甘肃煤炭工程学校矿井安全技术教案：第一章 矿井瓦斯防治技术08.doc

矿井瓦斯抽放 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）。 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。 一、矿井瓦斯抽放的必要性和可行性 （一）必要性 并不是所有的矿井都需要抽放瓦斯，衡量一个矿井是否有必要抽放瓦斯，可以根据下列条件确定： 矿井瓦斯涌出量超过通风所能稀释的瓦斯量 《规程》的规定 《规程》145条规定：有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统： （1）1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m/min或1个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m/min，用通风方法解决问题是不合理的。 （2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： ①大于或等于40m/min； ②年产量1.0Mt～1.5 Mt的矿井，大于30m/min ③年产量0.6 Mt ～1.0 Mt的矿井，大于25m/min； ④年产量0.4 Mt～0.6 Mt的矿井，大于20m/min; ⑤年产量小于或等于0.4 Mt的矿井，大于15m/min。 （3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。 （二）可行性 抽放瓦斯的可行性是指对煤层抽放的难易程度。目前一般用煤层透气性系数λ 和钻孔瓦斯流量衰减系数α来衡量。 煤层透气性系数 衡量煤层瓦斯流动与抽放瓦斯难易程度的标志之一。指在1 m煤体的两侧，瓦斯压力平方差为1MPa,通过1m长度的煤体，在此1m煤面上，每日流过的瓦斯。 测定方法：在岩石巷道中向煤层打钻孔，钻孔应尽量垂直贯穿整个煤层，然后堵孔测出煤层的真实瓦斯压力，再打开钻孔排放瓦斯，记录流量和时间。 钻孔瓦斯流量衰减系数α -----表示钻孔瓦斯流量随着时间延续呈衰减变化关系的系数。 测算方法：选择具有代表性的地区打钻孔，先测其初始瓦斯流量q,经过t时间后，再测算瓦斯流量q，然后按下式计算： α=（㏑q-㏑q）/t 式中α—钻孔瓦斯流量衰减系数，d; q—钻孔瓦斯初始流量，m/min； q—经过t时间后，钻孔瓦斯流量，m/min； t—时间，d。 对未卸压的原始煤层，瓦斯抽放的难易程度可划分为三类，如表： 瓦斯抽放难易程度分类 指标 类别 煤层百米钻孔流量衰减系数 / d 煤层透气性系数（λ） /m 容易抽放 可以抽放 较难抽放 0.015~0.03 0.03~0.05 ﹥0.05 ﹥10 10~0.1 ﹤0.1 （三）抽放效果的衡量指标 1.抽出瓦斯浓度 抽出瓦斯浓度是用来表示的抽出瓦斯质量指标。 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.瓦斯抽放率 1）矿井抽放率 d 式中 d----矿井瓦斯抽放率，%； q---矿井抽出的瓦斯量，m/min； q----矿井涌出的瓦斯量，m/min。 2）采区抽放率 式中 ----采区瓦斯抽放率，%； ----采区抽出的瓦斯量，m/min； -----采区瓦斯开发量，m/min，用下式计算： =++ 式中 -----采区内采煤工作面涌出的瓦斯量，m/min； ------采区内掘进工作面涌出的瓦斯量，m/min。 《矿井瓦斯抽放管理规范》规定：开采层预抽的矿井，矿井抽放率不小于10%；采区抽放率不小于20%。抽放邻近层瓦斯的矿井，矿井抽放率不小于20%；采区抽放率不小于35%. 二、抽放瓦斯的方法 按空间对象分： 按地应力划分： 按时间对比划分（采掘与抽放）： 2、抽放方法 钻孔法、巷道法、综合法。 开采煤层瓦斯抽放 开采煤层的瓦斯抽放，是在煤层开采之前或采掘的同时，用钻孔或巷道进行该煤层的抽放工作。 预抽煤体瓦斯（抽放未卸压瓦斯） 本法适用于透气数较大的开采煤层预抽的瓦斯。 按钻孔与煤层的关系分为穿层钻孔和沿层钻孔；按钻孔角度分为上向孔、下向孔和水平孔。我国多采用穿层上向钻孔。 钻孔参数： 钻孔方向 我国多为上向孔； 孔间距 30—50m 抽放负压孔口负压不超过14kPa 钻孔直径 70—100mm 2、抽放卸压瓦斯 分为随掘随抽和随采随抽 （1）、随掘随抽 （2）、随采随抽 顶板走向钻孔： 顶板巷道 3.增加本煤层瓦斯抽放量的途径 1)加大钻孔直径 加大钻孔直径可以增加瓦斯的抽放量。 2）提高抽放负压 提高抽放负压是否能显著增加抽放量还存在不同看法，一些矿井提高抽放负压后抽放量明显增加。 3）增大煤层的透气性 （1）地面钻孔水力压裂 是从地面向煤层打孔，