低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用(精)

低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用

陈静, 王继仁, 贾宝山

(辽宁工程技术大学安全科学与工程学院, 辽宁阜新123000

摘要:在煤矿开采中, 瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。随着煤层开采深度的增加, 煤层透气

性随之减小, 从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。针对我国煤矿绝大部分煤层属于低透气性煤层的情况, 论述和分析了低透气性煤层瓦斯抽采的各种技术原理及应用。给低透气性煤层瓦斯抽采提供技术指导, 解决矿区实际问题。研究低透气性煤层瓦斯抽采具有广阔的应用前景与应用价值。关键词:瓦斯灾害; 低透气性煤层; 瓦斯抽采中图分类号:TD712文献标识码:A文章编号:1008-8725(2009 03-0070-04

T echnology and Application on G as Drainage in Low -permeability

Coal Seam

CHEN Jing , WANGJi -ren , J IA Bao -shan

(C ollege of Security Science &Engineering , Liaoning T echnical University , Fuxin 123000, China

Abstract :G as disaster is always one of the main disasters to threaten the security of coal mine in the coal ex 2ploitation. With the increase in the depth of coal mining , the permeability decrease consequently , it affects the drainage rate and efficiency. The various technical principles and applications of gas the low -per 2meability coal seams are expounded according to the reality that m ost of the coal are low -per 2meability coal seams. The conclution can be used to provide in low -permeability coal seams and res olve practical problems in prospect and using value to study gas drainage in low gas K ey w ords :gasdisaster ; low -permeability coal 0引言

。同时随着煤矿的开采深度的增加, 地应力增高, 使煤层及围岩的透气性变差, 瓦斯含量增加, 相对瓦斯涌出量增高, 瓦斯的危险性增2:

表2各指标的关联度的排序

各指标

关联度

排序

瓦斯放散初速度(Δp

0. 833煤的坚固性系数(f 0. 625煤层瓦斯压力(p 0. 931瓦斯解析特征(k 1

0. 922钻屑量(s

0. 77

4

4. 6结果分析

由关联度的排序可以看到各指标在煤与瓦斯突

出中所起的作用大小:煤层瓦斯压力>瓦斯解析特征>瓦斯放散初速度>钻屑量>煤的坚固性系数。这说明该矿区煤层瓦斯压力指标最灵敏, 其次是瓦斯解析特征。在进行煤与瓦斯突出预测中, 应该首选煤层瓦斯压力作为预测指标; 当同时利用多个指标进行综合预测时, 应该以瓦斯压力作为主要依据, 兼顾其它指标; 当多个指标测量结果发生冲突时, 应按以上关系从大到小进行考虑。

5结论

(1 系统的灰色性不但包含了随机性和模糊性,

还包括了这两种不确定性以外的系统的更为广泛的特性。对于煤与瓦斯突出预测方法的选择, 灰色关联度分析提供了新的途径。

(2 灰色关联分析简便可行, 评价结果直观、可靠, 又弥补了模糊综合评判法的不足。

(3 应用灰色关联分析找出引起煤与瓦斯突出预测的最灵敏指标, 使预测指标选择不再盲目, 同时很好地降低了预测结果的灰度, 对守好煤与瓦斯突出防治的第一关意义重大。参考文献:

[1]林伯泉, 崔恒信. 矿井瓦斯防治理论与技术[M].徐州:中国矿

业大学出版社,1998. [2]王学萌, 罗建军. 灰色系统方法简明教程[M].成都. 成都科技

大学出版社,1992. [3]刘树林, 邱莞华. 多属性决策基础理论研究[J].系统工程理论

与实践,1998, (3 :118-122. [4]刘思峰, 郭天榜, 党耀国, 等. 灰色系统理论及其应用[M].北

京:科学出版社,1991.

[5]肖新平, 宋中民, 李峰. 灰技术基础及应用[M].北京:科学出版

社,2005. [6]胡坤. 灰色预测评价方法与应用研究[D ].南京航空航天大学

硕士学位论文,2004.

(责任编辑王凤英

收稿日期:2008-10-15; 修订日期:2008-12-19

作者简介:陈静(1985- , 女, 重庆云阳人, 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院在读硕士研究生, E -mail :chenjing2613@163. com 。

第28卷第3期2009年3月煤炭技

术C oal T echnology

V ol 128,N o 103

M ar ,2009

加。我国煤层气储量巨大, 有30～35万亿m 3

, 但由于普遍属于低渗透煤层, 致使煤层气预抽难以实施, 效果很差。煤层中储存的大量瓦斯气体溢入大气层, 这不仅严重地影响人类的生存环境, 而且浪费了大量的不可再生能源。

1煤矿井下抽采技术概况介绍

我国大部分矿区煤层属低透气性难抽煤层, 给瓦斯治理和利用带来困难。因此, 强化抽放技术的研究与推广是我国煤矿瓦斯治理工作的十分迫切的需求。几十年来, 国内外科研人员和生产技术人员都对低透气性煤层瓦斯抽放技术进行过研究, 其研究的基本出发点是提高煤层透气性或增加单位煤体钻孔长度, 以达到提高抽放率的目的。根据我国煤层地质条件和瓦斯赋存特点, 不同的煤层, 采取不同的抽采技术, 比如我国开展技术包括:水力割缝、深孔控制预裂爆破、旋转水射流扩孔、水力压裂、密集钻孔技术等。而抽采瓦斯方法的选择, 主要是根据矿井(或采区、工作面

瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。目前抽放瓦斯方法主要有开采层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采及采空区瓦斯抽采。

2开采层瓦斯抽采

开采层抽采包括预抽、方式。预抽主要采用钻孔预抽采。, 预抽, 当工作面推进时, 工作面前方煤体由于卸压, 透气性大大增加, 抽放效率大幅度提高。2. 1水力割缝强化抽采

水力割缝是对透气性系数低、原始瓦斯含量大的煤层进行预前割缝。其过程是:利用定向水平钻机在煤层中进行水平钻孔, 钻孔完成后, 再在煤层中利用高压水射流对钻孔两侧的煤层进行切割, 在煤层中形成一条具有一定深度的扁平缝槽, 使煤层应力得到释放。在切割过程中, 煤层在地应力的作用下发生不均匀沉降, 在煤层中形成大量裂隙, 从而达到改善煤层渗透性的目的, 为瓦斯的解析和流动提

供通道, 进而增强煤层的透气性[1]

。

对于单一煤层而言, 则只有在煤层内部采取措施, 张开原有裂隙、产生新裂隙以及局部卸压, 进而改善煤层的透气性。由于高压水割缝的切割、冲击作用, 钻孔周围一部分煤体被高压水击落冲走, 形成扁平缝槽空间, 这一缝槽可以使周围煤体发生激烈的位移和膨胀, 增加了煤体中的裂隙, 改变了煤体的原始应力和裂隙状况, 大大改善了煤层中的瓦斯流

动状态, 为瓦斯的抽排提供了有利条件[2]

。2. 2深孔控制预裂爆破强化抽采

深孔控制预裂爆破对于松软低透气性煤层的增

透效果是非常明显的。在采掘工作面的推进过程中, 要防止突出的发生, 必须改变工作面前方煤体的应力分布, 保持足够长的卸压带, 同时尽可能地增加煤体的透气性, 使煤层瓦斯得以充分预排。理论分析和现场试验表明:对于低透气性突出危险煤层, 采用深孔预裂控制松动爆破能充分合理地利用炸药的爆炸能量, 起到控制孔的导向与补偿作用; 预裂爆破后使煤体中原生裂隙得以扩展, 同时产生新的裂隙, 较大地提高了煤层透气性, 能有效降低或消除煤层

突出危险性[3]

。

在爆破初始阶段, 爆破产生的动压迅速摧毁爆孔附近煤体的抵抗, 在其周围产生破裂带和少量裂纹, 为进一步破坏煤体提供弱面。由爆破产生的应力波在煤体中以爆破孔为中心呈同心圆状向煤体中传播, 应力波相交后产生叠加效应, 加速了煤体的破坏。由于两爆孔距离不同, 爆破产生的相互影响也不同。当两爆孔较近时, 爆孔间裂纹充分发育, 并最终相互沟通, 加速了煤体的破坏; 而当两爆孔较远时, , 最终只有少量裂纹相互沟通。5～6m 时, 两爆, 为。两爆孔间的裂纹, 为瓦斯抽放提供了通道。, 再加上, 为松软低透气性煤层瓦斯抽采提供了一

个较好的解决方案[4]

。2. 3旋转水射流扩孔强化抽采

旋转水射流扩孔基本原理:旋转射流是指在射流喷嘴不旋转的情况下产生的具有三维速度射流的质点, 一面沿着螺旋线轨迹运动, 一面向周围环境介质中扩散而形成的射流。在流场中, 除了射流中的轴向和径向速度分量外, 还具有切向速度分量, 这就形成了螺旋流动。旋转射流具有扩散角大, 射程短, 卷吸和掺混能力非常强, 且存在回流区等特性。

旋转射流扩孔的工艺流程:旋转射流扩孔只用于对已完成的小直径钻孔进行扩孔, 扩大其钻孔直径; 因此, 旋转射流扩孔的操作需在钻孔施工完成后进行(如图1所示 , 其工艺过程如下:

(1 先用钻机按设计要求钻好钻孔, 退出钻杆后, 将扩孔射流器、过滤装置及连接手动推进泵的高压扩孔钻杆送入孔内, 并用手动推进泵来调节送达孔内的深度。

(2 手动推进泵的尾部接上高压水管, 由高压水泵提供高压水源, 经调压阀门最终送达带螺旋叶轮的喷嘴, 从带螺旋叶轮的喷嘴喷出的流体具有三维速度, 在高压水驱动下对四周的孔壁进行旋转切割。

(3 当扩孔完成一定长度时, 如果不满足实际需要, 通过增加或卸掉1根或几根钻杆, 继续进行扩孔。调节手动推进泵, 直到扩孔段的长度达到要求, 完成一个钻孔的扩孔作业。

旋转射流扩孔通过扩大钻孔直径, 达到增加钻孔的煤层暴露面积和卸压范围, 增加钻孔的抽排瓦

第3期陈静, 等:低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用

?71?

斯量, 提高钻孔的抽排效果, 为提高低透气性煤层的瓦斯抽采效果和扩大防突起措施的效果提供了一个可行的技术途径。随着高压水旋转射流技术的不断革新, 它在煤矿预抽防突领域中的应用前景非常广阔[5]

。

图1旋转射流扩孔设备及工艺示意图

11储水箱21阀门31高压水泵41调压阀51压力表61手动

推进泵71喷嘴

2. 4水压致裂

水压致裂的基本原理是通过钻孔将大量混入石

英砂或其它支撑剂的高压液体压入油气储层, 迫使储层破裂形成垂直或平行层面的裂缝, 使支撑剂充满裂缝, 以便在停止压裂后支撑住裂隙, 利用压裂在钻孔周围造成大量裂缝以提高储层的渗透性。近20多年来, 国内外学者将石油工业的水力压裂法应用于本煤层的瓦斯抽采以及煤层气的开采中。但由于煤层构造复杂, 煤质松软, 常导致压裂的方向不易控制或支撑剂容易嵌入煤体, 不易排除, [6,7。2. 5, 一般钻孔深80m 3～5m , 预抽时间半年以上。为提高抽采效果, 在布孔时往往采用斜向孔及交叉钻孔。斜向布孔有利于边采边抽, 交叉式布孔可在不增加任何工程量的条件下, 提高本煤层瓦斯抽采的效果。经在焦作矿区及平顶山矿区开展顺层交叉钻孔抽采突出煤层瓦斯的试验, 证明交叉布孔可以避免由于钻孔坍塌、堵孔等影响抽采效果的

现象发生, 比平行钻孔抽采效果提高1. 5倍[8]

。2. 6网格式穿层钻孔抽采

网格式穿层钻孔的优点是可解决突出煤层打顺层孔时钻喷孔、塌孔问题。大面积网格式穿层钻孔, 低透气性煤层尽管预抽瓦斯极为困难, 但在合理布置钻孔、保证预抽时间等技术条件下, 完全能够达到预期的抽采效果, 瓦斯抽采率可达到30%以上。目前网格式穿层钻孔成为我国单一松软低透严重突出

煤层防突的主要方法[8]

。2. 7密集钻孔抽采

密集钻孔抽采瓦斯的方法, 是指通过缩小钻孔间距, 提高瓦斯抽采率的瓦斯抽采方法。该技术一般通过加大钻孔直径, 缩小钻孔间距, 降低抽采负压, 以提高瓦斯抽采效果。根据周世宁院士的渗流

理论, 钻孔的总瓦斯流量为[9]

:

Q =πm λ0. 9P 1. 850R 0. 21α0. 1t

0. 1从式子中可以看出, 在抽放时间较长, 瓦斯进入稳定流动状态时, 钻孔总瓦

斯流量Q 与煤层厚度m 成正比, 与煤层瓦斯压力p 0的1. 85次方及透气系数λ的0. 9次方成正比, 而钻孔半径R 1对总瓦斯流量Q 的影响不大。决定钻孔瓦斯流量的

关键参数是瓦斯压力p 0和透气系数λ。

3邻近层瓦斯抽采

邻近层瓦斯抽采就是通常所说的卸压层瓦斯抽采。在煤层群条件下, 受开采层的采动影响, 其上部或下部的邻近层煤层得到卸压, 而产生膨胀变形, 煤层透气性大幅度提高。此时煤层与岩层之间形成的空隙与裂缝, 不仅可以储存卸压瓦斯, 而且也是良好的瓦斯流动通道, 为防止邻近层瓦斯向开采层工作面涌出, 就应当用抽采的办法来处理这部分瓦斯。实践证明, 邻近层瓦斯抽采效果较好。

顶板走向水平长钻孔抽采邻近层瓦斯技术是针对高瓦斯无煤柱综采或综放工作面的特点, 为解决瓦斯超限问题, 斯、顶板穿层短钻, , 尤, 其优越性更为突出。、、河南平顶山、辽宁阜新和铁法等20多个矿区(160对矿井推广应用, 瓦斯抽采量和

抽采率大幅度提高。该抽采方法为我国高瓦斯煤层群抽采探索出一条新路子, 为煤炭生产实现安全高效提供了技

术保障[8]

。

4采空区瓦斯抽采

采空区瓦斯抽采具有抽采量大、来源稳定等特

点, 邻近层及围岩瓦斯的大量涌出, 使采空区瓦斯涌出量较大, 具备进行采空区瓦斯抽采的条件。采空区埋管在采空区抽采应用广泛, 沿回采工作面的回风巷上帮敷设1条瓦斯管, 随工作面推进, 抽放站管埋入采空区。

在采空区无内部漏风的流场中, 采空区内的瓦斯体积分数很高, 瓦斯随着采空区风流移动汇集在采空区上隅角, 形成高体积分数的瓦斯聚积区; 这是因为上隅角的

漏风流线大多是流经采空区深部的流线, 携带瓦斯量大, 最终在上隅角形成瓦斯聚积, 所

以, 抽放的对象应是上隅角瓦斯聚积点的风流[10]

。利用上隅角插管抽放方法, 将聚集在上隅角的瓦斯抽出, 有效地解决了上隅角瓦斯超限问题, 同时减少采空区的漏风量及瓦斯涌出量, 以便将聚集在采空区上隅角的低体积分数瓦斯抽出。采用此方法时, 积极探索瓦斯涌出规律, 并通过对采空区瓦斯流场的分析, 采取高中低位的立体抽放方法(见图2 , 高

低体积分数分散抽采, 大大提高抽采效率[11]

。

?72?煤炭技术

第27卷

高应力强流变软岩巷道底臌防治技术研究应用

薛再君, 李俊, 毛永锋

(甘肃华亭煤电股份有限公司, 甘肃华亭744100

摘要:针对华亭煤矿高应力松软岩巷道底臌变形破坏情况及岩性特点, 研究采用高强度锚网索、钢筋混凝土、底板锚注全断面支护技术, 进行软岩巷道底臌防治, 解决支护问题。该技术经过2年多的研究应用, 取得了显著成效。关键词:高应力; 软岩巷道; 全断面支护; 底臌防治

中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1008-8725(2009 03-0073-04

R esearch and Application of Prevention of H eave on I ntensive

Rheological Soft R ock R oadw ay U nder H igh Stress

X UE Z ai -jun , LI Jun , MAO Y ong -feng

(Hua -ting C oal and E lectricity C o. , Ltd. , Huating 744100, China

Abstract :Accordingto the damage floor heave and rock chracteristics of s oft rock roadway under high stress in

Hua -ting C oal Mine , whole section supporting techonogy with high strengh cable anchor ,rein forced concrete and

floor bolt -grouting is researched and used to prevent floor heave in s oft rock roadway s olve the sup 2proting problem. A fter the application during tw o years , this supporting teconology a great success. K ey w ords :highstress ;s oft rock

roadway ;whole section supporting 0前言

大, 开采的深度不断增加, 越复杂[1,2,3]

。、强流变和岩

,

[4,5]

, 断面缩小, 阻碍运输、通风和行人, 是极为迫切需要解决的技术难题。

华亭煤矿是甘肃华亭煤电股份有限公司的骨干图2立体抽放示意图

5结束语

我国高瓦斯低透气性煤层分布广、瓦斯抽采难,

是众多煤矿企业普遍存在的技术难题, 也是制约安全生产水平, 提高及落实“先抽后采”瓦斯治理方针的“瓶径”。由于各矿井煤岩层的赋存特点、瓦斯赋存规律、生产采掘工艺等不同, 所以根据矿井自身特点研究瓦斯抽采的合理组合方式、工艺参数、抽放效果评价技术等是非常必要的。煤矿瓦斯抽采, 煤层气开发利用是一件利国利民、利企业的大事。国家应积极支持煤矿企业进行瓦斯抽采与利用技术的

研究开发, 建立示范工程, 为有效控制煤矿瓦斯灾害事故提供技术支持。参考文献:

[1]瞿涛宝. 水力割缝技术处理煤层瓦斯的效果[J].西部探矿工

程,1996, 5(3 . [2]赵岚, 冯增朝, 赵阳升, 等. 水力割缝提高低渗煤层的渗透性实

验研究[J].太原理工大学学报,2001, (3 . [3]魏国营, 张书军, 辛新平. 突出煤层掘进防突技术研究[J].中

国安全科学学报,2005,15(6 :100-104. [4]蔡峰, 刘泽功, 张朝举, 等. 高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破

增透数值模拟[J].煤炭学报, 32(5 . [5]郭仁宁, 王海刚. 旋转射流提高煤层瓦斯抽排效果的试验[J].

煤矿机械, 2007,28(10 . [6]许江, 鲜学福. 含瓦斯煤的力学特性的实验分析[J].重庆大学

学报,1993,16(5 :26-32. [7]周世宁, 林柏泉. 煤层瓦斯赋存与流动理论[M].北京:煤炭工

业出版社, 1999. [8]王魁军, 张兴华. 中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景[J].

中国煤层气, 2006,3(1 . [9]周世宁, 林柏泉. 煤层瓦斯赋存与流动理论[M].北京:煤炭工

业出版社,1999. [10]李宗翔. 回采采空区上隅角瓦斯抽放的数值模拟与参数确定

[J].矿业安全与环保, 2002,29(1 .

[11]沈怀津, 郑孝鹏. 低透气性高瓦斯煤层立体多层次瓦斯综合

治理技术[J].煤矿开采, 2007,12(4 .

(责任编辑王凤英

收稿日期:2008-10-15; 修订日期:2008-12-19

作者简介:薛再君(1974- , 男, 甘肃静宁人, 工程师, 现在甘肃华亭煤电股份公司华亭煤矿从事技术管理工作, E -mail :jsk f 2bxzjun @1631com 。

第28卷第3期2009年3月煤炭技

术C oal T echnology

V ol 128,N o 103

M ar ,2009

煤矿瓦斯抽采基本指标

AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 4 瓦斯抽采应达到的指标 5 指标的测定及计算方法 6 其他 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的： ——大于或等于40m3/min； ——年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ——年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ——年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降 到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压

低透气性煤层群

低透气性煤层群 无煤柱煤与瓦斯共采关键技术 （淮南矿业集团2009年6月） 一、技术产生背景、创新成果及推广应用情况 我国大多数矿区地质构造复杂，煤岩松软，煤层具有高瓦斯、低透气性、高吸附性的特点，尤其是低渗透率和非均质性的特性，难以在采煤前直接从地面抽采煤层气。近年来，随着开采规模扩大和开采深度的迅速增加，深部开采带来的高瓦斯、高地压问题，成为淮南等矿区低透气性煤层群高效安全开采亟待解决的技术 难题。 世界上主要的煤炭生产国家都致力于深部煤层群开采的研究。对于深部煤层群开采面临的瓦斯问题，国内外研究表明：低透气性煤层群瓦斯治理技术方向是：首采关键层沿空留巷Y型通风无煤柱煤与瓦斯共采技术。 由设在淮南矿业集团的煤矿瓦斯治理国家工程研究中心联合有关煤矿企业、科研院所研发成功的低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术实现了基于锚杆支护的留巷围岩控制、无煤柱Y型通风煤与瓦斯共采。采用Y型或H型通风方式解决了U型通风工作面上隅角瓦斯积聚超限难题，实现了工作面回风流瓦斯浓度降至0.8%以下，为煤矿杜绝瓦斯爆炸事故创造了前提条

件；利用采空区所留巷道，施工顶、底板穿层钻孔，采用留巷替代了抽采瓦斯专用岩巷，大大降低了瓦斯治理成本；留巷钻孔法连续高效抽采采空区和邻近层瓦斯，实现了连续抽采卸压瓦斯，瓦斯抽采率达70%以上，抽采出的高浓度瓦斯可直接利用，大大降低了瓦斯利用成本，为煤矿安全高效开采提供了科学可靠的技术途径。本项技术为国内外首创，具有完全自主知识产权，居于国际领先水平，实现了理论、技术的重大突破和工艺装备、材料的集成创新，实现了瓦斯抽采和利用的最大化。目前，已获得3项发明专利，12项实用新型专利，9项专利已被受理，在淮南、皖北、铁法等矿区近20个工作面得到推广应用，并取得了显著的安全技术经济效益。 二、无煤柱煤与瓦斯共采技术原理 低透气性煤层群无煤柱煤与瓦斯共采关键技术，采用沿空留巷Y型通风一体化，解决高瓦斯、高地应力、高地温的煤层群进入深部开采面临的瓦斯治理、巷道支护、煤炭开采等重大安全生产技术难题，即：首采关键卸压层，沿首采面采空区边缘快速机械化构筑高强支撑墙体将回采巷道保留下来。在留巷内布置钻孔抽采邻近层及采空区卸压瓦斯；采用无煤柱连续开采，实现被保护层全面卸压；同步推进综采工作面采煤与卸压瓦斯抽采，实现了煤与瓦斯安全高效共采；抽采的高、低浓度瓦斯分开输送到地面加以利用，实现节能减排，经济、社会、环境效益显著。

高瓦斯低透气性煤层增透技术研究现状

浅谈高瓦斯低透气性煤层增透技术 摘要：煤体透气性的影响因素主要有地应力、瓦斯力、孔隙裂隙结构等因素。为了增加煤层的透气性系数，国内外的许多研究人员从改变应力状态、卸压、增加孔裂隙发育程度等方面进行了不少探索，目前高瓦斯低透气性煤层增透技术大致有如下几种。 关键词：采动卸压；保护层；气爆；水力割缝 1 高瓦斯低透气性煤层增透传统技术 1.1 采动卸压增透技术 采动卸压增透技术主要是指利用临近煤层或临近区域开采、保护层开采，使本区域煤岩体或位于被保护层上、下层位的煤岩体受到采动的影响，煤岩体中应力应变状态和瓦斯压力参数发生变化，使煤体的渗透系数、煤体内瓦斯渗流速度、瓦斯涌出量剧增，导致瓦斯解吸，在孔裂隙中扩散渗流，从而为瓦斯抽采提供有利条件。保护层开采结合被保护层卸压瓦斯抽采已成为优先采用的区域性瓦斯治理技术。另外还有利用采空区卸压增透，其原理都是煤体受采动扰动，造成应力重新分布，卸压，以达到增透的效果。 1.2 钻孔或造穴增透技术 利用钻孔等方法使煤岩体的某些区域形成一定的空洞，从而改变煤体应力状态，造成媒体内裂隙、孔隙的重新分布，使原有裂隙扩大、贯通或形成新的裂缝，以此提高媒体的透气性系数。比较传统的方法有钻孔卸压增透法，各项研究或工程实践根据实际开采和地质情况，采用不同的布孔方式，常采用的是密集布孔、网格式抽采、立体交叉、斜交与垂直工作面结合等方法，各大科研机构和工程技术人员也进行了较为广泛的研究。 余长林提出对于单一低透气性、高瓦斯煤层，采用斜交和垂直工作面布孔方式，经实践证明可以达到增透，提高抽采率的效果。目前的研究和应用主要集中在各种布孔方式、不同孔径孔深、不同密集程度等的联合使用上。 另外，在钻孔的基础上进行掏穴或者称为造穴，通过二次扩孔的过程，对周围媒体进行再一次扰动，加大了煤体的膨胀变形，使卸压更加充分，从而使透气性进一步加大，增透效果更加显著。 蔡如法等在底板巷穿层钻孔中进行了掏穴增透强化抽采技术试验。实践证明掏穴后钻孔中瓦斯浓度可以增长5～6 倍，瓦斯抽采量明显增长，有些可以达到普通钻孔的5 倍左右。掏穴增透强化抽采技术施工简单，不需要过多的仪器设备，但是效果很显著，为提高瓦斯抽采效果提供了一种行之有效的方法，值得推广应用。

瓦斯抽采达标自评价体系

瓦斯抽采达标自评价体系 瓦斯抽采达标自评价体系 第一节管理办法 1、矿井必须配备专业技术人员，负责瓦斯抽放日常管理，总结分析瓦斯抽放效果，研究改进抽放技术，组织新技术推广等。 2、必须建立专门的瓦斯抽放队伍，负责打钻、管路安装回收等工程的施工和瓦斯抽采参数测定等工作。 3、必须建立健全岗位责任制、抽放钻孔及浓度管理规定、钻孔封孔验收监督管理规定、抽采工序具体考核管理制度。 4、矿井必须有下列图纸和技术资料： A)图纸： 1)瓦斯抽放系统图; 2)泵站平面与管网(包括阀门、安全装备、检测仪表、放水器等)布置图; 3)抽放钻场及钻孔布置图; 4)泵站供电系统图。 B)记录： 1)抽放工程和钻孔施工记录; 2)抽放参数测定记录; 3)泵房值班记录。 C)报表： 1)抽放工程年、季、月报表;

2)抽放量年、季、月、旬报表。 D)台账： 1)抽放设备管理台账; 2)抽放工程管理台账; 3)瓦斯抽放系统和抽采参数、抽放量管理台账。 E)报告： 1)矿井和采区抽采工程设计文件及竣工报告; 2)瓦斯抽采总结与分析报告。 5、加强对瓦斯抽采参数(抽采量、瓦斯浓度、负压、温度、流量等)的监测，发现问题时，及时处理。 6、严格瓦斯抽采工程施工质量，所有瓦斯抽放工程都须按质量标准进行验收，不符合设计标准的应重新施工直到合格为止。 第二节实施细则 1、突出煤层所有采掘工作面(包括石门揭煤)在采掘作业前必须测定煤体原始吨煤瓦斯含量、煤层的瓦斯压力等参数。 2、各类抽采钻孔的设计必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》及相关技术规范的要求，做到合理、可靠。 3、抽采钻孔必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求进行设计，并严格按照设计参数来施工，做到均匀布置，并认真记录实际施工参数，并反演钻孔实际控制范围，未达到设计要求的必须重新补打。实施过程中如遇煤层赋存条件变化较大或巷道设计发生变化时，应当依

松软低透煤层分源瓦斯治理及瓦斯综合利用

２００４第四届国际煤层气论坛 松软低透煤层分源瓦斯治理及瓦斯综合利用 袁亮 （淮南矿业集团） 摘要：针对采掘区域瓦斯涌出及分布特点，提出并研究了顶板抽采瓦斯技术，保护层开采综合治理瓦斯技术，突出煤层边抽边掘技术，穿层钻孔预抽瓦斯技术，突出煤层消除突出危险综合治理技术，以及地面钻井预抽采动影响区域煤层瓦斯技术等一套适合淮南矿区瓦斯治理实际的成功技术，瓦斯综合治理成效显著，年抽采瓦斯量达１．５亿ｍ３，开展了大规模的瓦斯综合利用及研究。 淮南矿区开采深度－７２０ｍ，开拓深度－８２０ｍ，地质构造复杂，大于５ｍ以上的断层有４００余条，并且构造与瓦斯赋存异常关系非常密切．矿区高、突瓦斯煤层具有松软低透气性的特点，煤的硬度系数厂值为０．２—０．７，煤层原始瓦斯含量为１０～２２ｍ３／ｔ，实测最大瓦斯压力为５．７ＭＰａ，煤层透气性系数为０．０２—０．０８ｍ２／ＭＰａ２ｄ。抽采瓦斯量３００ｍ３／ｍｉｎ，抽采瓦斯浓度１０～９５％，瓦斯综合利用储气能力１６万ｍ３． １采动卸压瓦斯治理技术 １．１开采煤层顶板抽采瓦斯技术 顶板抽采瓦斯是在工作面上风巷煤层顶板向采空区方向施工抽采瓦斯钻孔或巷道，抽采采空区及邻近层涌出的采动卸压瓦斯。 理论研究和数值模拟表明：对于工作面走向长度１８０ｍ，采高３ｍ，煤层顶板模拟高度４５ｍ，底板厚ｌＯｍ，煤层倾角３０。的回采区域，从应力分析得知：煤层采出后，在工作面上风巷倾斜向下方向Ｏ～３０ｍ裂隙发育充分。即以上风巷为界，垂直煤层向上５～２５ｍ，倾斜向下Ｏ～３０ｍ为裂隙充分发育区，此范围是布置顶板抽采瓦斯钻孔或抽采瓦斯巷道的合理区域。 试验室相似材料研究得知：Ｃ１３．１煤层在赋存垂深５８０ｍ左右，采用走向长壁开采，采高３ｍ，直接顶为５ｍ左右的细砂岩的条件下，工作面上方至后方１０ｍ的范围内，冒落带高度５～７ｍ，裂隙带高度８～２５ｍ，岩层冒落角７０。左右。 从１９９８年开始，先后在潘一矿、潘三矿等矿井进行了顶板钻孔抽采瓦斯试验，在李一矿、新庄孜矿、谢一矿、谢二矿进行了顶板巷道抽采瓦斯试验。顶板走向钻孔抽采瓦斯纯量１９～２０ｍ３／ｍｉｎ，抽采率达４５％以上。创造了历史上同类条件下工作面推进速度、产量的最高记录。根据工业性试验的现场测算结果，获得了抽采动力、钻孔数量和抽采量间的最佳匹配关系，即每个钻场布最８个钻孔，钻场问距ｌＯＯｍ，钻孔长度１２０ｍ，抽 ２４

瓦斯抽采达标评判报告

过老巷掘绕道第一循环 抽采达标评判报告 工作面名称： 编制人： 技术负责人： 编制日期：2014年7月5日 目录

编制依据 (3) 矿集体审批意见 (4) 一、工作面情况 (5) 二、工作面瓦斯情况 (5) 三、工作面采取的瓦斯抽采措施 (6) 四、工作面施工钻孔及瓦斯抽放情况 (7) 五、工作面抽采率 (7) 六、工作面预抽瓦斯效果评判 (8) 七、抽采达标评判 (9) 八、抽采达标评判报告结论 (10)

编制依据 1、《1162回风巷掘进工作面作业规程》 2、《1162回风巷掘进工作面防突抽采设计》 3、《防治煤与瓦斯突出规定》 4、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006） 5、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）

集体审批意见 本报告于2014年7月5日早07:30时在调度会议室集体会审通过。参加审查人员有：矿长、总工程师、生产矿长、安全矿长、机电矿长、技术科成员、掘进区长、防突科长。会审认为，1162回风巷过老巷掘绕道第一循环瓦斯预抽效果、钻孔有效控制范围、抽采率等都满足要求，所以判定该工作面瓦斯预抽效果达标。并强调以下几条意见： 1、必须严格按规定采用钻屑瓦斯解吸指标法进行区域验证和局部预测，防突考察工进行验证及预测时，掘进施工单位需为其提供压风等服务。 2、日常收集的瓦斯地质数据，及时归档管理，以便进行瓦斯地质分析。 3、遇断层、二合顶等地质构造时需加大局部预测的密度。 4、任何一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了打钻有喷孔、卡钻现象，工作面瓦斯忽大忽小，瓦斯持续上升，响煤炮，煤粉或煤壁发冷等突出预兆，则以后的掘进过程中均要执行局部综合防突措施。

论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版

YF-ED-J6464 可按资料类型定义编号 论我国煤矿瓦斯抽放技术 实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1.概述 我国瓦斯抽放的历史可追溯到1637年以前，《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。 1938年我国首次在抚顺矿务局龙风矿利用抽放泵进行采空区抽放，五十年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽放瓦斯，五十年代末瓦斯抽放量约为 1OOMm3。六十年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽放瓦斯工作，抽放瓦斯量达到170Mm3。70年代至90年代中期，抽放矿井数和抽放量都稳步增加。近十年

来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展，目前瓦斯抽放技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000 年我国共有141个矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行抽放瓦斯，年抽放量达867 Mm3，至20xx年抽放矿井数达到193个，抽放量达到1146Mm3。瓦斯抽放方法方面，各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作，结合我国矿井的地质和开采条件，研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽放瓦斯方法。主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、深孔预裂爆破、水力割缝、水力压

煤矿瓦斯抽采新技术

中国矿业大学 级士研究生课程考试试卷 考试科目煤矿瓦斯抽采新技术 考试时间 学生 学号 所在院系 任课教师

中国矿业大学研究生院培养管理处印制

高瓦斯低透气性煤层增透技术 研究现状综述 摘要：煤炭是我国的基础能源，随着开采深度的增加，瓦斯已成为严重威胁煤矿安全生产的主要因素。由于我国煤系地层普遍属于低渗透性煤层，与国外相比瓦斯抽采效果很不理想。因此，利用煤层增透技术，增大高瓦斯低透气性煤层的透气性，提高瓦斯抽采效率，已成为实现煤矿安全高效生产的关键。本文通过查阅文献资料，首先介绍了近年来国外诸多专家学者们关于煤层透气性影响因素的研究成果。接着通过实例说明了国煤矿煤层瓦斯抽采存在的主要问题，并对问题进行分析。然后根据存在的问题着重介绍了目前国增加煤层透气性的主要方法和技术手段，并列举数据和相应实例对各种增透技术的效果和优缺点进行说明。最后，从理论和技术两个方面对现阶段煤层增透技术研究中可能存在的问题进行了探讨，并总结了原因，并对将来的技术发展进行了展望。 关键词：高瓦斯低透气性煤层；卸压增透；研究现状 1 前言 煤炭是我国的基础能源，瓦斯灾害已成为威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。而我国煤系地层普遍属于低渗透性煤层，研究表明:我国煤层渗透率一般在(0.001～0.1)×10-3um2，国渗透率最大的煤田也仅为(0.54～3.8)×10-3um2，其渗透性比美国低2～3个数量级，并且随着煤层开采深度的增加，煤层透气性随之减小，致使煤层气预抽难以实施，效果很差，从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。因此，通过对高瓦斯低透气性煤层卸压增透，提高抽采钻孔的单孔有效影响围，已成为实现煤矿可持续发展的关键环节。 2 国外煤体透气性的影响因素研究现状 2.1国外研究现状 1988年Mckee等通过对美国皮申斯、圣安和黑勇士盆地煤层渗透率与埋藏深度关系的研究发现，随着煤层埋藏深度和有效应力增加,煤层割理缝的宽度减小,渗透率呈指数降低。Harpalani和Mcpherson研究了应力对美国中西部煤的气体渗透率的影响，得出渗透率随应力呈指数下降。1997年Enever等通过对澳大利亚煤层渗透率与有效应力的相关研究发现，煤层渗透率变化值与地应力的变化呈指数关系。 2.2国研究现状 1987年林柏泉、周世宁研究了在孔隙压力一定的条件下，渗透率和围压力以及煤样变形间的关系；得出在围压力不变的前提下，孔隙压力和渗透率以及煤样变形值间的关系基本

瓦斯抽放技术的应用

前言 随着煤矿机械化水平的提高，以及综采放顶煤采煤技术的发展和应用，采区巷道布置方式有了新的改变，采掘推进速度加快、开采强度增大，使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加，尤其是存在『临近层的工作面，其瓦斯涌出量的增长幅度更大，采区瓦斯平衡构成也发生了很大变化。由于《煤矿安全规程》中规定工作面允许的最高风速和工作面回风允许的最大瓦斯浓度，决定工作面所担负的瓦斯涌出量是有限的，再者矿井的通风能力、通风系统以及防治煤炭自燃的限制，工作面供风量往往达不到极限供风量，因此为解决高产高效工作面多瓦斯涌出源、高瓦斯涌出量的问题，确保其高产高效必须结合矿l 井的地质开采条件，实施矿井瓦斯抽放。 1 矿井瓦斯和瓦斯抽放的必要性 1 ．1 矿井瓦斯 矿井瓦斯是井下有害气体的总称，主要成份是煤中伴生的甲烷( c | I 4 ) ，从褐煤到无烟煤、吨煤生成甲烷( c H 4 ) 量为6 8 ～ 4 1 9 m 。瓦斯以吸附和游离两种状态赋存于煤孔隙表面和空隙中，一般吸附量占8 5 ％以上，影响吸附瓦斯和游离瓦斯量决定因素：a ．瓦斯压力． b ．煤的性质即纯煤极限吸附量．c ．与压力有关的吸附常数。 瓦斯的化学名称叫甲烷( c } { 4 ) 是一种无色、无味、无嗅、可燃的气体，当空气中瓦斯达到一定浓度( 5 ％～ 1 5 ％) ，并遇高温( 6 5 0 —7 5 0 o C ) 时能引起爆炸，空气中瓦斯浓度达 4 3 ％，氧气浓度小于1 2 ％，可以使人窒息，甲烷的分子直径为0.3 7 6 x 1 0 - g m，密度( 标况) 0.7 1 6 k g/m，比空气轻，与空气相比的相对密度为0 ．5 5 4 ，其扩散速度是空气的1 ． 3 4倍。 1 ． 2 瓦斯抽放的必要性 1 ． 2 ．1 从矿井目前的瓦斯涌出现状来看瓦斯抽放的必要性。七星煤矿西 三区煤层 2 1 1 掘进工作面瓦斯涌出量为0 ． 6 5 m3 ／m i n 、西三区8 煤 层2 0 6掘进丁作面瓦斯涌出量为0 ． 2 9 m 3 ／m i n 、东四区 1 2 煤层 2 1 4掘进工作面瓦斯涌出量为0 ．7 6 m3 ／mi n 。 1 ． 2 ．2 从矿井通风能力来看瓦斯抽放的必要性。采掘工作面实行瓦斯抽 放的必要性判断标准是：采掘工作面设计风量小于稀释瓦斯所需要的风 量，即下式成立时，抽放瓦斯才是必要的。 Q o < 式中Q 一采掘工作面设计风量，m 3 ／s ；Q _ 一采掘工作面的瓦斯涌出 量，m 3 ／mi n ；K 一瓦斯涌出不均衡系数，取K = I ．5 ；c 一《煤矿安全规程》允 许的采掘工作面瓦斯浓度，％，c≤1 ．0 。 根据上面对矿井掘进工作面的瓦斯预测结果，可知七星煤矿西三区 6 煤层2 l 1 掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0 ．6 5 m3 ／mi n ，计算设计风量 1 ．6 3 m3 ／s ，实际风量为 2 ． 2 7 m 3 ／s 、东四区1 煤层2 1 4掘进工作面绝对瓦斯 涌出量为0 ．7 6 m3 ／mi n ，计算设计风量1 ．9 0 m3 ／s ，实际风量为3 ．8 7 m a ／s 、东四 区八层四片采面长度1 3 0 m，风量 1 7 0 0 m 3 ／mi n，绝对瓦斯涌出量为2 4 m3 ／mi n，相对瓦斯涌出量为3 4 ．5 6 m 3 ／t ，日产量1 0 0 0 t ／d ，在1 7 0 0 m 3 ／mi n风量情 况下回风瓦斯浓度控制在0 ．7 5 ％以下风排瓦斯1 2 ．7 5 m 3 ／mi n ，所以必须抽

2021新版下向穿层钻孔瓦斯抽采技术的应用

( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021新版下向穿层钻孔瓦斯抽 采技术的应用 Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

2021新版下向穿层钻孔瓦斯抽采技术的应 用 摘要：为了加大下保护层采煤工作面瓦斯治理力度，解决下保护层采煤工作面回采过程中瓦斯对安全生产的威胁，潘一矿在下保护层工作面开采过程中，利用在被保护层工作面底板抽采巷道内施工下向穿层钻孔抽采保护层瓦斯技术，提高了下保护层工作面的瓦斯抽采率。确保了工作面的安全生产，并对其取得的效果进行了分析总结。 关键词：下向穿层钻孔；瓦斯抽采；下保护层 淮南潘一矿是一座年产400万t的特大型矿井，井田走向长14.6km，倾斜宽4.0km，1983年投产，含煤地层为二迭系中下部山西组及石盒子组，含煤28～42层，可采和局部可采煤层15层。矿井绝对瓦斯涌出量为130m3

/min，相对瓦斯涌出量为20m3 /t，目前主采煤层为13-l煤和11-2煤。 随着矿井高产高效的发展需要及“可保尽保，应抽尽抽”战略方针的实施，保护层工作面的开采力度不断加大。但保护层工作面在开采过程中，由于开采深度的增加及被保护层工作面的瓦斯涌入，保护层工作面的绝对瓦斯涌出量达到15～20m3 /min。虽然在保护层采煤工作面采取了顶板走向钻孔、老空区埋管等方法抽采本煤层采空区瓦斯及在被保护层底板瓦斯抽采巷道内施工上向穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的综合治理瓦斯技术，但仍难以满足保护层工作面开采的需要，使保护层工作面的开采进度受到严重制约。针对这种现状，潘一矿决定利用现有的被保护层底板抽采巷道，向保护层工作面施工下向穿层钻孔抽采保护层瓦斯技术，达到“一巷两用”，解决了保护层开采过程中瓦斯对安全生产的影响这一难题，并对其取得的效果进行了分析。 1下向穿层钻孔瓦斯抽采技术方案 1.1技术方案提出的背景

煤矿瓦斯抽采基本指标

煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞启香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范

3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的： ——大于或等于40m3／min； ——年产量1.0—1.5Mt的矿井，大于30m3／min； ——年产量0.6—1.0Mt的矿井，大于25m3／min； ——年产量0.4—0.6Mt的矿井，大于20m3／min； ——年产量等于或小于0.4Mt，大于15m3／min。 c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下。控制范围如下： a）石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角＞8°时，底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15m以上。 b)煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角＞8°时，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。 c)采煤工作面控制范围为：工作面前方20m以上。

煤矿瓦斯抽采工安全技术培训大纲及考核标准

煤矿瓦斯抽采工安全技术培训大纲及考核标准 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采工的基本条件、安全技术培训（以下简称培训）大纲和安全技术考核（以下简称考核）要求。 本标准适用于煤矿瓦斯抽采工的培训和考核。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 煤矿安全规程。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 煤矿瓦斯抽采工 methane drainage miner of coal mine 从事煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工、封孔、瓦斯流量测定及瓦斯抽采设备操作等工作的专职人员。 4 基本条件 4.1 年满18周岁。 4.2 身体健康，无妨碍履行本工种的疾病或生理缺陷。 4.3 初中及以上文化程度。 5 培训大纲 5.1 培训要求 5.1.1 应按照本标准的规定对煤矿瓦斯抽采工进行培训和复审培训。复审培训周期为两年。 5.1.2 培训应坚持理论与实践相结合，侧重实际操作技能训练；应注意对煤矿瓦斯抽采工进行职业道德、安全法律意识、安全技术知识的教育。 5.1.3 通过培训，煤矿瓦斯抽采工应掌握安全技术知识（包括安全基本知识、安全技术基础知识）和实际操作技能。 5.2 培训内容 5.2.1 安全基本知识 5.2.1.1 煤矿安全生产法律法规与煤矿安全管理 主要包括以下内容： a) 有关煤矿安全生产的法律法规、规章、规程、标准和技术规范等； b) 煤矿从业人员安全生产的权利和义务； c) 煤矿安全管理制度； d) 劳动保护制度和工伤保险管理制度等。 5.2.1.2 煤矿生产技术与主要灾害事故防治 主要包括以下内容： a) 煤矿生产技术知识； b) 矿井通风基础知识，包括矿井及采区通风系统、矿井通风设施等； c) 煤矿主要灾害事故的防治知识，包括水害、火灾、瓦斯和煤尘爆炸事故、煤与瓦斯突出事故、顶板事故、冲击地压事故、机电运输事故、爆破事故、火工品燃烧与爆炸事故、矿井热害等；

我国煤矿瓦斯抽采技术现状与发展前景

我国煤矿瓦斯抽采技术现状与发展前景 【摘要】瓦斯是煤矿由事故源到清洁能源的转变，现在煤矿的瓦斯较好地服务于当地经济。我国煤矿瓦斯抽采理念的发展先后经历的“局部防突措施为主、先抽后采、抽采达标和区域防突措施先行”四个阶段到瓦斯抽采技术发展的四阶段；论证了五种主要的瓦斯抽采技术以及瓦斯抽采技术装备；论述了瓦斯抽采后的消突评价；最后展示了未来瓦斯抽采的技术发展方向。 【关键词】瓦斯抽采方法；技术装备；消突评价；瓦斯抽采技术 我国在2002年提出的“先抽后采，监测监控，以风定产”[1]十二字工作方针以来，中国煤炭产量由13.93亿t增加到30亿t，煤矿瓦斯治理取得了阶段性成果，在煤矿开采技术条件不断恶化的情况下，煤矿瓦斯治理保障了煤矿安全生产。为了防范和遏制重特大瓦斯事故，同时把瓦斯作为一种有用的资源进行开采，转变了瓦斯治理的思路；国务院安全生产委员会于2008年7月提出了“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯治理工作体系，随后颁布《防治煤与瓦斯突出规定》[2]，使得瓦斯治理工作有条不稳的推进。 我国煤矿瓦斯抽采有较长的历史，早在1938年我国就首次在抚顺矿务局龙凤矿利用抽采泵进行采空区抽采[3]。近五年来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术的迅速发展。 2007年全国瓦斯抽采量达到44亿m3，阳泉、晋城、淮南、淮北等10个矿业集团年瓦斯抽采量超过1亿m3。在煤炭产量快速增长时，煤矿死亡人数和百万吨死亡率逐年下降。 我国煤矿瓦斯事故类型有：瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧和窒息等四种[4]。其中影响最大的是瓦斯突出和瓦斯爆炸，且经常在煤矿生产过程中出现，严重影响煤矿的安全生产。煤层瓦斯大量直接排放不仅浪费了能源，而且严重污染了环境，以甲烷为主要成分的煤层瓦斯是一种具有强烈温室效应的气体，甲烷的温室效应比二氧化碳大20倍以上。煤层瓦斯同时也是一种洁净能源，目前我国煤矿埋深在2000m以内的煤层瓦斯储量为（32～35）×1012m3，几乎与常规天然气资源量相当。将煤层中赋存的高浓度瓦斯抽采出来并加以利用，不仅减少煤矿开采过程中的瓦斯灾害事故，而且瓦斯资源可以得到合理利用，还可以降低瓦斯对环境的污染。 我国《煤矿安全规程》第一百四十五条规定[5]，有下列情况的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： （1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的

低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用(精)

低透气性煤层瓦斯抽采技术与应用 陈静, 王继仁, 贾宝山 (辽宁工程技术大学安全科学与工程学院, 辽宁阜新123000 摘要:在煤矿开采中, 瓦斯灾害一直是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。随着煤层开采深度的增加, 煤层透气 性随之减小, 从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。针对我国煤矿绝大部分煤层属于低透气性煤层的情况, 论述和分析了低透气性煤层瓦斯抽采的各种技术原理及应用。给低透气性煤层瓦斯抽采提供技术指导, 解决矿区实际问题。研究低透气性煤层瓦斯抽采具有广阔的应用前景与应用价值。关键词:瓦斯灾害; 低透气性煤层; 瓦斯抽采中图分类号:TD712文献标识码:A文章编号:1008-8725(2009 03-0070-04 T echnology and Application on G as Drainage in Low -permeability Coal Seam CHEN Jing , WANGJi -ren , J IA Bao -shan (C ollege of Security Science &Engineering , Liaoning T echnical University , Fuxin 123000, China Abstract :G as disaster is always one of the main disasters to threaten the security of coal mine in the coal ex 2ploitation. With the increase in the depth of coal mining , the permeability decrease consequently , it affects the drainage rate and efficiency. The various technical principles and applications of gas the low -per 2meability coal seams are expounded according to the reality that m ost of the coal are low -per 2meability coal seams. The conclution can be used to provide in low -permeability coal seams and res olve practical problems in prospect and using value to study gas drainage in low gas K ey w ords :gasdisaster ; low -permeability coal 0引言

矿井煤层气抽采存在的问题及对策

收稿日期:2007-04-29 作者简介:杨娟娟(1983-),女,宁夏石嘴山人,在读硕士研究生,主要从事安全技术理论学习与研究。 矿井煤层气抽采存在的问题及对策 杨娟娟,李树刚,张 伟,张 龙 (西安科技大学能源学院,陕西西安 710054) 摘 要:基于我国煤层气(瓦斯)抽采利用现状,介绍了煤层气开发的必要性,以及在开发过程中存在的一些问题和对策措施及建议。关键词:煤层气开发;必要性;对策建议 中图分类号:TD712.67 文献标识码:B 文章编号:1671-749X(2007)06-0029-02 0 引言 矿井瓦斯是一种非常规天然气,以吸附或游离状态赋存于煤层及其邻近岩层中,也称煤层气。其主要由C H 4组成(约占95%),我国煤层气储量丰富,最新资料显示,中国陆上埋深300~2000m 的煤层气资源为31.46万亿m 3 ,相当于450亿t 标准煤或310亿t 石油。继俄罗斯、加拿大之后位列世界第三位。近几年,我国已把煤层气作为资源进行开发,取得了一些显著成效,但要充分利用煤层气,使其变废为宝,仍然面临着许多挑战。 1 我国矿井瓦斯(煤层气)抽采利用概况 1952年,抚顺矿务局龙凤矿开始较大规模地进行开采层抽采煤层气;1957年,阳泉矿务局四矿试验成功了邻近层抽采煤层气的方法。目前,矿井除采用邻近层抽采外,还有本层长水平钻孔(目前距离已达1000m )抽采、岩巷抽采、采空区抽采等。到2003年,全国已有133个矿井采用井下抽放方法抽取煤层气,抽采量达15.2 108 m 3 。其中山西阳泉、安徽淮南、辽宁抚顺等高瓦斯矿区抽放瓦斯量年 均1亿m 3 以上,占全国抽采总量的32.7%。全国矿井抽采瓦斯利用量却不足50%,而且主要是民用,只有少部分用于福利事业及工业原料。目前,山西晋城、重庆松藻、贵州盘江等正拟建煤层气发电项目。总的来看,矿井煤层气抽采率与我国矿井瓦斯 排放总量相比较低,利用量也偏低。 2 煤层气开发的必要性及面临的主要问题 2 1 煤层气开发的必要性 开发煤层气既可提高煤矿安全,又可缓解能源 紧张,还可改善环境,减排温室气体,可谓一举三得。 瓦斯是煤矿事故的罪魁祸首。我国煤矿重特大事故灾难70%~80%都是由瓦斯爆炸引起。开发煤层气可以减少矿井巷道和工作面内的瓦斯含量,有效预防事故发生,改善矿工的工作条件;!瓦斯是煤气污染的主要因素之一。我国因采煤每年向大气排放瓦斯量达70~190亿m 3 。而瓦斯是一种温室气体,其温室效应大约是二氧化碳的22倍,对臭氧层的破坏力是二氧化碳的7倍。如果对煤层气进行开发利用,其燃烧热值与天然气相当,而且洁净,不仅可以改善大气环境,还能提高煤矿的生产效率和经济效益;?我国国民经济的快速发展对能源的需求越来越大。近年来,中国对国际能源市场的依赖程度日渐加大,已经成为石油、液化天然气的纯进口国。中国要想保持经济持续快速的增长,有必要开发新的能源,取代原有的不合理的能源结构;#开发利用煤层气可以拉动相关产业的发展,增加就业机会,提高人民生活水平。一旦煤层气产业形成和发展起来,将给相关产业带来无限商机。 因此,有计划地开发和利用煤层气资源,不仅可以缓解我国国民经济发展中的能源供求矛盾,而且对改善我国的能源结构、提高我国洁净能源的利用率、保护人类的生存环境、解决煤矿安全问题、促进中国乃至全人类的生存和发展均具有十分重要的战 29 第6期 杨娟娟等 矿井煤层气抽采存在的问题及对策

低透气性煤层瓦斯综合治理技术实践

高志扬,徐杰.基于优化GM (1,1)模型的矿井涌水量预测及算法实现[J ].矿业安全与环保,2013,40(1):74-76.文章编号:1008-4495(2013)01-0074-03 基于优化GM (1,1)模型的矿井涌水量预测及算法实现 高志扬1,徐　杰2 (1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;2.河南中平能化集团八矿,河南平顶山475000) 摘要:针对矿井涌水量预测过程中受各种因素的影响,预测精度较低的问题,基于GM (1,1)模型提出优化GM (1,1)模型三分别建立GM (1,1)模型及优化GM (1,1)模型,并对某矿2002 2010年矿井平均涌水量进行模拟计算,结果显示优化GM (1,1)模型模拟精度较高三利用MATLAB 设计优化GM (1,1)模型的计算程序,解决了计算过程复杂二计算量大的问题三 关键词:矿井涌水量;预测;优化GM (1,1)模型;MATLAB 中图分类号:TD742 文献标志码:B Prediction of Water Inflow in Coal Mine Based on Optimized GM (1,1)Model and Its Algorithm Implementation GAO Zhiyang 1,XU Jie 2 (1.School of Safety Science and Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,China; 2.No.8Mine of China Pingmei Shenma Group,Pingdingshan 475000,China) Abstract :To counter the problem of the influence of all factors in prediction of water inflow in coal mine and the low prediction accuracy ,an optimized GM (1,1)model based on GM (1,1)model was proposed.The GM (1,1)model and the optimized GM (1,1)model were respectively established ,simulation calculation was carried out on the mean water inflow in some mine from 2002to 2010,and the results indicated that the optimized GM (1,1)model has higher simulation precision.The calculation procedures for the optimized GM (1,1)model based on MATLAB design have the advantage of solving the complicated calculation process and intensive computations. Key words :water inflow ;prediction ;optimized GM (1,1)model ;MATLAB 收稿日期:2012-05-24;2012-11-22修订 作者简介:高志扬(1981 ),男,河南新乡人,主要从事安全管理方面的研究工作三 随着煤矿开采深度的增加,矿井涌水量的多少 成为威胁煤矿安全生产的关键因素,因此对矿井涌水量的预测显得尤为重要三通常矿井涌水量受一些确定因素(如地质二开采状况)和不确定因素(如气象)的共同作用,这些影响因素相互作用使矿井涌水量表现出极大的随机性和偶然性,具有明显的灰色特征[1]三在这种情况下,利用灰色理论预测矿井涌水量具有明显优势三通过建立灰色预测模型可较科学二客观地预测未来年份或月份的矿井涌水量的取值范围,可为矿井排水能力的设计二矿井水害的预防提供科学依据[2]三 MATLAB 的基本数据单位是矩阵,其核心也是 矩阵,可直接进行矩阵的基本运算三在MATLAB 语 言系统中,几乎所有的操作都是以矩阵操作为基础的,用户可以用类似于数学公式的方法编写程序实现算法,大大降低了编程的难度并节省了时间[3]三 在GM(1,1)模型及相关模型的灰色预测过程中,要大量进行数列和矩阵运算,这恰好使MATLAB 发挥了作用三将MATLAB 和灰色预测模型结合,不但实现了灰色预测而且简化了算法三 1　灰色预测模型的建立 1.1　建立GM (1,1)模型应用GM(1,1)模型进行灰色预测的基本步骤 如下[4-5]三 1)累加生成数据序列X (1) 记原始数据序列X (0)为非负序列,有n 个观 察值: X (0)={x (0)1,x (0)2, ,x (0)n },x k (0) ≥0,(k =1,2, ,n ) 四 47四Vol.40No.1 Feb.2013 矿业安全与环保 MINING SAFETY &ENVIRONMENTAL PROTECTION 第40卷　第1期2013年2月

瓦斯抽采工程标准

第一部分 晋城煤业集团矿井瓦斯抽采标准（试行） 为进一步规范集团公司瓦斯抽采管理，推进瓦斯抽采钻孔封孔、联孔标准化工作的精细化水平，特制定本标准。 1．矿井瓦斯抽采系统 1．1根据瓦斯涌出预测情况，对矿井瓦斯抽采系统进行委托设计，并上报审批。 1．2矿井抽采系统原则建立地面固定式抽采泵系统，系统具有本煤层预抽和采空区抽采功能，且能管路系统能通过阀门调节互通。 1．3瓦斯抽采系统中运行抽采泵能力与备用泵的单台能力一致。单一预抽系统或采空区抽采系统，备用泵台数不得少于1台，具有本煤层预抽和采空区抽采互通功能的抽采系统，备用泵台数不得少于运行泵台数的60%。 1．4瓦斯抽采泵站必须安设抽采参数监测系统，主要监测数据接入矿井安全监控系统。 1．5瓦斯抽采泵站进气管路必须同时安装人工和自动检测流量、压力、浓度、温度的装置。自燃煤层采空区抽采管路入口10-15m 范围内安装CO传感器。 1．5．1每1h对自动检测数据进行一次检测和记录，每7d人工检测一次，对自动检测数据进行校正。 1．5．2矿井抽采量报表以泵站人工检测数据校准值为准。 1．6井下瓦斯抽采主要大巷主管、盘区干管、顺槽支（分）管及专用抽采巷道必须按标准要求安装流量、浓度、压力、温度自动检测计量或人工检测计量装置。计量装置安装在巷道口50m范围以内。 1．7每个瓦斯抽采钻场和抽采评价单元及汇流管必须装设流量、浓度、压力人工检测计量装置。 1．8瓦斯抽采钻孔应装设浓度、压力人工检测装置。 1．9安设检测、计量装置的地点应设置观测、管理牌板。 1．10井下瓦斯抽采管路检测计量装置要求计量可靠，检测及时。 1．11瓦斯抽采管路系统和抽采钻孔参数每7d至少检测一次，检测结果记入现场管理牌板，并汇总汇报。 1．12瓦斯抽采管路系统和瓦斯抽采钻孔应安排人员定期进行巡回检查、放水、除渣，发现问题及时处理。 1．13应根据瓦斯抽采管路系统和抽采钻孔参数检测分析结果，及时对瓦斯抽采系统和抽采钻孔进行调整或调节，保证高效抽采。预抽管路系统中瓦斯浓度低于35%时，必须向集团公司说明原因。 2．矿井瓦斯抽采管路 2．1敷设瓦斯抽采管路应根据井下巷道的布置、抽采地点的分布、矿井的发展规划以及瓦斯利用的要求等因素统筹确定，避免或