瓦斯抽采技术管理要求瓦斯抽采技术管理要求一、抽采泵站第一条井上、下瓦斯抽采系统应有专项设计,设计符合《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008)等要求。
抽采系统设计按集团公司规定程序审批。
地面瓦斯抽采泵抽采能力不小于200m3/min;井下瓦斯抽采泵抽采能力不小于90m3/min。
抽采泵采用软化水为介质,并有停水断电保护装置。
井下瓦斯抽采泵安装在抽采地点附近新鲜风流的硐室中,并有独立的通风系统,泵站硐室应有两个供人员撤离的安全出口,出口设置向外开启的防火、防爆门。
抽采泵硐室及其防火铁门外5m范围内巷道是不燃性材料支护,引入引出的电缆有穿墙管,并用黄泥封堵。
第二条泵房设备冷却水宜采用闭路循环。
水池容量、给水管路、水量及水质(软化水处理装置)满足瓦斯抽采泵安全连续运行的需要。
软化水药剂至少每六个月添加更换一次。
第三条矿井瓦斯抽采泵站设置自动监控系统,实时监控抽采瓦斯浓度、负压、流量、泵站设备运行状态参数、环境瓦斯浓度、循环供水、供电、设备开停状态等,同时对泵站设备运行异常、环境瓦斯浓度超限和供水系统故障报警,并进行断电控制。
抽采瓦斯监控系统并入矿井安全监测监控系统。
第四条抽采泵站有专人值班,负责每小时巡检一遍设备运行状况和抽采参数,并做好记录。
当泵站抽采负压超过73kPa或低于20kPa 时,立即向矿调度室报告,进行处理。
停泵有汇报、有记录,严禁私自停泵。
第五条抽采泵站配专用电话、消防器材、抽采泵操作规程、岗位责任制、泵站平面与管网(包括阀门、安全装备、检测仪表等)布置图、高低浓光学瓦斯测定器、水银柱计、水柱计、人工观测记录等。
消防器材配置要求:灭火器不少于两台、砂箱不小于0.2m3、消防水桶不少于2个、消防铁锹不少于2把、软管不小于20m等。
第六条井下瓦斯抽泵站抽出的瓦斯可引排至地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷,保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。
建有地面永久抽采系统的矿井,井下泵站抽出的瓦斯可送至永久抽采系统的管路,但应编制专项设计和措施,确保整个联网抽采系统稳定运行。
二、抽采管路其附属装置第七条地面抽采系统主管路直径不得小于400mm,干、支管直径不得小于300mm。
井下瓦斯抽采系统主管路直径不得小于300mm,干、支管不得小于200mm。
瓦斯抽采管路系统按设计要求选材安装,管路安装制定安全技术措施。
第八条管路敷设要做到“平、直、牢”,离地离度不小于0.3m。
每节抽采管至少吊挂(或固定)一次。
抽采管路(钢管)每半年至少进行一次防腐处理。
瓦斯抽采管有明显标志,以示区别。
瓦斯抽采干管的每一分支设置控制阀门,以便维修、掐接管路。
所有抽采管路不得与电缆等带电物体同侧敷设,不得与带电物体接触,巷道条件差的地段加强管路保护。
地面瓦斯抽采管路与避雷线间距不小于5m,并每隔20m至少接地一次。
第九条抽采管路每隔200~300m(最大不超过500m)设置放水清碴装置,钻场、管道低洼、拐弯、坡度突变处增设放水清碴装置。
至少每天对抽采管路巡查一次,清除管路积水、积碴,检查管路气密性等。
第十条回风隅角埋管抽采瓦斯,伸入隅角的管路应采取保护措施。
埋管段与外部抽采管之间采用绝缘管连接。
三、抽采方法第十一条坚持“多打钻孔、打好钻孔、增透卸压、系统严密、综合抽采”原则。
施工大直径长钻孔,增加钻孔施工工程量;采取多种技术提高煤层透气性,改较难抽采煤层为可抽采煤层;严密封孔,优化系统;多措并举,应抽尽抽。
第十二条穿层钻孔、顺层钻孔采取增透卸压措施。
增透卸压可选择水力冲孔、旋切钻进、水力压裂单项或多项综合措施,也可采用其它试验有效的措施。
(一)穿层钻孔增透卸压符合下列技术要求:1.增透卸压范围为煤层全厚。
2.根据煤层赋存条件、钻孔控制煤层条带范围,计算增透卸压泄煤量。
穿层钻孔水力冲孔泄煤量不少于控制范围内煤体的5‰。
3.水力冲孔和旋切钻头直径小于岩孔直径10mm以上。
4.水力冲孔和旋切钻进有喷孔危险时,底(顶)板岩巷停止施工、撤出人员、切断电源。
5.冲孔水源水压不小于5MPa。
6.设计水煤沉淀分离和水煤清挖运输系统。
(二)顺层钻孔增透卸压,制定专项安全技术措施,确保施工地点及附近区域人员安全。
第十三条顶(底)板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯符合下列技术要求:(一)顶(底)板岩石抽采巷距二1煤层法距不小于10m,与控制煤巷平距一般不得大于20m,断面不小于10m2,具有独立通风系统和完善生产系统。
(二)设计施工底(顶)板岩巷,同时设计施工安全防护系统。
底(顶)板岩巷单独设立或混合设立避难硐室或避难舱。
(三)底抽采巷与被预抽的煤巷掘进工作面同时掘进的,岩巷超前距离不得小于100m。
(四)钻场规格满足钻机作业的要求,断面不小于10m2,长度4~4.5m;相邻两个钻场间距根据实际情况确定,但不得超过40m。
(五)钻孔直径:≥113mm。
(六)钻孔深度:穿透煤层进入煤层顶(底)板不小于0.5m。
(七)钻孔间距及抽采时间:按实测抽采半径确定钻孔间距,抽采时间不小于设计抽采半径对应的预抽期;无实测资料,钻孔终孔间距不大于10m,预抽时间不少于3个月。
(八)钻孔控制范围:(1)底板岩石抽采巷不在其控制范围垂直下方设计钻孔倾向与煤层倾向一致时,倾斜、急倾斜煤层,钻孔至少控制至煤层巷道上帮轮廓线外20m层面法线与底板交界处,下帮轮廓线外10m层面法线与顶板交界处;近水平、缓倾斜煤层钻孔应至少控制至煤层巷道上帮轮廓线外15m层面法线与底板交界处,下帮轮廓线外15m层面法线与顶板交界处。
(见图3)设计钻孔倾向与煤层倾向相反时,倾斜、急倾斜煤层至少控制至煤层巷道上帮轮廓线外20m层面法线与顶板交界处,下帮轮廓线外10m层面法线与底板交界处;近水平、缓倾斜煤层钻孔至少控制至煤层巷道上帮轮廓线外15m层面法线与顶板交界处,下帮轮廓线外15m层面法线与底板交界处。
(见图1和图2)[换行](2)底板岩石抽采巷处于其控制范围垂直下方倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少控制20m,下帮至少控制10m;近水平、缓倾斜煤层煤层巷道控制两侧轮廓线外至少15m (钻孔见煤点沿层面距离)(见图4)。
(3)预抽区段煤层瓦斯倾斜、急倾斜煤层,上部至少控制至回采区域上帮轮廓线外20m,下部至少控制至回采区域下帮轮廓线外10m;近水平、缓倾斜煤层,至少控制回采区域轮廓线外15m(钻孔见煤点沿层面距离)。
预抽范围附近存在采空区时,根据具体条件确定预抽钻孔控制范围。
第十四条石门揭煤采用预抽煤层瓦斯区域措施符合下列技术要求:(一)钻孔直径89~120mm。
(二)钻孔间距及抽采时间:按实际测定的瓦斯抽采半径均匀布置钻孔,抽采时间不小于设计抽采半径对应的抽采期;无实测资料时,钻孔终孔间距不得大于3m,预抽时间不小于30天。
(三)钻孔控制范围:揭煤工作面距煤层最小法距7m前采取区域防突措施,钻孔最小控制范围:巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应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,应保持煤孔最小超前距15m。
(四)为了缩短石门揭煤时间,可采取水力冲孔、水力压裂等卸压增透措施和煤体固化措施。
第十五条顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施符合下列技术要求:(一)煤巷断面不小于12m2。
(二)钻孔直径89~120mm。
(三)钻孔控制范围:控制条带长度不小于60m,倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少控制20m,下帮至少控制10m,近水平、缓倾斜煤层控制巷道两侧轮廓线外至少各15m。
(四)钻孔间距及抽采时间:按实际测定的瓦斯抽采半径均匀布孔(钻孔在控制边界面上交点间距不大于2倍抽采半径,沿煤层面布置的钻孔,距煤层面间距不大于抽采半径),抽采时间不小于设计抽采半径对应的抽采期。
无实测资料时,钻孔在煤层中的终孔间距不大于3m,预抽时间不小于15天。
第十六条邻近巷道顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯设计、施工符合下列技术要求:(一)钻孔直径89~120mm。
(二)钻孔控制范围:1.被掩护巷道侧向掩护倾斜上方煤巷条带时,倾斜、急倾斜煤层钻孔穿过被掩护巷道上帮轮廓线至少20m;掩护倾斜下方煤巷条带时,钻孔穿过被掩护巷道下帮轮廓线至少10m。
近水平、缓倾斜煤层钻孔穿过被掩护巷道轮廓线至少15m(均为沿煤层层面距离)。
2.被掩护巷道走向顺层钻孔控制有效范围至少超前被掩护巷道20m,并且一次施工顺层钻孔控制条带长度不少于60m。
3.钻孔均匀控制煤巷条带煤层全厚。
(三)钻孔间距及抽采时间:按实际测定的瓦斯抽采半径均匀布置钻孔,抽采时间不小于设计抽采半径对应的抽采期;无实测资料时,钻孔终孔间距不得大于3m,预抽时间不小于15天。
第十七条顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯设计、施工符合下列技术要求:(一)钻孔直径:89~120mm。
(二)钻孔布置及参数:根据矿井实测资料确定(抽采半径),抽采时间不低于设计抽采半径对应的抽采期。
无实测资料的矿井参照表1选择。
在断层等地质构造带附近和煤层赋存变厚区域增补钻孔或延长抽采期。
突出危险区煤层顺层钻孔工程量不低于0.1m/t。
表1煤层顺层钻孔布置表1.平行工作面布孔在采煤工作面上、下副巷分别施工下行、上行钻孔,搭接长度不小于10m。
仅在工作面下副巷或上副巷施工单向钻孔时,钻孔长度≥工作面倾斜长减10m。
2.交叉布孔平行工作面钻孔与斜向工作面钻孔立体交叉布置,两类钻孔在交叉处上下距离为5~8倍钻孔直径,两类钻孔夹角一般为15~20度。
在采煤工作面上、下副巷分别施工钻孔,钻孔搭接长度不小于10m。
第十八条回采工作面浅孔抽采符合下列技术要求:(一)钻孔直径:42~89mm。
(二)钻孔布置及参数:根据实测有效抽采半径确定钻孔间距,孔深不小于10m,均匀控制回采面前方不少于10m煤层全厚。
采用快速封孔器或合格树脂材料封孔(或其他经试验有效的封孔方法)。
第十九条高抽巷设计、施工符合下列技术要求:(一)煤厚超过8m的高瓦斯回采工作面应施工高抽巷进行瓦斯抽采。
(二)高抽巷沿煤层顶板布置或直接布置在顶板中,平行于采面回风巷,内错10~20m。
(三)高抽巷密闭后,不得留有盲巷,密闭前方巷道要形成全风压通风,以防瓦斯聚积。
在沿煤层顶板巷道内设双层密闭,间距不小于0.5m,中间用黄土填实,对密闭及密闭前5m范围内全巷道喷浆处理(或采用树脂材料封堵密闭墙及围岩)。
第二十条高位走向钻孔设计、施工符合下列技术要求:(一)钻孔直径:不小于113mm。
(二)钻孔布置:在二1煤顶板稳定岩层中布置高位钻场,钻场内布置5-9个钻孔,相邻两钻场钻孔搭接不少于20m。
终孔层位及倾向控制范围根据矿井实测资料确定。
一般终孔距二1煤顶板10~20m,倾向控制范围为工作面回风安全出口上风侧3~25m。