瓦斯抽采技术110916
瓦斯抽采技术
规程第176条（突出煤层鉴定规 条 突出煤层鉴定规 规程第 定106~107页）
• 3 煤矿瓦斯抽采方法
• 矿井瓦斯抽采方法，要根据矿井瓦斯来源、 矿井瓦斯抽采方法，要根据矿井瓦斯来源、煤 层地质和开采技术条件以及瓦斯基础参数来确定。 层地质和开采技术条件以及瓦斯基础参数来确定。
• 3.1瓦斯抽采方法 瓦斯抽采方法
•
煤矿瓦斯抽采方法，有地面抽和井下抽。 煤矿瓦斯抽采方法，有地面抽和井下抽。 按照《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027－ 按照《煤矿瓦斯抽放规范》 － 2006）井下抽可分为：开采层瓦斯抽放方 ）井下抽可分为： 也称为本煤层瓦斯预抽）， ），邻近层瓦 法（也称为本煤层瓦斯预抽），邻近层瓦 斯抽放方法（邻近层卸压瓦斯抽放）， ），采 斯抽放方法（邻近层卸压瓦斯抽放），采 空区瓦斯抽放方法（采动卸压抽， 空区瓦斯抽放方法（采动卸压抽，采空区 埋管抽等）和围岩瓦斯抽采。 埋管抽等）和围岩瓦斯抽采。
2 必须抽采瓦斯的矿井
2.1《煤矿安全规程》 （2011年版）规定 145条 《煤矿安全规程》 年版） 年版 条 • 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统 有下列情况之一的矿井， 或井下临时抽放瓦斯系统 1) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 立方 分或一个掘 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5立方 立方m/分或一个掘 进工作面的瓦斯涌出量大于3立方 立方m/分 进工作面的瓦斯涌出量大于 立方 分，用通风方法解决瓦 斯问题不合理的。 斯问题不合理的。 2) 矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的 大于或等于40立方 立方m/分 ①大于或等于 立方 分； 年产量100～150万吨的矿井，大于 立方 分； 万吨的矿井， 立方m/分 ②年产量 ～ 万吨的矿井 大于30立方 年产量60～ 万吨的矿井， 立方m/分 ③年产量 ～100万吨的矿井，大于 立方 分； 万吨的矿井 大于25立方 年产量40～ 万吨的矿井 大于20立方 万吨的矿井， 立方m/分 ④年产量 ～60万吨的矿井，大于 立方 分； 年产量小于或等于40万吨的矿井 大于15立方 万吨的矿井， 立方m/分 ⑤年产量小于或等于 万吨的矿井，大于 立方 分。
中国煤矿瓦斯抽采技术共58页文档
回风巷
松藻煤矿被保护层卸压瓦斯抽采方法
钻孔施工
封堵钻孔施工
抽采卸压瓦斯
沈阳红菱矿极薄上保护层开采瓦斯抽采方法
铁法晓南矿顶板走向穿层钻孔抽采卸压瓦斯方法
顶板走 向穿层 钻孔抽 采卸压 瓦斯方 法
钻孔长度： 170~200m 钻场间距： 130m
焦作本煤层顺层钻孔预抽瓦斯方法
钻孔施工
感谢各位 领导、专家
2019年:中国共有53户企业的193座矿井在地面建立瓦 斯抽采泵站，年瓦斯抽采量1146.1Mm3。
2019年：中国年瓦斯抽采量1300Mm3； 2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到2300Mm3;
②利用量超过1000Mm3; ③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城和抚 顺7个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100 Mm3。
进风巷
11#煤层
回风巷 保护层
淮南矿业集团上保护层及 被保护层瓦斯治理方法
进风巷
顶板高位抽放巷
回风巷
保护层
尾巷
被保护层
进风巷
回风巷 卸压瓦斯抽放钻孔
底板瓦斯抽放巷
阳泉上邻近层卸压瓦斯抽采系统
进风平硐
顶板倾 斜钻孔
顶板倾 斜钻孔
顶板倾 斜钻孔
储瓦斯罐 瓦斯管 瓦斯
泵房 安全 出口
瓦斯管
阳泉上邻近层卸压瓦斯抽采方法
矿井类别
45户重点监控国有煤矿企业 煤与瓦斯突出矿井情况汇总
数量/处
产量/万t
矿井数量 比例/%
矿井产量 比例/%
矿井产量占 全国产量
比例/%
矿井总数
415 50200 100
100
27.5
高瓦斯及煤 与瓦斯突出 矿井
234
煤矿瓦斯抽采技术综述
煤矿瓦斯抽采技术综述煤矿瓦斯是煤矿生产中产生的一种有害气体，其中主要成分为甲烷。
瓦斯的积聚和泄漏不仅会对煤矿安全造成威胁，还会对环境产生负面影响。
因此，煤矿瓦斯抽采技术的研究和应用至关重要。
本文将综述当前常见的煤矿瓦斯抽采技术，探讨其原理、特点以及应用情况。
一、传统瓦斯抽采技术传统的瓦斯抽采技术主要包括瓦斯抽放和瓦斯抽采两种方法。
瓦斯抽放是通过钻孔等方式将瓦斯从煤层中释放到矿井中，然后通过通风系统将其排出矿井。
这种方法简单粗暴，但存在瓦斯泄漏和能源浪费的问题。
瓦斯抽采则是在矿井中设置专门的抽采设备，将瓦斯直接抽出矿井，以减少瓦斯积聚和泄漏的风险。
传统瓦斯抽采技术在实际应用中已经取得了一定的效果，但仍然存在抽采效率低、能源消耗高等问题。
二、新型瓦斯抽采技术为了提高瓦斯抽采效率和减少能源消耗，近年来涌现了一些新型的瓦斯抽采技术。
其中，最值得关注的是煤矿瓦斯利用技术和煤矿瓦斯综合利用技术。
煤矿瓦斯利用技术是指将瓦斯作为能源进行利用，例如通过瓦斯发电、瓦斯制气等方式将瓦斯转化为电力或燃气。
这种技术不仅可以减少瓦斯的排放，还能够为煤矿提供可再生能源，实现资源的循环利用。
目前，煤矿瓦斯利用技术已经在一些煤矿中得到了应用，并取得了显著的经济和环境效益。
煤矿瓦斯综合利用技术则是将瓦斯利用与抽采相结合，实现瓦斯的高效利用和安全抽采。
这种技术通常包括瓦斯抽采、净化和利用三个环节。
瓦斯抽采环节通过设置专门的瓦斯抽采设备，将瓦斯抽出矿井；净化环节通过瓦斯净化设备，将瓦斯中的有害成分去除，提高瓦斯的纯度；利用环节则通过瓦斯发电、瓦斯制气等方式将瓦斯转化为能源。
煤矿瓦斯综合利用技术的出现，不仅提高了瓦斯抽采效率，还解决了瓦斯排放和能源浪费的问题，具有重要的经济和环境意义。
三、瓦斯抽采技术的应用情况目前，煤矿瓦斯抽采技术已经在国内外广泛应用。
在国内，随着煤矿安全生产的重视和环境保护的要求，瓦斯抽采技术得到了快速发展。
一些大型煤矿通过引进和自主研发，已经建立了完善的瓦斯抽采系统，实现了瓦斯的高效利用和安全抽采。
瓦斯抽采技术
2、抽采瓦斯的目的
⑪预防瓦斯超限、确保矿井安全生产； ⑫开采保护层并具有抽采瓦斯系统的矿井，应抽采被保护层的卸压瓦斯； ⑬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； ⑭开发利用瓦斯资源，变害为利。（民用、发电）
3、抽放瓦斯的意义
⑪瓦斯抽采是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施； ⑫瓦斯抽采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； ⑬瓦斯抽采能够利用宝贵的瓦斯资源。
瓦斯管 托架
1.8m
其他巷安装剖面图
0.6m
回风巷安装剖面图
0.6m
瓦斯管
0.2m
托架
1.8m
0.2m 2.4m 2.4m
瓦斯管 料石墩子
2.4m
0.8m
图1—2 井下管路安装示意图
图1—3 地面管路安装示意图
1.8m
0.8m
0.3m
(3)瓦斯管路的附属装置 为了便于管路系统负压的调节，掌握各抽采地点瓦斯抽出量、瓦斯浓 度的变化情况以及保证管网系统的正常抽采，各主、分管路上分别安设 阀门、流量计和放水器。 1、阀门 在每个抽采区域前端安设一个闸阀，在瓦斯抽采管路和钻场连接管上 均应安设阀门，在每个抽采钻孔外安设一个球阀。其主要目的是用来调 节和控制各抽采区域、抽采点及抽采钻孔的抽采量、抽采浓度、抽采负 压等。 2、放水器 在该抽采管路系统最低点安设自动放水器(设1～2个)，及时排空抽采 管路中的水，提高系统抽采效率。在排气端低凹处还应设正压放水器。 推荐选用煤炭科学研究总院重庆分院设计生产的CF型全自动负压放水器， 该放水器主要用于各类负压气体管路的自动放水，可满足不同的使用要 求和各类安装条件，它不仅适用范围广、放水可靠，而且安装方便、使 用灵活。其安装及结构见图1-4所示。 另外，也可选择人工放水器。人工负压放水器及正压放水器结构如图 1-5、1-6所示。
瓦斯抽采安全技术措施
总结瓦斯抽采安全技术措施的优点与不足
发展方向加强瓦斯抽采安全技术措施的研究和开发，提高技术水平和应用效果。加强与国际先进技术机构的合作和交流，引进和吸收先进技术经验。加强与高校、科研机构的合作，推动科技创新和人才培养。具体措施加大对瓦斯抽采安全技术措施的投入和研发力度，提高技术水平和应用效果。加强对瓦斯抽采安全技术措施的宣传和推广，提高社会认知度和重视程度。加强对瓦斯抽采安全技术措施的监督和管理，确保实施效果和安全生产。
通过记录从开始抽采到结束抽采所需的时间，评估瓦斯抽采的效果。
瓦斯抽采效果评估方法
瓦斯抽采效果评估实践
通过建立瓦斯抽采数据库，收集和分析瓦斯抽采数据，以便进行效果评估。
建立瓦斯抽采数据库
定期进行瓦斯抽采效果评估，并将结果向上级管理部门报告。
定期评估和报告
通过增加抽采面积，提高瓦斯的抽采量。
增加抽采面积
建立完善的抽采管理体系
建立完善的抽采管理体系，包括人员培训、设备维护、安全检查等方面，确保瓦斯抽采工作的顺利进行。
加强现场监控
加强现场监控，对瓦斯抽采过程中的各项参数进行实时监测和记录，及时发现和处理异常情况。
选择合适的抽采设备
选择符合要求的抽采设备，确保设备的性能和质量达到标准要求。
瓦斯抽采安全技术措施的基本内容
瓦斯抽采设备选择及维护
瓦斯监测设备
选择合适的瓦斯监测设备，包括气体分析仪、流量计、压力计等，以保证对瓦斯抽采过程进行实时监测和记录。
设备维护保养
建立完善的设备维护保养制度，定期对设备进行检查、维修和保养，以保证设备的正常运转和延长设备使用寿命。
瓦斯抽采安全保障措施
03
瓦斯抽采现场安全管理
抽采现场安全检查
煤矿瓦斯抽采技术的发展解析
煤矿瓦斯抽采技术的发展解析煤矿瓦斯是指在煤矿开采过程中释放出来的一种危险气体，主要成分是甲烷。
瓦斯的大量积聚不仅会造成矿井内爆炸事故，还会导致地质灾害，对矿工的安全生产构成严重威胁。
对煤矿瓦斯进行抽采和利用一直是煤矿安全生产的重要工作之一。
随着科学技术的不断发展和进步，煤矿瓦斯抽采技术也得到了长足的发展。
一、传统的煤矿瓦斯抽采技术在煤矿瓦斯抽采的早期，主要采用的是直接抽放、拦瓦斯和利用瓦斯发电等方法。
直接抽放就是通过在矿井内设置通风设备，将井下的瓦斯抽放至地表。
拦瓦斯是指采用适当的方法将瓦斯围在工作面范围内，然后将瓦斯通过管道输送到地面进行利用或处理。
而利用瓦斯发电则是将井下的瓦斯直接用作燃料，通过燃烧发电。
这些方法都能够在一定程度上降低矿井内的瓦斯浓度，减轻瓦斯爆炸的危害，但是效率不高，瓦斯资源得不到有效的利用。
随着科学技术的不断发展，现代煤矿瓦斯抽采技术已经取得了长足的进步。
主要体现在以下几个方面：1.瓦斯抽放系统的完善现代的煤矿瓦斯抽采系统已经不再是简单地将瓦斯抽放至地面，而是构建了完善的瓦斯抽放系统。
这种系统在矿井内设置了多个抽放点和抽放管道，可以根据矿井内的瓦斯分布情况进行灵活的调整和控制，可以实现对矿井内瓦斯的快速、高效抽放。
2.瓦斯的利用现代的煤矿瓦斯抽采技术不再仅仅局限于将瓦斯抽放至地表，而是着重解决了瓦斯的利用问题。
将瓦斯转化为液态甲烷，进行运输和利用；将瓦斯通过一系列的净化和化学反应过程，得到甲烷和一系列化工产品；还可以将瓦斯直接利用于燃料电池发电，实现瓦斯资源的高效利用。
3.瓦斯抽采技术的智能化随着计算机技术的不断发展，煤矿瓦斯抽采技术智能化程度也得到了全面提升。
利用传感器监测矿井内的瓦斯浓度和流速，实时调整抽放系统的运行状态；利用人工智能技术，对矿井内瓦斯的运动规律进行预测和分析，实现对瓦斯抽放系统的智能化控制。
现代煤矿瓦斯抽采技术还着重解决了瓦斯抽放过程中的安全隐患。
采用了多道风筛、三防电机等安全设备，大大降低了瓦斯抽放过程中的火灾和爆炸危险；还进行了多项防范措施，对井下瓦斯抽放作业人员进行了远程监控和安全预警，确保瓦斯抽放作业的安全进行。
瓦斯抽采基本做法
瓦斯抽采基本做法1、瓦斯抽采方式方法：经过多年攻关试验研究，芙蓉集团公司目前采用有包括工作面采掘前底板和顺层预抽、边掘边抽、边采边抽及采后对采空区进行缷压抽等多种抽采方式，成功应用底板穿层网格钻孔抽采、顺煤层钻孔抽采、俯伪斜下邻近层钻孔抽采、顶板裂隙及采空区抽采等多种方法在内的综合立体抽采方法，矿井基本形成了“先抽后掘”、“先抽后采”的瓦斯治理的格局，采区各段内瓦斯预抽率达25-30%以上才进行煤层巷道的掘进和回采工作。
采掘前预抽是在煤层底板沿工作面走向施工抽采瓦斯的专用岩石巷道(底板道)，底板道内每隔15m施工一个钻场，在钻场内向煤层施工网格钻孔，钻孔间距6×6m、8×8m、10×10m，8×8m主要是控制首采煤层巷道掘进条带，钻孔终孔点在巷道两侧轮廓线外不低于10m(见图一)，10×10m主要是控制首采煤层工作面范围，经过1-4年时间的预抽，预抽率达到25-30%以上后，才安排煤层巷道掘进和回采，此种抽采的目的主要是防止首采煤层巷道掘进和回采时发生煤与瓦斯突出，并降低其掘进和回采过程中的瓦斯涌出量。
对于地质构造较复杂，突出危险性较严重的区段，掘进条带的钻孔布置采用6×6m的网格，工作面的钻孔布置采用8×8m的网格，加密抽放钻孔来消除突出危险。
顺层预抽是在采煤工作面上、下顺槽采用ZY-100型或ZY-150型钻机和Φ43mm或Φ 50mm钻杆配Φ64 mm无岩芯钻头，垂直巷道壁沿煤层施工一至二排平行钻孔，钻孔间距 1.5-5m。
一般在下顺槽中施工的上斜钻孔长度为50-80m，在上顺槽中施的下斜钻孔为30-60m，上、下斜钻孔间留10m隔离带(见图二)。
此种抽采方式旨在消除首采煤层工作面回采期间本煤层的突出危险并降低回采工作面的瓦斯涌出量。
俯伪斜穿层钻孔抽采下邻近煤层瓦斯技术，主要是针对无底板岩石抽采巷道或底板道抽采效果不佳的采煤工作面，在首采层开采时为了减少其下邻近煤层缷压瓦斯对开采的影响实施。
煤矿瓦斯抽采技术及安全措施
煤矿瓦斯抽采技术及安全措施煤矿是我国重要的能源资源，然而，煤矿开采过程中产生的瓦斯问题一直是矿井安全的重要隐患。
瓦斯是一种无色、无味、易燃易爆的气体，如果不及时采取有效的措施进行抽采，将会对矿工的生命安全和矿井的正常生产造成严重威胁。
因此，煤矿瓦斯抽采技术及安全措施的研究和应用显得尤为重要。
一、瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术是指通过一系列的措施将矿井内的瓦斯抽出，以确保矿井内瓦斯浓度的安全范围。
目前，常用的瓦斯抽采技术主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法是利用物理原理进行瓦斯抽采，主要包括通风法、抽放法和水封法。
通风法是通过强制通风将瓦斯排出矿井，是最常用的抽采方法。
抽放法是利用抽放机将瓦斯直接抽出矿井，适用于瓦斯浓度较高的矿井。
水封法是利用水的密度大于瓦斯的原理，通过建立水封层将瓦斯隔离。
化学法是通过添加化学剂改变瓦斯的性质，使其易于抽采。
常用的化学剂包括湿法化学剂和干法化学剂。
湿法化学剂主要是通过增加水的含量来改变瓦斯的性质，使其易于抽采。
干法化学剂则是通过添加特定的化学物质，使瓦斯发生化学反应，从而达到抽采的目的。
生物法是利用生物的代谢作用来抽采瓦斯。
目前，常用的生物法主要是利用微生物的作用来降低瓦斯浓度。
通过在矿井中添加适当的微生物，可以促进瓦斯的分解和转化，从而降低瓦斯浓度。
二、瓦斯抽采安全措施除了瓦斯抽采技术外，还需要采取一系列的安全措施来确保矿井的安全。
首先是加强瓦斯检测和监测。
矿井内应安装瓦斯检测仪，及时监测瓦斯浓度的变化，一旦发现异常情况，应立即采取相应的措施。
其次是加强矿井通风系统的建设和管理。
通风系统是矿井安全的重要保障，应合理设计通风系统，确保矿井内空气的流通和瓦斯的排出。
同时，还需要加强通风设备的维护和管理，确保其正常运行。
另外，还需要加强矿工的安全教育和培训。
矿工是矿井安全的重要环节，他们需要具备一定的安全意识和应急处理能力。
因此，矿井企业应加强对矿工的安全教育和培训，提高他们的安全意识和应急处理能力。
煤矿区瓦斯抽采技术
爆炸： 传播速度每秒数百米，为超音速； 爆轰： 传播速度超过数倍声速，可达每秒数千米，为超高 音速。
一、瓦斯抽采的必要性 瓦斯爆炸的危害
一、瓦斯抽采的必要性 瓦斯爆炸案例 2004年10月20日，河南郑煤集团大平煤矿 特大型煤与瓦斯突出发生后，造成风流逆转，大 量瓦斯涌入矿井作业区域，瓦斯浓度处于爆炸极 限范围内，遇点火源引发特别重大瓦斯爆炸事故， 爆炸波及整个矿井西部，造成重大人员伤亡。
一、瓦斯抽采的必要性
瓦斯具有安全（各类瓦斯事故）、 能源（清洁能源）和环境（强温室气 体）三重特性。 将瓦斯作为一种资源，进行抽采 和利用，不但可以保障煤矿生产安全， 同时也保护了环境。
二、瓦斯抽采的困难性
二、瓦斯抽采的困难性
瓦斯在原始煤体内流动遵循达西定律：
K dP dL
— 流速,m/s
3
孔隙率
煤体赋存的地应力环境、吸附瓦斯引起的煤基质 膨胀是煤体内部裂隙结构差异性的主要控制因素。
二、瓦斯抽采的困难性 地应力对裂隙系统的控制作用
σ
σ
裂隙
σ
σ
应力增大
σ
裂隙
σ
原裂隙状态
应力增大后裂隙状态
二、瓦斯抽采的困难性 吸附瓦斯对裂隙系统的控制作用
裂隙通道
s
L p p pL
裂隙通道
P>3MPa f=0.12 △P=31
21岩石下山
大平煤矿“10.20”煤与瓦斯突出过程演示
+0m
P=1MPa f=0.35 △P=10
282m
-282m (突出地点垂深612m)
P>3MPa f=0.12 △P=31
煤矿瓦斯抽采技术及安全措施
煤矿瓦斯抽采技术及安全措施煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体，不仅对矿工的生命安全构成威胁，还对环境造成污染。
因此，煤矿瓦斯抽采技术及安全措施的研究和应用显得尤为重要。
一、瓦斯抽采技术1. 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法主要分为机械抽采和物理抽采两种。
机械抽采主要采用风机、抽风机等设备，通过机械力将瓦斯抽出矿井。
物理抽采则是利用物理原理，如吸附、吸附剂等，将瓦斯分离并抽出。
2. 瓦斯抽采设备瓦斯抽采设备主要包括风机、抽风机、瓦斯抽采管道等。
风机是瓦斯抽采的核心设备，它能够产生强大的风力，将瓦斯从矿井中抽出。
抽风机则用于辅助风机的工作，增强抽风效果。
瓦斯抽采管道则是将抽出的瓦斯输送到安全地带的通道。
3. 瓦斯抽采系统瓦斯抽采系统是瓦斯抽采技术的集合体，包括瓦斯抽采设备、瓦斯抽采管道、监测仪器等。
瓦斯抽采系统的设计和运行需要考虑到矿井的特点和瓦斯的产生、分布情况，以确保瓦斯能够有效抽出并得到处理。
二、安全措施1. 瓦斯监测瓦斯监测是瓦斯抽采安全的基础。
通过安装瓦斯监测仪器，可以实时监测矿井中的瓦斯浓度和氧气含量，及时发现异常情况并采取相应措施。
瓦斯监测仪器的精确度和可靠性对瓦斯抽采的安全起着关键作用。
2. 通风系统通风系统是瓦斯抽采的重要环节。
通过合理设计通风系统，可以保持矿井中的空气流通，减少瓦斯积聚的可能性。
通风系统还能够将抽出的瓦斯排放到安全地带，避免对矿工和环境造成危害。
3. 瓦斯灭火瓦斯是一种易燃气体，一旦发生火灾，后果将不堪设想。
因此，瓦斯抽采安全措施中必须包括瓦斯灭火措施。
常见的瓦斯灭火方法有水雾灭火、泡沫灭火等，这些方法能够迅速将瓦斯火灾扑灭，保护矿工的生命安全。
4. 瓦斯处理抽采出的瓦斯需要进行处理，以减少对环境的污染。
瓦斯处理方法主要包括燃烧处理和吸附处理。
燃烧处理是将瓦斯燃烧成二氧化碳和水，减少对大气的污染。
吸附处理则是利用吸附剂将瓦斯中的有害物质吸附掉，使其不再对环境造成危害。
瓦斯抽采技术标准
瓦斯抽采技术标准一、瓦斯抽采钻孔施工前准备1、抽采钻孔施工现场必须悬挂施工管理牌板，内容包括钻孔设计平面图、剖面图、设计参数等，并能够指导钻孔施工定位。
操作管理牌板、司机岗位责任制等各类牌板齐全。
2、检查准备工作。
要检查打钻地点及附近巷道顶板支护完好情况；检查钻机、钻具、机电设备完好情况；检查钻机立柱、戗柱稳固情况；检查紧固件是否紧固；检查液压管路连接是否畅通、正确，检查油量、油压是否符合规定；检查各类操作手把是否到位；检查打钻供水、压风系统是否满足打钻需求；检查打钻配套防灭火、防尘、装臵是否齐全；检验合格后，钻机接通水源、电源进行试转。
二、瓦斯抽采钻孔施工现场管理标准1、抽采钻机稳设（1）抽采钻孔的施工，应优先选择能力较强的ZDY4000S型或其他具备同等能力以上的钻机。
（2）配套钻杆选用易于排渣的三棱或螺旋钻杆，钻机夹持器要相适应，并要求与钻杆配合紧密。
（3）钻头直径一般选择为75～94mm，在地质构造附近和软煤层发育地区，应选用与钻杆直径一致的钻头，防止夹钻。
（4）钻机冷却器密封垫、油管等易老化部件要及时更换，冷却油要及时补充。
（5）钻孔施工可采用水力或风力排渣方式，施工地点供风（水）管路直径应不小于75mm。
（6）掘进工作面正前施工抽采钻孔时，必须打设牢固可靠的钻机压柱，迎面支柱要求打紧褙牢。
（7）合理安排打钻、移钻等作业工序，确保打钻作业连续，提高打钻效率。
（8）钻机调整好打钻方向后，必须打好压柱，将钻机固定牢固。
（9）钻机线路、管路吊挂整齐，电机、操作台布臵合理，并应留出不小于0.7m 的安全通道。
（10）有抽采钻孔的皮带巷，每100-200m应加设过桥便于测量。
2、打钻防尘管理（1）打钻时要使用孔口除尘装臵。
（2）在打钻作业地点要在下风侧10~15m处安设一道降尘水幕，并配合喷雾装臵使用(或安设其它有效的除尘装臵)，打钻期间打开喷雾。
（3）打钻巷道应每班冲刷积尘，积尘厚度不得超过2mm。
瓦斯抽采技术
瓦斯抽采技术第一节我国瓦斯的开发利用现状一、资源状况我国是世界上煤层瓦斯资源储量巨大的国家之一。
据2006年国土资源部油气中心对全国煤层气资源评价结果，我国煤层气资源量居世界第三位，与我国陆上天然气资源量相当，资源量36.81万亿m3，可采资源量10.86万亿m3，主要分布在华北和西北地区，我国煤层气资源分布和成藏模式如图4-1和图4-2所示。
其中，华北地区、西北地区、南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量分别占全国煤层气地质资源总量的56.3％、28.1％、14.3％、1.3％。
1000m以内、1000～1500m和1500～2000m的煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地质总量的38.8％、28.8％和32.4％。
全国大于5000亿m3的含煤层气盆地(群)共有14个，其中含气量在5000～10000亿m3之间的有川南黔北、豫西、川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含气量大于10000亿m3的有鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山盆地群、海拉尔盆地等共有15个，其中二连盆地煤层气可采资源量最多，约2万亿m3。
图4-2 煤层气成藏模式图二、资源开发情况1．地面开发煤层气地面开发始于上个世纪70年代末，原煤炭科学研究院抚顺研究所曾在抚顺、阳泉、焦作、白沙、包头等矿区，以解决煤矿瓦斯突出为主要目的，施工了20余口地面瓦斯抽排试验井。
但由于技术、设备等条件限制，试验未达到预期效果。
上世纪90年代，煤层气开发出现热潮，在不同地区开展了煤层气开发试验。
经过十余年发展，取得了重大突破。
“十五”期间，初露煤层气产业化曙光。
煤层气勘探登记区块64个，总面积81810.3 km2，分布在12个省/区。
30余个试验开发地区遍布全国：鹤岗、鸡西、依兰、铁法、沈北、阜新、珲春、寿阳、和顺、潞安、晋城、霍东、霍西、宁武、乡宁、大宁－吉县、石楼、三交、临兴、保德-神府-准格尔、韩城、黄陵、吐哈、淮南、淮北、丰城、盘江、恩洪、老厂。
矿井瓦斯抽采技术
安全
经济
环保
抽放瓦斯难易程度指标
▲钻孔流量衰减系数 ▲ 煤层透气性系数
类别
容易抽放 可以抽放 较难抽放
钻孔瓦斯流量衰减系数 d-1
＜0.003 0.003~0.05 ＞0.05
煤层透气性系 数 m2·MPa-2·d-1 ＞10
10~0.1
＜0.1
矿井瓦斯抽放方法
分类 抽放方法
开采层 抽采瓦 斯
未卸压 抽放
技术参数: 在抽放期间，要严格抽放瓦斯钻孔管理，发现钻孔大量漏气时，必须及 时关闭，以免影响整个抽放系统的抽放负压及瓦斯浓度。
应用说明: 焦作九里山矿。
2,邻近层瓦斯抽放
邻近层瓦斯抽放方法类型
上邻近层卸压瓦 斯抽放方法
下邻近层卸压瓦斯 抽放方法
钻孔抽放瓦斯方式
巷道抽放瓦斯方式
钻孔—巷道混合抽放瓦 斯方式
插管抽放
存高压瓦斯时
1, 开采层瓦斯抽放（采）
（1）开采层抽放（采）适用条件 ①本煤层瓦斯含量较大, 通风方法难
以解决。 ②煤层透气性系数一般大于0.23㎡
/(MPa2·d) , 而单孔瓦斯流量也大于 0.1m³/min, 中厚煤层的预抽效果较好。
③在采掘部署上, 能保证抽放瓦斯的 工程施工和2~5年的抽采时间。
边掘边抽 卸压瓦斯 抽放方法
边采边 抽卸压 瓦斯抽 放方法
开采保护 层抽放开 采煤层卸 压瓦斯方 法
水力 压裂 法
水力割缝 长钻孔控 其它强
法
制预裂爆 化卸压
破法
法
本层采掘巷 道周边卸压 瓦斯抽放方 法
层外先采 卸压瓦斯 抽放方法
开采煤层瓦斯抽放方法
• ①穿层钻孔
煤层群穿层钻孔抽放瓦斯示意图
瓦斯抽采安全技术措施
瓦斯抽采安全技术的历史与发展
早期的瓦斯抽采技术主要采用低负压 、大流量的抽采方式，以降低煤层中 的瓦斯压力。随着技术的发展，瓦斯 抽采技术逐渐向高负压、小流量、高 浓度方向发展，以提高瓦斯抽采效率 和安全性。
瓦斯抽采安全技术措施
汇报人： 2024-01-02
目录
• 瓦斯抽采安全技术概述 • 瓦斯抽采安全技术措施 • 瓦斯抽采安全技术应用 • 瓦斯抽采安全技术案例分析 • 瓦斯抽采安全技术发展趋势与
展望
01
瓦斯抽采安全技术概述
瓦斯抽采安全技术的定义与重要性
瓦斯抽采安全技术是指通过一系列技 术手段，将煤层中的瓦斯气体安全、 有效地抽出，以降低煤层中的瓦斯压 力，减少瓦斯涌出量，从而保障煤矿 生产安全的技术措施。
智能化监控系统
利用物联网、大数据和人工智能等技术，实 现对瓦斯抽采过程的实时监控和智能分析， 提高预警和应急响应能力。
自动化设备
研发和应用自动化抽采设备，降低人工操作 风险，提高抽采效率和安全性。
新材料、新工艺的应用
要点一
高强度材料
采用高强度、耐腐蚀的材料，提高瓦斯抽采管道和设备的 耐用性和安全性。
制定抽采方案
根据勘察结果，制定详细的瓦斯 抽采方案，明确抽采目标、技术 参数和安全措施。
人员培训与装备检
查
对参与抽采作业的人员进行安全 培训，确保其具备相应的安全知 识和操作技能；同时对抽采设备 进行全面检查，确保其处于良好 工作状态。
瓦斯抽采过程中的安全控制
实时监测
在抽采过程中，对瓦斯浓度、压力、流量等 参数进行实时监测，确保抽采作业在安全范 围内进行。
采煤工作面瓦斯抽采技术
采煤工作面瓦斯抽采技术发布时间：2022-09-08T05:52:49.670Z 来源：《福光技术》2022年18期作者：高龙[导读] ：随着煤矿挖掘开采深度的增加，煤层瓦斯含量增加，煤层透气性变差，这导致抽采煤层中的瓦斯变得日益困难。
为确保煤矿开采工作安全顺利进行，需要采取适宜的瓦斯抽采技术。
鉴于此，本文先分析了瓦斯形成的主要来源，然后简述了瓦斯抽采的目的，最后对采煤工作面瓦斯抽采技术进行了探讨，以供相关的工作人员参考借鉴，希望本文探讨的内容能够提升井下生产的安全性，提高抽采质量与效率的同时，保障采煤工作面瓦斯抽采工作的顺利进行。
高龙陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿陕西延安 727307摘要：随着煤矿挖掘开采深度的增加，煤层瓦斯含量增加，煤层透气性变差，这导致抽采煤层中的瓦斯变得日益困难。
为确保煤矿开采工作安全顺利进行，需要采取适宜的瓦斯抽采技术。
鉴于此，本文先分析了瓦斯形成的主要来源，然后简述了瓦斯抽采的目的，最后对采煤工作面瓦斯抽采技术进行了探讨，以供相关的工作人员参考借鉴，希望本文探讨的内容能够提升井下生产的安全性，提高抽采质量与效率的同时，保障采煤工作面瓦斯抽采工作的顺利进行。
关键词：采煤工作面；瓦斯抽采技术随着科学技术的发展进步，煤矿开采逐渐走向机械化、自动化、智能化，能够适应更深的矿井工作。
但深井开采的煤矿中往往含有更多的瓦斯，因此需要通过科学、有效的方式进行抽采，基于此，为保证工作面的安全生产，下文将对采煤工作面瓦斯抽采技术进行阐述。
1瓦斯形成的主要来源瓦斯形成的主要来源是腐蚀性物质在形成煤炭过程中产生的气体，具有易燃易爆的特点，在经过两个阶段的变化，最后变成了瓦斯。
首先，是变成气态的过程，然后是煤炭变质的过程。
瓦斯含量并不是固定的，是根据不同地区的不同情况而定的，在不断变化和开采过程中，开采深度的增加会导致瓦斯含量不断增加。
如今我国煤矿开采工作主要面临的问题便是瓦斯渗透力差、压力低和煤矿对瓦斯的吸附力较强等，这也让煤矿的开采工作进行的十分困难，导致瓦斯的抽取难度上升，产生瓦斯抽采不达标的现象。
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煤矿瓦斯抽采新技术及进展
一、煤矿瓦斯综合治理理念 5、治理瓦斯，岩巷先行
打钻和岩巷作为安全生产技术的第一要务，着力建设一流的 打钻和岩巷队伍、一流的打钻和岩巷装备、一流的打钻和岩 巷管理，努力实现瓦斯治本。 组建专业化岩巷快速掘进队伍，岩巷的根本出路在于机械化
6、地面钻井地面布置
瓦斯泵 放空 除污器 铜网式防回火器 f 15.8 D200×10,300 e
15.8 D200×10,10 15.8 D200×10,110 15.8 D200×10,3 4
闸阀 U形压差计
除污器
15.8 D200×10,32 c
15.8 D200×10,110 d
15.8 D177×10,440
层采空区瓦斯。
一井多用
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
2、适用条件
对煤层群条件，尽可能选择下部煤层作
首采层，以利于钻井抽采上部煤层卸压 瓦斯和开采层采空区瓦斯；
对单一煤层主要用于抽开采层采煤工作
面卸压条带和采空区瓦斯，以及上覆煤 岩层卸压瓦斯。
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
3、地面钻井布置
地面钻井沿走向布置
二、瓦斯抽采方法
2、瓦斯抽采方法 预抽：顶、底板穿层钻孔,顺层钻孔煤层巷道,地面钻井
随采随抽：顶板走向钻孔,高抽巷,采空区埋管,综合抽 采
边抽边掘：顶、底板穿层钻孔,巷帮钻场长钻孔,迎头钻 孔,综合抽采 保护层开采抽采卸压瓦斯：预抽和随采随抽相结合
二、瓦斯抽采方法
3、采面随采随抽瓦斯原理 一是通过钻孔并给其一定的压力（负压），使煤
煤矿瓦斯抽采新技术及进展
一、煤矿瓦斯综合治理理念
3、发展先进生产力，保护生命，保护资源，保护环境 治理瓦斯，要害是提高生产力水平，用先进生产力 保证煤矿安全。 淮南建设新型能源基地的特征就是“一先进三保 护”，即发展先进生产力，保护生命，保护资源， 保护环境。达到安全状况好、煤炭资源回采率高、 环境保护好、效率高。 实现“三个转变”，即从劳动密集型转到技术密集 型，从粗壮劳动力转到高素质员工队伍，从粗放管 理转到科学管理。
131103风巷
131303风巷 131303瓦斯底抽巷 EW1311-2 300m
R=200m
197m 26m
131303工作面 131303机巷
地面钻井 EW1311-1 131103工作面
131103机巷
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
地面钻井倾向布置
131303风巷
131303机巷
53m 131303工作面 47m
4
80
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
8、注意事项
钻井布置要结
合采煤工作面
布置统筹考虑；
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
8、注意事项
钻井结构要考虑
顶部岩层错动可
能带来的钻孔切
断（尤其是在岩 层性质差异大的 交界面附近）。
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
9、昔阳矿区地面—白羊岭矿为例
昔阳地面钻孔主要抽采动区及上覆煤岩层卸压瓦斯
168 m
Ф216 D177.8 3 ～ 4m
钻井直径（mm） 石油套管直径（mm）
447m（13-1煤厚5m） 450m（13-1下煤厚1.3m） 75m 68. 62m 4～ 5m Ф152 钻井直径（mm） D139.7筛管
孔径94mm，水泥94mm 514m（11-2煤厚3m）
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
101工作面煤层综合柱 9、昔阳矿区地面—白羊岭矿为例 状图
泥岩：厚度为4.30～7.60m之间，平均7.36m。 砂质泥岩:厚度4.30～6.94m，平均5.70m。 中部夹有13下号煤层，厚度0～0.50m，平均0.02m。 13号煤：厚度在0～0.75m，平均0.46m。 K3石灰岩：厚度为1.70～2.60m，平均2.19m。 砂质泥岩：厚度4.20～5.70m之间，平均4.63m。 12号煤层：厚度0～1.25m，平均为0.47m。 泥岩：厚度1.04～2.60m，平均为1.47m。 11号煤层：厚度0～0.70m，平均为0.42m。 K4石灰岩：厚度在0.82～2.96m之间，平均1.95m。 泥岩：厚度为1.90～3.50m之间，平均2.61m。 S1砂岩：厚度在7.80～9.70m，平均8.50m。 砂质泥岩：厚度在2.45～4.10m之间，平均3.55m。 9号煤：厚度为0～1.46m左右，平均0.77m。 砂质泥岩：厚度1.80～2.90m，平均2.41m。 9上号煤层：厚度为0～0.70m，平均0.35m， S2中粒砂岩：厚度7.90～11.23m之间，平均10.98m。 8号煤：厚度为0～1.24m左右，平均0.52m。 砂质泥岩：厚度在4.70～7.20m之间，平均6.10m。 81号煤：厚度0～0.90m，平均0.29m。
图例
瓦斯流量m3/min 管径mm，管长m
压力表
b a
15.8 D139×10,80
测气嘴
进气
避雷针塔
排气
气水分离器 瓦斯泵
四、采动区地面钻井抽采瓦斯
7、地面钻井考察结果
35 30 100 90
抽采瓦斯量m 3 /min
25 20 15 10 5 0
70 60
3
50 40
1 2
30 20 10 0
12.0 11.0 10.0 15.0 13.0 11.0
资料来源：结合国内外工程实践分析认为。
三、未采动区地面钻井抽采瓦斯
3、技术进步
注CO2置换驱赶技术，适于不宜开采的煤层；
原理：煤对CO2 的吸附能力大于 煤对CH4的吸附 能力，因而注入 CO2置换CH4。
H2O CH4 CO2 H2O CH4
煤矿瓦斯抽采新技术及进展
一、煤矿瓦斯综合治理理念 8、针对国投昔阳公司 两巷一孔就是理念，即底板巷、高抽巷、地面钻孔 底板巷---掩护煤巷掘进； 高抽巷---抽采采空区和上覆煤岩层瓦斯； 地面钻孔---抽采采空区和上覆煤岩层卸压瓦斯。保 证瓦斯利用。
二、瓦斯抽采方法
1、什么样的矿井或煤层需要进行瓦斯抽采 《煤矿安全规程》第145条规定：有下列情况之一的矿井必须建 立地面永久抽放系统或井下临时抽放系统： 1）、1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工 作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合 理的。 2）、矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： （1）瓦斯涌出量大于或等于40m3/min； （2）年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/min； （3） 年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min； （4）年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min； （5）年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。 3）、开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
煤矿瓦斯抽采新技术及进展
一、煤矿瓦斯综合治理理念 4、可保必保、应抽尽抽
首采卸压层卸压开采、煤与瓦斯共采是对突出煤层进行消突 最有效、最可靠，也是最经济的方法。 可保必保，具备条件的必须开采首采卸压层。
应抽尽抽，给足卸压抽采时间和空间，实现瓦斯抽采最大化。
35000 30000 25000 19084 17287 20000 15013 15051 10796 13056 15000 10000 7133 5000 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 32000 24677
煤矿瓦斯抽采新技术及进展
一、煤矿瓦斯综合治理理念
1、瓦斯事故是可以预防和避免的 从根本上讲，瓦斯事故是瓦斯治理理念落后、技术 滞后、管理粗放，生产力水平低，职工收入低，缺 少人才等造成的。 2、安全与生产的矛盾可以统一于先进生产力 煤矿的安全与生产不是一对不可调和的矛盾，在先进 生产力面前，保护生命和提高产量目的可以同时达 到。
二、瓦斯抽采方法
5、采面瓦斯抽采效果影响因素
客观因素 影响抽放 效果因素 主观因素 煤层透气性 顶底板岩性 瓦斯来源 地质构造 工作面采高、推进速度 钻孔工艺及质量 抽放设备 抽放管径 布置位置 钻孔 巷道 布置方法
三、未采动区地面钻井抽采瓦斯
地面采气 1、工艺流程
钻井→测井→固
井→完井→压裂
三、未采动区地面钻井抽采瓦斯
2、适用条件
平均渗透率≥0.1md的煤层，且煤层总厚度、
煤层埋藏深度及煤层气含量满足下表要求
煤层埋深（m）
埋深≤500 m 埋深>500 m
煤层总厚度（m） 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 9.0 10.0 ≥10.0 8.0 10.0
17.0 14.0 21.0 17.0
一、煤矿瓦斯综合治理理念 6、只有打不到位的钻孔，没有卸不了压的瓦斯
瓦斯治标治本都离不开打钻 组建专业化打钻队伍，实现专业化打钻队伍“全覆盖” 。立 足打大钻、打长钻、打高技术钻，用准军事化、专业化、精 细化手段管理打钻队伍
煤矿瓦斯抽采新技术及进展
一、煤矿瓦斯综合治理理念
7、瓦斯是害也是宝。变抽放为抽采， 煤与瓦斯共采，治理与 利用并重。 瓦斯有两重属性。治理了瓦斯，利用了瓦斯就变废为宝。变 被动的瓦斯抽放为主动的抽采和利用。以抽保用，以用促抽， 实现煤与瓦斯共采。 淮南矿业集团计划投入100亿元，用于发展瓦斯综合利用等循 环经济项目，构建循环经济产业链。