矿井瓦斯抽放方法
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矿井瓦斯抽放方法
二、开采层瓦斯抽放方法
2）钻孔预抽本煤层瓦斯 • 即在开采煤层底(或顶)板岩层中掘一与煤层走向平行的
巷道,然后每隔一定距离(20～30m)掘一小石门做钻场(深 度<6m),在每个钻场内向煤层打3～7个呈放射状的钻孔穿 透煤层进入顶(底)板,插管封孔进行抽放。如图4-1所示。
满足1或2、3项，应该建立地面永久抽放瓦斯系统 （煤矿瓦斯抽采工程设计规范－GB50471－2008） 将其作为强制性条文。
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矿井瓦斯抽放方法
二、开采层瓦斯抽放方法
1.概念
本煤层（开采层）瓦斯抽放是指采用送道或打钻 的方式直接抽放开采煤层内含有的瓦斯的方法。
►预抽煤层瓦斯的难易程度指标
边采边抽
边掘边抽 水力压裂 水力割缝 松动爆破 物理化学处理 巷道钻孔抽放 地面钻孔抽放 专用抽放巷 综合抽放 密闭埋管抽放 密闭巷道抽放 埋管抽放 井下钻孔抽放 地面钻孔抽放 综合抽放 裂隙钻孔抽放 溶洞钻孔抽放
密闭巷道抽放
适用条件 高瓦斯或有突出危险煤层
高瓦斯煤层，有充裕预抽时间
煤层瓦小斯，涌预出抽量时较间大不，充透分气性较 掘进头瓦斯涌出量较大 煤层透气性低
矿井瓦斯抽放方法
一、概论
七、必须建立抽放系统（地面永久或井下移
动）的条件
1.高瓦斯矿井；
2.开采有煤与瓦斯突出危险 煤层的矿井；
3.一个采煤工作面绝对瓦斯 涌出量大于5m3／min或1 个掘进工作面绝对瓦斯涌 出量大于3m3／min，用 通风方法解决瓦斯问题不 合理的矿井；
4. 矿井绝对涌出量达到以下条 件的：
优缺点如下：
• 1）巷道预抽本煤层瓦斯 • 即在回采之前事先掘出瓦斯巷道(因同时要考虑采煤工作
需要，因此也叫采准巷道)，然后，将巷道密闭，在密闭 处接设管路进行抽放，直到回采时为止。
• 这种方法的优点是，煤体卸压范围大，煤的暴露面积大， 有利于瓦斯释放。
• 缺点是，提前送道，开采时巷道维修量大；高瓦斯煤层 掘进施工困难；若密闭不严易进气，抽出的瓦斯浓度低； 且巷内易引起自然发火。
采空区瓦斯抽采 •—全封闭式抽采
•—半封闭式抽采
围岩瓦斯抽采 •—围岩裂隙
•—溶洞抽采
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矿井瓦斯抽放方法
抽放分类
开采层抽放
邻近层抽放 采空区抽放
围岩抽放
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抽放方法 局部抽放
未卸压煤层 大面积抽放
卸压煤层抽放 强化抽放
上下邻近层抽放 已采区 现采区
围岩裂隙溶洞
抽放方式 超前钻孔 顺层钻孔抽放 穿层钻孔抽放 专用瓦斯巷抽放 钻孔和巷道混合抽放 地面钻孔抽放
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一、概论
实例2
淮南矿业集团
全局瓦斯抽采量Βιβλιοθήκη 1997年前500万m3/a
特大瓦斯事故 1990~1997年 八起
1997年 二起 死亡133人
对策 开采保护层抽采瓦斯
➢ 近距离保护层
➢ 远距离保护层
➢多重开采保护层
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一、概论
实例2
淮南矿业集团
• 缺点是，被抽放煤层没有受采动影响，煤 层压力变化不大(未卸压)，透气性低的煤层 可能达不到预抽效果。
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二、开采层瓦斯抽放方法
穿层网格预抽 ✓中梁山矿务局南矿
– 预抽时间19个月 – 平均预抽率48% – 瓦斯压力由2.75~2.8MPa降至0.4~0.8MPa – 煤体收缩变形1.5‰~2.6‰ – 煤体硬度增加3倍 – 煤层透气性增大9倍
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矿井瓦斯抽放方法
一、概论
四、瓦斯抽采原则
✓ 瓦斯治理的12字方针—先抽后采、监测监控、 以风定产
✓ 瓦斯综合治理的16字工作体系—通风可靠、抽 采达标、监控有效、管理到位
✓ 尽可能多的在瓦斯进入矿井风流以前将其抽采 出来
✓ 抽采瓦斯要有针对性 ✓ 要有正规设计、施工和科学管理
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一、概论
五、矿井瓦斯抽放方法 瓦斯抽放的方式和方法多种多样,一般有3种 分类方法,见表4-1。 表4-1 矿井瓦斯抽放方法分类
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一、概论
• 开采层瓦斯抽采
– 采区大面积预抽 – 边掘边抽、边采边抽 – 人为卸压抽采
• 邻近层瓦斯抽采
– 上邻近层抽采 – 下邻近层抽采
• 所谓“预抽”，就是在开采之前预先抽出 煤体中的瓦斯。“预抽”又可分为巷道预 抽和钻孔预抽2种；
• 所谓“边抽”是指边生产边抽放瓦斯，即 生产和抽放同时进行。“边抽”又包括边 采边抽和边掘边抽2种。
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二、开采层瓦斯抽放方法
3.预抽本煤层瓦斯施工方法及优缺点 • 预抽本煤层瓦斯(分巷道预抽和钻孔预抽)的施工方法及
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一、概论
六、建立瓦斯抽采系统的依据
• （1）《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ 1027-2006） • （2）《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB
50471-2008） • （3）《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ 1026-
2006） • （4）《煤矿安全规程》
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邻近层向开采层 瓦斯涌出量较大 瓦斯涌出量较大的已采区 瓦斯涌出量较大的回采工作面
存在量裂较隙大、或溶有洞瓦的斯围喷岩出瓦危斯险涌出
矿井瓦斯抽放方法
一、概论
值得注意的是： • 瓦斯抽放方法虽然有上述不同分类方法和
种类，但现场应用时，往往是互相结合、 不能截然分开的。 • 如本煤层抽放中包括巷道预抽法、钻孔预 抽法及边采(掘)边抽法；而钻孔法又应用于 本煤层抽放、邻近层抽放及预抽、边抽等。
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一、概论
三、瓦斯抽采现状
国外 ➢ 井下抽采
– 全世界有17个国家的623个矿井抽采瓦斯，年抽采总量 达50亿m3，其中： 前苏联21亿m3 ，原德国 6.8亿m3 ，美国5.6亿m3 英 国3.9亿m3 、捷克3.3亿m3 、 波 兰 2.6亿m3 、 日 本2.0亿m3 、法国2.8亿m3 、澳大利亚1.2亿m3。
类别
容易抽采 可以抽采 较难抽采
钻孔流量 衰减系数a(d-1)
＜0.003 0.003~0.05
＞0.05
煤层透气性系 数 (m2/MPa2·d)
＞10 10~0.1 ＜0.1
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矿井瓦斯抽放方法
二、开采层瓦斯抽放方法
2.方法 • 按照抽放与采掘的时间关系，本煤层抽放
可分为“预抽”和“边抽”两种方法。
• 按我国20亿t/年的能源消耗标准，相当于我 国使用20年的能源量。
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矿井瓦斯抽放方法
一、概论
• 3.环境保护
瓦斯还是一种温室气体，温室效应是二氧化碳的 21倍；
对臭氧层的破坏能力是二氧化碳的7倍； 按生产吨煤平均排放10m3瓦斯量计算，我国每年
排入大气的瓦斯量约为300亿m3，其产生的温室 效应相当于排放4.5亿吨CO2； 同等时放排 射放 性到 物大 质气，中不的仅瓦污斯染还大含气有，而H2且S、影C响O人、体NO健 康。 在过去地200～300年中，大气中甲烷浓度已增加 了1倍。
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二、开采层瓦斯抽放方法
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矿井瓦斯抽放方法
二、开采层瓦斯抽放方法
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•穿层网格布孔示意图
矿井瓦斯抽放方法
二、开采层瓦斯抽放方法
✓ 芙蓉矿务局白皎煤矿
– 预抽期12个月 – 预抽率25%以上 – 瓦斯压力由2.48MPa降至
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一、概论
二、瓦斯抽采的必要性 1. 安全生产的需要
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一、概论
实例1
美国黑勇士盆地橡树沟煤矿
煤层瓦斯含量 14.2m3/t
抽取4年后
6.7m3/t
抽取11年后 3.8m3/t
煤层瓦斯含量降低了73%
高瓦斯矿井→低瓦斯矿井，构建了本质安全型矿 井
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2020/11/29
矿井瓦斯抽放方法
主要内容
一、瓦斯抽采概论 二、开采层瓦斯抽放方法 三、临近层瓦斯抽放方法 四、采空区瓦斯抽放方法
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一、概论
一、瓦斯抽放的概念、目的和意义
• 1.概念 为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的 威胁,利用机械设备和专用管道造成的负压, 将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来,输送 到地面或其他安全地点的做法，叫做瓦斯 抽放。
– 原苏联解体后，煤产量大幅下降，瓦斯抽采量急剧减 少，95年为12.6亿m3 。德、日、捷、法等国煤炭工业 萎缩，抽采量也呈下降趋势。
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一、概论
国外
➢ 地面抽取——美国
时间(年)
年抽取量(亿m3)
1990
1991
34.3
1992
45.7
1994
35.0
1996
92.8
接近 1m3 天然气
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + Q
1m3CH4
37022.2kJ 相当于1~1.5Kg烟煤
➢ 按热效率计算
1m3煤层气 相当于 4㎏ 标准煤
➢ 瓦斯是比天然气、燃油、特别是比煤洁净得多的一种优
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质能源
