矿井瓦斯抽采技术
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顺 层 钻 孔 抽 瓦 斯 方 法
顺层钻孔抽放时，要求的钻孔量（m/t）
煤层类别 薄煤层 中厚煤层 厚煤层
容易抽放
0.05
0.03
0.01
可以抽放
0.05～0.1
0.03～0.05
0.01～0.03
较难抽放
＞0.1
＞0.05
＞0.03
③边掘边抽
°～ °
50m
8 °～
°
4m
20m
适用条件：适用于容易抽放瓦斯煤层，煤巷掘进工作面区域瓦斯涌出量较大 （超过3m3/min）时。 技术参数：巷帮钻孔主要应避开巷道周围松动圈，且处于巷帮煤体卸压范围 内，钻孔封孔段长度应超过巷道松动圈范围。孔径75～100mm，孔长 50～100m，钻场间距30～50m，每个钻场内布置2～4个孔，孔底距巷 帮平距8～15m。封孔一般用膨胀水泥，封孔长度7~9m。 应用说明：在鸡西穆梭矿掘进1.7～1.9m厚的煤巷时，掘进巷道瓦斯涌出达 8.2m3/min，采用该方法后，抽出瓦斯5～7m3/min，巷道瓦斯涌出量 降低60～70%。
从地面打钻孔
分类
采空区抽 放 围岩瓦斯 抽放
抽放方法
密封采空区插管抽放 现采采空区设密闭墙插管或向采空区打钻 抽采、预埋管抽放
适用条件
无自燃危险或采取防火措施 时
由岩巷两侧或正前向溶洞或裂隙带打钻、 密闭岩巷进行抽放、封堵岩巷喷瓦斯区并 插管抽放
围岩有瓦斯喷出危险，瓦斯 涌出量大或溶洞。裂隙带储 存高压瓦斯时
瓦斯抽放的目的和意义
目的：
（1）预防瓦斯超限、确保矿井安全生产。 （2）开采保护层并具有抽放（采）瓦斯系统的矿 井，应抽放被保护层的卸压瓦斯。 （3）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。 （4）开发利用资源，变害为利。
意义： (1) 瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治 本措施。 (2) 瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解 决的难题，降低矿井通风成本。 (3) 瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
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。
（2）开采层抽放（采）分类
30~60 20~60 20~60 20，个别超过50 20~30
瓦斯“容易抽放煤层” 20~30
分类
开采层 抽采瓦 斯 卸压抽 放
抽放方法
边掘边抽放
适用条件
高瓦斯煤层
工作面抽放率 %
20~30
边采边抽放
高瓦斯煤层
20~30
人为卸压抽放（水力割缝、松动 爆破、水力压裂、控制爆破等）
高瓦斯“难以抽放” 20~30 煤层 ＜30
1
2
3
5
顺层钻孔抽瓦斯方法
§ 图b可用于各类瓦斯抽放难易程 度的煤层。对于较难抽放瓦斯 的煤层或突出煤层，在采前进 行预抽后，当先采一层（开采 保护层）后，可以继续预先抽 放开采煤层的卸压瓦斯（详见 本节层外先采，预抽开采煤层 卸压瓦斯方法）；钻场间距一 般为30m，每个钻场内扇形布 孔5-7个，孔径90mm左右。 § 在重庆中梁山煤矿应用
分类
邻近层 抽放瓦 斯 卸压抽 放
抽放方法
由开采层机巷、风巷、中巷或岩 巷等向邻近层打钻 由开采层机巷、风巷、中巷等向 采空区方向打斜交钻孔 由煤门打沿邻近层钻孔
适用条件
工作面抽放率 %
邻近层瓦斯涌出量大， 40~80 影响开采层安全时 40~80 40~80
在邻近层掘汇集瓦斯巷道
邻近层瓦斯涌出量大， 40~80 钻孔的通过能力满足 不了抽放要求时 地面打钻优于井下时 30~70
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 钻孔瓦斯流量衰减系数 d-1 煤层透气性系 数 m2· MPa-2· d-1
容易抽放
可以抽放 较难抽放
＜0.003
0.003~0.05 ＞0.05
＞10
10~0.1 ＜0.1
矿井瓦斯抽放方法
分类
开采层 抽采瓦 斯 未卸压 抽放
边掘边抽 边 采 边 卸压瓦斯 抽 卸 压 抽放方法 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 法
长钻孔控 制预裂爆 破法
其它强 化卸压 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
K1 K2 K3 K4 K5 2
回
风
巷
道
开 切 眼 进 风 巷 道
顺层钻孔抽瓦斯方法
尾巷
§ 图c适用于预抽严重突出煤层的 瓦斯，可以作为区域性防突措 施，有关要求应符合《防治煤 与瓦斯突出细则》规定。 § 要求在开采煤层的范围内均匀 布孔，孔间距一般为10×10m， 要求抽放时间一年左右，抽放 率（抽放量与煤层瓦斯储量的 比值）大于30%。 § 在芙蓉白皎矿，北票台吉矿等 应用
15°
2、 3
1
3 K7 K8 K9 K 10
K 1 K 2 K 3 K4 K 5
煤层群穿层钻孔抽放瓦斯示意图
20°
1
° 75
K 7 K 8 K 9 K 10
m 5～10
K1 K3
5m 10～1
底板道
底板道
网格式穿层钻孔布置
2，顺层钻孔预抽开采煤层瓦斯方法 §☆适用条件：具有底 （顶）板围岩巷或邻近煤 层巷道，可以从该巷道向 抽放瓦斯煤层打钻； 4 §图a适用于容易及可以抽 放煤层。 §钻场间距一般为30m， 每个钻场内扇形布孔5-7个， 孔径90mm左右。 §在抚顺各矿应用 。
回风巷 采 区 回 风 巷 采 区 进 风 巷
进风巷
上
风
巷 Ⅳ Ⅴ Ⅲ
Ⅰ Ⅱ
1
一 三 轨 道 上 山 一 三 运 输 上 山 一 三 回 风 上 山
下
风
巷
2 西块段中块段
3
4 东块段
Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ-交叉钻孔 Ⅱ-平行钻孔 -风门 Ⅴ-平行隔离钻孔 -¦ µ 100支管孔板流量计
d.顺层交叉网状钻孔预抽煤层瓦斯方法
抽放方法
由岩巷向煤层打穿层钻孔 煤巷工作面打超前钻孔 由开采层机巷、风巷或煤门等上 向、下向打顺层钻孔 由石门、岩巷、邻近层煤巷向开 采层打穿层钻孔 地面钻孔 密封开采巷道
适用条件
突出危险煤层 高瓦斯煤层 有预抽时间的高瓦斯 煤层，突出煤层 属“勉强抽放”煤层 高瓦斯“容易抽放” 煤层
工作面抽放率 %
巷道抽放 未卸压抽放 顺层钻孔 穿层钻孔 边抽边掘 卸压抽放 先抽后掘 边采边抽 强化抽放
钻孔抽放 本煤层瓦 斯抽放
开采煤层瓦斯抽放方法类型
开采煤层未卸压瓦 斯抽放方法
开采煤层采动卸压 瓦斯抽放方法
人为强化卸压瓦斯 抽放方法
岩巷揭 煤层预 抽瓦斯 方法
煤 巷 掘 进预抽 瓦 斯 方 法
回采工作 面大面积 预抽瓦斯 方法
顺 层 钻 孔 抽 瓦 斯 方 法
顺层钻孔抽放时，要求的钻孔量（m/t）
煤层类别 薄煤层 中厚煤层 厚煤层
容易抽放
0.05
0.03
0.01
可以抽放
0.05～0.1
0.03～0.05
0.01～0.03
较难抽放
＞0.1
＞0.05
＞0.03
③边掘边抽
°～ °
50m
8 °～
°
4m
20m
适用条件：适用于容易抽放瓦斯煤层，煤巷掘进工作面区域瓦斯涌出量较大 （超过3m3/min）时。 技术参数：巷帮钻孔主要应避开巷道周围松动圈，且处于巷帮煤体卸压范围 内，钻孔封孔段长度应超过巷道松动圈范围。孔径75～100mm，孔长 50～100m，钻场间距30～50m，每个钻场内布置2～4个孔，孔底距巷 帮平距8～15m。封孔一般用膨胀水泥，封孔长度7~9m。 应用说明：在鸡西穆梭矿掘进1.7～1.9m厚的煤巷时，掘进巷道瓦斯涌出达 8.2m3/min，采用该方法后，抽出瓦斯5～7m3/min，巷道瓦斯涌出量 降低60～70%。
从地面打钻孔
分类
采空区抽 放 围岩瓦斯 抽放
抽放方法
密封采空区插管抽放 现采采空区设密闭墙插管或向采空区打钻 抽采、预埋管抽放
适用条件
无自燃危险或采取防火措施 时
由岩巷两侧或正前向溶洞或裂隙带打钻、 密闭岩巷进行抽放、封堵岩巷喷瓦斯区并 插管抽放
围岩有瓦斯喷出危险，瓦斯 涌出量大或溶洞。裂隙带储 存高压瓦斯时
瓦斯抽放的目的和意义
目的：
（1）预防瓦斯超限、确保矿井安全生产。 （2）开采保护层并具有抽放（采）瓦斯系统的矿 井，应抽放被保护层的卸压瓦斯。 （3）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。 （4）开发利用资源，变害为利。
意义： (1) 瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治 本措施。 (2) 瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解 决的难题，降低矿井通风成本。 (3) 瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
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。
（2）开采层抽放（采）分类
30~60 20~60 20~60 20，个别超过50 20~30
瓦斯“容易抽放煤层” 20~30
分类
开采层 抽采瓦 斯 卸压抽 放
抽放方法
边掘边抽放
适用条件
高瓦斯煤层
工作面抽放率 %
20~30
边采边抽放
高瓦斯煤层
20~30
人为卸压抽放（水力割缝、松动 爆破、水力压裂、控制爆破等）
高瓦斯“难以抽放” 20~30 煤层 ＜30
1
2
3
5
顺层钻孔抽瓦斯方法
§ 图b可用于各类瓦斯抽放难易程 度的煤层。对于较难抽放瓦斯 的煤层或突出煤层，在采前进 行预抽后，当先采一层（开采 保护层）后，可以继续预先抽 放开采煤层的卸压瓦斯（详见 本节层外先采，预抽开采煤层 卸压瓦斯方法）；钻场间距一 般为30m，每个钻场内扇形布 孔5-7个，孔径90mm左右。 § 在重庆中梁山煤矿应用
分类
邻近层 抽放瓦 斯 卸压抽 放
抽放方法
由开采层机巷、风巷、中巷或岩 巷等向邻近层打钻 由开采层机巷、风巷、中巷等向 采空区方向打斜交钻孔 由煤门打沿邻近层钻孔
适用条件
工作面抽放率 %
邻近层瓦斯涌出量大， 40~80 影响开采层安全时 40~80 40~80
在邻近层掘汇集瓦斯巷道
邻近层瓦斯涌出量大， 40~80 钻孔的通过能力满足 不了抽放要求时 地面打钻优于井下时 30~70
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 钻孔瓦斯流量衰减系数 d-1 煤层透气性系 数 m2· MPa-2· d-1
容易抽放
可以抽放 较难抽放
＜0.003
0.003~0.05 ＞0.05
＞10
10~0.1 ＜0.1
矿井瓦斯抽放方法
分类
开采层 抽采瓦 斯 未卸压 抽放
边掘边抽 边 采 边 卸压瓦斯 抽 卸 压 抽放方法 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 法
长钻孔控 制预裂爆 破法
其它强 化卸压 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
K1 K2 K3 K4 K5 2
回
风
巷
道
开 切 眼 进 风 巷 道
顺层钻孔抽瓦斯方法
尾巷
§ 图c适用于预抽严重突出煤层的 瓦斯，可以作为区域性防突措 施，有关要求应符合《防治煤 与瓦斯突出细则》规定。 § 要求在开采煤层的范围内均匀 布孔，孔间距一般为10×10m， 要求抽放时间一年左右，抽放 率（抽放量与煤层瓦斯储量的 比值）大于30%。 § 在芙蓉白皎矿，北票台吉矿等 应用
15°
2、 3
1
3 K7 K8 K9 K 10
K 1 K 2 K 3 K4 K 5
煤层群穿层钻孔抽放瓦斯示意图
20°
1
° 75
K 7 K 8 K 9 K 10
m 5～10
K1 K3
5m 10～1
底板道
底板道
网格式穿层钻孔布置
2，顺层钻孔预抽开采煤层瓦斯方法 §☆适用条件：具有底 （顶）板围岩巷或邻近煤 层巷道，可以从该巷道向 抽放瓦斯煤层打钻； 4 §图a适用于容易及可以抽 放煤层。 §钻场间距一般为30m， 每个钻场内扇形布孔5-7个， 孔径90mm左右。 §在抚顺各矿应用 。
回风巷 采 区 回 风 巷 采 区 进 风 巷
进风巷
上
风
巷 Ⅳ Ⅴ Ⅲ
Ⅰ Ⅱ
1
一 三 轨 道 上 山 一 三 运 输 上 山 一 三 回 风 上 山
下
风
巷
2 西块段中块段
3
4 东块段
Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ-交叉钻孔 Ⅱ-平行钻孔 -风门 Ⅴ-平行隔离钻孔 -¦ µ 100支管孔板流量计
d.顺层交叉网状钻孔预抽煤层瓦斯方法
抽放方法
由岩巷向煤层打穿层钻孔 煤巷工作面打超前钻孔 由开采层机巷、风巷或煤门等上 向、下向打顺层钻孔 由石门、岩巷、邻近层煤巷向开 采层打穿层钻孔 地面钻孔 密封开采巷道
适用条件
突出危险煤层 高瓦斯煤层 有预抽时间的高瓦斯 煤层，突出煤层 属“勉强抽放”煤层 高瓦斯“容易抽放” 煤层
工作面抽放率 %
巷道抽放 未卸压抽放 顺层钻孔 穿层钻孔 边抽边掘 卸压抽放 先抽后掘 边采边抽 强化抽放
钻孔抽放 本煤层瓦 斯抽放
开采煤层瓦斯抽放方法类型
开采煤层未卸压瓦 斯抽放方法
开采煤层采动卸压 瓦斯抽放方法
人为强化卸压瓦斯 抽放方法
岩巷揭 煤层预 抽瓦斯 方法
煤 巷 掘 进预抽 瓦 斯 方 法
回采工作 面大面积 预抽瓦斯 方法