矿井瓦斯抽采-培训课件

矿井瓦斯抽放〔采〕河南理工大学驻登封平安开采团队宋维宾讲师主要内容1.瓦斯抽放相关法令：“十二字方针〞2002年8月，国家煤矿平安监察局和中国煤炭协会，为贯彻落实国务院关于平安生产的一系列重要指示和国务院?关于黑龙江省鸡西矿业集团公司“6.20〞特大瓦斯事故的通报?精神，召开了全国煤矿瓦斯防治现场会议，在这次会议上作出了向全国煤矿贯彻落实“先抽后采、以风定产、监测监控〞瓦斯治理十二字方针的重要决定。“先抽后采〞是瓦斯治理的源头治本措施。先抽后采以风定产监测监控1.瓦斯抽放相关法令：?煤矿平安规程??规程?145条。有以下情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：〔一〕1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m³/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m³/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。〔二〕矿井绝对涌出量到达以下条件的：1.大于或等于40m³/min；2.年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m³/min；3.年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m³/min；4.年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m³/min；5.年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m³/min。〔三〕开采有煤与瓦斯危险煤层的。?煤矿平安规程?、?矿井瓦斯抽放管理标准?、“十二字方针〞等国家政令将瓦斯抽放法制化：高瓦斯高突煤矿抽与不抽瓦斯是守法与违法的问题。2.瓦斯抽放的目的和意义■目的：〔1〕预防瓦斯超限、确保矿井平安生产。〔2〕开采保护层并具有抽放瓦斯系统的矿井，应抽放被保护层的卸压瓦斯。〔3〕无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。〔4〕开发利用资源，变害为利。2.瓦斯抽放的目的、意义■意义：(1)瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施。(2)瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的难题，降低矿井通风本钱。(3)瓦斯抽放能够利用珍贵的瓦斯资源。安全经济环保3.抽放瓦斯难易程度及效果评价指标煤层抽放瓦斯难以程度主要针对预抽方法而言，主要有钻孔流量衰减系数和煤层透气性系数两项指标，是用来衡量开采层瓦斯抽放难易程度的重要参数。根据这两项指标将未卸压原始煤层的抽放难以程度划分为三类，即容易抽放、可以抽放和较难抽放。钻孔瓦斯流量衰减系数钻孔流量衰减系数表示钻孔瓦斯流量随时间延长呈衰减变化的系数。钻孔瓦斯流量与时间呈负指数分布。值越大，流量衰减越快，可抽性越差。

3.抽放瓦斯难易程度及效果评价指标煤层抽放瓦斯难以程度主要针对预抽方法而言，主要有钻孔流量衰减系数和煤层透气性系数两项指标，是用来衡量开采层瓦斯抽放难易程度的重要参数。根据这两项指标将未卸压原始煤层的抽放难以程度划分为三类，即容易抽放、可以抽放和较难抽放。煤层透气性系数煤层透气性系数是反映煤层瓦斯流动难以程度的标志，其物理意义是1m长的煤体上，其压力平方差为1MPa2时，通过1㎡煤体断面，1昼夜流过的瓦斯量m³。单位：㎡/(MPa2·d)1㎡/(MPa2·d)=0.025mD〔毫达西〕

1m1㎡AB3.抽放瓦斯难易程度及效果评价指标煤层抽放瓦斯难以程度主要针对预抽方法而言，主要有钻孔瓦斯流量衰减系数和煤层透气性系数两项指标，是用来衡量开采层瓦斯抽放难易程度的重要参数。根据这两项指标将未卸压原始煤层的抽放难以程度划分为三类，即容易抽放、可以抽放和较难抽放。3.抽放瓦斯难易程度及效果评价指标先抽后采，到底抽到什么程度才可以进行采掘作业？一般用抽放率指标来衡量。根据?矿井瓦斯抽放管理标准?和?防治煤与瓦斯突出规定?，抽放率指标应符合以下规定：〔1〕预抽煤层瓦斯的矿井：矿井瓦斯抽放率应不小于20%，回采工作面瓦斯抽放率应不小于25%；〔2〕邻近层卸压瓦斯抽放的矿井：矿井瓦斯抽放率应不小于35%，回采工作面应不小于45%；〔3〕采用综合抽放方法的矿井：矿井瓦斯抽放率应不小于30%。〔4〕煤与瓦斯突出矿井：预抽煤层瓦斯后，突出煤层含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量，无相关数据那么必须把煤层瓦斯含量降到8m³/t以下或将瓦斯压力降到0.74MPa〔表压〕以下。4.矿井瓦斯抽放方法的选择〔1〕瓦斯抽放的原那么瓦斯抽放应具有明确的目的性减小风流瓦斯，消除工作面瓦斯超限抽放被保护层卸压瓦斯预抽瓦斯消突开发利用瓦斯抽放要有针对性本煤层瓦斯涌出临近层瓦斯涌出围岩和采空区瓦斯涌出做好抽放设计、施工和管理4.矿井瓦斯抽放方法的选择〔2〕抽放瓦斯的方法4.矿井瓦斯抽放方法的选择〔2〕抽放瓦斯的方法4.矿井瓦斯抽放方法的选择〔2〕抽放瓦斯的方法4.矿井瓦斯抽放方法的选择〔2〕抽放瓦斯的方法4.矿井瓦斯抽放方法的选择4.矿井瓦斯抽放方法的选择5.本煤层瓦斯抽放本煤层瓦斯抽放又称“开采煤层瓦斯抽放〞，是指在煤层开采之前或采掘的同时，用钻孔或巷道进行该煤层的抽放工作，以减少煤层的瓦斯含量和回风流中的瓦斯浓度，确保煤层开采过程中的平安生产。〔1〕适用条件①本煤层瓦斯含量较大，通风方法难以解决。②煤层透气性系数一般大于0.23㎡/(MPa2·d)，而单孔瓦斯流量也大于0.1m³/min，中厚煤层的预抽效果较好。③在采掘部署上，能保证抽放瓦斯的工程施工和2~5年的抽采时间。5.本煤层瓦斯抽放〔2〕分类

本煤层瓦斯抽放未卸压抽放巷道抽放钻孔抽放顺层钻孔穿层钻孔卸压抽放边抽边掘先抽后掘边采边抽强化抽放5.本煤层瓦斯抽放①穿层钻孔抚顺龙凤矿穿层钻孔抽放瓦斯示意图1-煤层；2-钻孔；3-钻场；4-运输大巷；5-封闭墙；6-瓦斯管路每隔30m掘一10m的钻场，每一钻场向煤层打3~5孔，呈扇形布置，中孔微仰，两侧平孔。孔间距小于于极限抽放半径，一般30~50m，钻孔直径70~100mm，穿层后进入顶板0.5~1m。抽放负压不超过14KPa。钻场封闭或插管封闭。5.本煤层瓦斯抽放①穿层钻孔煤层群穿层钻孔抽放瓦斯示意图5.本煤层瓦斯抽放①穿层钻孔网格式穿层钻孔布置5.本煤层瓦斯抽放②顺层钻孔顺层钻孔抽放瓦斯示意图1-回风巷道；2-运输巷道；3-瓦斯管；4-抽放钻孔；5-回采工作面先掘运输巷道，掘进期间打顺层钻孔，回风巷及切眼形成后再抽放一段时间。优点：钻孔不在煤岩中施工，钻进施工速度快本钱低，揭露煤层面积大。缺点：抽放时间短。提高预抽效果的措施：大直径〔阳泉300mm，3倍〕，提高负压〔鹤壁10.6Kpa，0.25倍〕，交叉钻孔〔焦作，0.4~1倍〕，强化增透等。5.本煤层瓦斯抽放②顺层钻孔盲区盲区盲区扇形布置管理不到位，容易形成较大的抽采盲区5.本煤层瓦斯抽放②顺层钻孔顺层交叉网状钻孔预抽煤层瓦斯方法5.本煤层瓦斯抽放②顺层钻孔顺层交叉钻孔布置〔平煤十矿〕交叉钻孔是由平行钻孔和斜向钻孔的组合。其特点是利用钻孔交叉时产生的相互影响影响，以提高煤层瓦斯抽放效果。5.本煤层瓦斯抽放②顺层钻孔顺层钻孔和穿层钻孔比较穿层钻孔优点：a〕由于抽放钻孔和开采煤层呈正交或斜交，钻孔穿透了煤层内的各分层及其层理，瓦斯容易进入钻孔。所以同一煤层和钻孔长度相同的条件下，穿层钻孔抽放瓦斯量大于顺层钻孔。b)可以利用开拓巷道提前打钻孔，赢得充分的预抽时间；对有突出危险的煤层可以防止石门揭煤和掘进煤巷采用其他麻烦的局部防突措施。c)一般在岩石中开孔，封孔质量可靠。顺层钻孔的优点：钻孔煤壁暴漏面积大，钻进效率高，本钱低。采用未卸压抽放法抽放薄及中厚煤层时，一般优先考虑顺层钻孔布孔方式。突出煤层，可打穿层钻孔。5.本煤层瓦斯抽放③边掘边抽5.本煤层瓦斯抽放③边掘边抽巷帮钻孔结合超前钻孔抽放瓦斯方法边掘边抽卸压瓦斯方法5.本煤层瓦斯抽放④边采边抽5.本煤层瓦斯抽放④边采边抽6.邻近层瓦斯抽放保护层卸压瓦斯抽放6.邻近层瓦斯抽放保护层卸压瓦斯抽放1一卸压圈2一冒落圈3一开采煤层4－邻近煤层6.邻近层瓦斯抽放保护层卸压瓦斯抽放6.邻近层瓦斯抽放保护层卸压瓦斯抽放6.邻近层瓦斯抽放保护层卸压瓦斯抽放

阳泉四矿抽放上邻近层瓦斯回风巷布孔方式