高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计高瓦斯矿井是指煤层瓦斯含量高于规定标准的煤矿，其瓦斯含量通常超过能够燃烧的百分比，因此需要进行煤层瓦斯抽采设计，以确保矿井的安全生产。
煤层瓦斯主要由甲烷组成，甲烷是一种具有高度可燃性和爆炸性的气体，容易引发矿井瓦斯爆炸事故。
对高瓦斯矿井进行煤层瓦斯抽采是非常重要的。
煤层瓦斯抽采设计是指根据矿井的特殊地质条件、开采方式、瓦斯涌出量等因素，确定合理的瓦斯抽采装置和方法，并制定相应的操作规程，保证矿井的安全生产。
煤层瓦斯抽采设计的基本原则包括合理布置抽采巷道、合理选择抽采设备、合理设置排放管道等。
合理布置抽采巷道是煤层瓦斯抽采设计的首要任务。
抽采巷道应该设置在煤层瓦斯涌出较为集中的位置，确保瓦斯能够顺利地进入抽采巷道。
抽采巷道的位置通常选择在与瓦斯主要涌出地点相对应的矿层上方或下方，以便最大限度地抽采瓦斯。
合理选择抽采设备是煤层瓦斯抽采设计的关键环节。
抽采设备的选择应考虑到矿井的规模、开采方法、瓦斯涌出量等因素。
常用的抽采设备包括煤矿通风机、瓦斯抽采泵、瓦斯抽采钻机等。
不同的抽采设备有着不同的应用范围和效果，因此需要根据具体情况进行选择。
合理设置排放管道是煤层瓦斯抽采设计的重要环节。
排放管道的设置应尽量减小管道阻力，确保瓦斯能够快速地流经管道排出矿井。
排放管道的通风阻力主要包括管道的摩擦阻力和弯头的局部阻力，因此需要合理选择管道材质和减少弯头的数量。
煤层瓦斯抽采设计还需要制定相应的操作规程，明确瓦斯抽采的使用方法和安全操作要求。
操作规程中应包括瓦斯抽采设备的日常检修和维护要求，瓦斯抽采的开启和关闭程序，瓦斯抽采设备的安全操作要求等内容。
煤层瓦斯抽采设计是保证高瓦斯矿井安全生产的基础工作。
通过合理布置抽采巷道、合理选择抽采设备、合理设置排放管道等措施，可以有效地抽采煤层瓦斯，并确保矿井的安全生产。
制定相应的操作规程，加强对瓦斯抽采设备的日常检修和维护，提高瓦斯抽采的操作安全性。
煤矿瓦斯高效抽采和利用方案(一)
煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景煤矿瓦斯是一种主要源自煤矿井下的有害气体，其主要成分为甲烷。
在煤矿开采过程中，瓦斯容易引发爆炸和燃烧，对矿工生命安全和煤矿生产安全构成严重威胁。
因此，开展煤矿瓦斯高效抽采和利用工作，对于保障矿工生命安全、促进煤矿安全生产、提高资源利用率、推进能源结构调整均具有重要意义。
二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案主要基于以下工作原理：1. 预抽采：在煤矿井下巷道形成之前，通过地面钻孔的方式对煤层进行预抽采，以降低煤层中的瓦斯含量，降低开采过程中的瓦斯涌出量。
2. 边采边抽：在煤矿开采过程中，利用井下巷道或钻孔对工作面进行瓦斯抽采，以降低工作面及其周边区域的瓦斯浓度，保障工作面安全推进。
3. 瓦斯利用：将抽采出的瓦斯进行提纯、压缩、液化等处理，制成高品位的瓦斯气体，用于民用燃气、工业燃料、汽车燃料等领域。
同时，将瓦斯废气进行氧化处理，生成二氧化碳和水，实现二氧化碳的资源化利用。
三、实施计划步骤1. 建立瓦斯抽采系统：在煤矿井下建立瓦斯抽采管网和抽采泵站，实现对煤层中瓦斯的抽采。
2. 瓦斯抽采监测：在井下设置瓦斯传感器和监控摄像头等设备，对瓦斯抽采过程进行实时监测，及时发现和解决安全隐患。
3. 瓦斯利用工程建设：在矿区内建设瓦斯利用工程，包括瓦斯液化、提纯、压缩等装置，将瓦斯转化为高品位的气体燃料或液体燃料。
4. 瓦斯安全管理：制定和实施严格的瓦斯安全管理制度和操作规程，确保瓦斯抽采和利用过程中的安全。
5. 人员培训与资质认证：对从事瓦斯抽采和利用的工作人员进行专业技能培训和资质认证，提高员工的业务水平和管理能力。
四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿，特别是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。
同时，本方案也适用于将瓦斯作为清洁能源进行利用的领域，如城市燃气、工业燃料、汽车燃料等。
五、创新要点1. 综合利用：将煤矿瓦斯的抽采与利用相结合，实现了资源的综合利用，提高了资源利用率和经济效益。
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。
高瓦斯矿井采掘工作面瓦斯抽采技术方案设计
采 的 主 要 问 题 ， 透 气 性 煤 层 的 瓦 斯 强 化 低 抽 采 技 术 ， 治理 矿 井 瓦 斯 至关 重要 。 对 国内
单 一 煤 层 或 无 保 护 层 可 采 的 突 出 危 险 煤 层。 根据 煤 层 瓦 斯 涌 出 实 际 状 况 ， 进 工 作 掘
一
种 区 域性 的 防 治 煤 与 瓦 斯 突 出 的 措 施 ，
斯 事 故 的 发 生 。 全 国 目前 现 有 的 高 产 高 在
效矿 井 中 ， ７ 的 工 作 面 存 在严 重 或 较 严 有６ ％
重的瓦斯 问题 。
即 在 煤 层 采 掘 工 作 之 前 ， 行 大面 积 的 预 进
抽 采 率 ， 少 开 采 层 的 瓦 斯 涌 出 量 ， 图 减 见
２。
Ａ
图 ４ 裂 隙带 抽 采瓦 斯方 案 一
高 产 高 效 工 作 面 的 优 势 ， 当其 冲 的 问 题 排 煤 中瓦 斯 和 提 高 煤 体 强 度 均 能 有 效 地 防 压 力 ， 少 工 作 面 煤 体 瓦 斯 含 量 ， 轻 生 产 首 减 减 治瓦斯 灾害 。 因此 在 煤 矿 传 统 由通 风 解 决 过 程 中 煤 体 瓦 斯 释 放 量 。 抽 煤 层 瓦 斯 是 预 瓦 斯 问 题 向 由抽 采 瓦 斯 解 决 矿 井 瓦 斯 是 一 个观念 和技术 以及管理 方面的很 大转变 。
工业技术
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高 瓦 斯 矿 井 采 掘 工 作 面 瓦斯 抽 采 技 术 方 案 设 计
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高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计高瓦斯矿井是指煤层瓦斯含量高于指定标准的矿井，煤层瓦斯是煤矿生产中最具危害性的一种气体，一旦瓦斯爆炸发生，将给矿井生产和人员带来严重的危害。
对于高瓦斯矿井，煤层瓦斯抽采是十分重要的一项工作。
本文将从高瓦斯矿井的特点、煤层瓦斯抽采设计原则、煤层瓦斯抽采方法等方面进行论述。
一、高瓦斯矿井的特点高瓦斯矿井的特点主要包括以下几个方面：1. 煤层瓦斯含量高：通常煤层瓦斯含量高于指定标准，甚至达到或超过可燃范围。
2. 瓦斯涌出量大：高瓦斯矿井煤层瓦斯涌出量较大，常常会出现瓦斯涌出量超过瓦斯抽采量的情况。
3. 瓦斯来源广：高瓦斯矿井煤层瓦斯来源广泛，包括自然发生的瓦斯和煤层开采过程中释放的瓦斯。
4. 安全风险高：煤层瓦斯含量高、瓦斯涌出量大将增加矿井发生瓦斯爆炸的风险。
二、煤层瓦斯抽采设计原则在进行高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计时，需要遵循以下原则：1. 安全第一：安全永远是第一位的原则，任何抽采措施都应以保障矿井及人员安全为首要目标。
2. 高效节能：应选择高效的抽采设备，降低能耗，提高瓦斯抽采效率。
3. 灵活可控：煤层瓦斯抽采设计应该具有一定的灵活性和可控性，能够根据矿井瓦斯涌出情况进行调整。
4. 经济合理：煤层瓦斯抽采设计应该在满足安全要求的前提下，尽量降低投入成本，提高经济效益。
三、煤层瓦斯抽采方法对于高瓦斯矿井的煤层瓦斯抽采，通常采用以下几种方法：1. 立管抽放法：立管抽放法是一种常用的煤层瓦斯抽采方法，通过在煤层中设置立管，将煤层瓦斯引至地面进行处理和利用。
该方法适用于煤层瓦斯透风条件好的情况。
2. 复杂矿井抽放法：对于复杂矿井，可以采用复杂矿井抽放法，通过设计合理的管网系统，将煤层瓦斯引至抽放井口集中抽放，以减少瓦斯对矿井生产的影响。
3. 井下瓦斯抽采法：在煤层发生瓦斯的地点设置瓦斯抽采孔眼，在煤层中进行瓦斯抽放，以减少瓦斯在煤层中的积聚。
五、煤层瓦斯抽采管理在煤层瓦斯抽采过程中，需要进行科学的管理，包括瓦斯抽采量的监测、设备的维护和保养等。
高瓦斯矿井瓦斯抽采钻孔定向钻进技术研究
高瓦斯矿井瓦斯抽采钻孔定向钻进技术研究高瓦斯矿井瓦斯抽采是煤矿安全生产中的一项重要工作，瓦斯抽采钻孔定向钻进技术是矿井瓦斯抽采中的关键技术之一。
本文将就高瓦斯矿井瓦斯抽采钻孔定向钻进技术进行研究和探讨。
一、瓦斯抽采钻孔定向钻进技术概述瓦斯抽采钻孔定向钻进技术是一种利用现代钻井技术手段，通过控制钻孔的轨迹，以适应矿井瓦斯抽采的需要。
通过设计合理的钻孔轨迹，将瓦斯抽采钻孔定向钻进到瓦斯走向规律较好的地层中，提高钻孔的抽采效果，降低瓦斯爆炸的风险，保障矿井的安全生产。
瓦斯抽采钻孔定向钻进技术的关键在于对矿井内部地质构造的深入了解和准确把握，以及对瓦斯生成和迁移规律的科学分析。
通过采用合适的钻孔定向钻进技术，可以实现对瓦斯层的有效抽采，提高矿井的瓦斯安全系数，保障矿工的生命安全。
1. 地质调查与勘探在高瓦斯矿井瓦斯抽采钻孔定向钻进技术中，首先需要进行详细的地质调查和勘探工作。
通过对矿井地质构造、地层岩性和瓦斯走向规律的认真分析，确定瓦斯抽采钻孔的合理位置和钻孔的合理轨迹。
2. 钻孔设计与定向钻进技术在确定好钻孔的位置和轨迹后，需要进行钻孔设计和定向钻进技术的选用。
根据地质勘探的结果和瓦斯走向规律，设计出合理的钻孔参数和钻孔轨迹，同时选择合适的定向钻进技术手段，确保钻孔的抽采效果和施工安全。
3. 钻孔施工与监测在进行瓦斯抽采钻孔定向钻进技术施工时，需要严格按照设计要求进行施工，同时对钻孔施工过程进行实时监测，并及时调整钻孔的轨迹和参数，确保钻孔的定向钻进效果。
以某高瓦斯矿井为例，该矿井瓦斯含量较高，瓦斯爆炸事故的发生频率较高，矿井安全形势比较严峻。
为了提高瓦斯抽采的效果，降低瓦斯爆炸的风险，该矿井引进了瓦斯抽采钻孔定向钻进技术。
随着科技的不断进步和煤矿的现代化建设，瓦斯抽采钻孔定向钻进技术将会得到进一步的发展和应用。
未来，可以通过引入先进的定向钻进技术设备和钻孔设计软件，提高钻孔的定向钻进的精度和效率，实现对瓦斯层的更加精准的抽采，保障矿井的安全生产。
煤矿瓦斯抽采指标与规范
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。
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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。
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计一、引言瓦斯是煤炭开采过程中产生的一种有害气体，其中主要成分为甲烷。
瓦斯的爆炸范围广，易燃性强，对矿井的安全生产构成严重威胁。
为了保证矿井的安全生产，必须对煤层瓦斯进行抽采处理。
而针对高瓦斯矿井，需要设计合理的瓦斯抽采系统，以有效降低瓦斯浓度，保证矿井的安全生产。
1. 瓦斯浓度高：高瓦斯矿井瓦斯浓度一般在5%以上，甚至更高。
2. 瓦斯压力大：瓦斯的压力与瓦斯浓度成正比，高瓦斯矿井中的瓦斯压力一般较大。
4. 瓦斯易积聚：高瓦斯矿井中的瓦斯易积聚在巷道或采空区中，增加了矿井的危险性。
5. 瓦斯活动性强：瓦斯是一种易燃易爆的气体，活动性较强。
设计高瓦斯矿井的瓦斯抽采系统需要考虑到瓦斯的特点，对瓦斯浓度、压力、涌出量等进行综合分析，选择合适的抽采设备和技术手段，以降低瓦斯浓度，保证矿井的安全生产。
具体设计要考虑以下几个方面：1. 瓦斯抽采设备选择：针对高瓦斯矿井的特点，应选择适用于高瓦斯矿井的专用瓦斯抽采设备，如瓦斯抽采机、瓦斯抽采泵等。
2. 瓦斯抽采孔设计：在确定瓦斯抽采设备后，需要对矿井中的瓦斯抽采孔进行设计，确定位置、数量、深度等参数，以确保瓦斯抽采的有效性。
3. 瓦斯抽采系统布局：根据矿井的布置、瓦斯涌出点的分布等因素，合理布置瓦斯抽采系统，确保各个抽采点的瓦斯抽采效果均衡。
4. 瓦斯抽采技术手段：除了传统的机械抽排外，还可以考虑采用地层注气、瓦斯抽放管道、瓦斯抽放井等技术手段，提高瓦斯抽采的效果。
5. 瓦斯抽采系统监测：设计瓦斯抽采系统时，需要考虑到监测系统的设置，以及与其它安全装置（如瓦斯报警系统）进行联动，及时发现和处理瓦斯泄漏等安全隐患。
四、瓦斯抽采系统的运行管理设计好瓦斯抽采系统后，还需要进行系统的运行管理，确保抽采系统的正常运行，提高瓦斯抽采的效果。
1. 定期检查维护：对瓦斯抽采设备进行定期的检查和维护，确保设备的正常运行。
2. 监测数据分析：通过监测系统获取的数据，及时进行分析，发现异常情况并及时处理。
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计是指在煤矿开采过程中，为了保证矿井的安全生产，必须对煤层中的瓦斯进行有效的抽采。
煤层瓦斯是指由于煤中的有机质降解过程中产生的一种可燃气体，主要成分是甲烷。
高瓦斯矿井的挖掘和瓦斯抽采过程需要设计合理的系统，以确保操作的安全性和高效性。
瓦斯抽采设计通常包括以下几个方面：瓦斯抽采方式、井筒布置、抽采设备选择、瓦斯抽采工作面的布置等。
针对不同的矿井特性和地质条件，要选择合适的瓦斯抽采方式。
常见的瓦斯抽采方式包括抽采孔缝隙抽采法、井筒抽采法、井筒抽采与回风共用法等。
抽采孔缝隙抽采法是利用瓦斯孔缝隙的扩张和收缩，通过井下设备将瓦斯抽到地面。
井筒抽采法是通过在矿井井筒中设置特殊装置抽取瓦斯。
井筒抽采与回风共用法则是将井筒中的新鲜空气和瓦斯一起抽到地面。
要合理布置井筒。
主要考虑的是确保瓦斯能迅速、有效地被抽采到地面。
常见的井筒布置形式包括单井筒布置、双重回风井筒布置、井筒集中布置等。
选择合适的瓦斯抽采设备。
常用的瓦斯抽采设备有瓦斯抽采机、瓦斯抽放钻机、瓦斯抽采敞口泵等。
选择设备时要考虑抽采量、工作效率、安全性等因素。
对瓦斯抽采工作面进行布置。
通常采用局部抽瓦斯的方式，即在工作面的进风巷道和回风巷道中设置瓦斯抽采设备，将瓦斯抽到地面。
要设置合理的通风系统，保证新风的供应和瓦斯的抽采。
在高瓦斯矿井中，瓦斯抽采设计的目标是确保矿井的安全、高效开采。
通过合理的瓦斯抽采方式、井筒布置、设备选择和工作面布置，可以有效地减少矿井瓦斯浓度，降低瓦斯爆炸的风险。
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计是煤矿安全生产的重要环节，需要结合矿井的实际情况进行科学合理的设计，确保矿井的安全运行。
高瓦斯矿井开采层瓦斯抽采方案设计
高瓦斯矿井开采层瓦斯抽采方案设计樊富强(汾西矿业集团煤矿安全监管五人小组管理局,山西介休032000)摘要:为有效解决我国各矿区高水平瓦斯矿井煤层开采安全问题,需根据煤矿瓦斯赋存特征确定具体的开采方案㊂以某矿井为例,根据该矿井的瓦斯涌出量构成关系,对瓦斯抽采方案可行性进行分析,确定了开采工作面的瓦斯抽采方法以及抽采具体参数,可为同类型高水平瓦斯矿井生产提供可靠借鉴㊂关键词:高水平高斯;矿井生产;瓦斯抽采中图分类号:T D712+.6文献标识码:B文章编号:1006-7981(2020)09-0035-02瓦斯是影响煤矿生产的主要因素之一,也是治理煤矿最大的安全隐患之一,从近几年国内发生的煤矿生产安全事故来看,瓦斯事故仍旧是致死率最高的事故类型,可能会对煤矿生产以及采矿行业长远发展构成严重影响㊂高水平瓦斯煤层开采工作面上覆岩层可能会受到破坏,岩层直接垮落到矿井采空区,并在上部垮落区域形成典型裂隙地带,上邻近层瓦斯以及煤矿中赋存的瓦斯可能会沿着裂隙涌出,并形成高浓度瓦斯聚集区域㊂若瓦斯问题得不到有效解决,将会构成严重安全隐患,进而形成重大安全事故㊂本文结合某煤矿实际生产条件,详尽阐述了瓦斯抽采方案,确定了抽采实际技术参数,可为广大从业者提供有价值的参考借鉴㊂1矿井概况某矿井为兼并重组矿井,煤层从上至下为1㊁3㊁5㊁6㊁7㊁8㊁9㊁10㊁11九号煤层,其中6㊁10号煤层为矿井内部的主要可采煤层,其他均为不可采煤层㊂其中,6号可采煤层部分区域存在典型的分叉现象,分叉后下分层厚度约为2.2m,合并区域煤层厚度为2.6m,10号煤层平均厚度为7.5m,6号煤层和10号煤层之间的间距大约为74m㊂该矿井设计生产能力为119万t/a,综合分析各煤层之间的间距,该煤层分为主水平㊁辅水平两个部分进行开采㊁生产,主水平为10号煤层,煤层水平标高约为+851m,综放工作面共设置一个,生产能力大约为74万t/a;6号煤层为辅助水平,煤层水平标高约为+915m,综采工作面共设置一个,生产能力约为44万t/a㊂6号煤层和10煤层的设计生产时间为19年,矿井的设计生产年限为25年,为确保矿井生产工作的接替运作,在6号煤层和10号煤层各设置一个炮掘工作面以及综掘工作面㊂经过测算,在矿井产量达到120万吨每年的情况下,矿井瓦斯涌出量大约为98立方米/分钟,其中6号矿井瓦斯涌出量大约为22立方米/分钟,10号矿井瓦斯涌出量大约为75立方米/分钟,由此可见,根据我国现行矿物生产技术标准,该矿井属于典型的高瓦斯矿井[1-2]㊂2瓦斯抽采技术思路综合分析邻近层瓦斯抽采可能性,反观该煤矿近数十年来的生产经验,发现6号㊁10号煤层上部的数个煤层满足基本的近距离㊁近层赋存条件,只要采取合适的抽采技术方法,灵活调整抽采参数,并确保抽采技术规范,即可获得较好的抽采施工效果,理想情况下,瓦斯抽采率可达50%㊂衡量煤层瓦斯抽采可能性需要充分考虑到透气性指数㊁钻孔瓦斯流量衰减系数两个指标,经过测算该矿井6号煤层的瓦斯抽采系数介于0.0134~0.1之间,抽采难度较大,10号煤层的透气系数在0.1~10之间,具备良好的可抽采条件[3]㊂选取固定时间段,对瓦斯涌出量进行测算,因矿井在生产过程中,上组煤经过开采,开采范围逐步拓展,10号煤层采空区绝对瓦斯涌出量大约在18.5立方米/分钟左右,占据该煤层总瓦斯涌出量的四分之一,故采空区瓦斯涌出量占比相对较大,根据国内类似煤矿的开采经验,若是不进行瓦斯抽采直接进行生产,将会大幅度增加瓦斯涌出量,并对生产效率㊁生产安全性构成影响,所以抽采采空532020年第9期内蒙古石油化工收稿日期:2020-06-16区瓦斯是不可避免的技术措施[4]㊂3瓦斯抽采方案确定3.16号煤层瓦斯抽采方案根据瓦斯涌出量的预测参数,6号煤层在回采过程中,瓦斯涌出量比临近层瓦斯涌出量更大,回采工作面瓦斯涌出量大约为该层总瓦斯涌出量的65%㊂6号煤层的各个邻近层大多位于冒落带外部,且位于裂隙带内部,受到风化㊁氧化影响以及6号煤层设计生产能力应先,其瓦斯涌出量实际小于10号煤层㊂因此,考虑在6号煤层采用倾斜穿层钻孔技术方法,通过该技术实现对煤层上部邻近层的有效卸压㊂在痛风方面,6号煤层采用U形+L形通风系统,工作面采用一进两回布置形式,将尾巷㊁回风巷分为一组布置在一侧,将工作面运输巷道布置在另一侧,其中工作面运输巷道主要承担进风效果,回风巷道㊁尾巷道㊁工作面运输巷沿着6号煤层底板开始布置,以60m为单位灵活设置联络巷道,在正常生产状态下,联络巷道处于全封闭状态,伴随工作面的持续推进,逐步打开工作面临近联络巷道,以解决瓦斯超限等问题[5-6]㊂在抽采参数设置方面,根据煤矿生产规律确定具体的抽采参数,6号矿井倾斜穿层钻孔采用大规格直径钻头(大直径钻头形成的钻孔可有效提高抽采效率,且采用大直径钻头,抽采成本更低);在钻孔终孔层位设置方面,6号煤层邻近层从下向上存在多个煤层,根据测算,6号煤层开始开采后,裂隙存在6~8倍采高的冒落带之上,即15~20m之上为裂隙带,因此6号煤层的抽采层位不可是指过高;最终确定钻孔角度为38ʎ㊁钻孔长度为64m,开孔直径为270mm㊁终孔直径为20mm,封孔采用聚氨酯材料㊂3.210号煤层抽采方案考虑到10号煤层临近煤层受到回采工作面采动卸压作用影响,大部分临近煤层瓦斯涌向采空区以及回采工作面,根据既往研究,为从根本上规避自燃现象,解决瓦斯突出问题,应在10号煤层设置内错尾巷道,同时为解决邻近层的瓦斯朝鲜问题,采用顶板高抽巷技术进行瓦斯抽采㊂10号煤层回采工作面采用I通风系统+U通风系统,工作面采用走向高抽巷㊁一进两回布置形式,且将内错尾巷道和工作面回风巷道布置在一侧,工作面布置在另一侧,其中工作面运输巷主要承担进风任务以及运煤任务㊂为保证在生产过程中合理控制生产过程,根据一般经验按照600%采高计算冒落带高度,考虑到6号以及10号煤层存在同时抽采㊁生产的需求,为避免在生产过程中两个煤层相互影响,对高抽巷的位置进行合理调整㊂工作面采空区瓦斯抽采采用墙插管抽采技术,要求墙插管抽采技术配合良好的密封措施,以确保抽采瓦斯有效性㊂闭墙两侧用料石砌筑,闭墙两侧的料石墙厚不小于300mm,闭墙总厚度不小于2.5 m㊂考虑到采空区的密闭性本身较差,瓦斯浓度较低,且存在较大的波动现象,为保证整个抽采系统瓦斯浓度低于标准值,故主管处以及插管处需要设置阀门㊁瓦斯浓度检测设备等㊂4结束语瓦斯防治是煤矿安全管理以及灾害防治中的重中之重,本文通过某矿区的实际情况,结合既往成熟研究成果,将上述两个煤层确定为抽采难度较大的煤层,然后详尽论述了相应的技术方法以及抽采参数㊂广大从业者应对上述内容有足够的认识以及了解,在实际工作中,注意结合煤矿井下实际结构㊁瓦斯浓度㊁邻近层瓦斯赋存量㊁瓦斯突出风险㊁采空区瓦斯浓度等,确定合乎实际情况的抽采方法,并综合考虑到经济效益以及安全效益,对抽采参数进行合理优化㊂[参考文献][1]王晓.高瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案设计[J].煤矿开采,2018,023(001):85-87. [2]贺爱萍,付华,霍丙杰,等.下保护层开采参数与保护效果定量关系研究[J].煤炭科学技术,2019(11).[3]李树刚,徐培耘,赵鹏翔,等.采动裂隙椭抛带时效诱导作用及卸压瓦斯抽采技术[J].煤炭科学技术,2018,46(09):151-157. [4]李树刚,程皓,潘红宇,等.崔家沟煤矿采空区瓦斯抽采效果评价模型[J].西安科技大学学报,2020,(01):11-17.[5]高宏,杨宏伟,钱志良.矿井末采期工作面高位钻孔优化技术研究[J].煤炭工程,2019.[6]樊正兴.基于抽采半径考察的回采工作面瓦斯预抽钻孔优化设计[J].煤炭工程,2019(6):103-107.63内蒙古石油化工2020年第9期。
典型高瓦斯矿井综采工作面瓦斯抽放技术应用及效果分析
瓦斯对于井工煤矿安全生产威胁极大，治理难度大，一旦发生事故，就有可能是群死群伤的重特大事故，给矿工生命安全及矿井安全生产带来巨大威胁。
国内井工煤矿历来高度重视瓦斯的治理工作，但是由于瓦斯无色无味，涌出规律难循，治理难度较大[1-3]。
本文即针对某矿15203工作面开采时面临的瓦斯治理难题，利用回采前瓦斯预抽及回采时抽放的综合治理方案，实现对瓦斯的有效治理。
1 工程概况及瓦斯危害分析15203工作面主采15#煤层，煤层平均厚度4.4m，采用综合机械化采煤方法，采用U型通风方式，运输顺槽进风，回风顺槽回风。
在工作面回采前，使用分源预测法对瓦斯涌出量进行预测，即以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础，根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律，计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。
预测得出工作面的相对瓦斯涌出量达到7.5m3/t，绝对瓦斯涌出量达到10.5m3/min，超过煤矿安全规程第一百六十九条规定的：矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min的规定，为典型的高瓦斯矿井。
瓦斯危害分析：当CH4升至43%，O2降至12%，人感到呼吸困难；当CH4升至57%，O2降到9%以下，人短时间窒息死亡。
当巷道或采场空气中的瓦斯浓度在5%～15%范围内时，一旦存在点火源，将会引起瓦斯爆炸事故。
当煤层瓦斯压力较高、地质构造复杂、地应力较大、煤体破坏严重时，在该地区采掘作业时易发生煤与瓦斯突出。
当巷道内的瓦斯浓度低于5%或超过15%时，一旦存在点火源，会酿成瓦斯燃烧事故。
CH4是仅次于氟利昂的温室气体，产生的温室效应是CO2的25～30倍，时效长达100～150年之久。
2 工作面瓦斯综合治理技术应用根据工作面瓦斯涌出情况及现有的瓦斯综合治理经验，设计在工作面回采前布置顺层钻孔对瓦斯进行预抽，先将瓦斯相对瓦斯涌出量降至4.3m3/t以内，再在工作面回采期间采用高位钻孔瓦斯抽采及上隅角埋管瓦斯抽采的联合抽放方案对瓦斯进行二次抽放，将相对瓦斯涌出量降至3m3/t以内。
高突矿井瓦斯治理抽采模式优化设计
高突矿井瓦斯治理抽采模式优化设计摘要:通过对高突矿井的底板抽放巷进行不断优化设计，积极进行实践试验，在保持底板抽放巷与煤层掘进巷道垂距满足防突规定外，把底板抽放巷与煤层掘进巷道的水平距离布置为0～3m，既减少了钻孔的施工量和施工时间，又提高了抽放效果，加快了煤层掘进的速度，缓解了新建矿井接替紧张的局面，安全效应较为明显。
关键词:底板抽放巷防突布置瓦斯治理区域防突措施先行、局部防突措施补充是高突矿井实现安全生产所必须坚持的方针之一。
如何合理布置优化底板抽放巷与条带突出煤层的垂距、平局等参数，对于钻孔钻进距离、抽放效果、煤巷掘进等都有十分重要的意义。
中国平煤神马集团在底板抽放巷的布置优化进行了有益的探索，并取得了一定实践经验。
一、矿井基本概况该矿井井田位于平顶山矿区李口向斜北翼东段，主体构造为白石山背斜，设计年生产能力240万吨，采用一对立井开拓方式，主采煤层为戊组煤层和己组煤层，通风方式为中央分列抽出式，煤层倾角8～10?埃?～8m。
矿井主采煤层均具有突出危险性、煤尘爆炸性、自燃发火倾向性。
暂没有合适的开采保护层，只能采用底抽巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯，底板抽放巷在煤层下方8～12m处。
工作面煤巷掘进后，再施工本煤层顺层长距离钻孔预抽采面瓦斯，区域校检达到安全回采要求后，再进行回采。
二、巷道布置情况与效果分析1.低抽巷设计分析（1）原低抽巷设计a.风巷低抽巷：在煤层底板平行工作面风巷，与风巷平距为20m、垂距为10m，内错布置，施工至切眼下口为止。
b.机巷低抽巷：在煤层底板平行工作面机巷，与机巷平距为30m、垂距为10m，外错布置。
c.切眼低抽巷：在煤层底板平行工作面切眼，与切眼平距为20m、垂距为10m，内错布置。
优点：煤巷与抽放巷距离远，相互影响小，易支护。
缺点：穿层钻孔工程量大、打钻效率低、钻孔施工精确度低、瓦斯浓度、流量低，抽采效果差。
（2）现低抽巷设计a.风巷低抽巷：在煤层底板平行工作面风巷，与风巷平距为1m、垂距为10m，内错布置。
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。
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。
科技成果——高瓦斯煤层群优质瓦斯通道构建与瓦斯抽采技术
科技成果——高瓦斯煤层群优质瓦斯通道构建与瓦斯抽采技术适用范围优质瓦斯通道构建与瓦斯抽采技术适用于深部高瓦斯煤层群的煤与瓦斯共采。
钻孔抽采依然是当前煤与瓦斯共采中瓦斯抽采的主要工程手段，本技术通过协调采矿工程活动与瓦斯抽采钻孔布局，建立浓度稳定、抽采高效、通道长寿的优质瓦斯通道，形成有利瓦斯抽采的瓦斯导通和流动网络，使瓦斯抽采具有瓦斯浓度高、流量大、稳定性好、钻孔寿命长的特性，大幅度提升瓦斯抽采效果，达到协同开发煤层气资源、提高煤矿安全开采水平和减少温室气体排放的作用。
技术原理优质瓦斯通道构建以钻孔围岩“蝶形塑性区”理论为基础，深部应力环境和采矿活动引起的“加载”与“卸荷”效应，会使钻孔围岩出现有利于瓦斯导通的“蝶形塑性区”，蝶叶长度可达钻孔直径的几十倍以上。
促使钻孔围岩产生蝶形塑性区，并尽量增加蝶形塑性区的蝶叶尺寸，可以扩大瓦斯抽采钻孔的联通范围，提高瓦斯抽采效果。
关键技术1、科学构建优质瓦斯通道的应力环境采矿工程活动引起的“加载”与“卸荷”效应可以形成高偏应力环境，这种高偏应力环境是钻孔围岩形成蝶形塑性区的必要条件。
因此需要合理的规划采矿工程活动的方式和参数，在采场的周围形成能够产生蝶形塑性区的稳定的高应力比值带，形成有利于优质瓦斯通道构建的应力环境。
2、合理确定瓦斯抽采钻孔布局根据采场周围高应力比值带的时空分布特点，确定钻孔层位、方向、间距和布设时间等瓦斯抽采钻孔布局，实现优质瓦斯通道的高效性、稳定性、长期性，大幅度提高抽采效率。
主要技术指标（1）扩大了瓦斯抽采钻孔的导通范围通过协调采矿活动构建有利的应力环境，单孔影响范围提高50倍以上；（2）减少了瓦斯抽采钻孔施工量，提升抽采效果根据采场周围高应力比值带的时空分布特点，有的放矢的确定钻孔层位、方向、间距和布设时间，减少了瓦斯抽采钻孔施工量10%以上，提高了瓦斯抽采的浓度和稳定性。
典型案例钻孔围岩蝶形塑性区理论已经被实践证明并逐步被广泛认可，以此为基础提出优质瓦斯通道构建与瓦斯抽采技术，目前在多个高瓦斯矿井进行了现场工业性试验。
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高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计
概述：
在高瓦斯矿井的生产中，瓦斯抽采是非常重要的环节。
瓦斯不仅对矿井中的工人生命安全构成威胁，而且也会对矿井的生产和设备运行造成严重的影响。
瓦斯抽采设计对于高瓦斯矿井的运营至关重要。
设计目标：
1.确保矿井内的瓦斯浓度符合安全规定。
2.提高矿井生产效率。
3.减少对环境的污染。
设计原则：
1.合理选择瓦斯抽采方法。
对于高瓦斯矿井，常见的瓦斯抽采方法包括抽放法、折叠法和瓦斯抽放与采煤合并法等。
在选择方法时，需要考虑矿井的地质条件、瓦斯浓度、产量等因素，并结合矿井的具体情况进行选择。
2.合理设计瓦斯抽采系统。
瓦斯抽采系统由抽采设备、管道系统和控制系统等组成。
在设计瓦斯抽采系统时，需要考虑矿井的产量、瓦斯浓度、抽采距离等因素，并合理选择抽采设备和管道系统的规格和数量，以满足矿井的需求。
3.合理布置瓦斯抽采设备。
在矿井内合理布置瓦斯抽采设备，可以有效地抽采瓦斯，并减少对矿井生产和设备运行的干扰。
在布置过程中，需要考虑设备的安全距离、通风系统的布置、矿井防爆系统等因素。
4.建立完善的监测和控制系统。
通过建立瓦斯浓度的监测系统和瓦斯抽采设备的控制系统，可以及时监测瓦斯浓度的变化，并根据需要调整瓦斯抽采设备的运行状态。
还可以通过监测和控制系统对矿井内的瓦斯进行实时监控和报警，以确保矿井的安全运营。
5.加强操作和维护管理。
对于瓦斯抽采系统的操作和维护管理非常重要。
操作人员需要具备相关的专业知识和技能，能够熟练操作瓦斯抽采设备，并能够根据实际情况进行调整和维修。
还需要加强对于瓦斯抽采设备的定期巡检和维护，确保设备的正常运行。
总结：
高瓦斯矿井煤层瓦斯抽采设计是矿井安全和生产效率的关键环节。
通过合理选择瓦斯抽采方法、设计瓦斯抽采系统、布置瓦斯抽采设备以及建立监测和控制系统等措施，可以有效地抽采瓦斯，并确保矿井的安全运营。
还需要加强操作和维护管理，确保瓦斯抽采设备的正常运行。
在设计过程中，需要全面考虑矿井的地质条件、瓦斯浓度、产量等因素，并结合矿井的具体情况进行设计，以达到设计目标。