瓦斯抽采方法及鉆場(chǎng)孔施工

1、 瓦斯基本知識(shí)瓦斯抽采方法鉆場(chǎng)孔設(shè)計(jì)與施工瓦斯抽采新工藝新裝備含義：井下以甲烷（含義：井下以甲烷（CH4）為主的有毒有害）為主的有毒有害氣體的總稱；煤礦術(shù)語中可專指甲烷。氣體的總稱；煤礦術(shù)語中可專指甲烷。甲烷無色、無臭。甲烷無色、無臭。瓦斯爆炸范圍：瓦斯爆炸范圍：4%CH4%16%。井下氣體的成分：氧氣、氮?dú)狻⒍趸?、井下氣體的成分：氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、甲烷、其它氣體。甲烷、其它氣體。u人體需氧濃度：人體需氧濃度：17%時(shí)可能窒息；時(shí)可能窒息；煤礦安全煤礦安全規(guī)程規(guī)程規(guī)定規(guī)定20%（即甲烷（即甲烷5%）。）。瓦斯的性質(zhì)1 煤層與圍巖中釋放的氣體；煤層與圍巖中釋放的氣體；2 生產(chǎn)過程中生成的

2、氣體；生產(chǎn)過程中生成的氣體；3 空氣與煤、巖、礦物質(zhì)等的化學(xué)反應(yīng)；空氣與煤、巖、礦物質(zhì)等的化學(xué)反應(yīng)；4 放射性物質(zhì)蛻變。放射性物質(zhì)蛻變。瓦斯的來源常規(guī)狀態(tài)的瓦斯來源：常規(guī)狀態(tài)的瓦斯來源：1 掘進(jìn)工作面：掘進(jìn)工作面：u煤壁、落煤、圍巖；煤壁、落煤、圍巖；2 采煤工作面：采煤工作面：u煤壁、落煤、圍巖、鄰近層；煤壁、落煤、圍巖、鄰近層；瓦斯的來源瓦斯的賦存形式吸附瓦斯吸附瓦斯游離瓦斯游離瓦斯吸收狀態(tài)吸收狀態(tài)吸著狀態(tài)吸著狀態(tài)抽采方法選擇一般原則 選擇選擇抽采抽采瓦斯方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯方法，應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)

3、濟(jì)比較確定。并應(yīng)符瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。并應(yīng)符合下列要求：合下列要求：抽采方法選擇一般原則 專用專用抽采抽采瓦斯巷道的位置、數(shù)量應(yīng)能滿足選用的瓦斯巷道的位置、數(shù)量應(yīng)能滿足選用的抽采抽采方法的要求，方法的要求，達(dá)到良好的達(dá)到良好的抽采抽采效果。專用效果。專用抽采抽采瓦斯巷道的位置還應(yīng)符合下列要求：瓦斯巷道的位置還應(yīng)符合下列要求：抽采方法選擇一般原則 對(duì)末卸壓的原始煤層，對(duì)末卸壓的原始煤層，抽采抽采瓦斯的難易程度可劃分為三類，見瓦斯的難易程度可劃分為三類，見下下表：表：抽采抽采瓦斯難易程度分類表瓦斯難易程度分類表類別鉆孔流量衰減系數(shù)a(d-1)煤層透氣性系數(shù) (m2/

4、MPa2d)容易抽采0.00310可以抽采0.0030.05100.1較難抽采0.050.1抽采方法與鉆孔布置 開采層開采層抽采抽采瓦斯方法可按下列要求選擇：瓦斯方法可按下列要求選擇：分類分類煤礦抽采瓦斯方法名稱煤礦抽采瓦斯方法名稱開采開采煤層煤層瓦斯瓦斯抽采抽采方法方法1.立井揭煤層超前鉆孔預(yù)抽瓦斯方法立井揭煤層超前鉆孔預(yù)抽瓦斯方法2.石門揭煤層超前鉆孔預(yù)抽瓦斯方法石門揭煤層超前鉆孔預(yù)抽瓦斯方法3.煤巷掘進(jìn)預(yù)抽（排）瓦斯方法煤巷掘進(jìn)預(yù)抽（排）瓦斯方法4.煤巷先抽后掘抽采瓦斯方法煤巷先抽后掘抽采瓦斯方法5.穿層鉆孔大面積預(yù)抽瓦斯方法穿層鉆孔大面積預(yù)抽瓦斯方法6.順層上向鉆孔預(yù)抽瓦斯方法順層上向

5、鉆孔預(yù)抽瓦斯方法7.順層下向孔預(yù)抽瓦斯方法順層下向孔預(yù)抽瓦斯方法8.順層走向水平孔預(yù)抽瓦斯方法順層走向水平孔預(yù)抽瓦斯方法9.順層交叉網(wǎng)狀鉆孔抽采瓦斯方法順層交叉網(wǎng)狀鉆孔抽采瓦斯方法10.邊掘邊抽卸壓瓦斯方法邊掘邊抽卸壓瓦斯方法11.邊采邊抽卸壓瓦斯方法邊采邊抽卸壓瓦斯方法12.開采開采煤層（被保護(hù)層）瓦斯方法開采開采煤層（被保護(hù)層）瓦斯方法13.開采下保護(hù)開采下保護(hù)采上保護(hù)層抽采上保護(hù)層抽層抽采開采煤層瓦斯方法層抽采開采煤層瓦斯方法14.混合式抽采上、下保護(hù)層瓦斯方法混合式抽采上、下保護(hù)層瓦斯方法15.水力壓裂強(qiáng)化抽采開采煤層瓦斯方法水力壓裂強(qiáng)化抽采開采煤層瓦斯方法16.水力割縫強(qiáng)化抽采開采煤

6、層瓦斯方法水力割縫強(qiáng)化抽采開采煤層瓦斯方法17.長(zhǎng)鉆孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽采開采煤層瓦斯方法長(zhǎng)鉆孔控制預(yù)裂爆破強(qiáng)化抽采開采煤層瓦斯方法開采層抽采瓦斯方法 底板巖巷穿層鉆孔放水器流量計(jì)瓦斯抽采干管回風(fēng)上山人行上山軌道上山運(yùn)輸上山瓦斯道邊界回風(fēng)上山巖石軌道巷巖石集中巷聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)絡(luò)石門風(fēng)巷機(jī)巷上區(qū)段巖石軌道巷上區(qū)段巖石集中巷開切眼收作線機(jī)巷風(fēng)巷上區(qū)段機(jī)巷巖石軌道巷巖石集中巷聯(lián)絡(luò)石門聯(lián)絡(luò)巷8煤層9煤層10m20m80m40m抽采方法與鉆孔布置 鄰近層抽放瓦斯方法可按下列要求選擇：鄰近層抽放瓦斯方法可按下列要求選擇：類型類型煤礦抽采瓦斯方法名稱煤礦抽采瓦斯方法名稱鄰近層鄰近層卸壓瓦卸壓瓦斯抽采斯抽采方法方法

7、1.平行穿層鉆孔抽采上鄰近層瓦斯方法平行穿層鉆孔抽采上鄰近層瓦斯方法2.迎面斜交鉆孔抽采上鄰近層瓦斯方法迎面斜交鉆孔抽采上鄰近層瓦斯方法3.頂板走向長(zhǎng)鉆孔抽采上鄰近層瓦斯方法頂板走向長(zhǎng)鉆孔抽采上鄰近層瓦斯方法4.地面垂直鉆孔抽采上鄰近層（含采空區(qū)）瓦斯方法地面垂直鉆孔抽采上鄰近層（含采空區(qū)）瓦斯方法5.走向高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法走向高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法6.傾斜高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法傾斜高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法7.走向高、中、低位抽瓦斯巷相結(jié)合的抽采上鄰近層瓦斯方法走向高、中、低位抽瓦斯巷相結(jié)合的抽采上鄰近層瓦斯方法8.下向孔抽采下鄰近層瓦斯方法（因?yàn)榈装逵克斗判Ч话爿^差）

8、下向孔抽采下鄰近層瓦斯方法（因?yàn)榈装逵克?，投放效果一般較差）9.上向孔抽采下鄰近層瓦斯方法上向孔抽采下鄰近層瓦斯方法B鉆孔2M3M2M1鉆孔1a1a2煤層煤層煤層c煤層煤層煤層12BB BAAM3M1M2a1a2A A7煤4煤七層煤軌道上山皮帶巷走向高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法走向高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法進(jìn)風(fēng)巷回風(fēng)巷高位抽放巷高位抽放巷(a)(b)傾斜高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法傾斜高抽巷抽采上鄰近層瓦斯方法(a)(b)進(jìn)風(fēng)巷8108綜放工作面回風(fēng)巷切巷軌道下山回風(fēng)下山尾巷裂隙帶傾向高抽巷冒落帶回風(fēng)巷尾巷下向孔抽采下鄰近層瓦斯方法下向孔抽采下鄰近層瓦斯方法3號(hào)層4號(hào)層5號(hào)層尾巷工作面回風(fēng)巷上向孔

9、抽采下鄰近層瓦斯方法上向孔抽采下鄰近層瓦斯方法AA鉆孔 2022（4022）A-A2022工作面8號(hào)煤層9號(hào)煤層12號(hào)煤層鉆孔4022工作面抽采方法與鉆孔布置 采空區(qū)抽放瓦斯應(yīng)符合下列要求：采空區(qū)抽放瓦斯應(yīng)符合下列要求：采空區(qū)瓦斯抽采方法采空區(qū)瓦斯抽采方法類型類型煤礦抽采瓦斯方法名稱煤礦抽采瓦斯方法名稱采空區(qū)采空區(qū) 瓦斯抽瓦斯抽采方法采方法1.從回風(fēng)巷布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法從回風(fēng)巷布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法2.從回風(fēng)巷抬高鉆場(chǎng)布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法從回風(fēng)巷抬高鉆場(chǎng)布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法3.低位專用抽瓦斯巷抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法低位專用抽瓦斯巷抽采卸壓帶、冒落帶瓦

10、斯方法4.密閉回風(fēng)巷橫貫插管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法密閉回風(fēng)巷橫貫插管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法5.密閉尾巷抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法密閉尾巷抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法6.埋管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法埋管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法7.頂煤專用巷抽采采空區(qū)瓦斯方法頂煤專用巷抽采采空區(qū)瓦斯方法8.頂煤專用巷與埋（插）管相結(jié)合抽采采空區(qū)瓦斯方法頂煤專用巷與埋（插）管相結(jié)合抽采采空區(qū)瓦斯方法9.鉆孔抽采老空區(qū)瓦斯方法鉆孔抽采老空區(qū)瓦斯方法10.密閉插管抽采老采空區(qū)瓦斯方法密閉插管抽采老采空區(qū)瓦斯方法11.上隅角工作面瓦斯抽采方法上隅角工作面瓦斯抽采方法從回風(fēng)巷布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法從回風(fēng)巷布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦

11、斯方法鉆孔鉆場(chǎng)回風(fēng)巷工作面進(jìn)風(fēng)巷從回風(fēng)巷抬高鉆場(chǎng)布孔抽采卸壓帶、冒落帶從回風(fēng)巷抬高鉆場(chǎng)布孔抽采卸壓帶、冒落帶瓦斯方法瓦斯方法ABA-AB-BAB密閉回風(fēng)巷橫貫插管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法密閉回風(fēng)巷橫貫插管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法閥門密閉尾巷抽放管回風(fēng)巷密閉尾巷抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法密閉尾巷抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法密閉尾巷抽放管回風(fēng)巷埋管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法埋管抽采采空區(qū)積聚瓦斯方法直接頂閥門 檢測(cè)口 立管 抽放管采面篩孔立管頂煤專用巷抽采采空區(qū)瓦斯方法頂煤專用巷抽采采空區(qū)瓦斯方法（平面圖）-（剖面圖）頂煤-（剖面圖）采空區(qū)鉆孔抽采老空區(qū)瓦斯方法鉆孔抽采老空區(qū)瓦斯方法40mAA903 剖面瓦斯管走向

12、鉆孔鉆孔A A瓦斯抽放管回風(fēng)巷抽放泵進(jìn)風(fēng)巷擴(kuò)散器密閉 對(duì)礦井瓦斯涌出來源多、分布范圍廣、煤層透氣性差、煤層賦存條對(duì)礦井瓦斯涌出來源多、分布范圍廣、煤層透氣性差、煤層賦存條件復(fù)雜的礦井，應(yīng)采用多種抽放方法相結(jié)合的綜合抽放方法件復(fù)雜的礦井，應(yīng)采用多種抽放方法相結(jié)合的綜合抽放方法。綜合抽放瓦斯類型多瓦斯源綜合抽放方法開采煤層全過程綜合抽放瓦斯方法多鄰近層綜合抽放瓦斯方法采空區(qū)瓦斯綜合抽放方法鉆孔抽放，巷道抽放、插埋管等抽放方式綜合抽放瓦斯方法綜合抽放瓦斯方法 設(shè)計(jì)原則煤層群開采的礦井，應(yīng)部署抽采采動(dòng)卸壓瓦斯的配套工程。煤層群開采的礦井，應(yīng)部署抽采采動(dòng)卸壓瓦斯的配套工程。 開采保護(hù)層時(shí)，必須布置對(duì)被保

13、護(hù)層進(jìn)行瓦斯抽采的配套工程。開采保護(hù)層時(shí)，必須布置對(duì)被保護(hù)層進(jìn)行瓦斯抽采的配套工程。煤層底（頂）板專用抽采瓦斯巷道應(yīng)當(dāng)滿足下列要求：煤層底（頂）板專用抽采瓦斯巷道應(yīng)當(dāng)滿足下列要求： 根根據(jù)抽采參數(shù)、抽采時(shí)間和抽采效果之間的關(guān)系，結(jié)合抽采工程施據(jù)抽采參數(shù)、抽采時(shí)間和抽采效果之間的關(guān)系，結(jié)合抽采工程施工周期，安排抽、掘、采三者之間的接替關(guān)系工周期，安排抽、掘、采三者之間的接替關(guān)系。 鉆孔有效控制范圍應(yīng)當(dāng)滿足抽采基本指標(biāo)或防突規(guī)定的要鉆孔有效控制范圍應(yīng)當(dāng)滿足抽采基本指標(biāo)或防突規(guī)定的要求求；布孔均勻程度滿足布孔均勻程度滿足煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定的要求。的要求。設(shè)計(jì)原則鉆場(chǎng)的布

14、置應(yīng)符合下列規(guī)定：鉆場(chǎng)的布置應(yīng)符合下列規(guī)定：設(shè)計(jì)原則鉆孔布置及施工應(yīng)符合下列規(guī)鉆孔布置及施工應(yīng)符合下列規(guī)定：定：設(shè)計(jì)原則鉆孔布置及施工應(yīng)符合下列規(guī)鉆孔布置及施工應(yīng)符合下列規(guī)定：定：設(shè)計(jì)原則鉆孔布置及施工應(yīng)符合下列規(guī)鉆孔布置及施工應(yīng)符合下列規(guī)定：定：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0.050.10.030.050.010.03較難抽放0.10.050.03噸煤鉆孔量（噸煤鉆孔量（/ /）表）表設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收采掘工作面進(jìn)行瓦斯抽采前，必須采掘工作面進(jìn)行瓦斯抽采前，必須進(jìn)行施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。瓦斯抽采工程必須瓦斯抽采工程必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，并，并

15、應(yīng)當(dāng)進(jìn)行驗(yàn)收應(yīng)當(dāng)進(jìn)行驗(yàn)收。 瓦斯抽采工程竣工資料（圖）除應(yīng)有與設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容外，還應(yīng)包瓦斯抽采工程竣工資料（圖）除應(yīng)有與設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容外，還應(yīng)包括各工程開工時(shí)間、竣工時(shí)間以及工程施工過程中的異?，F(xiàn)象（如括各工程開工時(shí)間、竣工時(shí)間以及工程施工過程中的異?，F(xiàn)象（如噴孔、頂鉆、卡鉆等）等內(nèi)容。噴孔、頂鉆、卡鉆等）等內(nèi)容。 鉆孔施工完畢后應(yīng)當(dāng)及時(shí)封孔、連接抽采，并確保鉆孔封孔嚴(yán)實(shí)和鉆孔施工完畢后應(yīng)當(dāng)及時(shí)封孔、連接抽采，并確保鉆孔封孔嚴(yán)實(shí)和準(zhǔn)確記錄鉆孔接抽時(shí)間。準(zhǔn)確記錄鉆孔接抽時(shí)間。本煤層抽采鉆孔設(shè)計(jì)鄰近層抽采鉆孔設(shè)計(jì)1一卸壓圈一卸壓圈2一冒落圈一冒落圈3一鉆孔一鉆孔4鄰近煤層鄰近煤層泄壓瓦斯抽采鉆孔設(shè)計(jì)封孔接抽抽采鉆孔封孔應(yīng)注意以下事項(xiàng)：抽采鉆孔封孔應(yīng)注意以下事項(xiàng)：聚氨酯封孔水泥注漿封孔抽 放 管鉆 孔水 泥 漿注 漿 管封 孔 泵抽 放 管注 漿 管黃 泥 封 堵封孔泵與被封鉆孔的連接圖封孔泵與被封鉆孔的連接圖接抽 瓦斯抽采鉆孔連接示意圖瓦斯抽采鉆孔連接示意圖（ b ） 回 采 面 抽 采 管 路 連 接 圖（ a ） 掘 進(jìn) 面 管 路 連 接 圖鋼 絲 膠 管放 水 器閥 門抽 放 支 管匯 總 管鉆