瓦斯抽放方法

作用：可以作为煤层预抽瓦斯难易程度的一个指标。
衰减系数的推导过程：
∵
qt
qt q 0 e t
ln qt ln q0 t
ln q0 ln qt
t
t
5、煤层瓦斯透气性系数及人工增透方法 ---- 是衡量瓦斯在煤层流动难易程度的重要参数。是
决定抽放效果的主要因素。 测定方法见附录。 人工增透方法： （1）使煤层有机物溶解；如：从煤层中取出一部分物 质，形成新的裂隙、注入酸液。 （2）在煤层内注入支撑剂；如：注入高压水或压气， 将煤压裂，然后注入砂等。 （3）破坏煤的结构。如：水力破裂、深孔松动爆破。
3、瓦斯抽放率 （1）矿井抽放率
----指矿井的抽出瓦斯量占其风排瓦斯量与抽放量之 和的百分比。
dk
100Qkc Qky Qkc
式中 Qky----矿井风排瓦斯量； Qkc----矿井抽放瓦斯量。
（2）本开采煤层抽放率
dk
100QBc QBy QBc
式中 QBy----开采层抽放瓦斯量； QBc----开采层涌出瓦斯量。
三、煤层可抽放性分类 根据煤层可抽瓦斯的难易程度分为： （1）容易抽放 （2）勉强抽放 （3）难以抽放
类别 容易抽放
钻孔流量衰减系数 煤层透气性系
（d-1）
数（m2/MPa2.d）
<0.003
>10
可以抽放
0.003~0.05
10~0.1
较难抽放
>0.05
<0.1
§6.3 抽放瓦斯方法及工艺参数
L≤2R R
L≤2R
钻孔有效排放半径测定方法。 多孔法：
P(MPa) P0
T1
P’
0
R1 R2
T2
T3
T1、T2、T3为不同抽放时间测定结果。 且T1＜T2＜T3
R（m）
R3
抽放孔
（ii）沿层钻孔 抽放率约 20~60%。 优点：施工方便。 缺点：可抽时间短，对煤层赋存条件要求高。
（2）卸压抽放（采动影响） 特点：卸压后，煤层的透气性大大增加。所以必然能 抽出瓦斯。 主要包括： ➢ 边采边抽
• 边掘边抽
煤巷
钻场
钻孔
➢ 邻近层抽放
邻近层 开采层
邻近层
二、未卸压抽放钻孔参数
第6章 矿井瓦斯抽放
§6.1 煤矿瓦斯抽放可行性分析 防止瓦斯超限的两类方法： （1）利用矿井主要通风机，将瓦斯冲淡到安全浓度并将
烷空混合物排放到地面大气中（通风方法）； （2）利用瓦斯泵抽放瓦斯，在负压下人工抽放高浓度瓦
斯并通过巷道隔离的管网抽放到地面（抽放方法）。 一、抽放瓦斯的目的
1、预防瓦斯超限、确保矿井安全； 2、开采保护层并具有抽放系统的矿井，应抽放被保护 层的卸压瓦斯； 3、预抽瓦斯作为区域性或局部防措施； 4、开发利用瓦斯资源，变害为利。
（3）工作面邻近层抽放率
dk
100QLc QLy QLc
式中 QLy----邻近层抽放瓦斯量； QLc----邻近层涌出瓦斯量。
（4）工作面总抽放率
dk
100(QLc QBC ) QLC QLy QBC QBY
4、钻孔瓦斯流量衰减系数
----不受采动影响条件下，煤层内钻孔的瓦斯流量随时 间衰减变化特性系数。
§6.2 瓦斯抽放设计基础
一、矿井概况 矿井储量、煤层赋存条件、矿井生产能力、巷道
布置、开采方法、通风状况、矿井瓦斯涌出量、瓦斯 来源分析等。 二、瓦斯基础参数 包括：煤层瓦斯含量、瓦斯储量、可抽瓦斯量、抽放 率、煤层透气系数等。 1、瓦斯储量 ----矿井开采过程中能够向矿井排放的煤（岩）所储 存的瓦斯量。
1、孔径
孔径愈大 煤壁暴露面积大 瓦斯流量增大。
如：阳泉一矿，φ从73mm 抽放量提2.7倍。
300mm，S提高4倍，瓦斯
一般地，采用瓦斯抽放钻孔直径为60 ~ 110 mm。
2、钻孔长度
单一钻孔瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比关系。
即：
QCH 4 L
∴ 沿层钻孔，尽可能长。
3、钻孔间距 钻孔有效排放半径：规定的排除放时间内，该范围内瓦 斯压力or瓦斯含量降低到安全容许值，此时的有效范围。
个掘进工作面瓦斯涌出量＞3 m3/min。当采用通风 方法解决瓦斯问题不合理时，应抽放瓦斯。
四、抽放瓦斯必须遵守下列规定 （1）利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于30%，且在利用瓦
斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用 的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时， 抽放瓦斯浓度不得低于25％。 （2）抽放容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时，必须经 常检查一氧化碳浓度和气体温度等有关参数的变化， 发现有自然发火征兆时，应立即采取措施。 （3）井上下敷设的瓦斯管路，不得与带电物体接触并应 有防止砸坏管路的措施。
二、新建抽放瓦斯矿井应同时具备的条件 1、一个回采工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min; 2、矿井瓦斯涌出量大于15m3/min； 3、矿井抽放瓦斯总量应稳定在4m3/min以上； 4、瓦斯抽放系统的服务年限＞10年； 5、煤层透气性系数应大于一定值。
三、采区抽放瓦斯标准 当一个工作面瓦斯涌出量＞5 m3/min，或一
件确定。具体见表6-2 ~ 6-4。 （1）未卸压抽放----预抽
A）巷道法 优点：暴露面积大，流量大，稳定，流动阻力小。 缺点：工程量大，掘进费用高。 B）钻孔法 （i）穿层钻孔 抽放率约20%（个别大于30%）。 优点：施工方便，掘进巷道少。 缺点：单孔流量小。
适用条件：（1）煤层透气性较大； （2）煤层群开采； （3）开拓岩巷超前较多； （4）可抽放时间长。
W=W1+W2+W3+W4 式中：W1----可采煤层瓦斯储量；
W2----局部可采煤层瓦斯储量； W3----采动影响范围内不可采煤层瓦斯储量； W4----采动影响范围内围岩瓦斯储量。 2、可抽瓦斯量概算
----瓦斯储量中可能被抽放出来的瓦斯量。
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Wk
W dk 100
式中 W----瓦斯储量； dk----矿井瓦斯率。
一、抽放类型、方法和适用条件 1、抽放类型的划分 ➢ 按空间对象分：
开采煤层抽放
邻近煤层抽放
采空区抽放
围岩抽放
➢ 按地应力划分：
未卸压抽放瓦斯
卸压抽放瓦斯
➢ 按时间对比划分（采掘与抽放） ：
采(掘)前预抽
边掘边抽放
边采边抽放
采后抽放
2、抽放方法 钻孔法、巷道法、综合法。
3、各种抽放方法的适用条件 抽放方法的选择主要根据瓦斯来源、地质采矿条