瓦斯抽放标准规范.ppt

1,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,说明：“煤矿瓦斯抽放规范”标准号:AQ 1027-2006 2006年11月2日发布,2006年12月1日实施 国家安全生产监督管理总局发布,2,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,主要内容,一、标准出台的背景、目的及意义二、标准主要条款释疑和具体操作办法三、瓦斯抽放需注意的关键技术问题 四、瓦斯抽放技术的发展方向,3,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,一、标准出台的背景、目的及意义,1、宏观背景 瓦斯是资源，是煤矿灾害的主要危险源，是主要的大气温室效应气体；经济的迅速发展与环境的不协调引起全球对温室现象的关注；石油价格持续上扬，引起对能源安全的高度关注，重特大瓦斯事故的连续发生引起各界广泛关注。2、行业背景 1）安全形式严峻。2）标准不到位、可操作性不强，造成煤矿事故多发。3）我国目前已制定了有关瓦斯抽放规范及标准，如煤矿瓦斯抽放管理规范、矿井抽放瓦斯工程设计规均制定于1997年，原有的瓦斯抽放技术规范性文件已无法适应现在瓦斯抽放技术的发展，许多内容需要更新和补充。制定新的瓦斯抽放规范已成为当务之急。,4,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,一、标准出台的背景、目的及意义,3、现实背景 2002年全国重点煤矿抽放矿井数193个，年抽放量11.46亿m3，2004年全国重点煤矿抽放矿井数达到221个，年抽放量达到19.26亿m3，。2005年全国煤矿井下抽放总量达到23亿m3，阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚顺等7个矿区年抽放瓦斯量超过1亿m3。2006年,山西煤矿矿井瓦斯抽放量达到16.11亿m3,利用量3.27亿m3;山西瓦斯发电总装机容量达到5.65万千瓦,发电量1.82亿千瓦时。,5,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,一、标准出台的背景、目的及意义,1950 1960 1970 1980 1990 2000,1952年2005年抽放瓦斯矿井数和抽放瓦斯量的变化动态图,6,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,一、标准出台的背景、目的及意义,目的：1、提出适合不同地质条件、不同开采条件下，能充分考虑我国目前瓦斯抽放现状及发展趋势的矿井瓦斯抽放技术规范，建立我国瓦斯抽放技术标准。2、为各级煤矿安全监察部门检查、监督煤矿瓦斯抽放工作提供技术标准和规范。意义：新瓦斯抽放规范基本上涵盖了瓦斯抽放的全部内容，集方法、技术、管理于一体，是行业内容最全面、最新的瓦斯抽放的技术标准，对全国煤矿的瓦斯抽放具有重要指导意义。,7,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,标准条款释疑及操作侧重于新增及修改内容(介绍本规范的结构）4、建立抽放瓦斯系统的条件（包括地面永久抽放瓦斯系统或井下移动抽放瓦斯系统）4.1.1 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时；4.1.2 矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于40m3min；年产量1.01.5Mt的矿井，大于30m3min；年产量0.61.0Mt的矿井，大于25m3min；年产量0.40.6Mt的矿井，大于20 m3min；年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15 m3min。4.1.3 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。,8,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,4.1.1 主要解决小煤矿问题和部分低瓦斯矿井的高瓦斯区；但“通风方法解决不合理时”的量化指标不明确，掌握的尺度是在风速不超限的前提下，瓦斯浓度不超过1%；4.1.2 主要针对多数高瓦斯矿井。通过换算，相对瓦斯涌出量均大于10m3/t.4.1.3 主要针对有煤与突出煤层的矿井。,9,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,4.2 建立地面永久抽放瓦斯系统的条件 符合4.1条件,并同时具备以下两个条件应建立地面永久瓦斯抽放系统：即瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2m3min以上；瓦斯资源可靠、储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限在5年以上。原规范为预计瓦斯抽放服务年限在10年以上，根据调研结果，目前建立地面瓦斯抽放系统的费用相对降低，矿井产量较以往增大，部分小煤矿建立地面瓦斯抽放管路并不长，且建立地面系统安全性好，便于管理，因此建立地面瓦斯抽放系统的条件降低。因此建立地面瓦斯抽放系统的条件由原来的10年改为5年更加符合目前的实际情况。,10,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,5 地面永久抽放瓦斯系统 5.1 地面永久抽放系统工程设计 瓦斯泵的选取 常用的瓦斯泵有水环真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。水环真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性好（工作室内充满介质，不会发生瓦斯爆炸）范围0-100%，适用于抽出量较小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井；离心式瓦斯泵负压低，适用于瓦斯抽出量大（201200 m3/min）、管道阻力不高（45kPa）矿井；回转式瓦斯泵的特点是管道阻力变化时，瓦斯泵的流量几乎不变，所以供气均匀、效率高，缺点是噪声大，检修复杂。由于水环真空泵安全性好，抽放负压大，所以使用较为广泛。瓦斯泵的选择原则与选择通风机相似，一是瓦斯泵的容量必须满足矿井瓦斯抽放期间所预计的最大瓦斯抽放量；二是瓦斯泵所产生的负压能克服抽放瓦斯管道系统的最大阻力，并在钻孔口造成适当的抽放负压，具有良好的真空度；抽放瓦斯浓度低于25%的矿井，不得选用干式瓦斯抽放设备，抽放设备配备电机必须防爆。,11,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,5 地面永久抽放瓦斯 抽放管路的选 矿井瓦斯管路直径，在采区工作面内一般选用200250mm，大巷的干管选用250325mm，井筒和地面选用325400mm。管材可选无缝钢管、焊缝钢管、PE管泵及管路的发展趋势，大型化。,12,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,5 建立地面永久抽放瓦斯系统 当条件适当时，可选用新材料的瓦斯抽放管，但井下抽放管路禁止采用玻璃钢管目前，随科技的发展，目前抽放管材呈现多样化，矿用PE管、PVC管等应用于抽放管路，有重量轻，运输、安装方便等优点，还可采用快速接头等，但玻璃钢管由于强度低，在瓦斯爆炸事故中，曾出现过管壁破裂，管路内的瓦斯泄露参与了瓦斯爆炸，扩大了事故。因此应禁止采用玻璃钢管。,13,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,5 建立地面永久抽放瓦斯系统 主要涉及安全的内容：泵站的位置、建材、供电要求 安全装置：三防装置、防雷电、防火、防冻、防砸坏、防带电 提高抽放效率：阀门、放水器、监测装备,14,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,5 建立地面永久抽放瓦斯系统条 抽放泵的及附属设备备用量的问题 根据调研结果，在一个抽放站内，瓦斯抽放泵及附属设备只有一套工作时，应备用一套；两套或两套以上工作时，应至少备用一套。原规范规定在一个抽放站内，抽放瓦斯泵及附属设备只有套工作时，应备用一套；两套或两套以上工作时，其备用量可按工作数量的60计。由于目前泵的质量较好，厂家维修及时，如果平时经常检修，备用套数不必太多。,15,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,5 建立地面永久抽放瓦斯系统条 必须建立抽放系统监测装置 将矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备改为必须监测抽放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数，同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现抽放瓦斯浓度过低、一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时，应能报警并使抽放泵主电源断电。,16,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,6 井下移动抽放瓦斯系统6.2 以往未考虑井移动抽放系统的设计，新规范提出抽放设计按地面永久抽放系统的相关内容进行。,17,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,6 井下移动抽放瓦斯系统 移动泵的用途和适用范围主要体现在以下几个方面：1.不具备建立地面瓦斯抽放系统的矿井，如出现局部瓦斯涌出或局部煤与瓦斯突出区域。需要短期抽放瓦斯的地点，如有溶洞或岩缝瓦斯喷出的矿井；2.有的矿井虽有地面抽放泵站，但井下工作区偏远，无法实现有效抽放，可利用移动泵站进行接力抽放；3.地方中小煤矿可采用移动泵站抽放，投资小，见效快，具有较好的安全与经济效益；4.用于瓦斯科研试验，在建立地面瓦斯抽放泵站之前，用移动泵站进行井下试抽，由试验确定最佳抽放方法和抽放参数，为建立永久性地面泵站抽放系统提供可靠的依据，避免盲目投资造成浪费。,18,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,移动抽放系统 永久瓦斯抽放系统 抽放量小 抽放量大，供水、供电 井下环境较差 方便、安全 瓦斯排放到总回或采区回风 瓦斯排放到地面 抽放管路短，阻力小，可移动 抽放管路长、投资小，建设速度快 投资大，工期相对长 小煤矿、大矿的局部 全矿瓦斯涌出量大、产量大的矿井,19,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,6 井下移动抽放瓦斯系统6.4条，移动泵站抽出的瓦斯排至回风道时，在抽放管路出口处必须采取安全措施，包括设置栅栏、悬挂警戒牌。栅栏设置的位置，上风侧为管路出口外推5m，上下风侧栅栏间距不小于35m。两栅栏间禁止人员通行和任何作业。移动抽放泵站排到巷道内的瓦斯，其浓度必须在30m以内被混合到煤矿安全规程允许的限度以内。栅栏处必须设警戒牌和瓦斯监测装置，巷道内瓦斯浓度超限报警时，应断电、停止抽放瓦斯、进行处理。监测传感器的位置设在栅栏外1m以内。将原瓦斯抽放管理规范规定的5m以内改为1m，因为这样已满足30m以内被混合到煤矿安全规程允许的限度以内，将探头位置确定于较小范围内，便于执行。,20,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,21,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,6 井下移动抽放瓦斯系统6.5条，新增了井下移动瓦斯抽放泵站必须实行“三专”供电，原规范没有明确井下移动抽放泵站的供电，新规范规定井下移动瓦斯抽放泵站应比照局部通风机来管理，即专用变压器、专用开关、专用线路。,22,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 抽放方法方面新规范作了较大的完善和补充，概述了抽放方法。,23,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法7.2.1 未卸压煤层本层预抽难易程度的划分,24,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,瓦斯抽放钻孔,钻场,巷道,顺层钻孔抽放示意图,25,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,穿层钻孔抽放示意图,26,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,本煤层瓦斯采前预抽布置方式示意图,27,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,交叉钻孔预抽本煤层瓦斯示意图,28,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,交叉钻孔除有斜交钻孔的优点以外，还可以增加煤层裂隙与钻孔的气体动力学联系，有利于煤层瓦斯向钻孔流动，优点是不增加钻孔量的条件下，提高了抽放效果。经在焦作九里山矿开展顺层交叉钻孔抽放突出煤层瓦斯试验，比平行钻孔抽放提高效果1.5倍，“九五”期间又在平顶山进行了试验应用。,29,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,本煤层瓦斯先抽后掘,30,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,本煤层瓦斯边采边抽,31,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,50-70m,50-70m,A,A,AA剖面,钻场,钻孔,边掘边抽瓦斯,32,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放：,传统地面钻孔预抽,33,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放：(还可用于邻近层及采区区抽放）,地面钻孔多分支羽状水平井预抽瓦斯,34,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放-强化抽放 单一低透性煤层采取强化抽放措施如加密钻孔、交叉钻孔、大直径钻孔、水力割缝、松动爆破、深孔控制预裂爆破等，突出煤层采用穿层网格布孔。厚煤层分层开采、突出煤层开采保护层时，可利用卸压作用预抽瓦斯。其中深孔控制预裂爆破强化抽放技术经近二十年的研究和实践，目前已在全国推广应用。,35,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放 深孔控制预裂爆破简介 在低透气性、高瓦斯、突出煤层中进行的深孔控制预裂爆破，能充分合理地利用炸药的爆炸能量、控制孔的导向与补偿作用，爆破后在爆破孔与控制孔之间形成包括径向裂隙和环向裂隙交错的裂隙圈及次生裂隙圈在内的较大的连通裂隙网，较大地提高了煤层透气性。,36,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放 深孔控制预裂爆破简介,37,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放 深孔控制预裂爆破简介深孔控制预裂爆破配套材料及设备 材料主要有：三级水胶炸药或乳化炸药、导爆索、黄泥（封孔用）、雷管等爆破器材。设备包括特制被筒、封孔器、被筒滑道、装药推进辅助设备。在化工厂制成被筒炸药。,38,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,39,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,40,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,爆破孔剖面图,41,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,保护带,爆破孔,抽放孔,337,m,爆破孔,抽放孔,65,m,65,m,70,m,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,钻场,工作面强化抽放钻孔布置,42,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放,效果考察,43,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放 大直径钻孔,44,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 本层抽放 网格式钻孔简介,45,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 机理,46,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 机理,开采近距离邻近层煤层底板集瓦斯抽放巷位于开采层上部抽放卸压瓦斯,47,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 机理,高位顶板巷邻近层瓦斯,48,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 典型 新方法 顶板高位钻孔简介 为解决瓦斯超限问题，采用沿开采层顶板岩层走向布置迎面定向水平长钻孔代替顶板瓦斯巷抽放上邻近层瓦斯。该抽放方法与顶板岩巷抽放法、顶板穿层短钻孔抽放法相比，技术和经济上具有显著的优越性，尤其对于采掘接续紧张的矿井，其优越性更为突出。经在铁法、淮南等矿区实验成功后，在全国已广泛应用。,49,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 顶板高位钻孔简介,50,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 顶板高位钻孔简介,51,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 顶板高位钻孔简介,52,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 其它邻近层抽放方法上邻近层抽放 斜交穿层钻孔,开采层层内巷道打钻抽放上邻近层瓦斯的钻孔布置示意图,53,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 其它邻近层抽放方法,上邻近层斜交穿层钻孔抽放,开采层层外巷道打钻抽放上邻近层瓦斯的钻孔布置示意图,54,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 其它邻近层抽放方法下邻近层抽放斜交穿层钻孔,开采层层外巷道打钻抽放下邻近层瓦斯的钻孔布置示意图,55,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 邻近层抽放 其它邻近层抽放方法,地面钻孔抽放邻近层瓦斯,56,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 采空区瓦斯抽放 主要包括：全封闭采空区瓦斯抽放和半封闭采空区瓦斯抽放 1）封闭式采空区瓦斯抽放：是煤层或采区（工作面）全部开采结束，为减少采空区瓦斯涌向采掘空间或涌向矿井而影响生产，或为了有效地利用瓦斯资源提高瓦斯抽放率，将采空区或旧巷予以封闭而进行的瓦斯抽放，也称老采空区。2）半封闭采空区：是指工作面回采尚未结束的采空区，它是随着工作面不断向前推进而不断变化扩大的，是动态的，也称现采空区。,57,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 全封闭采空区瓦斯抽放,58,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 全封闭采空区瓦斯抽放,59,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法,上隅角插管瓦斯抽放,60,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法,半封闭采空区瓦斯抽放引巷（后部）密闭插管抽放法 该方法是在老虎台矿54001-综放工作面试验的。,61,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 半封闭采空区瓦斯抽放,62,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 半封闭采空区瓦斯抽放,沿回风巷埋管抽放采空区瓦斯,63,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 半封闭采空区瓦斯抽放,64,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 半封闭采空区瓦斯抽放,65,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,8 抽放瓦斯方法 采空区瓦斯抽放,密闭尾巷抽放采空区瓦斯,66,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 综合抽放,在一个工作面或采区采用多种抽放方法进行抽放。在开采多瓦斯来源、分分布范围广、煤层赋存复杂的矿井时采用，而我国一些矿区的高产高效矿井在开采高瓦斯含量且有突出危险煤层时，多采用综合抽放法。以淮南煤业集团公司潘一矿的一个综放工作面为例，该工作面开采煤层厚4.5m，煤层原始瓦斯含量10m3/min以上，煤层有突出突出性，工作面同时采用四种瓦斯瓦斯抽放方法，顶板走向长钻孔用于抽放上邻近层及采空区瓦斯；工作面顺层水平长钻孔用于煤层消突及降低煤层瓦斯含量；上隅角插管抽放用于消除局部瓦斯积聚；工作面初采段由于预抽时间有限，采用深孔控制预裂爆破强化抽放，提高瓦斯抽放率同时缩短抽放时间，工作面开采完毕后还要对采空区进行全封闭抽放。工作面瓦斯抽放率可达70%以上。,67,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 综合抽放,潘一矿1541（3）综放工作面综合抽放,68,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 封孔 7.5.4条，根据调研结果，原规范要求的封孔长度过长，已不适用.根据调研情况，新规范有较大的改动。原封孔材料、封孔长度已不适合目前的情况，且目前采用聚氨酯已较普遍，因此封孔长度规定如下：孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压中等时，封孔长度可取23m；孔口段围岩裂隙较发育、或孔口负压高时，封孔长度可取46m；在煤壁开孔的钻孔，封孔长度可取58m；采用除聚氨酯外的其它材料封孔时，封孔段长度与封孔深度相等；,69,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 封孔,70,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 封孔聚氨酯：代替水泥、黄泥的新型封孔膨胀材料。膨胀倍数20倍，具有密封性好、硬化快、质量轻、膨胀性强的优点。封孔工艺：聚氨酯封孔采用卷缠药液法,缠药方法及钻孔内封孔管结构如下所示。封孔深度5-6m，封孔段长度1m，封孔管为长6m，直径50mm（1寸或2寸）的铁管或PVC管（阻燃、防静电）。聚氨酯由甲、乙两组药液混合而成，封孔时，按比例将甲、乙两组药液倒入容器内混合搅拌1min，当药液由原来的黄色变为乳白色时，将混合液倒在塑料编织或毛巾布带上并缠在抽放管上固定后，送入钻孔大约5分钟后，药液开始发泡膨胀，20分钟后停止发泡，逐渐硬化固结。封一个钻孔的聚氨酯用量约为2Kg左右。，此种封孔方法的缺点是不适宜于封孔要求较深的钻孔。,71,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 聚氨酯封孔方法,72,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,7 抽放瓦斯方法 条 钻孔封孔质量检查标准 首次提出钻孔封孔质量检查标准预抽瓦斯钻孔抽放过程中抽放初期孔口瓦斯浓度不应小于40%；邻近层瓦斯抽放钻孔抽放过程中孔口瓦斯浓度不应小于30%；当钻孔封孔质量达不到上述标准时，应加大封孔段长度。,73,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,8 抽放管理 技术 管理及抽放率（抽放基础指标）,74,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,9 瓦斯利用 瓦斯（CH4）是一种导致全球气候变暖的温室效应气体。在过去的300年间，大气中的CH4浓度已提高一倍多，目前正以每年0.9%的速度增长。若按此速度继续下去，将会使地球温度上升，对自然生态系统和人类生活环境产生严重后果。据初步统计，全国每年排向大气的瓦斯量超过200108m3，抽放量不足15%，回收利用量不足，2007年煤矿瓦斯抽采利用目标：煤矿瓦斯抽采量34亿立方米，利用15亿立方米；地面煤层气产能达到13亿立方米，抽采9亿立方米，利用7亿立方米。,75,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,9 瓦斯利用 1、化工原料：炭黑、甲醛 2、燃料：民用、发电、环保 寺河煤矿12万千瓦煤层气发电站,76,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,二、标准主要条款释疑和具体操作办法,附录B 抽放瓦斯方法类别及抽放率 增加了新的瓦斯抽放方法及抽放率,77,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,三、瓦斯抽放需注意的关键技术问题,抽放时间短,抽放负压低,封孔质量差,采掘失调,瓦斯抽放率低,封孔长度短,泵能力不足,管网阻力大,抽放浓度低,钻孔数量少,抽放方法落后,施工难度大,钻机能力不足,提高抽放率,78,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,三、瓦斯抽采需注意的关键技术问题,对策之一:：改革打钻工艺，增加吨煤孔长,强力钻机,扩孔钻头,增加吨煤孔长,多打钻孔,风力排粉,79,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,三、瓦斯抽采需注意的关键技术问题,对策之二:：优化抽放系统，提高抽放能力,更换大直径管道,管路设置放水器,抽放泵能力匹配,推广聚氨酯封孔,80,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,三、瓦斯抽采需注意的关键技术问题,对策之三:优选抽放方式，强化综合抽放瓦斯,优选抽放方法,综合抽放瓦斯,增大煤层透气性,交叉钻孔,高能气体致裂,水力化措施,预裂爆破,提高抽放率,81,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,三、瓦斯抽采需注意的关键技术问题,对策之四:：加强管理，健全制度,健全制度,队伍培训,人员管理,设备管理,82,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,四、瓦斯抽放技术的发展方向,半个世纪以来，中国煤矿瓦斯抽放技术虽有很大发展，但由于我国井工开采采煤量大，到2000年抽放矿井的产煤量仅占井工开采总产量的14.8，故抽放瓦斯工作应进一步加强，今后瓦斯抽放技术发展的方向应围绕以下几方面：,83,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,四、瓦斯抽放技术的发展方向,（1）进行瓦斯抽放技术筛选及适用性研究，总结各项瓦斯抽放技术的应用情况、技术特点、适用范围和条件，开展适用性研究，为全国各矿区的瓦斯抽放提供指导。（2）继续研究试验单一低透气性煤层强化抽放技术，提高开采层预抽的抽放率，降低煤层的瓦斯涌出量，消除或降低煤层的突出危险性。（3）研制功率大，故障率低，打钻效率及成孔率高的新型钻机及配套设备，完善打钻工艺，解决松软煤层打钻及成孔问题。,84,2023年10月16日星期一,“煤矿瓦斯抽放规范”技术培训,中国煤矿安全技术培训中心,四、瓦斯抽放技术的发展方向,（4）研究瓦斯抽放长钻孔施工及定向技术，开发定向长钻孔的监控装置，保证钻孔的各项参数能达到设计要求。（5）继续开采地面钻孔抽放瓦斯试验，真正做到先抽后采。,