瓦斯抽采项目设计方案.docx

瓦斯抽采项目设计方案第一章 矿井概况第一节 矿井概况1、矿井生产现状核桃冲煤矿为斜井开拓，现有5个井口，分别为主斜井、副斜井、1号回风斜井、2号回风斜井、3号回风斜井，均为煤炭生产许可证登记的合法井口。主、副斜井位于井田北部，主斜井：半圆拱形断面，砌碹支护，面积为5.7m2。副斜井：半圆拱形断面，砌碹支护，面积为4.5m2，两个斜井均在+1621m标高处落平。1号回风斜井位于主井南部、2号回风斜井位于井田东南部，服务于主井筒与断层之间资源开采，梯形断面，金属支架支护，面积为4.2m2。3号回风斜井位于井田西北部，服务于主井筒西北翼资源开采，梯形断面，金属支架支护，面积为4.2m2。+1620m水平运输大巷布置在C9煤层中，梯形断面，采用金属支架支护，断面积4.2 m2，采用2.5t特殊防爆型蓄电池机车运输；矿井目前2个采区生产，分别在矿井1620水平北翼C9煤层中布置了一个120904采煤工作面与一个C7煤探煤巷掘进工作面，采煤工作面采用走向长壁采煤法；在1620南翼C10煤层中布置一个111001机运巷掘进工作面、在1620南翼布置一个避难硐室掘进工作面。目前该矿+1620m以上只有C9煤层、C10煤层已经开采，其余煤层均没有开采。2、瓦斯参数根据中国矿业大学2010年10月提供的云南省富源县核桃冲煤矿开采煤层瓦斯参数测定报告，核桃冲煤矿现开采范围内+1657m水平C9、C10、C12煤层的瓦斯基本参数如下表所示。 核桃冲煤矿+1657m水平C9、C10、C12煤层煤层瓦斯基本参数测定结果序号名称C9C10C121瓦斯压力(Mpa)0.450.680.962吸附常数a(m3/t)16.4312.4914.863吸附常数b( Mpa-1)1.311.030.964孔隙率（%）3.72273.07289.36125水分/Mad(%)0.870.900.636灰分/Aad(%)6.845.483.897挥发分/Vad(%)22.9924.4022.458固定碳FCad(%)69.3069.2273.039钻孔瓦斯流量衰减系数 (d-1)0.03300.03230.033610煤层透气性系数（m2/ Mpa2d）0.2670.2560.12811瓦斯含量(m3/t)6.1925.0728.0333、瓦斯等级2009年瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井。 4、通风情况矿井目前采用分区式通风方式，抽出式通风方法，主、副斜井进风，1号、2号、3号回风斜井回风，矿井目前在1号回风斜井安装4-72-16C型风机2台，风量1835m3/h；2号回风斜井安装4-72-16C型风机2台，风量1835m3/h；3回风斜井安装FBCDZNo.15型风机2台，风量13983102m3/min。第二节 瓦斯抽采工程简述1、矿井瓦斯涌出量预计及涌出构成经预测矿井瓦斯相对涌出量为55.72m3/t，绝对瓦斯涌出量为35.2m3/min。其中采煤工作面绝对瓦斯涌出量为17.02 m3/min，每个采煤工作面绝对瓦斯涌出量为8.51m3/min；掘进工作面绝对瓦斯涌出量为1.644 m3/min ，每个掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.411m3/min；采空区绝对瓦斯涌出量为16.54 m3/min。2、抽采方法的确定、抽采效果、抽采量的预计根据该矿煤层赋存情况、矿井开采技术条件以及预测的瓦斯涌出量情况，核桃冲煤矿在C10煤层回采时采取邻近层瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采相结合的综合抽采瓦斯方法；矿井瓦斯抽采量为13.54m3/min，抽采后每个采煤工作面绝对瓦斯涌出量为4.22m3/min，采空区绝对瓦斯涌出量为11.58m3/min，矿井绝对瓦斯涌出量为21.66m3/min，矿井抽采率为38.5%。3、井下瓦斯抽采管网与抽采设备选型建立地面永久抽采瓦斯系统，采用高低负压抽采瓦斯系统；低负压抽采系统选用2台2BEA303水环真空泵，电机功率110kw。高负压抽采系统选用2台2BEA353水环真空泵，电机功率132kw。4、抽采泵站给排水、供电。矿井瓦斯抽采泵循环冷却水补充水及消防水源利用矿井生活区生活用水水源，布置DN65给水HDPE管与煤矿工业场地生活给水管网连接，并在抽采站工业场地内布置环状生活消防合用管网。在地面瓦斯抽采泵站设瓦斯抽采泵站0.4kV配电室，配电室与瓦斯抽采泵站合建。两回0.4kV电源取自矿井风井变电所0.4kV不同母线段上，两回电源线路均选用MYJV22-0.6/1，3120+135mm2型煤矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，单回线路长约120m。第三节 参数测定根据中国矿业大学2010年10月提供的云南省富源县核桃冲煤矿开采煤层瓦斯参数测定报告，核桃冲煤矿现开采范围内+1657m水平C9、C10、C12煤层的瓦斯基本参数如表1-2-3所示。 表1-2-3 核桃冲煤矿+1657m水平C9、C10、C12煤层煤层瓦斯基本参数测定结果序号名称C9C10C121瓦斯压力(Mpa)0.450.680.962吸附常数a(m3/t)16.4312.4914.863吸附常数b( Mpa-1)1.311.030.964孔隙率（%）3.72273.07289.36125水分/Mad(%)0.870.900.636灰分/Aad(%)6.845.483.897挥发分/Vad(%)22.9924.4022.458固定碳FCad(%)69.3069.2273.039钻孔瓦斯流量衰减系数 (d-1)0.03300.03230.033610煤层透气性系数（m2/ Mpa2d）0.2670.2560.12811瓦斯含量(m3/t)6.1925.0728.0332、矿井瓦斯等级据核桃冲煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告：矿井最大绝对瓦斯涌出量为7.54m3/min，最大相对瓦斯涌出量为56.18m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。2008年的瓦斯等级也为煤与瓦斯突出矿井。根据云工信煤行【2010】160号文，云南省工业信息化委员会关于2009年度全省煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复，该矿被列为煤与瓦斯突出矿井管理的矿井名单。根据煤炭科学研究总院抚顺分院2008年7月提供的云南省富源县大河镇核桃冲煤矿C9、C10煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，核桃冲煤矿+1620m标高及以上区域C9煤层无煤与瓦斯突出危险。+1620m标高及以上区域C10煤层无煤与瓦斯突出危险。（二）邻近矿井瓦斯情况云乡煤矿：位于核桃冲煤矿的西北部，2009年的瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，矿井最大绝对瓦斯涌出量为5.03m3/min，最大相对瓦斯涌出量为36.33 m3/t。大坪煤矿一号井：位于核桃冲煤矿西部，2009年的瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，矿井最大绝对瓦斯涌出量为2.23m3/min，最大相对瓦斯涌出量为12.2 m3/t。四、其它开采技术条件(一)煤层自燃倾向性根据核桃冲提交的C9、C12煤层自燃倾向等级鉴定结果(表1-2-4)，C9煤层属容易自燃煤层，C12煤层属自燃煤层。其他煤层的自然倾向性，该矿未进行鉴定。表1-2-4 煤层自燃倾向等级鉴定结果化验编号煤层名称工业分析（%）全硫煤吸氧量自燃倾向分类MadAdVdafdTRDSt.d/%干煤/Cm3/g050566C90.7415.9822.831.430.060.89易自燃050719C120.5420.3821.671.482.110.65自燃备注类：容易自燃；类：自燃；类：不易自燃（二）煤尘爆炸性根据核桃冲提交的煤尘爆炸性鉴定报告(表1-2-5)，C9、C12煤层煤尘具有爆炸性。该矿未对其他煤层的煤尘爆炸性进行过鉴定。表1-2-5 煤尘爆炸性鉴定报告化验编号煤层工业分析/%爆炸性试验爆炸性结 论MadAdVdaf火焰长度/mm抑制煤尘爆炸最低岩粉量/%050566C90.7415.9822.8320065有爆炸性050719C120.5420.3821.674045有爆炸性第二章 采空区及掘进迎头瓦斯抽采方案核桃冲煤矿为生产矿井，现矿井在1620北翼布置一个C7煤探煤巷掘进工作面、120904采煤工作面、在1620北翼布置两个掘进工作面：111001机运巷掘进工作面、1620避难硐室掘进工作面。根据该矿煤层赋存情况、矿井开采技术条件以及预测的瓦斯涌出量情况，加之该矿为煤与瓦斯突出矿井，本矿井瓦斯抽采主要目的是预防瓦斯超限以及防治煤与瓦斯突出问题。本设计确定核桃冲煤矿在C10煤层回采与掘进时、在C9煤层回采与掘进时采用邻近层瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采相结合的综合抽采瓦斯方法。第一节 邻近层抽采瓦斯 根据瓦斯涌出量预测结果，邻近层瓦斯涌出量占C10煤回采工作面瓦斯涌出量的84.0%，其中上邻近层占28.6%，下邻近层占55.4%。本设计拟在C10煤运输顺槽、回风顺槽每隔10m在巷道两帮分别布置一钻场，在钻场当中布置两排钻孔抽采上下邻近层瓦斯，每排布置三个钻孔，钻孔终孔间距3m左右。抽采方法详见图3-2-1。图3-2-1穿层钻孔抽采邻近层瓦斯钻孔布置示意图第二节 采空区抽采瓦斯煤层开采后，受采动影响，煤层顶、底板变形产生裂隙导致邻近煤层瓦斯卸压释放，通过采空区涌向采煤工作面，经风流稀释后排出，当采空区涌出瓦斯量较大时，容易造成上隅角瓦斯超限，所以需要进行采空区抽采。采空区瓦斯抽采方法多种多样，按采空区状态划分，可分为半封闭采空区瓦斯抽采和全封闭采空区瓦斯抽采，根据1027-2006煤矿瓦斯抽放规范，全封闭采空区瓦斯抽采适用于瓦斯涌出量大的老采空区，本设计主要针对现采空区，因此选择半封闭采空区瓦斯抽采方法。半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。半封闭采空区抽采瓦斯在国内外所采用的主要方式有：埋管抽采、向冒落拱上方打钻孔抽采、在老顶岩石中打水平钻孔抽采、直接向采空区打钻抽采、顶板抽采巷抽采、工作面尾巷打钻抽采、地面钻孔抽采等。生产采区采空区瓦斯抽采暂考虑采用埋管抽采方法，抽采方法详见图3-2-2。3-2-2 半封闭采空区瓦斯抽采管路布置示意图由于核桃冲煤矿C9煤层为易自燃煤层，C12煤层为自燃煤层，虽然在C9煤层开采过程中未发生煤炭自燃发火，但为了安全起见，在对C10煤层采空区瓦斯进行抽采时必须安装监控装备，设计选用WCP-1型采空区瓦斯抽采自动监控装置（由控制主机、执行装置及取气泵组成），可实现自动监控，抽放管中的CO浓度与气体温度等参数。若发现有自燃发火征兆时，必须采取相应措施进行处理。第三节 钻场布置本设计方案中，采用在C10煤层、C9煤层运输顺槽、回风顺槽内沿巷道两帮每隔10m布置一钻场，在钻场内布置两排穿层钻孔抽采上下邻近层瓦斯，钻场宽3.5m，深3.5m，高与C10煤层运输顺槽、回风顺槽相同，在距钻场底部0.6m以上，开孔间距0.5左右施工穿层钻孔。（二）钻孔参数1、钻孔直径理论上钻孔直径大，暴露煤壁面积也大，瓦斯涌出量就大。但钻孔的直径应根据打钻技术、抽采瓦斯量和抽采半径等因素综合考虑，一般选用75113mm，有条件时可用大直径钻孔。根据核桃冲煤矿的实际情况，设计钻孔直径为75mm。2、钻孔长度及间距钻孔长度根据抽采方法确定，钻孔长度及间距确定见各抽采方法示意图。钻孔有效抽采范围决定钻孔间距。钻孔有效抽采范围受煤层裂隙发育、煤层透气性、煤层瓦斯压力等因素影响，设计初步确定本煤层抽采半径为2.0m。生产中要对不同钻孔间距的抽采效果进行测试、统计，比较确定更加合理的钻孔间距。3、钻进工艺设计采用ZY-750型全液压钻机，配42mm钻杆，风压排粉，孔口压力水防尘，无岩芯钻进工艺。第四节 其他参数1、抽采浓度根据煤矿瓦斯抽采规范（AQ 1027-2006），预抽瓦斯钻孔抽采过程中孔口瓦斯浓度不应小于20。而采空区瓦斯浓度较低，预计可达到8左右，设计矿井的瓦斯抽采浓度为15%。2、抽采负压按其它矿井瓦斯抽采经验，钻孔抽采负压为1325KPa，采空区抽采管口负压为58KPa左右。3、瓦斯抽采率矿井瓦斯抽采率可以达到38.5。四、钻机及附属设备1、钻机在满足钻孔施工要求前提下，为方便采购及维修，选用ZY-750型全液压钻机3台，其中一台备用。ZY-750型矿用全液压坑道钻机，具有钻进能力大、操作简单、稳定可靠、体积小、适应性好、寿命长、移动方便、钻杆刚度大强度高等特点。主要技术参数如下：最大钻进深度 150m开孔直径 65/85/115mm终孔直径 65/75钻杆规格 42800 mm /50800mm钻孔倾角-90+90额定输出转速90 r/min额定输出转矩650 Nm给进力50kN起拨力30kN正常进给速度01.5m/min给进行程850mm锚固力280kN电机功率15kW主机外形尺寸2.1070.3810.35m主机重量（不含钻杆）约980kg钻进指标：根据煤矿瓦斯抽采管理规范，钻机台月效率为：岩石f=68，不小于1200m月台岩石f6（包括煤），不小于1600m月台2、钻杆钻杆是将钻机的能力传递给岩芯管和钻头，并将水引入孔底的装置。钻杆在运动中受扭力、压力的综合作用，所以钻杆需要较好材质，一般要求抗裂强度为5565kg/mm2，延展率不小于12的无缝钢管制成。本矿选用42mm钻杆。3、钻头一般按煤岩层的硬度和采取岩芯的不同，选用不同类型的钻头。取芯的有平底形、阶梯形；不取芯有圆弧支柱形、阶梯（锥型）形、三翼刮刀形、内凹三翼刮刀形。筒状钻头一般在开孔时用，其孔形光滑、平整便于封孔。第三章 抽采量及抽采瓦斯效果预计第一节 抽采量（一）工作面瓦斯抽采量1、本煤层瓦斯抽采量根据瓦斯涌出量预测结果，本煤层瓦斯涌出量占C10煤回采工作面瓦斯涌出量的16.0%，本煤层瓦斯抽采率按照20%计算，则本煤层瓦斯抽采量为0.27m3/min。本煤层瓦斯抽采较小，因此本设计在C10煤回采期间不需要进行本煤层瓦斯抽采。 2、邻近层瓦斯抽采量瓦斯涌出量预测结果，邻近层瓦斯涌出量占C10煤回采工作面瓦斯涌出量的84%，其中上邻近层占28.6%，下邻近层占55.4%，邻近层瓦斯抽采率按照60%计算，则邻近层瓦斯抽采量为4.29m3/min，其中上邻近层1.46 m3/min，下邻近层2.83m3/min。（二）采空区瓦斯抽采量采区投产后，对采区内的采空区进行半封闭瓦斯抽采，全矿井采空区瓦斯抽采率按照30计算，则采空区瓦斯抽采量为4.96m3/min。（三）矿井瓦斯抽采量核桃冲煤矿达产时，在C10煤层一、二采区分别布置1个炮采工作面，共有两个采煤工作面，因此矿井瓦斯抽采量为：4.292+4.96=13.54m3/min。第二节 抽采效果经计算，矿井抽采率达38.5；瓦斯抽采率应符合煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）的有关规定。抽采后采煤工作面绝对瓦斯涌出量为4.22m3/min，抽采后采空区绝对瓦斯涌出量为11.58m3/min，抽采后矿井绝对瓦斯涌出量为21.66m3/min。第四章 抽采管路布置及选型计算第一节 抽采管路系统选择(一)管网系统管网系统由三部分组成：1、主管，抽采和输送全矿井瓦斯管路；2、分管，抽采和输送一个或几个采区的的瓦斯管路3、支管，抽采和输送一个采、掘工作面的瓦斯管路；4、管网附属装置，包括：1）测压、测流量和调节装置：用于调节、控制和测量管路中瓦斯浓度、流量和压力等参数；2）安全装置：用于安全防护，包括接地保护、放水器等装置；3）安全监测监控装置：监测瓦斯抽采系统运行状况并进行相应的控制。（二）矿井抽采管路系统布置根据以上管路系统选择原则，并结合矿方接替采区巷道布置，设计采用在1号风井附近地面抽采站安设抽采管路，投产时期瓦斯抽采管路系统布置见图4-2-1。 120904采煤工作面回风顺槽及采空区120904采煤工作面轨道顺槽 1号风井回风石门1660回风巷 111001采煤工作面回风顺槽及采空区 111001采煤工作面轨道顺槽第二节 抽采管路敷设及附属设施。（一）管路联接、敷设及质量验收管路联接是瓦斯抽采管网系统中重要环节，是系统中主要漏气点。PE矿用抗静电阻燃复合管其连接采用扩口承插、法兰、丝扣等方式，安装、拆卸、修复快捷方便。本设计主管采用法兰联接，支管和分管均采用扩口承插方式连接。变径时采用变径接头连接，管路敷设及安装要符合下列要求：1、抽采管路通过的巷道曲线段少、距离短。转弯时不要转急弯。 2、井下瓦斯抽采管路包括风井管路、石门管路、工作面顺槽管路等，风井管路沿井筒敷设，采用悬臂吊挂安装方式或打支撑墩；石门管路沿巷道敷设，采用吊挂或打支撑墩沿巷道底板敷设；工作面顺槽管路采用支撑墩沿巷道底板敷设，其中采用吊挂安装的管路，其高度不小于1.8m，支架间距36m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；抽采瓦斯管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。3、地面瓦斯管路敷设时必须在表土冻结深度以下，瓦斯管道距建筑物5m以上，距动力电缆1m以上，距排水沟1.5m以上。4、主管、干管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置。5、抽采钻场、门框架、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(间距一般为200m300m，最大不超过500m)，应设置放水器。6、在抽采管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置。7、抽采管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相匹配。8、主管上的阀门应设置在井下主要分区点，确保每点进行撤安管路时，不影响其它区域的正常抽采，并便于人员操作。9、抽采管路应根据巷道保持一定的坡度，一般不小于1的流水坡度。10、凡遇跨越有运输任务的巷道时，抽采管路安装设置门框架；门框架设置要求以不影响行车、行人为准。11、管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。12、在倾斜巷道中，管路应设防滑卡，其间距可根据巷道坡度确定，对28以下的斜巷，间距一般取15m-20m。13、瓦斯管路系统安设完毕后，应对管路系统的气密性进行检查，可采用压缩空气试压，其压力不小于0.2MPa。并采取防腐蚀、防砸坏、防带电及防冻等措施。14、通往井下的抽采管路应采取防雷措施。15、抽采瓦斯管路外部涂红色以示区别。（二）管路附属装置瓦斯管路的附属装置，大致分为两大类：一类是用来调节控制瓦斯压力和流量的，另一类是有关安全监控方面的。1、钻孔与管路的连接装置瓦斯管路的连接装置，包括管路弯头、自动放水器、孔板流量计和高压胶管等。封孔管与管路弯头、孔板流量计、止回阀等连接，再通过接头与铠装胶管连接，胶管另一端通过接头与瓦斯管三通上的阀门连接，构成了瓦斯抽采系统的开端。瓦斯管上连结自动放水器，及时放出积聚的水分。2、阀门在瓦斯主、干管、钻孔联接装置以及认为需要的地点，都必须设置阀门，用于调节各个抽采区、各个钻孔的抽采量及瓦斯浓度，同时也可以调节、控制和平衡各地点、各管路系统上所需要的压力。另外，当修理和更换瓦斯管，以及联接或拆接钻孔装置时，可以关闭阀门，切断通路。阀门型号根据使用地点和管径大小而确定，一般抽采点由于管径小选用闸阀，主、干管可选用外形尺寸较小的蝶阀，钻孔口选用逆止阀防止瓦斯流倒流。阀门必须是取得“MA”标志，且适用于煤层瓦斯气的阀门。3、测压嘴（孔）测压嘴即测定管路中瓦斯流的压力和瓦斯管路中气体取样的小孔，在管路安装以前，预先安装上。在瓦斯主管、支管和钻孔联接装置上都应设置。测压嘴不宜过大过长，一般不超过30mm，其直径大约410mm。平时，可用一头捆扎的细胶管套紧，确保与管外空气隔绝。4、管路放水器在瓦斯抽采时，煤层中部分水分随瓦斯气流被抽出。管路在敷设中有一定的倾斜角度，管中不断有水流向管路中的低洼处，影响瓦斯流动。管路中需每200300m、最长不超过500m的低洼处安设一放水器，及时将管中积水放出。放水器有人工和自动两种放水器。为了提高人员效率，选用CWGFY型负压自动放水器。该放水器主要技术参数为：压力范围00.09MPa； 放水速度7L/min；外形尺寸 300300410mm； 重量 25kg；5、 流量计在瓦斯管网中的主管、干管和支管上均安装流量计，通过其流量的测定，可以掌握每个瓦斯区域的瓦斯流量情况，反映煤层瓦斯涌出规律和抽采效果。流量仪表按作用原理划分为面积式流量计、差压式流量计、流速式流量计和容积式流量计。我国煤矿瓦斯抽采使用最广泛的是节流式变压降法中径距取压的孔板流量计，其原理是当气体通过事先校正过的节流装置（即孔板）时，产生压力降（或压差），测出此压力差即可换算出通过的气体流量。设计选用孔板流量计进行计量，选用上游侧取压孔距孔板为D，下游侧取压孔距孔板为D/2的标准孔板（其中D代表抽采管直径）。（1）孔板流量计其适用条件孔板圆孔直径d12.5mm； 管道直径50D760mm；直径比0.20d/D0.75； 雷诺数12602DReo108（2）使用孔板流量计的管道条件和安装要求孔板上游侧的测量管长度为10D，下游侧的长度为4D；测量管内表面应清洁，无凹陷和沉淀物，其相对粗糙度K/D应少于或等于0.001；孔板上、下游所需直管长度不得小于相应的最小值；测量管长度之外的直管段内表面的相对粗糙度K/D小于或等于0.001，但也允许使用相对粗糙度更高一些的管子；在测量管中安装孔板时，开孔轴线与测量管轴线同轴，孔板上游侧端面与管道轴线垂直，垂直度小于1%。6、测压计测压计须选用负压测压计。YPF-150型防腐膜片压力表:测量范围-0.10.06MPa； 精确度等级2.5；外形尺寸150258mm7、瓦斯取样器当抽采管路负压大于13kPa时，常用的皮球就不能取出瓦斯气样。设计选用FW2型高负压瓦斯采样器。该瓦斯采样器与孔板流量计配合使用采取瓦斯样。该取样器取气负压范围为085kPa，质量为1.3kg。测定管路压力和瓦斯浓度须在同一位置。一般测定位置为钻孔口附近、管路汇流处、管路分流处、主管始未处及其它必要处。第五章 瓦斯抽采措施根据我矿开采状况，我矿开采地面标高为1776m-1620m水平，以C9、C10、C12、煤层为主，C9煤层1620水平以上基本已采结束，根据煤科院鉴定C12煤为突出煤层，C9、C10为自然倾向性煤层，目前重点以开采C10煤层为主。因此在开采C10煤层的过程中，不论从采掘，邻近层抽放方面，必须加强“四位一体”的防突措施和坚持瓦斯综合治理方针，做好以用促抽、以抽保用的“原则”，坚持达到“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”。瓦斯抽采目的是预防瓦斯超限，以防治煤与瓦斯突出，防范于未然的最佳选择。为此，制定本煤层抽采区域防突、邻近层瓦斯抽采释放，对邻近层设置钻场释放，开采保护层，采用多打岩巷多打钻的方法，只有打不到位的钻孔，没有卸不掉压的瓦斯，要变抽放为抽采，坚持煤与瓦斯共采、治理与利用并重的改进措施。一、掘进迎头一般按照5个孔眼进行排放，孔深15m，孔径为75mm，方位按照上、下、左、右、中=25。二、邻近层预抽，在1620水平运输巷和1657水平瓦斯抽放巷每隔30m在巷道右帮分别布置一组钻场，钻场长度设3.6米，孔排距数三排，孔眼10个，孔距按0.8m布置，孔深按40m。三、打孔眼必须采用湿式打眼、不得干打，根据我矿C9 、C10煤通过鉴定为自燃倾向性煤层，在打眼过程中采用湿式打眼。如果孔外其它条件产生引火源，瓦斯是不容易爆炸的。瓦斯爆炸必须具备三个条件：一定的温度；一定的氧含量；一定的引火源。为此一定要避免外在条件引起火源。四、钻进工艺设计采用ZDY-750型全液压钻机，配42mm钻杆，风压排粉，孔口压力水防尘，无岩芯钻进工艺。五、封孔方式、材料及工艺抽采钻孔封孔方法的选择应根据抽采方法及孔口所处煤（岩）层位、岩性、构造等因素综合确定。封孔应满足密封性好、操作方便和材料经济的要求。封孔质量影响着抽采瓦斯的浓度、孔口负压、甚至整个抽采系统的效果。一般采用水泥注浆泵封孔、聚氨脂封孔两种方法，严禁采用黄泥封孔。我矿主要采用水泥注浆泵封孔。采用水泥注浆泵封孔，封孔长度容易达到设计要求，封孔效率高，钻孔封孔效果好。矿用型注浆封孔泵主要应用于煤矿瓦斯抽采封孔，同时还广泛应用于煤层注水封孔、注浆封孔及其它各种类型钻孔的封孔。该泵自身具有搅拌功能，封孔质量可靠，封孔工艺简单，使用方便，易于维护。其额定压力1.2（2.4）MPa，流量为0.0080.01m3/min。封孔管采用抗静电的工程塑料管或铁管。以钻孔封孔长度为5m为例，封孔材料采用425硅酸盐水泥，孔内抽采管长度5m，为DN25mm矿用PVC管或铁管，抽采管在孔内端钻1020个直径10mm的小孔，并用双层铁筛网扎好。工艺过程：一般在打钻将要结束时就可开始准备水泥砂浆。水泥砂浆一般应加入适量的膨胀剂，以避免凝固后收缩出现裂缝。当钻孔倾角较小时可适当增大浆液的浓度、适当增大封孔长度。注浆泵与所封钻孔的连接如下图。井下封孔操作方法为：a、检查封孔泵是否完好，封孔所需用的工具，配件等是否带全；b、检查抽采钻孔所需的抽采管是否齐全，长度是否达到要求（DN25mm，每根长度9m）；c、根据井下钻孔的封孔深度，计算所需要的水泥量，按照水泥：水：石膏：黄沙=1：0.5：0.05：0.5（重量比）配制浆液。d、采用直接将井下装水泥的编织袋缠绕在抽采管上，送入钻孔内封住孔口，其做法如下图。 井下注浆封孔方法示意图将抽采管的一端与注浆管摆放在一起，其重叠处约30cm左右；准备编织袋；将袋子开口端向孔口处，如图(4)所示将抽采管与注浆管缠绕；用麻绳或麻线等，将抽采管、注浆管及编织袋捆紧；如图(5)所示送入孔内，并保证封孔严实不漏浆；按泵的操作规程，开动泵搅拌水泥浆，均匀后并开始注浆，水泥浆先将编织袋胀大，并封住钻孔，继续注浆直到注完为止，注浆时，孔口可能会漏一些浆，但不会影响整个封孔质量；注完后即可直接将注浆胶管拔出。e、按以上方法进行下一个孔的注浆封孔。f、当钻孔为负倾角时在封孔段必须设置防止水泥浆流入孔底的措施。g、所有要封的钻孔封完后，要将封孔泵清洗干净。六、钻孔与管路的连接钻孔与抽采瓦斯管连接时，设置孔板流量计、气压计、观测嘴、阀门及放水器。封孔装置与抽采管路之间用32mm高压胶管将抽采钻孔导管与钻场汇流管相联结，并用8号圆丝将两端扎紧，做到密闭不漏气，高压胶管不能拐120以下的急弯；汇流管与钻场瓦斯管连接，再与巷道中的瓦斯抽采支管连接。第一节 打钻安全技术措施1、打钻人员，必须在安全可靠的支护下操作，严禁在空顶下作业。2、必须按测量人员给定的方位、仰角施工，具体参数如上表所示。3、打钻人员必须熟悉突出预兆，如发现顶钻、卡钻、瓦斯浓度突然增大等现象时，必须立即停止打钻工作，切断电源，撤出人员，设置栅栏，揭示警标，并汇报调度，待稳 定后，方可正常作业。 4、打钻前必须把钻场附近及后方巷道的杂物进行处理，确保退路畅通无阻。 5、打钻的钻机必须执行瓦斯电闭锁，打钻时必须由瓦检员先检查打钻地点及附近20米内的瓦斯、顶板支护情况，只有瓦斯浓度小于1%和顶板支护无安全隐患时，方可进行打钻工作。6、延接钻杆或撤钻杆时，打钻操作人员必须站在钻杆侧面，以防钻杆被喷出或滑出伤人。7、打钻工作完毕后，钻机必须停电，严禁带电检修或搬运钻机。8、打钻人员必须严格按照防治煤与瓦斯突出规定及本措施的要求进行打钻工作，如因特殊情况不能打到设计位置时，必须写明原因并及时汇报。9、钻场施工钻孔时，通风队、安监站负责安排专职瓦斯检查员和安监员现场进行监护，以便随时检查瓦斯及安全情况。10、打钻人员必须携带瓦斯监测便携仪，并挂到打钻工作面。11、钻场必须设置直通井调度电话一部，以便随时与调度取得联系。12、钻场设瓦斯监测探头一个，当瓦斯浓度达到1%时，能切断钻机电源。13、打钻时带班副矿长、防突队长，安全员必须亲自在现场指挥打钻。14、防突队长必须建立详细的打钻台帐，对当天打钻的时间和打钻参数详细记录，以备将来开拓开采储存材料。 第二节 抽放安全技术措施1、抽放前必须进行管路预埋。2、抽放路线为：（1）、地面瓦斯抽放泵一风井1657南翼瓦斯抽放巷1657北翼运输大巷120904回风巷钻场。（1）、地面瓦斯抽放泵一风井南翼C10煤通风上山1620南翼水平运输大巷1620南翼避难硐室掘进迎头钻场。3、我矿抽放主管使用400mm，支管采用315mm，分管采用280 PV管，钻场集流管使用50公分的钢管，钻孔预埋采用20公分钢管。4、地面的抽放设备使用高流量，低负压进行抽放。地面抽放压力20kpa,井下工作面保证15kpa，满足抽放压力的需要求。5、在抽放时装设：瓦斯压力表、瓦斯流量表、温度计、放水器。6、机电科必须派专人每天对瓦斯抽放管道气密性、各种仪表的灵敏性检查。7、打钻必须按照抽放设计的要求每个钻孔不少于40米。8、当瓦斯压力降低到0.74Mpa以下时和瓦斯含量降低到8m/t方可恢复作业，钻孔抽放40米，掘进20米。9、在推工作面的时候在工作面两帮使用风煤钻打短孔释放瓦斯，间隔0.8米打一个孔，孔深不少于15米。10、抽放封管时，封孔长度不少于8米。11、钻场的孔按照5个孔呈扇型布置，钻场布置设计每隔30米进行钻场抽放布置，如钻孔布置图所示。12、抽放前打钻必须严格按照打钻技术措施严格执行。13、抽放钻场必须按照煤矿要求断面进行布置，下底净宽2.8米，上净宽1.8米，净高2米。14、其余未尽事宜按防突规定及煤矿安全规程规定执行。 第六章 瓦斯抽采管理实施办法 为强化钻孔施工、抽采管理，提高矿井抽采率，从源头消除矿井通风瓦斯事故，特制定本办法。第一节 劳动定员抽采瓦斯矿井必须建立专门的瓦斯抽采队伍，负责打钻、管路安装回收等工程的施工和瓦斯抽采参数测定等工作。矿井专设瓦斯抽采队，并按岗位进行定员配备，瓦斯抽采队的劳动定员在籍人数为35人，详见表9-1-1。 表9-1-1 劳动定员表类 别出 勤 人 数替补人数在籍人数备注夜班早班中班小计工长11133技术员1122钻探工55313215瓦斯观测工221516放水、维修、安装工、电气检修工211416泵站值班人员111303合计1211730535第二节 钻孔施工及考核1、钻孔设计（1）瓦斯抽采钻孔、防突措施钻孔由通风安全部负责设计，地质钻孔、防水孔由地测部负责设计。（2）各种钻孔设计必须说明钻孔的性质、目的、用途、参数（包括方位、倾角、孔深、开孔位置、终孔位置、孔径、封孔长度、抽采钻孔投抽时间等）。（3）钻孔施工必须经通风安全部同意，总工程师审批后方可施工。（4）钻孔设计必须与现场相一致，按比例进行设计，要有正规的图纸资料。（5）现场条件发生变化需修改设计，原则上是谁设计谁修改。第三节 钻孔施工管理（1）放线地质孔、防水孔、由地测人员负责放线，瓦斯抽采孔、防突措施孔由通维队技术员、分管钻探班的管理人员负责放线。放线必须现场标明钻场编号和每个钻孔的头尾。钻孔谁放线谁校核。（2）施工与终孔A施工现场必须悬挂设计施工图表。B开孔时施钻人员必须核对孔号及参数，确认无误后方可开钻。C钻孔施工时，必须作好原始记录，准确记录钻孔实际参数、长度、瓦斯涌出、见煤（岩）情况和在施钻过程中出现的其它异常情况等。原始记录和钻孔施工明细表必须实事求是记录，严禁弄虚作假，一旦查出将追究相关人员责任。通维队每月将原始记录和钻孔施工明细表报通风安全部。D顺层钻孔未达到设计深度见岩的必须停止施工，并重新补孔，如经三次调整仍不能达到设计深度则停止施工，将资料报通风安全部修改设计后施工。对前三个孔按实际长度结算进尺。E顺层钻孔施工若遇喷孔严重，钻孔深度达不到设计深度，经通风安全部同意后方可终孔，但进尺按如下规定结算：深度达设计孔深的90%或达到50米以上的按实际长度结算进尺；达设计孔深的80%但小于50米的按孔深的1/2结算进尺；小于设计孔深的80%不结算进尺。F穿层钻孔达到设计孔深但未达到设计终孔层位不得终孔，否则不结算进尺。若超设计孔深10米以上，经通风安全部同意后方可终孔，钻孔按实际长度结算，同时将资料报通风安全部。由通风安全部牵头会同地测部门研究分析修改设计后施工。G现场条件变化需修改设计参数，必须经通风安全部同意，否则不得施工。施工单位将资料抄报通风安全部后，通风安全部必须24小时内修改好设计交施工单位。特殊情况施工单位可自行修改设计，但8小时内必须向通风安全部汇报。H抽采钻孔、防突措施孔必须按矿、部室安排顺序和要求施工，否则所打钻孔不结算进尺，并对安排者罚款50元。（3）封孔与投抽A有瓦斯涌出的钻孔，应临时封堵或引排到巷道风流中，不得出现瓦斯超限，若瓦斯涌出量大则采取临时封堵抽放解决，对造成瓦斯超限而未按上述要求处理，一次处罚通维队200元。B每一钻场钻孔施工结束后，一周内必须按质量标准封孔结束，封孔后一周内必须投抽；顺层孔（指无钻场的顺层孔）每十个孔为一组，一组中最后一个孔终孔后5天内封孔投抽，否则按每孔5元扣减结算工资。（4）文明生产A钻机入井前必须检修保证完好，入井后安设稳固，发现缺件或安设不牢，对现场机长罚款30元，当月出现2台次则对分管队干罚款50元。B打钻材料、工具设备应摆放整齐，每一钻场施工结束应料尽场清。经检查达不到文明施工要求每次罚款50元。C打钻地点必须将钻屑清理运走，或堆码在钻场内。有出矸条件时其堆码高度不得超过500mm，无出矸条件时其堆码高度不得超过钻场高度的三分之一。堆码必须整洁，其余钻屑运至不影响行人、通车、运输的地方堆码或装车运出地面。D各施工钻场、封孔灌浆作业地点必须悬挂便携式瓦检仪检测瓦斯，否则对现场负责人罚款20元。第四节 钻孔检查考核（1）查孔：地质钻孔、防水孔由通维队、地测部、安全监察部负责；抽（排）放钻孔、防突措施孔由通维队、通风安全部、安全监察部负责。（2）抽查比例：查孔不小于10%。有瓦检员作业的区域施工钻孔，每孔施工结束时由作业区域瓦检员进行验收签字，施工人员参加。（3）查孔标准：按-矿钻孔质量与效果标准表进行检查，检查标准见附表一。（4）查孔记录的填写：瓦检员查孔重点是钻孔的深度、孔径，并如实填写好通风安全部下发的抽排放排钻孔查孔记录表。瓦检员填写查孔记录表时，其备注栏必须填写施工中的异常情况，由现场施工机长负责提供。查孔记录表只能由查孔人员在井下填写，严禁代写。填写真实，严禁弄虚作假，一经发现，对查孔人员和代写人员分别处罚200/孔，情节严重者给予开除矿籍。查孔人员在填写查孔记录表时，必须一式两份，查孔现场填写好后，由现场机长签字交通维队保存，一份出班交通风安全部保存；月底结算进尺时，凡没有查孔记录表的孔或记录表签字不全的孔，将一律不给结算进尺。（5）检查考核：瓦检员在接到通维队钻孔施工人员联系30分钟内必须到现场进行查孔，否则对瓦检员处罚20元/次，查孔前施工人员不得取钻杆，必须经瓦检员同意后方可取钻杆，否则不结算进尺。若遇到特殊情况瓦检员不能离开作业现场，如工作面放炮等，瓦检员必须请示通风安全部同意后可推迟验收，不及时联系耽误工期对瓦检员处罚20元/次，为减少对施钻影响在请示通风安全部同意后，可取出钻杆，但要作好记录以便补查。凡影响时间超过30分钟以上，可以视情况在查孔进尺基础上加乘0.10.3的系数，但必须在查孔记录上注明，影响时间由查孔人员负责填写。查孔时，必须实事求是，严禁一切弄虚作假行为，一旦发现将对查孔人员和施工班分别处罚100元/次；查孔人员不得刁难施工人员及出现吃、拿、卡、要等行为，一经发现对查孔人员处罚200元/次；施工人员不得设置障碍阻碍查孔和威胁查孔人员强要进尺，一经发现将处罚200元/次，情节严重者给予开除矿籍。通维队、安全监察部每月末将查孔记录报通风安全部。通维队自查不合格的钻孔可以自行报废但必须及时通知通风安全部，对自查合格而通风安全部、安全监察部查出不合格的，每孔对自查人员处罚20元。抽查比例达不到规定要求对单位负责人罚款100元。采掘工作面防突措施施工结束后，由通风安全部牵头，安全监察部、施工队参加现场验收，出现3个不合格钻孔对施工负责人按50元/孔处罚。钻孔必须严格按设计施工，各种参数即方位、倾角、孔长、开孔层位和开孔位置抽查误差超过规定的，钻孔按不合格孔处理，不予结算进尺，并按抽查不合格率扣减总进尺。抽采钻孔投抽一周后,由通风安全部组织,安全监察部、施工队参加进行预抽考核,考核标准如下:A.孔口抽放负压13Kpa。B.单孔抽采瓦斯浓度20%为合格孔，结算全部进尺。C.单孔抽采瓦斯浓度在1020%为半合格孔，扣减该孔进尺50%。D.单孔抽采瓦斯浓度10%为不合格孔，扣减该孔进尺。E.对不合格抽采孔，必须无条件在限期内进行整治，达到考核要求，在限期内整治完后进行复核，复核达到考核标准，可补回扣减进尺，但对不合格孔按50元/孔进行处罚。对不合格抽采钻孔不积极组织人员在限期内进行整治，对通维队队长罚款100元，对通维队分管副职罚款50元，对钻探班集体罚款1000元。第五节 瓦斯抽采系统管理1、抽采系统管理（1）通风安全部每月组织一次对抽采系统进行全面检查，查出的问题必须限期整改并作好记录，如未检查或无记录，以及该查出的问题没有查出，一次对责任者罚款50元，查出的问题未按期整改一处对责任者罚款50元。（2）通风安全部必须严格按质量标准化要求，按时对矿井干支管、钻场、单孔等抽采参数进行检测并按时上报周、月报，未按规定检查一处对责任者罚款10元，漏检一次对分管领导罚款10元。（3）根据采掘生产、防火、治灾、瓦斯涌出量等情况，及时合理调整分配抽采负压。（4）严禁随意停抽和调整抽采负压，发现该抽未抽、抽采孔口负压13Kpa或无负压对责任者按矿“三违”处罚。（5）新钻孔投抽、抽采负压进行调整后，必须当天将测定参数报通风安全部，否则对责任者每次处罚10元。通风安全部抽采技术员必须及时审核报表，发现问题立即安排处理。（6）抽采管路出现漏气、损坏、无负压等机电队（负责主管）通维队（负责干、支管）必须立即安排人员进行处理，否则对责任者处罚50元。（7）通维队要按井下抽放点涌水情况确定调整放水箱容积，制定放水制度，作好放水记录，杜绝抽采管路水堵。2、抽采管路管理（1）抽采管路设计A凡安设直径大于159mm管径，长度达100米以上的抽采管路，由通风安全部负责管路设计。B设计前由通风安全部牵头，安全监察部、生产技术部、机运部、调度室、机电队、通维队参加对管路安设条件进行现场调查,使设计符合现场条件,减少人力和物力的浪费。C管路设计中，主要包括安设位置、高度、长度、管径、孔板流量计和放水箱安设位置及数量、门框架设方式等内容。D管径设计由总工程师审查签字后生效。（2）抽采管路施工质量要求A管路安设必须平直，平巷中的管子沿气体流动方向有3的坡度，斜巷中的管子必须与腰线平行，管子由低变高的变换坡点处应安设放水箱，否则根据积水情况罚款2050元，并重新安设。B抽采管路跨巷时，必须按设计要求安设门框架，同时在门框架进气端最低处安设放水箱，否则罚款2050元。C涌水量大的钻场必须安设放水箱，放水箱的大小应根据该钻场的涌水量的多少和巷道条件而定，否则罚款2050元。D有条件的地方必须安设自动放水箱，