单一不稳定低透气性煤层瓦斯治理技术
低透气性煤层瓦斯抽采技术
对 白沙矿区具体的地 质情况、煤层的差异以及瓦斯赋存的
具 体情况 ，采取的不 同抽采技术 ，主要有以下五类：水力 切割、深孔控制爆破技术、旋转水力扩孔技术、密集长钻 孔技术 、网格式穿层钻孔技术。 目前白沙矿 区抽放瓦斯采 用 的主 要 方法 是 开采 层 瓦斯 抽采 和 邻近 层 瓦斯 抽 采两 个种 类。前面三类属于探索性的抽采 ，后面两类 （ 密集长钻孔
和径向这两个方向上分别产生对应的动 力分量 ，另外还会 产 生 切 向的速 度 ，旋 转 射流 就 因此 形 成 了 。旋 转 水 力扩 孔
技 术 主要 是通 过 旋转 射 流的 原 理将 钻 孔 的直径 进 行 扩大 ， 以此 来增 加钻 孔 煤 层泄露 瓦 斯 的面 积 ，实现增 加 抵 御应 力 的 作 用 。旋转 水 力扩 孔 技术 可 以增 加 生产 层面 上 钻 孔排 除
王 双 开
摘 要
在煤矿 开采过程 中，瓦斯 的泄漏 以及爆炸从 古至今 都是造成煤矿 安 全事 故的
主要原 因。特别是 到 了最近 几年 ，随着我 国采煤技 术的不 断发展 以及煤矿开
Байду номын сангаас
采深度 的不 断增加 ，开 采煤层 的透 气性却逐渐 降低 ，这直 接 降低 了煤矿 瓦斯 的抽 采效率 。本文作者在 自身 多年 的工作 经历基础 上 ，针对 白沙矿 区及工作 过 的单位探 讨 了如何 在低透 气性煤层开展 瓦斯抽 采技 术 ，希 望给 相 关领 域 的 研 究者和工作者提供参 考和借 鉴。 关键词
一
煤矿井下 抽采技 术概述
目前 ，从 我 国矿 区 的煤 层来 说 ，绝大 部 分都 属 于低 透 气 性 的煤 层 ，这 直接 给 瓦 斯 的抽 采 工作 以及 利 用带 来 了严
低透气性煤层保护层开采瓦斯治理(防突)技术
环球市场/施工技术-132-低透气性煤层保护层开采瓦斯治理(防突)技术范典玉中国平煤神马集团十矿采煤技术科摘要：低渗透薄煤层瓦斯治理工程实践的基础上，煤矿通过引进先进技术，瓦斯治理技术体系建设，加大瓦斯治理工程投资，采用煤层高钻，钻到角落和排水管采空区瓦斯综合治理的提取方法，对各种提取方法的确定及钻孔布置参数的特点，明确的薄煤层开采中的瓦斯控制相邻层是关键，所以上面的瓦斯抽采量占整个工作面瓦斯涌出量70%、瓦斯抽放泵站保持在21%~25%气浓度降低到0.35%以下，为煤矿安全生产的有力保障。
关键词：低渗透；薄煤层；气体控制工程；高水平井眼；向下钻井1概述微孔隙在中国煤层气的特点，低渗透性、高吸附，超过80%是煤层高瓦斯低透气性煤层，地面威尔斯与渗透水力压裂相结合，双孔引流，顶层缓解排水以及各种瓦斯综合治理技术应用在我的。
2燃气管理理念与管理体系矿区概念创新引领煤矿瓦斯综合治理，使矿区在瓦斯治理技术上取得重大突破，实现煤矿安全高效开采。
在中国其他煤炭企业结合自身实践，总结出气体控制的概念，以及管理体系的形成。
煤矿自身的特点，一般气体控制和工程技术煤炭科学研究所利用的简介(以下简称“项目”)，坚持“技术工程和技术”的理念，坚持“应该把标准、瓦斯治理思路多措并举抓安全，全面提高灾害应变能力。
另一方面，天然气的经验技术并应用于燃气控制项目管理先进；另一方面，在工程实践中，逐渐摸索出气体控制工程实践的经验和技术，对瓦斯治理工程完成真正的技术及管理系统。
2.1创新思路，结合科研和现场管理专业服务团队项目的推出一方面科研单位发挥后发优势，直接分配到煤矿现场科研骨干人员，对煤矿现场的新的研究思路和方法；另一方面，富气控制由中层管理干部考核为项目经理制定煤矿现场管理和先进的科学管理经验更好地结合在一起，提供科技成果转化的良好的实践基地，也是演化和寻找新的思路和研究内容。
2.2系统建设，人性化管理和培训项目气体控制工程系坚持“双重领导制度的实施，和工人阶级的“安全管理同上，将放在现场，在现场检查的风险，及时的安排处理，在萌芽状态的安全隐患。
低透气性煤层瓦斯治理技术获重大突破
表 面活性 剂 和阻燃 剂 ， 变 了煤 体 的 力 学特 征 和 孔 改
隙结 构 ， 加 了煤 层 透 气 性 ， 小 了煤 层 发 火 危 险 增 减 性 ， 工业 性试 验表 明 ， 经 该项技 术具 有广 阔的推广应 用前 景 ， 究成 果达 到 了 国际领先 水平 。 研
（ 自《 炭 信 息 》 刊 ） 摘 煤 周
１ ０ ０型大 采高掩 护式 强力 液 压 支 架 与过 去 的 ２０
综采 放顶 煤 ６ ０ ０ ０型 、 ０ ０型 、 ０ ０型 等架 型 相 比 ， ７０ ８０ 除外 型更 整齐美 观外 ， 还有 四大优势 ： １高度 可达 ６ ２ 以上 ， 、 ．ｍ 突破 了以前先 采后 放 的
和减 少煤 壁片 帮发 生 ， 时在 采 煤 过 程 中可 以增 大 同
通风 断面 面积 ， 防止 瓦斯 积 聚 ， 安全 系 数高 。
（ 自《 炭 信 息 》 刊 ） 摘 煤 周
煤巷掘进 自动化控制技术达到国际领 先水平
近 日， 由潞 安 集 团王庄煤 矿联 合 国 内有 关研 究 项 目“ 煤巷 自动 化 快速 掘 进 自动 纠偏 与煤 岩 识 别 技 术研 究 与 实 践 ” 利 通 过 了 山西 省 技 术 成 果 鉴 定 。 顺
第２ 期
铁
法
科
技
２０ 年１月 ０９ ２
低透气性煤层瓦斯治理技术获重大突破
近 １ 中国煤炭工 业协 会组 织专 家 ， 北京 对河 ３， 在 南 省煤 层 气 开发 利 用 公 司 等 单 位 承 担 的 “ 矿 井 煤
下定 向压 裂增 透 消 突 成 套 技 术 ” 究 项 目进 行 了 研 鉴定 。专家 们 一 致认 为 ： 项 目为 我 国低 透气 性 、 该 无保 护 层开 采 的 煤层 区 域 瓦斯 治 理 和 利 用 开 创 了
松软、低透气及底板易变形煤层瓦斯治理实践
松软、低透气及底板易变形煤层瓦斯治理实践铁煤集团小青煤矿15煤层煤质软，透气性低，底板易变形。
软煤在巷道掘进过程中容易剥落，导致瓦斯超限事故;在施工和抽采过程中，钻孔遇到软煤，导致抽采效果差;煤层底板遇水变形后，闭壁出现裂缝，存在漏风、喷井的隐患。
针对上述问题，小青煤矿研究并提出了15煤层瓦斯治理的综合措施，取得了良好的效果。
标签：软煤层;瓦斯抽采;钻孔施工;技术实践一、15煤层工程概况小青煤矿隶属于铁煤集团，核定生产能力1.2Mt/a，主要开采4#、7#、15#煤层，属于高瓦斯矿井。
15煤层煤厚1.07～1.84m，平均1.36m，全区可采。
一般含夹石1～2层，局部3～4层，夹石厚度在0.30m以下，结构属较简单—复杂。
煤层直接顶板为K2灰岩，厚度9m左右。
伪顶为泥岩、砂质泥岩，偶为粉砂岩。
底板以黑灰色泥岩、铝土质泥岩为主。
煤层在局部地段存在煤质变松软现象，变松软厚度0.20～0.80m。
原始瓦斯含量6.23～7.15m3/t，瓦斯压力0.25～0.42MPa，透气性系数为1.01～2.05m2/（MPa2·d），平均1.53m2/MPa2·d）;钻孔瓦斯流量衰减系数为0.040～0.101d-1，平均0.071d-1，属较难抽放—可以抽放煤层。
二、15煤层掘进巷道遇松软煤层瓦斯治理为防止因软煤片帮出现的瓦斯超限事故，需从两方面着手解决，一方面是减少软煤层中瓦斯含量，另一方面是预防煤体片帮。
1、松软煤层施工瓦斯排放钻孔掘进区域经过有效预抽后，在掘进巷道遇软煤期间，应补充施工瓦斯排放钻孔，减少软煤中瓦斯含量。
瓦斯排放钻孔的效果是否明显，取决于钻孔孔径和钻孔有效影响半径，钻孔直径越大，其有效影响半径越大，排放瓦斯能力越强。
通常钻孔有效影响半径为钻孔直径的4～5倍，当钻孔孔径为75mm时，有效影响半径0.4～0.5m。
钻孔施工长度一般为10m。
如图1示，矿井在生产实践过程中软煤层内瓦斯排放钻孔直径75mm，钻孔布置间排距0.4m，钻孔深度10m，排放时间不少于4h。
低透气性煤层瓦斯抽采技术研究与应用
煤在二 煤下部 ， 相距 ２ ０ ｍ 。 为了安全回采二 煤层 ， 消除二 煤层 的突出危险 ， 矿决定将一 ， 煤
一
抽放巷 布 置在一 煤和 二 煤层 中间 ， 距 离上 下煤 层为 １ ０ ｍ， 抽放 巷 断面为 高ｘ 宽＝ ３ ｍ ｘ ３ ｍ， 每
钻孑 Ｌ 形成 的扇形平 面与工作 面走 向方 向垂 直相 交 。钻孔直 径 为 １ ２ ０ ｍ ｍ， 钻孔 终孔 点形 成 的连线
要 将 上部 二。 煤 层工 作面 全部包 括 。
２ 两层 煤 工 作面 巷道 及 瓦斯 抽 放巷 道 的 布置
２ ． １ 一 煤 工作 面巷 道布 置
顶板 ５ ｍ， 钻孑 Ｌ 终孔 点沿 二 煤工 作面倾 斜方 向均 匀布 置 ， 钻孔 终 孔距 离为 ２ ０ ｍ， 钻 孔 呈扇 形 布置 ，
通过开采解放层 ， 使得被解放层透气性增加 ，
将 不 易抽 采煤 层变 为容 易抽 出煤 层 。开采 解放 层 的 同 时要 根据 瓦斯 涌 出量 的规 律及 时进 行 抽 采 ， 可 以降低被 解放 层 内 的瓦斯含 量 ， 减小 瓦斯 压 力 ， 从 根本 上 消除 了煤层 的突 出危 险性 。
锚杆 间排 距为 １ ． ０ ｍｘ １ ． ０ ｍ。 ２ ． ２ 二 煤 工作 面巷 道布 置
１ 概
况
金 岭煤 矿是郑 州 市磴槽 企业 集 团下 属 的一个 煤 矿 企业 ， 井 田走 向 ４ ． ５ ｋ ｍ， 倾斜宽 ２ ． １ ｋ ｍ， 面积 ９ ． ４ ５ ｋ ｍ ２ ， 井 田可 采储 量 ０ ． ５ ３亿 ｔ ， 矿井 采 用斜 井 、
３ 瓦斯抽 采 系统
３ ． １ 地面 建立 瓦斯抽 放 泵站
2024年瓦斯治理技术方案及安全技术措施
2024年瓦斯治理技术方案及安全技术措施嘿，各位同行，我要分享的这份方案，可是我十年磨一剑的精华哦！咱们就直接进入正题，谈谈2024年瓦斯治理技术方案及安全技术措施。
一、项目背景近年来，我国煤矿事故频发，瓦斯爆炸事故更是让人心有余悸。
为了降低瓦斯事故风险，提高煤矿安全生产水平，我们必须要有一套完善的瓦斯治理技术方案和安全技术措施。
二、技术方案1.瓦斯监测与预警系统这个系统主要包括瓦斯浓度监测、风速监测、温度监测、湿度监测等。
通过实时监测矿井内的瓦斯浓度、风速、温度、湿度等数据，对瓦斯涌出情况进行预警，确保矿井安全。
2.瓦斯抽采技术采用先进的瓦斯抽采技术，包括地面瓦斯抽采、井下瓦斯抽采、移动瓦斯抽采等，提高瓦斯抽采效率，降低矿井瓦斯涌出量。
3.瓦斯防治技术运用瓦斯防治技术，包括瓦斯排放、瓦斯封闭、瓦斯稀释、瓦斯利用等，有效降低矿井瓦斯浓度，防止瓦斯事故发生。
4.通风技术优化矿井通风系统，提高通风效果，确保矿井内氧气充足，降低瓦斯浓度。
5.防爆技术采用防爆电气设备、防爆机械装置等，防止因电气设备故障引发瓦斯爆炸。
三、安全技术措施1.安全培训加强煤矿工人的安全培训，提高他们的安全意识和操作技能，确保他们在遇到紧急情况时能够迅速采取措施。
2.安全管理制度建立健全煤矿安全管理制度，严格执行安全生产法规，确保矿井安全。
3.应急预案制定完善的应急预案，包括瓦斯事故应急预案、火灾事故应急预案等，确保在事故发生时能够迅速启动应急响应。
4.安全监测加强矿井安全监测，及时发现安全隐患，采取措施进行整改。
5.安全投入加大安全投入，提高矿井安全生产水平，确保矿井安全。
四、实施步骤1.项目启动成立项目组，明确项目目标、任务分工、时间节点等。
2.技术研发与试验开展瓦斯治理技术研发与试验，验证技术方案的有效性。
3.技术推广与应用将成熟的技术方案在矿井中进行推广与应用，提高矿井安全生产水平。
4.安全管理加强安全管理，确保矿井安全。
低透气性煤层保护层开采瓦斯治理(防突)技术
井 ： 于 加 戛 背 斜 北 东 冀 中 段 、 １ 层 北 冀 ， 层 整 体 为 位 Ｆ 断 地
（８ ７ ８人） 住房墙体和地基开裂变 形； 两条小型沟谷泥石流 ， 有 还 １ ８个弃渣场和 ４ 个老煤窑 （ ３ 老硐） ３ 、 １家小煤矿形成的地下 采 空区， ３ Ｏ分 １ ． 在 纳 雍县 德 科 发 生 过 ５７秒
二井北低南高， 田内最高点为南山顶， 井 最低点位于 丫口田西北 边河坝 ， 山势与岩层走 向基本一致 ， 地貌特 征受地质构造 、 岩石 性质和气候条件 等所控 制， 煤系地层 易风化剥蚀 ， 形成反 向坡 ，
～
ｋ ２其 中落 差 大 于 ３ ｍ 的 断层 共 ３条 。 ｍ； ０
总体看来 ， 一井浅部构造较复杂 ， 地层走 向变化 大， 多数断
雍 县城 １ｋ 纳 雍至毕节 １９ ｍ、 ６ ｍ， ０ ｋ 大方 ７ ｋ 织金 ９ ｋ 交通 ６ ｍ、 ３ ｍ，
方便。
层落 差由浅 向深逐渐变小 以至消失，岩层倾角 由浅 向 深逐渐变 小， 内构造类型属中等构造 。二井西北部构造较复杂， 区 地层走
地质・ 勘察・ 测绘
建材与装饰 ２１年 ０ 月 ０９
．
低透气性煤层保护层开采瓦斯治理（ 防突 技术
王 斌
摘 要： 本文通过对 中岭矿井的全面分析 ， 探讨 了关于低透气性煤层保护层 开采瓦斯的治理 （ 防突） 技术 。 关键词 ： 中岭矿井； 瓦斯治理 ； 技术
１ 矿 井概 况
地形 ， 一井和二井交界处地势较低， 两翼较高 。单从・井 （ 中岭）
地形地貌来看， 沿煤层露头 ， 地势东 高西低 ， 最高点为马 中岭， 最
低透气性薄煤层瓦斯综合抽放技术实践与应用
的 目的 。
针对 以上 实 际情 况 ， 新立 煤 矿 在开 采 ９ 层 煤 ０号 时， 瓦斯抽放成 为必不可少 的措施 。对 于 ９ ０号煤层 主 要 采取抽采 治理 的方法 。采用底 板抽 放 、 高位 钻场 抽 放、 仰角钻场抽放 、 本煤层预抽及尾排抽放技术初 步构 建起了上下结合 、 动静配合 、 采前 、 中、 采 采后全过 程的 立体瓦斯抽采体 系。
瓦斯抽放 薄煤层 文献标识码 Ｂ
起 了上下结合 、 动静配合、 采前、 中、 采 呆后全过程 的立体 瓦斯抽采体 系。 关键词 中图分类号 Ｔ ７ ２ ６ Ｄ １ ．２
Ｌｏ — ｐ ｒ ｅ ｖ ｌｔ ｈｉ ｏ ｌｓ ａ ｇ ｓ ｄ ａ ｎａ ｅ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ｗ — ｅ ｍ ｅ ｂｉ ｙ ｔ ｎ ｃ ａ ｅ ｍ ａ ｒ ｉ ｇ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｉ ｐｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｆｉ ｅ ｒ ｔ ｄ ａ ｔｃ ｐ ｉ ｔｏ ｏ ｎｔ ｇ ａ ｅ ｃ
Ｉ ９ ０层煤 基本 情况
６７ 倾斜长度为 １５ ６ 平 均煤层 采高 １ １ 煤 体 ８ ｍ， ９ ． ｍ， ． ｍ， 容重 １３ ｔｍ 。９ ．５ ０层煤与下部 ９ 层煤层 间距 ４ ２ ／ １ ．ｍ。 该 工作面 为采用单一 走 向长壁后 退式 采煤法 、 全 部垮落 法控制顶板 的高档普通机械化采煤工作面。
一
主采煤层 ９ ０号层 煤及顶 板粉 砂岩 在走 向上是 东
薄西厚 。煤层顶底 板均 为粉砂 岩和细 砂岩 组成 ， 度 硬
中等 ， 较稳定 ， 围岩干燥 时坚 固易 于支 护 ， 易发生 冒 不 顶 和底鼓 ， 但遇水易膨胀 ， 出现坍塌掉块现象。 ９ ０号层煤 的 瓦斯 含量较 高 ， 煤层 透 气性 系数 差 ， 属较难抽放煤层 。且随 着矿井开 采深 度 的增加 ， 瓦 其 斯 涌出量会有所增加 。采空区瓦斯涌 出及工作 面生产 时从煤体 中释放 出的瓦斯是造成工作面上 隅角及 回风
潞安矿区低透气性松软单一煤层立体化瓦斯抽采技术探索
瓦 斯 抽 采 是 解 决 矿 井 瓦 斯 问 题 的 一 项 有 效 措 施 ， 立 体 化 瓦 斯 抽 采 ，体 现 在 空 间 上 是 上 下 结 合 ，即 地 面 与 井 下 瓦 斯 抽 采 的 结 合 ；体 现 在 时 间 上 是 采 前 、采 中 、采 后 瓦 斯 抽 采 的全 过 程 ；体 现 在 方 式 上 是 动 静 配 合 ，即 固定 与 移 动 瓦 斯 抽 采 的 配 合 ；体 现 在 效 益 上 是 由 安 全 抽 采 向利 用 抽
平分枝井的试验 。为实 现立体化 抽采 瓦斯 ，潞安 矿 区所有
的 高 瓦 斯 矿 井 均 建 立 了 矿 井 瓦 斯 抽 采 系 统 ，具 有 高 瓦 斯 区 的 低 瓦 斯 矿 井 建 立 了 移 动 式 瓦 斯 抽 采 系 统 。潞 安 集 团 为 实 现 开 采 ３煤 层 的地 面 超 前 预 抽 和 井 下 超 前 预 抽 、随 采 随 抽 ，
地 面 提 前 抽 采 瓦 斯 是 实 现 高 瓦 斯 向低 瓦 斯 转 变 的 根 本 之 路 ，即 只 有 采 取 地 面 提 前 抽 采 的 措 施 ，才 能 解 决 整 个 抽 采 与 生 产 的 良好 衔 接 ，实 现 南 开 采 前 的 高 瓦 斯 向 开 采 时 的 低 瓦 斯 转 变 。 潞 安 集 团 先 后 在 屯 留 矿 开 展 了 地 面 钻 孔 煤 层 压 裂 瓦 斯 抽 采 、地 面 钻 井 动 压 采 空 区 瓦 斯 抽 采 以 及 地 面 水
区 目前主采 ３煤层属低 透气性 松软单 一煤 层 ，具有 瓦斯 吸
附 性 强 、衰 减 快 、难 抽 放 、煤 体 破 落 时 瓦 斯 异 常 涌 出 的 特
科技成果——低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术
科技成果——低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术适用范围截止2008年12月底，该技术已在两淮矿区的9个煤矿16个采面工作面成功推广应用，正在推广应用此项的矿区有重庆能源集团、冀中能源集团、辽宁铁煤集团、山西华晋焦煤集团等，此项技术可覆盖煤炭行业领域3亿吨左右的煤炭开采量，节约煤炭生产成本10亿元。
技术原理基于大量现场矿压测试和三维数值模拟分析得出沿空留巷存在明显的阶段性矿压特征，研究指出不能简单地描述沿空留巷处于低值应力区，在受工作面采动影响的留巷过程中存在一个强烈的应力调整期，这一时期留巷帮顶出现显著的剪切应力集中，合理的巷内支护形式应适应这种剪切破坏，抗剪切能力强的新型高性能锚杆组合支护配合新型巷内辅助加强支架，具有很好的适应性。
关键技术（1）首次提出了无煤柱煤与瓦斯共采技术原理；（2）创建了无煤柱沿空留巷Y型通风钻孔法煤与瓦斯共采技术体系；（3）系统地研究并获得了Y型通风采空区的流场与瓦斯浓度场；（4）创新性的提出了无煤柱沿空留巷Y型通风煤与瓦斯共采技术；（5）提出了煤与瓦斯共采覆岩卸压、渗透率分布以及瓦斯抽采动态运移三个基本规律模型。
技术流程针对我省淮南矿区煤层瓦斯赋存条件复杂多变的总体背景，以矿井深部开采安全保障技术及装备为研究主线，立足于降低煤矿重大瓦斯事故和开发有效防治新技术和装备的根本目的，完成了六个方面的研究内容，分别为：深部矿井强突出煤层区域预抽消突技术、打钻技术、快速揭煤防突技术、卸压开采技术研究；低透气性煤层地面钻井抽采瓦斯技术研究；深井煤与瓦斯突出的机理及动力学理论研究；微震监测及煤与瓦斯突出预测预报技术研究；深部开采通风系统结构、模式及技术装备；深部矿井瓦斯赋存规律的研究。
此六项研究内容分为三个层次，分别为理论与基础研究、监测与预报技术研究以及抽采消突及装备研究。
主要技术指标研制出强突出煤层打钻防喷装置和瓦斯含量法预测突出危险快速取样装置。
建立深部煤矿瓦斯地质区域分布及采动影响区瓦斯流动场理论、高瓦斯低渗透性煤层高效抽采瓦斯技术和瓦斯综合治理成套技术；低透气高瓦斯煤层卸压瓦斯抽采率达到50-60%。
低透气性高瓦斯煤层立体多层次瓦斯综合治理技术
祁南矿 ８ 采区 ７２工作面曾采用大面积预抽 、 １ １
煤层 基本 顶为粉砂 岩 ，灰色 ，块状 ，胶 结致 密 ，含 大量 的石英 、云母 片 ，厚 度 ４ ０— ．ｍ；直 ． ６８
此外，３ 煤 顶板有 ３ 煤 ，厚 ０— ． ｍ，多缺 ０５ 失 ，距 ３ 煤约 ４ ５ ．ｍ；３ 底 板 发 育 ３ 煤 ，煤 ， ． ０５—
１０ ．ｍ，与 ３ 煤 间距 ３５— ． ｍ。 ２ ． ９４ １３ 开采 情况 ． ３ ９工 作 面 上 为 ３ ４ ４采 区 总 回 风 巷 保 护 煤 柱 ， 左邻 ３８工 作 面 （ 回采 ） ２ 已 ，右 为 Ｂ ２ Ｆ ６断 层 。风
１４ 煤层 瓦斯 情况 ． ３９工 作 面 为 “ ４ Ｕ” 型 通 风 ，３ 煤 为 低 透 气
层 ，内生裂 隙较发育 。３ 煤煤 种为气煤 ，挥 发份 ３ ％ ，具有 自 ０ 然发火倾向。工作面标高为 一 ３ ５６一 ５３ ８ ｍ，走 向长为 ９０ ６ ｍ，倾 斜长 为 １０ ５ｍ，工作 面
１１ 煤 层赋 存条 件 ． ３ ９工 作 面 回采 ３ ４ 煤 ，３ 层 属 二 迭 系 上 石 煤 盒 子组 ，赋存 较 为稳定 ，煤 层厚 度 ２ １— ．ｍ，平 ． ４５ 均 厚度 ３５ ．ｍ。煤 层 层 状 结 构 复 杂 ，含 夹 矸 １—３
巷 Ｕ ９钢棚支护 ，断面为 １． ｍ ，机巷采用综合 ２ ０４
维普资讯
第１ ２卷 第 ４期 （ 总第 ７ ７期 ） ２０ ０ ７年 ８月
煤
矿
开
采
Ｖ １ １ ｏ４ （ ｅｉ ｏ７ ） ｏ． ２Ｎ ． Ｓｒ ｓＮ ７ ｅ ．
Ａｕ ｕ ｔ ２ ０７ ｇ ｓ ０
高瓦斯低透气性突出煤层区域消突技术
高瓦斯低透气性突出煤层区域消突技术.在煤炭开采过程中,瓦斯爆炸､煤尘爆炸､煤与瓦斯突出､中毒､窒息矿井火灾､透水､顶板冒落等多种灾害事故时有发生｡在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯称为煤矿灾害之王｡因此,分析瓦斯爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要｡1､瓦斯爆炸原因分析1.1瓦斯爆炸特点根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为大事故;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井､低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿;⑦基建､技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发｡1.2事故原因分析煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关,但总的来说,主要与自然因素､安全技术手段､安全装备水平､安全意识和管理水平等有关,发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的｡1.2.1煤矿开采条件差我国煤矿井下开采条件普遍较差,据统计,2000年全国国有重点煤矿共有580处矿井进行了瓦斯等级鉴定,其中高瓦斯矿井160处,低瓦斯矿井298处,煤与瓦斯突出矿井122处;有自然发火矿井372处,占64%,有煤尘爆炸危险矿井427处,占73.6% ｡1.2.2瓦斯积聚的存在煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因｡如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路､多次串联和循环风,造成供风地点风量不足,而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当､风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足,而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆｡1.2.3引爆火源的存在煤矿井下引爆瓦斯的火源有:爆破火花､电气火花､摩擦撞击火花､静电火花､煤炭自燃等｡但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源｡如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中,有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的｡1.2.4装备不足､管理不落实矿井安全装备配置不足,“先抽后采,监测监控,以风定产”方针未得到完全落实｡如2005年发生的41起特大瓦斯事故中,有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常,有的矿井虽安装有监控系统,但因传感器数量不足､安装位置不对､线路存在故障､显示器不显示数据等问题,不能有效发挥其应有的作用｡此外乡镇煤矿发生的特大瓦斯事故都没有装备瓦斯抽放系统或抽放系统不能有效运行,监控系统也不能有效发挥作用｡如内蒙古乌海市乌达区巴音赛煤焦有限责任公司某井虽安装了瓦斯监控系统,但在其实际开采区域却并没有瓦斯传感器,而造成特大瓦斯事故的发生,死亡16人｡1.2.5管理水平低许多事故分析发现,违章操作或管理不当而造成了一些本可避免的事故,但未引起重视,最终酿成特大瓦斯爆炸事故｡因此,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要｡1.2.6企业技术管理薄弱一些煤矿企业由于采煤方法落后,引起矿井采掘布置不合理,通风系统不完善,此外,作业规程编制不符合实际,针对性不强,给安全生产带来了严重隐患｡2､控制瓦斯爆炸事故的技术措施瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸｡预防爆炸主要有:优化通风网络及通风系统,防治瓦斯积聚,进行瓦斯抽放,加强瓦斯浓度和火源监测,防止点火源的出现等;抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内,从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失｡。
低瓦斯矿井中瓦斯防治技术(2篇)
低瓦斯矿井中瓦斯防治技术低瓦斯矿井中的瓦斯防治技术是矿井安全生产的重要组成部分，确保矿井和矿工的安全。
在本文中，我们将探讨一些常用的低瓦斯矿井中的瓦斯防治技术。
1. 瓦斯抽放技术：瓦斯抽放技术是低瓦斯矿井中最常用的瓦斯防治技术之一。
通过钻孔和抽水泵等设备将瓦斯从矿井底部抽放到地面，防止矿井中瓦斯浓度过高。
常用的瓦斯抽放技术包括水封法、降压抽放法、冷却法等。
2. 瓦斯抑制技术：瓦斯抑制技术是通过使用瓦斯抑制剂或吸附剂等物质来减少瓦斯的生成和释放。
常见的瓦斯抑制技术包括添加瓦斯抑制剂、使用瓦斯吸附材料等。
3. 安全通风技术：安全通风技术是低瓦斯矿井中瓦斯防治的关键技术之一。
通过合理的通风系统，将新鲜空气送入矿井，同时将瓦斯排出矿井，从而控制和防止矿井中瓦斯的积累。
常用的安全通风技术包括均风通风法、控制通风法等。
4. 瓦斯抑爆技术：低瓦斯矿井中的瓦斯抑爆技术主要是针对瓦斯突出、瓦斯爆炸等事故的防治技术。
常用的瓦斯抑爆技术包括瓦斯抑爆剂的使用、防爆设备的安装等。
5. 瓦斯检测技术：瓦斯检测技术是对低瓦斯矿井中瓦斯浓度进行监测和检测的技术。
通过使用瓦斯检测仪等设备，及时发现和测量矿井中的瓦斯浓度，以便采取相应措施。
常用的瓦斯检测技术包括倒推法、主动式检测法等。
6. 瓦斯灭火技术：瓦斯灭火技术是对低瓦斯矿井中发生火灾时进行灭火的技术。
常见的瓦斯灭火技术包括泡沫灭火技术、干粉灭火技术等。
7. 透气防爆技术：透气防爆技术是针对低瓦斯矿井中煤尘爆炸的防治技术。
常见的透气防爆技术包括喷雾灌溉技术、开发潮湿煤体技术等。
综上所述，低瓦斯矿井中的瓦斯防治技术涉及到瓦斯抽放、瓦斯抑制、安全通风、瓦斯抑爆、瓦斯检测、瓦斯灭火、透气防爆等多个方面。
这些技术的综合应用可以大大提高低瓦斯矿井的安全性，保障矿井和矿工的安全。
低瓦斯矿井中瓦斯防治技术（二）一、引言瓦斯是矿井中一种常见的有害气体，其具有易燃性和爆炸性，对矿工和矿井安全构成威胁。
低透气性煤层工作面瓦斯抽放技术研究
距煤层底板 １ ． ０ ｍ ， 两巷煤壁 — 阡： … ： ： 夹角８ ５ 。 ， 钻孔间距５ ｍ ， 开 ｌ Ｉ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ¨＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ 孔 孔径１ １ ３ ｍ ｍ ， 终孔９ ４ ｍ ｍ ，Ｊ ｌ ｌ 山ｌ ｉ Ｉ ｌ Ｉ ｌ ｌ ＾ ｌ ｌ
３ ． １ 本 煤 层 工 作 面 边 采 边 抽 本煤层边采边抽是利用在工作 面两巷沿煤层布置顺层钻孔 预抽钻孔 ， 通过工作 面采 动影 响 ， 造成超 前工作 面煤壁卸压 ， 形 成发育裂隙抽放本煤层卸压带 的解吸瓦斯 。 抽放钻孔距工作面从切 ４ ０ １ １ 运料巷 ．
３ ． ２ ． ２ 采面冒落带、 裂隙带高 度计算
孔深 ６ ５ ～ ７ ０ ｍ； 聚氨酯 封孔 ， ————
。 ”
— — 一
眼煤壁 １ ０ ｍ开始布置， 运料 ｝ 厂ｒ 丁 ］ ＇ ｒ ７ ］ ＿ 『 ＿ 丌 丁 丁 Ｔ ｆ ｒ 丌厂 卜 ＿ ＿ 一 巷 距煤层底板 １ ． ５ ｍ ， 溜子道 ｆ ｉ ｆ ｆ ｆ …ｆ ｆ …ｆ ｆ ｆ ／ ／ ｆ ／
式中： 为采高 ， 按采 高 ４ ． ３ ｉ ｎ 计算 ， 根据上述 公式计算可得 冒落带最大高度为 １ ４ ｉ ｎ ， 裂隙带最 大高度为 ２ ８ ｍ。
随工作面 的采动影响 ，在工作面周围将形成了一个采动压力场 ， 采动压力场及其影响范围在垂直方向上形成垂三带 ，即 冒落带 、 裂隙带和顶板弯 曲下沉 带 ； 在水平 方 向上形成平 三 区， 即煤壁 支 撑影 响区、 离层 区和重新压实区 。“ 三带” 和“ 三区” 内的煤岩层变 形和破坏各具特征 ， 但急剧发育 的裂 隙为瓦斯 的解 吸和 流动提供
根据 以往工作面经验 ， 该采面 回采后 冒落带最大高度计算公 式为 ： Ｈｌ ＝ １ ０ ０Ｍ／ （ ６ ． ２ Ｊ ） ｌ １ ０ ． ０ ） ±２ ． ５ ． （ １ ）
低透气性煤层瓦斯抽采技术的研究
对高 突矿井 ． 突矿 井开 采深度 均 在 １ ０ 以下 ． 高 ｏｍ ０ 煤层 透 气性 系 数 为 ０ １８～０ ２ ６ｍ，（ ａ・ ）煤 ．７ ． ３ ／ ＭＰ ｄ ， 的坚 固性 系数 厂 ． ， 低 透 气性 软 煤 层 ， ＜０ ５ 属 且煤 层
埋藏 深 ． 地应 力大 ， 瓦斯抽 采难度 大 。瓦斯抽采 是从 源头 上治理 瓦斯危 害 的最 根本措 施 因此 ， 究低 透 研
混 合排 碴工艺 ．提 高排碴 效果 。四是选 用大功 率钻
机． 配套 使用 移动 式 空压 机等 设 备 ， 高 钻进 能 力 。 提
五是探 索打钻 过程 中 出现 的各类 异常情 况及解 决方
气性 高应力 软煤层 瓦斯抽 采技 术是一 个亟待解 决 的
问题 。
１ 本 煤层 深孔 打 钻 技 术 攻 关
（ ） 三班 经 常 冲洗 纱 窗 的情 况 下 ， 对 ５ ０ ２在 经 ｌ３ 材料巷 纱窗前 后 的风 量进行 测定 ．纱窗 的安装 未影
响 材 料 巷 的风 量
４ 结 论
（） １ 纱窗 降尘技 术适用 于低 瓦斯 、 高浓度煤 尘作
业 区域 ， 安全 可靠 ． 果 明显 ， 不影 响 风量 的回采 效 在 工作 面 回风 巷可 以推广使 用
２ 增加 到 目前 的 ６ ０ｍ ５ｍ．最 深钻 孔 达 到 １ｏｍ。 ０ 缩 小 了本煤 层 瓦斯抽 采盲 区
上 １ ０～２ ０ｍ．抽 采范 围为 工作 面 回风巷 向下 ２ ０ｍ． 前后 钻场 交 叉 抽 采 工 作 面 顶 板 裂 隙 带 内 积 存 的 瓦
斯 。分析 瓦斯 抽 采效 果 可知 ， 位倾 斜钻 孑 两端 ｌ 高 Ｌ ５
矿 业有 限公 司 工程 师。
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办法 和视 频监 钻技 术为 代表 的一 系列 行之 有效 的管 理技 术 ， 上述技 术 的试验 和 推广应 用 ， 有效 解决 了 义 煤单 一 不稳定 低 透气性 煤层 的 瓦斯治 理难 题 。
业 地跨 郑州 、 洛阳、 三 门峡 、 南 阳 四地 市 。 义煤 集 团
省 内直 管矿 井 主要 分 布 在 义 马 、 陕渑 、 新安 、 宜 洛 和
摘要 ： 针 对 单 一 不 稳 定低 透 气 性 煤 层 具 有 产 状 变 化 大 、 煤层松软 、 透 气性差 、 抽 采 困难 等特 性 ， 义 煤 集 团不 仅
开 展 了 一 系列 科 技 攻 关 ， 如卸压增透技术 、 除 常规 抽 采 方 法 以外 的 立 体 网格 抽 采 和 地 面 钻 井 排 采 等 技 术 ， 而
１ ． １ ． ２ 水 力压 裂的应 用 效果 水 力压 裂 技 术可 在 底 板 瓦斯 预 抽 巷 、 煤 巷 和工 作 面两巷 中应 用 ， 水 力压裂后 ， 煤 层 透 气 性 系 数 增
１ ８ ． ８ ８ ｍ， 平 均 煤厚 ４ ． ２ ２ ｍ， 煤 层 瓦斯压 力 最大 达
２ ０ １ ４年第 ３期 源自中州 煤 炭 总第 ２ １ ９ 期
单 一 不 稳 定 低 透 气 性 煤 层 瓦 斯 治 理 技 术
王 晓 ， 任培 良 ， 杨国强 ， 闫 刘 强
（ １ ． 河南能源义煤公司 新安煤矿 ， 河南 洛阳 ４ ７ １ ８ ０ ０； ２ ． 河 南能源义煤公 司技术 中心 瓦斯研 究所 ， 河南 义马 ４ ７ ２ ３ ０ ０ ）
且 推 广 了 以“ 五量二期” 考核机制 、 视 频 监 钻 和 预 警 技 术 为 代 表 的 一 系 列行 之 有 效 的 管 理 技 术。 这 些 技 术 的
试验和成功推广 ， 有 效 解 决 了单 一 不 稳 定 低 透 气 性 煤 层 的 瓦斯 治理 难 题 ， 实 现 了矿 井 安 全 高 效 生 产 。
服 最小 主应 力和 煤 岩体 的破 裂 压 力 ， 扩 宽 并 伸 展 和
沟通这 些 裂缝 ， 进 而在 煤 中产 生更 多 的人 造 裂 缝 与 裂隙 ， 从 而增 加 煤 层 的透 气 性 。通 过 高 压 水 力 压 裂 作业 ， 可 以使煤 体 中的应 力重新 分 布 ， 在 一定 范 围 内 减小煤 层应 力 ， 形成 卸压 区 ， 同时部 分 区域会 产生 应 力集 中 。大量研 究 结果表 明 ， 应力 的降 低 ， 可 以产生 较多 的裂 隙 ， 大 幅度 提高 煤体 的透 气性 ， 从 而提 高煤 层瓦 斯抽 采率 。
１ 卸 压 增 透 技 术
１ ． １ 高 压水 力压 裂技术
１ ． １ ． １ 水 力 压 裂 防 突 机 理
偃 龙 ５个煤 田。５个 煤 田中 ， 新 安煤 田二 煤层 瓦 斯
治 理难 度最 大 ， 属 于豫西 构造 区嵩 箕构 造分 区 ， 地 质
煤 矿井 下水 力压裂 防 突机理 是将 压 裂液 高压 注
３ ． １ Ｍ Ｐ ａ ， 瓦斯含 量接 近 ２ ０ ｍ ／ ｔ ， △ Ｐ在 ｌ ０～ ３ ０ ， ． 厂 值
在０ ． １—０ ． ３之 间 ， 煤 层 透 气 性 系 数 Ａ在 ０ ． ０ ０ ３～
０ ． ０ ０ ６ ｍ ／ （ ＭＰ ａ ・ ｄ ） 。 自建 矿 以 来 ， 分 布 在 新 安 煤 田的 ４对 突 出矿 井 都 发 生 过 不 同程度 的动 力 现 象 ， 其 中以 ２ ０ ０ ６年 ７月 ２ ９日发生 在孟津 煤 矿副 井 井底 水窝 的 突 出事 故最 为严 重 。 针对 新安 煤 田单一 不稳 定低 透气 性煤 层 具有产
状变 化 大 、 煤层 松 软 、 透 气性 差 、 抽采 困难 等特 性 ， 义 煤集 团不 仅开 展 了一 系列 科 技 攻 关 ， 如 卸 压 增 透技 术、 除常规抽采方法 （ 采 空 区抽 采 、 上隅角抽采 、 开 采层 抽 采 、 低 位钻 场 高 位 钻孔 抽采 和工 作 面 浅 孔抽 采等） 以外 的 立 体 网 格 抽 采 和 地 面 钻 井 排 采 等 技 术 ， 而 且制 订 、 推广 了以“ 五量二期 ” 考核 机制 、
大、 瓦斯 抽采 浓 度 和 流 量 显 著增 大 、 煤 层 含 水 率 增 高、 抽采 衰减 周期 延 长 、 效 检 指 标 降 到 临界 值 以下 、 钻孔 施 工速度 和 掘 进 速 度 明显 提 高 。 截 至 目前 ， 义
煤 集 团已在 ５对 突 出矿井 １ １ 个 工作 面施 工 水 力 压 裂 钻孑 Ｌ ２ ６ ９个 ， 压 入水 量 ８ ５ ５ ８ ｍ 。 新 安矿 １ ４ ２ １ １工作 面水 力压 裂钻 孑 Ｌ 剖 面 布 置如
构 造极 为 复杂 ， 煤 层 赋存 极 不 稳 定 ， 产状变化大 ， 特 别 是煤 层厚 度经 常 变 化 ， 属 于 地 应 力叠 加 集 中 区域 和瓦斯 赋存 不 稳定 区域 ， 煤 种为 贫 煤 ， 煤 层厚 度 在 ０
～
入煤（ 或岩 ） 体 中原有 的 和压 裂 后 出现 的裂 缝 内 ， 克
关键词 ： 低 透气性； 卸压增透 ； 网格抽采； 地面排 采； 瓦 斯 治 理
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３— ０ ０ ７ ４— ０ ５
义 煤 集 团 为 河 南 省 属 特 大 型煤 炭 化 工 国有 企 业， 其 主业涵 盖采 选业 、 化 工业 、 铝工 业 ， 公 司所 属企 业 分布 于 国 内河 南 、 山西 、 青海、 新疆 、 内蒙 、 贵州 ６ 个省（ 自治 区 ） 及 国外 澳 大 利 亚 昆 士 兰 州 。省 内企