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文檔簡介
煤礦瓦斯抽放規(guī)范
目次
1范圍...................................................1
2規(guī)范性引用文獻............................................1
3術語各定義.................................................1
4建立抽放瓦斯系統(tǒng)..........................................3
5地面永久瓦斯站瓦斯抽放系統(tǒng)..........................4
6井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)............................6
7瓦斯抽放措施.........................................7
8瓦斯抽放管理.........................................8
9瓦斯運用.............................................10
10地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)H勺報廢........................10
附錄A(規(guī)劃性附錄)瓦斯抽放基礎參數測算............44
附錄B(規(guī)劃性附錄)瓦斯投放措施類別及抽放率.......14
附錄C(規(guī)劃性附錄)瓦斯抽放參數監(jiān)控系統(tǒng)............16
附錄D(規(guī)劃性附錄)瓦斯抽放工程設計................17
附錄E(規(guī)劃性附錄)重要單位換算....................19
AQ1027—2023
前言
為切實貫徹貫徹先抽后采的方針,加強瓦斯抽放技術管理,保證瓦斯抽放工程的安全,提高瓦斯
抽放效果,防止瓦斯事故.保護環(huán)境,制定本原則。
本原則以原國家安全生產監(jiān)督管理局、國家煤礦安全監(jiān)察局2023年頒布的《煤礦安全規(guī)
程》、原煤炭工業(yè)部1997年制定的《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》、礦井抽放瓦斯工程設計規(guī)范》
(MT5018——96)為根據、在充足考慮煤礦瓦斯抽政工藝技術特點和目前我國煤礦瓦斯抽故現實狀況
及發(fā)展趨勢H勺基礎上編制而成:
本原則替代MTT692—1997《煤礦瓦斯抽放技術覘范》。
奉原則與t煤礦乩斯抽放技術規(guī)范》(MT/T692—1997)相比內容上有了較大增長:
增長了礦井瓦斯抽放工程設計的內容:
——增長了移動泵站瓦斯抽敞系統(tǒng);
——增長了瓦斯抽放措施;
一一增長了瓦斯抽放管理;
一一增由B了瓦斯刺用:
——增長了瓦斯抽放系統(tǒng)時報廢;
——對某些詞句進行了修改;
本原則口勺附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E為規(guī)范性附錄。
本原則由國家安全生產監(jiān)督管理總局提出。
本原則由全國安全生產原則化技術委員會煤礦安全分技術委員會歸口。
本原則負責起草單忙:中國煤炭工業(yè)勞動保護科學技術學會。
本原則參與起草單位:煤炭科學研究總院撫順分院。
本原則重要起草人:竇永山、王魁軍.邱寶杓、張興華、高坤、曹在林、富向。
煤礦瓦斯抽放規(guī)范
1范圍
本原則規(guī)定了建立礦井瓦斯拍放系統(tǒng)的條件及工程設計規(guī)定、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及職
責、瓦斯運用、瓦斯抽放系統(tǒng)的報廢程序,以及瓦斯抽放基礎參數的測算措施、各類瓦斯抽放措施的
抽放率、瓦斯抽放臨近系統(tǒng)監(jiān)測參數的指標規(guī)定和瓦斯抽放工程設計有關計算措施。
本原則合用于全國煤礦企業(yè)、管理部門及有關事業(yè)單位。
2規(guī)范性引用文獻
下列文獻中的條款通過本原則的引用而成為本原則日勺條款。但凡注日期的引用文獻,其隨即所
有
的修改單(不包括勘誤日勺內容)或修訂均不合用于本原則,然而,鼓勵根據本原則抵達協議的各
方研究
與否可使用這些文獻的最新版本。但凡不注日期的引用文獻,其最新版本合用于本原則。
MT5018-96礦井抽放瓦斯工程設計規(guī)范
《煤礦安全規(guī)程》(2023年版)
《煤礦瓦斯抽放管理規(guī)范》(1997年版)
GB50487-1993工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范
GB50215-2023煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范
3術語和定義
31瓦斯抽放gasdrainage
采用專用設備和管路把煤層、巖層和采空區(qū)中的瓦斯抽出或排出日勺措施。
3.2未卸壓抽放瓦斯gasdrainagewithoutpressurerelief
抽放未受采動影響和未經人主松動卸壓煤(巖)層的瓦斯,亦稱為預抽。
3.3卸壓軸放瓦斯gasdrainagvitjpressuelisf,
3.4本煤層抽放瓦斯gasdrainagefromextractingseam
抽放開采煤層H勺瓦斯。
3.5鄰近層抽放瓦斯gasdrainageformadjacentseam
抽放受開采層采動影響日勺上、下鄰近煤層(可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層)的瓦斯。
3.6采空區(qū)抽放瓦斯gasdrainagefromgob
抽放現采工作面采空區(qū)和老采空區(qū)的瓦斯.前者稱現現采空區(qū)(半封閉式)抽放,后者稱老采空區(qū)(全封
閉式)拍放.
3.7圍巖瓦斯抽放gasdrainagefromsurroundingrock
抽放開采層圍巖內口勺瓦斯。
3.8地面瓦斯抽放gasdrainageonsurface
在地面向井下煤(巖)層打鉆孔抽放瓦斯。
3.9綜合抽放瓦斯combinedgasdrainage
在一種礦井或工作面同步采用2種或2種以上措施進行抽放瓦斯。
3.10強化抽放forcedgasdrainage
針對某些透氣性低、采用常規(guī)的預抽方式難以奏效的煤層而采用日勺特殊抽放方式。
3.11預抽gasdrainagefromvirgincoalseam
在煤層未受采動此前進行的瓦斯抽放。
3.12瓦斯儲量gasreserves
煤田開采過程中,可以向開采空間排放瓦斯的煤層和巖層中賦存瓦斯H勺總量。
3.13礦井瓦斯抽放量(純瓦斯抽放量)gasdrainagevolume
礦井抽出瓦斯氣體中日勺甲烷含量。
3.14礦井可抽瓦斯量drainablegasquantity
瓦斯儲量中在目前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。
3.15熾層透氣性系數gaspermeabilitycoeffiientofcoalseam
表征煤層對瓦斯流動的陰力,反應瓦斯沿煤層流動難易程度的系數。
3.16鉆孔瓦斯流量衰減系數dampingfactorofgasflow-rateperhole
體現鉆孔瓦斯流量隨時間延長呈衰減變化的系數。
3.17瓦斯抽放率gasdrainageeffeciency
礦井、采區(qū)或工作面等的抽放瓦斯量占其抽排瓦斯總量的比例。
3.18邊采邊抽gasdrainagewhileextraction
拍放回采工作面前方卸壓煤體的瓦斯或厚煤層開采時拍放未采分層卸壓煤休的瓦斯。
3.19邊掘邊抽gasdrainagewhiledrivage
掘進巷道的同步,抽放巷道周圍卸壓煤體內瓦斯。
3.20穿層鉆孔crossinghole
在巖石巷道或煤層巷道內向相鄰煤層施工的鉆孔。
3.21順層鉆孔holedrillealongseam
在煤層巷道內,沿煤層布置H勺鉆孔。
3.22斜交鉆孔inclinedcrosshole
與工作面呈一定夾角布置的順層鉆孔。
3.23平行鉆孔parallel
與工作面平等布置的順層鉆孔。
3.24交叉鉆孔crossholes
平行鉆孔與斜交鉆孔交替布置的鉆孔。
3.25高位鉆孔highly一locatedhole
在風巷向煤層頂板施工口勺抽放鉆孔(進入裂隙帶)。
3.26高抽巷highly-locateddrainageroadway
在開采層頂部處在采動影響形成日勺裂隙帶內挖掘日勺專用抽放巷道。
3.27水力壓裂hydrauliccrackin
在鉆孔內以水作為動力,在無自由面日勺狀況下使煤體裂隙暢通的一種措施。
3.28水力割縫hydrauliccutting
在鉆孔內運用高壓水射流對鉆孔兩側的煤體進行切割,形成一定深度的扁平槽的一種措施。
3.29深孔預裂爆破deer一holepre一splitteingblasting
在鉆孔內運用炸藥爆破作為動力,使煤體裂隙增大,提高煤層透氣性口勺一種措施。3.30封孔
器holepacker
瓦斯抽放和煤層注水鉆孔孔口的密封裝置
3.31放水器drainagedevice
用于儲存和放出抽放管路中積水H勺專用裝置。
3.32防回火裝置flamearrestor
在抽放瓦斯管路中,制止為焰蔓延的安全裝置。
3.33水封防爆箱explosive一proofbox
在抽放瓦斯管路中,用以隔爆的一種水箱式安全裝置。
4建立抽放瓦斯系統(tǒng)
4.1凡符合下列狀況之一的礦井,必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。
4.1.1一種采煤工作面絕對瓦斯涌出量不不大于5m3/min或一種掘進工作面絕對瓦斯出量不不大
于3m3/min,用通風措施處理瓦斯問題不合理的。
4.1.2礦井絕對瓦斯涌出量抵達如下條件的:
---不不大于或等于40m3/min;
----年產量l.OMt?L5Ml/、J礦井,不不大于30m3/min;
----年產量0.6Mt?l.OMt的I礦井,不不大于25m3/min;
---年產量0.4Mt?l.OMt的J礦井,不不大于25m3/min;
---年產量等于或不不不大于0.4Mt的I礦井,不不大于15m3/min。
4.1.3開采具有煤與瓦斯突出危險煤層。
4.2凡符合4.1條件,并同步具有下列兩個條件日勺礦井,應建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng);
一一瓦斯抽放系統(tǒng)日勺抽放量可穩(wěn)定在2m3/min以上;
——瓦斯資源可靠,儲量豐富,估計瓦斯抽放服務年限五年以上。
4.3新建瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井,必須具有有關資質的專業(yè)機構進行可行性論證,由企業(yè)技術負責人組
織瓦斯抽放工程設計。
4.4新建或改擴建礦井,根據地質匯報提供H勺瓦斯資源或參照鄰近礦井參數而抵達第4.1條條件時,
必須將瓦斯抽放工各納入礦井設計中,但設計所根據的瓦斯參數必須具有有關資質的
專業(yè)機構進行可行性論證。
5地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)
5.1地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)工和設計內容
——礦井概況:煤層賦存條件、礦井煤炭儲量、生產能力、巷道布置、采煤通風狀況;一一瓦
斯基礎數據:瓦斯等級鑒定、礦井瓦斯涌出量、煤層瓦斯壓力、含量、礦井瓦斯儲量及可抽量、煤層
透氣性系數與鉆孔瓦斯流量及其衰減系數;
——抽放措施:鉆孔(巷道)布置與抽放工藝參數;
——抽放設備:抽放泵、管路系統(tǒng)、監(jiān)測及安全裝置;
一一泵站建筑:泵房、供電系統(tǒng)、電控設備、供水系統(tǒng)及軟化水裝置、采暖、避雷系統(tǒng);
一一瓦斯運用:運用優(yōu)雅和運用量、資金概算;
一一技術經濟指標:投資概算及工期;
——設計文獻:設計闡明書、設備與器材清冊、資金概算、有關圖紙。
5.2瓦斯抽放系統(tǒng)工程設計的一般規(guī)定
5.2.1瓦斯抽放工程設計應體現安全第一、技術經濟合理原則,因地制宜地采用新技術、新工藝、新
設備、新材料。
5.2.2新建抽放工程設計應以同意的精查地質匯報為根據,并參照鄰近或條件類似生產礦井的瓦斯
資料;(擴)改建及生產礦井應以本礦地質、瓦斯資料為根據。
5.2.3瓦斯抽放工程設計應與礦井開采設計同步進行,合理安排掘進、抽放、回采三者間H勺超前與接
替關系,保證有足夠日勺工程施工及抽放時間。
5.2.4瓦斯抽放站日勺建設方式,應經技術經濟比較確定。一般狀況下,宜采用集中建站方式。當有下
列狀況之一時,可采用分散建站方式;
——分區(qū)開拓或分期建設的大型礦井,集中建站技術經濟不合理;
——礦井瓦斯抽放量較大且瓦斯運用點分散;
——一套瓦斯抽放系統(tǒng)難以滿足規(guī)定。
5.2.5分期建設、分期投產的礦井,瓦斯抽放工程可一次設計,分期建設分期投抽。5.2.6瓦斯抽
放工程設計應進行礦進瓦斯資源H勺評價。
5.3礦井瓦斯儲量、可抽瓦斯量、瓦斯抽放率、年抽放量及抽放年限
5.31礦井瓦斯儲量應為礦井可采煤層日勺瓦斯儲量、受采動影響后可以向開采空間排放的I不可采煤層
及圍巖瓦斯儲量之和。
5.3.2礦井可抽瓦斯量是指楮瓦斯儲量中在目前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量,
5.3.3設計瓦斯抽放率,可根據煤層瓦斯抽放措施、瓦斯涌出來源等原因綜合確定;出可參照鄰近生
產礦井或條件類似礦井的數值選用。抽放率指標應符合第8.6.3條的有關規(guī)定。
5.3.4礦井設計年瓦斯抽放量或礦井設計年瓦斯抽放規(guī)模按設計日勺日瓦斯抽放量乘以礦井設計年工作
日數計算。
礦井或水平H勺抽放年限應與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應。
5.4抽放管中系統(tǒng)抽放管路系統(tǒng)應根據井下巷道日勺布置、拍放地點的分布、瓦斯運用日勺規(guī)定以及礦
井的發(fā)展規(guī)劃等原因一,防止或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動,保證管道運送、安裝和維護以
便,并應符合下列規(guī)定:
——抽放管路通過日勺巷道曲線段少、距離短,管路安裝應平直,轉彎時角度不應不不大于50°;
——抽放管路系統(tǒng)宜滑回風巷道或礦車不常常通過的巷道布置;若設于主要運送巷內,在人行道側
其架設高度不應不不不大于1.8m,并固定在巷道壁上,與巷道壁的距離應滿足檢修規(guī)定;瓦斯
拍放管件的外緣距巷道壁不合適不不不大于0.1m;
一一當抽放設備或管路發(fā)生故障時,管路內的瓦斯不得流入采掘工作面及機電碉室內;
一一管徑要統(tǒng)一,變徑時必須設過渡節(jié)。
5.4.2瓦斯抽放管路的管徑應按最大流量分段計算,并與抽放設備能力相適應,抽放管路按經濟流速
為5m/s?15m/s和最大通過流量來計算管徑,抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10機
5.4.3當采用專用鉆孔敷設抽放管路時,專用鉆孔直徑應比管道外形尺寸大100mm;當沿豎井敷設抽放
管路時,應將管道固定在罐道梁上或專用管架上。
5.4.4抽放管路包括摩擦阻力和局部阻力;摩擦阻力可用低負壓瓦斯管路阻力公式計算;局部阻力
可用估算法計算,一般取摩擦阻力的10%?20機
5.4.5地面管路布置;
一一盡量防止布置在車輛通告頻繁的主干道旁。
一一不得將抽放管路和動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設在同一條地溝內。
——主干管應與都市及礦區(qū)日勺發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相垢合。
——抽放管道與地上、下建(構)筑物及設施時間距,應符合《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》的有
關規(guī)定。
——瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其他建(構)筑物,一般狀況下出不得穿過其他管網,當必
須穿過其他管網時,應按有關規(guī)定采用措施。5.4.6抽放管路附屬裝置及設施;
一一主管、分管、支管及其與鉆聲場連接處裝設瓦斯計量裝置;
一一抽放鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及油管路合適距離(間距一般為200m?300m,最大
不超過500m)應設置放水器;
——在抽放管路的合適部位應設置除渣裝置和測壓裝置;
——抽放管路分岔處應設置控制閥門,閥門規(guī)格應與安裝地點的管徑相區(qū)配;
——地面主管上的閥門應設置在地表下用不燃性材料砌成的不透水觀測井內,期間距為500nl?
1000m.
5.4.7鋼管。
5.4.8在傾斜巷道中,管路應設防滑卡,期間距可根據巷道坡度確定,對28°以條件合適時,可選用
新材料的瓦斯抽放管,但井下抽放管路嚴禁采用玻璃下的斜巷,間距一般取?20m。
5.4.9措施。
5.4.10通往井下日勺抽放管路應采用防雷措施。
5.5抽放設備及抽放站
礦井瓦斯投放設備的能力,應滿足礦井瓦斯抽放期間或在瓦斯抽放設備抽放管路應有良好口勺氣密性及
采用防防腐蝕、、防砸壞、防帶電及防凍等服務年限內所抵達口勺開采范圍的最大抽放量和最大
拍阻力口勺規(guī)定,且應有不不不不大于15股勺富裕能力,礦井抽放系統(tǒng)日勺總阻力,必須按管網最
大阻力計算,瓦斯抽放系統(tǒng)應不出現正壓狀態(tài)。
5.5.2在一種抽放站內,瓦斯抽放泵及附屬設備只有一套工作時,應備用一套;兩套或兩套以上工作
時,應至少備用一套。
5.5.3抽放站位置:
——設在不受烘澇威脅且工程地質條件可靠地帶,應避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等;
——宜設在回風井工業(yè)場地內,站房距井口和重要建筑物及居住區(qū)不得小于50m;
——站房及站房周圍20m范圍內嚴禁有明火;
站房應建在靠近公路和有水源的地方;
站房應考慮進出管敷設以便,有利瓦斯輸送,并盡量留有擴能的余地。
5.5.4抽放站建筑:
——站房建筑必須采用不燃性材料,耐火等級為二級;
一一站房周圍必須設置柵欄或圍墻。
5.5.5站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火、防回水裝置,設置放空管及壓力、流量、濃度測
量裝置,并應設置采樣、閥門等附屬裝置。放空管設置在泵的I進、出口,管徑應不不大于或等
于泵的進、出口直徑,放空管的管口要高出泵房房頂3m以上。
5.5.6泵房內電氣設備、照明和其他電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型。
5.5.7抽放站應有雙回供電線路。
5.5.8抽放站應有防雷電、防火災、防洪澇、防凍等設備。
干式瓦斯抽放泵吸氣側管路系統(tǒng)必須裝設防回火、防回氣、防爆炸的安全水池容積均應考慮消防水
量。污水應設置地溝排放。
站房必須有直通礦調度室的o
抽放泵運轉時,必須對泵流量、水溫度、泵軸溫度等進行監(jiān)測、監(jiān)控。
抽放站應有供水系統(tǒng)。站房設備冷卻水一般采用閉路循環(huán)。給水管路及抽放站應有雙回供電線路。
5.5.13抽放站采暖與通風應符合現行的《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的有關規(guī)定。
廢水、噪聲和對空排放瓦斯不得超過工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定指標,拍放站場地應搞好綠化。
5.6瓦斯抽放參數H勺監(jiān)測、監(jiān)控
5.6.1獷井瓦斯抽放系統(tǒng)必須監(jiān)測投放管道中的瓦斯?jié)舛?、流量、負壓、溫度和一氧化碳等參數,?/p>
步監(jiān)測抽放泵站內瓦斯泄漏等。當出現瓦斯抽放嘗試過低、一氧化碳超限、泵站內有瓦斯泄
漏等狀況時,應能報警并使抽放泵主電源斷是電。
5.6.3抽放站內應配置專用檢測瓦斯抽放參數的儀器儀表。
6井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)
6.1根據4.1、4.2規(guī)定,不具有建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)條件口勺,對高瓦斯區(qū)應建立井下移動泵站
瓦斯抽放系統(tǒng)。
6.2建立井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)時,由企業(yè)技術負責人負責組織編制設計和安全技術措施。井
下移動泵站瓦斯抽放工程設計可按地面永久瓦斯抽放工程設計H勺有關內容進行。
6.3井下移功瓦斯抽放泵站應安裝在瓦斯抽放地點附近H勺新鮮風流中。抽出H勺瓦斯必須引排到地面、
總回風道或分區(qū)回風道;已建永久抽放系統(tǒng)日勺礦井,移動泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放系
統(tǒng)日勺管道內,但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》第一百四十八條規(guī)定。
6.4移動泵站抽出日勺瓦斯排至回風道時,在抽放管路出口處必須采用安爭措施,包括設置柵欄、懸掛
警戒牌。柵欄設置的市置,上風側為管路出口外推5nb上下風側柵欄間距不不不不大于35m0
兩柵欄間嚴禁人員通行和任何作業(yè)。移動抽放泵站排到巷道內的瓦斯,其濃度必須在30m以內
被混合到《煤礦安全教程》容許的程度以內。柵欄處必須設警戒牌和瓦斯監(jiān)測裝置,巷道內瓦斯
濃度超限報警時.,應斷電、停止瓦斯抽放、進行處理。監(jiān)測傳感器的位置設在柵欄外1m以內。
兩柵欄間嚴禁人員通行和任何作業(yè)。
6.5井下移動瓦斯抽放泵站必須實行“三?!惫╇姡磳S米儔浩?、專用開關、專用線路。
7瓦斯抽放措施
7.1一般規(guī)定
建立瓦斯抽放系統(tǒng)日勺礦井必須實行先抽后采或邊采邊抽。
按礦井瓦斯來源實行開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放。
7.1.3多瓦斯來源口勺礦井,應采用綜合瓦斯抽放措施。
7.2瓦斯抽放措施選擇
開采層瓦斯抽放措施:
末卸壓煤層進行預抽,煤層瓦斯抽放的難易程度可劃分為三類,見表lo
表1煤層瓦斯抽放難易程度表
1.1.1類別1.1.2鉆孔流量衰減系數1.1.3煤層透氣性系數
d-1m2/Mpa2?d
1.1.4輕易抽數1.1.5<0,0031.1.6>10
1.1.7可以抽放1.1.80.003-0.051.1.910-0.1
1.1.10較難抽放1.1.11>0.051.1.12<0.1
煤層透氣性很好、輕易抽放的煤層,宜采用本層預抽措施,可采用順層或穿層布孔方式。
煤層透氣性較差、采用分層開采的厚煤層??蛇\用先采分層的卸壓作用抽放來采分層的瓦斯。
單一低透氣性高瓦斯煤層.可選用加密鉆孔、交叉鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動爆破、深孔
控制頂裂爆破等措施強化抽放。煤與瓦斯突出危險嚴重煤層,應選擇穿層網格布孔方式。
煤巷掘進瓦斯涌出量較大時煤層,可采用邊掘邊抽或先抽后掘的抽放措施。7.2,2鄰近層瓦斯
抽放措施:
——一般采用從開采層回風巷(或回風副巷)向鄰近層打垂直或斜交穿層鉆孔抽放瓦斯H勺措施。
一一當鄰近層瓦斯涌出量大時.可采用頂(底)板瓦斯巷道(高抽巷)抽放。
一一當鄰近層或圍巖瓦斯涌出量較大時,可在工作面回風側沿開采層頂板布置迎面水平長鉆孔(高位
鉆孔)抽放上鄰近層瓦斯。
7.2.3采空區(qū)瓦斯抽放法:
——老采空區(qū)應選用全封閉式抽放措施。
——現采空區(qū)可根據煤層賦存條件和巷道布置狀況,采用頂(底)板鉆孔法,有煤柱及無煤柱垂直及斜
交鉆孔法,插(埋)管法等抽放措施,并應采用措施,提高瓦斯抽放濃度。
一一開采輕易自燃或自燃煤層的采空區(qū),必須常常檢測抽放管路中CO濃度和氣體溫度等有關參數的
變化。發(fā)既有自然發(fā)火征兆時,必須采用防止煤自燃日勺措施。
7.2.4埋藏淺、瓦斯含量高日勺厚煤層或煤層群,有條件時,可采用地面鉆孔預抽開采層瓦斯、抽放卸
壓鄰近層瓦斯或抽放采空區(qū)瓦斯H勺措施。
7.2.5對礦井瓦斯涌出來源多、分布范圍廣、煤層賦存條件復雜的礦井,應采用多種抽放措施相結合
的綜合抽放措施。
7.2.67.3煤與瓦斯突出礦井開采保護層時,必須同步抽放被保護煤層的瓦斯。專用瓦斯抽放巷道
的規(guī)定
——專用瓦斯抽放巷道H勺位置、數量應能抵達良好的抽放效果。
一一必須提前掘好巷道,保證有足夠日勺抽放時間,有較大抽放范圍。
一一專用于敷設抽放管路、布置鉆場、鉆孔的瓦斯抽放巷道采用礦井全壓通風時,巷道風速不得低
于0.5m/So
7.4鉆場鉆孔布置
——鉆場的布置應免受采動影響,避開地質構造帶,便于維護,利于封孔,保證抽放效果。
——盡量運用既有日勺開拓,準備和回采巷道布置鉆場。
——對開采層未卸壓抽放,除按鉆孔抽放半徑確定合理H勺孔間距外,應盡量增大鉆孔H勺見煤長度。
一一鄰近層卸壓抽放,應將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內,并避開冒落帶。
一一強化抽放布孔方式除考慮應獲得好日勺抽放效果外,未完應措施施工方便。
一一邊采邊抽鉆孔日勺方向應與開采推進方向相迎,防止采幻首先破壞孔口或鉆場。一一鉆孔方向應
盡量正交或斜交煤層層理。
——穿層鉆孔終孔位置,應在穿過煤層頂(底)板0.5m處。
7.5封孔
7.5.1封孔措施的選擇應根據抽放孔口所處煤(巖)層位I巖性、構造等原因綜合確定,因地制宜地
選用新措施、新工藝。
7.5.2巖壁鉆孔,宜采用封孔器封孔。封孔器械應滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的規(guī)定。
7.5.3為壁鉆孔,宜采用充真材料進行壓風封孔。封孔材料可先用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在
鉆孔所處圍巖條件很好的狀況下,亦可選用水泥砂漿或其他封孔材料。
7.5.4封孔長度:
——孔口段圍巖條件好,構造簡樸、孔口負壓中等時,封孔長度可取2m?3m;
——孔口段圍巖裂隙較發(fā)育或孔口負壓高時,封孔長度可4m?6m;
——在煤壁開孔的鉆孔,封孔長度可取5m?8m;
——采用除聚氨酯外的其他材料封孔時,封孔段長度與封孔深度相等;
一一采用聚氨酯封孔時,封孔參數見表2.
表2聚氨酯封孔參數
單位為m
1.1.13封孔材料1.1.14鉆孔條件1.1.15封孔段長1.1.16封孔深度
度
1.1.18孔口段較1.1.190.81.1.203?5
1.1.17聚氨酯完整
1.1.21孔口段較1.1.221.01.1.234?6
破碎
7.5.5鉆孔封孔質量檢查原則:
預抽瓦斯鉆孔抽放過程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦徊徊淮笥?0%;
鄰近層瓦斯抽放鉆孔拍放過程中孔口瓦斯嘗試不應不不不大于30%;
——當鉆孔封孔質量達不到上代用品原則時,抽放垢束后應全孔封實。
8瓦斯抽放管理
8.1礦井瓦斯抽放工作由企業(yè)技術負責人全面技術責任,應定期檢查、平衡瓦斯抽放工作;負責組織
編制、審批、實行、檢查瓦斯抽放工作長遠規(guī)劃、年度計劃和安全技術措施,保證瓦斯所放工作
正常臭名遠揚接,做到“掘、抽、采”平衡。企業(yè)行政正、副職負責貫徹和檢查所分管范圍內的
有關瓦斯抽放工作;企、也各職能部門負責人對本職范圍內的瓦斯的抽放工作負責,瓦斯抽放所需
要口勺費用、材料和設備等,必須列入企業(yè)財務、供應計劃和生產計劃。煤炭企業(yè)必須配置專業(yè)
技術人員,負責瓦斯抽放平常管理,總結分析瓦斯抽放效果,研究和必進抽放技術,組織新技術
推廣等。
8.2瓦斯抽放礦井必須建立專門H勺瓦斯抽放隊伍,負責打鉆、管路安裝回收等工程的施工和瓦斯抽放
參數測定等工作。
8.3瓦斯抽放礦井必須建立全崗位責任制、鉆孔場檢查管理制度、抽放工程質量驗收制度。
8.4瓦斯抽放礦井必須有下圖紙和技術資料:
a)圖紙:
1)瓦斯抽放系統(tǒng)圖;
2)泵站平面與管網(包括閥門、安全裝備、檢測儀表、放水器等)布置圖;
3)抽放鉆場及鉆孔布置圖;
4)泵站供電系統(tǒng)圖;
b)記錄:
1)抽放工程和鉆孔施工記錄;
2)抽放參數測定記錄;
3)泵房值班記錄。
c)報表:
1)抽放工程年、季、月報表;
2)抽放最年、季、月旬報表,
d)臺賬:
1)抽放設備管理臺賬;
2)抽放工程管理臺賬;
3)瓦斯抽放系統(tǒng)和抽放參數、抽放量管理臺賬。
e)匯報:
1)礦井和采區(qū)抽放工程設計文獻及竣工匯報;
2)瓦斯抽放總結與分析匯報。
8.5加強瓦斯抽放參數(抽放量、瓦斯?jié)舛?、負壓、正壓、大氣壓、溫度等)的監(jiān)測,發(fā)現問題
時,及時處理。抽放量口勺計算用大氣壓為101.325kPa、溫度為20℃時原則狀態(tài)下口勺數值。
8.6抽放瓦斯管理
8.6.1“多打孔、嚴封、綜合抽”是加強瓦斯抽放工作的方向。瓦斯抽放礦井應增加瓦斯抽放鉆孔
量,提高瓦斯管路敷設質量、嚴密封孔及對多瓦斯源礦井(工作面)采用綜合抽放措施,以提高
抽放效果。
8.6.2永久抽放系統(tǒng)的年瓦斯抽放量應不不不不大于100萬m3,移動泵站不不不不大于10萬m3。
8.6.3瓦斯抽出率:
——預抽煤層瓦斯的礦井:礦井抽出率應不不不不大于20$,回采工作面抽出率應不不
不不大于25%;
一一鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井:礦井抽出率應不不不不大于35%,回采工作面抽出率應不不不
不大于45%;
一一采用綜合抽放措施日勺礦井:礦井抽出率應不不不不大于30%;
——煤與瓦斯突出礦井,預抽煤層瓦斯后,突出煤層的瓦斯含量應不不不大于該烘層始突深度的
原始煤層瓦斯含量或將煤層瓦斯壓力降至0.74MPa以下。
8.6.4預抽煤層瓦斯的鉆孔量:
當采用順層孔抽放時,鉆孔量見表3;
當采用穿層鉆孔抽放時,鉆孔見煤點的間距可參照下列數據:輕易抽放煤層151n?20叱可
以抽放煤層10m?15m;較以難抽放煤層8m?10m.
表3噸煤鉆孔量表
單位為m/t
1.1.24煤層類別1.1.25薄煤層1.1.26中厚煤層1.1.27厚煤層
1.1.28輕易抽放1.1.290.051.1.300.31.1.310.01
1.1.32可以抽放1.1.330.05?0.11.1.340.03?1.1.350.01?
0.050.03
1.1.36較難抽放1.1.37>0.11.1.38>0.051.1.39>0.03
8.7嚴格瓦斯抽放工程施工質量,所有瓦斯放工程都須按質量原則進行驗收,不符合設計原則的重新
施工直到合格為止。
8.8瓦斯抽放管路必須進行防腐史理,外部涂紅色示區(qū)別。
8.9瓦斯抽放量的計量器具必須采用符合國標的計量器具。
9瓦斯運用
9.1瓦斯抽放的礦井應加強瓦斯運用工作,變害為利,保護環(huán)境并以用促抽,以抽保用。年瓦斯抽放
量在100萬m3及以上日勺礦井,必須開展瓦斯運用工作。礦井瓦斯運用須經有關資質日勺專業(yè)機構
可行性論證。
9.2行瓦斯抽放論證和設計時,要同步對瓦斯運用進行論證和設計。
9.3瓦斯運用設計內容包括:確定瓦斯運用量和運用方式、儲氣裝置及容積、輸送氣措施、輸氣管路
系統(tǒng)、安全及檢測裝置、運用工藝,繪制瓦斯運用工程長統(tǒng)布置圖,編制設備材料清冊、土建工
程計劃、資金概算、勞動組織及管理制度、安全技術措施、經濟分析等。
10地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)日勺報廢
10.1礦井永久瓦斯抽放系統(tǒng)報廢申請匯報,由煤礦企業(yè)技術負責人組織編制,經具有有關資質日勺專
門機構論證。
10.2礦井永久瓦斯抽放系統(tǒng)報廢申請匯報內容:
——礦井概況:煤層賦存條件、礦井保有儲量、生產能力、巷道布置、采煤措施及通風狀狀
況。
——瓦斯基礎資料:歷年瓦斯抽放數據、瓦斯等級鑒定數據、重要煤層瓦斯含量等值線圖、瓦
斯涌出量等值線圖、礦井瓦斯既有儲量等。
附錄A
(規(guī)范性基礎附錄)
瓦斯抽放基礎參數測算
A.1瓦斯壓測定
應在巖石巷道向煤層打鉆孔、封孔及安裝壓力表直接測定煤層瓦斯壓力:
測定地點要選在無斷層、裂隙等地質構造處,瓦斯賦存狀況要具有代表性;
測壓巷道距煤層的巖柱距離不應不不不大于10m;
——測壓孔的孔徑以75mm為宜,要貫穿整個煤層(厚煤層應鉆入煤層3m以上),完鉆后應及
時封孔,進寸退尺要嚴密,測壓管接頭不得漏氣。
A.2瓦斯含量測定計算
煤層瓦斯含量是指每噸煤或煤第立方米煤體中具有日勺瓦斯量,單位為m3/t或
常用歐I煤層瓦斯含量測算法是:取煤樣送試驗室做煤時吸附性能試驗,求出吸附常量a、b值,
并在井下對應的地點測定煤層的瓦斯壓力,如下公式計算瓦斯含量:100?Aad?Mad110KP
abPXX..............(1)+1+0.31Mady1+bP100X=
式中:
X---煤層瓦斯含量,m3/t;
a一一吸附常數,試驗溫度下H勺極限吸附量,m3/t;
b一一吸附常數,MPa-1;
P一一煤層絕對瓦斯壓力,MPa;
Aad一一煤的I灰分,%;
Mad——煤的水分,%;
K——煤口勺孔隙體積,m3/m3;
y——煤口勺視密度,t/m3o
A.3礦井瓦斯儲量計算
瓦斯儲量系指煤田開發(fā)過程中,可以向開采空間排放瓦斯的煤巖賦存的瓦斯總、。其計算公式
為:為=Wl+W2+W3......................(2)
式中:
Wk一一礦井瓦斯儲量,Mm3;
W1一一可采煤層的瓦斯儲量總和,Mm3;
Wl=EAliXXlii=1n................(3)
()Ali——礦井每一種可采煤層的煤炭儲量,Mt;
n——礦井可采煤層數;
Xli一一每一種可采煤層H勺瓦斯含量,n13/t;
W2一一可采煤層采動影響范圍內的不可采鄰近煤層日勺瓦斯儲量總和,Mm3,
W2=EA2iXX2ii=1n................(4)
A2i一一可采煤層采動影響范圍內每一種不可采煤層的煤炭儲量,Mto
采動影響范圍:上鄰近層取501Tl?60nb下鄰近層取20nl?30m:
X2i——可采煤層采動影響范圍內的不可采煤層的瓦斯含量,m3/t;
n——礦井可采煤層采動影響范圍內的不可采煤層數;
W3——圍巖瓦斯儲量,Mm3;當圍巖瓦斯很小時,W3=0;若含瓦斯
量多時,可實測或按下式計算,
W3=K(W1+W2)......................(5)()
K——圍巖瓦斯儲量系數,一般取K=0.05?0.20。
A.4礦井設計年瓦斯抽放量或礦井設計年瓦斯抽放規(guī)模計算
按設計日勺□瓦斯抽放量乘以礦井設計年工作口數計算。其計算式為:
Qa=QdXN
式中:
Qa---礦井設計年瓦斯投放量,Mm3/a;
Qd------礦井設計日瓦斯抽放量(應根據礦井的采掘布署、礦井(采區(qū)、
采掘、工作面)瓦斯涌出量預測、通風能力、選用的瓦斯抽放
措施及其抽放率等來確定),Mm3/d;
N一一礦井設計年工作日數,d。
A.5可抽瓦斯量概算可抽瓦斯量是指瓦斯儲量中在目前技術水平能被抽出耿的最大瓦斯量。其概
算法是:可抽斯量=瓦斯儲量X抽放率.......................(7)
A.6抽放率計算
礦井(或采區(qū))抽放率:
式中:
k=100QkcktQkc+Q(8)()
ak——礦井月平均瓦斯抽放率,%;
Qkc----礦井月平均瓦斯抽放量,m3/min;
Qkt----礦井月平均瓦斯抽放量,m/min;
工作面瓦斯抽放率:100Q3nm=式中:
memfQme+Q..................(9)()
am——工作面月平均瓦斯抽放率,%;
Qmc----回采期間,工作面月平均瓦斯抽放量,m3/min;
Qmf----工作面月平均瓦斯抽放量,n】3/min;
A.7抽放量(標量)換算
Q標=(^測PTPT1標標1........................(10)()
式中:
Q標一一原則狀態(tài)下的瓦斯抽放量,m3/min;
Q測——測得的抽放量,m3/min;
Pl——測定期管道內氣體絕對壓力,MPa;
T1——測定期管道內氣體絕對溫度,K,
Tl=t+273(11)()
測定期管道內氣體攝氏溫度,℃;
口標——原則絕對壓力,101.325kPa;
T標——原則絕對溫度,120+273)ko
A.8鉆孔瓦斯流量衰減系數
鉆孔瓦斯流量伴隨時間延續(xù)呈衰減變化關系日勺系數,可作為評估開采層預抽瓦斯難易程度
的一種指標。
測算措施:選擇具有代表性的地區(qū)打鉆孔,先測其初始瓦斯流量qO,通過時間t后。再測
其瓦斯流量ql,然后如下式計算之:
qt=qO.e-a式中:...................(12)()
a一一鉆孔瓦斯流量衰減系數,a-1;
qO----鉆孔初始瓦斯流量,m3/min;
qt----經t時間后歐|鉆孔瓦斯流量,m3/min;
t一一時間,doA.9瓦斯來源分析礦井瓦斯來源是確定抽放措施的重要根據,因此,應
盡量詳細地做好下述測定工作:
必須測定處掘進、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例;
必須測定出掘進、采區(qū)工作面的瓦斯重要是來自本煤層還是鄰近層。一般把回采工作
面基本頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認為本煤層的瓦斯涌出量,而將基本頂初次冒落后的平均瓦
斯涌出增長量認為是鄰近層的瓦斯涌出量。
附錄B
(規(guī)范性附錄)
瓦斯抽放措施類別及抽放率
瓦斯抽放措施類別及抽放率見表B.1.
表B.1瓦斯抽放措施分類表
1.1.40分類1.1.41措施簡述LL42合用條件1.1.43工作面
抽放率
1.1.50巖巷揭1.1,511)由巖1.1.53高瓦斯1.1.5410?
與煤巷掘進抽放巷向煤層打穿層煤層或有突出危
30
鉆孔抽放1.1.52驗煤層
2)由巷道工
作面打超前鉆
孔抽放
1.1.44開采層1.1.45未卸壓抽1.1.57采區(qū)(工1.1,581)由開1.1.62有預抽時1.1.6310?30
瓦斯抽放放1.1.46作面】大面積抽采層工作面運送旬的高瓦斯煤層1.1.641.1.65
1.1.47采動卸放巷、回風巷、1.1.6610?20
壓抽放1.1.48煤門打上下向順1.1.481.1.49
1.1.49采動卸壓層鉆孔抽放或打采動卸壓抽放
抽放交叉鉆孔抽放1.1.671.1.68
1.1.592)由巖1.1.6910
巷、石門、鄰近1.1.7010
層打穿層鉆孔抽
放,突出煤層
瓦斯預抽可采用
網格布孔L1.60
3)地面鉆孔抽
放1.1.614)
密閉開采層巷道
1.1.71邊掘邊抽1.1.72由巷道兩1.1.73瓦斯涌出1.1.7420-
側或沿巷道周圍量大的掘進巷道
打鉆孔抽放
1.1.75邊采邊抽1.1.761)由運1.1.78煤層透氣
送巷、回風巷向性較小,預抽時
工作面前卸壓區(qū)間不充足的煤層1.1.8210?
釘鉆孔抽放
1.1.772)由巖
20
巷、煤門向開
采層上部或下部
者未采的分層打
穿層孔或順層孔
抽放
1.1.83水力割1.1.901)1.1.94多1.1.9520?
縫1.1.84由工作面運使用于低透301.1.96
1.1.85松動送要順層鉆氣性煤層1.1.9720?
爆破1.1.86孔用水力割煤預抽301.1.98
1.1.87水力1.1.912)1.1.99>30
壓裂1.1.88由工作面運1.1.100
1.1.89控制送巷或回風1.1.101>
爆破巷打順層鉆301.1.102
孔進行松動1.1.1051)
爆破1.1.92
3)由巖巷
或地面打鉆
孔進行水力
壓裂1.1.93
4)由工作
面運送巷或
加風巷打順
層鉆孔,控
制孔不裝
藥,爆破孔
裝藥進行爆
破
1.1.103鄰1.1.104上
近煤層瓦斯下鄰近層
抽放
表Bl(續(xù))
1.1.11.1.1201.1.1211.1.122工作面抽放率%
類措施簡用條件
述
1.1.11.1.11.1.121.1.1311.1.13230
空區(qū)封閉式由現采空區(qū)瓦1.1.13530
瓦斯抽放空區(qū)后斯涌出
抽放方設密量大的1
閉墻插回采工
管抽放作面
1.1.13
由采空
區(qū)附近
借道向
采空區(qū)
上方打
鉆孔抽
放
LLM
1.1.1貼裂隙1.1.13
圍
帖
巖瓦斯與溶洞由借道瓦
斯
涌
出
抽放向裂隙
或
瓦
斯
帶或溶
噴
出
危
洞打鉆
險
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