煤礦瓦斯抽采技術(shù)

煤礦瓦斯抽采技術(shù)第1頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放開(kāi)采厚煤層或鄰近層處于冒落帶時(shí)，其中大量的瓦斯會(huì)直接進(jìn)入采空區(qū)。當(dāng)回采工作面的采空區(qū)或老空區(qū)積存大量瓦斯時(shí)，往往被漏風(fēng)帶入生產(chǎn)巷道或工作面，造成瓦斯超限而影響生產(chǎn)，因而應(yīng)對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放。對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放的方法，叫做采空區(qū)抽放。第2頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——頂板高位鉆孔抽放第3頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——低位鉆場(chǎng)高位鉆孔抽放第4頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——高位巷抽放高抽巷瓦斯抽放在開(kāi)采煤層采煤工作面階段上山沿走向方向先施工一段高抽巷平巷，與工作面回風(fēng)巷水平距離內(nèi)錯(cuò)15~20m，然后起坡施工至距開(kāi)采煤層頂板15~20m左右變平，再施工至工作面走向邊界。高抽巷采用錨網(wǎng)支護(hù)，斷面為4m2，通過(guò)在高抽巷外口打密閉墻穿管抽放采空區(qū)積存的瓦斯。第5頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——高位巷抽放第6頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——埋管抽放第7頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——埋管抽放第8頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——全封閉抽放第9頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（三）采空區(qū)抽放——全封閉抽放第10頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抽放增透技術(shù)單一低透性煤層采取強(qiáng)化抽放措施如：加密鉆孔、交叉鉆孔、大直徑鉆孔，水力沖孔、水力割縫、松動(dòng)爆破、深孔控制預(yù)裂爆破等增透技術(shù)，提高煤層透氣率，增大抽采量。第11頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抽放增透技術(shù)——水力沖孔第12頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抽放增透技術(shù)——水力沖孔第13頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抽放增透技術(shù)——深孔控制預(yù)裂爆破第14頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抽放增透技術(shù)——水力壓裂水力壓裂是通過(guò)把高壓驅(qū)動(dòng)水流擠入煤中原有的和壓裂后出現(xiàn)的裂縫內(nèi)，擴(kuò)寬并伸展這些裂縫，進(jìn)而在煤中產(chǎn)生更多的次生裂縫與裂隙，從而增加了煤層的透氣性。第15頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、抽放增透技術(shù)——水力割縫第16頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一技術(shù)途徑鉆場(chǎng)、鉆孔合理空間位置的確定針對(duì)主要瓦斯源，結(jié)合煤層地質(zhì)和井巷確定鉆場(chǎng)、鉆孔的合理空間位置鄰近層抽采抽采上鄰近層瓦斯鉆孔—應(yīng)滿足在冒落拱上部和卸壓角以里的范圍抽采下鄰近層瓦斯鉆孔—應(yīng)在卸壓帶內(nèi)布孔鄰近層瓦斯抽采鉆孔間距—應(yīng)保證安全抽采量以上連續(xù)接替頂板巖巷或水平長(zhǎng)鉆孔位置—應(yīng)在裂隙帶中下部，與風(fēng)巷水平距離約1/3工作面長(zhǎng)采空區(qū)抽采采空區(qū)插管、埋管抽采—吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)在采空區(qū)的上部位置鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯—應(yīng)打在靠回風(fēng)側(cè)冒落拱上部的裂隙帶內(nèi)五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第17頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一采用深孔控制預(yù)裂爆或高壓水射流擴(kuò)孔技術(shù)，提高低透氣性煤層預(yù)抽效果多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽多鉆孔達(dá)到0.15m/t嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔鉆孔密封是瓦斯抽采工藝的重要環(huán)節(jié)，密封質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到瓦斯抽采效果。五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第18頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔原則封孔深度要超過(guò)孔口的裂隙帶深度，完整致密的巖孔一般3m，煤系地層鉆孔一般5~7m，煤孔一般7~10m。五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第19頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法封孔器封孔—膠圈封孔器適用于巖孔五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第20頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法水泥砂漿封孔適用于巖孔和煤孔人工封孔五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第21頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法水泥砂漿封孔適用于巖孔和煤孔壓氣封孔五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第22頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法水泥注漿泵封孔注漿泵五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第23頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法水泥注漿泵封孔操作方法五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第24頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法聚氨酯封孔適用于煤層長(zhǎng)鉆孔五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第25頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽綜合抽多煤層開(kāi)采的高瓦斯或突出礦井，針對(duì)幾個(gè)主要瓦斯涌出源實(shí)現(xiàn)預(yù)抽、卸壓抽、采空區(qū)抽的綜合抽采。有條件的礦區(qū)(阜新、屯留、寺河)，開(kāi)展地面，井下綜合抽采。五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第26頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法水泥注漿泵封孔操作方法五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第27頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一多鉆孔、嚴(yán)封閉、綜合抽嚴(yán)封閉—嚴(yán)密封孔方法水泥注漿泵封孔操作方法五、提高礦井瓦斯抽采效果的技術(shù)途徑第28頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、瓦斯抽放鉆孔施工參數(shù)的確定瓦斯抽放鉆孔施工參數(shù)主要有鉆孔直徑、鉆孔深度、鉆孔間距、鉆孔方位角和鉆孔傾角、鉆孔的有效排放半徑等。（一）鉆孔直徑的確定鉆孔直徑大，鉆孔暴露煤的面積亦大，則鉆孔瓦斯涌出量也較大。根據(jù)測(cè)定結(jié)果表明，鉆孔直徑由73mm提高到300mm，鉆孔的暴露面積增至4倍，而鉆孔抽放量增加到2.7倍。鉆孔直徑應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)性能，施工速度與技術(shù)水平、抽放瓦斯量、抽放半徑等因素確定，目前一般采用抽放瓦斯鉆孔直徑為75~150mm。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第29頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（二）、鉆孔深度的確定根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果表明，單一鉆孔的瓦斯抽放量與其孔長(zhǎng)基本上成正比關(guān)系，因此在鉆機(jī)性能與施工技術(shù)水平允許的條件下，盡可能采用長(zhǎng)鉆孔增加抽放量和鉆孔交叉長(zhǎng)度。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第30頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（三）、鉆孔有效排放半徑的確定鉆孔的有效抽放半徑是指在規(guī)定的抽放時(shí)間內(nèi)抽放鉆孔的影響范圍，需要在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定。鉆孔有效排放半徑一般為0.5m~1.0m，鉆孔的有效抽放半徑一般為1.0m~2.0m。（四）、鉆孔間距的確定鉆孔間距應(yīng)小于或等于鉆孔有效排放半徑的2倍，一般不超過(guò)2米。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第31頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

二、瓦斯抽放鉆孔的施工（一）、鉆孔要嚴(yán)格按照標(biāo)定的孔位及施工措施中規(guī)定的方位、角度、孔深進(jìn)行施工，嚴(yán)禁擅自改動(dòng)，并使用壓風(fēng)排粉。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第32頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（二）、安裝鉆桿時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：

1、先檢查鉆桿，應(yīng)不堵塞、不彎曲、絲扣未磨損。

2、連接鉆桿時(shí)要對(duì)準(zhǔn)絲扣，避免歪斜和漏風(fēng)。

3、裝卸鉆頭時(shí)，應(yīng)嚴(yán)防管鉗夾傷硬質(zhì)合金片、夾扁鉆頭和巖芯管。（三）、鉆頭送入孔內(nèi)開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，壓力不宜太大，要輕壓慢轉(zhuǎn)，待鉆頭下到孔底工作平穩(wěn)后，壓力再逐漸增大。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第33頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（四）、鉆進(jìn)時(shí)，開(kāi)鉆前必須先供風(fēng)，煤粉返回后才能給壓鉆進(jìn)。（五）、鉆進(jìn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)如下：

1、發(fā)現(xiàn)煤壁松動(dòng)、片幫、來(lái)壓必須立即停止鉆進(jìn)。

2、鉆孔透采空區(qū)發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時(shí)，要停鉆加強(qiáng)通風(fēng)并及時(shí)封孔。

3、鉆孔鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)瓦斯急劇增大、頂鉆等現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第34頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、鉆孔施工中常見(jiàn)事故鉆孔施工過(guò)程中常見(jiàn)的事故有：①在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)生瓦斯燃燒、爆炸和熏人事故；②在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)生煤和瓦斯突出事故；③在鉆孔施工過(guò)程中電氣設(shè)備失爆或電氣傷人事故；④鉆孔施工作業(yè)場(chǎng)所由于片幫冒頂而造成傷人事故；⑤鉆孔施工作業(yè)人員操作鉆機(jī)而造成鉆桿攪人及牙鉗傷人等機(jī)械事故；⑥在鉆孔施工過(guò)程中由于產(chǎn)生煤塵積聚，從而造成煤塵燃燒、爆炸事故；⑦在鉆孔施工過(guò)程中的夾、頂、噴事故及其瓦斯超限等。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第35頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

本煤層鉆孔施工技巧性比較強(qiáng)，打鉆水平高低主要體現(xiàn)在軟煤鉆孔上，避免和減少打鉆事故是專職打鉆工技術(shù)熟練程度的表現(xiàn)。對(duì)于較為常見(jiàn)的軟煤層打鉆過(guò)程中噴孔嚴(yán)重，甚至造成瓦斯超限問(wèn)題，決不能強(qiáng)硬加壓鉆進(jìn)。必須采取二次或多次套打，當(dāng)鉆進(jìn)到噴孔位置后停鉆退出鉆桿另外打孔，給鉆孔內(nèi)噴孔段煤體卸壓釋放時(shí)間和逐漸平衡地應(yīng)力的時(shí)間，等到該循環(huán)或該異常地段所有鉆孔第一輪深度打夠后，再?gòu)牡谝粋€(gè)鉆孔開(kāi)始進(jìn)行套打，或者第一輪深度打夠后使用簡(jiǎn)易的機(jī)械式封孔器進(jìn)行封孔抽放，抽放后再套打，采取逐段打鉆,逐段卸壓排放,循序漸進(jìn),直至達(dá)到設(shè)計(jì)孔深。六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第36頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

四、鉆孔施工安全措施

①為了防止在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)生瓦斯超限事故，鉆孔施工作業(yè)場(chǎng)所必須要有良好的通風(fēng)，并安設(shè)瓦斯自動(dòng)報(bào)警斷電儀。②對(duì)于瓦斯涌出量大的作業(yè)場(chǎng)所，鉆孔必須裝有防止瓦斯大量泄出的防噴裝置，實(shí)行“邊鉆邊抽”。③在鉆孔施工過(guò)程中，必須安設(shè)專職瓦斯檢查員加強(qiáng)對(duì)鉆孔施工處的瓦斯等氣體的檢查④施工作業(yè)人員在鉆孔施工過(guò)程中還必須佩帶便攜式瓦斯自動(dòng)報(bào)警儀。⑤為了防止在鉆孔內(nèi)發(fā)生瓦斯燃燒、爆炸和熏人事故，采用風(fēng)力排屑時(shí)，必須保證鉆孔排屑暢通，且施工地點(diǎn)必須配備足夠數(shù)量的滅火器材。⑥在鉆孔施工過(guò)程中，嚴(yán)禁用鐵器敲砸鉆具。⑦為了防止在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)生煤和瓦斯突出事故，六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第37頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在突出煤層中打鉆時(shí)，鉆孔施工出必須用厚度不小于50mm的木板一次性被嚴(yán)被實(shí)，并在被板外側(cè)用直徑不小于180mm的圓木（不少于2根）緊貼背板打牢⑧在鉆孔施工過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)有突出預(yù)兆及異常現(xiàn)象時(shí)，瓦斯檢查員和施工負(fù)責(zé)人要迅速地將所有人員撤至安全地帶，同時(shí)切斷該巷道內(nèi)所有電氣設(shè)備的電源，并及時(shí)向礦總工程師、礦調(diào)度所及有關(guān)單位匯報(bào)，待經(jīng)過(guò)處理且瓦斯等有害氣體的濃度恢復(fù)正常后，方可繼續(xù)施工；⑨為了防止鉆孔施工作業(yè)場(chǎng)所發(fā)生片幫冒頂事故，必須加強(qiáng)鉆孔施工六、煤層瓦斯抽放鉆孔施工第38頁(yè)，共40頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

作業(yè)場(chǎng)所及周圍巷道的支護(hù)，嚴(yán)禁空幫空頂；⑩為了防止在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)生電氣傷人事故，施工鉆孔的所有電氣設(shè)備的防爆質(zhì)量必須符合《煤礦安全規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定，加強(qiáng)電氣設(shè)備的檢查與維護(hù)，嚴(yán)禁電氣設(shè)備失爆，確保設(shè)備完好，另外施工鉆孔的電氣設(shè)備的電源必須和作業(yè)場(chǎng)所的局扇和瓦斯探頭實(shí)行風(fēng)、電和瓦斯、電閉鎖；①為了防止在鉆孔施工過(guò)程中發(fā)生機(jī)械傷人事故，施工鉆孔前，必須將鉆機(jī)擺放平穩(wěn)，打牢壓車柱，吊掛好風(fēng)水管路及電纜。②鉆孔施工過(guò)程中，鉆桿前后不準(zhǔn)站人，不準(zhǔn)用手托扶鉆桿，③所有施工人員要將工作服穿戴整齊，佩