矿井煤层气抽采技术
煤矿高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采技术研究
煤矿高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采技术研究发布时间：2022-09-01T09:24:44.644Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期（下）作者：陈国平[导读] 瓦斯是煤矿的关键灾害之一，但也是非常重要的清洁能源。
合理使用煤气既能减少灾害的发生陈国平内蒙古阿拉善盟天荣煤炭有限责任公司内蒙古自治区乌海市016000摘要：瓦斯是煤矿的关键灾害之一，但也是非常重要的清洁能源。
合理使用煤气既能减少灾害的发生，又能直接影响中国的能源安全。
煤层预泵是减少煤矿瓦斯灾害的基本措施之一，可以保证煤矿安全开采。
但是，矿井中的气体一般是从采空区流出的，所以在采空区做好瓦斯的排水和处理具有重要意义。
在此基础上，仅作为研究高瓦斯工作流综合气体提取技术的参考。
关键词：高瓦斯；矿井工作面；综合抽采；瓦斯抽采技术引言煤层气俗称煤矿瓦斯，是宝贵的能源资源。
我国高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井多，煤矿瓦斯一直是煤矿安全生产的重大隐患。
近年来，煤矿重特大瓦斯爆炸事故时有发生，给人民群众生命财产造成了重大损失；同时，未经处理或回收的煤层气直接排放到大气中，也造成了严重的环境污染和资源浪费。
为进一步加大煤层气抽采利用力度，强化煤矿瓦斯治理，减轻煤矿瓦斯灾害，瓦斯综合抽采提出并得到了广泛的应用，取得了良好的效果。
1高瓦斯矿井瓦斯抽采技术研究必要性瓦斯将直接影响煤矿安全开采的实施，有效的瓦斯回收技术可以确保煤矿安全开采，瓦斯开采始终是煤田的主要研究内容。
随着采矿强度的不断扩大，煤矿开采深度进一步加大，矿井瓦斯量进一步增加。
因此，需要采用有效的开采技术，重视综合气体开采技术，提高煤矿开采效率和安全性。
2常用的瓦斯抽采技术2.1采中抽采技术采中抽采技术可以保证煤层开采的施工安全，设计人员应根据开采区的开采方式选择最合适的吸煤方法。
中国煤矿施工企业一般采用采空区埋管提取法、顶板打击层跨钻提取法、地表钻井提取法、采空区插管提取法等方法，对u形通风井进行开挖，并应用采空区入口保留层跨钻提取法和地表钻井提取法对y形通风井进行开挖。
煤矿专业基础第1章 煤层瓦斯抽采技术及方法
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图9.1.3 随掘随抽的钻孔布置 1—掘进巷道；2—钻窝；3—钻孔
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图9.1.4 随采随抽钻孔布置
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1.3 邻近层瓦斯抽采
邻近层瓦斯抽采技术在我国瓦斯矿井中已经得到广 泛的应用，从20世纪50年代起，先后在阳泉、天府、中 梁山等矿务局取得了较好的效果，但近距离的上、下邻 近层抽采仍沿用一般的邻近层抽采技术，不仅效果欠理 想，而且还会给生产带来一些麻烦。“八五”以来，学 者对近距离邻近层瓦斯抽采难题进行了研究，提出了不 同开采技术条件下的近距离邻近层瓦斯抽采方法，取得 了较好的效果。
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(3)本煤层卸压抽采瓦斯 在受回采或掘进的采动影响下，引起煤层和围岩的 应力会重新分布，形成卸压区和应力集中区。在卸压区 内，煤层膨胀变形，透气性系数增加，在这个区域内打 钻抽采瓦斯，可以提高抽采量，并阻截瓦斯流向工作空 间。这类抽采方法现场称为随掘随抽和随采随抽。 1）边掘边抽 2)边采边抽
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1.2 本煤层瓦斯抽采
本煤层瓦斯抽采，又称为开采层抽采，目的是为了 减少煤层中的瓦斯含量和降低回风流中的瓦斯浓度，以 确保矿井安全生产。 1.2.1 本煤层瓦斯抽采的原理 本煤层瓦斯抽采就是在煤层开采之前或采掘的同时， 用钻孔或巷道进行该煤层的抽采工作。煤层回采前的抽 采属于未卸压抽采，在受到采掘工作面影响范围内的抽 采，属于卸压抽采。
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图9.1.1 穿层钻孔抽采瓦斯的示意图 1—煤层；2—钻孔；3—钻场；4—运输 大巷；5—封闭墙；6—瓦斯管路
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图9.1.2 未卸压顺层钻孔抽采开采煤 层示意图 1—运输巷；2—回风巷；3—钻孔； 4—采煤工作面；5—采空区
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(2)巷道预抽本煤层瓦斯(未卸压) 巷道预抽是20世纪50年代初，我国抚顺矿区成功试 验本煤层预抽瓦斯时最初采用的一种抽采瓦斯方式：在 采区回采之前，按照采区设计的巷道布置，提前把巷道 掘出来并构成系统，然后将所有入、排风口都加以密闭， 同时，在各排风口密闭处插管并铺设抽采瓦斯管路，将 煤层中的瓦斯预先抽采出来。经过一段时期的抽采，待 瓦斯浓度降低至规定的范围后，即可回采。抽采瓦斯巷 道的设计与布置，除必须完全适应将来开采需要外，还 要充分利用瓦斯流动的特性，既能抽采本采段的煤层瓦 斯，又能截抽下段煤层瓦斯。基于这一考虑，一般都将 瓦斯巷道布置在煤层顶分层和上、下段之间的阶段煤柱 中。
低瓦斯矿井中瓦斯防治技术
低瓦斯矿井中瓦斯防治技术低瓦斯矿井是指瓦斯含量在0.3%以下的煤矿井，瓦斯的防治成为了低瓦斯矿井安全生产中的重要环节。
为了有效地防治矿井中的瓦斯，下面将介绍几种常用的瓦斯防治技术。
1. 通风技术：通风是矿井中瓦斯防治的基础和核心。
通过空气的流动，将矿井中的瓦斯稀释到安全范围内。
一般采用强制通风和自然通风相结合的方式，通过风机引入新鲜空气，排出瓦斯，保持井下的空气清新。
2. 水封技术：水封是防止瓦斯突出的一种有效手段。
通过在矿井中设置水封点，利用压力差阻止瓦斯的逸出。
水封技术可分为垂直水封和水平水封两种形式。
垂直水封是将矿井分隔成不同区域，利用水柱的压力来抑制瓦斯突出。
水平水封是通过设置水封门，利用水压力将瓦斯隔离开。
3. 注水灭瓦斯技术：该技术是将注水灌入矿井中，与瓦斯混合形成水瓦斯混合物，从而减少瓦斯的含量，达到防治瓦斯的目的。
注水灭瓦斯技术通常需要与通风技术相结合使用，通过通风排出含水瓦斯混合物，提高井下的安全性。
4. 改良煤层气抽采技术：该技术是通过改良煤层地下气体的分布状态，减少瓦斯的生成和逸出。
一般采用抽采、通风和注水等方法，改变煤层内气体的流动和分布，将瓦斯集中抽采到井上进行处理。
5. 防火防爆技术：瓦斯具有易燃易爆性质，防火防爆是瓦斯防治中的重要环节。
通过安装防爆设备，如防爆灯、防爆电器等，确保井下的电器设备不会引发火灾或爆炸，并采用防静电措施有效地防止火花的产生。
6. 监测技术：瓦斯监测是及时发现矿井中瓦斯异常的重要手段。
通过安装瓦斯传感器、温度传感器等设备，监测矿井中瓦斯浓度、温度等变化，一旦发现异常情况，及时采取措施进行处理，确保矿井的安全。
7. 气体抽放技术：矿井中的瓦斯可以通过抽放的方式减少瓦斯的积累。
通过在地下开挖瓦斯抽放井，将矿井中的瓦斯抽放到地表进行处理，减少瓦斯含量，保持矿井安全。
通过以上的瓦斯防治技术，可以有效地保障低瓦斯矿井的安全生产。
但是在实践中，还需根据具体矿井的条件和矿井瓦斯的特点，灵活运用各种技术手段，不断完善和提高瓦斯防治的效果，确保矿工的生命安全和矿井的正常生产。
煤层气排采工艺技术精品PPT课件
2006-2-4 2006-2-14 2006-2-24
2006-3-6 2006-3-16 2006-3-26
2006-4-5 2006-4-15 2006-4-25
2006-5-5 2006-5-15 2006-5-25
2006-6-4 2006-6-14 2006-6-24
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
4煤层气排采新工艺、新技术应用
1）注入气体或泡沫，使气水产出； 2）柱塞举升工艺，依靠气井自身能量将液体排出； 3）超声旋流雾化排液技术，是根据雾化原理结合临界 流速理论，依靠气井自身能量，利用机械、气动、超声 波雾化的多重作用，使液体形成微细雾滴，在井筒内形 成雾状流产出。 这些技术的应用，在气田开发阶段可以大幅度降低生 产成本。
煤层气排采工艺技术
大纲
1 煤层气产出机理 2 煤层气排采工艺技术 3 煤层气排采设备 4 煤层气排采新工艺、新技术应用
1煤层气产出机理
(1) 煤层气的产出流动特点 煤层甲烷附存状态为：游离、吸附、溶解，主要以吸附
状态为主； 煤层甲烷要经历三个流动过程：解吸－扩散－渗流
从煤表面解吸
煤基质和微孔隙中的扩散
正常产气之后，相对渗透率起着非常关键的作用。
1煤层气产出机理
典型的相对渗透率曲线
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
气相相渗曲线 水相相渗曲线
0.2
0.4
0.6
0.8
水相饱和度
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1
PH35-06井排采曲线图
煤矿瓦斯抽采与利用技术
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井下抽采技术主要包括顺层孔抽采和 穿层孔抽采两种方式，可根据矿区实 际情况选择。顺层孔抽采适用于煤层 厚度较大、埋藏较浅的情况，穿层孔 抽采则适用于煤层厚度较小、埋藏较 深的情况。
煤层注水抽采技术
煤层注水抽采技术是指在煤层中注入适量的 水，通过水的压力和渗透作用将煤层中的瓦 斯排出，并利用排水泵将水抽出。该技术适 用于煤层瓦斯含量较低、需要降低瓦斯浓度 的矿区，具有降低瓦斯浓度、提高安全性、 降低能耗等优点。
煤矿瓦斯抽采与利用有利于 推动我国能源结构的调整， 减少对化石能源的依赖，促
进清洁能源的发展。
提高能源利用效率
瓦斯是一种清洁能源，通过 抽采和利用，可以提高能源 的利用效率，减少能源浪费
。
带动相关产业发展
煤矿瓦斯抽采与利用技术的 发展将带动相关产业的发展 ，如装备制造、技术服务等 ，增加就业机会和经济发展 动力。
减少温室气体排放
瓦斯是一种温室气体，瓦斯抽采 并利用技术能够减少其排放，有 助于减缓全球气候变化。
优化能源结构
瓦斯是一种清洁能源，瓦斯抽采 并利用技术能够提供可再生能源 ，优化能源结构，促进可持续发 展。
瓦斯抽采技术的发展历程
01
初始阶段
早期的瓦斯抽采技术主要依靠自 然排放和简单的机械抽取，效率 低下。
地面钻井抽采技术主要包括垂直钻井和斜交钻井两种方式，可根据矿区实际情况选择。垂直钻井适用 于煤层厚度较大、埋藏较浅的情况，斜交钻井则适用于煤层厚度较小、埋藏较深的情况。
井下抽采技术
井下抽采技术是指在矿井内部进行瓦 斯抽采，通过在煤层或岩层中布置抽 采孔，将瓦斯抽出并输送到地面或直 接利用。该技术适用于煤层瓦斯含量 较高、矿井内部条件允许的矿区，具 有灵活性强、适用范围广的优点。
科技成果——数字化煤层气高效抽采技术
科技成果——数字化煤层气高效抽采技术
技术开发单位山东中天泰和实业有限公司
适用范围煤层气及油气开发钻井
成果简介
在液压式煤层气钻机中引入信息技术，采用电液比例阀、各类传感器、PLC电气控制系统，形成机械（液压）技术与信息技术、机液产品与电子信息产品深度融合，研发设计出机、电、液与信息一体化的数字化煤层气高效抽采技术。
工艺技术及装备
1、机、电、液与信息一体化数字煤层气液压钻机；
2、轻型液压顶驱齿轮润滑与密封装置；
3、浮动缓冲接头和钻柱防松装置；
4、数据采集及处理软件；
5、钻井操作控制系统；
6、桅杆井架垂直度自动检测及预警装置。
市场前景
该装备能优于同类进口机，价格比进口设备低三分之一，钻机核心部件顶驱动力头为企业自主设计制造的产品，常用的12种易损件全部国产化，解决了维修配件供应困难问题。
数字化煤层气钻机大大提高钻机的信息化、自动化水平，有利于提高钻井速度，提高钻井质量，减少各种安全事故，降低钻井成本，极大减轻工人劳动强度，改善劳动条件，改变煤层气钻机的生产面貌。
煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术
煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术是煤矿安全生产中至关重要的一项工作。
瓦斯是煤矿生产过程中自然释放出的可燃气体，其在未经处理的情况下容易引发爆炸和火灾等灾害事故。
因此，对于瓦斯的抽采和利用技术的研究和应用具有重要的意义。
一、瓦斯抽采技术瓦斯抽采是指通过建立合理的抽采系统，将矿井中积聚的瓦斯有效地抽出来的过程。
常见的瓦斯抽采技术包括抽放法、抽放与利用联合法和瓦斯压力差动法等。
1. 抽放法抽放法是通过设置瓦斯抽采井，利用抽采机械将瓦斯从矿井中抽出到地面进行处理或燃烧。
这种方法操作简单、效果显著，并且对矿井的影响较小，但其对瓦斯处理设备的要求较高。
2. 抽放与利用联合法抽放与利用联合法是指将抽采出来的瓦斯进行处理后利用，例如将瓦斯制成甲烷，用于城市燃气供应或发电等。
这种方法不仅可以有效地减少矿井瓦斯排放，还可以提供一定的经济效益。
3. 瓦斯压力差动法瓦斯压力差动法是通过改变矿井内的瓦斯压力差，使瓦斯自行流动到低压区域进行抽采。
这种方法具有一定的技术难度，需要详细的监测和管理，但是可以有效地降低矿井瓦斯爆炸的风险。
二、瓦斯利用技术瓦斯利用是指将抽采出来的瓦斯进行处理后，转化为可供使用的能源或者其他有价值的产品。
常见的瓦斯利用技术包括燃烧利用法、制甲烷法和热利用法等。
1. 燃烧利用法燃烧利用法是将瓦斯直接燃烧，将其释放的能量转化为热能或者动力。
这种方法是最简单、最常用的瓦斯利用方式，但是如果瓦斯中含有有毒成分，燃烧过程中会产生污染物。
2. 制甲烷法制甲烷法是将瓦斯中的甲烷含量提高到一定程度，使其达到城市燃气的标准。
这种方法需要利用化学反应将非甲烷烃转化为甲烷，提高瓦斯的利用价值。
3. 热利用法热利用法是将瓦斯中的热能用于煤矿生产过程中的加热或者其他需要热能的设备中。
这种方法可以提高矿井生产过程中的能源利用效率，减少能源浪费。
总结：煤矿矿井瓦斯抽采与利用技术在煤矿安全生产中具有重要的意义。
煤矿开采中的瓦斯抽放技术
在煤层开采前，通过预先钻孔或巷道将煤层中的瓦斯气体抽出 并排至地面，以降低煤层中的瓦斯含量和压力。
02
瓦斯抽放技术原理
瓦斯抽放与煤层气开采的关系
瓦斯抽放是煤层气开采的重要环节， 通过抽放将煤层中的瓦斯抽出，降低 煤层中的瓦斯压力，有利于煤层气的 开采。
准确掌握煤层中瓦斯的分布和赋存规律，为 合理布置抽放孔提供依据。
优化抽放系统设计
根据矿井实际情况，合理选择和配置抽放设 备，提高系统效率。
强化瓦斯安全管理
建立健全瓦斯管理制度，加强瓦斯监测与预 警，确保抽放作业安全。
推进科技创新与研发
鼓励研发新型瓦斯抽放技术和装备，提高抽 放效果和能源利用效率。
05
瓦斯抽放能够提高煤层气的产量，缩 短开采周期，提高开采效率。
瓦斯抽放的基本原理
瓦斯抽放利用负压原理，通过抽放泵将煤层中的瓦斯抽出，使煤层中的瓦斯压力降低，达到安全开采 的目的。
瓦斯抽放过程中，需要控制抽放参数，如抽放流量、负压、抽放时间等，以保证抽放效果和安全。
瓦斯抽放的影响因素
煤层条件
煤层的厚度、渗透性、孔隙度等条件对瓦斯抽放效果有较大影响。
成熟阶段
现代的瓦斯抽放技术已经相当成 熟，能够有效地降低煤矿开采过 程中的瓦斯灾害风险，提高煤矿 生产的安全性和经济效益。
瓦斯抽放技术的分类
井下抽放 地面抽放 采空区抽放 预抽放
通过在井下设置抽放钻孔或巷道，将煤层中的瓦斯气体抽出并 排至地面。
通过在地面上设置抽放井，将煤层中的瓦斯气体抽出并排至地 面。
强化安全管理
建立健全安全管理制度，加强矿工安全培训 ，提高安全意识。
推进环保措施
煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术和装备突出煤层瓦斯抽采钻孔施工技术课件
5、引进国外定向长钻孔钻机的应用情况 ➢ 2019～2019年间，山西亚美大宁能源有限公司大
宁煤矿、晋城无烟煤矿业集团公司引进了4套美国 和澳大利亚生产的采用孔底马达定向钻进的千米 钻机，用于煤矿井下定向长钻孔抽采瓦斯。使用 情况很不错。 ➢ 大宁煤矿为高瓦斯矿井，预抽本煤层（3号煤层） 瓦斯为主，最大孔深达1002m。至2019年底已完成 钻孔数1980个，累计进尺803753m，抽混合瓦斯 9.05亿m3。 ➢ 据不完全统计，近几年国内已定购的澳大利亚 VLD1000定向长钻孔钻进设备多达50余套。
2024/7/31
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一、概 述
10个煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设项目
根据各示范点的特点和条件，集成瓦斯治理与利 用的先进适用技术，并总结推广应用。
➢龙煤集团鹤岗分公司、沈阳煤业集团、抚顺矿 业集团
➢淮南矿业集团、淮北矿业集团 ➢郑州煤炭集团、焦作煤业集团 ➢阳泉煤业集团、晋城煤业集团 ➢松藻煤电公司
叶片、插接式螺旋钻杆
2024/7/31
晋城赵庄矿50 mm×1 000 mm的浅槽螺旋 钻杆
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二、钻孔施工装备现状
3、配套钻头 ➢煤矿井下瓦斯抽放钻孔施工钻头一般以硬质
合金和金刚石复合片(PDC)钻头为主。硬质 合金钻头一般目前大多数煤矿为提高 钻进效率、节省起下钻时间，一般都采用 PDC钻头。
2024/7/31
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一、概 述
松软突出煤层（硬度系数f≤1）渗透性差、瓦斯 含量高。钻进过程中，容易产生垮孔、卡钻、喷 孔等现象。我国在松软突出煤层虽然有钻孔深度 超过150m甚至达到240m的记录，但大部分的钻孔 深度都在100m以下，且成孔率低，防突成本和瓦 斯抽放成本很高。我国松软煤层在所开采煤层中 所占比例较大，因此，松软突出煤层的钻进成孔 问题一直是个亟待解决的难题。
煤矿瓦斯高效抽采和利用方案(二)
煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景中国是全球最大的煤炭生产国和消费国，煤炭产业在中国经济中占据重要地位。
然而，煤炭开采过程中产生的瓦斯气体不仅对环境造成了严重的影响，也浪费了大量的能源资源。
为实现煤炭产业的绿色、高效发展，本方案提出了一种煤矿瓦斯高效抽采和利用方案。
二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案基于膜分离技术，通过高压气体驱动，将煤层中的瓦斯气体进行高效抽采。
具体流程如下：1. 煤层气抽采：在煤炭开采过程中，利用井下抽采设备将煤层中的瓦斯气体抽出，使其通过管道输送到地面。
2. 瓦斯气体压缩：将抽采出的瓦斯气体进行压缩处理，使其压力达到10-15 MPa，温度控制在40-60℃。
3. 瓦斯输送：将压缩后的瓦斯气体通过管道输送至燃气轮机发电机组，与空气混合燃烧，驱动燃气轮机转动，产生电能。
4. 余热回收：燃气轮机排放的烟气中含有大量的余热，通过余热回收设备将其重新利用，提高能源利用率。
三、实施计划步骤1. 对煤矿进行地质勘探，确定煤层瓦斯含量及可抽采性；2. 设计煤矿瓦斯抽采方案，包括井下抽采设备、管道及地面压缩设备等；3. 实施瓦斯抽采工程，并进行实时监测，确保瓦斯抽采的效率和安全性；4. 将压缩后的瓦斯气体输送至燃气轮机发电机组；5. 安装余热回收设备，提高能源利用率；6. 对整个方案进行调试和优化，确保稳定运行。
四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿，特别是对于高瓦斯含量和低渗透性的煤层具有更高的适用性。
同时，本方案也适用于其他具有类似特点的矿产资源开发利用过程，如石油、天然气等。
五、创新要点1. 利用膜分离技术实现瓦斯气体的高效抽采。
与传统方法比，膜分离技术具有更高的分离精度和更低的能耗。
2. 将燃气轮机发电机组与瓦斯抽采系统相结合，实现能源的梯级利用。
通过将不同品位的能源进行合理利用，提高了能源利用率。
3. 采用了余热回收技术，进一步降低了能源损耗。
通过回收燃气轮机排放的烟气余热，实现能源的最大化利用。
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第八章矿井煤层气抽采技术
矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物，是各种气体的混合物，成分复杂。
矿井瓦斯一般由甲烷、二氧化碳、氮气和数量不等的重烃以及微量的稀有气体组成，但主要成分是甲烷。
第一节主要内容：
一、矿井瓦斯涌出形式
在矿井开采过程中，受采掘活动的影响，煤体受到破坏，储存在煤体或岩层内的瓦斯会进入到采掘空间，这种现象叫做矿井瓦斯涌出，可分为普通涌出和特殊涌出两种形式。
普通涌出也称为正常涌出，是瓦斯从采落的煤炭及煤层、岩层的暴露面上，通过细小的孔隙缓慢而长时间的放出。
普通涌出是矿井瓦斯涌出的只要形式，其特征是涌出范围广，时间持续长，数量相对稳定。
特殊涌出是指采掘过程中瓦斯在极短时间内突然地大量涌出，也称为瓦斯喷出。
瓦斯特殊涌出的范围是局部的，时间过程一般比较短，但涌出数量可能很大，且由于其发生的突然性，往往造成极大危害。
二、矿井瓦斯涌出量
1、矿井瓦斯涌出量表示方法
矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量，通常用单位时间或单位质量的煤所放出的瓦斯体积来表示，分为绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量两种。
2、矿井瓦斯等级划分及鉴定
根据相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，将矿井瓦斯等级划分为三类：
①低瓦斯矿井—矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。
②高瓦斯矿井—矿井相对瓦斯涌出量大于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量大于或等于40m3/min。
③煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井
3、矿井瓦斯涌出量预测
现有的矿井瓦斯涌出量预测方法可以概括为两大类：一是矿山统计预测法，二是根据煤层瓦斯含量进行预测的分源预测法。
三、影响瓦斯涌出量的主要因素
①煤层和围岩的瓦斯含量
②煤炭开采规模
③开采程序
④采煤方法与顶板管理办法
⑤生产工序
⑥地面大气压力的变化
⑦通风压力
⑧采空区管理办法
第二节主要内容：
一、矿山压力的概念
1、原岩应力
在采动以前，由于岩柱自重以及构造应力场在地层内部引起的应力，称为原岩应力。
2、矿山压力
由于采掘工作破坏了岩体原始应力状态，引起应力重新分布，在其采掘空间周围岩体和支撑物上表现的力，称为矿山压力。
矿山压力的主要影响因素有地质因素和生产因素。
（1）地质因素：①岩石性质及其构造特征
②开采深度
③煤层倾角
（2）生产因素：①巷道位置
②支护形式
③开采顺序
④工作面推进速度
⑤控顶方法
二、矿山压力显示规律
1、采煤工作面矿山压力显示规律
（1）支撑压力
（2）初次来压
（3）周期来压
2、掘进工作面矿山压力显示规律
（1）巷道顶压
（2）巷道侧压
（3）巷道底压
（4）斜巷压力
三、围岩应力卸压特征与抽采瓦斯
通常，把工作面的应力分为三种类型，即垂直应力、水平应力和采掘附加应力。
垂直应力是岩石自重造成的，它受控于该地点距地表的垂深；水平应力通常是指构造应力，它受规模较大的地质构造的影响；采掘附加应力是指采掘活动破坏了采掘地点的原始应力状态，在工作面前方依次形成的卸压区、增压区（应力集中区）和正常压力区。
在三个区带内进行抽采瓦斯，效果也会有所不同。
卸压区内，煤体膨胀变形，煤体内产生大量裂隙，有利于瓦斯抽采；集中应力区内，煤体压缩变形，易发生卡钻、塌孔等现象，从而降低抽采效果；正常压力区内，煤体受力均衡，瓦斯压力、瓦斯含量等参数处于正常值状态。
第三节主要内容：
一、本煤层瓦斯抽采技术
本煤层瓦斯抽采又称为开采煤层瓦斯抽采，是指在开采煤层内预先掘进或施工钻孔抽采本煤层瓦斯，目的是减少煤层瓦斯含量，降低回风流中的瓦斯浓度，以确保矿井安全生产。
1、本煤层未卸压钻孔抽采
本煤层预抽瓦斯是钻孔打入未卸压的原始煤体进行抽采瓦斯，抽采效果与原始煤体透气性和瓦斯压力有关。
（1）穿层钻孔抽采
穿层钻孔抽采是在开采煤层的顶板或底板岩巷（或煤巷）内，每隔一段距离开约10m的钻场，从钻场向煤层施工3～5个穿透煤层全厚的钻孔，封孔或将整个钻场封闭起来，安装抽采管路并与抽采系统连接起来进行抽采。
（2）顺层钻孔抽采
顺层钻孔是在巷道进入煤层后再沿煤层所打钻孔，可以用于石门见煤处、煤巷及采煤工作面。
2、本煤层卸压钻孔抽采
（1）边采边抽
边采边抽技术即在工作面前方，在进风巷或回风巷中每隔一定距离打平行于工作面的钻孔，然后插管、封孔进行抽采。
（2）边掘边采
边掘边抽是在掘进巷道两帮每隔一定距离掘一钻场（深度小于6m），在钻场向工作面推进方向打5～10个超前钻孔，然后插管、封孔进行抽采。
二、邻近层瓦斯抽采技术
能向开采煤层采掘空间涌出瓦斯的邻近煤层称为邻近层。
为了防止和减少邻近层的瓦斯通过层间的裂隙大量涌向开采层，可采用抽采的方法处理这一部分瓦斯，这种抽采方法称邻近层瓦斯抽采。
1、上邻近层瓦斯抽采
上邻近层瓦斯抽采，即邻近层位于开采层的上部，通过巷道或钻孔来抽采上邻近层的瓦斯。
上邻近层瓦斯抽采按抽采钻孔的分布位置，分为以下两种；
①开采层层内巷道打钻抽采。
②开采层层外巷道打钻抽采。
2、下邻近层瓦斯抽采
下邻近层瓦斯抽采即邻近层位于开采层的下部，通过巷道或钻孔来抽采下邻近层的瓦斯。
同上邻近层瓦斯抽采一样，下邻近瓦斯层抽采也分为两种方式：
①开采层层内巷道打钻抽采。
②开采层层外巷道打钻抽采。
三、远距离保护层卸压瓦斯抽采
该项技术是指保护层采面在开采之前，在被保护层的下方约30～40m的稳定岩层中施工贯穿于整个采面的走向抽采专用巷道，向被保护煤层施工网格穿层钻孔，进行抽采。
第四节主要内容：
采空区瓦斯主要来源于两个方面：一是未能采出而被留在采空区的煤炭中存有的一定数量的残存瓦斯，二是顶板和周围煤（岩）中的瓦斯。
一、采煤工作面采空区瓦斯抽采
1、采煤工作面插管采空区瓦斯抽采
进行采煤工作面采空区瓦斯抽放时，应将采空区封闭严密，防止漏风，在回风巷的密闭处插管进行抽采。
2、钻孔抽采采空区瓦斯
钻孔抽采采空区瓦斯是指在采煤工作面回采过程中，在工作面回风巷每隔30～100m掘一钻场，向采空区上方施工顶板走向（或倾向）钻孔，钻孔进入冒落带或裂隙带，然后将封闭（或将钻孔逐个封闭）进行抽采。
3、施工走向巷道抽采采空区瓦斯
沿工作面走向距回风巷10～30m的上覆岩层裂隙带内布置巷道，封闭港口，插管联入抽采系统，对采煤工作面采空区裂隙带内的高浓度瓦斯进行抽采。
二、回采结束后的采空区瓦斯抽采
对回采工作已经结束的采煤工作面（或采区），可在进、回风巷修建永久性密闭，两个密闭之间用河砂或黏土充满、充实，并接设瓦斯管路进行抽采。
三、采空区瓦斯抽采注意事项
（1）控制抽采负压，保证瓦斯质量
（2）定期检查与测定，防止自然发火
第五节主要内容：
一、煤层气开发模式探讨：
1、CBM（Coalbed Methane）方式—在未受采动影响的原始煤层中，通过地面钻井工程进入煤层，利用煤层气自身赋存压力与钻井空间的压力差释放煤层气。
2、CMM(Coal Mine Methane)方式—利用煤炭开采工程，在井下施工煤层气开发工程，或利用煤炭开采对煤层的采动影响在地面施工钻井工程，并利用真空泵产生负压轴抽采煤层气。
二、采煤采气一体化
1、“采煤采气一体化”瓦斯综合治理模式
①统筹规划，先抽后采
②煤炭开采前地面预抽与井下抽采相结合
③建立一井多用的高效抽采模式
2、“采煤采气一体化”瓦斯综合治理模式特点
①在时间上，可实现煤层气抽采与矿井开发、生产的全过程协调一致
②在空间上，可实现地面煤层气井位布置与矿井采掘之间的密切衔接与协调
③在功能上，煤层气井可实现“地质勘探、采前抽、采动抽、采后抽”一井四用
3、实施“采煤采气一体化”的关键
（1）从地面抽采钻井布置密度方面：
①考虑单井的抽采效果
②考虑允许抽采的时间
③考虑使煤层瓦斯均匀的降低
（2）从给煤炭开采创造安全条件方面：
①考虑避让井下采掘巷道和井筒硐室
②考虑使采面抽采效果达到最佳
③考虑在抽采全过程真正能够做到一井四用
4、实行“采煤采气一体化”的重要性和必要性
①采煤采气主体不一致，则采煤和采气从时间上很难协调一致
②采煤采气主体不一致，则采煤和采气从空间上很难协调一致
③采煤采气主体不一致，则很难实现一井多用。