瓦斯抽放设计

瓦斯抽放工程设计编制提纲

瓦斯抽放工程设计由具有资质的单位或机构进行专项设计，资质(规定)由省煤炭局认定(颁布)。

第一节概述

一、瓦斯抽放工程设计编制依据

编制瓦斯抽放工程设计时应符合以下要求：

1、抽放瓦斯工程设计应体现安全第一、技术经济合理原则，因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料。

2、新建矿井抽放瓦斯工程设计应以批准的精查地质报告为依据，并参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料；改(扩)建及生产矿井应以本矿地质、瓦斯资料为依据。

3、抽放瓦斯设计应与矿井开采设计同步进行，合理安排掘进、抽放、回采三者间的超前与接替关系，保证有足够的工程施工及抽放时间。

二、瓦斯抽放工程设计简介

三、矿井概况

1、地理概况

矿井所在地理位置，交通、地形地貌、气候、降水河流、最高洪水位等情况、地震烈度、矿井开发史、邻近矿井分布、现开采区域位置及开采情况。

矿井水源、电源及通信。

井田范围内及邻近矿井采空区积水、自燃、火区等情况、滑坡及地表塌陷情况。

2、矿井基础资料

1）地质构造

井田地层及构造。

断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律；煤系地层走向、倾斜、倾角及其变化规律；岩浆侵入情况及对煤层的影响。

2）含煤地层及煤层

煤层层数、厚度及可采煤层煤种、倾角、节理、层理发育情况。煤层顶底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律；煤层结构，煤层露头（含隐伏露头）及风氧化带情况。

3）矿井煤层瓦斯含量情况、瓦斯等级，矿井瓦斯及二氧化碳相对涌出量、绝对涌出量；煤层瓦斯压力、井田瓦斯赋存规律；各可采煤层煤尘爆炸性鉴定资料、煤层自燃倾向性鉴定资料和自然发火期统计资料；矿井煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性；邻近矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃、煤与瓦斯突出、地温等实际及鉴定研究成果。

4）井田水文地质简述

区域及井田水文地质条件;井田主要含水层类型;地表水情况,矿井水患类型及威胁程度分析;井田内及周边矿井采（古）空区范围及积水情况等。

3、矿井开拓、开采概况

煤炭开采各类证件、批准开采煤层、井田范围和井田面积，矿井煤层、资源储量，批准的生产能力，目前设计开采煤层。

井田开拓与开采、矿井主要生产系统及设备、工作面回采工艺。

第二节矿井瓦斯储量及可抽量预测

基本建设矿井,可以按区域性参数进行设计，做好揭露煤层的安全措施，瓦斯参数在揭露煤层后必须重新确定，设计做相应调整。生产矿井严格按要求计算。

一、瓦斯储量计算范围

瓦斯储量计算范围：除井田范围内各可采煤层参与瓦斯储量计算范围以外，还应包括受开采层采动影响的向矿井涌出瓦斯的不可采煤层和围岩。

二、瓦斯储量及可抽量预测计算应符合以下要求：

1、矿井可抽瓦斯量是指矿井瓦斯储量中在当前技术水平下能被抽出来的最大瓦斯量。

2、设计瓦斯抽放率，可根据煤层瓦斯抽放方法、瓦斯涌出来源等因素综合确定；也可参照邻近生产矿井或条件类似矿井的数值选取。

3、抽放率指标应符合《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027－2006）第8．6．3条的有关规定。

4、矿井或水平的抽放年限应与其抽放瓦斯区域的开采年限相适应。

第三节瓦斯涌出量预测计算

一、煤层瓦斯主要参数

煤层瓦斯主要参数实测值：瓦斯风氧化带深度；煤层瓦斯压力；煤层瓦斯含量；煤中残存瓦

斯含量；煤的孔隙率；瓦斯含量分布梯度；煤层透气性系数；百米钻孔瓦斯流量及其衰减系数；瓦斯放散初速度。

二、矿井瓦斯涌出量预测计算（采用分源预测法计算）

1、回采工作面瓦斯涌出量预测计算。

2、掘进工作面瓦斯涌出量预测计算。

3、采区工作面瓦斯涌出量预测计算。

4、矿井瓦斯涌出量预测计算。

矿井瓦斯涌出预测值(生产时期、矿井日产量；矿井瓦斯涌出量含回采、掘进、采空区)。

第四节矿井抽放瓦斯的必要性和可行性分析

一、矿井瓦斯来源分析

矿井瓦斯来源是确定抽放方法的主要依据，因此，应尽量详细地做好以下测量工作：

――必须测定出掘进、采煤与采空区的瓦斯涌出量分别占全矿井瓦斯涌出量的比例；

――必须准确地判断出采区工作面的瓦斯主要来自本煤层还是邻近层。一般把回采工作面老顶初次冒落前的平均瓦斯涌出量认为是本煤层的瓦斯涌出量，而将老顶初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量认为是邻近层的瓦斯涌出量。

1、矿井瓦斯来源及涌出构成。

2、回采工作面瓦斯来源及涌出构成。

二、抽放瓦斯的必要性

1、回采工作面抽放瓦斯必要性分析。

2、掘进工作面抽放瓦斯必要性分析。

三、抽放瓦斯的可行性分析

1、开采层抽放瓦斯的可行性。

2、邻近层抽放瓦斯的可行性。

3、煤层抽放瓦斯难易程度分类(容易抽放、可以抽放、较难抽放)判断抽放瓦斯的可行性。

四、抽放瓦斯效果预计

矿井设计年抽放瓦斯量或矿井设计年抽放瓦斯规模按设计的日抽放瓦斯量乘以矿井设计年工作日数计算。

1、工作面瓦斯抽放量。

1）回采工作面瓦斯抽放量

a、本煤层瓦斯抽放量

b、邻近层瓦斯抽放量

2）掘进工作面瓦斯抽放量

2、矿井瓦斯抽放量。

永久抽放系统的年抽放瓦斯量应不小于100万m3，移动泵站不小于10万m3。

3、瓦斯抽出率。

瓦斯抽出率应符合以下要求：

——预抽煤层瓦斯的矿井：矿井抽出率不小于20%，回采工作面抽出率不小于25％；——邻近层卸压瓦斯抽放的矿井：矿井抽出率不小于35％，回采工作面抽出率不小于45％：——采用综合抽放方法的矿井：矿井抽出率不小于25％；

——煤与瓦斯突出矿井，预抽煤层瓦斯后，突出煤层的瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。

第五节矿井抽放瓦斯方法的选择

建立瓦斯抽放系统、抽放瓦斯的必要性指标和抽放瓦斯的可能性指标。根据规程、规范的规定论述采用矿井集中抽放瓦斯系统、采用地面钻孔抽放瓦斯系统，还是采用井下移动式抽放瓦斯系统。建立抽放瓦斯系统的矿井必须实施先抽后采或边采边抽，并按矿井瓦斯来源实施开采煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放。多瓦斯来源的矿井，应采用综合抽放瓦斯方法。

一、矿井瓦斯抽放方法的选择

1、回采工作面瓦斯来源及构成。

2、本煤层瓦斯抽放方法。

未卸压煤层进行预抽，煤层瓦斯抽放的难易程度可划分为三类。

——煤层透气性较好，容易抽放的煤层，宜采用本层预抽方法，可采用顺层或穿层布孔方式。——煤层透气性较差，采用分层开采的厚煤层，可利用先采分层的卸压作用抽放未采分层的瓦斯。

——单一低透气性高瓦斯煤层，可选用加密钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制预裂爆破等方法强化抽放。煤与瓦斯突出危险严重煤层，应选择穿层网格布孔