礦井瓦斯抽采技術(shù)

礦井瓦斯抽采技術(shù)瓦斯抽放的目的和意義目的：（1）預(yù)防瓦斯超限、確保礦井安全生產(chǎn)。（2）開采保護(hù)層并具有抽放（采）瓦斯系統(tǒng)的礦井，應(yīng)抽放被保護(hù)層的卸壓瓦斯。（3）無保護(hù)層可采的礦井，預(yù)抽瓦斯可作為區(qū)域性或局部防突措施。（4）開發(fā)利用資源，變害為利。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(fēng)難以解決的難題，降低礦井通風(fēng)成本。(3)瓦斯抽放能夠利用寶貴的瓦斯資源。安全經(jīng)濟(jì)環(huán)保抽放瓦斯難易程度指標(biāo)

▲鉆孔流量衰減系數(shù)▲煤層透氣性系數(shù)類別鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)d-1煤層透氣性系數(shù)m2·MPa-2·d-1容易抽放＜0.003＞10可以抽放0.003~0.0510~0.1較難抽放＞0.05＜0.1礦井瓦斯抽放方法分類抽放方法適用條件工作面抽放率%開采層抽采瓦斯未卸壓抽放由巖巷向煤層打穿層鉆孔突出危險(xiǎn)煤層30~60煤巷工作面打超前鉆孔高瓦斯煤層20~60由開采層機(jī)巷、風(fēng)巷或煤門等上向、下向打順層鉆孔有預(yù)抽時(shí)間的高瓦斯煤層，突出煤層20~60由石門、巖巷、鄰近層煤巷向開采層打穿層鉆孔屬“勉強(qiáng)抽放”煤層20，個(gè)別超過50地面鉆孔高瓦斯“容易抽放”煤層20~30密封開采巷道瓦斯“容易抽放煤層”20~30分類抽放方法適用條件工作面抽放率%開采層抽采瓦斯卸壓抽放邊掘邊抽放高瓦斯煤層20~30邊采邊抽放高瓦斯煤層20~30人為卸壓抽放（水力割縫、松動(dòng)爆破、水力壓裂、控制爆破等）高瓦斯“難以抽放”煤層20~30＜30分類抽放方法適用條件工作面抽放率%鄰近層抽放瓦斯卸壓抽放由開采層機(jī)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(shí)40~80由開采層機(jī)巷、風(fēng)巷、中巷等向采空區(qū)方向打斜交鉆孔40~80由煤門打沿鄰近層鉆孔40~80在鄰近層掘匯集瓦斯巷道鄰近層瓦斯涌出量大，鉆孔的通過能力滿足不了抽放要求時(shí)40~80從地面打鉆孔地面打鉆優(yōu)于井下時(shí)30~70分類抽放方法適用條件采空區(qū)抽放圍巖瓦斯抽放密封采空區(qū)插管抽放無自燃危險(xiǎn)或采取防火措施時(shí)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)埋管抽放由巖巷兩側(cè)或正前向溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖巷進(jìn)行抽放、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽放圍巖有瓦斯噴出危險(xiǎn)，瓦斯涌出量大或溶洞。裂隙帶儲(chǔ)存高壓瓦斯時(shí)1，開采層瓦斯抽放（采）（1）開采層抽放（采）適用條件

①本煤層瓦斯含量較大，通風(fēng)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(yù)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(shí)間。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(qiáng)化抽放（2）開采層抽放（采）分類開采煤層瓦斯抽放方法類型開采煤層未卸壓瓦斯抽放方法開采煤層采動(dòng)卸壓瓦斯抽放方法人為強(qiáng)化卸壓瓦斯抽放方法回采工作面大面積預(yù)抽瓦斯方法煤巷掘進(jìn)預(yù)抽瓦斯方法邊掘邊抽卸壓瓦斯抽放方法邊采邊抽卸壓瓦斯抽放方法開采保護(hù)層抽放開采煤層卸壓瓦斯方法水力壓裂法水力割縫法長鉆孔控制預(yù)裂爆破法其它強(qiáng)化卸壓法本層采掘巷道周邊卸壓瓦斯抽放方法層外先采卸壓瓦斯抽放方法開采煤層瓦斯抽放方法巖巷揭煤層預(yù)抽瓦斯方法①穿層鉆孔煤層群穿層鉆孔抽放瓦斯示意圖網(wǎng)格式穿層鉆孔布置☆適用條件：具有底（頂）板圍巖巷或鄰近煤層巷道，可以從該巷道向抽放瓦斯煤層打鉆；圖a適用于容易及可以抽放煤層。鉆場間距一般為30m，每個(gè)鉆場內(nèi)扇形布孔5-7個(gè)，孔徑90mm左右。在撫順各礦應(yīng)用。2，順層鉆孔預(yù)抽開采煤層瓦斯方法

圖b可用于各類瓦斯抽放難易程度的煤層。對于較難抽放瓦斯的煤層或突出煤層，在采前進(jìn)行預(yù)抽后，當(dāng)先采一層（開采保護(hù)層）后，可以繼續(xù)預(yù)先抽放開采煤層的卸壓瓦斯（詳見本節(jié)層外先采，預(yù)抽開采煤層卸壓瓦斯方法）；鉆場間距一般為30m，每個(gè)鉆場內(nèi)扇形布孔5-7個(gè)，孔徑90mm左右。在重慶中梁山煤礦應(yīng)用

順層鉆孔抽瓦斯方法圖c適用于預(yù)抽嚴(yán)重突出煤層的瓦斯，可以作為區(qū)域性防突措施，有關(guān)要求應(yīng)符合《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》規(guī)定。要求在開采煤層的范圍內(nèi)均勻布孔，孔間距一般為10×10m，要求抽放時(shí)間一年左右，抽放率（抽放量與煤層瓦斯儲(chǔ)量的比值）大于30%。在芙蓉白皎礦，北票臺(tái)吉礦等應(yīng)用順層鉆孔抽瓦斯方法d.順層交叉網(wǎng)狀鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯方法順層鉆孔抽瓦斯方法

煤層類別薄煤層中厚煤層厚煤層容易抽放0.050.030.01可以抽放0.05～0.10.03～0.050.01～0.03較難抽放＞0.1＞0.05＞0.03順層鉆孔抽放時(shí)，要求的鉆孔量（m/t）③邊掘邊抽適用條件：適用于容易抽放瓦斯煤層，煤巷掘進(jìn)工作面區(qū)域瓦斯涌出量較大（超過3m3/min）時(shí)。技術(shù)參數(shù)：巷幫鉆孔主要應(yīng)避開巷道周圍松動(dòng)圈，且處于巷幫煤體卸壓范圍內(nèi)，鉆孔封孔段長度應(yīng)超過巷道松動(dòng)圈范圍。孔徑75～100mm，孔長50～100m，鉆場間距30～50m，每個(gè)鉆場內(nèi)布置2～4個(gè)孔，孔底距巷幫平距8～15m。封孔一般用膨脹水泥，封孔長度7~9m。應(yīng)用說明：在雞西穆梭礦掘進(jìn)1.7～1.9m厚的煤巷時(shí)，掘進(jìn)巷道瓦斯涌出達(dá)8.2m3/min，采用該方法后，抽出瓦斯5～7m3/min，巷道瓦斯涌出量降低60～70%?！钸m用條件：適用于煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層，用于消除掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性。☆技術(shù)工藝參數(shù)：巷幫鉆孔主要應(yīng)避開巷道周圍松動(dòng)圈，且處于巷幫煤體卸壓范圍內(nèi)，鉆孔封孔段長度應(yīng)超過巷道松動(dòng)圈范圍?？讖?5～100mm，孔長50～100m，鉆場間距30～50m，每個(gè)鉆場內(nèi)布置2～4個(gè)孔，孔底距巷幫平距8～15m?！顟?yīng)用說明：在淮南局各礦應(yīng)用，潘三礦掘進(jìn)巷道平均抽放瓦斯1.5m3/min，最高3.2m3/min，抽放率達(dá)35～50%,一年內(nèi)累計(jì)安全掘進(jìn)1080m，平均月進(jìn)90m，最高115m，認(rèn)為這是防治掘進(jìn)過程中瓦斯超限和防治突出的治本措施。③邊掘邊抽適用條件：適用條件：受回采工作面前方礦壓變化的影響，回采工作面前方一段范圍內(nèi)，煤體被壓碎松動(dòng)卸壓，該地段煤體內(nèi)瓦斯會(huì)大量解吸，隨著回采工作向前推進(jìn)，此松動(dòng)卸壓地段也會(huì)不間斷的向前移動(dòng)。因此抽放該地段內(nèi)的卸壓瓦斯，會(huì)取得較好的效果。但順層單一平行鉆孔孔口，孔底與回采工作面距離相同，所以鉆孔孔口與孔底同時(shí)被破壞，鉆孔抽放松動(dòng)卸壓區(qū)內(nèi)瓦斯的時(shí)間短。而交叉鉆孔中的斜向鉆孔或斜交鉆孔，當(dāng)孔底被回采工作面采過后，仍有部分鉆孔段留在卸壓煤體內(nèi)抽放瓦斯，因而能取得較好的抽放瓦斯效果。技術(shù)參數(shù)：在抽放期間，要嚴(yán)格抽放瓦斯鉆孔管理，發(fā)現(xiàn)鉆孔大量漏氣時(shí)，必須及時(shí)關(guān)閉，以免影響整個(gè)抽放系統(tǒng)的抽放負(fù)壓及瓦斯?jié)舛?。?yīng)用說明：焦作九里山礦。④邊采邊抽2,鄰近層瓦斯抽放下鄰近層卸壓瓦斯抽放方法鄰近層瓦斯抽放方法類型上鄰近層卸壓瓦斯抽放方法鉆孔抽放瓦斯方式巷道抽放瓦斯方式鉆孔—巷道混合抽放瓦斯方式保護(hù)層卸壓瓦斯抽放保護(hù)層卸壓瓦斯抽放1一卸壓圈2一冒落圈3一開采煤層4－鄰近煤層保護(hù)層卸壓瓦斯抽放3，抽放采空區(qū)瓦斯孔抽放鉆方式巷道抽放方式插（埋）管抽放方式鉆孔抽放方式密閉插管抽放方式采空區(qū)瓦斯抽放方法類型回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法老采空區(qū)瓦斯抽放方法報(bào)廢礦井瓦斯抽放方法采空區(qū)冒落拱（帶）卸壓瓦斯邊采邊抽方法采空區(qū)積聚瓦斯抽放方法工作面上隅角瓦斯抽放方法地面鉆孔抽放密閉抽放☆技術(shù)工藝參數(shù)：抽放效果