瓦斯抽采说明及执行情况

1 *****煤矿 瓦斯抽采说明及执行情况 一、概述 *****煤矿位于贵州省***新化乡境内，距***城19Km，距326国道1Km，有乡村公路与326国道相接，交通方便。矿山地形总体为西高东低，最高标高为1620m，最低标高为1435m，相对高差185m，地形起伏中等。矿井为不规则的多边形，走向长约640m，倾向长约400m。开采深度为1310～1170m，面积0.2652m2。 区内含煤地层为龙潭组，岩性以灰、黄灰、深灰色泥岩、粉砂岩为主，夹薄层菱铁质灰岩、粘土质粉砂岩及炭质粘土岩为主。区内含可采煤层四层，编号为C4、C5、C9、C12。可采煤层8.0m，可采含煤系数为7.0%。 矿井的开拓方式采用平硐斜井混合式开拓。采煤方式采用炮采长壁后退式开采。 根据煤炭科学研究总院重庆研究所编制的“**煤矿4#、5#煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性评价”的结论，本矿的C4、C5煤层在＋1195m以上水平为不具有煤与瓦斯突出危险性，C9煤层为煤与瓦斯突出煤层，C12煤层还没有揭露，暂未作煤与瓦斯突出鉴定，该矿井为煤与瓦斯突出矿井。根据贵州省能源局对**煤放2009年瓦斯等级鉴定批复：该矿矿井相对瓦斯涌出量为47.26m3/t，绝对瓦斯涌出量为6.38m3/min。 根据贵州铸安矿山科技股份有限公司编制的《***新化乡**煤矿矿井瓦斯地质图说明书》知，**煤矿C4煤层瓦斯含量呈梯度规律1.9m3/100m，矿井瓦斯压力与煤层埋深的关系梯度为0.3MPa/100m，深部瓦斯含量可达到12m3/t。 近年来，我们认真贯彻落实上级安全工作部署，坚持安全第一，牢固树立“以人为本，科学治理瓦斯”的核心理念，认真贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针，以“双基”建设为总抓手，依靠科技支撑强化通风瓦斯精细化管理，严防严控，综合整治，杜绝了通风、瓦斯、煤尘事故的发生，确保了通防安全。下面将我们在瓦斯抽采方面的工作情况介绍如下。二、瓦斯抽放技术的分析研究 二、瓦斯抽放设备 1）矿井高负压瓦斯抽放泵 该矿井高负压系统现在安装有2BE1-30-0水环式真空泵2台，一台工作、一台 2

备用，额定流量为40m3/min，极限真空度0.1MPa，配用电机75Kw。 2）矿井低负压瓦斯抽放泵 该矿井低负压系统现在安装有2BEA-253水环式真空泵，2台，一台工作、一台备用，额定流量为30m3/min，极限真空度0.1MPa，配用电机55Kw。

3、矿井抽放瓦斯方法 根据该矿的瓦斯涌出情况，在未进行《矿井瓦斯抽放设计》前，采取以下瓦斯抽放措施：矿井C4煤层工作面的瓦斯涌出来自本煤层及临近层，根据其瓦斯涌出构成和采区巷道布置形式，瓦斯抽放方法确定如下： 1）在回采工作面开采采前（掘进准备期间），采用高负压抽放系统在运输机巷沿煤层倾斜方向施工上向平行钻孔，控制范围为整个回采面积。 2）利用低负压瓦斯抽放系统，抽放工作面上隅角采空区的瓦斯，具体方法为上隅角插管或采空区埋管抽放等。 4、瓦斯抽放工艺 预抽参数的确定：煤层抽放效果的好坏，取决于钻孔布置的方式和布孔参数。其中钻孔抽放的有效半径（范围）至关重要。钻孔抽放半径通常通过实测或经验数据确定。从自然排放半径的角度来看，试验与理论计算的自然排放有效影响半径一般为钻孔直径的4～5倍左右（与应力有效影响半径相似）。当采用抽放方法时，其抽放有效半径要比自然排放的有效影响半径大得多。由于矿井未提供相关的试验参数，设计采用近似煤种经验值。一般选用1.5～2.0m。 煤矿在实施过程中可结合实际总结符合矿井实用有效的瓦斯抽放工艺。 1）穿层抽放（高负压） 我矿按不考虑采用穿层抽放。 2）本煤层顺层抽放(高负压) 钻孔分为上向孔和下向孔两种，其布孔原则相同，当回采工作面构成后，即在机巷和回风巷打上向孔或下向孔。设计推荐在回采工作面运输顺槽布置正倾斜上向均匀平行顺层钻孔进行抽放。沿煤层走向每隔5m施工一个钻孔（切眼2m起沿走向每5m一个上行孔，抽放半径2.5m）。参数如下： (1) 钻孔直径：设计考虑75～120mm；

(2) 钻孔长度：顺层钻孔考虑工作面倾斜长度的80～90%； 3

(3) 钻孔间距：3～5m(平行孔或伪斜平行孔)； (4) 抽放负压：选用13～40kPa，钻孔孔口抽放负压不小于13kPa；； (5) 预抽时间：视具体情况而定，一般不少于12个月，应以效果检验有效为准； (6) 封孔：膨胀水泥或赛瑞或其它可选材料，封深度大于8m。 采面回采时，抽放钻孔一般在超前5m拆除报废，所以钻孔正倾斜布置方式可抽放采动应力作用的卸压瓦斯，往往卸压瓦斯量较大，可解决工作面煤壁部分瓦斯。若超前距离过长，则易导致回采工作面瓦斯超限。此方法在抽放过程中需专人作甩孔管理。 3）煤巷掘进工作面抽放(高负压) 工作面正前钻孔抽放。该措施在迎头打预抽钻孔，实行超前预抽，达到预抽效

果后，方能掘进。其主要参数是：在现场实际施工过程中，考虑到实际需要若须采用掘进巷道先抽后掘瓦斯抽放方法时。需在煤层掘进工作面向前方煤层施工扇形钻孔，每个循环施工25个钻孔。钻孔长度不少于60m（每个循环留20m措施超前距离），进行瓦斯预抽。 (1) 钻孔直径：设计考虑75～120mm，设计考虑75mm； (2) 钻孔长度： 每循环≥60m (3) 钻孔间距：据抽放时间而定（1～3个月），选用2m（抽放半径1.0m）； (4) 抽放负压：选用13～40kPa，钻孔孔口抽放负压不小于13kPa； (5) 控制范围：该矿掘进巷道上帮轮廓线外各15m，下帮轮廓线外各15m； (6)预抽时间：视检验后的具体情况而定，一般不小于3个月。 (7) 封孔：膨胀水泥或赛瑞或其它可选材料，封深度大于8m。 钻孔布置的原则就是保证将钻孔布置在煤层内，钻孔倾角与巷道底板平行或根据煤层的厚度向上倾斜。当掘进工作面抽放钻孔数量较多时，为扩大钻孔覆盖范围，抽放钻孔应以巷道中线为基准，向周围煤体呈放散状排列，以提高抽放效果。 以上瓦斯抽放方法，都是对采(掘)前预抽，辅以加强抽放测试、严格的管路检查及维护等措施，确保回采工作面预抽率应不小于25%，煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa(表压)以下。 4）采空区瓦斯抽放(低负压抽放)： 低负压抽放系统主要用于抽放采空区瓦斯，使采空区瓦斯不进入工作面的巷道空间而直接从抽放管抽出至地面。在采煤工作面上隅角砌挡风墙，抽放管出口位于 4

挡风墙以里8～10m，抽到地面排空。设计推荐的方式为： 采空区埋管抽放方法：（如图1所示）

采空区瓦斯不仅在开采过程中向工作面涌出， 而且在工作面采完密闭后也仍有瓦斯涌出。为有效地降低矿井瓦斯涌出量，在工作面回采过程中采用采空区埋管抽放。

A——A剖面图5 采空区埋(留)管抽放示意图1.5m30m

回风流进风流

采空区采场T型头铁丝网

切顶线煤壁线

抽放管

AA

抽放管

进风上山回风上山

回风巷

进风巷

图1 采空区埋管抽放示意图 在采空区抽放时，虽然抽放量较大，但抽放浓度往往较低。在对有自然发火危险倾向的煤层进行采空区抽放时, 必须经常检查抽放管路内的瓦斯浓度和CO浓度。当发现有自燃发火征兆时，应控制抽放流量甚至完全停止抽放。 采空区抽放必须做到以下几点： （1）必须保证抽放的连续性，不得因为换管或其它任何原因而随意停止抽放； （2）抽放负压、流量必须能使采面上三角点风流改向，必要时应采取挡风墙等其它辅助措施； （3）必须采取确保抽放管口畅通不被堵塞、防止跨落矸石撞击抽放管产生火花和砸坏压扁抽放管等措施。 （4）老采空区应选用全封闭式抽放方法。 （5）现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶(底)板钻孔法，插

(埋)管法等抽放方法。 5

（6）抽放站附近管道必须有完善的防水器及防爆、防回火、防回水安全装置，管道内设有压力、流量、浓度、CO等气体测量装置，并设有取样孔、阀门等附属装置，放空管出口高度应超除抽放泵房房顶3m以上。 5）封孔方式、材料及工艺 （1）膨胀水泥或赛瑞封孔，穿层钻孔深度不小于5m，顺层钻孔封深度不小于

8m。 （2）采用膨胀水泥机械封孔或赛瑞人力封孔。封孔材料为水泥砂浆，其配比为：硅酸盐水泥、砂子与水混合搅拌而成。水泥标号为525硅酸盐水泥、砂子颗粒直径为0.5～1.5mm，水砂比为1:2.4～2.5；赛瑞采用厂家给定比例及时间要求进行封孔，效果较好。出现漏气时进行二次封孔，二次封孔技术主要使用在容易漏气的煤钻孔。 封孔方法： 膨胀水泥人工封孔前用水或压风将孔内残存的煤、岩钻屑清洗干净，然后放入套管(孔内抽放管)。套管直径25～108mm，封孔长度5m～8m。往孔内送泥可用专用工具或将水泥沙浆做成圆柱形状分次送入，每送泥0.3～1.0m放入一个木塞，并用力捣实，直至封完钻孔。套管顶端应钻5～10个直径为10mm的筛孔，以免煤、岩屑及杂物堵塞。挡盘直径要略小于钻孔直径。 赛瑞人工封孔前用水或压风将孔内残存的煤、岩钻屑清洗干净，然后放入套管(孔内抽放管)。套管直径25～108mm，封孔长度5m～8m。先在套管上缠棉纱，缠棉纱为5～8m，再在棉纱上抹透马丽散后送入孔内。在孔口处放入3～5个木塞，并用力捣实，直至封完钻孔。套管顶端应钻5～10个直径为10mm的筛孔，以免煤、岩屑及杂物堵塞。挡盘直径要略小于钻孔直径。 二次封孔技术方法：封孔工艺如图2所示。