钻孔需要控制整个工作面的煤体，并包括工作面切眼和停采线外一定的控制区域。3）抽采参数：聚氨酯封孔，封孔深度10m以上，封孔长度不小于3m，抽采负压13kPa以上，抽采时间以瓦斯压力小于0.74MPa或瓦斯含量小于8m3/t为准。三、顺层钻孔抽采瓦斯方法2）钻孔参数：钻孔直径为90～120mm，顺层钻孔间距2~5m，斜交钻孔位于顺层钻孔间不同垂直间距处；交叉钻孔抽采瓦斯的有效钻孔垂直间距以小于8倍钻孔直径为宜。27四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法井下定向水平长钻孔（树枝状钻孔）28四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法

VLD千米定向钻机

29四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法定向水平钻进原理图31四、枝状长钻孔抽采瓦斯方法32“囊袋”封孔技术（河南理工大学）五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径1.

提高封孔效果331-煤层钻孔，2-抽采管，3-阀门，4-一次封孔段，5-微细膨胀粉料，6-孔（裂）隙群，7-煤体，8-孔口挡板，9-粉料输送管顺层钻孔二次封孔方法（中国矿业大学，2007年）五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径341-穿层钻孔，2-内部控制孔，3-外围控制孔，4-粉料输送管，5-聚氨酯封孔剂，6-微细粉料，7-裂隙漏风通道，8-煤层，9-岩巷穿层钻孔二次封孔方法（中国矿业大学，2010年）五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径35粉料输送机手动封孔泵微细膨胀粉料五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径36“两堵一注”带压封孔方法1-聚氨酯端堵2-钻孔3-抽采管4-膨胀水泥浆5-注浆管五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径37“两堵一注”带压封孔方法1-聚氨酯端堵2-钻孔3-抽采管4-膨胀水泥浆5-注浆管五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径38五、提高采前抽采瓦斯效果的技术途径2.钻孔喷孔孔群增透方法39课后思考题本煤层采前瓦斯抽采的防突机理