抽放方法

抽放方法（精选12篇）

抽放方法 篇1

0 引言

我国相当大比例煤田富含瓦斯, 其中南方煤矿大部分为高瓦斯或者瓦斯突出煤矿, 而北方的新疆、内蒙古、黑龙江、辽宁、山西等省份也分布着一些高瓦斯或瓦斯突出煤矿。根据初步统计, 截至2010年底, 我国共有2197所高瓦斯煤矿, 占全国煤矿总数的17%。与此同时, 我国煤矿瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故仍然经常发生, 严重危害煤矿工人的生命安全。可见, 瓦斯治理是我国目前煤炭生产过程中的一项十分重要的工作。

1 国内煤矿瓦斯治理现状

煤矿治理瓦斯一般是对煤层进行瓦斯抽放。目前我国煤矿的瓦斯抽放率一般不高, 瓦斯平均抽放率仅有23%, 而美国、澳大利亚等西方国家的瓦斯抽放率已经达到了50%以上。经过分析我国矿井瓦斯抽放的实际情况, 造成瓦斯抽放率较低的原因主要有:1.我国部分地方小煤矿不重视瓦斯治理, 井下瓦斯抽放系统存在很多问题;极少数煤矿甚至未建立瓦斯抽放系统。2.我国部分煤矿的煤层透气性差, 给瓦斯抽放造成很多困难。3.瓦斯抽放方法简单, 有些煤矿一直沿用老的瓦斯治理方法, 从未改革, 旧的瓦斯抽放方法已经不适应治理高瓦斯矿井的瓦斯超限问题[1]。4.瓦斯抽放参数不达标, 钻孔工程量不足且钻孔布置不合理。5.瓦斯抽放配套设备落后, 性能达不到设计要求。6.瓦斯抽放巷道布置不合理, 抽放巷道的开掘既增加了掘进工程量, 又未起到应有的作用。7.钻孔封孔质量较低。

2 提高瓦斯抽放率的主要途径

目前来说, 提高矿井瓦斯抽放率有很多途径, 现根据矿井实际经验介绍几种切实可行的途径。

2.1选择符合矿井实际情况的瓦斯抽放方法

瓦斯抽放方式主要包括本煤层抽放、邻近煤层抽放、采空区抽放。对于多煤层高瓦斯矿井来说, 单一进行本煤层瓦斯抽放已不能解决工作面瓦斯含量较高的问题。目前来说, 只有积极地对本煤层、临近煤层、采空区进行瓦斯抽放才能彻底地解决瓦斯突出问题[2]。以下为回采工作面和巷道掘进时常用的瓦斯抽放方法。

2.1.1本煤层抽放瓦斯

对于煤层透气性较好的煤矿可以进行普通的瓦斯抽放。在工作面回风顺槽和运输顺槽掘进过程中, 沿煤层倾向布置平行的钻孔, 同侧钻孔间距一般为3～5m, 两顺槽打的钻孔交替相错, 最后各管路连接进行抽放。对于煤层透气性较差的煤矿可以采用交叉钻孔法进行瓦斯抽放, 在煤层中布置两层钻孔, 一层为沿煤层倾向布置, 另一层与两顺槽各呈一定角度布置, 每一层相邻钻孔间隔6～10m, 一侧煤帮上下两层钻孔水平间隔交错。除了采用交叉钻孔法外, 矿井也可以采用水力压裂、高压水射流扩孔、水力挤出等专门增大煤层裂隙和孔隙的方法[3]。

2.1.2邻近煤层抽放瓦斯

对于富含瓦斯的多煤层性煤矿, 单单只对本煤层进行瓦斯抽放是远远不够的, 因为相邻煤层中的瓦斯或者相邻煤层采空区的瓦斯会向主采煤层工作面涌进, 这也是造成工作面瓦斯浓度较高的一个重要原因。对于多煤层煤田来说, 一般选取一个煤层作为解放层开采, 同时对解放层采空区、主采煤层以外的其他煤层进行抽放, 这就可以大大提高了瓦斯抽放率, 降低了工作面瓦斯涌出量。

2.1.3采空区抽放

工作面后部采空区瓦斯涌出是工作面瓦斯的另一个来源, 经过实地检测发现采空区瓦斯涌出量大的话, 矿井必须对采空区进行瓦斯抽放。工作面采空区瓦斯抽放一般采用钻孔抽放法和巷道抽放法。当出现邻近层卸压瓦斯大量向工作面采空区涌进, 并且经过对主采煤层邻近煤层进行瓦斯预抽放而效果不明显时就要采用向冒落带上方打钻孔进行采空区卸压瓦斯抽放。

当邻近层瓦斯涌出量很大且采用采空区瓦斯抽放法效果不好时, 矿井可以考虑采用巷道抽放方法。一般在邻近层瓦斯涌出密集区布置顶板走向巷道, 考虑到采空区碎石“O”型圈[4]的存在, 采空区瓦斯一般聚集在“O”型圈的上部边界, 顶板走向巷道投影到回风顺槽的距离一般为10～15m。由于抽放巷道断面远大于钻孔, 这就有利于减低瓦斯涌出阻力和促进瓦斯沿抽放巷道流出。具体情况详见图1所示。

2.1.4地面钻井抽放法

有条件的矿井可以采用地面钻井抽放方法, 此方法的优点是可以对煤层进行多个时期的瓦斯抽放。在初期根据煤层定位打完竖直钻孔并且布置完瓦斯抽放管路后, 钻孔首先可以进行一段时间的采前预抽, 时间一般为3个月左右;当煤层开始回采后, 钻孔又可以对采动卸压带瓦斯进行抽放;当工作面回采完毕后, 钻孔仍然可以用来对采空区进行瓦斯抽放。

2.1.5煤巷掘进瓦斯抽放

对于富含瓦斯煤层, 在顺槽掘进过程中就会遇到瓦斯涌出量大的问题, 严重制约煤巷的掘进。对于煤巷的瓦斯抽放方法分为煤巷边掘边抽法和煤巷瓦斯预抽法。煤巷边掘边抽法一般为在两侧煤帮分别交错布置钻场, 在钻场内布置2层钻孔, 每层钻孔一般为3～4个, 钻孔间距500mm, 下面一侧钻孔与巷道平行, 上面一侧钻孔与煤巷成3°左右角度, 两层钻孔上下间隔500mm, 钻孔长度为80m, 这样每个钻场可以保证前面80m长度的煤巷的掘进。对于瓦斯涌出量特别大的煤层, 可以在掘进头沿掘进方向布置超前钻孔进行瓦斯抽放。具体巷道布置图详见图2所示。

煤巷瓦斯预抽法指的是在与指定待掘巷道平行的抽放巷道内向待掘巷道的煤体打钻孔进行瓦斯预抽放。这种方法减少了巷道掘进过程中瓦斯抽放和掘进的相互影响。

2.2确定合理的抽放参数

瓦斯抽放参数包括钻孔直径、钻孔长度、钻孔角度和抽放负压[3]。直径大的钻孔的瓦斯涌出量显然高于直径小的钻孔的瓦斯涌出量, 而且不容易发生内部堵塞, 稳定时间长, 所以矿井在条件允许的情况下应尽量选择大直径的钻具进行大直径的钻孔的钻取。对于瓦斯抽放的煤层来说, 显然钻孔长度越长, 煤层在钻孔内的裸露面积越大, 瓦斯涌出量越大, 所以矿井尽量确保钻孔长度较长。钻孔分为上行孔、下行孔、水平孔。上行孔不易积水, 但瓦斯溶出量较小, 施工相对困难;下行孔易积水, 但瓦斯涌出量较大;水平孔就综合了前二者的优点, 矿井应根据煤层实际情况进行选择。抽放负压在一定范围内越大, 瓦斯抽放效果就越好, 但当抽放负压达到一定数值时, 瓦斯抽放效果就趋于平衡[1]。矿井应根据一线具体情况和积累的经验选择合适功率的瓦斯抽放泵。

2.3确定合理的抽放范围

抽放范围较小是矿井瓦斯抽出率低的另一个原因, 抽放范围一般包括钻场钻孔数量和长度、瓦斯抽放煤层、具体煤层的抽放面积等。为了提高瓦斯抽放率, 矿井必须保证钻孔数量和钻孔长度达标, 同时增加瓦斯抽放煤层及具体煤层的抽放面积。

2.4改进钻孔封孔工艺

根据实验证明, 抽放管路里的空气50%以上是由于封孔不严漏气造成的。因此必须对钻孔封孔工艺进行改进, 以下为封孔性较好的封孔方法, 以聚氨酯为主体, 配合水泥和木塞, 封孔长度至少为8m以上, 封孔效果良好。需要注意的是, 一个钻孔铺设完管路后要立即进行封孔。具体封孔方法详见图3所示。

3 小结

瓦斯抽放是一个复杂的系统, 包含很多环节, 矿井只有使瓦斯抽放每个环节都达到完善的水平后才会确保瓦斯抽放达到较高的效率, 有效地解决工作面瓦斯超标的问题。结合矿井的实际经验来说, 采用综合抽放瓦斯方法进行煤层瓦斯抽放可以有效地控制工作面瓦斯涌出量, 保证煤层回采工作地安全正常进行。此外, 井下抽出的瓦斯可以综合利用, 浓度较高的瓦斯尾气可以并入工业广场居民区燃气管路, 供居民日常生活使用。

参考文献

[1]申晋伟.影响瓦斯抽放的因素及如何提高矿井瓦斯抽放率[J].中小企业管理与科技, 2009 (9) .

[2]于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2005.

[3]董贺军.瓦斯抽采中水力压裂增透技术的应用[J].内蒙古煤炭经济, 2012 (8) .

[4]朱怀文, 等.实施综合抽放提高瓦斯抽放率[J].矿业安全与环保, 2000 (6) .

抽放方法 篇2

7.1 抽采钻孔管理

7.1.1 钻孔施工必须严格按照设计参数，其误差不得＞±1°，否则该钻孔作废不予计量。

7.1.2 钻孔施工如遇地质条件变化等情况需要调整参数的，经防突部同意后方可调整，严禁私自改变设计参数。

7.1.3 钻孔必须实行挂牌管理，注明钻孔编号、孔深、成孔时间等。并及时封孔连管抽采。

7.1.4 钻孔必须通过三通直接连到抽采管路上，每根分支最多有10钻孔并联抽采，要求吊挂平直且固定牢固，集气箱编号管理。

7.1.5 封孔要采用囊袋式注浆封孔或者分段带压注浆封孔方法。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。

7.1.6 抽采单孔必须安设测定负压和浓度的孔口（测气嘴）。

7.1.7 满足下列条件之一时，经防突部批准，钻孔方可甩掉；①钻孔抽采时间达到一年以上；②平行布孔时，钻孔孔口在采面前方5至10米之内；③斜交布孔时，钻孔口在采面前方10至15米之内。7.1.8 钻孔联网抽采后，抽探队每周测定一次瓦斯浓度、抽采负压，做好记录并将测定数据填入观测管理牌。

7.1.9 钻孔施工开始、结束及退钻时间必须汇报防突部值班室，以方便记录和录像。7.1.10 钻孔施工结束，施工单位必须将深孔施工验收单交防突部分管人员处。7.2 抽采系统管理

7.2.1 抽探队每月一次对抽采系统进行全面检查，查出的问题必须整改并作好记录。

7.2.2 抽探队必须严格按质量标准化要求，对矿井主、支管抽采参数进行检测并按时上报。7.2.3 根据采掘生产、瓦斯涌出量等情况，及时合理调整抽采管路。

7.2.4 严禁随意停抽和调整抽采负压，发现该抽未抽、故意损毁抽采管路的，对责任者按公司严重“三违”处理。

7.2.5 对抽采管路调整后，抽探队必须当天将测定参数报防突部。

7.2.6 抽采管路出现漏气、损坏、无负压、积水等情况，抽探队必须立即安排人员进行处理。

7.2.7 抽探队巡护工必须每班及时对集气箱检修放水，杜绝抽采管路水堵。7.3 抽采管路管理

7.3.1 采掘工作面瓦斯抽采管路的延长和拆除，由防突部长批准；水平或采区抽采管路的延长和拆除，由总工程师批准。

7.3.2 回采工作面安装的Ф300mm和Ф200mm抽放管路随回采拆除并升井交库，由采煤队负责回收（原则上回收率达到100%）；本煤层钻孔抽放Ф50mm管路（含孔口牌）由抽探队回收待用。7.3.3 掘进巷道需延伸抽放管路的，原则上必须使用旧管路，严禁直接使用新管材。

7.3.4 管路低洼积水处必须设置控制阀门和放水器，保证在不停泵的条件下实现放水。7.3.5 抽采管路必须外涂编号标志。

7.3.6 抽采管路严禁同带电体和风筒接触，必须分侧吊挂。

7.3.7 抽采支管管路必须设置阀门和计量装置，各采面的抽采管路有单独的计量装置。

7.3.8 各个支管与主管连接处必须安设排矸排水器和自动放水器，并保证正常使用。7.4 泵站管理

7.4.1 固定抽采泵站管理

7.4.1.1 抽采司机必须经过培训，考试合格后持证上岗。

7.4.1.2 抽采泵站设备运行状态必须保证良好，严格按规定时间进行检查和维修。备用设备和机械设备必须全部处于完好状态，确保随时投入使用。7.4.1.3 抽探队必须对抽采泵站内各种电气设备、抽采系统、供水系统检查每月不少于一次，并有记录可查。

7.4.1.4 泵站司机每小时测定一次抽放参数，观察各种电气设备运行参数（电压、电流和温度）和机电设备运行参数（轴温、水温），发现异常情况及时向矿调度室汇报，调度室根据情况向有关领导和部门请示安排及时采取措施进行处理。

7.4.1.5 抽采泵司机必须认真观察真空泵供水系统情况，要求真空泵供水处于最佳状态。7.4.1.6 随时保证抽放泵站的整洁卫生。7.4.2 移动抽采泵站管理

7.4.2.1 管理移动抽采泵的司机必须经过移动抽采泵操作规程、运行技安措施的培训、学习及实践操作，经考试合格后，方可从事移动抽采泵管理。

7.4.2.2 移动抽采泵属瓦斯抽放专用设备，由泵站司机负责停、开，如因停电、故障等原因抽采泵临时停止运转，要立即通知生产调度中心和防突部以及有关领导。

7.4.2.3 抽采泵司机每小时测定一次抽放参数、观察各种电气设备运行参数（电压、电流和温度）和机电设备运行参数（轴温、水温），发现异常情况及时向矿调度室汇报，调度室根据情况向有关领导和部门请示安排及时采取措施进行处理。

7.4.2.4 如果停泵，要立即打开闸门，使主管内的瓦斯自然释放，排出瓦斯不得造成巷道风流瓦斯积聚超限，否则必须立即采取措施进行处理。移动抽采泵恢复运转后必须立即将进气端三通闸门关上。7.4.2.5 泵站司机负责填写泵站运行记录、参数检测记录等记录。

7.4.2.6 瓦斯抽采泵房内必须安设瓦斯监测探头，具有报警断电功能，泵房内瓦斯浓度不得超过0.5%； 7.5 瓦斯抽采日常管理

7.5.1 瓦斯抽采应填报以下几种报表和台帐： 7.5.1.1 抽采设备台账 7.5.1.2 抽采系统月检记录 7.5.1.3 瓦斯抽采泵站测定记录 7.5.1.4 瓦斯抽采日报表 7.5.1.5 瓦斯抽采月报表 7.5.2 瓦斯抽采观测检查

7.5.2.1 瓦斯抽采记录必须认真填写，要有文字资料备查。

7.5.2.2 抽探队要按时填报日报表，经防突部长审核后，报总工程师审阅。

7.5.2.3 抽探队每天设专人对抽采管路进行经常性检查，及时堵漏、放水、排除故障。

7.5.2.4 抽探队测量工每周观测记录一次抽采浓度、负压，并认真填写瓦斯抽采记录牌版。

煤矿瓦斯抽放钻孔施工校正设计 篇3

关键词：瓦斯抽放钻孔 施工 校正设计

在我孟津公司的煤与瓦斯突出矿井中，防突、消突就是矿井采煤前的中心生产工作。在瓦斯防突、消突工作中，主要依靠瓦斯抽放钻孔进行卸压抽放。钻孔是否施工到位直接关系到煤层的瓦斯消突效果。在施工瓦斯抽放钻孔过程中，除了钻孔偏角、倾角按设计要求施工外，钻孔的成孔情况也直关系到瓦斯消突的效果。结合井下施工现状及施工过程中存在的问题，针对钻孔校正这一块进行了设计，以减少不必要的误差，达到钻孔施工到位的目的，具体如下：

一、当前施工存在问题

在井下施工过程中，因施工现场条件和打钻操作等原因造成了钻孔偏移、存在消突空白带、施工不到位或者报废孔等情况（特别是在深孔和存在极硬岩石钻孔），这些钻孔往往起不到应有的作用，浪费了财力、物力，还延误了工期。例如，在11011胶带顺槽底板巷37#—41#钻场，因岩柱变薄等原因造成控制距离达不到防突要求；在东轨大巷施工钻孔过程中，因打钻、设计等原因，个别钻孔施工未见煤等。这些问题的出现造成钻孔施工不到位，直接影响到打钻消突效果。

二、造成这些问题的原因

造成抽放瓦斯钻孔打不到位，原因有很多种，具体客观因素、主观因素如表1：

三、如何解决这些问题

针对这些问题，除了加强责任心外，必须多施工探孔来解决问题。我解决这问题的思路是利用本身瓦斯抽放钻孔当做探孔，多做钻孔间的对比，减少误差，具体如下：

例如，在11011胶带顺槽底板巷施工工作面大面积预抽钻孔（该处钻孔最远控制50m以外的距离，比较能说明问题）的過程中，只选择一个钻孔进行层位的探测，用其层位指导接下来钻孔的施工，这样往往造成因煤层走向的变化、人为操作的原因及重力等因素引起的误差都未考虑在内，使接下来的钻孔施工起来误差越来越大。

为了解决这个问题，我们可以在设计上做文章，把设计精细化，利用每个瓦斯抽放钻孔做探孔，把每个钻孔的层位当做下面一个钻孔的探孔，校正一下参数，以减少下个钻孔的误差。在主观因素中的重力因素及客观因素中的人为习惯操作的因素全部当做岩柱的“正常变化”来进行参数的选取，使不可避免的因素正常化处理。

四、存在问题

这种参数校正表的出现，要以表格形式，相对比较复杂，所以存在问题如下：

1、个别职工文化程度低，不能很好掌握该表格的使用。需要加强职工的现场培训。

2、必须由专业技术人员多做相关技术指导工作。

五、经济效益

该设计主要适用于“倾角小、钻孔深、存在硬度系数不均岩石”的穿层钻孔施工当中，该方法还能有效避免因自然重力及人为操作给进压力过大而产生的误差。通过该设计的使用，可以有效减少钻孔误差，使钻孔能达到设计要求，保证了消突效果。该设计的应用即可以保障工程施工质量，又可以降低因为施工误差造成而升高的工程造价。

瓦斯抽放钻孔封孔方法技术革新 篇4

针对松软突出煤层顺层钻孔预抽瓦斯中存在的由于封孔质量问题而引起的瓦斯抽放浓度偏低等问题, 在提高封孔质量方面采用新装备、新工艺和新方法, 通过选择合适钻孔封孔技术、工艺, 提高了抽放钻孔封孔质量, 提高了单孔抽放量;通过改进顺层抽放孔封孔工艺, 提高了封孔质量和瓦斯抽放浓度。通过解决钻孔施工和封孔质量问题, 提高了单孔瓦斯抽放浓度。

2 创新的思路

采用封孔段封孔的方法 (在编织袋内倒入聚氨酯缠绕封孔管) , 并在孔内预留注料管和排气管, 然后用注浆泵向孔内注入聚氨酯封孔剂, 使单孔抽放浓度和流量数倍提高。

3 实施的方法

3.1 钻场及钻孔布置

(1) 试验地点:23082下顺槽9号钻场下帮。 (2) 钻场情况:钻场为2.4×2.4m工字钢支护, 高2.1m, 长4.5m。 (3) 钻孔布置: (1) 在钻场下帮共布置6个试验钻孔, 钻孔倾角-14° (顺煤层倾向布置) , 孔口间距为0.5m, 终孔间距为4m。 (2) 1、3、4、6号钻孔采用新封孔工艺封孔, 2、5号钻孔仍采用封孔段封孔的方法 (在编织袋内倒入聚氨酯缠绕封孔管) 进行封孔, 以利于比较。

3.2 封孔方法

(1) 封孔设备:镇江煤安设备有限公司2ZBO-1012型注浆泵一台。 (2) 封孔材料: (1) PVC封孔管 (2寸) 36根 (每根2m) 。 (2) 直径:12mm注浆管40m。 (3) 聚氨酯封孔剂:80kg。 (4) 黄泥20kg。

3.3 封孔工艺

(1) 封孔段封堵及给料管 (排气) 管穿入方法。

设计封孔深度10m, 每个钻孔在施工完毕后, 封孔采用PVC封孔管 (6根/12m) , 在第二根 (3m处) 封孔管上用棉纱配聚氨酯封孔剂封1m长封孔段, 同时用胶带缠绕1根直径12mm的注浆管与封孔管同时穿入钻孔内, 在封孔管穿入钻孔剩余距离1m时, 用棉纱配聚氨酯封孔剂封1m长封孔段, 同时用胶带缠绕1根直径12mm的注浆排气管与封孔管同时穿入钻孔内。

(2) 注入聚氨酯封孔剂。

上述工作完毕后, 开始向孔内注聚氨酯, 注聚氨酯期间注浆泵风压控制在 (2～3) MPa之间, 剂量:每个钻孔10kg (A、B料各5kg) 。然后用黄泥封堵孔口, 二次固孔。

4 效果评价

4.1 瓦斯浓度及流量提高

封孔完毕后, 采用郑州光力综合参数测定仪测定1～6号钻孔综合参数 (见表1) 。

(1) 根据上表可以看出采用新封孔方法的1、3、4、6号孔瓦平均斯浓度均达到99.9%, 平均瓦斯纯流量0.106m3/min。 (2) 而采用传统封孔方法的2、5号孔平均瓦斯浓度均低于1、3、4、6号孔, 平均瓦斯浓度和瓦斯纯流量分别是23.25%和0.041m3/min。 (3) 综上所述, 1、3、4、6号孔平均瓦斯浓度和抽放纯流量分别是2、5号孔的4.3倍数和2.6倍。

4.2 封孔材料消耗对比

根据实际封孔情况, 材料消耗 (见表2) 。

根据上表可知, 采用新封孔方法封孔的1、3、4、6号钻孔封孔在材料消耗上比传统封孔方法封孔的2、5号孔材料消耗量多。其中聚氨酯单价40元/千克, 单孔平均消耗量为10∶1.5;编织袋0.5元/个, 消耗量1∶1;封孔管10元/m, 消耗量1∶1;注浆管8元/m消耗量10∶0。

5 结论

5.1 提高了抽放瓦斯浓度

实践证明, 采用新封孔方法封孔, 不仅封孔质量明显提高, 而且还提高了一次封孔成功率, 提高了抽放浓度及封孔效果。

5.2 单孔抽放量得到大幅度提高

抽放瓦斯泵司机操作规程 篇5

一、适用范围

第1条　本规定适用于顶拉公司抽放瓦斯泵司机。

第2条　抽放瓦斯泵司机应完成下列工作：

1、负责抽放瓦斯泵的停、开和日常维护管理。

2、运行参数的调整、记录工作。

二、上岗条件

第3条　抽放瓦斯泵司机必须经过培训，取得安全技术工种操作资格证后，持证上岗。

第4条　抽放瓦斯泵司机需要掌握以下知识：

1、掌握瓦斯泵的结构、性能。

2、会进行一般的维护保养及故障处理。

3、掌握抽放瓦斯系统中设备的操作等有关规定。

4、熟悉抽放瓦斯系统的工作原理。

5、熟悉入井人员的有关安全规定。

6、了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的知识。

7、熟悉《煤矿安全规程》对抽排瓦斯的有关规定。

三、安全规定

第5条　地面泵房的建筑要符合《煤矿安全规程》第146条规定要求。

第6条　地面泵房必须符合防火、防雷电、防管路回火爆炸的安全装备，必须配齐通讯设备和必要的检测仪表。

第7条　采用地面泵房抽放瓦斯的，其管路应尽可能敷设在回风巷和风井中，管路离巷道底部保持一定高度并相对稳固，尽量减少弯头和直角弯。必须安装管路防回火、防回气、防爆炸的安全装备。

第8条　临时瓦斯抽放泵站的安设、使用，必须符合《煤矿安全规程》第147条规定要求。

第9条　临时瓦斯抽放泵站的安设，应选择在巷道规整、支护良好（不得有可燃性支护材料）处，还要充分考虑行人等安全间距。

第10条　泵房值班人员必须坚守岗位，不得擅离职守。

第11条　操作电器设备时，必须穿戴绝缘鞋和绝缘手套。

第12条　对于反映抽放泵运行状态的各种参数（瓦斯浓度、设备温度、压力、孔板流量计静压差、流量等）及附属设备的运转状态、机房内的瓦斯浓度，在正常情况下应按各局规定的间隔时间进行观测、记录和汇报，特殊情况下必须随时观测、记录和汇报。

第13条　要经常检查维护抽放系统各种计量装置、阀门和安全装置等，保证灵活可靠。

四、操作准备

第14条　检查泵站进出气阀门、循环阀门、配风阀门、放空阀门和利用阀门，保证其处于正常工作状态。

第15条　检查抽放泵地脚螺栓，各部连接螺栓以及防护罩，要求不得松动。

第16条　检查并保持油路、水路处于良好工作状态。

第17条　各部位温度计应齐全，温度计指示值符合规定要求。

第18条　泵站的测压、测瓦斯浓度装置及电流、电压、功率表均应正常工作，无异常。

第19条　检查泵站进、出气侧的安全装置，要求保证完好；采用水封式防爆器的，要保证水位达到规定要求。

第20条　用手转动泵轮1～2周，要求泵内应无障碍物。

第21条　检查配电设备，应完好。

五、操作顺序

第22条　本工种操作应遵照下列顺序进行：

交接班检查开机停机

六、正常操作

第23条　接到启动命令后，抽放瓦斯泵司机应1人监护、1人准备操作。

第24条　启动带有润滑系统和冷却系统的抽放泵时，应首先启动润滑系统和冷却系统，并适当调整流量。

第25条　启动带有供水系统的抽放泵时，应先启动供水系统，并开、关有关阀门。

第26条　回转式抽放泵的启动顺序如下：

1、开启泵的进、出气阀门和循环阀门、配风阀门、放空阀门。

2、操作电气系统，使抽放泵空载运行5～15分钟。

3、抽放泵空载运行正常后，打开连通井下的总进气阀门，同时关闭配风阀门，并逐步关闭循环阀门，使抽放泵带负荷运行。

第27条　真空泵的启动顺序如下：

1、关闭进气阀门，打开出气阀门、放空阀门和循环阀门。

2、操作电气系统，使抽放泵投入运行。

3、缓缓开启进气阀门。

4、调节各阀门，使抽放泵正负压达到合理要求，向泵体、气水分离器等供给适量的水。

第28条　使用临时瓦斯抽放泵站，在开机以前必须首先检查瓦斯、一氧化碳检测状况，浓度符合规定要求时，方可按照操作说明书启动。

第29条　抽放泵启动后，应及时观测抽放正、负压及流量、瓦斯浓度、轴承温度、电气参数等，并监听抽放泵的运转声。

第30条　按规定按时记录各种检查数据。

第31条　抽放的瓦斯进行再利用时，当抽放泵抽放的与其浓度达到30%以上时，应向调度室汇报，并通知用户主管单位，准备向用户输送瓦斯；在接到输送瓦斯命令后，开启总供气阀门，同时关闭放空阀门。

第32条　若泵站内设有加压泵，在接到向用户输送瓦斯的命令后，应按本工种第26条或第27条有关抽放泵的启动顺序启动加压泵，并开、关有关阀门，向用户送气。

第33条　采用干式抽放泵的，当抽放瓦斯浓度低于25%时，应及时停机，并向调度室汇报。

第34条　多台抽放泵并联运行时，其启动和停止应按照本工种有关抽放泵的停止、启动顺序进行操作。

第35条　多台抽放泵并联运行时的操作顺序如下：

1、先启动1台抽放泵，待运转正常后，再启动另一台抽放泵。

2、抽放泵运转正常后，再进行带负荷操作。

第36条　停抽放泵和加压泵之前，必须通知用户和调度室。

第37条　停抽班泵前，必须首先停加压泵及其附属系统。利用加压泵排除民用管道内的瓦斯时，必须先将抽放泵泵体及井下总进气阀门间的管路内的瓦斯排除干净。

第38条　接到停止抽放泵运行的命令后，应1人监护、1人准备进行停机操作。

第39条　抽放泵的停机操作顺序是：

1、开启放空阀门、循环阀门，关闭总供气阀门和井下总进气阀门，同时开启配风阀门，使抽放泵运转3～5分钟，将泵体内和井下总进气阀门间的管路内的瓦斯排出。

2、操作电气系统，停止抽放泵运转。

3、停止供水、供油。

第40条　抽放泵停止运转后，要按规定将管路和设备中的水放完。

第41条　抽放瓦斯的矿井，在抽放工作未准备好前，不得将井下总进气阀门打开，以免管路内的瓦斯出现倒流。

七、特殊操作

第42条　如遇停电或其他紧急情况需停机时，必须首先迅速将总供气阀门关闭，然后将所有的放空阀门和配风阀门打开，并关闭井下总进气阀门。

第43条　抽放泵每次有计划的停机，必须提前通知用户或其主管单位；紧急情况下，停机后应及时通知用户或其主管部门。

第44条　抽放泵需要互换运行时，必须报告调度室同意后方可按计划进行。

第45条　互换抽放泵的操作顺序如下：

1、备用泵空载运转正常后，调小运转泵的流量，并相应调整抽气量。

2、开启备用泵和运转泵系统间的联系阀门，并关闭备用泵的配风阀门，使备用泵低负荷与运转泵并联运行。

3、当备用泵带负荷运转正常后，关闭其放空阀门。

4、停止原抽放泵运转，并开、关有关阀门，调整备用泵的流量。

第46条　无论是抽放泵还是加压泵的互换运行，均不允许间断瓦斯利用；否则必须提前通知用户或其主管单位。

第47条　抽放泵的互换运行应避开用气高峰时间。

第48条　2台并联运行的抽放泵需要与另外2台抽放泵互换运行时，必须停泵后进行。

八、收尾工作

第49条　对全部设备的外表进行1次擦洗。

抽放方法 篇6

关键词：底板抽放巷 离层 分析 预防

义煤集团孟津煤矿位于河南省孟津县横水镇境内，设计生产能力1.2Mt/a矿井地质条件复杂，煤层埋藏深，赋存瓦斯量大，具有煤与瓦斯突出危险性，为消除煤与瓦斯突出危险性，设计在两顺槽煤巷下各布置两条底板抽放巷，深部矿井由于压力大容易变形产生顶部离层，巷道顶板的离层一般不易被察觉，但其潜在危害大，顶板离层造成围岩垮落伤人，关系到职工的人生安全，以及生产活动的顺利进行，以下对发生顶板离层现象的原因进行分析及采取相应预防措施。

一、顶板离层产生原因分析

（一）围岩力学性质及巷道断面影响

围岩力学特性对巷道稳定性有重要影响，围岩强度越高，巷道的变形越小，巷道越稳定。在煤矿生产实践中经验表明，顶底板移近率随围岩强度的增加而降低。当强度低于30MPa时，顶底板移近率随强度的降低而急剧增加。当强度大于某一值50mpa时，顶底板移近率随强度的变化不明显。合理选择巷道断面对顶板的控制有很大影响，巷道断面越大越不利顶板的稳定性，不合理的断面容易在巷道两侧产生高应力集中和剪切力，稳定性差。

（二）由于水平应力作用而产生的顶板离层

（三）岩层本身赋存条件的影响

巷道顶板各分层的岩性、厚度、节理裂隙的发育程度对顶板的稳定性有很大影响，在巷道顶板岩性一定的情况下，分层厚度、层节理裂隙距离越大，发生离层的可能性越小。

特殊的地质构造如断层，褶皱、破碎带等，这些岩层都受过严重地压冲击或挤压而成，岩层构造裂隙也比较发育，巷道围岩的变形和破环强烈，如果受到采动影响岩层极易发生离层，在特殊的地质岩层中很容易导水，当水渗入岩石中（底抽巷主要岩性为易膨胀泥岩），岩石的体积发生膨胀，离层出现逐渐加剧，这种对岩层的破坏是永久的，再受到一定外力作用会发生更严重的离层。

二、预防顶板离层的方法

（一）加强对巷道顶板的维护，采用合理支护方式。

锚杆支护理论一般分为悬吊理论、松动圈理论、组合拱理论和组合梁理论，在顶板支护过程中，锚杆的型号、间距、排距、长度、安装质量等对巷道顶板的控制至关重要，在設计中要综合考虑支护成本和支护质量，最大程度的满足技术和经济方面的要求，提高锚杆的锚固力可以增加岩层锚固体的整体性，从而根本上改善岩体的承载性能，使巷道顶板由不稳定向稳定转化。高强度的应力支护可以改善顶板的应力状态，消除顶板的中部的拉应力区，同时减弱巷道两个顶角的剪切应力集中程度。

（二）做好对顶板的监测工作。

引进先进的巷道矿压观测机具，如顶板离层仪、锚索测力计等，以加强对巷道围岩变形观测，根据矿压观测机具的各项参数变化，及时调整加强支护，确定支护质量达到规定要求，平时做好监测记录，发现顶板下沉，应该及时处理。特殊顶板情况应该采取特殊的支护方式，如遇到断层，交叉巷道等，采用架棚或锚索梁的支护方式加固顶板，有效控制其下沉。

（三）合理选择巷道断面对顶板的控制有很大影响。

巷道断面越大越不利顶板的稳定性，巷道的形状中拱形断面稳定性最好，通过对我矿特有地质条件分析，选择拱形断面能使巷道围岩受力均匀，巷道围岩与锚杆、网等形成强化后的共同体，抵抗外载能力得到显著提升，有利于巷道顶板的维护。

三、结论

当考虑采矿活动时，发现离层形成之后，其离层大小受采矿活动的影响可划分为3个阶段：即掘进阶段、掘进之后回采之前和回采阶段。在掘进阶段，巷道顶板的软弱岩层。不同岩层的界面和掘进时产生的应力集中是导致离层的主要因素。

在掘进之后和回采之前，巷道顶板的离层主要是由于泥岩层和煤层受水影响及水平应力造成的。

在回采阶段，巷道周边应力急剧增加对巷道顶板软弱岩层及不稳定界面产生影响是导致顶板离层的主要原因。

通过有效合理的支护形式，选择合理的断面，加强对顶板的检测工作，在不同时期考虑顶板离层的主要影响因素，将离层因素降到最低，岩体所受应力能够均匀的分布，达到新的平衡状态，避免顶板离层的产生。通过对顶板离层因素的分析和预防措施的探讨，对预报和避免顶板事故的发生进而指导安全生产具有较大的意义。

（作者单位：义马煤业集团孟津煤矿有限公司）

参考文献：

[1]钱鸣高.岩层控制的关键层理论[M].中国矿业大学出版社 2000.10.

[2]张农主.锚杆支护应用中的几个技术问题[J].煤矿支护，1999.

[3]刘志磊.煤矿技术大百科[M].银声音像出版社 2004.03.

采空区瓦斯涌出特点与抽放方法 篇7

关键词：采空区,瓦斯,处理方法

龙煤集团、鹤岗局富力煤矿可采煤层10个,为单斜构造,倾角15~35度,煤厚2~14米,发火期6~18个月。现有地质储量8200万吨,可采储量5100万吨,年生产能力280万吨。

随着矿井开采不断延深,矿井深度已达6、7百米,矿井集约化程度加大,采面逐步减少,产量逐年增加。随之而来的瓦斯隐患和事故逐年增加,特别是采空区瓦斯涌出更为突出。抽放采空区瓦斯是解决这一问题的有效技术途径。通过实践表明,对采空区瓦斯涌出的特征和采空区瓦斯抽放技术的掌握是取得较好抽放结果的保证。

1 采空区瓦斯涌出特征与煤层的赋存、开采条件密切相关,采空区瓦斯主要是由采空区内丢煤和邻近煤层的两部分组成。对于单一煤层开采,采空区瓦斯主要来源于采空区内丢煤和少部分围岩涌出的瓦斯。一般情况下,由于煤层开采,破坏了煤、岩体的压力平衡状态,上下部负荷卸除,引起煤、岩体移动,并向采空区方向膨涨。从而导致包括错动而产生的各种方向裂隙与采空区沟通,形成了向采空区排放瓦斯通道。这样邻近层的瓦斯在其自身压力作用下,通过这些通道向采空区放散。

为查明瓦斯在采空区内究竟是怎样运动的、浓度分配分布等规律,中国矿院、龙煤集团、鹤矿公司等单位在抽放期间进行跟踪测试:结果表明,采空区瓦斯浓度分布和采空区瓦斯移动规律如下:

1.1 采空区瓦斯在工作面切眼1~12m范围内浓度变化较小,一般在3%~8%之间,在12m~20m范围内瓦斯浓度变化幅度较大,一般在10%~18%,在20~40m范围内瓦斯浓度升高较快,一般在20%~40%,在40~80m范围内瓦斯浓度变化较小,一般在40%~55%之间。

1.2 根椐在富力一采区1302的采空区、三采区3501的采空区释放跟踪显示气体(SF6-2)测试结果,采空区瓦斯流动可分为三个带(见图1)

涌出带(距切眼0~20m的范围内)、过渡带(距切眼20~50m范围内和滞留带(距切眼50m以外)。在涌出带中,采空区丢煤和卸压邻近层解吸的瓦斯向工作面和采空区排放,进入涌出带的瓦斯流动速度较快,多以层流形式存在,且这部分瓦斯几乎全部被工作面风流和采空区的漏风流携带到回风道内;随着工作面的推进,采空区进入过渡带,过渡带的瓦斯在工作面和采空区压差作用下,一部分进入工作面,另一部分暂时或滞留在采空区内,该区域瓦斯流动速度也明显下降,流动呈现出不均衡性,处于层、紊交错阶段;而进入滞流带时,释放采空区的瓦斯一般滞留在采空区的深部,流动速度较低。上述三个带不是固定不变的,随着工作面的推进向前移动,采空区瓦斯涌出三带,出现“浪涌”现象。

1.3 涌出带、过渡带和滞留带的范围,受煤层开采条件,特别是开采高度、顶板岩石和采空区瓦斯涌出源供给情况等因素的影响,同时,由于受工作面风流和采空区漏风的影响,各带中的瓦斯浓度也各不相同,滞留带最高,过度带次之,涌出带最低。

2 采空区瓦斯处理方法与分析

由于工作面开采方法和巷道布置的差异,导致抽放采空区瓦斯的方法较多,其中抽放效果较好的方法有以下几种:

2.1 引导排放法。

是利用抽放邻近层采空区的瓦斯引排现采空区瓦斯。在煤层无自然发火危险的工作面,如其上区有采空区存在时,应首先考虑强化抽放上区段采空区的内瓦斯。在上区段采空区内形成一个负压区,破坏新、老采空区内的压力平衡,使现采空区的瓦斯在上区段采空区抽放负压的作用下流入上区段采空区,达到间接抽放采空区瓦斯的目的。如图2所示

这种方法能够解决工作面和回风大巷的瓦斯超限问题。

2.2 顶板巷道抽放。

煤层群开采的综采或综放工作面,在采空区瓦斯涌出量较大时,可采用顶板走向或倾向巷道抽放采空区瓦斯。如图3所示:

该方法具有抽放时间长、瓦斯抽放效果较好等特点,但工程量大,需在顶板掘出一条或多条巷道。它适用于厚煤层或有上邻近开采的工作面,且瓦斯涌出量较大时。

2.3 利用消火道布置钻孔。

煤层群开采的综采或综放工作面,利用本阶段布置好的消火道布置钻孔,对上段采空区的瓦斯进行抽放。该方法是利用原有的巷道进行抽放工作,节省了开拓准备量。缺点是抽放工作不能与消防火工作同时进行。如图4。

2.4 高位钻孔抽放,如图5。

该方法能抽放出高浓度瓦斯,抽放量稳定;缺点是需掘一段上山巷道,钻孔布置在老顶内,打钻费用高。适用于邻近层、瓦斯涌出量中等以上的工作面。

2.5 尾巷抽放采空区瓦斯。

一些高产高效都采用双巷布置,其中一条尾巷可通过埋管、向采空区打抽放钻孔或密闭抽放采空区瓦斯。该方法可在最佳抽放位置对采空区瓦斯进行强化抽放,即在采空区内的负压区,使采场内形成通风负压与抽风负压相对平衡,实现采空区均压抽放,防止采空区瓦斯涌向工作面,抽放采空区瓦斯效果显著,但在常管理上有一定的难度。

3 抽放采空区的瓦斯发展趋势

随着生产规模的扩大和开采水平的延伸,采空区瓦斯涌出将日趋严重。在抽放瓦斯领域中,采空区抽放瓦斯将起主导地位。由于矿井的抽放能力和装备水平的提高,采空区瓦斯抽放将从分散型向单一型发展,要求抽放效率高、技术先进、管理简单。专用巷道的抽放方法将被淘汰;大直径(300~600mm)顶板水平钻孔将替代顶板高抽巷和目前短距离的高位钻孔及采空区后方埋管抽放。

参考文献

[1]煤矿安全规程,及执行说明。

[2]煤矿害灾防治[M].北京:中国矿业出版社.

抽放方法 篇8

1 工作面概况

14221综采工作面位于14采区下山西翼,上邻14201工作面(未圈定),下邻14241工作面(未圈定),西部为14、16采区边界保护煤柱,东部为14采区下山保护煤柱,地面无建筑物和水体。工作面走向长543～582 m,倾向长130 m,工作面标高-10.5～-31.5 m,地面标高+535.0～+550.0 m。煤层倾角6°～ 9°,可采面积72 008 m2。该工作面伪顶为炭质泥岩,厚0～3 m,不稳定;直接顶为泥岩,厚2.0 m,深灰色以石英及暗色矿物为主;基本顶为中砂岩,厚9.0 m。

该工作面地质构造简单,煤厚变化较大,煤厚0.3～14.2 m,顶底板起伏大。工作面中段存在厚煤区(8 m左右),120 m长,煤层松软,透气性差。工作面厚煤段消突后煤层残存瓦斯含量依然在5～6 m3/t,煤层自然发火期为6个月,煤尘具有爆炸危险性,爆炸指数为15.52%。测得14221工作面残余瓦斯含量0.84～6.78 m3/t。

2 高位抽放巷设计

14221综采工作面高位抽放巷在该面回风巷上帮开口,垂直回风巷施工水平巷道8 m,然后沿煤层走向以25°坡度施工斜巷45 m,施工到距煤层顶板13 m位置后再沿倾向向下方向施工水平巷道20 m,然后沿煤层走向施工高位抽放巷130 m,覆盖整段厚煤区。高抽巷开口段以矿用工字钢支护,进入岩石后采取锚网喷复合支护。高抽巷与回风巷水平净间距8 m,高抽巷底板与煤层顶板垂直距离13 m。

3 瓦斯综合抽放

14221综采工作面高位抽放巷施工到位后,在高抽巷正前施工高位钻场,在钻场内施工8个近水平岩石钻孔抽放,同时在高抽巷底板向该面煤层施工穿层钻孔,先进行高压水力压裂增透,后实施穿层钻孔抽放;随着工作面的向前回采推进,高位钻场布置的近水平岩石钻孔将逐渐报废,报废后将实施高位抽放巷抽放;高位抽放巷结束后,通过在高位抽放巷里预留的抽放管实施高位尾巷抽放。

(1)高位抽放巷正前施工钻场实施近水平岩石钻孔抽放。

高抽巷正前钻场长7 m,高3 m,宽5 m,矩形断面,锚网喷支护。钻场内布置2排共8个近水平岩石钻孔,排距0.5 m,钻孔间距0.8 m,孔深120 m,开孔直径113 mm,钻孔终孔间距5 m,钻孔终孔位置距煤层顶板15～18 m,钻孔终孔控制在上隅角往下25 m范围内。钻孔施工使用ZY-3200型液压钻机,采用聚氨酯配合水泥砂浆封孔,封孔深度8 m(图1)。

(2)高抽巷底板向该面煤层施工穿层钻孔,先进行高压水力压裂增透后,再实施穿层钻孔抽放。

在高位抽放巷内沿底板布置2排穿层钻孔,排距0.5 m,钻孔开口间距10 m,单排终孔间距10 m,钻孔终孔施工到煤层底板。使用SGZ-ⅢA型钻机施工,钻孔Ø94 mm,封孔采用机械水泥砂浆封孔,封孔深度8 m;封孔后利用BRW200/31.5型乳化液泵对煤层实施高压水力压裂增透,注水压力12.1～20.0 MPa,单孔注水量15～25 m3,单孔注水时间约1 h,所有穿层钻孔水力压裂结束后进行连管抽放。

(3)高位抽放巷采空区瓦斯抽放。

利用高位抽放巷正前近水平岩石钻孔抽放结束和穿层钻孔高压水力压裂,并实施连管抽放后,随着工作面回采向前推进,逐步开始利用高位抽放巷对采空区实施抽放。高抽巷抽放时,首先要在巷口处建2道严实的密闭墙,在墙体中预留2根Ø300 mm的抽放铁管,利用低负压、大流量的井下抽放系统实施抽放。

(4)通过在高位抽放巷里预留的抽放管实施高位尾巷对采空区深部瓦斯进行抽放。

高位尾巷抽放是在高位抽放巷抽放利用结束后,利用高位抽放巷外围巷道对采空区深部瓦斯进行抽放,是有效治理工作面采空区瓦斯、防止上隅角瓦斯超限的新途径。

4 抽放效果

高位抽放巷综合抽放技术综合应用效果对比分析见表1。

工作面综合抽放率为42%,其中穿层钻孔水力压裂增透抽放实施后,改变了厚煤层原始应力分布状态,煤的塑性变强,透气性增大,煤的水分增加,煤的瓦斯含量和瓦斯压力降低,回采时可以有效防止煤墙片帮、冒顶,对防突、防尘具有一定效果。高位抽放巷综合抽放技术的应用,有效治理了回采期间采空区瓦斯,保证生产过程中上隅角瓦斯浓度稳定在0.5%以下。

5 结语

(1)高位抽放巷施工工程量大,通过对其综合开发利用,最大限度地提高了工程利用率,延长了综合利用时间,降低了瓦斯综合治理工程成本,瓦斯综合治理效果明显。

(2)通过考察以往参数,合理布置高位抽放巷和高位钻孔层位,确保层位控制在采空区裂隙带范围内,实现了厚煤区抽放效果最大化。

(3)对于煤层松软、低透气性厚煤层,本煤层抽放效果一直不好,通过高抽巷底板穿层钻孔对厚煤层高压水力压裂后,煤层透气性增加,塑性增强,单孔抽放量、抽放浓度和抽放时间都有大幅度增加,抽放浓度和抽放量经过考察分别平均增加4.5倍和3.0倍,抽放衰减天数由7 d提高到20 d左右。

抽放方法 篇9

关键词：大直径钻孔抽放,钻孔设计,效果分析

一、设计背景

任楼煤矿工作面的瓦斯治理方法为预先抽采, 由于煤层气储量丰富, 煤层的透气性又普遍很低, 存在瓦斯抽放钻孔工程量大, 抽放时间长, 抽放效果差, 消突效果不理想现象, 回采时工作面回风流中瓦斯浓度过大, 瓦斯治理成本高。我矿根据自身实际情况, 利用保护层开采提高煤层的透气性, 进行多煤层瓦斯抽放, 提高工作面瓦斯抽放的效果。根据保护层开采之后的矿山压力分布及瓦斯分布规律, 采空区不但积聚了本煤层的瓦斯, 其中有很大一部分来自于临近煤层 (即被保护层) , 尾巷抽放不但减少了上隅角的瓦斯积聚量, 还为后期被保护煤层的开采奠定了基础。

7258工作面是任楼煤矿的大采高综采工作面, 煤层瓦斯含量高, 日产4000吨煤, 工作面绝对瓦斯涌出量为32m3/min左右, 工作面回风流瓦斯浓度平均在0.50%左右, 如果瓦斯抽放效果不好将会制约大采高工作面高产高效。

而7258工作面转采段尾巷抽放, 需利用从中五采区埋设的抽放系统进行抽放, 不但存在抽放负压低, 抽放量达不到要求, 而且需埋设大量的φ300mm的瓦斯抽放管路, 瓦斯治理成本很高。而Ⅱ1采区抽放系统的抽放负压符合要求, 所以考虑从Ⅱ1采区实施措施进行抽放。

二、实施方案:

为治理7258工作面转采段的瓦斯, 提高工作面抽放率, 设计在Ⅱ1三车场Ⅱ8210机联巷绞车窝施工一组大直径底板穿层预抽钻孔, 代替尾巷埋管进行采空区抽放, 来降低上隅角及临近煤层的瓦斯浓度, 从而保证工作面正常生产而不出现瓦斯超限问题。

三、钻孔设计

施工钻孔开孔采用φ127mm无芯钻进至设计孔深, 并扩孔至φ147mm, 钻孔施工完毕后全程下套管。钻孔施工布置情况见附图1, 钻孔两端各留不少于300mm的套管, 以便合茬抽放。钻孔设计参数 (表1)

四、效果分析

前期尾巷抽放量为40m3/min, 浓度为4%, 而连接合茬Ⅱ8210机联巷绞车窝施工一组大直径底板穿层钻孔后, 尾巷抽放量为77m3/min, 浓度为5.1%。

前期工作面正常生产时, 回风流瓦斯浓度平均在0.65%左右, 提高尾巷的抽放量后, 回风流瓦斯浓度平均在0.5%左右, 风排量降低了3m3/min左右。说明在采空区利用大直径底板穿层钻孔, 代替尾巷埋管进行采空区抽放, 来降低回风流瓦斯浓度效果较好。

通过Ⅱ8210机联巷绞车窝施工一组大直径底板穿层钻孔, 以及配合上隅角埋管、钻场抽放、穿层及顺层抽放等方法。在工作面转采期间, 配风量为1500m3/min左右, 在降低风量 (原工作面配风量1700m3/min左右) 的情况下, 平均日产4000吨左右, 回风流瓦斯浓度平均在0.5%, 工作面绝对瓦斯涌出量32m3/min, 风排量为7.5m3/min, 抽采量为24.5m3/min, 抽采率为76.5%。

通过尾巷抽放可以降低采空区的瓦斯含量, 从而降低工作面回采过程中上隅角及回风流瓦斯浓度。大直径底板穿层钻孔代替埋管抽放, 降低成本, 提高效益, 降低劳动强度。

参考文献

抽放方法 篇10

方正红旗煤矿是在露天开采基础上改建的斜井, 采用片盘斜井开拓方式, 单钩串车提升, 矿井采用中央并列抽出式通风。矿井为高瓦斯矿井, 相对瓦斯涌出量为14.1米3/吨, 矿井绝对瓦斯涌出量2.67米3/分, 开采达连河组中层煤, 煤层厚度5~7m。煤层具有自燃倾向, 自然发火期为4~6个月。全矿布置一采一掘两个工作面。

采煤工作面采用л放工艺, 单体液压支柱配合л型钢梁, 铺金属网进行支护。

掘进工作面采用炮掘工艺, 锚网支护。

2上隅角瓦斯抽放

采煤工作面由于采用放顶煤工艺。采空区放煤后高顶空穴内积存大量高浓度瓦斯, 当采空区顶板冒落或外界气压发生变化等情况发生时高浓度瓦斯经采煤工作面上隅角向工作面回风巷排出此过程极易造成采煤工作面上隅角瓦斯超限。威胁采煤工作面安全生产。

为了保证安全生产, 红旗煤矿利用临时瓦斯抽放泵抽放采煤工作面上隅角瓦斯, 使上隅角瓦斯浓度降到了安全值以下。确保了煤矿安全生产。

利用临时瓦斯抽放泵抽放采煤工作面瓦斯, 红旗煤矿主要采取如下几种方法:

a.采空区埋管法;b.采空区插管法;c.采空区高位钻孔法。

采空区埋管法:就是将瓦斯抽放管提前埋入采空区, 待采煤工作面推出一定距离后就进行瓦斯抽放, 如图1。

这种抽放方法需要提前向采空区埋设瓦斯抽放管, 在瓦斯抽放时可以进行比较稳定的长时间抽放。这种抽放方法的缺点是对抽放上隅角高顶瓦斯效果不明显, 长时间使用此方法抽放瓦斯还可以使大量新鲜空气流入采空区不利于采空区防火。同时还要消耗大量瓦斯抽放管。

采空区插管法:就是将瓦斯抽放管末端的一段改成软管, 人工将瓦斯抽放管插入采空区上隅角进行瓦斯抽放 (图2) 。

此种方法简单易行不需要提前埋管, 同时将瓦斯抽放管末端抬高后, 可以抽放高顶瓦斯, 抽放上隅角瓦斯机动灵活。缺点是需要频繁移动瓦斯抽放管, 特别是在采煤放顶期间, 放顶和瓦斯抽放往往发生矛盾。上隅角采空区冒落时容易埋瓦斯抽放管。特别是采空区冒落严时, 瓦斯抽放管无法插入使瓦斯抽放无法进行。

高位钻孔法:就是在工作面前方, 贴煤层顶板预先打好抽放钻 (图3) , 抽放钻孔要和采空区相通。在正常情况下一般每组抽放钻孔为三个空 (准600mm) , 在实际施工中考虑塌孔及煤粉堵孔等因素可适当增加孔数。将瓦斯抽放管和抽放钻孔联通封闭后进行瓦斯抽放。此种方法较好的解决了以上抽放两种方法存在的缺点, 使瓦斯抽放连续进行。缺点是要提前施工瓦斯抽放钻孔, 瓦斯抽放钻孔施工量大。使用倾斜仰孔时, 钻孔利用率比较低;当使用水平空时, 需要施工专用钻场, 钻场施工和钻孔施工都比较困难。但是高位钻孔法抽放法, 能使瓦斯抽放连续进行, 避免瓦斯超限, 有利于安全生产。此种方法在红旗煤矿得到普遍使用。

红旗煤矿利用临时瓦斯抽放泵, 抽放上隅角瓦斯。在生产实践中不断总结采用有新的抽放方法, 解决了采煤工作面上隅角瓦斯超限问题, 保证煤矿安全生产。

摘要：简要介绍几种利用临时瓦斯抽放泵站, 抽放采煤工作面上隅角瓦斯的方法。

抽放方法 篇11

【关键词】瓦斯；仪器；抽采；应用

煤矿瓦斯灾害是煤矿安全生产的第一杀手，矿井瓦斯抽采作为煤矿瓦斯治理中最有效的手段。對于回采工作面来讲，高位钻孔抽放是解决工作面上隅角及回风最有效的方法，保证抽采效果关键，及时掌握抽采参数，调整抽采钻孔状态，对于保障工作面安全回采有着重要的意义。

1、CJZ70瓦斯抽放综合参数测定仪

1.1CJZ70瓦斯抽放综合参数测定仪结构及工作原理

瓦斯气体采样方式：仪器内部内置一台高负压微型真空泵用于抽取管道内瓦斯气体，其真空度可达到-90kPa。仪器测量手柄插入到导流管后，一个孔与高负压微型真空泵进口相连，气流通过瓦斯测量腔体，进行瓦斯浓度的测量，然后经平衡腔后，重新回到导流管。

CJZ70仪器由主机、手柄和导流管三部分组成。

1.2CJZ70测定仪技术性能参数

流量：全部管道：0～70m3/min 甲烷：0.0%～100.0% 压力：0.0～200kpa

温度：-10～50℃ 应用范围：管道DN25～300mm、钻场、单个钻孔管道瓦斯抽采参数考察。

1.3使用方法

（1）进入井下工作地点后，打开仪器，电源开关，进行压力平衡和预热。（2）将导流管装入待测气路，导流管要按照气流方向进行安装，确保安装正确。（3）将测量手柄插到导流管上。（4）仪器初始化完成后，进入主菜单界面，然后根据所测管径选择相应的量程。（5）量程选择完成后进入主界面选择测量，如测量过程有水进入手柄，要选择排水按钮进行排水，清除积水后进行测量。（6）测量完毕后，可选择储存数据然后退出关闭仪器电源即可。

1.4在测量钻孔瓦斯抽采参数方面优点

CJZ70可在含尘、含水和高温等恶劣环境下对钻孔、支管道瓦斯抽采流量、浓度、负压和温度等快速、准确测量。CJZ70采用一体化设计，可直接同时测量瓦斯流量、浓度、负压和温度等多参数，省去了大量的手工计算工作。操作简单、携带方便，只需一人即可操作，测量时间只有孔板法的五分之一。直接测量负压管道瓦斯浓度，比孔板法更方便、准确。不使用节流孔板，不会增加抽放管路系统阻力，有利于提高抽放效率、节能效果显著。

2、井下应用

2.1使用地点概况

1093工作面走向长度1640m，倾斜宽度176m，机、风巷标高-380～-420m。该面10煤层煤厚3.40-4.56m，平均在3.98m左右，黑色，块状为主，玻璃光泽、半亮型煤为主。该面煤层倾角为2°～15°，平均10°左右。根据相关资料预测绝对瓦斯涌出量最大为11.8m3/min。

2.2井下使用情况

以1093工作面11#高位钻场过渡为例，钻场布置9个抽放钻孔（四高四低一老空），孔径Φ94mm，钻孔终孔间距为5m，低位孔孔深130-150m，高位孔和老空钻孔孔深80-100m，终孔高度位于煤层顶板上20-27米的范围内，下一个钻场钻孔压茬上一个钻场钻孔45m。钻孔开孔封孔长度不小于10m，封孔管采用Φ89mm岩芯管，注浆封孔。

在工作面回采至距离高位钻场45m前，12#钻场钻孔合茬与11#钻场同抽，11#钻场距工作面30-20m时，每天安排人员采用CJZ70瓦斯抽放综合参数测定仪测量11#钻场、12#钻场和1093工作面瓦斯抽采泵站的瓦斯抽采流量、负压、抽采浓度等抽采参数，观察分析试验12#钻场抽采效果，结合各个钻孔的抽采参数，进行调整钻孔抽采状态。当12#钻场的钻孔起作用时，控制11#钻场钻孔抽采流量。

例如对5月13日和5月16日采用CJZ70瓦斯抽放综合参数测定仪测得瓦斯抽采参数进行对比分析。

根据表1数据分析，11#高位钻场高位钻孔大部分抽采状况较好，只有高4#孔抽采浓度偏低，12#高位钻场低位钻孔还未通，低1#孔即将要透气。因此可以将11#钻场高1#、高2#和高3#孔控制闸阀全部打开，将11#钻场高4#孔控制闸阀打开二分之一，将12#钻场低1#孔打开四分之一，其余全部关闭。

根据表2数据分析，11#高位钻场高位钻孔抽采浓度已降低，说明钻孔已不在顶板裂隙带高浓度瓦斯最佳抽采区域，11#高位钻场钻孔可以全部关闭，12#高位钻场低位钻孔已全部与顶板裂隙带沟通，可全部打开。

3、总结

高位钻场过渡期间，通过使用CJZ70瓦斯抽放综合参数测定仪对高位钻场钻孔抽采参数的测定，准确的掌握了各个钻孔的抽采状态，根据抽采参数判断出每个钻孔是否透气，合理控制抽采钻孔，从而使各个钻场处于最佳抽采状态。这样提高了抽采浓度，极大地降低了工作面上隅角及回风流瓦斯超限的风险，保证了工作面的安全回采。

参考文献

[1]CJZ70瓦斯抽放综合参数测仪使用说明.郑州光力科技

作者简介

煤矿瓦斯抽放管理分析 篇12

煤炭是经济发展中必不可少的部分,在经济发展阶段中,每个行业对煤炭的依赖性都很大。虽然中国是世界上拥有最多煤矿储量的国家之一,但在安全第一的基本原则上,很多煤矿瓦斯防治没有达到基本标准,煤矿事故多次出现,而且瓦斯事故占据很大比例。因此国内在很早以前就明确把瓦斯抽放管理放在煤矿管理条例的重要位置上,规定必须是“先抽后采,检测监控”,但是在真正的实施上还是存在大量“漏网之鱼”,所以必须找到其中存在的问题并且及时改造。

1 煤矿瓦斯抽放中的问题

尽管国家政府给予了极大重视,国内瓦斯抽放技术及管理方面和以往相比有了很大改进,但是当前还是存在许多弊端没有解决,关于抽放时间、系统管理等方面还有一些问题和不足,这些不足使得煤矿安全系数降低,并且损害了煤矿企业的形象,阻碍社会和谐发展[1]。

1.1 抽放时间短

煤矿有关管理人员都了解瓦斯抽放率和抽放时间有直接关系,二者是成比例变化的,抽放时间长则抽放率高,安全生产系数也就随之增大。国家明确表明对透气系数低于0.04的煤层所需要抽放的时间必须超过6个月,但很多煤矿减短周期,快速获得经济利益,使得采掘接替不均衡,并且要超赶进度和增加产煤量,因此在国内很多煤矿中,回采工作时瓦斯抽放时间过短,一些煤矿的抽放时间甚至只进行了一个月就开始回采作业,这些不按照规定的操作使得煤矿安全生产在开始就埋下了极大的事故隐患。

1.2 抽放系统不合格

在最近几年中,国家政府一直在强制对一些煤矿的瓦斯抽放系统进行检查,使得一部分的煤矿瓦斯抽放系统得到了完善,但是这并不意味着实际情况乐观,一些煤矿的瓦斯抽放能力还是不能够达到标准,抽放能力低并且抽放量不足。其中还存在一些煤矿的瓦斯抽放系统即使高效率运转,但配套设备却不完善,最终使瓦斯抽放率达不到规定的标准。

1.3 管理不到位

当前国内的煤矿经常发生事故的一部分原因是因为安全管理不严格,很多煤矿都是根据自己的经验作业,瓦斯抽放管理没有达到规定。在一些煤矿中没有组建专业的防突领导小组,甚至没有专门的瓦斯抽放管理人员来定期检查,对工作中的违规行为没有控制,日常维护跟不上。

2 解决瓦斯抽放问题的对策

2.1 排风系统

矿井采掘工作面通风系统要求是必须将通风口设立在粉尘、高温气体无法到达的位置,生产水平和采区要实行分区通风,准备采区要形成通风系统才能开掘回采巷道。开采极易出现自燃气体的厚煤层矿井时,总回风巷要设立在岩层内部,也可以设立在不容易自燃的煤层中,若是设立在极易自燃的煤层中就要做锚喷,缝隙和冒落位置要使用不易燃烧的材料来做填充物,也可以使用没有腐蚀性和毒性的材料来填充。在出现瓦斯喷出的危险煤矿中,要拓展新的采区,还要保证先在没有瓦斯煤层中做掘进巷道,形成通风系统。全部采区要有专用回风巷,存在瓦斯的煤矿两翼开采的采区要有两翼回风巷,采区轨道巷和回风巷要共同掘进,回风巷要超过轨道巷。在顺槽口区域要形成系统巷构筑稳固的通风设备,建立独立通风。内错尾巷沿顶板掘进,既利于施工还可以降低巷道高度,使自身和采高间距超过1 m,若是间距没有达到这个标准可以使用挑顶,内错尾巷煤层硬度较小时极易导致工作面坍塌,影响到通风效果,所以相邻面要位于顶部岩石内,也可以使用双层底网中间夹风筒布的办法。当内错尾巷到达切巷时要和切巷垂直,最终达到全风压通风的效果。内错尾巷掘出之前切巷掘进到内错尾巷尽头20 m左右时要将内错尾巷通风,严格依照规定执行,禁止内错尾巷出现独头巷道,而且是全风压通风。瓦斯矿井的回采工作要使用“一进两回”“两进两回”等通风系统,在尾巷处要有全风压通风系统,不可以出现独头巷道,也不可以使用“一进一回”“两进一回”的通风系统。对于高瓦斯矿井厚煤层回采工作面来说可以使用“一进一回”、后高抽巷等办法。回采工作面在进行投产之前要做好“一通三防”的验收,通风、抽采、监控等步骤不可马虎大意,负责通风的工作人员要按照规定执行通风工作,并且保证配风到达标准,煤矿通风负责部门上交检验报告,并且报告上必须有技术人员的亲笔签字。

2.2 确保瓦斯抽放时间

实践表明,瓦斯抽放时间可以提升其抽放率,这种措施所取得的效果十分明显,因此增加瓦斯的抽放时间就非常必要,所以要求煤矿企业在确保采掘平衡的同时,要适当延长瓦斯抽放时间,这是有效解决瓦斯抽放率的措施之一。必须要稳定进行,不可以为了进度而马虎执行,不能把瓦斯抽放时间当成形式主义,要彻底落实,否则虽然可以提升工作效率,但对于之后的工作来说其实是留下了极大的隐患。

2.3 优化瓦斯抽放系统

若是瓦斯抽放效果不好、抽放量不足等,可以使用一些简单的方式来完善,可以使用和本煤矿抽放量及抽放能力相匹配的系统,还可以适当调整煤矿抽放系统中的管道,在环境允许的情况下增加管道直径。在管道大的位置布置自动放水设施,这样可以有效减少阻力,对井下管网和抽放钻孔气密性要做定期检查,这样可以提升抽放钻孔口的负压[2]。

2.4 加强瓦斯抽放管理

关于瓦斯抽放管理方面的问题其实一直在被人们所关注,因为政府在这方面一直是强调其重要性,上级对这方面检查的相对较为严格,因此关于这方面最先考虑的是煤矿首要负责人,领导人的态度要十分严谨,并且保证这方面的工作要彻底落实,必要时可以设立专门的瓦斯抽放检测小组,严格检查和管理抽放工作,对钻孔在施工中的全部方面做把关,对谎报的数据要惩罚,而对于工作优秀的人员要适当给予奖励。要投资增设一些先进的机械,检测抽放作业过程,还要留意对抽放系统做定期检查和维护,并且对瓦斯抽放系统相关工作人员做专业培训,保障其专业性。

2.5 安全管理

关于钻孔施工防止瓦斯安全方面的管理要使用掘、抽等方式同时抽放瓦斯,使用的有关的电气设施必须是煤矿专用,具有防爆功能。在进行工作时要有专业的瓦斯检查工作人员,并且配有功能完善的瓦斯监测设施,在发现瓦斯超限时可以及时停止工作,对现场可以做好处理,在瓦斯浓度没有降到安全范围内之前不可以开工。

瓦斯抽放硐室及抽放管道中的相关电气设施和仪表装置要使用煤矿防爆类型,管道上必须有接地路线,在抽放硐室的管道必须考虑到预防漏电的情况,做好保护措施和静电接地工作,防止管道中存在大量静电或其它电量。瓦斯抽放泵周围必须有防回火和爆炸等设备,瓦斯抽放硐室中必须有防火检测探头,并且设有灭火器等常见灭火材料[3]。

瓦斯抽放的浓度管理必须严格依照规定控制,对瓦斯的抽放要控制好浓度,保证不会引起任何爆炸。管理系统的密封性必须良好,管道中抽放的瓦斯至少保证有30%,在瓦斯抽放管道中设置传感器和流量计量器等,时时监控管道中的瓦斯浓度、压力和流量等,在异常情况出现的第一时间发出警示信号。

在生产流程中要对每个岗位和工作场所等方面制定完善的制度,在执行过程中严格按照规定。总而言之,保障瓦斯煤矿的安全就要做好瓦斯抽放工作,增大抽放力度,以此为基础做好安全管理工作,努力实现安全生产。

3 结语

煤矿开采存在一些不确定因素,所以要增强瓦斯抽放管理工作,不单单要加强煤层的透气性还要增强其抽放时间,同样也需要引进一些先进的技术完善瓦斯抽放系统和设施,这样才可以保障将瓦斯抽放率达到预期标准。

参考文献

[1]魏延庭.浅析瓦斯抽放安全技术措施[J].四川水泥,2014(7):299.

[2]陈曦.煤矿采区瓦斯抽放技术与管理[J].河南科技,2014(15):15-16.