地面瓦斯抽采系统

地面群孔瓦斯抽采技术应用研究

孔瓦斯抽采率达３％以上；５地面钻孔相对比井下底板巷，在抽采瓦斯方面具有技术上可靠、安
全、经济等优点。
关键词：地面钻孔；抽采半径；示踪技术
中图分类号：Ｄｌ．２Ｔ７２６４
文献标识码：Ａ
文章编号：６２１９（０Ｉ００６ — ６１７ —０８２１）４—０５０
第３ｌ卷第４期２１０１年１２月
安徽理工大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆｎｕＵｉｒｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ（ａｒｃｅｃ）ｏｒａｏＡｈｉｎｅｓｙｆｉｃｎｅｈｏｙＮｔａＳｉｅｖｉＳｅｏｕｌｎ
Ｖｏ－Ｎｏ４ｌ３１．Ｄｅ２１ｃ．０１
地面群孔瓦斯抽采技术应用研究
辛国安，张友博，朱海军
（国投新集能源股份有限公司新集一矿，安徽淮南２２７）３１０
摘
要：为保证新集一矿突出煤层１３一ｌ煤北中央采区的安全开采，先后开采１１０、３１５３１３１１０
ｍｉｅ３１３ａｄ１１０ｒｉｇｆｃｓｉ１－２ｃａｅＪｅｅｍｉｅｕｓｐｏｅｔｅｓａ．Ｔｅｆｓｇｓｎ，１１０ｎ３１５ｗｏｋｎｅ１ａｎ பைடு நூலகம்ｏｌｇｌｒｎｄｏｔａｒｔｃｖｅｍｓｈｒｔａｓＴｗｉｉ
抽采半径，计分析被保护层瓦斯抽采率，统同时就地面群孔与井下底板巷穿层钻孔瓦斯抽采两种方法进行了抽采率、工程费用等方面的对比。研究结果表明：集一矿的地层条件下地面钻新孔抽采煤层卸压瓦斯沿煤层倾向和走向的抽采半径分别不小于１０ｍ和２０采动区地面群６４ｍ；

矿业公司抽采现状

矿井瓦斯抽采系统现状一、瓦斯抽采系统总体现状我公司分地面永久和井下移动两大抽采系统。

井下φ426mm瓦斯抽放主管路由南一风井敷设至井下，长度约1000m，然后分成两趟φ219mm的支管管路：第一趟管路沿南大巷敷设至15和16采区工作面,长度约2500m；第二趟管路敷设至21采区工作面，长度约2000m。

矿井抽采能力为260m3/min。

矿井抽采率27.37％，工作面抽采率32.99％，矿井每月抽采瓦斯量为8.56万m3。

二、地面瓦斯抽采系统现状南翼风井建立地面永久瓦斯抽放泵站，安装两台流量200m3/min，2BEC50型水环真空泵，电机功率为220KW,一台使用，一台备用。

现主要负责抽放15、16和21采区采掘工作面底板巷穿层钻孔、工作面本煤层钻孔和工作面上巷上隅角瓦斯。

三、井下瓦斯抽采系统现状井下抽放泵站安装两台流量60m3/min，2BE30300BG4G型瓦斯抽放真空泵，电机功率为132KW,一台使用，一台备用。

现主要抽采21采区21064工作面本煤层钻孔、上巷埋管抽放采空区瓦斯。

四、矿井分源抽采现状我公司瓦斯抽采范围小，采空区抽放量小，现有系统能够满足抽采量及保证采掘工作面的安全生产，目前仅有21采区能实现分源抽放，其他采区（16采区）暂时还没有实现分源抽放。

五、瓦斯抽采系统存在的主要问题及建议1、存在问题（1）未实现全矿井分源抽放；（2）由于李沟公司瓦斯含量较低，地质构造复杂，煤岩层断层裂隙发育，煤层透气性低，受瓦斯储量限制，导致抽放瓦斯浓度低（3.5％左右），且具有不均衡性，抽出的气体成分中所含的二氧化碳和氮气含量较高，所以在瓦斯利用方面还有一定的难度，暂时没有对其进行利用。

2、建议随着采深不断增加，尤其是我矿21延伸采区，防突工作形势越来越严峻，再加上防治煤与瓦斯设备相对落后，在瓦斯综合治理和防突方面还存在着急待解决的技术问题，如开采保护层、瓦斯抽采工艺、高效率钻机，保证瓦斯钻孔深度等问题。

冷冻天气地面瓦斯抽采管路管理制度

冷冻天气地面瓦斯抽采巡视管理制度为确保冬季地面瓦斯抽采系统安全运行，特制订如下管理制度，请严格执行。

（一）防寒防冻管理措施1、配齐配全地面抽采系统放水装置，并将放水器改造成人工放水器及自动放水器相结合的形式并定期维护，确保系统完好。

2、地面瓦斯抽采泵站负压侧主管路、易积水处系统管路和水封阻火器、放水装置要采取防冻保温措施。

（二）地面采动井抽采管网巡查制度及应急措施1、当天气温低于0°C时，防突区巡视值班人员每天不少于4次巡查放水，坚持“一早一晚”各1次，气温降至0度前和解冻后各1次，重点巡查地面采动井管网2处关键的放水器位置管道及放水器内部畅通情况，出现问题及时处理。

巡视放水期间拍摄水印照片记录日期、时间、定位，并上传至专用工作群内。

未严格执行者，罚款200元。

2、最低气温低于-8度的冷冻天气，地面瓦斯管路巡视人员必须全员在岗，随时准备好保温桶等装备，手机保持24小时畅通随时待命，区值班及区调度随时关注采动井绝压曲线，采动井绝压高于85千帕时，及时通知巡视值班人员处理，抽采队将巡视值班人员联系电话报备于区调度。

未严格执行者，罚款200元。

（三）地面泵房巡视管理制度1、当班泵站司机必须坚守岗位严格交接班制度，班中加强巡查闸阀、水封阻火器是否存在上冻情况，异常及时处理，对泵站运行期间出现的问题要及时汇报。

2、防突区值班人员每天凌晨左右要现场督查一次地面瓦斯泵房抽采系统放水情况，并拍照或拍摄视频上传至专用工作群内。

3、地面泵房附近3处放水装置，泵房司机每小时巡查一次，确保管路无积水，并拍照或拍摄视频上传至专用工作群内。

未严格执行者罚款100元。

4、根据地面抽采系统抽采流量和负压预警值，24小时连续监控，发现异常立即预警，防突区现场排查。

地面瓦斯抽采泵站应急预案

地面瓦斯抽采泵站应急预案地面瓦斯抽采泵站应急预案会签表会审单位签名日期抽采队：年月日安监处：年月日矿调度：年月日通防部：年月日副总工程师：年月日总工程师：年月日会审意见地面瓦斯抽采泵站应急预案一、概述为确保地面瓦斯抽采泵站在遇到火灾、设备故障或因突发停电、跳电等原因造成无计划停泵时，能及时采取正确和有效的应急措施，快速、有效地控制处理，以保证瓦斯泵站有效、平稳运行，尽量减少事故造成的影响和损失，特制定本预案。

二、瓦斯抽采系统概述顾北煤矿地面瓦斯抽采泵站共安装4台武汉特种工业泵厂制造的2BEF-72型大型水环真空泵，两备两用，其单台瓦斯泵额定抽采量573m³/min，额定真空度160hpa，拖动电机为YB630型隔爆型三相异步电动机，电压10KV，额定电流56.2A，额定功率800KW。

瓦斯泵站进气管路共两趟，管径DN600mm，两趟进气管路设有联通阀，1#管路连接至3#、4#瓦斯泵进气管，2#管路连接至1#、2#瓦斯泵进气管。

瓦斯泵站有独立的配电室及操作控制室。

集中操作控制系统为合肥设计院设计安装的远程操控系统，在控制室的2台工控机上安装有专用的操控软件，通过对工控机的操作，可实现对瓦斯泵站各运行数据进行实时监控，并可实现对瓦斯泵抽采系统的远程操控，完成瓦斯泵的正常启动、关闭及管路切换等日常程序。

为保证瓦斯泵站的正常运转，确保井下正常抽采，每套集控系统同时又设有一套手动控制系统，当PLC发生故障时，可转换为手动控制。

三、应急操作流程图四、瓦斯抽采泵站应急预案1、瓦斯抽采泵站故障停机应急预案目前瓦斯泵站高压柜采用单母线分段方式运行，瓦斯泵开启两台、备用两台，两趟进线电缆均带电使用。

1#进线配合1#、2#瓦斯泵运行；2#进线配合3#、4#瓦斯泵运行；低压柜采用两台变压器供电，一用一备，正常使用一台变压器负担全部低压负荷。

在用瓦斯抽采泵出现跳闸故障，应及时队值班室，由机电检修人员查明是高压电源故障还是低压电源故障，以便下一步应急措施的执行。

瓦斯抽采系统管理规定(2篇)

瓦斯抽采系统管理规定第一章总则第一条为贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针，提升公司瓦斯抽采工作管理水平，根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采规范》等相关规定，制定本管理规定。

第二条河南煤业化工集团及所属各煤业公司、煤矿进行瓦斯抽采或对瓦斯抽采工作进行监督检查时适用本规定。

第二章抽采设计第三条矿井瓦斯抽采设计须由具备设计资质的单位进行。

抽采设计与矿井开采设计同步进行。

分期建设、分期投产的矿井，瓦斯抽采工程必须一次设计分期施工。

生产矿井建立井下移动泵站瓦斯抽采系统时，由矿总工程师负责组织编制设计方案和安全技术措施。

第四条瓦斯抽采矿井必须编制采区及采掘工作面抽采设计，并制定年度抽采计划。

采区、采掘工作面瓦斯抽采设计由矿总工程师组织通防部门、生产管理部门、机电部门设计，由矿总工程师审批。

年度瓦斯抽采计划由矿总工程师组织相关部门编制，矿总工程师审批，报煤业公司批准。

煤业公司将所属矿井年度瓦斯抽采计划汇总成文上报集团公司备案。

集团公司对煤业公司所报瓦斯抽采年度计划的合理性、科学性进行抽查，主要依据是抽采后实现的安全煤量能否满足矿井采掘接替要求，做到抽、掘、采平衡。

所有采掘活动都必须在抽采达标范围进行，不得超越达标范围进行采掘。

第五条抽采达标的定义。

抽采达标的标准是，经过抽采后，突出煤层在采掘前吨煤残余瓦斯含量要降到8m3/t以下，瓦斯压力降到0.74MPa以下，对于高瓦斯和其它应抽采瓦斯的矿井，瓦斯抽采率要达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-____)的要求。

第六条进行瓦斯抽采设计前，必须实际测定煤层瓦斯压力、煤层原始瓦斯含量、钻孔瓦斯流量和衰减系数，并测定各种抽采条件下不同时间段的瓦斯抽采有效半径、根据实际测定的瓦斯基础参数预测采掘过程中的瓦斯涌出量。

第七条瓦斯抽采设计中必须明确各种抽采条件下的钻孔布置方式、钻孔孔底间距、孔口间距，封孔方式、封孔长度、封孔结构、封孔材料、封孔设备、封孔工艺；明确封孔管材料、直径、测气嘴、阀门安装位置及安装要求、管路连接方式、流量计量方式、放水和排渣装置的型号、安装位置及安装要求。

煤矿瓦斯抽采指标与规范

瓦斯抽采时应建立完善的瓦斯抽采监测系统，确保实时监测瓦斯浓度、压力等参数。
瓦斯抽采应遵循“先抽后采、抽采达标”的原则。
瓦斯抽采时应根据实际情况选择合适的抽采设备和工艺参数。
瓦斯抽采管理规范
瓦斯抽采管理应建立健全的规章制度，明确各级管理人
员职责。
1
瓦斯抽采管理应建立完善的档案管理制度，确保资料齐
提高瓦斯抽采效果的措施
优化抽采工艺
根据矿井实际情况选择合适的瓦斯抽采工艺和技术，提高瓦斯抽采量和浓度，降低
能耗和成本。
A 加强设备维护
定期对瓦斯抽采设备进行检查和维护，确保设备运行正常，提高瓦斯
抽采效率。
B
C
D
推进科技创新
积极引进和推广先进的瓦斯抽采技术和装备，加强科研攻关和自主创新，不断提高瓦斯抽采效果和治理水平。
实时监测
利用在线监测系统对瓦斯抽采过程进行实时监测，及时发现和解决异常情况，确保瓦斯抽采效果和安全生产。
数据分析
对监测数据进行统计和分析，掌握瓦斯抽采规律和变化趋势，为优化瓦斯抽采方案和调整治理措施提供科学依据。
效果评估
根据动态监测数据对瓦斯抽采效果进行评估，及时总结经验教训，提出改进措施，不断提高瓦斯抽采效果和治理水平。
煤矿瓦斯抽采指标与规范
目录
• 瓦斯抽采概述 • 瓦斯抽采指标 • 瓦斯抽采规范 • 瓦斯抽采设备与设施 • 瓦斯抽采效果评价
01 瓦斯抽采概述
瓦斯抽采的意义
降低煤矿瓦斯事故
风险
通过瓦斯抽采，可以有效降低矿井内瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸等事故发生的可能性，保障矿工生命安全。
提高煤炭开采效率
瓦斯抽采可以降低矿井内的瓦斯压力，有助于煤炭开采工作的顺利进行，提高开采效率。

瓦斯抽放系统简介

大宁煤矿瓦斯抽放系统简介
大宁矿井地面建有永久瓦斯抽放泵站，装备有8台水环式真空泵，其中GBF710-2水环式真空泵2台，2BEC72水环式真空泵6台，单台抽放泵的工况流量在430 m3/min。

目前，采掘区域高负压预抽由6台泵负责（双系统分区抽放），3用3备，其中1#泵房当前抽放浓度为5-10%,抽放负压38-42KPa。

2#泵房当前抽放浓度30%-39%，抽放负压38-45KPa;采空区低压抽放由2台泵负责，1用1备, 当前抽放浓度10-15%，抽放负压38-42KPa，瓦斯抽放量折合100%浓度的纯瓦斯量约30万m3左右，矿井瓦斯抽放率73.1%。

矿井从地面到井下的管道井为两趟DN820mm和一趟DN530mm管路，其中两趟DN820管路一趟为预抽低浓度系统，另一趟为预抽高浓度系统；DN530mm管路负责采空区低压抽放。

井下抽放主管路分别为DN820mm、DN530mm、DN400、DN350、DN255mm等规格的抽放管，现已安装管路总长度合计4万余米。

现地面抽放泵站正在进行扩容，计划新增加同等能力的水环式抽放泵7台，以进一步加强矿井的瓦斯抽采工作。

地面瓦斯抽采泵站运行安全措施及操作流程

瓦斯抽米泵站运行安全措施一、一般规定（1）抽采瓦斯泵及附属设备应采用一用一备的运行方式。

（2）泵房及泵房周围20m范围内禁止有明火和易燃物品。

泵房内必须设置充足的干粉灭火器和砂箱等灭火器材。

（3 ）应保证通往泵房的道路畅通和水源的充足。

（4 ）泵站周围必须设置栅栏或围墙，禁止闲杂人员进入。

（5 ）泵房内电器设备、照明和其它电器、检测仪表均应采用矿用防爆型。

（6）泵房必须有直通矿调度室的电话。

（7）抽采泵房内环境瓦斯浓度不得超过0.5%，机体附近0.3m 瓦斯浓度不得超过1%，否则必须停泵，查明原因并处理。

（8 ）抽采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。

（9）进入泵房人员，必须穿防止静电的服装，严禁穿化纤衣物，禁止携带烟火或其它易燃物品，禁止接打手机。

（10 ）三防装置必须齐全且符合要求，运行前必须严格检查，不放过任何一个细节和瑕疵二、操作前的准备（1）检查泵站进出气阀门、循环阀门、放空阀门和利用阀门，保证其处于正常工作状态。

（2）检查抽采泵地脚螺栓，各部连接螺栓以及防护罩，要求不得松动。

（3 ）检查供气、供水、供油管路有无明显的漏水、漏气、漏油之处，各阀门是否灵活，发现问题及时处理。

（4）各部位温度计应全齐，温度计指示值符合规定要求。

（5）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。

（6）检查泵站进、出气侧的安全装置，要求保证完好；水封式防爆器，要保证水位达到规定要求。

（7）用手转动泵轮1-2周，检查泵内有无障碍物。

（8）检查配电设备，应保证完好。

（9）检查真空泵轴的水平度纵向严禁超过0.15/1000 ;泵与电机连接可靠，无明显阻滞，无异常声音。

（10）检查泵体中心线位置允许偏差在3mm内。

（11）检查泵体标高允许偏差在土5mm内。

（12）检查减速器及泵体油位位置。

（13）运转前各润滑部位加注足量合格润滑油。

水封防爆器备足量、洁净的密封水。

三、正常操作程序（1 ）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。

煤矿瓦斯抽采系统标准及相关要求

瓦斯抽采系统标准及相关要求一、瓦斯抽采管理规范总则第一条所有生产矿井必须建立地面永久抽采系统，并形成以地面永久抽采系统为主、井下移动抽采系统为补充的格局。

第二条优化抽采设计，强化抽采管理，做到抽采规范化、精细化、最大化,实现高、低浓瓦斯分开抽采。

抽采泵站第三条矿井抽采系统能力必须满足安全生产需要。

抽采泵必须具有不小于系统需要抽采最大流量2倍的能力。

抽采泵必须配备同等能力的备用瓦斯抽采泵。

第四条抽采泵站必须有直通矿调度所的电话和检测管道瓦斯浓度、温度、流量、压力等参数的仪表，必须实现自动计量并上传至矿井安全监控系统。

抽采泵站必须安设断水保护装置、瓦斯传感器和开停传感器。

抽采泵出气侧及瓦斯气罐和利用装置进气侧，必须安设有防爆、防回火和防回气等安全装置。

第五条抽采泵站必须有专人值班，当抽采泵停止运转时，必须立即向调度所报告并启动备用泵。

如果利用瓦斯，在抽采泵停止运转后，必须通知利用瓦斯的单位。

恢复供气前必须取得利用单位同意后，方可供应瓦斯。

第六条抽采泵站计划停泵、倒换泵，以及抽采系统调整，必须提前编制措施，提出申请，由矿总工程师审批执行。

抽采管路第七条抽采系统的管路应与抽采泵相匹配。

抽采干管设计要有系统需要抽采最大流量的1.5～2.0倍能力，采掘工作面支管设计要有需要抽采最大流量的1.3～1.5倍能力。

上隅角埋管合计抽采能力应不小于设计抽采能力。

第八条抽采管路管径按下式计算（选用管径时，要按相应富余系数扩大管径或增加管路）D=0.1457(Q/V)1/2Q----管路设计服务流量，m3/min；D----管径，m；V----管道内气体设计流速，其中，抽采干管取V≤15m/s,支管取V≤12m/s。

第九条抽采管路要敷设平直，分岔处设置控制阀门，放水器安设处抽采管距巷道底板高度应不小于500mm。

抽采管路投入使用前，必须进行打压、试漏，并将管内杂物清除干净。

第十条地面永久抽采泵站抽采高浓度瓦斯时，抽采浓度不低于30%,抽采低浓度时，抽采浓度应不低于5%。

煤矿瓦斯抽采

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第三节采空区瓦斯抽放方法一、采空区瓦斯抽放的含义
开采厚煤层或邻近层处于冒落带时，
其中大量的瓦斯会直接进入采空区。当
回采工作面的采空区或老空区积存大量
瓦斯时，往往被漏风带入生产巷道或工
作面，造成瓦斯超限而影响生产，因而
应对采空区的瓦斯进行抽放。采空区抽放
瓦斯：抽放现采工作面采空区和老采空区的
抽放的目的就是通过抽放降低风流中的瓦斯浓度，来改善矿井的安全生产条件和安全状况。
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• 瓦斯抽放的意义
• 1、减少瓦斯涌出，避免瓦斯燃烧或爆炸，保证矿井安全生产；
• 2、防治煤与瓦斯突出，减少人员伤亡； • 3、瓦斯为工业生产和人民生活服务,变
害为利,创造良好的社会效益和经济效益； • 4、减少瓦斯对大气的污染,有利于生态
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（一）、上邻近层瓦斯抽放
上邻近层瓦斯抽放即是邻近层位于开采层的顶板，通过巷道或钻孔来抽放上邻近层的瓦斯。根据岩层的破坏程度与位移状态可把顶板划分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，底板划分为裂隙带和变形带。冒落带高度一般为采厚的5倍，在距开采层近、处于冒落带内的煤层，随冒落带的冒落而冒落，瓦斯完全释放到采空区内，很难
管道附属装置有阀门、钻孔（钻场）连接装置、排渣放水器等。
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（二）、瓦斯泵常用的瓦斯泵有水环真空泵、离心
式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。水环真空泵的特点是真空度高、负压大、安全性好（工作室内充满介质，不会发生瓦斯爆炸）。
由于水环真空泵安全性好，抽放负压大，所以煤矿使用较为广泛。
ZWY60/90 ZWY105/132
环境的保护
4
二、瓦斯抽放系统的构成
瓦斯抽放系统分为地面固定式瓦斯抽放系统和井下临时瓦斯抽放系统。

地面瓦斯抽采井施工方案

地面瓦斯抽采井施工方案1. 引言地面瓦斯抽采井是在煤矿等瓦斯危险场所进行瓦斯治理的关键设施之一。

本文档将介绍地面瓦斯抽采井的施工方案，包括施工前的准备工作、施工步骤以及施工后的验收和安全措施。

2. 施工前准备工作在进行地面瓦斯抽采井的施工前，需要进行以下准备工作：2.1 环境检查施工前需要对工作场所的环境进行检查，确保施工过程中没有任何安全隐患。

2.2 设备准备准备所需的施工设备，包括井下钻机、井下工具等。

2.3 材料准备准备所需的施工材料，包括井筒材料、注浆材料等。

2.4 人员培训对施工人员进行培训，确保他们具备相关的技能和知识，能够安全高效地完成施工任务。

3. 施工步骤地面瓦斯抽采井的施工步骤主要包括以下几个阶段：3.1 井眼钻探使用井下钻机进行井眼钻探，确保井眼的深度和直径符合设计要求。

3.2 安装井筒在井眼的基础上安装井筒，保证井筒的稳定性。

3.3 注浆固井在安装好的井筒中进行注浆固井，加固井筒的稳定性和密封性。

3.4 安装抽采设备安装瓦斯抽采设备，包括瓦斯抽采管道、抽采风机等。

3.5 联接与调试将瓦斯抽采设备与地面设备进行联接，在完成连接后进行设备的调试，确保抽采效果良好。

3.6 验收与记录完成施工后，对地面瓦斯抽采井进行验收，记录施工相关信息，包括施工日期、施工人员、材料使用情况等。

4. 施工后安全措施施工完成后，需要采取一系列的安全措施，确保地面瓦斯抽采井的安全运行。

4.1 设备维护定期对瓦斯抽采设备进行维护，确保设备的正常运行。

4.2 定期检查定期对地面瓦斯抽采井进行检查，发现问题及时修复，避免事故发生。

4.3 安全教育定期对相关人员进行安全教育，提高他们的安全意识和应急处理能力。

4.4 安全监测安装瓦斯监测设备，及时监测瓦斯浓度，发现异常情况及时报警并采取相应措施。

5. 总结通过本文档的介绍，我们了解了地面瓦斯抽采井的施工方案，其中包括施工前的准备工作、施工步骤以及施工后的验收和安全措施。

地面钻井采前抽采瓦斯方法

区块划分
➢ 瓦斯资源量计算应以某一煤层或煤层组为单位，将评价区域按照相应的标准划分为若干块段分别计算，必要时也可再将块段划分成更小的计算单元。
整理课件
二、瓦斯资源评价
瓦斯资源量计算
计算方法
G i AiHiD iW i
n
G Gi i 1
➢ 主要有容积法、压降曲线法、气藏数值模拟法等，其中容积法是最常用的方法
整理课件
二、瓦斯资源评价
瓦斯资源开发前景评估
瓦斯资源开发前景评估是根据瓦斯赋存的地质条件和瓦斯资源状况，结合本区域能源供需状况、地区经济发展水平和瓦斯利用情况，并考虑已有的瓦斯资源开发活动，综合分析评价区域瓦斯资源的开发前景，并分析各种开发方式的适应性。
整理课件
三、地面钻井施工
（一）钻井（二）取芯（三）测井（四）固井（五）完井
整理课件
四、水力压裂储层强化技术
（一）压裂液的选择（二）支撑剂的选择（三）压裂施工工艺
整理课件
四、水力压裂储层强化技术
压裂液的选择
压裂液分为前置液、携砂液及顶替液。前置液是最初入井的压裂液，其作用是压开地层并造成一定几何尺寸的裂缝以备携砂液进入；携砂液将支撑剂（砂子）带入裂缝，并将支撑剂放在固定位置上的作用；顶替液是在注入携砂液后，用顶替液将井筒中的携砂液顶入裂缝中。
压裂液应满足以下几点要求： ➢ ①具有合适的流变性能，具有较高的携砂能力； ➢ ②对煤基质渗透率伤害较小； ➢ ③在较低温度下破胶效果好，易于返排； ➢ ④较低的流体滤失，低摩阻，与地层及地层流体有良好的配伍性。 ➢ 最常用的压裂液是清水中加入添加剂，添加剂的类型较多，如稠化
剂、交联剂、粘土稳定剂、PH值调节剂、破胶剂、活化剂和杀菌剂等。

矿井瓦斯抽采系统

1#钻场1#孔上下视图
1#钻场1#孔左右视图
1#钻场2#孔上下视图
1#钻场2#孔左右视图
四、定向钻孔施工情况
2、钻孔设计修改根据两个本煤层定向钻孔施工情况看，在下山煤层中施工本煤层钻孔上下轨迹控制不好时，容易遇见顶板泥岩，当钻孔通过泥岩再进入煤层时，泥岩段会遇水变形造成钻孔排渣不畅、夹钻堵孔。同时钻孔在下山煤层中左右轨迹控制难度大，容易形成”S”型轨迹，增大排渣难度。根据上述情况，重新设计了钻孔施工方式，先进入顶板，再利用开分支的方法向下进入煤层，施工情况见下图：
矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）
Q＜20 20≤Q﹤40（矿井绝对量38.16m³/min）
40≤Q﹤80 80≤Q﹤160 160≤Q﹤300 300≤Q﹤500
500≤Q
矿井瓦斯抽采率（%）
≥25 ≥35（矿井抽采率46.31%）
≥40 ≥45 ≥50 ≥55 ≥60
二、抽放系统基本情况
1、地面抽放系统 ****瓦斯抽放系统采用地面固定抽放泵形式，分高、
低负压两套抽采系统；安装4台2BEC72型水环式真空泵，两台工作，两台备用及检修。功率560kW，电压10kV，转速为240r/min的配套电机，泵的绝对压力为60kPa，泵抽气量约为460m3/min；瓦斯抽放泵站拥有高低位水池各一个，高位水池容水量100m³，低位水池容水量120m³。敷设两趟 630mm钢管作为高低负压抽放系统延伸至各采区回风巷口, 采用分源抽放。
❖ 采煤工作面瓦斯抽采效果评判应根据下列规定进行：
1.煤层瓦斯预抽时间必须大于6个月（以最后抽采钻孔计算）。 2.评价单元瓦斯原始含量降至8m3/t。 3.评价单元瓦斯压力降至0.74Mpa以下。 4. 当采煤工作面瓦斯抽采率满足规定时，工作面同时满足风速不超过 4m/s、回风流中瓦斯浓度低于1%时，瓦斯抽采效果判断为达标。

地面瓦斯泵及抽采管路负压计算

地面瓦斯泵压力及瓦斯抽放管路阻力计算一、抽放管路阻力计算公式计算公式如下：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）式中:H——沿程阻力 Pa，L——管路长度 m，Δ——瓦斯比重，取0.8439Q——管道内流量 m3/hD——瓦斯管内径cm，K——系数，K＝0.62（4寸管），K＝0.71（6寸管以上）二、管路敷设路线及长度1、西风井井筒（326m）→西风井南翼回风巷（327m）→13采区回风下山（635m）→13071下底抽巷及回风巷（586m）→13051切眼底抽巷（52m）→13071中间底抽巷（460m）2、13071下底抽巷→13泄水巷（118m）→21上011底抽巷（按650m计算）3、自13071切眼底抽巷开口处，管路分两趟敷设，一趟敷设至13071中间底抽巷；一趟敷设至21上011底抽巷。

三、管路阻力计算1、根据瓦斯抽放日报为参照依据，各地区抽放管路内瓦斯混合流量分别为：西风井井筒5100m³/h，西风井南翼回风巷5100m³/h，13采区回风下山5100m³/h，13071下底抽巷及回风巷2326m³/h，13051切眼底抽巷2326m³/h，13071中间底抽巷2326m³/h，13泄水巷2326m ³/h，21上011底抽巷2326m³/h。

2、西风井井筒管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×326×0.8439×51002/（0.71×31.45）≈3239Pa3、西风井南翼回风巷管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×327×0.8439×51002/（0.71×31.45）≈3248Pa4、13采区回风下山管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×635×0.8439×51002/（0.71×31.45）≈6309Pa5、13071下底抽巷及回风巷管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×586×0.8439×23262/（0.71×255）≈3785Pa6、13051切眼底抽巷管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×52×0.8439×23262/（0.71×31.45）≈336Pa7、13071中间底抽巷管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×460×0.8439×23262/（0.71×31.45）≈2972Pa8、13泄水巷管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×118×0.8439×23262/（0.71×31.45）≈762Pa9、21上011底抽巷管路阻力为：H=9.81×L×Δ×Q2/（KD5）=9.81×650×0.8439×2326/（0.71×31.45）≈4199Pa管网阻力=3239 Pa+3248 Pa+6309 Pa+3785 Pa+336 Pa+2972 Pa+762 Pa+4199 Pa=24850 Pa10、根据矿井瓦斯抽采系统设计中提供的参数，抽采管路校正系数为1.042。

矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究

矿井瓦斯抽采系统优化和应用研究一、瓦斯抽采系统的意义瓦斯是煤矿井下常见的一种气体，主要成分是甲烷，同时还含有少量的乙烷、二氧化碳等。

煤矿瓦斯是一种极其危险的气体，一旦积聚到一定浓度，只需遇到一种能引燃的火源，就会发生瓦斯爆炸事故，造成不可估量的人员伤亡和财产损失。

瓦斯抽采系统的建设对于降低煤矿事故的发生率，维护矿工的生命安全具有重要意义。

二、瓦斯抽采系统的构成和技术手段瓦斯抽采系统主要由瓦斯抽采设备和抽采管道组成。

瓦斯抽采设备包括瓦斯抽采泵、瓦斯抽采机、瓦斯抽采风机等。

抽采管道主要包括主风管、辅助风管等。

瓦斯抽采系统的工作原理主要是通过瓦斯抽采设备将井下积聚的瓦斯抽到地面，再通过抽采管道排放到空气中，以降低矿井井下瓦斯的浓度。

瓦斯抽采系统还可以根据矿井的实际情况，与矿井通风系统相结合，利用矿井通风系统的风力将瓦斯抽出矿井。

除了以上的基本构成和工作原理外，瓦斯抽采系统还需要结合现代信息技术，实现对抽采系统的远程监控和自动化控制，以提高瓦斯抽采系统的稳定性和安全性。

三、瓦斯抽采系统的优化瓦斯抽采系统的优化是指在矿井的实际情况下，通过改进抽采设备、调整抽采管道、提高抽采效率等方式，使瓦斯抽采系统的性能得到提升的过程。

1. 抽采设备的改进瓦斯抽采设备的能效和稳定性是影响瓦斯抽采系统性能的重要因素。

通过对瓦斯抽采设备的结构和工艺进行改进，可以提高设备的抽采效率和运行稳定性，降低瓦斯抽采系统的运行成本。

四、瓦斯抽采系统的应用研究瓦斯抽采系统的应用研究是指在现实煤矿生产中，通过对瓦斯抽采系统的应用调研和实践，总结经验并进一步提高瓦斯抽采系统的应用水平的过程。

1. 瓦斯抽采系统的应用情况目前，我国在煤矿瓦斯抽采方面已取得了一定的进展，大部分煤矿都已经建立了瓦斯抽采系统。

由于各个矿井的地质条件和瓦斯涌出率存在差异，瓦斯抽采系统在实际应用中还存在一定的问题和不足。

2. 瓦斯抽采系统的问题与挑战在实际应用中，瓦斯抽采系统存在抽采效率不高、能耗较大、运行不稳定等问题。

矿井瓦斯抽采方法

矿井瓦斯抽采方法
煤矿抽采瓦斯是减少矿井和采区瓦斯涌出量的有效途径。

瓦斯抽采分为采前抽采、采中抽采及采后抽采三个阶段。

我国煤矿的瓦斯抽采方法大致可以分为以下五类：(1)地面瓦斯抽采；(2)开采层瓦斯抽采；(3)邻近层瓦斯抽采；(4)采空区瓦斯抽采；(5)围岩瓦斯抽采；(6)综合抽放瓦斯。

其中综合抽放瓦斯方式两种以上方式的综合使用。

选择抽采瓦斯方法时，应遵循如下原则：
1）应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质条件和开采技术条件；
2）应根据瓦斯来源及涌出构成进行，应尽可能采用综合抽采瓦斯方法，以提高抽放瓦斯效果；
3）应有利于减少井巷工程量，实现抽采巷道与开采巷道的结合；
4）应有利于抽采巷道的布置与维护；
5）应有利于提高瓦斯抽采效果，降低抽采成本；
6）应有利于钻场、钻孔的施工、抽放系统管网敷设，有利于增加抽采钻孔的瓦斯抽采时间；
7）选择先进的打钻设备，且根据设备的性能，合理确定抽采巷的层位；
8）合理安排抽采钻孔的钻孔间距，尽可能缩短矿井首采面抽放时间；
9）尽可能避免巷道误穿煤线时，发生煤与瓦斯事故。

选择抽采瓦斯方法，主要根据矿井或采区）瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采顺序以及开采地质条件等综合考虑。

根据矿井开拓、开采技术条件，设计设置高、低负压两套瓦斯抽采系统，其中，低负压抽采系统主要用于埋管抽采采空区瓦斯，高负压抽采系统主要采用穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯、石门揭煤预抽煤层瓦斯、高位钻孔抽采回采区高顶瓦斯等相结合的综合抽采方法。

第八章瓦斯抽采基本知识

施
工
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钻孔瓦斯流量衰减系数 α Qt=Q0e-α t α =（lnQ0-lnQt）/t
db=100Qbc/(Qbc+Qby)
Dl=100Qlc/(Qlc+Qly) dg=100(Qbc+Qlc)/( Qlc+Qly+Qbc+Qby)
3、《煤矿安全规程》对抽采瓦斯的规定
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3m3／min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
瓦斯抽放的条件
矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件
① ② ③ ④ ⑤
大于或等于40m3／min；年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/ min；年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min。
瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
第二节瓦斯抽采系统和抽采参数
一、瓦斯抽采系统
由瓦斯抽采设备和管路等构成的系统，成为瓦斯抽采系统，瓦斯抽采系统主要由瓦斯泵、管路系统、流量计和安全装置等组成。
〈防治煤与瓦斯突出规定〉突出矿井必须建立满足防突工作要求的地面永久瓦斯抽采系统。
离心式瓦斯泵
回转式瓦斯泵
类别
钻孔瓦斯流量衰减系数 d-1
煤层透气性系数 m2· MPa-2· -1 d ＞10
容易抽放
＜0.003
可以抽放较难抽放
0.003~0.05 ＞0.05
10~0.1 ＜0.1
5、瓦斯抽采的意义