矿井瓦斯抽采理论与技术

矿井瓦斯抽采（放）理论与技术Tel:139-49669259E-mail：zhgxiao97@163.com个人简介：肖知国，男，1980年2月出生，河南南阳人，博士,副教授。1997.09-2001.07：本科毕业于淮南工业学院采矿工程专业；2001.09-2004.06：硕士毕业于安徽理工大学安全技术及工程专业，研究方向为矿井热害防治（矿井通风方向）；2006.09-2010.12：博士毕业于河南理工大学安全技术及工程专业，研究方向为矿井瓦斯灾害防治。2004.06-至今：河南理工大学专任教师；科研方向：矿井瓦斯灾害防治、矿井通风理论与技术、矿井热害评价联系方式：Tel:139-49669259E-mail：zhgxiao97@163.com讲座提纲一、瓦斯抽采的意义二、瓦斯抽采的可行性与必要性三、瓦斯抽采的技术原理四、瓦斯抽采方法及选择五、我国瓦斯抽采现状六、低透气性煤层强化抽采技术七、瓦斯抽采相关法规3一、瓦斯抽采的意义1一、瓦斯抽采的意义1.能源利用方面的意义据统计，2008年煤炭产量27.2亿吨，居世界第一位，约占世界煤炭产量的42%，其增量占世界80%以上，分别占一次能源生产和消费的76.7%和68.7%。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占70%左右：煤炭提供了76%的发电能源、工业燃料和动力、60%的民用商品能源、70%的化工原料。1.能源利用方面的意义煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业，支撑着国民经济持续高速发展。中国煤炭资源一直占化石能源总量的96%以上。相对石油、天然气、水电、核电、风电等能源的建设投资，煤炭能源投资强度较低、周期较短、效率较高、技术更为成熟，是最为易得的大规模一次能源；国家《能源中长期发展规划纲要（2004～2020年）》中已经确定，中国将“坚持以煤炭为主体、电力为中心、油气和新能源全面发展的能源战略”；中国工程院《国家能源发展战略2030～2050》煤炭年需求高达38亿吨，在能源结构中比例仍占50%。显然，在相当长的时期内，煤炭作为我国的主导能源不可替代。1.能源利用方面的意义2000～2009年全国煤炭生产情况考虑进口煤炭，2009年实际供给量在30亿吨以上2010年，无官方数据，但预计将达33亿吨煤炭进口量在加大2010年我国煤炭进口保持快速增长，出口继续下降。据海关统计，全年进口煤炭16483万吨，同比增长30.99%；出口煤炭1903万吨，下降15.03%；净进口煤炭14580万吨，较上年增加4237万吨。从进口情况看，近年来呈现数量逐年增加、品种逐步优化、来源日趋广泛等特点。目前，印尼成为我国最大煤炭进口国，澳大利亚、越南、蒙古和俄罗斯紧随其后，五国占全部进口量的84%。从出口情况看，呈逐年递减、地区相对集中等特点。全年低位徘徊，各月煤炭出口量均在200万吨以下，主要出口到韩国、日本、台湾等地。1.能源利用方面的意义煤矿瓦斯抽采的目的之一：煤矿瓦斯（煤层气）的抽采利用对于缓解我国能源紧张局面具有重要的现实意义。煤矿瓦斯是一种清洁能源，又称为非常规天然气，其燃烧值35~36MJ/m3。据统计，2001~2005年，全国煤矿瓦斯涌出量在90~130亿m3/a，且以风排瓦斯为主，每年约有100亿m3煤矿瓦斯未加利用直接排空，相当于“西气东输”一年的输气量（120亿m3），造成资源的极大浪费；与此同时，我国已开始有大量的天然气需要依赖进口，据统计，2003年我国天然气消费量首次超过供应量，据预测，我国天然气需求量在2010年2010年将达到1400亿m3，进口量约300亿m3（约2000万吨），2015年进口量将达到约400亿m3，而发展煤层气将弥补这一缺口。另外我国有大量的煤层气资源，埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36.8万亿立方米，仅次于俄罗斯和加拿大，世界第三。2.煤矿安全方面的意义煤矿瓦斯抽采的目的之二：强化瓦斯抽采是煤矿瓦斯防治的有效途径，瓦斯抽采工程是煤矿的生命工程和资源工程。我国提出了十二字方针“先抽后采、以风定产、监测监控”；颁布了《关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》、《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》、《关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》等法规和标准。我国煤矿百万吨死亡率，2009年为0.892，2010年为0.749，（2008年美国0.028，俄罗斯0.41，波兰0.25，印度0.32），与世界先进水平差距较大，安全形势严峻。

在众多煤矿灾害中，瓦斯灾害防治是我国煤矿安全工作中的重中之重新中国成立以来，全国煤矿共发生一次死亡百人以上的事故24起，死亡3846人。其中，21起是瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等，死亡3432人，事故起数和死亡人数分别占89.23%和87.50%。2001年至2005年2月底，全国煤矿发生一次死亡30人以上的事故28起，死亡1689人。其中，瓦斯事故24起，死亡1558人，事故起数和死亡人数分别占85.71％和92.2%。我国煤矿百人以上事故瓦斯抽采量与瓦斯事故死亡人数呈反变关系另外，据统计，一些瓦斯灾害严重矿区强化了瓦斯抽采，瓦斯灾害事故显著减少。瓦斯抽采量超过1亿m3的矿区这些矿区主要集中在山西(晋城、阳泉）、重庆（松藻）、安徽（淮南、淮北）、贵州（盘江、水城）、黑龙江（鸡西）、辽宁（抚顺）和宁夏（宁煤）的国有重点矿井。山西阳泉一直重视瓦斯抽采，煤矿瓦斯事故一直保持在较低水平，晋城原来主要开采低瓦斯矿井，1998年后逐步进入高瓦斯矿区，期间发生过重大瓦斯事故，这几年瓦斯抽采量飞速增长，瓦斯事故也得到有效控制。百万吨死亡率瓦斯抽采量显著提高百万吨死亡率显著下降安徽淮南：安徽淮北矿区属于严重瓦斯事故区，淮北矿区芦岭矿2003年前瓦斯重特大事故多发（2002年4.7特大突出事故死亡13人（突出煤岩量8729t、瓦斯量93万m3）和2003年5.13瓦斯爆炸事故死亡86人），2004年后强化瓦斯抽采,全矿杜绝死亡事故，2006年杜绝重伤事故。黑龙江鸡西矿区2003年前年年发生瓦斯事故（如2002年6.20事故和2003年1.20事故），强化瓦斯抽采后已连续五年杜绝瓦斯事故。综上所述，煤矿瓦斯抽采的目的之二：瓦斯抽采是瓦斯治理的治本措施。3.保护环境方面的意义煤矿瓦斯抽采的目的之三：煤矿瓦斯抽采是利用的前提，通过利用才有可能降低其对大气环境的破坏作用。煤矿瓦斯作为一种温室气体，其温室效应为二氧化碳的20-24倍，煤矿瓦斯的大量排对全球大气变暖的贡献率约为15%，仅次于二氧化碳。而目前我国因采煤向大气中排放的甲烷气体总量接近200亿m3，并且随着煤炭产量的增加而递增，引起了国际社会的普遍关注。我国煤矿瓦斯利用尚处于起步阶段，主要集中在瓦斯抽采量高的国有重点矿区，目前以民用和工业燃气为主，部分用于瓦斯发电。2004年，全国45户重点监控煤矿瓦斯抽采总量1660Mm3，利用量410Mm3，平均利用率24.7%；2007年，全国煤矿瓦斯抽采量4300Mm3，利用量约1300Mm3，利用率仅30.2%。一、瓦斯抽采的意义（总结）瓦斯是资源、是煤矿灾害的主要危险源、是主要的大气温室效应气体；重特大瓦斯事故的连续发生引起各界广泛关注；石油价格持续上扬，引起对能源安全的高度关注；瓦斯抽采是瓦斯治理的治本措施，国外成功控制瓦斯灾害的经验告诉我们，通过立法强化瓦斯抽采，以达到控制采掘作业前煤层中瓦斯含量是有效途径。另外，我国《AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标》，《防治煤与瓦斯突出规定》，对瓦斯抽采都提出了要求。二、瓦斯抽采的可行性与必要性2二、瓦斯抽采的可行性与必要性1.瓦斯抽采相关参数及其测试⑴瓦斯压力测定

本煤层测压是一个问题注浆封孔法

在地应力增高的地质构造带，煤层瓦斯压力也增高，可达到（0.013-0.015）H，有时甚至接近自重应力(0.025H)：

天府磨心坡矿P=7.3MPa，H=550m，P＝0.0133H北票台吉矿P=8.25MPa，H=729m，P=0.0113H前苏联顿巴斯P＝13.4MPa、H=597m，P=0.0224H⑵煤层原始瓦斯含量测定

测定步骤采样：用普通岩芯管采取煤芯(煤样)，当煤芯(煤样)提升至地表之后选取300～400g立即装入密封罐中，在采样过程中，注意记录开始提芯、煤芯提至地表和装罐前在空气中暴露的时间。瓦斯解吸量测定：煤样装入密封罐后，先将穿刺针头插入罐盖上的胶垫圈，再拧紧罐盖，并通过针头将密封罐与解吸仪连接，开始测量煤样解吸瓦斯量随时间的变化。测量2h后，得出累计瓦斯解吸体积V1，然后取出针头，将密封罐送至实验室，进行脱气和气体分析。损失瓦斯量推算：煤样在最初暴露的一段时间内，累计解吸瓦斯量与煤样解吸时间的平根成正比，即：VS=K残存瓦斯量实验室测定：经解吸测定的煤样，在密封状态下加热(95℃)真空脱气，确定V3，再粉碎后脱气，确定V4，气体组份分析煤样称重并进行工业分析瓦斯损失量计算图残存瓦斯含量测定装置测定步骤：采样试验室脱气与气体分析煤样粉碎粉碎后脱气与气体分析煤样称重与工业分析煤中残存瓦斯量计算朗格缪尔方法：瓦斯压力测定吸附常数测定工业分析和孔隙率公式计算煤层瓦斯含量测定（间接法）煤层透气性系数（λ）是衡量煤层中瓦斯流动难易程度的重要指标，是评价煤层瓦斯能否实行预抽的基本参数。其物理意义是：在1m长煤体上，当压力平方差为1MPa2时，每日流过1m2煤层断面的瓦斯量（m3）。单位：m2/(MPa2.d)，相当于0.25mD。⑶煤层透气性系数（λ）我国煤层渗透率平均在0.002～16.17mD之间，＜0.1mD占35%，0.1～1.0mD37%，＞1.0mD占8%，＞10mD较少；高瓦斯突出煤层大多属于渗透率低的煤层；-0.38-0.28-0.20-0.12-0.10-0.065110.930.5880.5120.34410-2～11～1010～102102～103103～105105～107常数B常数A煤层透气性系数λ指数b系数a时间准数流量准数A在井下直接测定煤层透气性系数的方法中以中国矿业大学周世宁院士提出的径向不稳定流动法较为简便：

计算透气性系数时，究竟用哪个公式进行计算？采用试算法。即先用其中任何一个公式计算出λ值，再将这个λ值带入F0=Bλ中校验F0值，如果F0值在原选用的公式范围内，结果正确；如果不在所选公式范围，则根据算出的F0值，选其所在范围的公式进行计算。一般t<1d时，先用F0=1－10之公式；t>10d，可选用F0=102－103公式进行试算。⑷钻孔自然瓦斯流量衰减系数αqt―百米钻孔经过ｔ日排放时的瓦斯流量，m3/min.100；q0―百米钻孔成孔初始时的瓦斯流量，m3/min.100；t―钻孔涌出瓦斯经历时间，ｄ；α―钻孔瓦斯流量衰减系数，ｄ-1钻孔自然初始瓦斯涌出强度q0和钻孔自然瓦斯流量衰减系数α是表征钻孔自然瓦斯涌出特征的参数。q0和α值要通过测定不同时间的钻孔自然瓦斯涌出量并按下式回归分析求得的。求出q0和α后，百米钻孔瓦斯极限涌出量量Q1就可以通过对qt在【0，∞】内积分求得。测定步骤为：①选择新鲜暴露煤壁，沿煤层打一个孔径50～89mm，长30～40m的钻孔，封孔，并记录开始钻进、成孔和封孔时间；②定期测量钻孔自然瓦斯流量，要求第一天测定2～3次，以后每天测定一次，并记录流量测定时间t；③根据不同自排时间下的钻孔自然瓦斯流量测定数组（ti,）,按公式回归分析求出和α。⑸钻孔钻孔抽放瓦斯有效半径钻孔在预抽煤层瓦斯时，在煤层瓦斯压力和孔底负压的共同作用下，钻孔周围煤体的瓦斯不断进入钻孔被抽走，形成以钻孔中线为轴心的类似圆形的抽放影响圈，抽放影响圈的半径称之为抽放影响半径；在钻孔抽放影响圈内，煤体的瓦斯压力会不断降低；在抽放钻孔周边不同距离地点布置孔口密封的测试钻孔，通过测定测试钻孔内瓦斯压力的变化，即可确定钻孔的抽放影响半径。2.瓦斯抽放的必要性根据《煤矿安全规程》第145条及《AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范》第4.1.1~4.1.3条规定：有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：⑴1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。⑵矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：①大于或等于40m3/min；②年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/min；③年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；④年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。⑶开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。当一个矿井、采区或工作面的绝对瓦斯涌出量大于通风所能允许的瓦斯涌出量时，就要抽放瓦斯，即：式中q—矿井（采区或工作面）的瓦斯涌出量，m3/min；qf—通风所能承担的最大瓦斯涌出量，m3/min；v—通风巷道（或工作面）允许的最大风速，m/s；S—通风巷道（或工作面）断面积，m2；C—《煤矿安全规程》允许的风流中的瓦斯浓度，%；K—瓦斯涌出不均衡系数，取值为1.2~1.7。2.瓦斯抽放的必要性对于生产矿井，由于矿井的通风能力已经确定，对于回采工作面，当需风量大于最大供风量时，应考虑抽放；其最大供给风量为：Qg=L*H*D*V*60式中：Qg——工作面可以供给风量，m3/min；L——最小控顶距，m；H——采高，m；D——有效断面系数；V——工作面允许最高风速，m/s；对于改（扩）建矿井及生产矿井，矿井瓦斯涌出量可以实测；对于新建矿井，矿井瓦斯涌出量要进行预测，预测依据《AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法》。3.瓦斯抽放的可行性瓦斯抽放的可行性一般是指煤层在自然透气性条件下，进行可抽放的可行性。目前衡量煤层瓦斯可抽性的指标主要有：①煤层的透气性系数λ；②钻孔瓦斯流量衰减系数α；根据上述两个指标，可将煤层瓦斯抽放的难易程度进行分类，如表1所示。抽放难易程度钻孔瓦斯流量衰减系数（α）(d-1)煤层透气性系数（λ）(m2/MPa2.d)容易抽放<0.003>10可以抽放0.003～0.050.1～10较难抽放>0.05<0.13.瓦斯抽放的可行性在“容易抽放”的煤层中抽放瓦斯，往往可以获得较大的抽出量，取得较好的抽放效果。如抚顺、山西晋城等矿区。在“可以抽放”的煤层中抽放瓦斯，虽能取得一定的效果。但有些勉强，往往需要较长的抽放时间和较多的钻孔工程量才能达到顶定的效果。如焦作、鹤壁等矿区。容易抽放与可以抽放煤层，一般在未卸压的条件下即可抽放瓦斯；在“较难抽放”的煤层，采用一般的抽放方法已经失去作用，一般应采取密集钻孔或专门的或采动的卸压措施，才能进行抽放。为提高抽放效果，可采用人为的卸压措施如水力割缝、水力压裂、松动爆破和深孔控制卸压爆破等。三、瓦斯抽采技术原理3⑴单向流动示意图⑵径向流动示意图三、瓦斯抽采技术原理未卸压抽放煤层瓦斯是利用煤层原始的裂隙和孔隙以及瓦斯压力达到抽放的目的。预抽煤层瓦斯一般是属于末卸压煤层的瓦斯抽放。一般情况下，未卸压瓦斯抽放需要经历较长的时间才能达到预期的目的。而未卸压煤层的瓦斯抽放效果：则主要取决于从煤体向钻孔涌出瓦斯的强度和延续时间，这两者又取决于煤体中的瓦斯压力和透气性。瓦斯压力是煤层中瓦斯流动的动力或势能。透气性则是反映瓦斯在煤层中流动的难易程度。3.1未卸压煤层抽采原理3.2卸压煤层瓦斯抽采原理抽采原理：⑴三区三带采空区瓦斯抽放属于煤层卸压后的瓦斯抽放。根据煤层顶板上覆岩层的运动特征，上覆岩层下沉稳定后，可将上覆岩层采动裂隙划分为“竖三带”和“横三区”，在离层区的裂隙带容易形成良好的抽放条件。A－煤壁支撑区（a～b）；B－离层区（b～c）；C－重新压实区（c～d）I－垮落带；II－裂隙带；III－弯曲下沉带；α－煤壁支撑影响角图1-1煤层走向方向三区三带分布图垂直采面推进方向1－卸压圈；2－冒落圈；3－保护层；4-被保护层；5－瓦斯流向3.3采空区瓦斯抽采原理抽采原理：⑵“O”形圈“O”形圈为采空区以及上覆岩层裂隙带的瓦斯流动和储存提供了通道和空间，是采空区瓦斯聚积的地方。图1-3回采工作面“O”形圈示意图“O”形圈形成过程：第一阶段从开切眼开始，随着工作面推进，离层裂隙不断增大，采空区中部离层裂隙最发育；第二阶段采空区中部离层裂隙趋于压实，离层率下降，而采空区两侧离层裂隙仍能保持；最终，受采空区四周煤壁的支撑作用影响，在采空区四周形成近似“O”形圈的采动裂隙发育区。采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示走向高抽巷采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示倾向高抽巷采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示倾向穿层孔采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示顶板走向孔采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示地面钻井采动卸压抽采煤层瓦斯原理演示底板巷穿层钻孔底板巷穿层钻孔四、瓦斯抽采方法及选择44.1矿井瓦斯抽放方法分类①巷道抽放法②钻孔抽放法：③巷道、钻孔混合抽放法瓦斯抽放方法①采前抽放：预抽②采中抽放：③采后抽放：采空区抽故①本煤层瓦斯抽放②邻近层瓦斯抽放③采空区瓦斯抽放按抽放瓦斯来源分类按抽放与采掘时间关系分类按抽放工艺分类地面钻孔井下钻孔沿层钻孔穿层钻孔拐弯钻孔边采边抽边掘边抽我国煤矿主要抽放瓦斯方法本煤层抽放邻近层抽放采空区预抽边采边抽采前预抽井下抽放地面抽放边掘边抽密闭抽放埋管抽放钻孔抽放巷道抽放顺层钻孔顺层钻孔抽放瓦斯示意图1-回风巷道；2-运输巷道；3-瓦斯管；4-抽放钻孔；5-回采工作面主要技术参数：钻孔直径70~100mm，钻孔长度40~70m。钻孔间距5~20m，中低负压抽放。提高预抽效果的措施：大直径（阳泉300mm，3倍），提高负压（鹤壁10.6Kpa，0.25倍），交叉钻孔（焦作，0.4~1倍），强化增透等。4.2常用的瓦斯抽放方法工作面上下风道分别施工倾向钻孔和斜向钻孔（15°～20°夹角斜向钻孔），形成钻孔间的交叉，起到孔间卸压增透效果。试验证明，在不增加钻孔工程量的条件下，交叉钻孔较单一平行钻孔的抽放量提高2.53倍：再利用回采面卸压带可提高抽放量0.46—1.02倍。交叉钻孔布置方式利用回采工作面超前采动卸压带内透气性显著增加的原理，合理布置走向与倾向钻孔，形成采面内的网格状抽采。有效消除开采期间瓦斯超限现象的发生，保证作业安全；提高瓦斯抽放效率，抽放时间降低1/3。网格钻孔布置方式常用的边采边抽瓦斯方式回风巷高位钻场抽放机巷风巷钻场12边采边抽瓦斯布孔方式常用的边掘边抽瓦斯方式常用的邻近层抽放瓦斯方式常用的采空区抽放瓦斯方式(插管抽放法)常用的采空区抽放瓦斯方式(向冒落拱上方打钻孔抽放)采空区抽瓦斯巷抽瓦斯钻孔回风巷位置裂隙区采空区高冒带钻孔抽瓦斯方法首采层卸压线底板抽瓦斯巷道顶板抽瓦斯巷顶板岩石水平钻孔开采保护层抽卸压瓦斯方式地表采空区钻孔抽放未采动区钻孔抽放拐弯钻孔抽放抽放分类抽放方法适用条件抽放率/%本煤层抽放未卸压抽放岩巷揭煤由岩巷向煤层打穿层钻孔突出危险煤层30～60煤巷掘进预抽煤巷工作面打超前钻孔高瓦斯煤层20～60采区预抽由开采层机巷、风巷或煤门等向开采层打穿层钻孔有预抽时间的高瓦斯煤层，突出危险煤层20～60由石门、岩巷、邻近层煤巷等向开采层打穿层钻孔属“勉强抽放”煤层20，个别超过50地面钻孔高瓦斯“容易抽放”煤层，埋藏较浅20～30密封开采巷道高瓦斯易抽煤层20～304.3瓦斯抽放率抽放分类抽放方法适用条件抽放率/%本煤层抽放卸压抽放边掘边抽由煤巷两侧或岩巷向煤层周围打钻孔高瓦斯煤层20～30边采边抽由开采层机巷、风巷向工作面前方卸压区打钻孔高瓦斯煤层20～30由岩巷、煤门等向开采层分层上部或下部未采分层打穿层或顺层钻孔高瓦斯煤层20～30水力割缝，松动爆破由开采层机巷、风巷等打顺层钻孔高瓦斯难抽煤层20～30水力压裂由岩巷或地面打钻孔30抽放分类抽放方法适用条件抽放率/%邻近层抽放卸压抽放开采层工作面推过后抽放上、下邻近煤层由开采层机巷、风巷、中巷或岩巷等向邻近层打钻孔邻近层瓦斯涌出量大，影响开采安全时40～80由开采层机巷、风巷、中巷等向采空区方向打斜交钻孔40～80由煤门打沿邻近层钻孔40～80在邻近层掘汇集瓦斯巷道邻近层瓦斯涌出量大，钻孔通过能力满足不了抽放要求时40～80地面打钻孔地面打孔有优势时30～70抽放分类抽放方法适用条件抽放率/%采空区抽放密封老采空区插管抽放无自然危险或采取防火措施时50～60现采空区设密闭墙插管或向采空区打钻抽放20～60围岩抽放由岩巷两侧或正前向溶洞或裂隙打钻，密闭岩巷进行抽放，封堵岩巷喷瓦斯区并插管抽放围岩有瓦斯喷出危险，瓦斯涌出量大或有溶洞，裂缝带储存高压瓦斯时4.4瓦斯抽放方法选择选择瓦斯抽放方法，应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素，经技术经济比较确定。并应符合下列要求：a)尽可能利用开采巷道抽放瓦斯，必要时可设专用抽放瓦斯巷道。b)适应煤层的赋存条件及开采技术条件。c)有利于提高瓦斯抽放率。d)抽放效果好，瓦斯抽放瓦斯量和瓦斯抽放浓度尽可能满足利用要求。e)尽量采用综合抽放。f)抽放瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，抽放成本低。

淮南潘一矿远距离下保护层开采底板巷道网格式上向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法

弯曲下沉带裂隙带冒落带底板瓦斯抽放巷抽放钻孔开采煤层卸压煤层70m4.5瓦斯抽放实例11-2瓦斯含量4-7.5m3/t;13-1煤层12-22m3/t，曾发生突出事故。通过回采B11-2煤层，对C13-1进行保护，层间距约70m，相对层间距35.B11-2煤层厚度1.5-2.4m，平均厚度1.9m，层间距离66.7m；表D.2保护层与被保护层之间的最大保护垂距淮南谢一矿保护层开采上、下邻近层瓦斯综合抽采方法参数：B11突出危险煤层瓦斯压力4.5MPa,瓦斯含量14m3/t,B7、B8煤层瓦斯压力1.1MPa,瓦斯含量8m3/t。层间距：B11~B9b70m;B9a~B9b5.6m;B8~B9b9.0m;B7~B9b20.5m;B6~B9b35.0m方法：开采层顶板走向钻孔抽卸压瓦斯法；开采层B9b采空区埋管法；B10底板网格式穿层孔抽卸压瓦斯法；B6底板网格式穿层钻孔抽卸压瓦斯法；淮南新庄孜煤矿煤层群多重上保护层开采底板巷上向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法

开采层B8回风巷进风巷下卸压层B7下卸压层B6底板岩石巷抽放钻孔底板卸压区域淮南矿业集团远距离下保护层及被保护层瓦斯治理方法被保护层卸压瓦斯抽放钻孔底板瓦斯抽放巷进风巷回风巷顶板高位抽放巷进风巷回风巷保护层保护层瓦斯抽放钻孔11#煤层13#煤层淮南矿业集团上保护层及被保护层瓦斯治理方法被保护层卸压瓦斯抽放钻孔底板瓦斯抽放巷进风巷回风巷顶板高位抽放巷进风巷回风巷保护层尾巷进风巷保护层顶板高位抽放巷阳泉三矿超远距离保护层及被保护层瓦斯抽采方法保护层被保护层底板卸压瓦斯抽放巷被保护层卸压瓦斯抽放钻孔顶板走向高位抽放钻孔内错式瓦斯尾巷进风巷回风巷进风巷回风巷五、我国瓦斯抽采现状55.1我国瓦斯抽采发展阶段我国煤矿瓦斯抽采经历了五个发展阶段：（1）高透气性煤层瓦斯抽采阶段50年代初期，首次在抚顺矿区高透气性特厚煤层中采用井下钻孔预抽煤层瓦斯，获得了成功。解决了抚顺矿区向深部发展的安全关键问题。

（2）邻近层卸压瓦斯抽采阶段50年代中期，采用穿层钻孔、顶板收集瓦斯巷(高抽巷)抽采上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功。解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大的问题。

（3）低透气性煤层瓦斯强化抽采阶段60年代，试验了地面、井下水力压裂，水力割缝，松动爆破，大直径（扩孔）钻孔，网格式密集布孔，预裂控制爆破，交叉布孔等多种强化措施。对降低突出危险性煤层瓦斯压力和煤层消突起到积极作用。（4）综合抽采瓦斯阶段80年代开始、为适应综采和综放采煤技术的推广应用，试验研究了开采煤层瓦斯采前预抽、卸压邻近层瓦斯边采边抽及采空区瓦斯采后抽等多种方法在一个采区内综合抽采瓦斯措施。解决了高产、高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的难题。（5）立体抽采瓦斯阶段

近年来，试验研究了地面钻孔井与井下钻孔联合抽采矿井瓦斯。地面钻孔对开采层进行压裂、抽采瓦斯以及对采动影响卸压瓦斯和采空区瓦斯进行抽采。在开采过程中，井下钻孔对煤层瓦斯进行抽采，实现立体抽采方式。解决了开采煤层预抽时间短，抽采率低的问题。我国古代煤窑瓦斯引排方法

1637年:宋应星所著《天工开物》记载“利用竹管引排煤中瓦斯”的方法。19652006199519851506003000328阳泉、淮南、水城、盘江、松藻、晋城、抚顺、淮北等10个矿业集团年抽采量超过1亿立方米6.2近年来全国瓦斯抽采量变化1990年：全国年瓦斯抽采量433Mm3；1995年：全国年瓦斯抽采量600Mm3；2000年:全国共有141座矿井在地面建立瓦斯抽采泵站，年瓦斯抽采量为866.6Mm3。2002年:全国共有53户企业的193座矿井在地面建立瓦斯抽采泵站，年瓦斯抽采量1146.1Mm3。2003年：全国年瓦斯抽采量1300Mm3；2005年:①全国年瓦斯抽采量达到2300Mm3;②利用量超过1000Mm3;③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城和抚顺7个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100Mm3。2006年:①原国有重点煤矿286处高瓦斯和突出矿井开展瓦斯抽采的有264处，占92%；全国煤矿抽采瓦斯3200Mm3，同比增幅近40%。②利用量达到1200Mm3；山西、辽宁、重庆等3个省（市）瓦斯利用量超过100Mm3。抚顺、松藻、宁煤、重庆中梁山等4个矿区瓦斯利用率在50%以上，其中抚顺、中梁山等矿区利用率达到100%。③山西、辽宁、安徽、贵州、重庆等5省（市）年抽采量超过200Mm3。阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚顺、淮北等10个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100Mm3；④全国钻探各类煤层气井796口，总数达到约1400口；地面抽采煤层气1.3亿立方米，同比增长4倍多。2006年，共打了21口多分支水平井，产量最大的一口井日产气3.5万立方米。⑤发电装机容量12×104kW，建设中的装机容量达34×104kW。2007年：全国煤矿瓦斯抽采量4300Mm3，瓦斯利用量约1300Mm3，利用率30.2%。其中原国有重点煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井中，累计抽放瓦斯3058Mm3，同比增加4.45亿立方米，增长17.0%；瓦斯利用量为9.13亿立方米，同比增加2.98亿立方米，增长48.5%。地面瓦斯抽采量320Mm3，同比增加200Mm3

2008年：全国煤矿瓦斯抽采量达到58亿立方米,利用量18亿立方米。截止目前,我国瓦斯发电机组有1400台,总装机容量达到92万千瓦。

2007年中国煤矿抽采瓦斯矿井数量分布图

全国抽采瓦斯矿井数量1、贵州省122个2、山西省122个3、河南省44个4、辽宁省21个5、重庆市21个6、四川省20个7、安徽省19个8、黑龙江省15个9、河北省12个10、江西省8个11、宁夏6个2007年全国煤矿抽采瓦斯量比例图

全国各省煤矿抽采瓦斯量

阳泉、晋城、淮南、淮北、松藻、盘江、水城、抚顺等10余个矿区年抽采量超1亿m3

省市抽采量（Mm3）河北64.94甘肃34.10山西1973.85内蒙24.8辽宁255.36吉林14.78黑龙江136.32江西35安徽210.50山东2.08河南276.99重庆330.22四川111.75贵州556.11陕西43.54青海0.41宁夏109.20新疆11.。69二.煤矿瓦斯抽采概况2001年以来煤矿瓦斯抽采和利用情况6.3煤矿瓦斯抽采目标根据《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》：到2010年，全国煤层气（煤矿瓦斯）产量达100亿立方米。其中，地面抽采煤层气50亿立方米，全部利用；井下抽采瓦斯50亿立方米，利用30亿立方米；新增煤层气探明地质储量3000亿立方米。我国煤矿瓦斯储量：埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36万亿立方米，可采资源总量约10万亿立方米，其中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个：二连、鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地约2万亿立方米；鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地1万亿立方米以上，准噶尔盆地约为8000亿立方米。六、低透气性煤层强化抽采技术6强化瓦斯抽放方法煤层压裂松动爆破水力冲孔、水力扩孔、水力割缝注气驱替（CO2）提高本煤层瓦斯抽放量的途径增大钻孔直径目前各国的抽放钻孔直径都有增大的趋势增大煤层透气性地面钻孔水力压裂水力破裂水力割缝交叉钻孔提高抽放负压提高抽放负压是否能显著增加抽放量还存在着不同的看法顺层钻孔抽采本层瓦斯

顺层钻孔用于区域性抽采，适用于煤层透气性λ≥0.1m2/MPa2.d、煤层瓦斯含量≥8m3/t或开采突出煤层。可抽采工作面前方煤体的卸压瓦斯，提高钻孔的抽采半径，抽采效果提高1.5倍。顺层钻孔及交叉布孔预抽本层瓦斯示意图网格式穿层钻孔适用于松软低透气性突出煤层的瓦斯抽采，可解决突出煤层打顺层孔时喷孔、塌孔问题。网格式穿层钻孔是我国单一煤层防突的主要方法，已在突出严重的北票、白沙、中梁山等矿区应用。

网格式穿层钻孔布置示意图

网格式穿层钻孔抽采本层瓦斯

该技术适用于煤层群开采条件下，邻近层和采空区瓦斯涌出量较大的工作面。该抽采技术与顶板岩巷抽采法、顶板穿层短钻孔抽采法相比，技术和经济上具有显著的优越性。该技术在淮南、铁法等20多个矿区160个矿应用。顶板走向长钻孔抽采邻近层瓦斯示意图顶板走向长钻孔抽采邻近层瓦斯水力冲割煤层卸压强排强抽瓦斯技术

该技术利用高压形成高速射流，冲割煤体制裂缝和造空穴，增大卸压范围，增大煤层瓦斯的流动性，提高煤层瓦斯抽采效果。

1—供水管路；2—井下移动高压水力泵站；3—溢流阀；4—压力表；5—单向阀；6—截止阀；7—钢丝编织高压胶管；8—钻机；9—高压水射流钻杆；10—煤层；11—回转式高压旋转接头；12—球形铰接固定器；13—高压旋转水射流扩孔装置；14—煤渣及回水管路；15—封孔材料；16—封孔钢管。该技术是将钻机钻进技术与射流割缝技术进行有机结合形成钻进和割缝一体化。首先利用钻机打钻，当压控钻割钻头穿层钻进到煤层预定位置后，利用射流割缝工艺在钻孔侧壁形成缝槽，同时排出了煤体中部分煤体，增加了煤体暴露面积，使煤层内部卸压、瓦斯释放，形成一个由“点”到“线”，由“线”到“面”，由“面”到“整体”的卸压区，从而达到安全防突目的。穿层钻孔高压磨料射流钻割一体化防突装备在煤层开采前从地面向预开采煤层顶板施工直径为150mm至300mm的垂直钻井，钻井终孔点控制在目标煤层上方5m至10m，当工作面推进至钻井附近，由于顶板垮落，煤层覆岩内部产生大量裂隙，煤层得到卸压增透，即可利用钻井通过覆岩裂隙将煤层卸压瓦斯直接抽采至地面。淮北矿区还开发出了地面井“一井三用”的技术即预抽、卸压抽和采空区抽。地面钻井抽采动区瓦斯技术煤矿井下定向长钻孔钻机

煤科总院西安院钻机研制方面取得长足进展，已研制出300m、500m、1000m系列钻进装备。ZDY6000LD（A）钻机七、瓦斯抽采相关法规77.1防治煤与瓦斯突出规定国家安全生产监督管理总局令第19号《防治煤与瓦斯突出规定》已经2009年4月30日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布，自2009年8月1日起施行，原煤炭工业部1995年1月25日发布的《防治煤与瓦斯突出细则》同时废止。《防治煤与瓦斯突出细则》的历史沿革新的技术发展、经济形势、政治形势近期突出事故发生的趋势《细则》修订的背景、过程、原则与目标煤炭工业部于1988年制定和颁布了《防治煤与瓦斯突出细则》；1995年修订了《防治煤与瓦斯突出细则》。之后13年未进行修订，部分条款已经不能使用我国的瓦斯突出防治需要。⑴以人为本⑵源头治理，治本为主，标本兼治⑶充分依靠技术进步⑷依法治突《细则》修订的背景、过程、原则与目标防止或杜绝突出，而不仅仅局限于不伤人、不死人大幅降低突出事故提高突出煤层开采准入门槛，不具备条件（技术、装备、人员）的矿井必须退出突出矿井开采尽可能解决《细则》与防突不相适应的矛盾《细则》修订的背景、过程、原则与目标上升为国家部门规章，增加了罚则明确了“区域防突措施先行，局部防突措施补充”的防突方针提出了“区域综合防突”和“局部综合防突”两个“四位一体”综合防突措施区域预测分为两个阶段，指标简单化，区域预测结果去掉了突出威胁区突出煤层鉴定关口前移，修改了突出煤层的定义，把原来的突出矿井鉴定划分为可研阶段评估、建井鉴定和生产鉴定《细则》修订的背景、过程、原则与目标《防治煤与瓦斯突出规定》：共分七章共计124条。《细则》104条。第一条为了加强煤与瓦斯突出的防治工作，有效预防煤矿突出事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。第一章总则第二条煤矿企业（矿井）

、有关单位

的煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出（以下简称突出）的防治工作，适用本规定。现行煤矿安全规程、规范、标准、规定等有关突出防治的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。第一章总则第三条本规定所称突出煤层，是指在矿井井田范围内发生过突出的煤层或者经鉴定有突出危险的煤层。本规定所称突出矿井

，是指在矿井的开拓、生产范围内有突出煤层的矿井。第一章总则第四条有突出矿井的煤矿企业主要负责人及突出矿井的矿长是本单位防突工作的第一责任人。有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当设置防突机构，建立健全防突管理制度和各级岗位责任制。第一章总则第五条有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。

区域综合防突措施包括下列内容：（一）区域突出危险性预测；（二）区域防突措施；（三）区域措施效果检验；（四）区域验证。局部综合防突措施包括下列内容：（一）工作面突出危险性预测；（二）工作面防突措施；（三）工作面措施效果检验；（四）安全防护措施。

各地区、企业、矿都要依据《规定》的基本原则、要求制定适合自身条件并满足防突要求的区域和综合防突措施。明确地诠释区域和局部两个综合防突措施。也可通俗地称作区域和局部两个“四位一体”的综合防突措施。要求采取“区域综合防突措施”，是指要走区域“四位一体”的过程。结果可能不需要采取区域防突措施；采取“局部综合防突措施”也是同样意义第一章总则第六条防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。⑴要改变“拼刺刀”的局面——必须先实施区域措施⑵立足于区域防突，区域防突是前提⑶突出煤层未采取区域防突措施，不能进行揭煤和采掘作业第一章总则第四十五条区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。第三章区域综合防突措施第三节区域防突措施第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施地面钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施第四十九条采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（一）穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层。要求钻孔控制回采巷道外侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。以上所述的钻孔控制范围均为沿层面的距离，以下同；第三章区域综合防突措施预抽区段煤层瓦斯区域防突措施缓倾斜、近水平煤层控制范围第三章区域综合防突措施预抽区段煤层瓦斯区域防突措施——用穿层钻孔第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施预抽区段煤层瓦斯区域防突措施倾斜、急倾斜煤层控制范围第四十九条采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（二）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层。该范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同；第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施控制范围第四十九条

采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（三）顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应当控制整个开采块段的煤层；第三章区域综合防突措施顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施控制范围第三章区域综合防突措施第四十九条采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（四）穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m；第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施控制范围第三章区域综合防突措施第四十九条采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：（五）顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的钻孔应控制的条带长度不小于60m，巷道两侧的控制范围与本条第（一）项中回采巷道外侧的要求相同；第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域穿区域（六）当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突效果有效的区域内作业时，工作面距未预抽或者预抽防突效果无效范围的前方边界不得小于20m；（七）厚煤层分层开采时，预抽钻孔应当控制开采的分层及其上部至少20m、下部至少10m（均为法向距离，且仅限于煤层部分）。第四十九条采取各种方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当符合下列要求：第三章区域综合防突措施厚煤层首先开采下分层时，预抽钻孔控制范围第三章区域综合防突措施厚煤层首先开采上分层时，预抽钻孔控制范围第三章区域综合防突措施第五十条预抽煤层瓦斯钻孔应当在整个预抽区域内均匀布置，钻孔间距应当根据实际考察的煤层有效抽放半径确定。预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。 应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。第三章区域综合防突措施第五十一条开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验（应符合本规定第四十二条要求的程序）证实有效的指标和方法，也可以结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时，应当根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按本规定第四十三条第（三）项的方法对预计被保护区域的保护效果进行判断。若检验结果仍为突出危险区，保护效果为无效。第三章区域综合防突措施第四节区域防突措施检验第五十二条采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验（应符合本规定第四十二条要求的程序）证实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中，在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，必须依据实际的直接测定值，其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以参照本规定第七十三条的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施第三章区域综合防突措施第五十三条对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应当根据经试验考察（应符合本规定第四十二条要求的程序）确定的临界值进行评判。在确定前可以按照如下指标进行评判：可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可根据残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效；也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验，如果所有实测的指标值均小于表4的临界值则为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。第三章区域综合防突措施第五十三条但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施第五十四条对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。第三章区域综合防突措施第五十五条采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（一）对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m，以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔30～50m至少布置1个检验测试点；若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时，则在回采工作面推进方向每间隔30～50m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时，按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验；第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施第五十五条（二）对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔30～50m至少布置1个检验测试点；第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施检验测试点布置第三章区域综合防突措施第五十五条（三）对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；第三章区域综合防突措施穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施检验测试点布置第三章区域综合防突措施第五十五条（四）对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔20～30m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点；（五)各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。在地质构造复杂区域适当增加检验测试点。第三章区域综合防突措施第三章区域综合防突措施第五十六条采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：（一）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时，根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标；（二）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围。第三章区域综合防突措施钻孔控制范围与间接计算残余瓦斯含量时适当扩大的

评价计算范围示意图第三章区域综合防突措施标准号:AQ1026-2006

2006年11月2日发布,2006年12月1日实施

国家安全生产监督管理总局发布7.2《AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标》7.2《AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标》煤矿瓦斯抽采应满足《AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标》的要求。⑴采掘作业前能通过瓦斯抽采达到消除突出危险性的目的突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。控制范围如下：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15m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°时，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。5-8m8m石门8m5-8m井筒8m5-8m平巷5-8m8m斜井2、瓦斯抽采使采煤作业前瓦斯量降低到正常通风能够解决的程度瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1规定，瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2规定。2、瓦斯抽采使采煤作业前瓦斯量降低到正常通风能够解决的程度工作面绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)工作面抽采率（%）备注5≤Q＜10≥20风排瓦斯4-810≤Q＜20≥30风排瓦斯7-1420≤Q＜40≥40风排瓦斯12-2440≤Q＜70≥50风排瓦斯20-3570≤Q＜100≥60风排瓦斯28-40Q≥100≥70风排瓦斯≥30采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标表2采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标工作面日产量（t）可解吸瓦斯量Wj（m3/t）对应的最大瓦斯涌出量m3/min≤1000t≤85.61001～2500t≤74.9～12.32501～4000t≤610.4～16.74001～6000t≤5.515.3～22.96001～8000t≤520.8～27.88001～10000t≤4.525.0～31.3>10000t≤4>27.84.2瓦斯抽放指标3、矿井瓦斯抽采率确保矿井正常通风能力足以满足要求、限制不合理地增加矿井风量。矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)矿井抽采率（%）备注Q＜20≥25风排瓦斯量≤1520≤Q＜40≥3514-2640≤Q＜80≥4024-4880≤Q＜160≥4544-88160≤Q＜300≥5080-150300≤Q＜500≥55135-225Q≥500≥60

≥200◆4、工作面瓦斯抽采应确保工作面风速不超、瓦斯浓度不超。采掘工作面风速不得超过4m/s，风流中瓦斯浓度不得超过1%。

突出矿井要求达到以上所有指标，其它矿井除对突出矿井的特殊要求外也都要达到。谢谢!河南理工大学安全科学与工程学院肖知国联系方式：Tel:139-49669259E-mail：zhgxiao97@163.com二、瓦斯抽采目标及可行性2、实现抽采达标的可行性◆对单一突出危险煤层煤巷掘进时钻场掘进工作面预抽钻孔边掘边抽钻孔掘进工作面预抽和边掘边抽布孔方式2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性底板岩石巷道未来煤巷位置底板岩石巷道穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性顺煤层长钻孔预抽煤层瓦斯◆对具有突出危险的回采工作面2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性顺煤层上下向钻孔预抽煤层瓦斯采用以上预抽采煤层瓦斯的方法，选择合理参数、合理布置预抽瓦斯工程是完全能够实现采掘作业前将瓦斯抽到规定指标以内，如松藻、中梁山等。运输顺槽回风顺槽切眼2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性2、实现抽采达标的可行性◆对非突出高瓦斯单一煤层回风顺槽位置钻孔切眼位置运输顺槽位置2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性2、实现抽采达标的可行性◆对煤层群开采条件首采层卸压线底板抽瓦斯巷道顶板抽瓦斯巷图4开采保护层抽卸压瓦斯方式顶板岩石水平钻孔2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性2、实现抽采达标的可行性◆对煤层群开采条件采空区抽瓦斯巷抽瓦斯钻孔回风巷位置采空区高冒带钻孔抽瓦斯方法裂隙区2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性抽瓦斯钻孔采空区回风巷位置采空区高冒带走向钻孔和埋管抽瓦斯方法裂隙区顶板走向高抽巷2023/7/27二、瓦斯抽采目标及可行性采空区预埋抽瓦斯管回风巷位置

采空区高冒带走向钻孔和埋管抽瓦斯方法裂隙区底板岩巷和大直径管路大直径连通钻孔采用以上采动卸压区抽瓦斯方法能够使工作面瓦斯抽采率达到指标要求，如淮南、盘江、抚顺等矿区。综合采用以上方法，能够达到矿井瓦斯抽采率指标要求。2023/7/27谢谢大家!安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白