抽放工培训课件

1、课题一：煤矿瓦斯抽采工的职业特殊性及重要性授课人：高利军a) 素；b)C)、教学目的：掌握煤矿作业特点，煤矿作业场所常见的危险、职业危害因 煤矿瓦斯抽采工在防治煤矿灾害中的重要作用； 煤矿瓦斯抽采工的职业道德和安全职责要求。二、教学重点：a）煤矿作业特点，煤矿作业场所常见的危险、职业危害因素；b）煤矿瓦斯抽采工在防治煤矿灾害中的重要作用；C）煤矿瓦斯抽采工的职业道德和安全职责要求。三、教学内容：第一节煤矿作业特点一、工作环境特殊1、煤矿井下工作环境空间狭窄，活动受限，阴暗潮湿，没有阳 光照射，井下工作人员时刻都受到水、火、瓦斯、顶板、煤尘等的危 险。2、工作场所不固定，工作面不断搬移，采掘设备

2、要随着采掘工作面的不断推进而向前推移，并且地质构造常有变化，地下开采技术 条件复杂，以及工作状况可能变化的情况，都可能威胁安全生产。3、井下气候条件差。工作地点由于受地热作用、人体和机电设 备的散热、水分蒸发等因素影响，井下的温度、湿度、空气质量等气 候条件将变差。二、作业条件艰苦1、作业地点分散，线路长。2、工作时间长，劳动强度大。三、生产工艺复杂煤矿生产系统是一个由许多环节组成的复杂系统，多工种、多方 位、多系统立体交叉连续作业，是煤矿井下生产的又一特点。四、自然灾害严重我国煤矿生产主要是井下作业，煤矿地质条件复杂多变、生产环 境条件恶劣，经常受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的威

3、胁 。五、职工技术素质低 与其它行业相比，煤矿企业职工技术素质偏低的问题比较突出。六、容易造成群死群伤事故在我国煤矿仍然是发生事故和伤亡人数最多的高危行业， 重特大 事故时有发生，容易造成群死群伤。七、煤矿职业危害严重 由于受自然因素和采掘工作的影响，矿内空气 中混入大量的有 毒有害气体和矿尘，空气的卫生条件差；由于受地热作用、煤的氧化 和机电设备的散热等因素的影响， 井下许多工作地点都存在高温的危 害；另外，在煤矿生产过程中，还存在着噪声、振动等。第二节 煤矿瓦斯抽采工在防治煤矿灾害中的重要作用（一）瓦斯抽放泵的作用瓦斯抽放泵的作用就是抽瓦斯。 抽瓦斯的目的就是预防井下煤与 瓦斯突出， 是煤

4、矿治理瓦斯的根本目标与措施， 即只有通过瓦斯泵的 抽放才是取得瓦斯治理的根源！ 否者单纯的靠风排瓦斯是不可能取得 根本性的效果！ 通过瓦斯泵的抽放也是能较快速治理瓦斯灾害！ 通过 泵抽出的瓦斯能变废为宝进行发电或者民用等等！（二）瓦斯抽放的意义1、安全和经济的需要 减少开采期间的瓦斯涌出，提高安全性，降低通风成本。2、资源利用； 瓦斯抽放不仅是降低矿井瓦斯涌出量、 防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯 突出灾害的重要措施， 而且可以变害为利， 作为煤炭的伴生资源加以 开发利用。当一个矿井的瓦斯储量及赋存条件符合开采所必须的经济 和技术要求时，即可考虑用抽放方法开采瓦斯。3、环保需要； 环境需要保护越来越成为

5、人们关注的一个问题。 如果矿井生产所 产生的瓦斯对周围环境造成影响时，就必需考虑抽放瓦斯。因此，瓦斯抽采工发挥了重要的作用。第三节 煤矿瓦斯抽采工的职业道德和安全职责一、职业道德 职业：是人们在社会中所从事的作为主要生活来源的工作。职业道德是人们在职业活动中所遵守的行为规范的总和。它既是 对从业人员的行为要求，又是本行业对社会所承担的道德责任和义 务。煤矿职工要树立良好的职业形象， 具有高尚的职业道德，忠实地 履行自己的职责，在生产活动中钻研业务，提高技能，自觉遵守规章 制度，保障煤矿安全生产。二、煤矿瓦斯抽采工的职业道德规范1、爱岗敬业，尽职尽责2、遵章守纪.文明生产3、互帮互爱，团结协作4

6、、钻研业务，提咼素质5、艰苦奋斗，乐于奉献6、战胜灾害，安全生产7、精心操作，质量第一三、煤矿瓦斯抽采工的安全职责一、负责每周对单孔瓦斯浓度、流量、负压的测定工作，将测定 结果及时填入原始记录本和记录牌。二、对测定的瓦斯参数及时计算，填入抽采台帐。三、负责处理瓦斯管路积水和漏气。四、负责监督抽采钻孔的封孔质量，做到及时封孔，及时连抽。五、根据瓦斯浓度，对单孔和支管进行调压抽采。六、负责回采工作面的上下安全口甩孔工作，发现问题及时处理。七、负责抽采瓦斯资料的收集和汇总工作，及时填写台帐、报表和抽 采系统图纸，并负责抽采仪表和有关器材的保管、维护校验。八、按时报送有关报表和图纸，做到数据齐全、准确

7、。九、经常向区队领导和技术员汇报抽采系统中存在的问题。课题二：瓦斯抽采系统与基本知识授课人：高利军一、教学目的：a）了解煤矿瓦斯抽采的条件；b）掌握煤矿瓦斯抽采系统的组成、抽采工艺及其相关设备的作用、 适用条件和要求，包括地面瓦斯抽采系统和井下瓦斯抽采系统；C）掌握煤矿瓦斯抽采基本参数及其测算方法，掌握抽采管道瓦斯 浓度、流量等数据的测算方法。二、教学重点：a) 煤矿瓦斯抽采的条件；b) 煤矿瓦斯抽采系统的组成、抽采工艺及其相关设备的作用、适 用条件和要求，包括地面瓦斯抽采系统和井下瓦斯抽采系统；c) 煤矿瓦斯抽采基本参数及其测算，抽采管道瓦斯浓度、流量等 数据的测算。三、教学内容： 第一节

8、瓦斯抽放系统建立的条件一、瓦斯抽放的意义1、减少瓦斯涌出，避免瓦斯燃烧或爆炸，保证矿井安全生产；2、防治煤与瓦斯突出，减少人员伤亡；3、瓦斯为工业生产和人民生活服务 ,变害为利 ,创造良好的社会效益 和经济效益；4、减少瓦斯对大气的污染 ,有利于生态环境的保护二、瓦斯抽放的条件煤矿安全规程145条、国家安全生产行业标准 AQ10262006 煤矿瓦斯抽采基本指标和 AQ10272006煤矿瓦斯抽放规范 都规定：凡符合下列情况之一的矿井， 必须建立地面永久抽放瓦斯系 统或井下临时抽放瓦斯系统：2、1)2)3)4)5)3、1 、一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一个掘进工作 面的瓦

9、斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。 矿井的绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于 30 m3/min；大于 25 m3/min；大于 20 m3/min；大于或等于 40m3/min； 年产量 1.0-1.5Mt 的矿井， 年产量 0.6-1.0Mt 的矿井， 年产量 0.4-0.6Mt 的矿井， 年产量小于或等于 0.4Mt 的矿井，大于 15 m3/min； 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。建立地面永久瓦斯抽放系统的矿井，应同时具备下列两个条件：1、瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在 2 m3/min 以上；2、瓦斯资源可靠、储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限在五年以 上。建立井

10、下临时抽放系统规定不具备建立永久瓦斯抽放系统条件的，应建立井下临时抽放系 统，其应遵守下列规定：（1）井下临时泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。（2）抽出的瓦斯可引排到地面、总回风巷、一翼回风巷或分区 回风巷，但必须保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。 在建有地面永 久抽放系统的矿井， 移动泵站抽出的瓦斯可送至地面永久抽放系统的 管路，但矿井抽放系统的瓦斯浓度应遵守有关规定。（3）抽出的瓦斯排入回风巷时，在排瓦斯管路出口必须设置栅 栏、悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置是上风侧距管路出口5m、下风侧距管路出口 30m,两栅栏间禁止任何作业。（4）在下风侧栅栏外必须设甲烷断电仪或矿井安全监控系统

11、的 甲烷传感器,巷道风流中瓦斯浓度超限时,实现报警、断电,并进行 处理。（ 5）井下移动泵站必须实行 “专用变压器、专用开关和专用线路 ” 供电。三、抽采瓦斯的安全规定抽放瓦斯必须遵守下列规定： 。1）利用瓦斯时,瓦斯浓度不得低于 30%,且在利用瓦斯的系统 中必须装设有防回火、 防回气和防爆炸作用的安全装置。 不利用瓦斯、 采用干式抽放瓦斯设备时,抽放瓦斯浓度不得低于 25%。2）井上下敷设的瓦斯管路,不得与带电物体接触并应有防止砸 坏管路的措施。3）在有自然发火危险煤层的采空区抽采瓦斯时,必须经常检测 CO 浓度和气体温度等有关参数的变化。发现有自然发火征兆时,要 采取措施。抽出瓦斯浓度不

12、得低于 25。应采用自动监控装置,以 保证抽采工作的安全。地面管路布置应符合下列要求：1）尽量避免布置在车辆频繁的主干道旁；2）不得将抽瓦斯管路和自来水管、 暖气管、下水道管、 动力电缆、 照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内。3）主干管应与城市、矿区发展规划建筑布置相结合。4）抽瓦斯管道与地上、下建 （构）筑物及设施的间距应符合工业 企业总平面设计规范的有关规定。5）瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其它建 （构 ）筑物，一般情况下 也不得穿过其它管网， 当必须穿过其它管网时， 应按有关规定采取措 施。6）通往井下的抽采管路应采取防雷措施。第二节 瓦斯抽放系统的构成 瓦斯抽放系统分为地面固定式瓦

13、斯抽放系统和井下临时瓦斯抽 放系统。瓦斯抽放系统主要有管道、瓦斯泵、流量计、安全装置等组成。（一）、抽放瓦斯的管道 抽放瓦斯的管道由总管、分管、支管及其附属装置所组成，管材 一般选用钢管、铸铁管、镀锌螺旋管、聚乙烯管等材料，但井下禁止 采用玻璃钢管。管道附属装置有阀门、测压嘴、钻孔（钻场）连接装置、排渣放 水器等。（二）、瓦斯泵常用的瓦斯泵有水环真空泵、 离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。 水 环真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性好（工作室内 充满介质，不会发生瓦斯爆炸）。由于水环真空泵安全性好， 抽放负压大，所以煤矿使用较为广泛。（三）、孔板流量计为了全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况，

14、需要在总管、 支管和各 个钻场、 钻孔安设测定瓦斯流量的流量计。 孔板流量计是根据气体流 经节流装置时，会产生压力降（压差）的原理，来测定管道内气体流 量的一种装置。 孔板流量计是煤矿瓦斯抽放广泛使用的计量装置， 它 的制作加工、安装和使用都有严格的要求。（四）、安全装置地面瓦斯抽放系统安全防护装置有防爆、 防回火装置， 放空和避 雷装置等。井下临时瓦斯抽放系统瓦斯排入回风巷时， 在抽放瓦斯管路出口 处必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。第三节 瓦斯抽放基本参数1、煤层瓦斯压力 : 煤层孔隙中游离瓦斯呈现的压力。 MPa2、瓦斯含量 : 单位质量煤中所含的瓦斯体积。 m3/min3、瓦斯储量：指井田开

15、采过程中能够向开采空间排放瓦斯的煤 层和岩层所赋存瓦斯的总量。万 m34、可抽瓦斯量：指在当前技术条件下瓦斯储量中能够被抽放出 来的瓦斯量。万 m3。5、抽放率1）矿井（或采区） 抽放率：矿井（或采区）抽放率是指矿井（或 采区）的抽出瓦斯量占其风排瓦斯量与抽放瓦斯量之和的百分比。 2）工作面本开采层的抽放率：开采层的抽放率是指从开采层抽 出的瓦斯量占开采层涌出及其抽出瓦斯量的百分比。 3）工作面邻近层的抽放率：邻近层的抽放率是指从邻近层抽出 的瓦斯量占邻近层涌出及其抽出量之百分比。6、钻孔瓦斯流量衰减系数：煤层内钻孔的瓦斯流量随时间呈衰 减变化的特性系数。7、煤层透气系数：表征煤层对瓦斯流动的

16、阻力，衡量瓦斯在煤 层内流动难易程度的参数。 未卸压煤层的抽放瓦斯效果主要取决于其 透气性系数，是煤层瓦斯抽放的最重要系数。为了增加煤层的透气系数， 国内外许多研究者进行了不少人工增 透方法探索。这些探索可以归纳为三类：一类是设法从煤层取出一部分物质， 形成空洞， 造成裂隙与孔隙 的再分布、张开并形成新的裂隙，例如水力割缝、水力掏槽都是从煤 层取出一部分煤体， 或注入酸液以溶蚀煤内的碳酸盐， 注入煤的溶剂 或使煤局部液化的物质，在煤层内形成空洞；第二类，注入高压水或压气， 将煤压裂，然后注入支撑剂 （砂等） 将裂隙支撑起来以改变其透气性；第三类，对煤体进行爆破或水力破裂，当存在自由面时，因煤体

17、 内裂隙容积扩展较大，增透效果显著。如松动爆破、深孔控制预裂爆 破等。水力破裂是用高压水把煤体压裂，但不注入支撑剂，一般不用 水力破裂孔进行抽放（因孔内充水抽放效果不好），而是在破裂区内 另打孔进行抽放，这时抽放量可增大 5060%。第四节 瓦斯抽采基本指标AQ1026 2006 瓦斯抽采应达到的基本指标（一）、瓦斯抽采应达到的基本指标我国煤矿分布较为广泛， 煤层赋存条件和开采条件差异较大。 因 此，对矿井采前抽采瓦斯应达到的指标， 采用吨煤储量 钻孔工程量、 煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、采煤工作面瓦斯抽采率、煤层可解吸 瓦斯量、矿井瓦斯抽采率等多项指标加以控制。 考虑到必须促进瓦斯 抽采、鼓

18、励瓦斯利用，结合现有生产矿井通过努力能够达到的水平， 以此为原则确定相关指标的规定值。（1）根据防治煤与瓦斯突出细则第 26 条的规定，当煤层瓦 斯压力小于 0.74MPa 时，煤层无突出危险性。（2）根据原苏联和我国突出矿井的统计资料分析，在煤层可燃 基瓦斯含量小于 10m3/t 时，基本上没有发生过突出，可燃基瓦斯含 量指标换算成原煤瓦斯含量，近似为 8m3/t。原西德和澳大利亚开采 煤层煤质较坚硬，统计资料表明，煤层可解吸瓦斯含量小于9m3/t时, 基本上没有发生过突出。 但这些国家实际执行过程中普遍都将可解吸 瓦斯含量降低到 6m3/t 左右。（ 3）根据我国突出矿井的统计资料分析，按

19、最小突出压力 0.74MPa 计算，煤层的平均瓦斯含量为 8m3/t 左右。（二）、钻孔控制范围a）石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危 险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外 8m 以上（煤层倾角 >8°时， 底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不 能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方 15 米以上。b）煤巷掘进工作面控制范围为： 巷道轮廓线外 8m 以上（煤层倾 角>8°寸，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。c）采煤工作面控制范围为 :工作面前方 20m 以上。 采煤工作面抽采指标采用抽采率或回采前煤的可解吸瓦斯

20、量指标,是根据煤层群开采、单一煤层开采瓦斯涌出特征提出的。煤层群 开采必须符合表 1 要求，单一煤层开采必须符合表 1 或表 2 要求。具 体指标如表 1、表 2 所示。指标大小兼顾了瓦斯抽采技术能够达到的 可能性和工作面能够承受的风排瓦斯量。（三）、其它1、矿井必须综合抽采瓦斯，并且提前35年制定抽采瓦斯规划， 每年年底前编制下年度的抽采瓦斯计划， 以确保抽采瓦斯工作面的正 常衔接，做到 “抽、掘、采 ”平衡。2、低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和压力3、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加 50m 应测定 煤层原始瓦斯含量和压力。瓦斯抽放必须做到 “多措并举、可保尽保、

21、应抽尽抽、抽采平衡 ”， 根据矿井煤层赋存地质、瓦斯条件，采取区域和局部多种抽采措施， 并优先考虑开采保护层， 最大限度抽采井下煤岩层瓦斯， 达到抽采达 标，实现先抽后掘、先抽后采、抽掘平衡、抽采平衡。适用条件和要求； 适用条件和要求，包第五节 煤矿瓦斯抽采方法 教学内容：a） 煤矿瓦斯地面抽采泵站的布置形式、方法、b） 煤矿瓦斯井下抽采系统的布置形式、方法、 括本煤层、邻近层、采空区、围岩瓦斯的抽采等。教学对象：煤矿防突工。方法、适用条件和要求； 方法、适用条件和要求，教学目的：a） 了解煤矿瓦斯地面抽采泵站的布置形式、b） 掌握煤矿瓦斯井下抽采系统的布置形式、 包括本煤层、邻近层、采空区、

22、围岩瓦斯的抽采等。地面抽采泵站（一）、抽放瓦斯的管道 抽放瓦斯的管道由总管、分管、支管及其附属装置所组成，管材一 般选用钢管、铸铁管、镀锌螺旋管、聚乙烯管等材料，但井下禁止采用 玻璃钢管。管道附属装置有阀门、测压嘴、钻孔（钻场）连接装置、排渣放水 器等。（二）、瓦斯泵 常用的瓦斯泵有水环真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。水环 真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性好（工作室内充满 介质，不会发生瓦斯爆炸）所以煤矿使用较为广泛。由于水环真空泵安全性好，抽放负压大，需要在总管、支管和各个 孔板流量计是根据气体流经节（三）、孔板流量计为了全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况， 钻场、钻孔安设测定

23、瓦斯流量的流量计。 流装置时，会产生压力降（压差）的原理，来测定管道内气体流量的一 种装置。 孔板流量计是煤矿瓦斯抽放广泛使用的计量装置， 它的制作加 工、安装和使用都有严格的要求。（四）、安全装置地面瓦斯抽放系统安全防护装置有防爆、防回火装置，放空和避雷 装置等。井下临时瓦斯抽放系统瓦斯排入回风巷时，在抽放瓦斯管路出口处 必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。（五）煤矿瓦斯抽放的基本方法 煤矿瓦斯抽放的基本方法有开采层瓦斯抽放（本煤层瓦斯抽放）、 邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放 .本煤层瓦斯抽放按抽放的机理分为未卸压抽放和卸压抽放，邻近层 抽放分为上邻近层（或顶板邻近层）抽放和下邻近层（

24、或底板邻近层） 抽放，采空区抽放分为半封闭采空区抽放和全封闭采空区抽放。1、用钻孔抽放（预抽）本煤层瓦斯有如下特点：1）通过抽放降低采掘前煤体中瓦斯的含量，从而减少工作面生产 中的瓦斯涌出量；2）降低采煤机工作面瓦斯涌出量的峰值，通过解决瓦斯涌出不均 衡问题来减少瓦斯超限；在钻孔抽放流量衰减到一定程度后，利用这些抽放孔进行煤体 可以起到降尘作用；必须提前打钻，需要较长的预抽时间，采掘部署及早考虑钻孔3）通过预抽卸压消突，防止生产过程中瓦斯动力现象的发生，消 除突出危险性；4）注水，5）抽放。影响钻孔瓦斯抽放的主要因素煤层地质因素：煤层透气性技术因素：钻孔长度、钻孔直径、抽放负压、封孔长度2、1

25、）2）本煤层瓦斯抽放一、本煤层瓦斯抽放的特点对难抽放煤层采用常规的预抽放式难以奏效，必须进行强化抽放， 利用专门的措施人为提高煤层的透性 .提高本煤层钻孔瓦斯抽放（预抽） 效果的技术途径从以下几个方面考虑：1）增加钻孔暴露煤面积： 加大钻孔直径； 增加钻孔的穿煤长度； 增加钻孔密度，缩小钻孔距；2）人为改变瓦斯流动场的边界条件：提高煤层瓦斯压力，向煤体 内注高压气体；提高抽瓦斯钻孔负压；3）延长抽放时间。4）改进布孔方式，如交叉布孔。5）保证钻孔密封性。6）改变煤层透气性系数，主要措施有：水力割缝；水力压裂； 松动爆破；控制爆破；煤层的物理化学方法处理。二、本煤层卸压抽放在受回采或掘进的采动影

26、响下，引起煤层和围岩的应力重新分布， 形成卸压区和应力集中区。 在卸压区内煤层膨胀变行， 透气性系数增加， 在这个区域内打钻抽放瓦斯， 可以提高抽放量，并阻截瓦斯流向工作空 间。本煤层卸压抽放分为：1、由煤巷两侧或岩巷向煤层周围施工钻孔进行边掘边抽。2、由开采层机巷、风巷等向工作面前方卸压区施工钻孔进行边采边 抽。3、由岩巷、煤门等向开采分层的上部或下部未采分层施工穿层或顺 层钻孔进行边采边抽。三、本煤层瓦斯抽放的布置形式及特点（一）、本煤层未卸压钻孔抽放本煤层预抽瓦斯是钻孔打入未卸压的原始煤体进行抽放瓦斯。其抽 放效果与原始煤体透气性和瓦斯压力有关。煤层透气性越小， 瓦斯压力 越低越难抽出瓦

27、斯。 对于透气性系数大或没有邻近卸压条件的煤层，可 以预抽原始煤体瓦斯。 该法按钻孔与煤层的关系分为穿层钻孔和沿煤层 钻孔；按钻孔角度分为上向孔、下向孔和水平孔。1、穿层钻孔抽放穿层钻孔抽放是在开采煤层的顶板或底板岩巷（或煤巷）内，每隔 一段距离开一长约 10m 的钻场，从钻场向煤层施工 5 -10 个穿透煤层 全厚的钻孔，封孔或将整个钻场封闭起来，安装上抽放管路并与抽放系统连接进行抽放， 穿层钻孔的控制范围 一般要求为被掩护的突出煤层的掘进巷道及其轮廓线外 20m,最小不低 于8m。钻孔应穿透煤层，终孔间距一般不大于 5m。瓦斯预抽率应大于 30%以上。此种抽放方法的特点是施工方便,可以预抽

28、的时间长。如果是厚煤 层分层开采,第一分层回采后,还可在卸压的条件下,抽放未采分层的 瓦斯。2、顺层钻孔抽放顺层钻孔抽放是在开采煤层的机巷和风巷沿煤层倾斜方向施工顺层 倾向钻孔，布孔方式有平行孔、扇形孔、交叉孔等，有的在采区上、下 山沿煤层走向施工水平钻孔抽放。为了实现快速掘进和治理回采过程中瓦斯超限，义安矿12051 工作面设计施工了高位顺层预抽排放巷。 高位顺层预抽排放巷位于工作面轨 道（胶带）顺槽内侧平距 20m （中-中），与顺槽平行。高位顺层预抽 排放巷布置在煤层顶板岩石中，距煤层顶板 5m。自轨道（胶带）顺槽 开口向里 60m 开始，每隔 130m 垂直巷道开口，向下以 30

29、76;坡度掘进巷 道揭煤二1煤层。揭开煤层后，与轨道（胶带）顺槽垂直施工10m煤巷（轨道（胶带）顺槽宽度及两侧各 3m）,作为抽放钻场， 在钻场内 两则，沿轨道顺槽（胶带）方向各打 22个控制前方66m、巷帮8米的 抽放钻孔，控制底板1m，抽放钻孔孔径89mm。相向钻孔交叉5m。高位顺层预抽排放巷在掘进轨道（胶带）顺槽时可以实现提前对需 要掘进煤巷附近煤体预抽卸压消突，并可作为掘进时的回风巷，缩短通 风距离。 当工作面形成后，高位顺层预抽排放巷与轨道顺槽一起作为回 风巷，形成工作面的 “一进二回 ”通风系统。（二）、卸压钻孔抽放4050m1 、掘进工作面边掘边抽 未经预抽或虽经预抽未达抽放效果

30、，包括由于煤层透气性差、抽放 钻孔数量不足、孔深不够、预抽时间短等原因致使掘进过程中瓦斯涌出 量仍然较大，在掘进工作进行过程中同时进行抽放瓦斯工作的抽放方 式。具体做法是在掘进巷道的两帮，随掘进巷道的推进，每隔施工一个钻场，每个钻场内沿巷道掘进方向施工6-9个5060m深的抽放钻孔；在掘进迎头每次施工一定数量和深度的抽放钻孔或排放钻孔。掘进 迎头及两帮钻场的钻孔在终孔时上排施工至煤层顶板， 下排施工至煤层 底板，钻孔控制范围为巷道周界外 8m，孔底间距为23m，钻孔直径为 75-110mm，封孔深度为5m，封孔后连接于抽放系统进行抽放。巷道 周围的卸压区一般为515m，经封孔抽放后，降低了煤帮

31、及掘进迎头的 瓦斯涌出量。2、 回采工作面随采随抽 在开采层未经预抽或预抽时间不够造成预抽效果达不到要求的情况 下，为解决开采时瓦斯涌出量大的问题而在回采同时进行抽放瓦斯的抽 放方式。回采工作面随采随抽可分为回采工作面浅孔卸压抽放和回采工作面 深孔卸压抽放。本煤层随采随抽是抽放开采煤层工作面前方和两侧卸压带的卸压瓦 斯。在回采工作面的前方一定距离存在卸压带和集中应力带， 卸压带可 松动煤体增加透气性，随着工作面的推进卸压带和集中应力带向前移 动，形成新的卸压带和集中应力带，应力集中带与回采工作面之间始终 保持有一个约15m左右的卸压带，在此卸压带内可以抽放瓦斯。若将 抽放钻孔提前布置在煤层内，

32、 当卸压带移至钻孔时，便可抽出流量较大 的瓦斯。1 ）回采工作面浅孔卸压抽放低透气性煤层的预抽效果很差， 本煤层瓦斯抽放率往往在 10%左右， 为了解决开采层预抽效果差、 瓦斯涌出量大等问题，应用浅孔抽放技术 即利用回采工作面前方塑性极限应力区内煤层透气性显著提高的特征， 在工作面施工浅孔抽放钻孔， 对塑性极限应力区内煤层瓦斯进行抽放和 隔断控制，有效地解决低透气性煤层预抽效果差的问题。由于采掘作用的结果，采煤工作面前方支撑压力可分为三个区，即 原始应力区、集中应力区和卸压区。原始应力区未受采动影响，处于三 向应力平衡状态；应力集中区位于煤壁前方 620m范围，其峰值在煤 壁前方10m左右。在

33、应力集中带内，最大应力比原始应力高12倍，造成煤体发生塑性破坏， 应力集中区不但地应力大， 也潜伏着高能瓦斯， 是发生煤与瓦斯突出的策源地，也是防突的关键。卸压区位于煤壁前方26m范围。在卸压带和塑性极限应力带，受 超前动压作用后，该区煤体结构受到破坏，煤层卸压充分，应力明显降 低，煤层透气性大增，大量吸附瓦斯转变为游离瓦斯。瓦斯由工作面深 部向煤壁暴露面涌出，进入采掘空间中。在采面煤壁布置钻孔，孔深 810m,孔径89mm。最后一个钻孔联 网抽放时间不少于2小时。在采煤工作面沿支架架箱敷设一趟150mm 脉吸管，每10m设一个多通接头，每个接口用 25mm软胶管连接一个 封孔器，每架一个，对

34、应插入煤壁前方超前钻孔内，形成工作面抽放系 统。新安矿 14151、14181工作面都采取了这种方式。2）回采工作面深孔卸压抽放 由开采层顺槽向工作面前方卸压区施工钻孔进行边采边抽，对塑性 极限应力区内煤层瓦斯进行抽放和隔断控制， 解决低透气性煤层预抽效 果差的问题。邻近煤层瓦斯抽放一、邻近层瓦斯抽放的含义 邻近层瓦斯抽放，即为通常所称的卸压层瓦斯抽放。在煤层群条件 下，受开采层的采动影响，其上部或下部的邻近煤层得到卸压后会发生 膨胀变形，其透气性会大幅度提高，邻近煤层的卸压瓦斯会通过层间裂 隙大量涌向开采层， 为防止和减少邻近层瓦斯涌向开采层可采用抽放的 办法来处理这部分瓦斯。开采煤层群时，

35、回采煤层的顶、底板围岩将发生冒落、移动和卸压， 透气性系数增加。 回采煤层附近的煤层中的瓦斯， 就能向回采煤层的采 空区转移。能向开采煤层采空区涌出瓦斯的煤层，就叫做邻近层。邻近 层瓦斯抽放即是在有瓦斯赋存的邻近层内预先开凿抽放瓦斯的巷道， 预先从开采煤层或围岩大巷内向邻近层打钻， 将邻近层内涌出的瓦斯抽 出。二、邻近层瓦斯抽放的分类邻近层瓦斯抽放按邻近层的位置分为上邻近层（或顶板邻近层）抽 放和下邻近层（或底板邻近层）抽放；按汇集瓦斯的方法分为钻孔抽放、巷道抽放和巷道与钻孔综合法三 类。（一）、上邻近层瓦斯抽放上邻近层瓦斯抽放即是邻近层位于开采层的顶板，通过巷道或钻孔 来抽放上邻近层的瓦斯。

36、 根据岩层的破坏程度与位移状态可把顶板划分 为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，底板划分为裂隙带和变形带。冒落带 高度一般为采厚的 5 倍，在距开采层近、处于冒落带内的煤层，随冒落 带的冒落而冒落，瓦斯完全释放到采空区内，很难进行上邻近层抽放。 裂隙带的高度为采厚的 830 倍，此带因充分卸压，瓦斯大量解吸，是 抽放瓦斯的最好区带，抽放量大，浓度高。因此上邻近层抽放层位取冒 落带高度为下限距离，裂隙带的高度为上限距离。（二）、下邻近层瓦斯抽放下邻近层瓦斯抽放即是邻近层位于开采层的底板，通过巷道或钻孔 来抽放下邻近层的瓦斯。 根据上述三带原理和底板两带原理， 由于下邻 近层不存在冒落带，所以不考虑上部

37、边界，至于下部边界，一般不超过 6080m。采空区瓦斯抽放方法一、采空区瓦斯抽放的含义放。开采厚煤层或邻近层处于冒落带时，其中大量的瓦斯会直接进入采 空区。当回采工作面的采空区或老空区积存大量瓦斯时，往往被漏风带 入生产巷道或工作面，造成瓦斯超限而影响生产， 因而应对采空区的瓦 斯进行抽放。对采空区的瓦斯进行抽放的方法，叫做采空区抽二、采空区瓦斯抽放的分类按采空区瓦斯抽放方式分为钻孔抽放法和巷道抽放法。 按采空区的状态分为半封闭采空区抽放和全封闭采空区抽放。（一）、钻孔抽放法1、利用在开采层顶板中掘的巷道向采空区顶部施工钻孔进行抽放， 终孔高度为采高 5 倍以上；2、 由回风巷或上阶段运输巷每

38、隔一段距离（3050m）向采空区冒落 拱顶部施工钻孔进行瓦斯抽放；3、由回风巷向工作面顶板开凿专门钻场，迎着工作面方向向冒落带 上方施工顶板走向钻孔进行抽放， 钻孔平行煤层走向或与走向间有一个 不大的夹角；4、如果采空区距地表不深时，也可以从地表向采空区打钻孔进行抽 放。（二）、巷道抽放法1、利用上阶段回风水平密闭接瓦斯管路进行抽放。2、专门掘瓦斯尾巷或高抽巷，通过瓦斯尾巷或高抽巷接瓦斯管路进 行抽放。三、采空区瓦斯抽放的布置形式及特点（一）、半封闭采空区瓦斯抽放（1）顶板走向长钻孔瓦斯抽放（2）高抽巷瓦斯抽放（3）低位钻场高位钻孔抽放（4）后退式老塘预埋管路瓦斯抽放（5）后退式老塘插管路瓦斯

39、抽放（6）高位尾抽巷瓦斯抽放（7）工作面尾巷抽放（8）地面钻孔抽放三、采空区瓦斯抽放的布置形式及特点（一）、半封闭采空区瓦斯抽放半封闭采空区瓦斯抽放是指 :回采工作面后方的，在工作面回采过程 中始终存在， 并且随着工作面推进范围逐渐增加的采空区。 半封闭采空 区抽放主要抽放方式有：（1）开采煤层顶板走向长钻孔瓦斯抽放（高位钻场高位孔） 通过施工顶板走向钻孔进行瓦斯抽放，切断了上邻近层瓦斯涌向工 作面的通道， 同时对采空区下部赋存的瓦斯起到拉动作用， 改变了采煤 工作面上隅角一带瓦斯积聚区的流场分布规律， 在采空区流场上部增加 汇点，使瓦斯通过汇点流出。1、钻场的施工钻场在上风巷下帮开口在开采煤

40、层工作面上风巷每隔 200500m左右施工一个钻场，为了 使钻孔开孔能够布置在岩层相对稳定的层位中，按300向上施工，距开采煤层顶板 5-10m后变平，再施工4 m平台。 平台净高2.2 m,净宽4m,钻场里口变平处要刷长至 5 m。钻场巷道的 底板为开采煤层的顶板，这样即可为开孔提供距煤层顶板5 -10m 以上的高度。2、钻孔的施工为了使钻孔能够布置在岩层相对稳定的层位中,并且能在切顶线前 方不出现钻孔严重变形和垮孔现象,根据冒落带、裂隙带的发育高度, 决定钻孔的终孔布置在裂隙带的下部、冒落带的上部。钻孔深度为 250m500m，钻孔终孔高度位于煤层顶板向上 15m25m左右，倾斜方 向在工

41、作面上出口向下 1040m 左右。新安矿、千秋矿、耿村采用有这 种抽放方式。千秋矿高位钻场隔距 400500 米,钻孔深度为 500600 米。（2）、高抽巷瓦斯抽放在开采煤层采煤工作面阶段上山沿走向方向先施工一段高抽巷平 巷，与工作面回风巷水平距离内错 1520m，然后起坡施工至距开采煤 层顶板 1520m 左右变平,再施工至工作面走向边界。高抽巷采用锚网 支护，断面为4m2,通过在高抽巷外口打密闭墙穿管抽放采空区积存的 瓦斯。高抽巷施工时应注意以下问题： 1）是高抽巷的层位要处于采空区裂 隙带内,此处透气性好,又处于瓦斯富集区,能抽到高浓度瓦斯；2）是高抽巷的水平投影距回风巷的平行距离要控

42、制在1520m 范围内,距离过近, 巷道漏气严重, 距离过远, 抽放巷道端头不处在瓦斯富集区, 抽放效果均不好； 3）是高抽巷要封闭严实,保证不漏气,施工时要做到封闭墙周边掏槽，见硬帮、应底，并且要施工双层封闭，双层封闭之间距离大于0.5m，并注浆充填；4）是抽放口位置距离封闭墙里墙面要 大于2m,高度应大于巷道高度的2/3,抽放口应设有不能进入杂物的保 护设施。高抽巷抽放解决了顶板走向钻孔抽放方法中钻场接替期间抽放 效果较差的难题, 是解决采空区瓦斯涌出的有效途径。 它主要适用于无 煤层自燃发火或发火期较长的回采工作面。（3）、低位钻场高位钻孔抽放（平钻场高位孔） 低位钻场：在上巷下帮垂直煤

43、壁开口,钻场由里向外流水坡度为千分之三，钻场规格长45米，宽34米，高2.5米。钻场口施工长1 米、宽 0.6米、深 1 米的排水泵坑。 低位钻场间距一般不超过 30-50 米。高位钻孔：每个钻场 68个钻孔,双排布置,钻孔间排距 0.5 米左 右,开孔直径 89113mm, 孔深根据钻场间距而定,临近钻场钻孔压 茬距离不能小于 30 米,每个钻场钻孔终孔位置距煤层顶板垂高一般 1215 米,钻孔终孔控制水平范围上隅角往下 2025 米,钻孔采用聚 胺脂圭寸孔，圭寸孔管直径4050mm, 封孔管要全部穿过煤层，进入岩石 不小于 1 米。钻场设计与钻场排水系统、抽放管路布置、钻场通风同时进行。（

44、4）、后退式老塘预埋管路瓦斯抽放 （上隅角远距离埋管瓦斯抽放） 将抽放瓦斯管路通过上风巷预先埋在紧靠上风侧的采空区里,当抽放管路埋入工作面老塘 20m 时,再重新埋入一路抽放管路；当新埋的 管路进入工作面老塘 20m 时,将新埋的管路与抽放系统合茬,即管路 每 40m 切换一次。通过抽放使得积聚在采空区上隅角的瓦斯在没有进 入回风流前被抽出。埋压的抽放管路不再回收,抽放高浓度瓦斯,交替 迈步埋管。另一种是埋入一趟抽放管路 ,每 20-30m 设置一个三通 .淮南潘一矿通过在采煤工作面采用后退式老塘预埋管路的方法进行 瓦斯抽放, 瓦斯抽放浓度为 1030%,平均为 18%,瓦斯抽放流量为 38

45、m3/min，平均为5 m3/min，取得了较好的效果。（5）后退式老塘插管路瓦斯抽放（上隅角插管瓦斯抽放）在工作面上隅角埋压0 225 mm的管路，管路与工作面上巷的抽放支 管路相连接,埋入深度为 35 米,并在工作面上、下隅角老塘侧建煤 袋墙,埋压的抽放管路随工作面支架拉移而移动。 分别在工作面上下隅 角处,沿着支架和巷道帮的漏风进出口垒一道煤袋墙,并封闭完好。工 作面每推 2m 垒一道。垒上隅角煤袋墙时,同时在工作面上隅角加挂挡 风帘,相对增加采空区漏风出口的风压, 使采空区形成一个基本封闭的高瓦斯空间。 沿巷道顶部埋入 6m 长 ?150mm 聚乙稀抽放主管， 埋入煤 袋墙以里不得低于

46、 1.5 米。其与上巷 ?150mm 聚乙烯抽放主管路相连。 待上隅角聚乙烯管埋深达 5m 后，随工作面推进和支架外移逐步外撤。 待撤够 6m 后，掐掉一根抽放主管再进行抽放，以此循环作业。（6）高位尾抽巷瓦斯抽放 根据回采工作面巷道布置状况，在工作面回采初期利用尾抽巷来抽 放瓦斯。 尾抽巷的具体要求为：在工作面上风巷沿煤层倾向方向爬坡施 工至距开采煤层顶板35m左右变平，然后再沿工作面走向方向施工 至工作面走向边界，与上风巷净煤柱 68m,巷道规格为2m 2m。在 尾抽巷预设瓦斯抽放管路， 当工作面开始回采前， 在尾抽巷构筑封闭墙， 墙上要留有管子孔。封闭墙墙垛用料石砌筑,墙垛厚度不得小于

47、0.8m, 封闭墙前后 5m 以内的巷道支护要完好,墙四周掏槽,并要使帮、顶接 实,墙面要抹平、不漏风。当工作面开始回采时,即可利用预设的抽放 管路合茬进行抽放。（ 7） 工作面尾巷抽放 在回采工作面与回风巷平行做一条排瓦斯尾巷,在采取风排措施 不能解决瓦斯超限问题的条件下, 采用逐段密闭瓦斯尾巷接管抽放采空 区瓦斯的一种方式。（ 8） 地面钻孔抽放 地面钻孔抽放采空区瓦斯在国外应用的较多,我国淮南、平顶山等 地,都在实验应用。全封闭采空区抽放瓦斯 全封闭采空区抽放瓦斯是指工作面（或采区、矿井）已采完封闭的 采空区,也称老采空区。1）2）3）4）四、采空区瓦斯抽放注意事项采空区抽放前应加固密闭

48、墙、减少漏风；抽放时要及时检查抽放负 压、流量、抽放瓦斯成分与浓度，发现问题及时调整；一旦发现一氧化 碳浓度有异常变化时，说明煤层有自燃发火倾向，应立即停止抽放，采 取防范措施。全封闭采空区抽放瓦斯分为一下几种形式 : 报废矿井抽放瓦斯, 开采已久的老采空区抽放瓦斯 采完不久的老采空区抽放瓦斯 钻孔抽放瓦斯课题三：典型事故案例分析授课人：高利军一、教学目的：a）了解煤矿瓦斯事故的危害，充分体会瓦斯抽放对矿井瓦斯治理 和矿井安全的作用；b）从典型事故案例中吸取教训，防范于未然。二、教学重点：晋华宫矿10.27瓦斯爆炸事故分析三、教学内容：在1993年10月27日 10时32分,晋华宫矿南山7#层

49、303盘区8317准 备面发生瓦斯爆炸事故，28名同志遇难，6名同志受伤。血的教训再 一次提醒我们“安全生产比天大，瓦斯治理重中之重”。（一）矿井概况晋华宫矿,1992年末工业储量5865.21万吨,南山井年生产能力124 万吨。开拓方式为斜井开拓，矿井为抽出式通风，有3个进风井，1个回风井，风井安装70B2-NO24型主扇，排风量为3374m3/min。在7# 层303盘区和2#层303盘区分别有一个综采面和2个普采面开采。一九 九三年度南山井瓦斯等级鉴定结果为：绝对涌出量CH4为 4.563m3/min，CO2为9.239m3/min ;相对涌出量 CH410.3m3/t，CO2为 20.

50、94m3/t。属于高瓦斯矿井。8317准备面位于盘区巷道西翼，距里切眼约225m处有一落差1.8-2.6m的断层，距里切眼280m处开掘一处切眼配风量为 245m3/min, 正常情况下回风流瓦斯浓度为0.2%。（二）事故经过4人检修轨道。8317面有两个队工作， 工长张某带班，3人在5319巷钉道，2 工六队17人，由田某队长，周某工长1、10月 24日中班8317准备面外切眼贯通后，没有及时构筑控风 设施，工作面风流短路，造成外切眼以里巷道内呈微风状态，瓦斯积 聚。27日早班通风区派3人去8317准备工作面外切眼巷做风幛，做好 风幛后离开工作面进入大巷，具体人员分布为：8315综采准备面7

51、人， 由队长陈某带班，2人升支架， 掘四队12人，由队长丁某带班， 人在5317巷拆水管，7人下料， 带班，4人在5319巷进平车，2人在2317和外切眼巷开皮带和溜子，1 人检修， 1人在5319巷出风机， 2名瓦检员检测后到变电所汇报。2、10时32分,掘进四队崔某和通风区崔某分别从井下用电话向 矿调度室汇报 ,南山 7#层303盘区听到一声巨响 ,5319巷道风桥塌落 ,巷 道尘雾很大。 矿长陶某在南山综合区值班室接到矿调度室汇报后， 判 断303盘区发生重大事故，立即通知所有矿领导，成立以陶某为总指 挥的抢险指挥部， 并命令生产矿长王某和通风副总杜某带领矿救护队 立即赶赴现场抢险，并汇

52、报局总调度室。3、11时左右，局领导带领局有关处室负责人及救护大队立即到 达南山井，并成立了以张某副局长为首的局抢险指挥部。 12 时 30 分， 晋华宫矿救护队首先进入 5319巷,抢救出 6 名受伤人员。经指挥部核 实尚有 28 名人员下落不明。 因此，指挥部决定分三路抢救受灾人员。 第一路，由局救护队从 5317 进入灾区，搜查 5317 巷， 8317工作面， 发现 5317巷遇难 9 人；然后进入 2317巷， 5319 巷，发现遇难 6 人； 又进入 8317 尾部切眼巷口处发现遇难 3 人。第二路，由云岗矿救护 队从 5319 巷进入灾区，到 8315 遇难 3 人，在 8317 外切眼巷口和局 救护队相遇。第三路，由忻州窑矿救护队从 5315巷进入灾区，到 8315 工作面切眼里 50m 处，由于烟雾较大，能见度低，无法前进，从原 路返回。至此共发现遇难者 21 人。指挥部采取如下措施：（1），以最 快速度恢复 8315 和 8317 两个工作面的通风系统。 （2），调整风量， 增大 8315，8317 工作面供风量。到 19 时 10 分， 8315，8317 两个工 作面通风系统恢复，井下指挥部返回 11 号变电所， 19 时 15 分局救 护队第二次进入 8315 工作面，又找到 7 名遇难人员，截止 21 时