煤礦瓦斯抽放規(guī)范方案(AQ1027-2006)_第1頁
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文檔簡介

1、礦井瓦斯抽放管理規(guī)范一、范圍本標準規(guī)定了礦山瓦斯抽放系統(tǒng)的建立條件和工程設計要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理和責任、瓦斯利用、瓦斯抽放系統(tǒng)報廢程序、瓦斯抽放基本參數(shù)計算方法、抽放率各種瓦斯抽放方法的介紹、瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)的指標要求以及瓦斯抽放工程設計相關的計算方法。本標準適用于全國煤礦企業(yè)、管理部門和有關機構。2.規(guī)范性參考資料下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款:MT5018-96礦井瓦斯抽采工程設計規(guī)范。煤礦安全規(guī)程(2004年版)。煤礦瓦斯抽采管理規(guī)范(1997年版)。GB50187-1993工業(yè)企業(yè)平面設計通用規(guī)范。GB50215-2005煤炭工業(yè)礦山設計規(guī)范。三

2、、定義下列術語和定義適用于本標準:(1)瓦斯抽放:利用專用設備和管道從煤層、巖層和采空區(qū)抽取或排放瓦斯的措施。(2)不卸壓放氣:將煤(巖)層未受開采影響、未人為松散卸壓的瓦斯抽放也稱為預抽放。(3)卸壓瓦斯抽放:對受開采影響的煤(巖)層進行瓦斯抽放,人工松散卸壓。(4)本煤層瓦斯抽采:從煤層抽采瓦斯。(5)鄰層瓦斯抽采:將受采煤層開采影響的上下相鄰煤層(可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層)瓦斯抽采。(6) 采空區(qū)放氣:將工作面采空區(qū)和老采空區(qū)中的瓦斯排放。前者稱為現(xiàn)采空區(qū)(半封閉)排水,后者稱為老采空區(qū)(全封閉)排水。(7)圍巖瓦斯抽放:將采層圍巖瓦斯抽放。(8)地面瓦斯抽放:在地下鉆孔,用于地

3、下煤(巖)層抽放瓦斯。(9)綜合瓦斯抽放:在一個瓦斯抽放工作面同時采用兩種或兩種以上的瓦斯抽放方法。(10) 強化排采:對一些滲透率低、常規(guī)預排方法無效的煤層采用的一種特殊排采方法。(11) 預抽:煤層開采前的瓦斯抽放。(12) 瓦斯儲量:煤炭開采過程中煤層和巖層中能將瓦斯排入開采空間的瓦斯總量。(13) 礦井瓦斯抽采量(純瓦斯抽采量):從礦井抽出的瓦斯中的甲烷含量。(14) 礦井可抽氣量:瓦斯儲量中在現(xiàn)有技術水平下可抽出的最大氣量。(15)煤層滲透系數(shù):表示煤層對瓦斯流動的阻力,反映瓦斯沿煤層流動的難易程度。(16) 井眼氣流衰減系數(shù):表示井眼氣流隨時間衰減變化的系數(shù)。(17)瓦斯抽放率:礦

4、山、礦區(qū)或工作面瓦斯抽放量占瓦斯抽放總量的百分比。(18)邊挖邊抽:邊挖邊巷時,邊巷周圍已卸煤體內的瓦斯被抽走。(19) 采采并舉:工作面前卸壓煤體瓦斯抽采或分層開采時未開采的分層卸壓煤體瓦斯抽采。(20) 鉆穿煤層:在巖巷或煤層巷道中鉆入相鄰煤層的鉆孔。(21)沿層鉆孔:在煤層巷道中,鉆孔沿煤層布置。(22)斜向鉆孔:沿與工作面成一定角度布置的底板鉆孔。(23)平行鉆孔:與工作面平行鉆孔。(24) 交叉鉆孔:平行鉆孔和斜鉆孔交替排列的鉆孔。(25)高位鉆探:在通往煤層頂板的氣道中進行排水鉆探(進入裂隙帶)。(26)高排水巷道:在采層頂部開采作用形成的裂隙帶開挖的專用排水巷道。(27) 水力壓

5、裂:在沒有自由表面的情況下,以水作為鉆孔中的動力,使煤體裂縫暢通的措施。(28)水力縱切:在鉆孔中使用高壓水射流,將鉆孔兩側的煤體切割成一定深度的平切縫的措施。(29)深孔預裂爆破:在鉆孔中以爆炸爆破為動力,增加煤體裂縫,提高煤層滲透性的措施。(30)封孔裝置:瓦斯抽放和煤層注水鉆孔的封孔裝置。(31)排水器:用于儲存和釋放排水管道中積水的專用裝置。(32)防回火裝置:防止氣體排放管道內火焰蔓延的安全裝置。(33)水封防爆箱:用于瓦斯抽放管道防爆的水箱式安全裝置。4、建立抽氣系統(tǒng)(一)符合下列條件之一的礦山,必須建立地面永久性瓦斯抽放系統(tǒng)或地下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。1、采煤工作面瓦斯絕對排放量

6、大于5m3/min或隧道工作面絕對瓦斯排放量大于3m3/min,采用通風方式解決瓦斯問題不合理。2、礦井瓦斯絕對排放量滿足以下條件:大于或等于40m 3 /min;- 年產量為1.0至1.5 Mt,大于30m3/min的礦山;- 年產量為0.6至1.0 Mt,大于25m3/min的礦山;- 年產量為0.4至0.6 Mt,大于20m3/min的礦山;- 年產量等于或小于0.4Mt,大于15m3/min的礦山。3. 開采煤與瓦斯突出的危險煤層。(二)對符合第一條條件并同時具備下列兩項條件的礦山,應當建立永久性地面瓦斯抽放系統(tǒng):瓦斯抽放系統(tǒng)抽放量可穩(wěn)定在2m3/min以上;瓦斯資源可靠豐富,瓦斯抽采

7、壽命預計5年以上。(三)新建瓦斯抽放系統(tǒng)的礦山必須由具有相關資質的專業(yè)機構進行可行性研究,并由企業(yè)技術負責人組織抽放工程的設計。(4)新建、改建、擴建礦山,根據(jù)地質報告提供的瓦斯資源量或參照相鄰礦山參數(shù),滿足第一個條件時,必須將瓦斯抽放工程納入礦山。設計,但設計所依據(jù)的氣體參數(shù)必須經(jīng)過批準。相關資質的專業(yè)機構進行可行性研究。5、地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)(一)地面永久性瓦斯抽放系統(tǒng)工程設計內容:1 、礦山概況:煤層賦存條件、煤炭儲量、產能、巷道布局、采煤方式及通風條件;2 、瓦斯基礎數(shù)據(jù):瓦斯品位識別、礦井瓦斯涌出量、煤層瓦斯壓力、含量、礦井瓦斯儲量和可抽量、煤層滲透系數(shù)和井眼瓦斯流量及其衰減系數(shù);

8、3 、排水方式:鉆孔(巷道)布置及抽取工藝參數(shù);4 、排水設備:排水泵、管道系統(tǒng)、監(jiān)控及安全裝置;5 、泵站建筑:泵房、供電系統(tǒng)、電控設備、供水系統(tǒng)及軟化水裝置、供暖、防雷系統(tǒng);6 、燃氣利用:利用方式、利用量、資金估算;7 、技術經(jīng)濟指標:投資估算及建設工期;8 、設計文件:設計說明書、設備設備清單、資金估算、相關圖紙。(二)瓦斯抽放系統(tǒng)工程設計通則1 、瓦斯抽放工程設計應體現(xiàn)安全第一、技術合理、經(jīng)濟的原則,因地制宜采用新技術、新工藝、新設備、新材料。2 、新建礦山瓦斯抽放工程的設計應以經(jīng)批準的精確勘查地質報告為依據(jù),并參考相鄰或類似生產礦山瓦斯數(shù)據(jù);改(擴建)和生產礦山應以礦山地質、瓦斯資

9、料為依據(jù)。 .3、瓦斯抽放工程的設計應與礦山開采設計同步進行,合理安排開挖、抽放、回收的推進與先后關系,保證工程施工和抽放的時間充足。4 、瓦斯抽放站的施工方法應通過技術經(jīng)濟比較確定。一般應采用集中施工方式。當出現(xiàn)以下情況之一時,可采用去中心化建站方式:分區(qū)域開發(fā)或分期建設的大型礦山,集中建站技術經(jīng)濟不合理;礦井瓦斯抽放量大,瓦斯利用點分散;- 一套瓦斯抽放系統(tǒng)難以滿足要求。5 、分期建設、分期投產的礦山,瓦斯抽放工程可一次設計、分期施工、分期抽水。6 、瓦斯抽放工程設計應進行礦山瓦斯資源評價。(3) 礦井瓦斯儲量、可抽瓦斯量、瓦斯抽采率、年抽采量和抽采周期。1、礦井瓦斯儲量為可采煤層瓦斯儲量

10、、不可采煤層瓦斯儲量和受開采影響后可排入開采空間的圍巖瓦斯儲量之和。2、礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量在現(xiàn)有技術水平下所能抽出的最大瓦斯量。3、設計瓦斯抽采率可根據(jù)煤層瓦斯抽采方式、瓦斯涌源等因素綜合確定;也可參照相鄰生產礦山或條件相近的礦山的數(shù)值進行選擇。排水率指標應當符合第八條第六款第三項的有關規(guī)定。4、礦山設計年瓦斯抽采量或礦山設計年瓦斯抽采規(guī)模按設計日瓦斯抽采量乘以礦山設計年工作日數(shù)計算。5 礦山或層級的抽采期應與瓦斯抽采區(qū)的采采期相適應。(4) 排水管道系統(tǒng)1、排水管道系統(tǒng)應根據(jù)地下隧道布置、排水位置分布、瓦斯利用要求和礦山發(fā)展規(guī)劃確定,避免或減少主管道系統(tǒng)頻繁變更,確保管道運輸、安

11、裝和維護。易于維護,應滿足以下要求:排水管道通過的巷道彎曲段少、距離短,管道安裝應平直,轉彎時角度不大于50 ;排水管道系統(tǒng)應沿回風巷道或礦車不經(jīng)常通過的巷道布置;如果安裝在主要運輸巷道,人行道一側的架設高度不應小于1.8m并固定在巷道墻上,且巷道壁的距離應滿足養(yǎng)護要求;瓦斯抽放管件外緣距巷道墻不應小于0.1m;排水設備或管道發(fā)生故障時,管道內瓦斯不得流入采面和機電室;管徑要統(tǒng)一,縮徑時必須設置過渡接頭。2、瓦斯抽放管道的管徑應按最大流量計算,并應與5m抽放設備的容量相適應15m。系統(tǒng)管道的備用量可取10%。3、采用專用鉆孔鋪設排水管道時,專用鉆孔直徑應比管道整體尺寸大100nm;沿豎井鋪設排

12、水管道時,應將管道固定在罐梁或專用管架上。4、排水管道總阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力可通過低負壓燃氣管道阻力公式計算;局部阻力可用估算法計算,一般取摩擦阻力的10 % 20%。5、地面管線布置:盡量避免放置在車輛來往頻繁的主干道旁。排水管道與電力電纜、照明電纜、通訊電纜不得敷設在同一溝渠內。主管應結合城市和礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布局。排水管道與上下建筑物(構筑物)、設施的距離應符合工業(yè)企業(yè)平面設計總規(guī)范的有關規(guī)定。燃氣管道不得從地面穿過房屋或其他構筑物(構筑物),一般不得穿過其他管網(wǎng)。需要通過其他管網(wǎng)時,按有關規(guī)定采取措施。6、排水管道的輔助裝置及設施:主管、支管、支管及其與鉆井現(xiàn)場的連

13、接處應配備氣體計量裝置;排水鉆井現(xiàn)場、管道彎道、低洼處、溫度突變及管道沿線適當距離(間距一般為200m至300m ,最大不超過500m);排渣裝置和壓力測量裝置應安裝在排水管道的適當部位;控制閥應設置在排水管道的分支處,閥門規(guī)格應與安裝現(xiàn)場的管徑相匹配;地面總管上的閥門應安裝在地下不燃材料制成的不透水觀察井中,其間距為500m 1000m。7、條件合適時,可采用新材料瓦斯排水管,但地下排水管禁止使用玻璃鋼管。8、在傾斜巷道中,管道應設置防滑卡,間距可根據(jù)巷道坡度確定。 28以下的傾斜巷道,間距一般取15 m 20m。9 、排水管道應具有良好的氣密性,并采取防腐、防砸、防靜電、防凍等措施。、通井

14、排水管道應采取防雷措施。(5)排水設備及排水站1 、礦井瓦斯抽放設備容量應滿足礦區(qū)瓦斯抽放期間或瓦斯抽放設備使用壽命內的最大抽放量和最大抽放阻力要求,且不小于15財富的百分比。礦山排水系統(tǒng)總阻力必須按管網(wǎng)最大阻力計算,瓦斯排水系統(tǒng)不應處于正壓狀態(tài)。2、在抽放站,只有一套抽氣泵及輔助設備工作時,應留一套;當兩套或多套同時工作時,至少應留出一套。3.提取站位置:位于不受洪水威脅、工程地質條件可靠的地帶,應避開滑坡、溶洞、斷層斷裂帶和沉陷區(qū);應設在回風井工業(yè)場地內,站房與井口、主體建筑和居民區(qū)的距離不小于50m ;站房及站房周圍20m范圍內禁止明火;站房應建在靠近道路和有水源的地方站房應考慮進出水管

15、鋪設方便,有利于輸氣,井應盡可能留有擴容空間。4.排水站大樓:站房的建筑必須采用不燃材料,耐火等級為級;-車站大樓周圍必須設置柵欄或圍墻。的管道應設置排水器及防爆、防回火、防回水裝置,放空管及壓力、流量、濃度測量裝置,以及取樣孔、閥門等輔助裝置。排氣管設置在泵的進出口,管徑應大于或等于泵進出口的直徑,排氣管的噴嘴應高于泵的頂蓋3m。泵房。6、泵房內的電氣設備、照明等電氣及檢測儀器應為礦用防爆型。7 、排水站應有雙回路供電線路。8 、排水站應配備防雷、防火、防洪、防凍等設施。、干氣抽放泵吸入側管路系統(tǒng)必須安裝安全裝置,防止回火、回氣和爆炸。10 、站樓必須有直通礦山調度室的電話。11 、泵運行時

16、,需要對泵的水流量、水溫、泵軸溫度進行監(jiān)測和監(jiān)測。12 、排水站應有供水系統(tǒng)。車站設備冷卻水一般采用閉路循環(huán)。供水管道和水池容積應考慮消防水量。污水應設置排水。、排水站的采暖通風應符合現(xiàn)行煤炭工業(yè)礦山設計規(guī)范的有關規(guī)定。14、向大氣排放的廢水、噪聲、廢氣不得超過規(guī)定的工業(yè)衛(wèi)生指標,排水站場地綠化良好。(6)瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)測與監(jiān)測1 、地面永久性瓦斯抽放系統(tǒng)必須建立瓦斯抽放參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。2 、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)必須監(jiān)測抽放管道內瓦斯?jié)舛?、流量、負壓、溫度、一氧化碳等參?shù),同時監(jiān)測抽放泵站的瓦斯泄漏情況。當瓦斯抽放濃度過低、一氧化碳超標、泵站出現(xiàn)瓦斯泄漏時,應能報警并切斷抽放泵主電源。、抽放站應配備

17、檢測瓦斯抽放參數(shù)的專用儀器儀表。6、地下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)(一)根據(jù)第四條第(一)項和第(二)項的規(guī)定,不具備建設永久性地面瓦斯抽放系統(tǒng)條件的,應當在高含氣區(qū)建設地下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。 .(二)地下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)建立時,由企業(yè)技術負責人負責組織編制設計和安全技術措施。地下移動泵站瓦斯抽放工程設計可按地表永久性瓦斯抽放工程設計相關內容進行。(3)地下移動式瓦斯抽放泵站應安裝在瓦斯抽放場地附近的新鮮空氣流中。抽出的氣體必須引排至地面、總回風管或分區(qū)回風管;在具有永久性排水系統(tǒng)的礦井中,移動泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井排水系統(tǒng)的管道,但礦井排水系統(tǒng)瓦斯?jié)舛缺仨毞厦禾糠ǖ谝话偎氖藯l的規(guī)

18、定。礦山安全條例”。(4)移動泵站抽出的氣體排入回風管道時,必須在排放管道出口處采取安全措施,包括設置圍欄、懸掛警示標志等。柵欄位置設置,上風側為管道出口外推,5m上下風側柵欄間距不小于此值35m。兩道柵欄之間禁止人員和任何工作。移動泵站排入巷道的瓦斯?jié)舛缺仨?0m在煤礦安全規(guī)程允許的范圍內混合。圍欄處必須安裝警示標志和氣體監(jiān)測裝置。當巷道內瓦斯?jié)舛瘸^限值時,應切斷電源,停止瓦斯抽放,并進行處理。監(jiān)測傳感器位于圍欄外和內1m。兩道柵欄之間禁止人員和任何工作。(5)地下移動抽氣泵站必須實行“三?!惫╇?,即專用變壓器、專用開關、專用線路。7、瓦斯抽放法(一)一動規(guī)定:1、瓦斯抽放系統(tǒng)礦山必須實行

19、先抽后采或同時采抽。2、根據(jù)礦井瓦斯來源,實施煤層瓦斯抽放、鄰層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放。3、對瓦斯多源的礦山,應采用綜合瓦斯抽放方法。(2) 排氣方式的選擇1、采煤層瓦斯抽放方法:預抽煤層不卸壓,煤層瓦斯抽放難度可分為三類,見表1。表 1 煤層瓦斯抽采難度等級對于滲透性好、易排水的煤層,宜采用本層預抽方法,可采用沿層布孔或穿層布孔的方法。- 對于瓦斯?jié)B透性差、分層開采的厚煤層,可利用首采層的卸壓作用將未開采的分層瓦斯抽出。針對低滲透、高瓦斯的單一煤層,可采用強化鉆進、交叉鉆進、水力縱剪、水力壓裂、松動爆破、深孔控制預裂爆破等方式加強抽采。對于煤與瓦斯突出危險性較大的煤層,應選擇

20、穿層網(wǎng)格的穿孔方式。在瓦斯涌出量大的煤層開挖時,可采用邊挖邊挖或先挖后挖的排水方式。2、鄰層瓦斯抽放法:通常采用從采層回風道(或回風輔助巷道)到鄰層鉆垂直或斜跨層鉆孔的方法排走瓦斯。鄰層氣涌量大時,可采用頂(底)板瓦氣巷(高抽巷)排水。當鄰層或圍巖的瓦斯涌出量較大時,可在回風側沿采層頂板設置水平長孔(高孔),將瓦斯從鄰層排出。工作面。3、采空區(qū)瓦斯抽放方法:老采空區(qū)宜采用全封閉排水方式。根據(jù)煤層賦存條件和巷道布置,現(xiàn)有采空區(qū)可采用頂(底)板鉆孔法、有煤柱和無煤柱垂直斜向鉆孔法、插(埋)管法。排放方式,并采取措施提高瓦斯排放濃度。在易發(fā)生自燃或煤層自燃的采空區(qū)開采中,必須經(jīng)常檢測排水管道中CO濃

21、度、瓦斯溫度等相關參數(shù)的變化。當發(fā)現(xiàn)有自燃跡象時,必須采取防止煤自燃的措施。4、對于埋藏淺、含氣量高的厚煤層或煤層群,有條件的,可采用采煤層預抽瓦斯、鄰層瓦斯抽放減壓或采空區(qū)瓦斯抽采等方法。用過的。5、瓦斯涌源多、分布廣、煤層賦存條件復雜的礦山,宜采用多種排采方式相結合的綜合排采方式。6、煤與瓦斯突出開采保護層時,必須同時抽出保護層煤層內的瓦斯。(3) 瓦斯抽放專用隧道要求1、瓦斯抽放專用隧道的位置和數(shù)量應能達到良好的抽放效果。2、巷道必須提前挖好,保證足夠的排水時間和更大的排水范圍。3、專門用于鋪設排水管道、布置鉆孔場地和鉆礦的瓦斯排水巷道采用礦井全壓通風時,巷道風速不得低于0.5m/s。(

22、4) 鉆井現(xiàn)場鉆井布置1、鉆孔場地布置應不受采礦影響,避開地質構造帶,便于維修,便于封孔,保證排水效果。2、充分利用現(xiàn)有的開發(fā)、準備和采礦巷道,布置鉆井場地。3、對于沒有卸壓的開采層,除根據(jù)鉆孔半徑確定合理的孔距外,還應盡可能增加鉆孔的煤層長度。4、相鄰層卸壓排水,應在采煤工作面放頂后形成的裂隙帶鉆孔,避開放頂帶。5、加強排水孔的方法除了考慮到良好的排水效果外,還應考慮便于施工的措施。6、隨采隨鉆方向應與開采推進方向一致,以免先損壞孔口或鉆場。7、鉆孔方向應盡量與煤層垂直或傾斜。8、鉆穿層的最終孔位置應在0.5m煤層的頂(底)板。(5) 密封孔1、封堵方式的選擇應根據(jù)排水方式及孔口所在煤(巖)

23、層、巖性、構造等因素綜合確定,因地制宜選用新方法、新工藝.2、巖壁鉆孔應采用封孔裝置封堵。密封裝置應滿足密封性能好、操作方便、密封速度快的要求。3、煤壁鉆孔時,宜用填料壓封孔。密封材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在鉆孔圍巖條件良好的情況下,也可以使用水泥砂漿或其他密封材料。4、封口長度:孔口段圍巖條件良好、結構簡單、孔口負壓適中時,密封長度可取2m 3m;孔口段圍巖裂隙較發(fā)育或孔口負壓較高時,封孔長度可接受4 m 6m;煤壁鉆孔,封孔長度可為5m 8m;用除聚氨酯以外的其他材料封孔時,封孔段的長度等于封孔深度;采用聚氨酯密封時,密封參數(shù)見表2。表2 聚氨酯密封參數(shù)m5、鉆孔和密封質量檢驗

24、標準:預抽瓦斯鉆井過程中孔口處瓦斯?jié)舛炔坏陀?0%;鄰層瓦斯抽放鉆井過程中孔口瓦斯?jié)舛炔坏陀?0%。當鉆孔和密封質量不符合上述標準時,應增加密封段的長度。6、使用地面鉆井瓦斯排水時,排水完成后應將整個孔封閉。8、瓦斯排放管理(一)礦井瓦斯抽放技術負責人全面技術負責,定期檢查、平衡瓦斯抽放工作;負責組織制定瓦斯抽放工作遠期規(guī)劃、年度計劃和安全技術措施的編制、審批、實施和檢查,確保瓦斯抽放工作正常銜接,實現(xiàn)“挖、抽、礦業(yè)”。企業(yè)常務副主管在職責范圍內負責企業(yè)相關瓦斯抽放工作的落實和檢查;企業(yè)職能部門負責人在各自范圍內負責瓦斯抽放工作。瓦斯抽放所需的成本、材料和設備必須納入公司財務、供應計劃和生產計

25、劃。煤炭企業(yè)必須配備專業(yè)技術人員,負責瓦斯抽放的日常管理,總結分析瓦斯抽放效果,研究改進抽放技術,組織推廣新技術。(2)瓦斯抽放礦井必須成立專門的瓦斯抽放隊,負責鉆井施工、管道安裝和回收、瓦斯抽放參數(shù)的測量。(3)瓦斯抽放礦山必須建立健全崗位責任制、鉆井現(xiàn)場檢查管理制度、抽放工程質量驗收制度。(4)瓦斯抽放礦必須具備以下圖紙和技術資料:1. 圖紙瓦斯抽放系統(tǒng)泵站平面及管網(wǎng)布置圖(包括閥門、安全設備、檢測儀器、排水器等);排水鉆孔場地及鉆孔布置圖;- 泵站供電系統(tǒng)圖。2.記錄- 排水工程和鉆孔施工記錄;排水參數(shù)測量記錄;- 泵房的值班記錄。3. 報告- 排水工程的年報、季報和月報;提款量的年報、

26、季報、月報和十日報表。4. 賬本排水設備管理臺賬;排水工程管理臺賬;瓦斯抽放系統(tǒng)、抽放參數(shù)、抽放量管理臺賬。5. 報告- 礦山和礦區(qū)排水工程的設計文件和竣工報告;瓦斯抽放總結分析報告。(5)加強瓦斯抽放參數(shù)(抽放量、瓦斯?jié)舛?、負壓、正壓、大氣壓、溫度等)監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。提取量的計算,大氣壓為101.325kPa,溫度為標準狀態(tài)下的值。20C(6)瓦斯抽放管理1、“多射孔、嚴封、綜合開采”是加強瓦斯抽放工作的方向。瓦斯抽放礦山應增加瓦斯抽放鉆孔數(shù)量,提高瓦斯管道鋪設質量,封孔嚴密,多氣源礦山(工作面)采用綜合抽放方式,提高抽放效果。2 永久排水系統(tǒng)年瓦斯抽放量不低于100萬m 3 ,移動

27、泵站不低于100000m 3 。3、抽氣率:煤層瓦斯預抽礦井:礦井抽采率不低于20%,工作面抽采率不低于25%;鄰層卸壓瓦斯抽放礦井:礦井抽采率不低于35%,工作面抽采率不低于45%;綜合開采法礦山:礦山開采率不低于30%;煤與瓦斯突出礦井中煤層瓦斯預抽采后,突出煤層瓦斯含量應小于煤層初始突出深度或煤層原煤層瓦斯含量氣體壓力應降至0.74MPa以下。4、預抽煤層氣鉆井量:采用分層取孔時,鉆孔量見表3;表 3 噸煤鉆孔單位為 m/t鉆穿層排采時,鉆孔中煤點間距離可參考以下數(shù)據(jù):煤層易排15m 20m;可以排干的煤層10m 15m;煤層難以排干8m 10m。(七)嚴格控制瓦斯抽放工程施工質量。所有

28、瓦斯抽放工程必須按質量標準驗收。不符合設計標準的應重新施工,直至合格。(8)瓦斯抽放管道必須經(jīng)過防腐處理,外面涂成紅色以示區(qū)別。9、氣體利用(一)瓦斯抽采礦山要加強瓦斯利用工作,變害為利,保護環(huán)境,以井促抽,保證抽用。年瓦斯抽采量在100萬立方米及以上的礦山,必須進行瓦斯利用。礦井瓦斯利用須經(jīng)具有相關資質的專業(yè)機構進行可行性研究。(2)開展瓦斯抽放論證設計時,應同時進行瓦斯利用論證和設計。(3)燃氣利用設計的內容包括:燃氣利用量和利用方式的確定、儲氣裝置和容積、輸氣方式、輸氣管道系統(tǒng)、安全和檢測裝置、利用過程、燃氣利用工程系統(tǒng)布置圖圖表、設備準備 材料清單、土建計劃、資金估算、勞動組織和管理制

29、度、安全技術措施、經(jīng)濟分析等。10、地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)報廢(一)礦山永久瓦斯抽放系統(tǒng)報廢申請報告由煤礦企業(yè)技術負責人組織編制,并經(jīng)具有相關資質的專業(yè)機構審核。(二)礦山永久性瓦斯抽放系統(tǒng)報廢申請報告內容:1、礦山概況:煤層賦存條件、礦山儲量、產能、巷道布局、采煤方式、通風條件等。2、瓦斯基礎數(shù)據(jù):歷年瓦斯抽采數(shù)據(jù)、瓦斯品位識別數(shù)據(jù)、主要煤層瓦斯含量等值線圖、瓦斯排放等值線圖、現(xiàn)有礦井瓦斯儲量等。附錄 A(規(guī)范性附錄)瓦斯抽放基本參數(shù)計算1.氣體壓力測量應在巖石巷道中鉆孔密封,煤層瓦斯壓力應直接用壓力表測量。測量工作應注意:(1)測量地點應選擇在沒有斷層和裂隙的地質構造,且氣體賦存情況應具有代

30、表性;(2)測壓巷道與煤層巖柱的距離不應小于該距離10m;(3)測壓孔的直徑要75mm合適,要穿透整個煤層(煤層3m上方要鉆厚煤層)。鉆孔后應及時封孔。2、氣體含量的測定與計算煤層含氣量是指每噸煤或每立方米煤所含的瓦斯量,單位為m 3 /t或m 3 /m 3 。常用的煤層瓦斯含量測量算法是:取一塊煤樣送實驗室做煤吸附性能實驗,得到吸附常數(shù)a和b值,在相應位置測量煤層瓦斯壓力位于地下,并使用以下公式計算氣體含量:X=(abP)/(1+bP)*(100 - A ab -M ab )/100)*(1/(1+0.31M ab )+10KP/式中X:煤層瓦斯含量,m 3 /t;吸附常數(shù),試驗溫度下的極限

31、吸附容量,m 3 /t;b吸附常數(shù),MPa -1 ;P煤層瓦斯絕對壓力,MPa ;a ab煤的灰分含量,%;M ab煤的水分含量,%;K煤的空隙體積,m 3 / m 3 ;-煤的容量,t/m 3 。3、礦井瓦斯儲量計算礦井瓦斯儲量是指在煤田開發(fā)過程中,煤層中儲存的能夠將瓦斯排入開采空間的瓦斯總量。其計算公式為W k = W 1 + W 2 + W 3W k 指礦井瓦斯儲量,單位為 10,000 m 3 ;W 1 指可開采煤層的總瓦斯儲量,萬m 3 (W 1 =A 1i X 1i ,A 1i指可開采煤層i的煤炭儲量,萬T ;X 1i指可采煤層i的礦井瓦斯含量,m3 / t);W 2 指可采煤層開

32、采影響范圍內相鄰不可采煤層瓦斯總儲量,單位10,000 m 3 (W 2 =A 2i X 2i ,A 2i指開采影響可采煤層范圍各不可采煤層煤儲量,萬噸;開采影響范圍: 上鄰層50m下30m鄰20m層;含氣量,m 3 60m/ t);W 3 指圍巖儲量,10000 m 3 ,當圍巖含氣量很小時, W 3 =0;若天然氣儲量較大,可按如下方式測算:W 3 =K (W 1 + W 2 ); K值是圍巖的儲氣系數(shù),移動時K=0.050.20。4. 礦山設計年瓦斯抽采量或礦山設計年瓦斯抽放規(guī)模的計算按設計日瓦斯抽采量乘以礦山設計年工作日數(shù)計算得出。其計算公式為:Q a =Q b N式中: Q a 為礦

33、山設計年瓦斯抽采量,單位為10000 m 3 /a;Q b 礦井設計日瓦斯抽放量(應根據(jù)礦井開采部署、礦井瓦斯排放量預測(采區(qū)、采場、工作面)、通風量、選定瓦斯抽采方法及其抽采率等待定),單位為10000 m 3 /d;N礦山設計年的工作日數(shù),單位天(d)。5. 估計可抽出的氣體量可抽氣量是指在當前技術水平下,可從儲氣量中抽出的最大氣體量。其近似算法為:可抽瓦斯量=瓦斯儲量抽采率6.排水率計算(1)礦山(或礦區(qū))排水率: k = 100 Q kc ( Q kc + Q k f )式中 k 礦井月平均瓦斯抽采率(%);Q kc 礦井月平均瓦斯抽采量,m 3 /min;Q k f 礦井月平均瓦斯排

34、放量,m 3 /min。(2)工作面瓦斯抽采率: m = 100 Q mc ( Q mc + Q m f )式中 m 工作面月平均瓦斯抽采率, %;Q mc 采采期工作面月平均瓦斯抽采量, m 3 /min;Q m f 工作面月平均瓦斯排放量,m 3 /min;7.排水量(標量)轉換Q標記= Q測試 (P 1 T標記 P標記 T 1 )式中Q標準指標準狀態(tài)下的氣體排放量,單位為m 3 /min;Q測量指測量的排出氣體量,單位為m 3 /min;P 1 指測量時管道內氣體的絕對壓力,單位為MPa;T標準標準絕對溫度,(20+273)K;P標準標準絕壓, 101.325kPa ;T 1 指測量時管

35、道內氣體的絕對溫度,單位為K,(T 1 =t+273,t為測量時管道內氣體的溫度,單位為攝氏度,)。8 井眼氣流衰減系數(shù)衰減關系的系數(shù)可作為評價采層瓦斯預抽難度的指標。計算方法:選擇一個有代表性的區(qū)域鉆孔,先測量其初始氣體流量q 0 ,然后在時間t后測量其氣體流量qt,然后計算如下:q t = q 0 e -at (轉換為 a=(q 0 -q t )t)式中:a井眼氣流衰減系數(shù),d -1 ;q 0 鉆孔初始氣體流量,m 3 /min;q t t 時間后的井眼氣體流量,m 3 /min;t時間,d。九、氣源分析礦井瓦斯的來源是確定抽放方式的主要依據(jù)。因此,應盡可能詳細地做好以下測量工作:(一)需

36、要確定開挖、采煤、采空區(qū)瓦斯排放量分別占全礦瓦斯排放量的比例;(2)必須準確判斷礦區(qū)工作面瓦斯主要來自煤層還是鄰近煤層。一般將工作面老頂板第一次放頂前的平均瓦斯排放量視為煤層瓦斯排放量。并將老丁第一次上升后的平均氣體排放增加量作為相鄰層的氣體排放量。附錄 B(規(guī)范性附錄)瓦斯排放方法和排放率的類型氣體提取方法表分類方法簡介適用條件工作面提取率%采層瓦斯抽放無壓力釋放巖石巷道發(fā)現(xiàn)煤和煤巷道駕駛和排水A 從巖石巷道到煤層穿透層的鉆孔和排水;B是在巷道工作面前方鉆孔繪制的高瓦斯煤層或突出危險煤層1 0301030礦區(qū)規(guī)模化開采(工作面)A取自上下鉆孔或交叉鉆孔的采層工作面的運輸通道、回風通道和煤門;

37、突出煤層瓦斯預抽可采用網(wǎng)格布置; C 地面鉆孔排水; D 封閉式采煤巷道排水具有預開采時間的瓦斯煤層103010201010采礦減壓挖畫從巷道兩側或沿巷道向開挖巷道周圍鉆孔排水瓦斯排放量大的巷道2030采摘和抽水A是從運輸路和回風路到工作面前卸壓區(qū)鉆?。?B是從巖巷、煤閘口抽至采層上部或下部未開采的分層穿層孔或分層孔。煤層適應性較差,預抽時間充足10201020人工減壓液壓切口松散爆破水力壓裂控制爆破A、工作面運輸巷道沿床層鉆進,利用水力切煤; B、在工作面輸送巷或回風巷鉆孔進行松動爆破; C、在巖道或地面進行水力壓裂鉆孔; D 沿層鉆孔應從工作面輸送巷或回風巷鉆孔,控制孔不帶電,爆破孔需帶電

38、爆破。多用于低滲透煤層的預抽采203020303030鄰近煤層瓦斯抽采上下相鄰層A.工作面輸送巷、回風巷或巖巷至鄰層鉆孔排水; B 、工作面輸送巷和回風巷斜十字頭鉆孔排水; C.從煤門沿床層鉆進排水; D鄰層特瓦斯巷道開挖、排水; E地面鉆孔和排水。氣體來源于相鄰層的工作面30603060306030603045采空區(qū)氣體排放全封閉抽獎封閉采空區(qū)插管引流有大量氣體涌出的老采空區(qū)15半封閉抽獎A由現(xiàn)有采空區(qū)后面的密閉壁管引流;B從采空區(qū)附近的巷道到采空區(qū)頂部鉆孔和排水采空區(qū)涌氣量大的工作面3030圍巖瓦斯抽放周圍的巖石裂縫和洞穴A.巷道向裂隙帶或溶洞鉆孔排水; B.密閉巷道用于排水。圍巖噴出氣體

39、或氣體噴發(fā)的危險區(qū)域附錄 C(規(guī)范性附錄)瓦斯排放參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)1.使用壓差、溫度、負壓和正壓,并連續(xù)監(jiān)測氣泵房漏氣濃度、排水泵和電機軸溫等參數(shù)。計算機完成測量顯示、打印等功能,并編制瓦斯排放報告。當任一參數(shù)超過限值時,可發(fā)出聲光報警信號,并按給定程序停止或啟動。2、技術參數(shù)(見下表)瓦斯抽采監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)指標表(供參考)監(jiān)控參數(shù)名稱精確測量范圍評論排放量(由壓差換算)2%全系列泵容量排水管參數(shù)氣體(CH 4 )濃度:( 050 %)3%( 5080 %)5%(80 90 %)10%0100%管道負壓1%0 0.1MPa管道正壓1%0 0.1MPa負壓管溫度1%0100C正壓管內溫度1%010

40、0C泵房泄漏氣體濃度(環(huán)境氣體濃度)1%0 5 %排水泵參數(shù)泵水流量2%全系列泵水溫度1%0100C泵軸溫度1%0100C附錄 D(規(guī)范性附錄)瓦斯排水工程設計1、瓦斯抽放管徑的選擇選擇瓦斯抽放管徑,可按下式計算:D=0.1457 式中: D氣管內徑, m ;Q管道內氣體流量, m 3 /min ;V管道內氣體的平均流量, m/s ,一般取V= 10 m/s 15m/s ;2、管道摩擦負力的計算計算直管的摩擦阻力,可按下式計算:H x =(9.8LQ 2 )(k 0 D 5 ) ;式中: H x 電阻損耗,Pa;L 管道長度,m;Q氣體流量, m3 / h ;L管道內徑,cm ;k 0 與管徑有關的系數(shù),見下表;不同管徑的系數(shù)k 0值常用管徑mm152025324050k 0值0.460.470.480.490.500.52常用管徑mm7080100125150150個或更多k 0值0.550.570.620.670.700.71局部阻力可用估算法計算,一般

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