礦井瓦斯抽采-培訓課件

礦井瓦斯抽放〔采〕河南理工大學駐登封平安開采團隊宋維賓講師主要內(nèi)容1.瓦斯抽放相關法令：“十二字方針〞2002年8月，國家煤礦平安監(jiān)察局和中國煤炭協(xié)會，為貫徹落實國務院關于平安生產(chǎn)的一系列重要指示和國務院?關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、以風定產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控〞瓦斯治理十二字方針的重要決定?！跋瘸楹蟛扫暿峭咚怪卫淼脑搭^治本措施。先抽后采以風定產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控1.瓦斯抽放相關法令：?煤礦平安規(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放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng)：〔一〕1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風方法解決瓦斯問題不合理的。〔二〕礦井絕對涌出量到達以下條件的：1.大于或等于40m3/min；2.年產(chǎn)量1.0~1.5Mt的礦井，大于30m3/min；3.年產(chǎn)量0.6~1.0Mt的礦井，大于25m3/min；4.年產(chǎn)量0.4~0.6Mt的礦井，大于20m3/min；5.年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min。〔三〕開采有煤與瓦斯危險煤層的。?煤礦平安規(guī)程?、?礦井瓦斯抽放管理標準?、“十二字方針〞等國家政令將瓦斯抽放法制化：高瓦斯高突煤礦抽與不抽瓦斯是守法與違法的問題。2.瓦斯抽放的目的和意義■目的：〔1〕預防瓦斯超限、確保礦井平安生產(chǎn)?！?〕開采保護層并具有抽放瓦斯系統(tǒng)的礦井，應抽放被保護層的卸壓瓦斯。〔3〕無保護層可采的礦井，預抽瓦斯可作為區(qū)域性或局部防突措施來使用?！?〕開發(fā)利用資源，變害為利。2.瓦斯抽放的目的、意義■意義：(1)瓦斯抽放是消除煤礦重大瓦斯事故的治本措施。(2)瓦斯抽放能夠解決礦井僅靠通風難以解決的難題，降低礦井通風本錢。(3)瓦斯抽放能夠利用珍貴的瓦斯資源。安全經(jīng)濟環(huán)保3.抽放瓦斯難易程度及效果評價指標煤層抽放瓦斯難以程度主要針對預抽方法而言，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，是用來衡量開采層瓦斯抽放難易程度的重要參數(shù)。根據(jù)這兩項指標將未卸壓原始煤層的抽放難以程度劃分為三類，即容易抽放、可以抽放和較難抽放。鉆孔瓦斯流量衰減系數(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。

3.抽放瓦斯難易程度及效果評價指標煤層抽放瓦斯難以程度主要針對預抽方法而言，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，是用來衡量開采層瓦斯抽放難易程度的重要參數(shù)。根據(jù)這兩項指標將未卸壓原始煤層的抽放難以程度劃分為三類，即容易抽放、可以抽放和較難抽放。煤層透氣性系數(shù)煤層透氣性系數(shù)是反映煤層瓦斯流動難以程度的標志，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m3。單位：㎡/(MPa2·d)1㎡/(MPa2·d)=0.025mD〔毫達西〕

1m1㎡AB3.抽放瓦斯難易程度及效果評價指標煤層抽放瓦斯難以程度主要針對預抽方法而言，主要有鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)和煤層透氣性系數(shù)兩項指標，是用來衡量開采層瓦斯抽放難易程度的重要參數(shù)。根據(jù)這兩項指標將未卸壓原始煤層的抽放難以程度劃分為三類，即容易抽放、可以抽放和較難抽放。3.抽放瓦斯難易程度及效果評價指標先抽后采，到底抽到什么程度才可以進行采掘作業(yè)？一般用抽放率指標來衡量。根據(jù)?礦井瓦斯抽放管理標準?和?防治煤與瓦斯突出規(guī)定?，抽放率指標應符合以下規(guī)定：〔1〕預抽煤層瓦斯的礦井：礦井瓦斯抽放率應不小于20%，回采工作面瓦斯抽放率應不小于25%；〔2〕鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井瓦斯抽放率應不小于35%，回采工作面應不小于45%；〔3〕采用綜合抽放方法的礦井：礦井瓦斯抽放率應不小于30%?！?〕煤與瓦斯突出礦井：預抽煤層瓦斯后，突出煤層含量應小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量，無相關數(shù)據(jù)那么必須把煤層瓦斯含量降到8m3/t以下或將瓦斯壓力降到0.74MPa〔表壓〕以下。4.礦井瓦斯抽放方法的選擇〔1〕瓦斯抽放的原那么瓦斯抽放應具有明確的目的性減小風流瓦斯，消除工作面瓦斯超限抽放被保護層卸壓瓦斯預抽瓦斯消突開發(fā)利用瓦斯抽放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)瓦斯涌出做好抽放設計、施工和管理4.礦井瓦斯抽放方法的選擇〔2〕抽放瓦斯的方法4.礦井瓦斯抽放方法的選擇〔2〕抽放瓦斯的方法4.礦井瓦斯抽放方法的選擇〔2〕抽放瓦斯的方法4.礦井瓦斯抽放方法的選擇〔2〕抽放瓦斯的方法4.礦井瓦斯抽放方法的選擇4.礦井瓦斯抽放方法的選擇5.本煤層瓦斯抽放本煤層瓦斯抽放又稱“開采煤層瓦斯抽放〞，是指在煤層開采之前或采掘的同時，用鉆孔或巷道進行該煤層的抽放工作，以減少煤層的瓦斯含量和回風流中的瓦斯?jié)舛?，確保煤層開采過程中的平安生產(chǎn)。〔1〕適用條件①本煤層瓦斯含量較大，通風方法難以解決。②煤層透氣性系數(shù)一般大于0.23㎡/(MPa2·d)，而單孔瓦斯流量也大于0.1m3/min，中厚煤層的預抽效果較好。③在采掘部署上，能保證抽放瓦斯的工程施工和2~5年的抽采時間。5.本煤層瓦斯抽放〔2〕分類

本煤層瓦斯抽放未卸壓抽放巷道抽放鉆孔抽放順層鉆孔穿層鉆孔卸壓抽放邊抽邊掘先抽后掘邊采邊抽強化抽放5.本煤層瓦斯抽放①穿層鉆孔撫順龍鳳礦穿層鉆孔抽放瓦斯示意圖1-煤層；2-鉆孔；3-鉆場；4-運輸大巷；5-封閉墻；6-瓦斯管路每隔30m掘一10m的鉆場，每一鉆場向煤層打3~5孔，呈扇形布置，中孔微仰，兩側平孔。孔間距小于于極限抽放半徑，一般30~50m，鉆孔直徑70~100mm，穿層后進入頂板0.5~1m。抽放負壓不超過14KPa。鉆場封閉或插管封閉。5.本煤層瓦斯抽放①穿層鉆孔煤層群穿層鉆孔抽放瓦斯示意圖5.本煤層瓦斯抽放①穿層鉆孔網(wǎng)格式穿層鉆孔布置5.本煤層瓦斯抽放②順層鉆孔順層鉆孔抽放瓦斯示意圖1-回風巷道；2-運輸巷道；3-瓦斯管；4-抽放鉆孔；5-回采工作面先掘運輸巷道，掘進期間打順層鉆孔，回風巷及切眼形成后再抽放一段時間。優(yōu)點：鉆孔不在煤巖中施工，鉆進施工速度快本錢低，揭露煤層面積大。缺點：抽放時間短。提高預抽效果的措施：大直徑〔陽泉300mm，3倍〕，提高負壓〔鶴壁10.6Kpa，0.25倍〕，交叉鉆孔〔焦作，0.4~1倍〕，強化增透等。5.本煤層瓦斯抽放②順層鉆孔盲區(qū)盲區(qū)盲區(qū)扇形布置管理不到位，容易形成較大的抽采盲區(qū)5.本煤層瓦斯抽放②順層鉆孔順層交叉網(wǎng)狀鉆孔預抽煤層瓦斯方法5.本煤層瓦斯抽放②順層鉆孔順層交叉鉆孔布置〔平煤十礦〕交叉鉆孔是由平行鉆孔和斜向鉆孔的組合。其特點是利用鉆孔交叉時產(chǎn)生的相互影響影響，以提高煤層瓦斯抽放效果。5.本煤層瓦斯抽放②順層鉆孔順層鉆孔和穿層鉆孔比較穿層鉆孔優(yōu)點：a〕由于抽放鉆孔和開采煤層呈正交或斜交，鉆孔穿透了煤層內(nèi)的各分層及其層理，瓦斯容易進入鉆孔。所以同一煤層和鉆孔長度相同的條件下，穿層鉆孔抽放瓦斯量大于順層鉆孔。b)可以利用開拓巷道提前打鉆孔，贏得充分的預抽時間；對有突出危險的煤層可以防止石門揭煤和掘進煤巷采用其他麻煩的局部防突措施。c)一般在巖石中開孔，封孔質量可靠。順層鉆孔的優(yōu)點：鉆孔煤壁暴漏面積大，鉆進效率高，本錢低。采用未卸壓抽放法抽放薄及中厚煤層時，一般優(yōu)先考慮順層鉆孔布孔方式。突出煤層，可打穿層鉆孔。5.本煤層瓦斯抽放③邊掘邊抽5.本煤層瓦斯抽放③邊掘邊抽巷幫鉆孔結合超前鉆孔抽放瓦斯方法邊掘邊抽卸壓瓦斯方法5.本煤層瓦斯抽放④邊采邊抽5.本煤層瓦斯抽放④邊采邊抽6.鄰近層瓦斯抽放保護層卸壓瓦斯抽放6.鄰近層瓦斯抽放保護層卸壓瓦斯抽放1一卸壓圈2一冒落圈3一開采煤層4－鄰近煤層6.鄰近層瓦斯抽放保護層卸壓瓦斯抽放6.鄰近層瓦斯抽放保護層卸壓瓦斯抽放6.鄰近層瓦斯抽放保護層卸壓瓦斯抽放

陽泉四礦抽放上鄰近層瓦斯回風巷布孔方式