瓦斯抽采及達標(biāo)

1、煤礦瓦斯抽采及其達標(biāo)體系的構(gòu)建 內(nèi)容提要： 為什么抽？瓦斯抽采技術(shù)措施怎樣抽？抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建抽到什么程度？ 瓦斯抽采的必要性概述 瓦斯抽采的必要性概述1、我國煤礦瓦斯災(zāi)害非常嚴(yán)重。高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井多(近300個)，比例大(約50%)礦井瓦斯涌出量大陽泉一礦 中厚煤層綜采面 50m3/min以上陽泉五礦 綜放面 100 m3/min以上松藻打通一礦 薄煤層綜采面 35 m3/min以上晉城寺河礦 采面200 m3/min以上,礦井400 m3/min以上我國是世界上煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的國家之一，近幾年突出次數(shù)300多次/年隨著礦井開采深度的加深和開采強度的加大，礦井瓦斯涌出量和煤

2、與瓦斯突出的危險性也相應(yīng)增大，而我國已經(jīng)勘探的煤炭資源總量5.57萬億t，其中埋深在1000米以下的為2.95萬億t,占煤炭資源總量的53%，所以瓦斯抽采“首當(dāng)其沖”。1975.8.8 三匯壩一井+280米水平(垂深500米)主平硐揭K1煤層時，突出煤(巖)量12780噸，噴出瓦斯量140萬米3。是我國所發(fā)生的最大的一次煤與瓦斯突出事例，也是世界上第二大突出事例。2004.10.20鄭煤集團公司大平煤礦巖石掘進工作面13m處突出，突出煤量1894噸，突出瓦斯量約25萬米3 ，波及西大巷、11、13、15、21四個采區(qū)，死亡148人，32人受傷。 最近的瓦斯爆炸和瓦斯突出事故頻發(fā)： 我國煤礦瓦斯

3、災(zāi)害非常嚴(yán)重 瓦斯抽采的必要性概述2、瓦斯抽采相關(guān)法令：“十二字方針”。 2002年8月，國家煤礦安全監(jiān)察局和中國煤炭協(xié)會，為貫徹落實國務(wù)院關(guān)于安全生產(chǎn)的一系列重要指示和國務(wù)院關(guān)于黑龍江省雞西礦業(yè)集團公司“6.20”特大瓦斯事故的通報精神，召開了全國煤礦瓦斯防治現(xiàn)場會議，在這次會議上作出了向全國煤礦貫徹落實“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針的重要決定。 “先抽后采”是瓦斯治理的源頭治本措施。先抽后采以風(fēng)定產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控 瓦斯抽采的必要性概述瓦斯抽采相關(guān)法令煤礦安全規(guī)程規(guī)程145條。有以下情況之一的礦井，必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽采瓦斯系統(tǒng)：（一）1個采煤工作面的瓦斯涌

4、出量大于5m/min或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3 m/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。（二）礦井絕對涌出量達到以下條件的：1.大于或等于40 m/min；2.年產(chǎn)量1.01.5Mt的礦井，大于30 m/min；3.年產(chǎn)量0.61.0Mt的礦井，大于25 m/min；4.年產(chǎn)量0.40.6Mt的礦井，大于20 m/min；5.年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15 m/min。（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。 瓦斯抽采的必要性概述瓦斯抽采相關(guān)法令目的：（1）預(yù)防瓦斯超限、確保礦井安全生產(chǎn)。（2）開采保護層并具有抽采瓦斯系統(tǒng)的礦井，應(yīng)抽采被保護層的卸壓瓦斯。（3）無保護層可采的

5、礦井，預(yù)抽瓦斯可作為區(qū)域性或局部防突措施來使用。（4）開發(fā)利用資源，變害為利。3、瓦斯抽采的目的和意義。 瓦斯抽采的必要性概述瓦斯抽采的目的和意義意義：（1）瓦斯抽采是消除煤礦重大瓦斯事故的治本措施。（2）瓦斯抽采能夠解決礦井僅靠通風(fēng)難以解決的難題，降低礦井通風(fēng)成本。（3）瓦斯抽采能夠利用寶貴的瓦斯資源。 瓦斯抽采的必要性概述安 全經(jīng) 濟環(huán) 保安 全瓦斯抽采的目的和意義淮南礦業(yè)集團方針： 可保盡保，應(yīng)抽盡抽效果 ：瓦斯抽采量 2001年 7000萬m3/a 2002年 突破1億m3/a 2003年 1.4億m3/a 2004年 1.5億m3/a 2005年 1.6億m3/a 2007年 達1.

6、8億m3/a 連續(xù)12年未發(fā)生瓦斯爆炸事故。 瓦斯抽采的必要性概述安全保障煤礦安全生產(chǎn)實例：瓦斯抽采的目的和意義 瓦斯優(yōu)質(zhì)清潔能源按燃燒熱值計算1m3瓦斯 相當(dāng)于 1.25 標(biāo)準(zhǔn)煤 1 燃油 接近 1m3 天然氣按熱效率計算1m3瓦斯 相當(dāng)于 4 標(biāo)準(zhǔn)煤瓦斯是比天然氣、燃油、特別是比煤潔凈得多的一種優(yōu)質(zhì)能源。 瓦斯抽采的必要性概述經(jīng)濟優(yōu)質(zhì)清潔能源開發(fā)利用瓦斯抽采的目的和意義甲烷(CH4)溫室效應(yīng)氣體溫室效應(yīng)強度CH4CO2 2060倍我國風(fēng)排瓦斯量 2004年我國煤礦瓦斯涌出量150億m3 ，抽出率12%，利用率40，風(fēng)排量132億m3 ，排空量11億m3 。 我國瓦斯排放量142億m3 占世

7、界排放總量的1/3。聯(lián)合國環(huán)保部門十分關(guān)注中國煤礦瓦斯抽取與利用項目 瓦斯抽采的必要性概述環(huán)保保護大氣環(huán)境瓦斯抽采的目的和意義4、抽采瓦斯難易程度及效果評價指標(biāo)。 煤層抽采瓦斯難以程度主要針對預(yù)抽方法而言，主要有鉆孔流量衰減系數(shù)和煤層透氣性系數(shù)兩項指標(biāo)，是用來衡量開采層瓦斯抽采難易程度的重要參數(shù)。 鉆孔流量衰減系數(shù)表示鉆孔瓦斯流量隨時間延長呈衰減變化的系數(shù)。鉆孔瓦斯流量與時間呈負指數(shù)分布。值越大，流量衰減越快，可抽性越差。 瓦斯抽采的必要性概述鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)抽采評價指標(biāo)“ They had gone from being curious about where China is head

8、ed to being concerned about it ”. 煤層透氣性系數(shù)是反映煤層瓦斯流動難以程度的標(biāo)志，其物理意義是1m長的煤體上，其壓力平方差為1MPa2時，通過1煤體斷面，1晝夜流過的瓦斯量m。 單位：/(MPa2d) 1 /(MPa2d)=0.025mD（毫達西） 1m1AB 瓦斯抽采的必要性概述煤層透氣性系數(shù)抽采評價指標(biāo)類別鉆孔流量衰減系數(shù)a(d-1)煤層透氣性系數(shù) (m2/MPa2d)容易抽采0.00310可以抽采0.0030.05100.1較難抽采0.050.1 根據(jù)這兩項指標(biāo)將未卸壓原始煤層的抽采難以程度劃分為三類，即容易抽采、可以抽采和較難抽采。 瓦斯抽采的必要性概

9、述抽采評價指標(biāo)瓦斯抽采技術(shù)措施 1、 瓦斯抽采的目的性、針對性 瓦斯抽采應(yīng)具有明確的目的性 減小風(fēng)流瓦斯，消除工作面瓦斯超限 抽采被保護層卸壓瓦斯 預(yù)抽瓦斯消突 開發(fā)利用 瓦斯抽采要有針對性 本煤層瓦斯涌出 臨近層瓦斯涌出 圍巖和采空區(qū)瓦斯涌出 做好抽采設(shè)計、施工和管理123瓦斯抽采的原則2 瓦斯抽采原則盡可能多的在瓦斯進入礦井風(fēng)流以前將其抽采出來先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)抽采過程中盡量減少卸壓區(qū)漏風(fēng)，防治抽出自燃火災(zāi)來“煤與瓦斯突出礦井，不掘突出頭，不采突出面，必須采取區(qū)域預(yù)抽消突措施”?！皯?yīng)抽盡抽、多措并舉、抽掘采平衡” ?！巴L(fēng)可靠、抽采達標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”要有正規(guī)設(shè)計、施工和科

10、學(xué)管理3、瓦斯抽采的方法及抽采率分類抽采方法適用條件工作面抽采率%開采層未卸壓瓦斯抽采由巖巷向煤層打穿層鉆孔突出危險煤層3060煤巷工作面打超前鉆孔高瓦斯煤層2060由開采層機巷、風(fēng)巷或煤門等上向、下向打順層鉆孔有預(yù)抽時間的高瓦斯煤層，突出煤層2060由石門、巖巷、鄰近層煤巷向開采層打穿層鉆孔屬“勉強抽采”煤層20，個別超過50地面鉆孔高瓦斯“容易抽采”煤層2030密封開采巷道瓦斯“容易抽采煤層”2030瓦斯抽采的方法 瓦斯抽采的技術(shù)措施分類抽采方法適用條件工作面抽采率%開采層未卸壓瓦斯抽采邊掘邊抽采高瓦斯煤層2030邊采邊抽采高瓦斯煤層2030人為卸壓抽采（水力割縫、松動爆破、水力壓裂、控制

11、爆破等）高瓦斯“難以抽采”煤層2030 30 瓦斯抽采的技術(shù)措施瓦斯抽采的方法分類抽采方法適用條件工作面抽采率%鄰近層卸壓瓦斯抽采由開采層機巷、風(fēng)巷、中巷或巖巷等向鄰近層打鉆鄰近層瓦斯涌出量大，影響開采層安全時4080由開采層機巷、風(fēng)巷、中巷等向采空區(qū)方向打斜交鉆孔4080由煤門打沿鄰近層鉆孔4080在鄰近層掘匯集瓦斯巷道（走向、傾向高抽巷）鄰近層瓦斯涌出量大，鉆孔的通過能力滿足不了抽采要求時4080從地面打鉆孔地面打鉆優(yōu)于井下時3070 瓦斯抽采的技術(shù)措施瓦斯抽采的方法分類抽采方法適用條件工作面抽采率%采空區(qū)抽采圍巖瓦斯抽采密封采空區(qū)插管抽采無自燃危險或采取防火措施時現(xiàn)采采空區(qū)設(shè)密閉墻插管或

12、向采空區(qū)打鉆抽采、預(yù)埋管抽采由巖巷兩側(cè)或正前向溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖巷進行抽采、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽采圍巖有瓦斯噴出危險，瓦斯涌出量大或溶洞。裂隙帶儲存高壓瓦斯時 瓦斯抽采的技術(shù)措施瓦斯抽采的方法抽采分類抽采方法適用條件開采層抽采瓦斯未卸壓抽采巖巷揭煤和煤巖預(yù)抽由巖巷向煤巷打穿層鉆孔突出危險煤層煤巷工作面打超前鉆孔高瓦斯煤層采區(qū)大面積預(yù)抽由開采層機巷、風(fēng)巷或煤門等打上向下向順層孔屬于“可以抽采”煤層由石門、巖巷、鄰近層煤巷等向開采層打穿層鉆孔有預(yù)抽時間的高突煤層地面鉆孔高瓦斯“容易抽采”煤層，埋深較淺密封開采巷道高瓦斯“容易抽采”煤層卸壓抽采邊掘邊抽由煤巷兩側(cè)或巖巷向卸壓煤體周圍打長鉆孔

13、高瓦斯煤層邊采邊抽由開采層機巷、風(fēng)巷等向工作面前方卸壓區(qū)打走向順層長鉆孔高瓦斯煤層由巖巷、煤門等向開采分層的上部或下部未采分層打穿層或順層鉆孔高瓦斯煤層水力割縫、壓裂松動爆破由開采層機巷、風(fēng)巷等打順層鉆孔，由巖巷或地面鉆孔高瓦斯“較難抽采”煤層鄰近層抽采開采層工作面推過后抽采上下鄰近層煤層由開采層機巷、中巷、風(fēng)巷或巖巷等向鄰近層打孔鄰近層瓦斯涌出量大、影響開采層安全由開采層機巷、中巷、風(fēng)巷向采空區(qū)打斜交鉆孔由煤門打沿鄰近層鉆孔在鄰近層掘匯集瓦斯巷道（頂板走向高抽巷）鄰近層瓦斯涌出量大、鉆孔的通過能力滿足不了要求地面打鉆地面打鉆優(yōu)于井下各種瓦斯抽采方法及其適用條件抽采分類抽采方法適用條件彎曲下沉

14、帶卸壓瓦斯抽采彎曲下沉帶卸壓煤層底板巷道網(wǎng)格式上向穿層鉆孔法彎曲下沉帶卸壓煤層為主采層，高瓦斯煤層地面打鉆地面打鉆優(yōu)于井下采空區(qū)抽采密閉采空區(qū)插管抽采無自燃危險或采取防火措施現(xiàn)采采空區(qū)設(shè)密閉墻插管或向采空區(qū)打鉆抽采預(yù)埋管抽采圍巖瓦斯抽采由煤巷兩側(cè)或正前方向溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖巷進行抽采、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽采圍巖有瓦斯噴出危險，瓦斯涌出量大或有溶洞、裂隙帶貯存高壓瓦斯分類來源解決的問題治理方法作用原理效力發(fā)揮最佳時期本煤層瓦斯抽采本煤層為減少煤層瓦斯含量和回風(fēng)瓦斯?jié)舛?進、回風(fēng)順槽順層鉆孔抽采 進、回風(fēng)順槽順層交叉鉆孔抽采 回風(fēng)順槽鉆場扇型鉆孔抽采 掘進掛耳超前鉆孔預(yù)抽：取決于煤體中的

15、瓦斯壓力和透氣性；邊采邊抽：利用工作面采動后，前方形成卸壓區(qū)抽采當(dāng)抽采鉆孔位于工作面前方的卸壓區(qū)內(nèi)，抽采效果最好鄰近層卸壓瓦斯抽采上下鄰近層煤層防止和減少鄰近層的瓦斯大量涌向開采層。同時，通過瓦斯抽采，消除鄰近突出煤層的突出危險性 工作面頂板巖石走向高抽巷抽采 初采期偽傾斜后高抽巷抽采 回采工作面內(nèi)錯尾巷順層鉆孔抽采 外錯尾巷密間距小直徑穿層鉆孔抽采 外錯尾巷大間距大直徑穿層鉆孔抽采 外錯尾巷拐彎穿層鉆孔抽采 外錯尾巷頂板傾斜高抽巷抽采隨著采動，帶來上部煤巖體的冒落、彎曲下沉和移動，煤巖體孔裂隙增加，形成層間空隙，這種層間空隙不僅是卸壓瓦斯的儲存地點，也是良好的流動通道老頂初次來壓顯現(xiàn)以后，上

16、覆巖層的采動裂隙開始逐漸發(fā)育的時候分類來源解決的問題治理方法作用原理效力發(fā)揮最佳時期工作面和采空區(qū)瓦斯抽采工作面和采空區(qū)降低上隅角和回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，確保生產(chǎn)的順利進行 采用“U+I”的通風(fēng)方式排放采空區(qū)瓦斯 內(nèi)錯尾巷打鉆抽采上隅角瓦斯 采空區(qū)埋管抽采 地面鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯一方面使機尾后部采空區(qū)瓦斯向內(nèi)錯尾巷流動，更重要的是截流了內(nèi)錯尾巷與進風(fēng)巷之間采空區(qū)的瓦斯，減小工作面和上隅角的瓦斯涌出量內(nèi)錯尾巷的通風(fēng)負壓大于回風(fēng)巷，內(nèi)錯尾巷處于低壓區(qū)的時候我國煤礦地質(zhì)條件極其復(fù)雜95%以上為井工開采，國有重點煤礦70%以上是高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井，大部分為低透氣性煤層（滲透率1）；由于多期地質(zhì)作用

17、的影響，煤層軟、透氣性差但瓦斯含量高低透氣性煤層瓦斯治理是世界性難題，長期以來沒有解決，此類煤礦瓦斯爆炸事故多發(fā)、生產(chǎn)效率低下，安全高效開采難以實現(xiàn)。我國高瓦斯礦區(qū)分布圖超前支承壓力與本煤層鉆孔瓦斯抽采關(guān)系2.1 本煤層抽采采動礦壓對瓦斯卸壓涌出的影響規(guī)律應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)(0-20m)，透氣性急劇增高，本煤層鉆孔大量抽采瓦斯。應(yīng)力增高區(qū)內(nèi)(20-50m)，煤巖體孔隙裂隙受擠壓而封閉、收縮，使煤體透氣性降低，瓦斯流量和瓦斯抽采量相應(yīng)減少。原巖應(yīng)力區(qū)內(nèi)(50m)，煤巖體尚未受到采動影響，承受正常的應(yīng)力，鉆孔瓦斯流量按負指數(shù)規(guī)律自然衰減。網(wǎng)格式穿層鉆孔 瓦斯抽采的技術(shù)措施本煤層抽采穿層鉆孔和順層鉆孔結(jié)合

18、 瓦斯抽采的技術(shù)措施本煤層抽采順層鉆孔 瓦斯抽采的技術(shù)措施本煤層抽采掘進條帶順層鉆孔合理深度本煤層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施預(yù)抽煤層瓦斯增透技術(shù)煤層壓裂水力沖孔、水力擴孔、水力割縫預(yù)裂爆破本煤層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施地面垂直鉆井結(jié)構(gòu)示意圖地面壓裂井篩管完井方式示意圖地面鉆井及壓裂井地面壓裂井篩管完井方式示意圖 瓦斯抽采的技術(shù)措施本煤層抽采定向爆破增透數(shù)值模擬定向爆破增透原理定向爆破器材松動爆破增透原理與器材 瓦斯抽采的技術(shù)措施本煤層抽采水力沖孔孔群增透 瓦斯抽采的技術(shù)措施2.2 采空區(qū)瓦斯抽采O型圈理論 全封密閉抽取示意圖2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法全封閉抽取(松藻局打通一礦)布置2.2 采

19、空區(qū)瓦斯抽采抽取方法全封閉抽取(松藻局打通一礦)效果累計抽采552d，共抽瓦斯72萬m3平均抽采負壓10.4KPa瓦斯?jié)舛?5%45%，平均37.8%平均抽采量0.906m3/min抽采期間必須經(jīng)常檢測密閉內(nèi)的CH4，CO、O2、溫度參數(shù)，如有發(fā)火征兆，應(yīng)控制抽采或暫停抽采。2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法全封閉抽取法(六枝局化處礦)布置效果 解決相鄰回采工作面上隅角及回風(fēng)流瓦斯超限，效果明顯，方法簡單、可行2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法全封閉抽取法密閉示意圖2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法半封閉抽取法插管抽采法向冒落拱上方打鉆沿傾向打鉆孔2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法向冒落拱上方打鉆沿走向打水平

20、鉆孔2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法上隅角埋管抽采法2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法上隅角埋管抽采法2.2 采空區(qū)瓦斯抽采抽取方法工作面尾巷抽采(水城老鷹山礦、陽泉一礦)效果(水城老鷹山礦)抽采瓦斯?jié)舛?5%40%抽采量1.213.12m3/min效果(陽泉一礦)抽采瓦斯?jié)舛?5%抽采量15m3/min以上采空區(qū)埋管抽采示意圖采空區(qū)抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施采空區(qū)高位尾巷抽采示意圖采空區(qū)抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施采空區(qū)頂板走向水平長鉆孔抽采示意圖采空區(qū)抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施采空區(qū)插管、傾向鉆孔抽采示意圖采空區(qū)抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施采空區(qū)工作面不規(guī)則煤柱雙側(cè)采動應(yīng)力分布“”形圈裂隙分布及瓦斯流動通道

21、重新壓實區(qū)O形圈O形圈O形圈O形圈38131383181818181800150120906030050100150200250采空區(qū)沿傾向長度(m)采空區(qū)沿走向長度(m)2.3 鄰近層瓦斯抽采在煤層群中選擇安全可靠的煤層首先開采，造成上下煤巖層膨脹變形、松動卸壓，增加煤層透氣性；研究清楚并調(diào)動首采層開采后應(yīng)力場、裂隙場及其形成的應(yīng)力降低區(qū)和裂隙發(fā)育區(qū)，為構(gòu)建卸壓解吸瓦斯流動通道、形成瓦斯富集區(qū)創(chuàng)造條件；3 工作面礦壓對鄰近層瓦斯卸壓作用規(guī)律瓦斯采動卸壓運移分帶特征：導(dǎo)氣裂隙帶 ：應(yīng)力卸壓帶 ：原始應(yīng)力帶按瓦斯卸壓抽采劃分的“三帶”開采層進風(fēng)巷回風(fēng)巷2.3 鄰近層瓦斯抽采開采層回風(fēng)巷進風(fēng)巷開采

22、層回風(fēng)巷進風(fēng)巷開采層進風(fēng)巷回風(fēng)巷技術(shù)原理示意圖開采層進風(fēng)巷回風(fēng)巷裂隙圈技術(shù)原理示意圖開采層進風(fēng)巷回風(fēng)巷抽采巷道抽采鉆孔開采煤層20150m彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層開采煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶20150m開采煤層抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒

23、落帶開采煤層20150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20150m抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷卸壓煤層卸壓煤層彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶開采煤層20150m卸壓范圍抽采鉆孔底板瓦斯抽采巷進風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷進風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6底板卸壓區(qū)域抽采鉆孔底板巖石巷開采層B8回風(fēng)巷首采層回風(fēng)巷進風(fēng)巷被卸壓煤層首采層回風(fēng)巷進風(fēng)巷被卸壓煤層首采層

24、回風(fēng)巷進風(fēng)巷被卸壓煤層首采層回風(fēng)巷進風(fēng)巷被卸壓煤層瓦斯瓦斯首采層回風(fēng)巷進風(fēng)巷卸壓距離20150m被卸壓煤層瓦斯瓦斯鉆孔抽采半徑500800米走向高抽巷傾向高抽巷走向高抽巷抽采示意圖走向高抽巷抽采示意圖2.3 鄰近層抽采鄰近層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施保護層開采鄰近層卸壓瓦斯抽采原理在煤層群開采條件下，由于開采層的采動，在上部空間形成三帶：冒落帶、裂隙帶和緩慢下沉帶上部卸壓區(qū)在陽泉礦區(qū)條件下，冒落帶高度為采高的68倍裂隙帶高度為采高的1030倍緩慢下沉帶在裂隙帶上部 直至地表 原理在卸壓內(nèi)，吸附瓦斯解吸游離瓦斯充滿層間空隙 通過層間裂隙回采空間、采空區(qū) 鉆孔穿入層間空隙、裂隙，在負壓作用下，瓦斯很

25、容易被抽出鄰近層瓦斯抽采實現(xiàn)煤與瓦斯共采的原理我國高瓦斯煤層特點： 1）開采深度增加； 2）瓦斯壓力增大； 3）瓦斯含量增高； 4）煤層透氣性較低。具有低透氣性、可壓密性和易流變性的“三性”特征 煤與瓦斯共采的基本原理 ：(1) 在煤層群開采條件下，選擇瓦斯含量低、無突出危險或突出危險性較小的煤層作為首采煤層 。（2）由于首采煤層的采動而引起的巖層移動，在首采煤層不同的區(qū)域內(nèi)形成卸壓帶，產(chǎn)生“卸壓增透增流”效應(yīng)，大幅度地提高煤體瓦斯運移的透氣性。（3）通過采用不同、合理高效的瓦斯抽采方法抽采首采煤層與鄰近層的卸壓瓦斯，一方面減少了鄰近層卸壓瓦斯向首采層的流動，保證了首采煤層的安全高效開采；其次

26、，使鄰近層由高瓦斯（突出危險）煤層轉(zhuǎn)變?yōu)榈屯咚梗o突出危險）煤層，實現(xiàn)鄰近層工作面的安全高效開采；第三，大量瓦斯抽采，不僅減少了大量溫室氣體的排放，而且促進了高效潔凈能源的利用，從而實現(xiàn)煤與瓦斯的安全高效共采。 15#煤層安全高效開采煤炭資源安全高效開采3#和12#煤層安全高效開采減少15#的瓦斯涌出量工作面前方煤層卸壓裂隙產(chǎn)生本煤層鉆孔瓦斯抽采走向或傾向頂板高抽巷抽采瓦斯減少3#和12#瓦斯涌出量卸壓瓦斯“解吸-擴散-滲流”瓦斯資源抽采減少3#和12#瓦斯含量消除3#和12#突出危險 陽泉礦區(qū)特厚煤層煤與瓦斯共采模式構(gòu)成框圖鉆場設(shè)在開采層工作面副巷內(nèi)鄰近層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施鉆場設(shè)在開采

27、層工作面運輸或進風(fēng)巷內(nèi)鄰近層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施底板巷穿層鉆孔底板巷穿層鉆孔鉆場設(shè)在開采層頂、底板巖石巷道內(nèi)鄰近層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施地面鉆孔至利用設(shè)備地面抽采鉆孔鄰近層抽采 瓦斯抽采的技術(shù)措施抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建1、主要依據(jù)： 自2012年3月1日起施行的 煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定2、制定的目的 建立“通風(fēng)可靠、抽采達標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”十六字工作體系，進一步促進瓦斯抽采工作，降低煤層瓦斯含量和涌出量，減少瓦斯事故的發(fā)生。 煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)的作用和局限 與防突煤與瓦斯突出規(guī)定的銜接 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定3、強調(diào)

28、的重點 強調(diào)抽采達標(biāo)與生產(chǎn)的關(guān)系 （1）明確必須進行瓦斯抽采的礦井條件，促使更多的礦井進行瓦斯抽采； （2）促進煤炭企業(yè)建立“抽采不達標(biāo)不安排生產(chǎn)”的理念，將瓦斯抽采達標(biāo)作為確定煤礦生產(chǎn)生能的一項約束性指標(biāo)； （3）促進礦井采取多種方法，充分抽采瓦斯，保證“抽、掘、采”平衡，即堅持“應(yīng)抽盡抽、多措并舉、抽采平衡”的原則； （4）增加了抽采達標(biāo)責(zé)任，對于不按照要求進行瓦斯抽采或者抽采不達標(biāo)而組織生產(chǎn)的礦井，提出了明確的整改措施，便于監(jiān)察監(jiān)管，強化抽采達標(biāo)工作。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定關(guān)于抽采達標(biāo)的措施和達標(biāo)評價 - 體現(xiàn)系統(tǒng)達標(biāo)，而不僅僅是效果達標(biāo)，追求抽采達標(biāo)的持續(xù)性、基礎(chǔ)

29、保證和效果. - 從“如何作、如何評價、如何監(jiān)督”三個大的方面提出了具體要求。 如何做？提出了包括開拓開采部署、規(guī)劃、設(shè)計、抽掘采平衡、抽采工藝和方法、抽采系統(tǒng)能力、抽采管理和責(zé)任制等方面的具體要求，以規(guī)范瓦斯抽采的各個環(huán)節(jié)，滿足抽采達標(biāo)的基本條件。不同的礦井，應(yīng)根據(jù)具體條件確定抽采方法、方式和參數(shù)。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 如何監(jiān)督和處罰？給出了監(jiān)管部門監(jiān)管和檢查的內(nèi)容與方式。并提出了處罰要求。對于抽采沒有達標(biāo)的，主要提出了采掘面停產(chǎn)和整改要求，而對開拓、抽采工程、鉆孔工作等的施工等不進行強制限制，便于現(xiàn)場除了采掘之外的抽采準(zhǔn)備等工作的開展，同時，給監(jiān)管監(jiān)察部門的執(zhí)法提供

30、依據(jù)。 如何評價？在正文和附則中分別給出了抽采計量和參數(shù)測定、評價方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)等，便于企業(yè)自行評價和監(jiān)管監(jiān)察部門的檢查評價。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定3、部分條文規(guī)定 第三條 按照本規(guī)定應(yīng)當(dāng)進行瓦斯抽采的煤層必須先抽采瓦斯；抽采效果達到標(biāo)準(zhǔn)要求后方可安排采掘作業(yè)。 提出先抽后采的基本要求，樹立抽采不達標(biāo)不生產(chǎn)的理念。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第八條 煤礦企業(yè)主要負責(zé)人為所在單位瓦斯抽采的第一責(zé)任人，負責(zé)組織落實瓦斯抽采工作所需的人力、財力和物力，制定瓦斯抽采達標(biāo)工作各項制度，明確相關(guān)部門和人員的責(zé)、權(quán)、利，確保各項措施落實到位和瓦斯抽采達標(biāo)。 煤礦企業(yè)、

31、礦井的總工程師或者技術(shù)負責(zé)人（以下統(tǒng)稱技術(shù)負責(zé)人）對瓦斯抽采工作負技術(shù)責(zé)任，負責(zé)組織編制、審批、檢查瓦斯抽采規(guī)劃、計劃、設(shè)計、安全技術(shù)措施和抽采達標(biāo)評判報告等；煤礦企業(yè)、礦井的分管負責(zé)人負責(zé)分管范圍內(nèi)瓦斯抽采工作的組織和落實。 煤礦企業(yè)、礦井的各職能部門負責(zé)人在其職責(zé)范圍內(nèi)對瓦斯抽采達標(biāo)工作負責(zé)。 責(zé)任制 煤礦企業(yè)、礦井主要負責(zé)人 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第九條 煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立瓦斯抽采達標(biāo)評價工作體系，制定礦井瓦斯抽采達標(biāo)評判細則，建立瓦斯抽采管理和考核獎懲制度、抽采工程檢查驗收制度、先抽后采例會制度、技術(shù)檔案管理制度等。 要求建立抽采達標(biāo)自評價體系和各種管理制度。 抽采

32、達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第十二條 經(jīng)礦井瓦斯涌出量預(yù)測或者礦井瓦斯等級鑒定、評估符合應(yīng)當(dāng)進行瓦斯抽采條件的新建、技改和資源整合礦井，其礦井初步設(shè)計必須包括瓦斯抽采工程設(shè)計內(nèi)容。 礦井瓦斯抽采工程設(shè)計應(yīng)當(dāng)與礦井開采設(shè)計同步進行；分期建設(shè)、分期投產(chǎn)的礦井，其瓦斯抽采工程必須一次設(shè)計，并滿足分期建設(shè)過程中瓦斯抽采達標(biāo)的要求。 要求礦井設(shè)計階段就同時設(shè)計瓦斯抽采。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第十四條 煤與瓦斯突出礦井和高瓦斯礦井必須建立地面固定抽采瓦斯系統(tǒng)，其他應(yīng)當(dāng)抽采瓦斯的礦井可以建立井下臨時抽采瓦斯系統(tǒng)；同時具有煤層瓦斯預(yù)抽和采空區(qū)瓦斯抽采方式的礦井，根據(jù)需要分別

33、建立高、低負壓抽采瓦斯系統(tǒng)。 地面固定抽采系統(tǒng)的建立條件，比其它標(biāo)準(zhǔn)要高，包括的礦井更多。 建設(shè)兩套系統(tǒng)，有一定必要性，不少地區(qū)和礦井都這樣建設(shè)，并有增多的趨勢。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第十六條 瓦斯抽采礦井應(yīng)當(dāng)配備瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控管網(wǎng)瓦斯?jié)舛?、壓力或壓差、流量、溫度參?shù)及設(shè)備的開停狀態(tài)等。 抽采瓦斯計量儀器應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)計量標(biāo)準(zhǔn)要求；計量測點布置應(yīng)當(dāng)滿足瓦斯抽采達標(biāo)評價的需要，在泵站、主管、干管、支管及需要單獨評價的區(qū)域分支、鉆場等布置測點。 抽采監(jiān)控系統(tǒng)的要求 計量儀器、布點的要求。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第二十二條 有下列情況之一的，應(yīng)

34、當(dāng)判定為抽采基礎(chǔ)條件不達標(biāo)： （一）未按本規(guī)定要求建立瓦斯抽采系統(tǒng)，或者瓦斯抽采系統(tǒng)沒有正常、連續(xù)運行的； （二）無瓦斯抽采規(guī)劃和年度計劃，或者不能達到本規(guī)定第十一條要求的； （三）無礦井瓦斯抽采達標(biāo)工藝方案設(shè)計、無采掘工作面瓦斯抽采施工設(shè)計，或者不能達到本規(guī)定第十八條要求的； （四）無采掘工作面瓦斯抽采工程竣工驗收資料、竣工驗收資料不真實或者不符合本規(guī)定第十九條要求的； 抽采達標(biāo)評判 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 （五）沒有建立礦井瓦斯抽采達標(biāo)自評價體系和瓦斯抽采管理制度的； （六）瓦斯抽采泵站能力和備用泵能力、抽采管網(wǎng)能力等達不到本規(guī)定要求的； （七）瓦斯抽采系統(tǒng)的抽采計量測

35、點不足、計量器具不符合相關(guān)計量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求或者計量器具使用超過檢定有效期，不能進行準(zhǔn)確計量的； （八）缺乏符合標(biāo)準(zhǔn)要求的抽采效果評判用相關(guān)測試條件的。 屬于抽采達標(biāo)的基本條件。 測定和計算方法不符合要求的也屬于不達標(biāo)。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第二十三條 預(yù)抽煤層瓦斯效果評判應(yīng)當(dāng)包括下列主要內(nèi)容和步驟： （一）抽采鉆孔有效控制范圍界定； （二）抽采鉆孔布孔均勻程度評價； （三）抽采瓦斯效果評判指標(biāo)測定； （四）抽采效果達標(biāo)評判。 預(yù)抽效果達標(biāo)評判的步驟。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第二十四條 預(yù)抽煤層瓦斯的抽采鉆孔施工完畢后，應(yīng)當(dāng)對預(yù)抽鉆孔的有效控制范圍

36、進行界定，界定方法如下： （一）對順層鉆孔，鉆孔有效控制范圍按鉆孔長度方向的控制邊緣線、最邊緣2個鉆孔及鉆孔開孔位置連線確定。鉆孔長度方向的控制邊緣線為鉆孔有效孔深點連線，相鄰有效鉆孔中較短孔的終孔點作為相鄰鉆孔有效孔深點。 （二）對穿層鉆孔，鉆孔有效控制范圍取相鄰有效邊緣孔的見煤點之間的連線所圈定的范圍。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定順層鉆孔有效范圍 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定穿層鉆孔有效范圍 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第二十五條 預(yù)抽煤層瓦斯的抽采鉆孔施工完畢后，應(yīng)當(dāng)對預(yù)抽鉆孔在有效控制范圍內(nèi)均勻程度進行評價。預(yù)抽鉆孔間距不得大于設(shè)計間距。

37、均勻度。 鉆孔間距不一定指孔底間距（一般指），施工有誤差，應(yīng)該可以有一定比例的出入。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 第二十六條 將鉆孔間距基本相同和預(yù)抽時間基本一致（預(yù)抽時間差異系數(shù)小于30%）的區(qū)域劃為一個評價單元。 對同一評價單元預(yù)抽瓦斯效果評價時，首先應(yīng)根據(jù)抽采計量等參數(shù)計算抽采后的殘余瓦斯含量或殘余瓦斯壓力，計算可解吸瓦斯量，當(dāng)其滿足本規(guī)定第二十七條規(guī)定的預(yù)期達標(biāo)指標(biāo)要求后，再進行現(xiàn)場實測預(yù)抽瓦斯效果指標(biāo)。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 抽采時間差異系數(shù)計算： 達標(biāo)評判的要求：先計算 后實測，以實測數(shù)據(jù)為主。 效果評判前應(yīng)有足夠的抽采時間或抽采量。要求先算后

38、測，有利于保證效果，沒有一定的總抽量，實測數(shù)據(jù)難以令人信服；總量滿足要求不代表個別區(qū)域滿足要求。 煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定抽采后瓦斯含量計算方法：抽采后瓦斯壓力計算方法：可解吸瓦斯含量計算： 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 按煤層瓦斯含量井下直接測定方法（GB/T23250，以下簡稱含量測定方法）現(xiàn)場測定煤層的殘余瓦斯含量，按煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法（AQ/T1047，以下簡稱壓力測定方法）現(xiàn)場測定煤層的殘余瓦斯壓力，依據(jù)現(xiàn)場測定的煤層殘余瓦斯含量，按附錄A4計算現(xiàn)場測定的煤層可解吸瓦斯量。 煤層可解吸瓦斯量可以實測，也可以計算。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)

39、定 第二十七條 預(yù)抽煤層瓦斯，應(yīng)當(dāng)同時滿足以下要求： （一）鉆孔有效控制范圍應(yīng)當(dāng)滿足煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)或防治煤與瓦斯突出規(guī)定的要求；布孔均勻程度滿足本規(guī)定第二十四條的要求； （二）預(yù)抽瓦斯效果應(yīng)當(dāng)滿足如下標(biāo)準(zhǔn)： 1、對瓦斯涌出量主要來自于開采層的工作面，評價范圍內(nèi)煤的可解吸瓦斯量滿足表1規(guī)定的，判定采采煤煤工作面評價范圍瓦斯抽采效果達標(biāo)。 預(yù)抽瓦斯效果：防突效果、可解吸含量降低效果 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 表1 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量應(yīng)達到的指標(biāo)工作面日產(chǎn)量（t）可解吸瓦斯量 （m 3/t）10008100125007250140006400160005.560

40、01800058001100004.5100004 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 2、對于突出煤層，當(dāng)評價范圍內(nèi)所有測點測定的煤層殘余瓦斯壓力或殘余瓦斯含量都小于預(yù)期的防突效果達標(biāo)瓦斯壓力或瓦斯含量、且施工測定鉆孔時沒有噴孔、頂鉆或其他動力現(xiàn)象時，則評判為突出煤層評價范圍預(yù)抽瓦斯防突效果達標(biāo)；否則，判定以超標(biāo)點為圓心、半徑100m范圍未達標(biāo)。預(yù)期的防突效果達標(biāo)瓦斯壓力或瓦斯含量按煤層始突深度處的瓦斯壓力或瓦斯含量取值；沒有考察出煤層始突深度處的煤層瓦斯壓力或含量時，分別按照0.74MPa、8m3/t取值。 沒有考察出始突深度處參數(shù)的，可以實際考察臨界值。 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 抽采達標(biāo)體系的構(gòu)建煤礦瓦斯抽采達標(biāo)暫行規(guī)定 3、對于瓦斯涌出量主要來自于突出煤層的采煤工作面，只有當(dāng)瓦斯預(yù)抽防突效果和煤的可解吸瓦斯量指標(biāo)都滿足達標(biāo)要求時，方可判定該工作面瓦斯預(yù)抽效果達標(biāo)。 突出煤層、瓦斯來自本煤層的采面，2個指標(biāo)要同