瓦斯抽放工程設計編制要點

1、瓦斯抽放工程設計編制提綱瓦斯抽放工程設計由具有資質的單位或機構進行專項設計，資質（規(guī)定 ）由省煤炭局認定 （頒布）。第一節(jié) 概 述一、瓦斯抽放工程設計編制依據(jù) 編制瓦斯抽放工程設計時應符合以下要求：1、抽放瓦斯工程設計應體現(xiàn)安全第一、技術經(jīng)濟合理原則，因地制宜地采用新技術、新工 藝、新設備、新材料。2、新建礦井抽放瓦斯工程設計應以批準的精查地質報告為依據(jù)，并參照鄰近或條件類似生 產(chǎn)礦井的瓦斯資料；改 （擴 ）建及生產(chǎn)礦井應以本礦地質、瓦斯資料為依據(jù)。3、抽放瓦斯設計應與礦井開采設計同步進行，合理安排掘進、抽放、回采三者間的超前與 接替關系，保證有足夠的工程施工及抽放時間。二、瓦斯抽放工程設計簡

2、介三、礦井概況1、地理概況 礦井所在地理位置，交通、地形地貌、氣候、降水河流、最高洪水位等情況、地震烈度、礦 井開發(fā)史、鄰近礦井分布、現(xiàn)開采區(qū)域位置及開采情況。礦井水源、電源及通信。 井田范圍內及鄰近礦井采空區(qū)積水、自燃、火區(qū)等情況、滑坡及地表塌陷情況。2、礦井基礎資料1）地質構造井田地層及構造。斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發(fā)育情況及其分布規(guī)律；煤系地層走向、傾斜、傾角及其變化 規(guī)律；巖漿侵入情況及對煤層的影響。2）含煤地層及煤層 煤層層數(shù)、厚度及可采煤層煤種、傾角、節(jié)理、層理發(fā)育情況。煤層頂?shù)装鍘r性特征、物理 力學性質、結構及變化規(guī)律；煤層結構，煤層露頭（含隱伏露頭）及風氧化帶情況。3）礦井煤

3、層瓦斯含量情況、瓦斯等級，礦井瓦斯及二氧化碳相對涌出量、絕對涌出量；煤 層瓦斯壓力、 井田瓦斯賦存規(guī)律； 各可采煤層煤塵爆炸性鑒定資料、 煤層自燃傾向性鑒定資 料和自然發(fā)火期統(tǒng)計資料；礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性；鄰近礦井瓦斯、 煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出、地溫等實際及鑒定研究成果。4）井田水文地質簡述區(qū)域及井田水文地質條件 ;井田主要含水層類型 ;地表水情況 ,礦井水患類型及威脅程度分析 ; 井田內及周邊礦井采（古）空區(qū)范圍及積水情況等。3、礦井開拓、開采概況 煤炭開采各類證件、批準開采煤層、井田范圍和井田面積，礦井煤層、資源儲量，批準的生 產(chǎn)能力，目前設計開采煤層。井田開拓與

4、開采、礦井主要生產(chǎn)系統(tǒng)及設備、工作面回采工藝。第二節(jié) 礦井瓦斯儲量及可抽量預測基本建設礦井 ,可以按區(qū)域性參數(shù)進行設計，做好揭露煤層的安全措施，瓦斯參數(shù)在揭露煤 層后必須重新確定，設計做相應調整。生產(chǎn)礦井嚴格按要求計算。一、瓦斯儲量計算范圍瓦斯儲量計算范圍： 除井田范圍內各可采煤層參與瓦斯儲量計算范圍以外， 還應包括受開采 層采動影響的向礦井涌出瓦斯的不可采煤層和圍巖。二、瓦斯儲量及可抽量預測計算應符合以下要求：1、礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。2、設計瓦斯抽放率，可根據(jù)煤層瓦斯抽放方法、瓦斯涌出來源等因素綜合確定；也可參照 鄰近生產(chǎn)礦井或條件類似礦井

5、的數(shù)值選取。3、抽放率指標應符合煤礦瓦斯抽放規(guī)范 （AQ 10272006）第 863 條的有關規(guī)定。4、礦井或水平的抽放年限應與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應。第三節(jié) 瓦斯涌出量預測計算一、煤層瓦斯主要參數(shù) 煤層瓦斯主要參數(shù)實測值：瓦斯風氧化帶深度；煤層瓦斯壓力；煤層瓦斯含量；煤中殘存瓦 斯含量；煤的孔隙率；瓦斯含量分布梯度；煤層透氣性系數(shù)； 百米鉆孔瓦斯流量及其衰減系 數(shù)；瓦斯放散初速度。二、礦井瓦斯涌出量預測計算（采用分源預測法計算）1、回采工作面瓦斯涌出量預測計算。2、掘進工作面瓦斯涌出量預測計算。3、采區(qū)工作面瓦斯涌出量預測計算。4、礦井瓦斯涌出量預測計算。礦井瓦斯涌出預測值 （生產(chǎn)

6、時期、礦井日產(chǎn)量；礦井瓦斯涌出量含回采、掘進、采空區(qū)）。第四節(jié) 礦井抽放瓦斯的必要性和可行性分析一、礦井瓦斯來源分析 礦井瓦斯來源是確定抽放方法的主要依據(jù)，因此，應盡量詳細地做好以下測量工作：必須測定出掘進、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例；必須準確地判斷出采區(qū)工作面的瓦斯主要來自本煤層還是鄰近層。 一般把回采工作面老 頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認為是本煤層的瓦斯涌出量， 而將老頂初次冒落后的平均瓦 斯涌出增加量認為是鄰近層的瓦斯涌出量。1、礦井瓦斯來源及涌出構成。2、回采工作面瓦斯來源及涌出構成。二、抽放瓦斯的必要性1、回采工作面抽放瓦斯必要性分析。2、掘進工作面抽放瓦

7、斯必要性分析。三、抽放瓦斯的可行性分析1、開采層抽放瓦斯的可行性。2、鄰近層抽放瓦斯的可行性。3、煤層抽放瓦斯難易程度分類 （容易抽放、可以抽放、較難抽放 ）判斷抽放瓦斯的可行性。四、抽放瓦斯效果預計礦井設計年抽放瓦斯量或礦井設計年抽放瓦斯規(guī)模按設計的日抽放瓦斯量乘以礦井設計年 工作日數(shù)計算。1、工作面瓦斯抽放量。1）回采工作面瓦斯抽放量a、本煤層瓦斯抽放量b、鄰近層瓦斯抽放量2）掘進工作面瓦斯抽放量2、礦井瓦斯抽放量。永久抽放系統(tǒng)的年抽放瓦斯量應不小于100萬m3,移動泵站不小于10萬m3。3、瓦斯抽出率。瓦斯抽出率應符合以下要求：預抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率不小于20%，回采工作面抽出率

8、不小于 25；鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井： 礦井抽出率不小于 35，回采工作面抽出率不小于 45： 采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率不小于25；煤與瓦斯突出礦井， 預抽煤層瓦斯后， 突出煤層的瓦斯含量應小于該煤層始突深度的原 始煤層瓦斯含量或將煤層瓦斯壓力降到 0.74MPa 以下。第五節(jié) 礦井抽放瓦斯方法的選擇建立瓦斯抽放系統(tǒng)、 抽放瓦斯的必要性指標和抽放瓦斯的可能性指標。 根據(jù)規(guī)程、 規(guī)范的規(guī) 定論述采用礦井集中抽放瓦斯系統(tǒng)、 采用地面鉆孔抽放瓦斯系統(tǒng)，還是采用井下移動式抽放瓦斯系統(tǒng)。 建立抽放瓦斯系統(tǒng)的礦井必須實施先抽后采或邊采邊抽，并按礦井瓦斯來源實施開采煤層瓦斯抽放、 鄰近層瓦斯抽放

9、、 采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放。 多瓦斯來源的礦井， 應采用綜合抽放瓦斯方法。一、礦井瓦斯抽放方法的選擇1 、回采工作面瓦斯來源及構成。2、本煤層瓦斯抽放方法。未卸壓煤層進行預抽，煤層瓦斯抽放的難易程度可劃分為三類。煤層透氣性較好， 容易抽放的煤層， 宜采用本層預抽方法， 可采用順層或穿層布孔方式。煤層透氣性較差， 采用分層開采的厚煤層， 可利用先采分層的卸壓作用抽放未采分層的 瓦斯。單一低透氣性高瓦斯煤層，可選用加密鉆孔、交叉鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動爆 破、深孔控制預裂爆破等方法強化抽放。 煤與瓦斯突出危險嚴重煤層， 應選擇穿層網(wǎng)格布孔 方式。煤巷掘進瓦斯涌出量較大的煤層，可采用邊掘

10、邊抽或先抽后掘的抽放方法。3、鄰近層瓦斯抽放方法。通常采用從開采層回風巷（或回風副巷 ）向鄰近層打垂直或斜交穿層鉆孔抽放瓦斯的方法。當鄰近層瓦斯涌出量大時，可采用頂（底）板瓦斯巷道 （高抽巷 ）抽放。當鄰近層或圍巖瓦斯涌出量較大時， 可在工作面回風側沿開采層頂板布置迎面水平長鉆 孔（ 高位鉆孔 ）抽放上鄰近層瓦斯。4、采空區(qū)瓦斯抽放方法。老采空區(qū)應選用全封閉式抽放方法?，F(xiàn)采空區(qū)可根據(jù)煤層賦存條件和巷道布置情況，采用頂（底 ）板鉆孔法，有煤柱及無煤柱垂直及斜交鉆孔法，插 （埋 ）管法等抽放方法，并應采取措施，提高抽放瓦斯?jié)舛取ｉ_采容易自燃或自燃煤層的采空區(qū)，必須經(jīng)常檢測抽放管路中 CO濃度和氣體

11、溫度等有關參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時，必須采取防止煤自燃的措施。5、其它情況。煤與瓦斯突出礦井開采保護層時，必須同時抽放被保護煤層的瓦斯。埋藏淺、瓦斯含量高的厚煤層或煤層群，有條件時，可采用地面鉆孔預抽開采層瓦斯、 抽放卸壓鄰近層瓦斯或抽放采空區(qū)瓦斯的方法。對礦井瓦斯涌出來源多、 分布范圍廣、 煤層賦存條件復雜的礦井， 應采用多種抽放方法 相結合的綜合抽放方法。二、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)選擇。 瓦斯抽放系統(tǒng)選擇的應注意以下問題：1、分期建設、分期投產(chǎn)的礦井，抽放瓦斯工程可一次設計，分期建設、分期投抽。2、抽放瓦斯站的建設方式，應經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。 當有下列情況

12、之一時，可采用分散建站方式：分區(qū)開拓或分期建設的大型礦井，集中建站技術經(jīng)濟不合理。 礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點分散。一套抽放瓦斯系統(tǒng)難以滿足要求。三、瓦斯抽放參數(shù)的確定。1、鉆場的布置位置、間距、尺寸及支護方式，抽放時間。2、鉆孔布置。1）本層瓦斯抽放鉆孔參數(shù)。2）鄰近層瓦斯抽放鉆孔參數(shù)。3）采空區(qū)瓦斯抽放布置原則和參數(shù)。 采空區(qū)瓦斯抽放布置原則、采空區(qū)瓦斯抽放的鉆孔參數(shù)。3、鉆場鉆孔布置應按照以下要求： 鉆場的布置應免受采動影響，避開地質構造帶，便于維護，利于封孔，保證抽放效果本 文 來 自 : 中 國 煤 礦 安 全 生 產(chǎn) 網(wǎng) （） 詳 細 出 處 參 考 ：

13、 。 盡量利用現(xiàn)有的開拓、準備和回采巷道布置鉆場。 對開采層未卸壓抽放， 除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外， 應盡量增大鉆孔的見煤 長度。 鄰近層卸壓抽放， 應將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內， 并避開冒落 帶。 強化抽放布孔方式除考慮應取得好的抽放效果外，還應考慮措施施工方便。 邊采邊抽鉆孔的方向應與開采推進方向相迎，避免采動首先破壞孔口或鉆場。 鉆孔方向應盡可能正交或斜交煤層層理。 穿層鉆孔終孔位置，應在穿過煤層頂（底） 板 05m 處。四、封孔方式、材料及工藝1、鄰近層封孔工藝。2、本煤層封孔工藝。3、預抽煤層瓦斯的鉆孔量。當采用順層孔抽放時鉆孔量應符合煤礦瓦斯抽放規(guī)范

14、（AQ1027） 的要求； 當采用穿層鉆孔抽放時，鉆孔見煤點的間距可參照下列數(shù)據(jù)：容易抽放煤層15-20m；可以抽放煤層10-15m ;較難抽放煤層 8-IOm。第六節(jié) 瓦斯抽放系統(tǒng)管路和設備布置及選型、抽放管路布置及選型計算礦井抽放瓦斯設備的能力， 應滿足礦井抽放瓦斯期間或在抽放瓦斯設備服務年限內所達到的 開采范圍的最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且應有不小于15的富裕能力。礦井抽放系統(tǒng)的總阻力，必須按管網(wǎng)最大阻力計算，抽放瓦斯系統(tǒng)應不出現(xiàn)正壓狀態(tài)。抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力； 摩擦阻力可用低負壓瓦斯管路阻力公式計算； 局 部阻力可用估算法計算，一般取摩擦阻力的10一 20。二、抽

15、放設備布置及選型抽放管路系統(tǒng)應根據(jù)井下巷道的布置、 抽放地點的分布、 瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī) 劃等因素確定， 避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動，確保管道運輸、 安裝和維護方便，并 應符合下列要求： 抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應平直，轉彎時角度不應大于50。 抽放管路系統(tǒng)宜沿回風巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置； 若設于主要運輸巷內， 在人 行道側其架設高度不應小于 1.8m ，并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應滿足檢修要求； 抽放瓦斯管件的外緣距巷道壁不宜小于0.1m。 當抽放設備或管路發(fā)生故障時，管路內的瓦斯不得流入采掘工作面及機電硐室內。 盡可能避免布置在車輛通行頻

16、繁的主干道旁。 不得將抽放管路和自來水管、暖氣管、下水道管、動力電纜、 照明電纜及通訊電纜等敷 設在同一條地溝內。 主干管應與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結合。 抽放管道與地上、下建 （構）筑物及設施的間距，應符合工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范的 有關規(guī)定。 瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建（構）筑物，一般情況下也不得穿過其它管網(wǎng)，當必須穿過其它管網(wǎng)時，應按有關規(guī)定采取措施。 抽放瓦斯管路的管徑應按最大流量分段計算， 并與抽放設備能力相適應， 抽放管路按安 全流速為 515ms 和最大通過流量來計算管徑，抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10。 當采用專用鉆孔敷設抽放管路時，專用鉆孔直徑應比管道外形尺寸大

17、 lOOmm ；當沿豎 井敷設抽放管路時，應將管道固定在罐道梁上或專用管架上。三、抽放管路、設備的安裝要求。1、抽放管路附屬裝置及設施安裝應符合以下要求： 主管、分管、支管及其與鉆場連接處應裝設瓦斯計量裝置；抽放鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當距離（間距一般為200m300m ,最大不超過500m）應設置放水器； 在抽放管路的適當部位應設置除渣裝置和測壓裝置； 抽放管路分岔處應設置控制閥門，閥門規(guī)格應與安裝地點的管徑相匹配； 地面主管上的閥門應設置在地表下用不燃性材料砌成，不透水的觀察井內，其間距為500m 1000m。 抽放管路應保持一定的坡度，一般不小于1。 在傾斜巷道中，管路

18、應設防滑卡，其間距可根據(jù)巷道坡度確定，對28。以下的斜巷，間距一般取 15m-20m 。 抽放管路應有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。 通往井下的抽放管路應采取防雷措施。 抽放瓦斯管路必須進行防腐處理，外部涂紅色以示區(qū)別。第七節(jié) 礦井瓦斯抽放工程工期預計一、瓦斯抽放工程。二、施工進度指標及工期預計。第八節(jié) 瓦斯抽放安全技術措施一、抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施。1、抽放系統(tǒng)安全措施。1）抽放鉆場、鉆孔施工防治瓦斯措施。2）管路防腐蝕、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底鼓措施。3）立井（立眼）、斜井 （斜巷）管路防滑措施。4）地面管路防凍措施。2、抽放系統(tǒng)及井下移動

19、抽放瓦斯泵站，應遵從以下要求： 井下移動抽放瓦斯泵站應安裝在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。抽出的瓦斯必須引排到地面、 總回風道或分區(qū)回風道； 已建永久抽放系統(tǒng)的礦井， 移動泵站抽出的瓦斯可直接送 至礦井抽放系統(tǒng)的管道內， 但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确?煤礦安全規(guī)程 第一百 四十八條規(guī)定。 移動泵站抽出的瓦斯排至回風道時，在抽放管路出口處必須采取安全措施，設置櫥欄、懸掛警戒牌。柵欄設置的位置，上風側為管路出口外推 5m,上下風側柵欄間距不小于 35m。 兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。移動抽放泵站排到巷道內的瓦斯，其濃度必須在30m以內被混合到煤礦安全規(guī)程 允許的限度以內。 柵欄處必須設警

20、戒牌和瓦斯監(jiān)測裝置，巷 道內瓦斯?jié)舛瘸迗缶瘯r，應斷電、 停止抽放瓦斯、 進行處理。 監(jiān)測傳感器的位置設在柵欄 外 1m 以內。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。 井下移動瓦斯抽放泵站必須實行 “三?！惫╇?，即專用變壓器、專用開關、專用線路。二、抽放瓦斯站安全措施，應遵從以下要求： 在一個抽放站內， 抽放瓦斯泵及附屬設備只有一套工作時，應備用一套； 兩套或兩套以上工作時，其備用量可按工作數(shù)量的60計。鉆機備用量按工作臺數(shù)的60 計； 抽放站位置應設在不受洪澇威脅且工程地質條件可靠地帶，應避開滑坡、 溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等；宜設在回風井工業(yè)場地內，站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m；

21、站房及站房周圍20m范圍內禁止有明火； 站房應建在靠近公路和有水源的地方； 站房應考慮進出管敷設方便：有利瓦斯輸送，并盡可能留有擴能的余地； 抽放站建筑必須采用不燃性材料，耐火等級為二級； 站房周圍必須設置柵欄或圍墻； 站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火、防回水裝置，設置放空管及壓力、流量、 濃度測量裝置，并應設置采樣孔、閥門等附屬裝置。放空管設置在泵的進、出口，管徑應大 于或等于泵的進、出口直徑，放空管的管口要高出泵房房頂3m以上。 泵房內電氣設備、照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型；站房必須有直通礦調度室的電話； 抽放站應有供水系統(tǒng)。 站房設備冷卻水一般采用閉路循環(huán)。 給水管路

22、及水池容積均應考 慮消防水量。污水應設置地溝排放。 抽放瓦斯泵必須有前后防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施。 抽放瓦斯站必須有防雷電、防火災、防洪澇、防凍措施。 必須有抽放瓦斯?jié)舛纫?guī)定及在規(guī)定濃度下的防爆措施。 必須有安全管理措施。第九節(jié) 瓦斯的綜合利用一、抽放瓦斯的綜合利用及評價1、抽放瓦斯的礦井應加強瓦斯利用工作，變害為利，保護環(huán)境并以用促抽，以抽保用。年抽放瓦斯量在100萬m。及以上的礦井，必須開展瓦斯利用工作。 礦井瓦斯利用須經(jīng)相關資 質的專業(yè)機構進行可行性論證。2、進行瓦斯抽放論證和設計時，要同時對瓦斯利用進行論證和設計。3、瓦斯利用設計內容包括：確定瓦斯利用量和利用方式、儲氣裝置及

23、容積、輸送氣方法、 輸氣管路系統(tǒng)、 安全及檢測裝置、利用工藝， 繪制瓦斯利用工程系統(tǒng)布置圖，編制設備材料 清冊、土建工程計劃、資金概算、勞動組織及管理制度、安全技術措施、經(jīng)濟分析等。第十節(jié) 瓦斯抽放的配套設施一、給排水、采暖及供熱（地面抽放瓦斯時）1 、給排水。1）給水。2）排水。2、采暖及供熱。抽放站采暖與通風應符合現(xiàn)行的煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范的有關規(guī)定。1）采暖。2）供熱。、供電及通信 雙回路電源可靠性。滿足供電條件。三、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)加強瓦斯抽放參數(shù) （抽放量、瓦斯?jié)舛取⒇搲?、正壓、大氣壓、溫度等）的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題時，及時處理。抽放量的計算用大氣壓為101. 325kPa、溫度為20。C時標準狀態(tài)下的數(shù)值。泵房內電氣設備、 照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型。 抽放泵運轉時， 必須對泵 水流量、水溫度、泵軸溫度等進行監(jiān)測、監(jiān)控。1、監(jiān)測監(jiān)控參數(shù)的確定及設置地點。2、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的自動化程度及設備選型。3、檢測儀器儀表的配備。四、地面建筑及環(huán)保廢水、噪聲和對空排放瓦斯等污染物不得超過工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定指標，抽放站場地應搞好綠化。第十一節(jié) 抽放瓦斯管理礦井瓦斯抽放工作由企業(yè)總工程師負全面技術責任， 應定期檢查、 平衡抽放瓦斯工作： 負責 組