长平煤矿3号煤层高位钻孔瓦斯抽放设计
长平井田3号煤孔隙特征
ＰｏｒｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮｏ．３ＣｏａｌｉｎＣｈａｎｇｐｉｎｇＭｉｎｅｆｉｅｌｄ
ＬＩＹａｏ
（ＳｈａｎｘｉＬａｎｙａｎＣｏａｌｂｅｄＭｅｔｈａｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ ０４８０１２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏａｌｐｏｒｅｓｈａｖｅａｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｐｏｒｅｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮｏ．３ｃｏａｌｉｎｔｈｅＣｈａｎｇｐｉｎｇＭｉｎｅｆｉｅｌｄａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ，ｔｈｅｌｏｗ－ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｏｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｏｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏ ｇｙｏｆｃｏａｌｗａｓｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｄｉｖｅｒｓｅ，ａｎｄｔｈｅｐｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒ，ｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅｏｆｃｏａｌｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆ ｆｅｒｅｎｔｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｃｏａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｃｏａｌｒｏｃｋｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｍｉｎｅｒａｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｏａｌ，ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｓｔｒｅｓｓ，ｃｏａｌｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ，ｃｏａｌｂｏｄｙｄａｍａｇｅｄｅｇｒｅｅａｎｄｏｔｈｅｒｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓ．Ａｍｏｎｇｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓ，ｃｏａｌｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｈａｄｔｈｅｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅｏｆｃｏａｌｐｏｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｃｏａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃｏａｌｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ ｄｅｇｒｅｅ，ｔｈｅｐｏｒｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｏｆｃｏａｌｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅｐｏｒｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅｏｆｃｏａｌｇｅｎｅｒａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃｏａｌｆａｉｌｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅｐｏｒｅｓｉｎｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｃｏａｌ ａｒｅｍａｉｎｌｙｉｎｋ－ｂｏｔｔｌｅｈｏｌｅ，ｓｌｉｔａｔｂｏｔｈｅｎｄｓ，ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｈｏｌｅａｎｄｆｌａｔｈｏｌｅａｔｏｎｅｅｎｄ．Ｔｈｅｐｏｒｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓ，ａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏ ｐｏｒｅｓａｎｄｍａｃｒｏｐｏｒｅｓａｒｅｎｏｔｗｅｌｌｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｏｐｅｎｐｏｒｅｓ（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｏｒｅｓ）ｉｎｔｈｅｃｏａｌａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒ ｆａｃｅａｒｅａａｎｄｐｏｒｅｖｏｌｕｍｅｏｆｔｈｅｃｏａｌｐｏｒｅｓａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｔｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｆｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅａｎｄｔｈｅｅｆｆｉ ｃｉｅｎｔｓｅｅｐａｇｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｈａｎｇｐｉｎｇＭｉｎｅｆｉｅｌｄ；Ｎｏ．３ｃｏａｌｓｅａｍ；ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｐｏｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌ
长平煤矿瓦斯抽放效果影响因素分析及对策
（） ２ 煤层透气性系数表征煤层对瓦斯流动的阻 力 ， 映 瓦斯 沿煤 层流 动的难 易程度 ， 反 是决 定未 卸压
煤层抽 放效 果 的关 键 指标 。根 据现 场测 定 的结 果 ， ３煤层 透气性 系数 Ａ： ．５ ００ １６ｍ ／ ＭＰ ０ ０２０～ ．１ （ ａ
以降低瓦斯涌 出量 ， 消除煤与瓦斯突出危险， 而且可 以变害为利 ， 变废为宝 ， 同时有利于保护环境 。矿井 瓦斯抽放效果的好坏直接关 系到治理瓦斯 的成败 ， 多年的研究及实践结果表明， 矿井瓦斯抽放率与煤 层 瓦斯 含量 、 所抽放 煤层 的透 气性 ， 放钻 孔布 置方 抽 式， 钻孔封孔工艺 ， 巷道布置及工作面通风方式等因 素密切相关 。如何根据矿井实际情况制定相应的抽 放 措施 ， 降低 开采 煤 层 的瓦 斯 含 量及 矿 井 瓦斯 涌 出 量， 是矿井瓦斯防治工作 中亟待解决 的问题＿ 。 ｌ
辛宪耀 （９４ ） 男， １７ 一 ， 部长 ， 副总工程师 ， 工程师 ，４ ０ １山西省 ０８ ２ 高平市 。
１２ １
ｄ， ）属于较难抽采煤层 ， 从钻孔瓦斯 流量衰减系 数（ ０ １０１ ０ １４７ ） ＝ ． １ ～ ． １ ｄ 判定 ， 亦属于较难抽 采煤 层 。 ２ ２ 技术 因素 ． 在相 同抽放 系 统 下 ， 瓦斯 抽 出量 大小 与瓦斯 抽 放工艺方法、 抽放钻孔布孔方式 、 通风系统、 煤产量 大小及工作面长度、 工作面推进速度、 井下煤层开拓 及开采间隔时间等因素有关 。
（． １ 山西晋城无烟煤矿业 集团有限责任公 司长平煤矿 ；． ２ 山西晋城无烟煤矿 业集团有 限责任公 司）
摘 要 瓦斯抽放是防治煤矿 瓦斯灾害事故的根本措施， 也是 实行局域综合 防突措施 中最为 有效 且重要 的环 节 。对晋城煤 业 集 团长 平矿 井存在 的 瓦斯 抽采 率低 、 孔 工 艺欠佳 、 孔施 工技术 封 钻 不成熟、 抽采衔接失调等问题进行 了深入分析 ， 出改变传统封孔工艺， 提 优化抽采钻孔布置方式等
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析煤矿瓦斯是煤矿生产中常见的一种危险气体，它不仅对矿工的健康造成威胁，还可能引发煤矿事故。
对瓦斯的抽放处理一直是煤矿安全生产的重要环节。
随着矿井深度的加深和开采规模的扩大，传统的瓦斯抽放方式已经无法满足煤矿生产的需要。
高位钻孔瓦斯抽放技术因其具有效率高、投入低等优势，逐渐成为煤矿瓦斯抽放的重要手段。
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的发展可以追溯到20世纪70年代。
当时，中国煤炭工业开始迅速发展，为顺利完成煤矿开采任务和保障矿工安全，急需一种新的瓦斯抽放技术。
国内外研究人员通过对煤矿瓦斯运移规律和瓦斯抽放技术的研究，最终提出了“高位钻孔瓦斯抽放技术”。
该技术利用钻孔将深部瓦斯抽放至煤矿井口，经处理后排放到大气中。
该技术在世界范围内得到推广并不断完善，在中国煤矿安全生产中取得了显著成果。
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术主要包括三个步骤：高位钻孔、瓦斯抽放和瓦斯处理。
具体原理如下：1. 高位钻孔根据煤层的瓦斯分布特点和矿井的实际情况，选择合适的位置在井壁上进行高位钻孔。
高位钻孔的深度一般在100米以上，可以达到煤层深部，有效地将深部的瓦斯抽放至井口。
2. 瓦斯抽放通过高位钻孔将瓦斯引至井口后，需要利用瓦斯抽放设备对其进行抽放。
这些设备通常包括瓦斯抽放机、管道和阀门等。
瓦斯抽放机产生负压，将瓦斯从高位钻孔处吸出，经管道输送至煤矿井口。
3. 瓦斯处理经过瓦斯抽放机抽入的瓦斯通常含有大量的水蒸气和杂质，需要进行处理才能排放。
瓦斯处理设备主要包括除尘器、除湿器和脱硫器等。
这些设备能有效地净化瓦斯，将其处理成符合排放标准的气体，然后排放到大气中。
通过以上三个步骤，煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术能够有效地将煤层深部的瓦斯抽放至井口，经过处理后排放到大气中，从而保障了矿工的安全和煤矿的生产。
三、煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用效果煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术在实际应用中取得了显著的效果，主要表现在以下几个方面：相比传统的瓦斯抽放技术，高位钻孔瓦斯抽放技术将瓦斯抽放点从煤矿井下提升至井口，大大提高了瓦斯抽放效率。
浅谈如何提高长平矿3~#煤层瓦斯抽放效果
０ 引 言
长平 矿３ 层 松 软破 碎 、透气 性差 ，且衰 减 较快 ，
（ 厚 度０ ． １ ０ ｎ 一０ ｉ ． ３ ０ ｍ ） 。 顶 板 主 要 是 泥 岩 、砂 质 泥 岩 、次 为 粉砂 岩 ，局 部为 中 、细粒砂 岩 或粉 砂 岩 。底 板 为 黑 色泥 岩 、砂 质 泥 岩 ，深 灰 色粉 砂 岩 。 ３ 煤 层 原 １ ຫໍສະໝຸດ ２ ． １ 回 采工作 面抽 放
回采 工作 面采 用 预 抽和 边采 边 抽相 结 合 的抽 放方
目前长平矿开采３ 层 ，该煤层位于山西组下部 ， 上距Ｋ ８ 砂岩３ ０ ． ３ ０ Ｉ Ｔ Ｉ 一４ ６ ． ０ ７ ｍ，平 均 ３ ８ ． ８ ６ ｍ；下 距 Ｋ ７ 砂岩 ５ ． ６ ３ ｉ ｎ～１ １ ． ８ １ ｎ，平 均 ８ ｉ ． ９ ７ ｍ；层 位 稳 定 、 全 区 可采 煤 层 。煤 层 厚 ４ ． ６ ０ ｍ ６ ． ３ ５ ｎ，平 均 厚 ５ ｉ ． ５ ８ ｍ；含 泥 岩 、炭 质 泥 岩 夹 矸 ０ 层 ～２ 层 ， 以 距 顶 板 约 ０ ． ５ ０ ｎ左 右 和 距 底 板 约 １ ｉ ． ０ ０ ｍ左 右 的 ２ 层 较 为 稳 定
号 、９ 号 、１ ０ 号、１ １ 号 、１ ３ 号 、１ ４ 号、１ ５ 号 、１ ６ 号。
属特低灰 ～中灰分 、特低硫 、高热值一特高热值无烟 煤 。３ 煤 层无 自燃 倾 向 ，煤 尘无 爆 炸 危 险性 。长平 矿 ３ 煤层煤 层透 气性 系数 为０ ． ０ １ １ ６ ｍ２ ／ （ ＭＰ ａ ・ ｄ ） 一 ０ ． ０ ５ ２ ０ ｍ２ ／ （ ＭＰ ａ ・ ｄ ） ；钻 孔 瓦斯 流量 衰 减 系数 为０ ． １ １ ０ １ ｄ ～ ０ ． １ １ ４ ７ ｄ ～ ，属较 难抽 放煤 层 。 １ ． ２ 矿 井抽放 现 状 目前 长平 矿 瓦斯 抽放 主 要采 用 本煤 层 预抽 和采 空 区抽放 两种 方式 。
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术分析随着煤矿开采深度的不断加深，地下瓦斯抽放工作成为了煤矿安全生产工作中的重要环节。
煤矿瓦斯是煤矿生产过程中产生的一种有害气体，不仅对煤矿生产和工人健康造成极大威胁，而且容易引发煤矿事故，危害严重。
煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术是一种有效的瓦斯治理技术，通过在煤层的高位探明钻孔，并将瓦斯抽放至地面，来降低矿井内瓦斯浓度，保障矿工的生命安全。
本文将对煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术进行深入分析。
一、高位钻孔瓦斯抽放原理高位钻孔瓦斯抽放技术通过在煤层的顶板区域进行钻孔，将瓦斯直接抽吸至地面进行处理，有效地降低了煤矿井下瓦斯浓度。
在煤矿开采过程中，因为煤层的堆积和压力作用，瓦斯会从煤层的孔隙中释放出来，积聚在煤矿井下，形成瓦斯的危险氛围。
高位钻孔瓦斯抽放技术就是通过在煤层的顶板区域进行钻孔，利用泵站将顶板区域的瓦斯抽出至地面进行处理，进而降低煤矿井下瓦斯的浓度，保障矿工的安全。
1. 高效性：高位钻孔瓦斯抽放技术能够直接抽出煤层顶板区域的瓦斯，快速降低煤矿井下瓦斯浓度，保障矿工的生命安全。
2. 安全性：高位钻孔瓦斯抽放技术不需要矿工进入井下进行作业，减少了矿工接触瓦斯的机会，避免了矿工因接触瓦斯而引发的意外事故。
3. 环保性：高位钻孔瓦斯抽放技术将瓦斯抽放至地面进行处理和利用，避免了瓦斯的直接排放，减少了对环境的污染。
1. 确定钻孔位置：通过瓦斯抽放技术的前期调研和实地勘测，确定煤层的顶板区域，并确定钻孔的位置和数量。
2. 钻孔作业：利用钻孔机在煤层的顶板区域进行钻孔作业，将钻孔深度控制在煤层的适当范围内。
3. 安装泵站：在钻孔完成后，安装瓦斯抽放泵站，将煤层顶板区域的瓦斯抽出至地面。
4. 瓦斯处理：将地面上抽出的瓦斯进行分析和处理，将其转化为能源或者进行安全排放，避免对环境造成污染。
随着煤矿安全生产意识的不断提高和煤矿生产规模的不断扩大，高位钻孔瓦斯抽放技术将会得到更广泛的应用。
这项技术在煤矿行业中具有重要的意义，可以有效地降低煤矿井下瓦斯浓度，保障矿工的生命安全，提高煤矿的安全生产水平。
(附件5)煤矿瓦斯抽放规范(AQ1027-2006)
矿井瓦斯抽放管理规范（国家安全生产行业标准AQ1027-2006，国家安全生产监督管理总局2006年11月2日发布，2006年12月1日实施）一、范围本标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条件及工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责、瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序，以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。
本标准适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。
二、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款：——MT5018—96矿井抽放瓦斯工程设计规范。
——《煤矿安全规程》（2004年版）。
——《煤矿瓦斯抽放管理规范》（1997年版）。
——GB50187—1993工业企业总平面设计规范。
——GB50215—2005煤炭工业矿井设计规范。
三、定义下列术语和定义适用于本标准：（一）瓦斯抽放：采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。
（二）未卸压抽放瓦斯：抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯，亦称为预抽。
（三）卸压抽放瓦斯：抽放受采动影响和经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯。
（四）本煤层抽放瓦斯：抽放开采煤层的瓦斯。
（五）邻近层抽放瓦斯：抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层（可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层）的瓦斯。
（六）采空区抽放瓦斯：抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯。
前者称现采空区（半封闭式）抽放，后者称老采空区（全封闭式）抽放。
（七）围岩瓦斯抽放：抽放开采层围岩内的瓦斯。
（八）地面瓦斯抽放：在地面向井下煤（岩）层打钻孔抽放瓦斯。
（九）综合抽放瓦斯：在一个抽放瓦斯工作面同时采用2种或者2种以上方法进行抽放瓦斯。
（十）强化抽放：针对一些透气性低、采用常规的预抽方法难以奏效的煤层而采取的特殊抽放方式。
（十一）预抽：在煤层未受采动以前进行的瓦斯抽放。
（十二）瓦斯储量：煤田开采过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析随着煤矿采煤工作的不断深入，瓦斯涌出量也越来越大，为了保障矿工的安全，必须采取有效的措施来控制和抽放瓦斯。
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术就是一种非常有效的瓦斯抽放方法。
本文将对高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用进行分析，探讨其在煤矿瓦斯抽放中的作用和价值。
一、高位钻场钻孔瓦斯抽放技术概述高位钻场钻孔瓦斯抽放技术是指在煤矿井下采用钻孔方式将瓦斯从工作面高位抽放到地面集中处理的技术。
该技术主要分为两个步骤：第一步是在工作面上方的高位进行钻孔，将瓦斯通过管道输送到地面；第二步是地面对输送过来的瓦斯进行集中处理，包括分离、净化和利用等。
在实际应用中，高位钻场钻孔瓦斯抽放技术通常需要结合矿井特点，如瓦斯涌出量、地质条件、工作面布置等，设计合理的钻孔布置和管道系统，以确保瓦斯能够有效地被抽放出来，并且不会对矿井生产造成影响。
1. 提高了矿工的安全性通过高位钻场钻孔瓦斯抽放技术，矿井内的瓦斯得以及时抽放到地面，避免了大量瓦斯在井下积聚的情况发生，有效地提高了矿工的安全性。
这对于煤矿来说是非常重要的，因为瓦斯爆炸是煤矿事故中最为严重的一种类型，而采用高位钻场钻孔瓦斯抽放技术可以有效地降低矿井瓦斯爆炸的风险。
2. 减少了瓦斯对矿井生产的影响瓦斯是煤矿生产中一种常见的有害气体，它不仅对矿工的安全构成威胁，还可能会导致矿井的停产。
通过高位钻场钻孔瓦斯抽放技术，矿井内的瓦斯能够得到及时而有效地清除，从而减少了瓦斯对矿井生产的影响，保障了矿井的正常运转。
3. 促进了瓦斯资源的有效利用随着能源问题的日益突出，瓦斯资源的利用已成为全球范围内的一个热点议题。
通过高位钻场钻孔瓦斯抽放技术，可以将被抽放出来的瓦斯进行集中处理，包括净化和利用等，从而实现瓦斯资源的有效利用。
这对于煤矿来说是非常有益的，一方面可以增加矿井的经济效益，另一方面也有助于减少矿井对环境的影响。
目前，国内外在煤矿瓦斯抽放领域已经积累了丰富的实践经验，高位钻场钻孔瓦斯抽放技术也得到了广泛的应用。
《长平矿抽采瓦斯观测制度》
《长平矿抽采瓦斯观测制度》1、钻孔普查每七天进行一次，测量时必须严格按照钻孔顺序逐个认真测量，不得遗漏、缺失；2、普查钻孔时测量数据后必须认真、仔细填写钻孔参数观测牌，数据齐全，填写的参数有钻孔编号、浓度、负压、控制情况、测量时间、测量人、备注等数据；3、普查钻孔时如发现钻孔存在异常，如钻孔出水、煤壁漏气、孔口漏气等情况时，及时登记清楚，记好钻孔编号，向值班室汇报，派人及时处理，处理完好后，第二天及时开抽；如无法处理，为了不影响抽放效果，需关闭钻孔的及时关闭，但必须做好记录，钻孔参数观测牌上写清关闭原因，以便以后查看钻孔抽放情况，如须开启的，根据采掘需要适时开启；4、普查钻孔过程中，如发现钻孔浓度较低（钻孔浓度低于5%）时，为了保证矿井抽放效果，须关闭钻孔的，钻孔参数观测牌上必须写清原因，如浓度低等，做好记录；如须开启的，根据采掘需要适时开启；5、普查钻孔结束后第二天及时输入电子版数据，填写井上记录台账，如因特殊原因本人不能登记或填写的，及时向班组长汇报，安排其他人填写，如无故不登记或登记延时的，扣除工分的50%；6、普查钻孔时钻孔参数观测牌上必须填写规范，测量人一栏上必须填写当天普查钻孔的责任人，不得填写其他人员，胡填、乱填；测量时间一栏上必须填写当天的测量时间，不得提前后迟后填写，一经发现按队里考核制度处理，情节严重的，调离本岗位；7、不测量钻孔数据只填牌板的，如发现按弄虚作假处理；导致抽放系统瓦斯参数变化异常的普查者，按照“闯红线”处理；8、巡检过程中，如发现上一班巡检时间与巡检牌板未测量或漏填时，及时向值班室或流量班汇报，擅自掩盖上一班的问题的负有连带责任，按队里考核制度处理；9、脱岗、井下睡觉者除当月免奖外，直接调离本岗位；10、安排临时任务未完成而未汇报原因的责任者，消工消分；11、队里宣传的保命条框、推广项目、安全事故和公司文件精神，未按要求背下主要内容的责任者，每次扣50分；12、如有特殊原因需要早上井的，必须向值班室汇报，征得同意后方可上井；如有紧急情况，可以自行上井，当上井后需向值班干部说明原因；13、严格按照排班表上班，如有特殊情况，可以自行调班，但必须和班组长说明情况；如需请假的，在当班班前会2小时前班组长请假，征得同意后，方可请假；如无故旷工导致当班无人巡检的责任者，按事故处理，当月半奖；一个月内无故旷工2次以上者，当月免奖；14、瓦斯巡查管路时，井下每测完一处数据时，及时向流量班汇报，流量班值班人员对数据变化情况进行分析，有异常情况时，及时让井下巡查人员落实情况，能处理的及时处理；不能处理时向值班干部汇报，及时安排人员处理；15、瓦斯巡查管路人员把测量的数据向流量班汇报后，流量班值班人员及时做好登记，填好报表，以短信或表格形式发给分管技术员、队长或通风部，为发信息导致工作失误的，按队里有关制度考核；其它工作情况，由巡检人员自己填写记录情况；16、巡查人员上井后认真填写b卡，写清当班任务；17、安全第一，单岗作业人员在完成单班任务时必须保证自身安全；18、其它严格执行队组管理制度。
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［３］ 钱鸣高，许家林．覆岩采动裂隙分布的“Ｏ”形圈特征研究［Ｊ］． 煤炭学报，１９９８（５）：２０２３．
［４］ 王福 厚．高 位钻 孔 抽放 瓦 斯冒 落 带 及 裂 隙 带 高 度 确 定 方 法 ［Ｊ］．煤炭技术，２００８（８）：７５７６．
［５］ 李贤忠，朱传杰，刘 洋，等．高位钻孔瓦斯抽放技术的研究及 应用［Ｊ］．煤炭工程，２０１０（６）：３８４１．
参 考 文 献
瓦斯浓度，取 ２５％；η为瓦斯泵的机械效率，一般取 ０８；Ｋ为瓦斯抽放的综合指数（备用系统），取 １２。 则通 过 式 （３）瓦 斯 泵 流 量 计 算 可 得 出 Ｑ＝１６４４ ｍ３／ｍｉｎ。
根据以上计算并通过国内市场调查，辽宁华科 中煤装备有限公司的 ＺＷＹ系列移动抽放泵站、江 苏扬州长江水泵有限公司的 ２ＢＥ１系列或淄博水环 真空泵厂有限公司 ２ＢＥＣ系列水环式真空泵均可满 足流量大于 １６４４ｍ３／ｍｉｎ的抽放要求，建议选用 ２ 台辽宁华科中煤装备有限公司的 ＺＷＹ２００／２５０Ｇ型 移动抽放泵站（一用一备）。
按照长平煤矿 ３号煤层的初步设计说明书，矿
刘向军（１９８１—），男，工 程 师，０４８０００山 西 省 晋 城 市 城 区 北 石 店镇。
井设计总进风量为 ３６５ｍ３／ｓ，即 ２１９００ｍ３／ｍｉｎ，则
风排瓦斯量计算如下：
Ｑｍｆ ＝ＣＱｍ／（１００Ｋ），
（１）
式中，Ｑｍｆ为风排瓦斯量，ｍ３／ｍｉｎ；Ｃ为回风流中瓦斯
限度覆盖钻孔全长，防止钻孔塌孔影响抽放效果。
３ 高位钻孔抽放瓦斯流量核算及设备选型
３．１ 抽放瓦斯流量核算
根据实际抽放经验，抽放瓦斯浓度取 ２５％，选
用公称外径 ５５９ｍｍ，公称壁厚 １０ｍｍ，内径 ５３９ｍｍ
的铁管，作为高位钻孔瓦斯抽放管路。对瓦斯抽放
量进行核算：
( ) ＱＧ
＝
Ｄ
２
×Ｖ×２５％ ，
（上接第 １３２页）间，保证工期安全按时完成的前提 到了很好的促进作用，同时该技术也很好地满足综
是保证掘进机的安全运行可靠。
采安装的同步要求，为现代锚杆支护技术的实现奠
（３）大断面切眼一次成巷成功的关键在巷道的 支护质量的控制，锚杆间排距、锚固力与预紧力矩、 锚杆眼的深度与角度、金属网的铺设质量必须符合
瓦斯，保证工作面安全生产的要求。
３．２ 抽放设备选型
根据《煤矿 瓦 斯 抽 放 规 范 》（ＡＱ １０２７—２００６），
瓦斯泵流量采用式（３）计算：
Ｑ ＝１００Ｑｘ·Ｋ， Ｘη
（３）
式中，Ｑ为瓦斯泵的额定流量，ｍ３／ｍｉｎ；Ｑｘ为最大抽
放总量（纯量），２７４ｍ３／ｍｉｎ；Ｘ为瓦斯泵入口处的
限的危险。为了防治工作面瓦斯超限，采用高位钻 孔抽放方式抽放采空区瓦斯，进行了工作面的瓦斯 抽放设计。经过方案分析和计算，所需瓦斯泵流量 为 １６４４ｍ３／ｍｉｎ，建 议 选 用 ２台 可 满 足 流 量 大 于 １６４４ｍ３／ｍｉｎ的抽 放 要 求 的 辽 宁 华 科 中 煤 装 备 有 限公司的 ＺＷＹ２００／２５０Ｇ型移动抽放泵站。高位钻 孔抽 放 瓦 斯 总 量 ２７４ｍ３／ｍｉｎ，加 上 风 排 瓦 斯 量 １０９５ｍ３／ｍｉｎ，设计排放总量为 １３６９ｍ３／ｍｉｎ，大于 绝对涌出量 １２６４４ｍ３／ｍｉｎ，满足排放瓦斯、保证工 作面安全生产的要求。
钻孔终孔位置位于裂隙带中下部，根据覆岩移 动规律和瓦斯流动规律，裂隙带中下部裂隙发育充 分，是邻近层瓦斯和冒落区瓦斯的主要聚集区，具有 １３４
瓦斯含量高、浓 度 大 的 特 点，是 抽 采 瓦 斯 的 最 佳 层 位，也是布置高位钻孔的最佳区域。
通过使用不同角度对 ４３０４２巷施工顶板高位钻 孔进行抽放效果试验，并结合赵庄矿井顶板高位钻 孔施工参数的设定，初步得出 ４３０４工作面顶板裂隙 带高度为采高的 １０～１３倍，钻孔终孔位置应布置在 此区域内，钻孔应尽可能长地伸入工作面，终孔点水 平投影至工作面回风顺槽的距离至少要达到 ３０ｍ 以上，此时抽放效果最为理想。
取 １２。
通 过 式 （１）计 算 得 出 风 排 瓦 斯 量 １０９５
ｍ３／ｍｉｎ，小于 １２６４４ｍ３／ｍｉｎ，显然仅靠通风方法不
能解决工作面瓦斯涌出的问题。因此，有必要对 ３
号煤层采取相应的瓦斯抽放措施。
１３３
总第 ６０３期
现代矿业
２０１９年 ７月第 ７期
２ 高位钻孔的抽放作用原理
回采工作面的瓦斯来源：一是煤壁涌出瓦斯，二 是采空区遗煤、邻近层煤层、围岩涌出瓦斯。顶板高 位钻孔抽放实际就是通过顶板钻孔抽放采空区裂隙 带及冒落带的瓦斯，进而改变采空区流场分布，从根 本上解决采空区上隅角一带瓦斯大量涌出造成的上 隅角瓦斯大面积积聚和回风流瓦斯超限的问题。 ２．１ “Ｏ”型圈理论
４ 结 论
长 平 煤 矿 为 高 瓦 斯 矿 井 ，３号 煤 层 存 在 瓦 斯 超
［１］ 张京民，夏 扬．煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用分析［Ｊ］． 科技创新与应用，２０１６，（２：７２７３．
［２］ 孙荣军，李泉新，方 俊，等．采空区瓦斯抽采高位钻孔施工技 术及发展趋势［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１７，４５（１）：９４９９，２１３．
浓度，根据《煤矿安全规程》２０１６版第 １７２条之规
定，采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度
超过 １０％或二氧化碳浓度超过 １５％时，必须停止
工作，撤出人员，采取措施，进行处理，在这里为了保
证工作面生产安全，取 Ｃ＝０６。Ｑｍ 为工作面设计 风量，取 ２１９００ｍ３／ｍｉｎ；Ｋ为瓦斯涌出不均衡系数，
巷道及钻孔布置、钻孔剖面示意见图 ２、图 ３。
图 ２ 巷道及钻孔布置
图 ３ 钻孔剖面
２．４ 钻孔封孔技术
采空区抽放钻孔采用二次封孔技术，先使用袋
装聚氨酯对钻孔进行预封，再使用水泥对钻孔进行
充实。封孔深度控制到避开煤层裂隙带，封孔长度
保持在 １０～１２ｍ。为防止钻孔塌孔，钻孔施工完毕
后应及时封孔，并在钻孔内下套管，套管长度应最大
０．１４５７
（２）
式中，Ｄ为管道的内径，取 ０．５３９ｍ；Ｖ为抽放管内瓦
斯平均流速，经济流速 Ｖ＝５～１５ｍ／ｓ，取 Ｖ＝８ｍ／ｓ； ＱＧ 为瓦斯抽放纯量，ｍ３／ｍｉｎ。
刘向军：长平煤矿 ３号煤层高位钻孔瓦斯抽放设计 ２０１９年 ７月第 ７期
根据式（２）计算得到采用高位钻孔抽放总的抽 放瓦斯纯量为 ２７４ｍ３／ｍｉｎ，加上风排瓦斯量 １０９５ ｍ３／ｍｉｎ，设计排放总量为 １３６９ｍ３／ｍｉｎ，大于长平 煤矿 ３号煤层绝对涌出量 １２６４４ｍ３／ｍｉｎ，满足排放
关键词 采空区 瓦斯超限 高位钻孔 瓦斯抽放 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０１９．０７．０３５
ＤｅｓｉｇｎｏｆＧａｓＤｒａｉｎａｇｅｆｒｏｍ ＨｉｇｈＢｏｒｅｈｏｌｅｏｆＮｏ．３ＣｏａｌＳｅａｍ ｉｎＣｈａｎｇｐｉｎｇＣｏａｌＭｉｎｅ ＬｉｕＸｉａｎｇｊｕｎ
（ＣｈａｎｇｐｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，ＪｉｎｃｈｅｎｇＣｏａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐ） Ａｂｓｔｒａｃｔ ＩｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｇａｓｏｖｅｒｒｕｎｉｎｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｏｆｈｉｇｈｇａｓｍｉｎｅｉｎＣｈａｎｇｐｉｎｇ ＣｏａｌＭｉｎｅ，ｔｈｅｈｉｇｈｌｅｖｅｌｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｄｒａｉｎａｇｅｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｐｕｍｐｔｈｅｇａｓｉｎｔｈｅｇｏａｆ，ａｎｄｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｉｇｈｌｅｖｅｌｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｄｒａｉｎａｇｅ，ｄｒｉｌｌｉｎｇａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｉｔｅ，Ｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｄｅｓｉｇｎｆｏｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕ ｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅ，ｉｔｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｏｓｅｌｅｃｔａｇａｓｐｕｍｐｗｉｔｈａｆｌｏｗｒａｔｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ１６４．４ｍ３／ｍｉｎ；ｔｈｅ ｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｏｆｇａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｈｉｇｈｌｅｖｅｌｂｏｒｅｈｏｌｅｇａｓｄｒａｉｎａｇｅｐｌｕｓｔｈｅｇａｓｄｉｓｃｈａｒｇｅｖｏｌｕｍｅｉｓ １６４．４ｍ３／ｍｉｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｇｕｓｈｉｎｇａｍｏｕｎｔｉｓ１２６．４４ｍ３／ｍｉｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｍｅｅｔｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇｇａｓａｎｄｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｇｏａｆ，Ｇａｓｏｖｅｒｒｕｎ，Ｈｉｇｈｈｏｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇ，Ｇａｓｄｒａｉｎａｇｅ
１ 工程地质概况
长平公 司 经 过 历 次 改 扩 建，现 核 定 生 产 能 力 ５００万 ｔ／ａ，批 准 开 采 ３号 煤 层。３号 煤 层 厚 度 为 ４６０～６３５ｍ，平均 ５５８ｍ，结构较简单，全区煤层 稳定可采；奥灰水距离 ３号煤层底板 １０８～１４２ｍ， 平均为 １２５ｍ；奥灰水水位标高 ＋６２７ｍ，井田中西 部带压开采。煤层自燃等级为Ⅲ类，属不易自燃煤 层，煤 尘 无 爆 炸 性。 长 平 矿 瓦 斯 相 对 涌 出 量 为 １３４４３ｍ３／ｍｉｎ、瓦斯绝对涌出量为 １２６４４ｍ３／ｍｉｎ， 矿井瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。由此可见， 长平煤矿瓦斯灾害的危险性较大，务必对其进行治 理以保障矿井安全生产。