采空区上隅角瓦斯抽采技术

1、采空区瓦斯抽采技术采空区瓦斯抽采技术俞启香俞启香 ( (教授、博导、国家安全生产专家）教授、博导、国家安全生产专家）中国矿业大学中国矿业大学国家煤矿瓦斯治理工程研究中心国家煤矿瓦斯治理工程研究中心主要内容1 1、采空区瓦斯抽采方法分类、采空区瓦斯抽采方法分类2 2、顶板走向钻孔抽放瓦斯、顶板走向钻孔抽放瓦斯3 3、采空区埋管抽采瓦斯、采空区埋管抽采瓦斯4 4、综放面采空区综合抽采瓦斯、综放面采空区综合抽采瓦斯5 5、老采空区瓦斯抽采方法、老采空区瓦斯抽采方法钻孔抽采 方式 巷道密闭抽放方式埋、插管抽采方式钻孔抽采老采空密闭插管抽采采空区瓦斯抽采方法类型回采工作面现采空区瓦斯抽采方法老采空区瓦斯

2、抽采方法报废矿井瓦斯抽采方法采空区冒落拱顶板走向钻孔边采边抽方法采空区积聚瓦斯抽放方法工作面上隅角瓦斯抽采方法地面钻孔抽采报复矿井密闭插管抽采1 1、采空区瓦斯抽采方法分类、采空区瓦斯抽采方法分类我国煤矿采空区瓦斯抽采技术我国煤矿采空区瓦斯抽采技术 工作面抽放管路回风巷进风巷抽放钻场抽放钻孔 潘一矿潘一矿2312（3）开采层顶板走向钻孔（高位钻孔）瓦斯抽放钻孔布置图）开采层顶板走向钻孔（高位钻孔）瓦斯抽放钻孔布置图 在工作面回风巷每隔在工作面回风巷每隔7070100m100m布置一个钻布置一个钻场，钻场在回风巷下场，钻场在回风巷下帮开口，以帮开口，以1717倾角倾角向上施工，掘进向上施工，掘进

3、4m4m后后变平，再施工钻场；变平，再施工钻场；每个钻场布置每个钻场布置3 38 8个个钻孔，钻孔直径钻孔，钻孔直径91mm91mm，长度长度120120150m150m；钻孔；钻孔终孔点控制在回风巷终孔点控制在回风巷下帮向下下帮向下3 323m23m范围范围内，终孔距煤层法距内，终孔距煤层法距约约101018m18m。瓦斯抽采。瓦斯抽采量为量为7.07.012.0m12.0m3 3/min/min，平均平均10.5 m10.5 m3 3/min/min。我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术2 2、顶板走向钻孔抽采瓦斯、顶板走向钻孔抽采瓦斯矿井名称矿井名称开采煤层开采煤层钻场钻

4、场抽采钻孔参数抽采钻孔参数抽采瓦斯抽采瓦斯孔口孔口负压负压kPa倾角倾角采厚采厚m间距间距m钻钻孔孔数数孔径孔径mm孔长孔长m开孔位置开孔位置终孔位置终孔位置纯量纯量m3/min浓浓度度%距煤距煤法距法距m距风距风巷平巷平距距m距煤法距煤法距距m距风距风巷平巷平距距m淮南淮南潘一矿潘一矿8113.0701003581081201503461016515612162025502027淮南淮南潘三矿潘三矿582.9100140359911201603466155301016132025502027淮北童亭淮北童亭16402.2608034739180110346618020215850淮北海孜淮北

5、海孜6262.66075347380953465120204162090淮北桃园淮北桃园211.68049010534614250201.52.51535铁法大兴铁法大兴582.5753410812714034628403447152430502026.6 我国煤矿顶板走向钻孔抽采近程卸压瓦斯参数我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术淮南潘一矿淮南潘一矿11#煤层采面采空区顶板钻孔抽放卸压瓦斯示意图煤层采面采空区顶板钻孔抽放卸压瓦斯示意图2 2、顶板走向钻孔抽采瓦斯、顶板走向钻孔抽采瓦斯我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽

6、放瓦斯技术 顶板走向钻孔布置示意图顶板走向钻孔布置示意图1002 2、顶板走向钻孔抽放瓦斯、顶板走向钻孔抽放瓦斯我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术 垮落拱区瓦斯流场流向示意图垮落拱区瓦斯流场流向示意图ABA-AB-BABb b高位钻场抽放冒落拱瓦斯方法高位钻场抽放冒落拱瓦斯方法 技术工艺参数技术工艺参数：抽放效：抽放效果较好，但增加了斜巷钻果较好，但增加了斜巷钻场掘进量。钻场间距一般场掘进量。钻场间距一般为为5060m，每个钻场打，每个钻场打直径直径75mm的钻孔的钻孔6个，终个，终孔位置距回风巷孔位置距回风巷12m左右，左右，在冒落拱上方在冒落拱上方12m的老的老顶裂隙带内

7、，钻孔长度约顶裂隙带内，钻孔长度约70m。应用说明应用说明：在水城矿区：在水城矿区每 孔 抽 放 量 为每 孔 抽 放 量 为 0 . 2 30 . 2 3 0.44m0.44m3 3/min/min，一个钻场抽，一个钻场抽放量平均约为放量平均约为2m2m3 3/min/min，抽，抽放瓦斯浓度为放瓦斯浓度为35%35%，使上隅，使上隅角瓦斯浓度从角瓦斯浓度从3%3%下降到下降到0.76%0.76%。 我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术7煤4煤七层煤轨道上山皮带巷c 顶板水平长钻孔抽放上邻近层瓦斯布置顶板水平长钻孔抽放上邻近层瓦斯布置 我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区

8、抽放瓦斯技术（3）高位钻孔仰角钻边采边抽方法）高位钻孔仰角钻边采边抽方法 仰角钻孔、顶板高位钻场、水平钻孔抽放钻孔布置仰角钻孔、顶板高位钻场、水平钻孔抽放钻孔布置顶板高位高钻场仰角钻孔、顶板高位钻场、水平钻孔抽放法顶板水平钻孔底板低位钻场底板水平钻孔利用回风巷道内的钻场向采空区方向布置仰角钻孔，或利用回风巷布置的利用回风巷道内的钻场向采空区方向布置仰角钻孔，或利用回风巷布置的高位巷钻场向采空区方向布置钻孔，主要抽放采空区和上隅角的瓦斯。高位巷钻场向采空区方向布置钻孔，主要抽放采空区和上隅角的瓦斯。 我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术仰角钻孔水平钻孔仰角钻场顶板高位高钻场 高位

9、钻场布置示意图高位钻场布置示意图我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术 回采工作面采空区积聚瓦斯抽采方法：回采工作面采空区积聚瓦斯抽采方法： 埋、插管抽采采空区瓦斯方法埋、插管抽采采空区瓦斯方法 顶煤专用巷道抽采空区积聚瓦斯方法顶煤专用巷道抽采空区积聚瓦斯方法 专用巷与埋专用巷与埋( (插插) )管相结合抽采空区积聚瓦斯方法管相结合抽采空区积聚瓦斯方法 我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术 回风上山回风巷采空区工作面密闭瓦斯抽采头30m30m瓦斯抽采泵控制阀门采空区瓦斯抽采管30m15m15m3 3、采空区双埋管法抽放瓦斯、采空区双埋管法抽放瓦斯 随着回采工作面的

10、推进，将抽放管路预埋在采空区的风巷位置，预埋管口距工随着回采工作面的推进，将抽放管路预埋在采空区的风巷位置，预埋管口距工作面的距离在作面的距离在151530m30m左右时投入抽采，在采空区内的上下两巷用装有碎料的左右时投入抽采，在采空区内的上下两巷用装有碎料的 编织袋垒密闭，密闭位置距抽放管口编织袋垒密闭，密闭位置距抽放管口5m5m左右，密闭的间距左右，密闭的间距15m15m。瓦斯抽放浓度为。瓦斯抽放浓度为510%，平均为，平均为8%，瓦斯抽放纯流量为，瓦斯抽放纯流量为13.0m3/min，平均为，平均为2.0m3/min。我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术直接顶阀门 检测口

11、 立管 抽放管采面筛孔立管3 3、采空区双埋管法抽采瓦斯、采空区双埋管法抽采瓦斯我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术3、采空区上隅角埋管法抽采瓦斯、采空区上隅角埋管法抽采瓦斯瓦斯抽放管回风巷抽放泵进风巷扩散器密闭 井下移动泵站抽采上隅角瓦斯方法井下移动泵站抽采上隅角瓦斯方法 我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术阀门密闭尾巷抽放管回风巷a 密闭横贯插管抽采空区瓦斯方法密闭横贯插管抽采空区瓦斯方法 3 3、采空区埋、插管法抽采瓦斯、采空区埋、插管法抽采瓦斯我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术密闭尾巷抽放管回风巷b 密闭尾巷插管抽采空区瓦斯方法密闭尾巷

12、插管抽采空区瓦斯方法 我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术3 3、采空区埋、插管法抽采瓦斯、采空区埋、插管法抽采瓦斯（平面图）-（剖面图）顶煤-（剖面图）采空区顶煤顶煤专用专用巷道巷道抽采抽采空区空区积聚积聚瓦斯瓦斯方法方法我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术4 4、综放面采空区综合抽采瓦斯、综放面采空区综合抽采瓦斯专用专用巷与巷与埋埋、插管插管相结相结合抽合抽采空采空区积区积聚瓦聚瓦斯方斯方法法 A-A顶煤抽放巷（平面图）（剖面图）割煤顶煤抽放巷顶煤尾巷埋管采空区采空区AA我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术4、综放面采空区综合抽采瓦斯、综放面

13、采空区综合抽采瓦斯中间顶煤瓦斯道顶煤瓦斯道采空区运输顺槽回风煤门回风顺槽4223引巷安装道入风煤门-780皮带巷-730流水巷21-219mm瓦斯管砂墙密闭-680m流水巷2-325mm瓦斯管3-126mm瓦斯管4-159mm瓦斯管78001I巷道巷道布置与瓦斯抽布置与瓦斯抽放系统示意图放系统示意图 老虎台煤矿老虎台煤矿78001-I综综放面回采时瓦斯涌出量：放面回采时瓦斯涌出量：119.55m3/min，采用尾引巷埋管、顶板采用尾引巷埋管、顶板巷道和采空区埋管等综巷道和采空区埋管等综合抽放空区瓦斯：合抽放空区瓦斯：抽放量抽放量100.27m3/min，抽放率高达抽放率高达83.87%。我国煤

14、矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术4 4、综放面采空区综合抽采瓦斯、综放面采空区综合抽采瓦斯我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术品字品字“E”E”型通风系统沿顶风巷改造为瓦斯抽采巷，型通风系统沿顶风巷改造为瓦斯抽采巷，提高了治理瓦斯的可靠性、稳定性、有效性。提高了治理瓦斯的可靠性、稳定性、有效性。5 5、老采空区瓦斯抽采方法、老采空区瓦斯抽采方法 密闭插管大面积老采空区瓦斯抽放方法密闭插管大面积老采空区瓦斯抽放方法 井下钻孔抽采老采空区瓦斯方法井下钻孔抽采老采空区瓦斯方法 地面钻孔抽采老采空区瓦斯方法地面钻孔抽采老采空区瓦斯方法 我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽采瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术我国煤矿采空区抽放瓦斯技术？5 5、老采空区瓦斯抽放方法、老采空区瓦斯抽