矿井瓦斯防治技术 模块七：矿井瓦斯抽放 与管理 资源开发系 通风安全教研室 D 瓦斯抽放安装实
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课题一瓦斯抽放的方法和参数确定 课题要点 瓦斯抽放的发展概况 知识点 瓦斯抽放的目的、条件及意义 瓦斯抽放的分类 技能点 会操作使用瓦斯测定仪器 能正确分析矿井瓦斯浓度超限原因 能制定预防瓦斯事故的安全技术措施
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工作任务 任务描述 矿井瓦斯抽放是国内外广泛采用的控制瓦斯浦出的措施。了解瓦斯抽 放发展概况，叙述瓦斯抽放的目的、条件及意义，根据条件分析瓦斯 抽放的方法，计算瓦斯抽放的基本参数；是矿井瓦斯抽放与管理的基 础。 任务分析 矿井瓦斯检测的主要包括瓦斯检测安全规定标准、采掘工作面瓦斯检测 地点、瓦斯检测操作方法等。为能正确地操作使用瓦斯测定仪器，准确 地检测出瓦斯浓度，实施行之有效的预防性安全营理技术措施，首先 必须掌握有关瓦斯检测的安全规定、检测地点、瓦斯测定仪器的构造原 理和瓦斯检测操作步骤等相关知识
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模块七宁先瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.1 瓦斯抽放发展概况 我国煤矿瓦斯抽放技术的发展 高透气性煤层抽放 邻近层卸压抽放 低透气性煤层强化 瓦斯阶段 瓦斯阶段 抽放瓦斯阶段 综合抽瓦斯阶段 50年代初期， 50年代中期，采用穿 突出煤层抽放瓦 80年代开始，随着 在抚顺高透气性特 层钻孔抽放上邻近层瓦 斯效果不理想、难以机采、综采和放顶煤技 厚煤层中首次成功 斯在阳泉获得成功，解 消除突出威胁。从60 术的应用，开采强度增 采用井下钻孔预抽 决了煤层群开采中首采 年代开始，试验研究 大，使工作面绝对瓦斯 煤层瓦斯，解决了 面瓦斯涌出量大的问题了多种强化抽放开采 涌出员大幅度增加。为 抚顺矿区的关键问 。同时，认识到利用煤煤层瓦斯的方法，如了解决高产、高效工作 题，在透气性小于 层开采后形成的采动卸煤层高、中压注水、 面多瓦斯涌出源、高瓦 抚顺煤层的其它矿 压作用进行边采边抽，可 水力压裂、水力割缝 斯涌出量的问题，必须 井未取得明显的效 以有效地抽出瓦斯。 松动爆破、大直径结合矿井的地质开采条 果。 钻孔等。 件，实施综合抽放瓦斯
4 7.1.1 瓦斯抽放发展概况 我国煤矿瓦斯抽放技术的发展 50年代中期，采用穿 层钻孔抽放上邻近层瓦 斯在阳泉获得成功，解 决了煤层群开采中首采 面瓦斯涌出量大的问题 。同时，认识到利用煤 层开采后形成的采动卸 压作用进行边采边抽,可 以有效地抽出瓦斯。 高透气性煤层抽放 瓦斯阶段 邻近层卸压抽放 瓦斯阶段 80年代开始，随着 机采、综采和放顶煤技 术的应用，开采强度增 大，使工作面绝对瓦斯 涌出员大幅度增加。为 了解决高产、高效工作 面多瓦斯涌出源、高瓦 斯涌出量的问题，必须 结合矿井的地质开采条 件，实施综合抽放瓦斯 50年代初期， 在抚顺高透气性特 厚煤层中首次成功 采用井下钻孔预抽 煤层瓦斯， 解决了 抚顺矿区的关键问 题，在透气性小于 抚顺煤层的其它矿 井未取得明显的效 果。 突出煤层抽放瓦 斯效果不理想、难以 消除突出威胁。从60 年代开始，试验研究 了多种强化抽放开采 煤层瓦斯的方法，如 煤层高、中压注水、 水力压裂、水力割缝 、松动爆破、大直径 钻孔等。 低透气性煤层强化 抽放瓦斯阶段 综合抽瓦斯阶段
镁块七矿井瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.2 瓦斯抽放的目的、条件及意义 预防瓦斯超限矛确保矿井安全生产 瓦斯抽放的目的 无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为 区域性或局部防突措施来使用。 开采保护层并具有抽放瓦斯系统的矿井， 应抽放被保护层的卸压瓦斯。 开发利用瓦斯资源，变害为利
5 预防瓦斯超限矛确保矿井安全生产。 开采保护层并具有抽放瓦斯系统的矿井， 应抽放被保护层的卸压瓦斯。 无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为 区域性或局部防突措施来使用。 开发利用瓦斯资源，变害为利。 7.1.2 瓦斯抽放的目的、条件及意义
镁块七 矿井瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.2 瓦斯抽放的目的、条件及意义 -个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或 个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min,用 通风方法解决瓦斯问题不合理的。 ①大于或等于40m3/min: 斯抽放的条件 矿井绝对瓦 年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min: 斯涌出量达 年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min; 到以下条件 年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min; 同 年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。 开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的
6 7.1.2 瓦斯抽放的目的、条件及意义 开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。 瓦 斯 抽 放 的 条 件 矿井绝对瓦 斯涌出量达 到以下条件 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一 个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m 3／min，用 通风方法解决瓦斯问题不合理的。 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。 ① 大于或等于40m 3／min； ② 年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m 3/ min； ③ 年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m 3/min； ④ 年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m 3/min； ⑤ 年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min
镁块七 矿井瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.2 瓦斯抽放的目的、条件及意义 瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施 瓦斯抽放的意 瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题， 降低矿井通风成本 瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源
7 7.1.2 瓦斯抽放的目的、条件及意义 瓦 斯 抽 放 的 意 义 瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施 瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。 瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题， 降低矿井通风成本
镁块七矿井瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.3 煤矿瓦斯抽放方法 ①本煤层瓦斯抽放 按抽放瓦斯 ②邻近层瓦斯抽放 来源分类 ③采空区瓦斯抽放 瓦斯抽放方法 ①采前抽放：预抽 ②采中抽放： 按抽放与采掘时 厂边采边抽 间关系分类 ③采后抽放： 边掘边抽 采空区抽故 ①巷道抽放法 地面钻孔 沿层钻孔 按抽放工艺 ②钻孔抽放法： 井下钻孔 穿层钻孔 分类 拐弯钻孔 ③巷道、钻孔混合抽放法
8 7.1.3 煤矿瓦斯抽放方法 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
镍块七 矿井瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.4 瓦斯抽放基本参数 矿井瓦斯储量 可按下式计算：W=W1+W2+W3+W4 可抽瓦斯量 可按下式计算：Wk=WXdk/100 矿井瓦斯抽放率 dk=100Qkc/(Qky+Qkc) 施 工作面本开采层的抽放率 db=100Qbc/(Qbc+Qby） 瓦斯抽放率 工作面邻近层的抽放率 D1=100Q1c/(Q1c+Q1y） 参 dg=100(Qbc+Q1c)/( 工作面总抽放率 Qlc+Qly+Qbc+Qby) 数 钻孔瓦斯流量衰减 Qt=Q0e-a t 系数a a=(1nQ0-1nQt)/t 煤层透气性系数入 λ=K/2μpn
9 7.1.4 瓦斯抽放基本参数 矿井瓦斯储量 可抽瓦斯量 瓦斯抽放率 钻孔瓦斯流量衰减 系数α 煤层透气性系数λ 可按下式计算： W=W1+W2+W3+W4 λ=K/2μpn 可按下式计算： Wk=W×dk/100 矿井瓦斯抽放率 工作面本开采层的抽放率 工作面邻近层的抽放率 工作面总抽放率 dk=100Qkc/(Qky+Qkc) db=100Qbc/(Qbc+Qby) Dl=100Qlc/(Qlc+Qly) dg=100(Qbc+Qlc)/( Qlc+Qly+Qbc+Qby) Qt=Q0e-αt α=（lnQ0-lnQt）/t 施 工 参 数
镁块七 守井瓦斯抽放与首理 课题一：瓦斯抽放的方法和参数确定 7.1.4瓦斯抽放基本参数 瓦斯抽放基本参数 施工参数 监测参数 管理参数 抽放泵因故停抽或抽放的风斯浓度低子 瓦斯抽放量、瓦斯浓度、压力和温度等参 规定值时，抽放管路中的瓦斯可经放 数的测定，可随时调阅泵站各种指标变化 空管排到大气中。放空管出口至少高出 曲线、数值、工作状态，以及显示、打印和 地面10m。放空管距泵房墙壁一般为 编制抽放瓦斯报表。当任一参数超限时自动 0.51.0m,最远不得超过10m,必须接地 报警，并按设定的程序停止或启动抽放泵。 放空管周围有高压线或其他易点燃瓦斯 因素时，应制定专门的安全措施
10 7.1.4 瓦斯抽放基本参数 瓦斯抽放量、瓦斯浓度、压力和温度等参 数的测定，可随时调阅泵站各种指标变化 曲线、数值、工作状态，以及显示、打印和 编制抽放瓦斯报表。当任一参数超限时自动 报警，并按设定的程序停止或启动抽放泵。 抽放泵因故停抽或抽放的瓦斯浓度低于 规定值时，抽放管路中的瓦斯可经放 空管排到大气中。放空管出口至少高出 地面10m。放空管距泵房墙壁一般为 0.5～1.0m，最远不得超过10m，必须接地。 放空管周围有高压线或其他易点燃瓦斯 因素时，应制定专门的安全措施