焦煤集团瓦斯抽采标准.docx

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焦煤集团瓦斯抽采标准

焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准

1.前言

为了更好地促进区域瓦斯治理工作的深入开展，落实先抽后采的瓦斯治理基本方针，结合焦煤集团瓦斯抽采管理的经验与实践，特制定《焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准》。

本着科学、合理的原则，按照本标准进行瓦斯抽采管理的过程中，可以对相关技术参数进行不断优化。

在新的技术管理规定和研究成果颁布、成型前，焦煤集团瓦斯抽采管理工作按照本标准执行。

2.适用范围

《焦煤集团瓦斯抽采管理技术标准》所涉及的内容，包括瓦斯抽采钻孔的设计、打钻施工措施的编写，瓦斯抽采管路及设备的选型，抽采钻场的现场管理、抽采钻孔现场施工、抽放管路的吊挂，瓦斯抽采计量与评价管理，瓦斯抽采相关资料管理，井下移动抽采泵站的管理，地面永久瓦斯抽采泵站的管理等。

本规范未涉及的有关内容，参照相关行业技术标准或管理规定执行。

3.引用标准及文件

（1）《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》

（2）《煤矿瓦斯抽采规范》

（3）《煤矿安全规程》

（4）《防治煤与瓦斯突出规定》

（5）《焦作煤业（集团）有限责任公司“一通三防”管理规范》

（6）《河南煤业化工集团关于进一步加强防突工作的指导意见》

（7）《焦煤集团瓦斯抽采管理规范》

（8）《关于开展“强化瓦斯抽采精细化管理，提高瓦斯抽采效果”活动的通知》

（9）《焦煤集团瓦斯抽采管理补充规定》

（10）《焦煤集团防治煤与瓦斯突出补充规定》

（11）《焦煤集团瓦斯抽放钻孔施工技术与管理规范》

4.瓦斯抽采钻孔设计

4.1瓦斯抽采措施编制

采掘工作面必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》编制专项防突措施，同时编制采掘工作面瓦斯抽采专项设计。

瓦斯抽采专项设计必须明确以下内容：

4.1.1采掘工作面瓦斯基础参数

（1）煤层瓦斯含量或瓦斯压力。

采掘工作面必须测定煤层原始瓦斯含量，煤层瓦斯压力等数据可以根据间接计算方式获得。

（2）开采区域瓦斯储量及应抽出瓦斯量。

应对瓦斯抽采区域的煤层瓦斯储量及应抽瓦斯量进行计算。

（3）煤层瓦斯预抽效果。

焦作矿区埋深550m以浅地区预抽瓦斯后，残存瓦斯含量必须低于11m3/t，焦作矿区以外矿井残存瓦斯含量必须低于8m3/t。

4.1.2瓦斯抽采钻孔的布置

（1）必须明确瓦斯抽采钻孔间距、深度、倾角、方位角等布置参数。

瓦斯抽采钻孔的间距根据该地区瓦斯抽放影响半径确定，没有瓦斯抽采影响半径的应进行测定。

测定前可以根据以下经验数据计算：

煤层透气性系数

m2/MPa2.d

钻孔直径

mm

抽放影响半径（m）

30d

60d

90d

120d

180d

0.55～3.6

75

1.47

2.04

2.37

2.58

2.85

150

2.22

3.34

4.2

4.87

5.87

也可根据焦作矿区回采工作面预抽钻孔间距计算公式进行确定：

H=

………………………………….

（1）

式中：

t——抽采时间，d；根据焦煤集团瓦斯抽采规定，抽采时间不得小于4个月，取最小120d；

H——钻孔间距，m；

D——钻孔直径，m；

γ——煤的容重，取1.55t/m3；

m——煤层平均厚度，m；

W——煤层原始瓦斯含量，m3/t。

（2）抽采钻孔直径宜选择为Φ89mm~108mm，直径超过Φ120mm时，必须制定专项安全技术措施，报焦煤集团公司总工程师批准。

（3）工作面抽采钻孔必须按照双排孔三花眼设计，上排孔距煤层顶板0.8~1.5m，下排孔距上排孔0.5~0.8m。

（4）突出危险性严重的采煤工作面，采用网格式布置钻孔，并保证相向交叉不小于10m。

（5）工作面上下风道钻孔的设计方向应倾向工作面方向，与巷道中线夹角80º左右。

（6）抽采专项设计必须对打钻区域内的地质构造进行事先分析，并提出针对性的打钻技术措施。

（7）钻孔要穿过断层面0.5米以上。

不可直接在断层面与煤壁连接处施工钻孔，第一个钻孔距离断层面的最近距离不小于10米，然后逐渐靠近断层面与煤壁连接处。

（8）顶（底）板岩巷穿层抽采钻孔的设计，必须保证钻孔控制巷道两帮最小距离不小于15m。

（9）顺层区段预抽区域防突措施钻孔的设计，必须保证钻孔控制设计巷道轮廓线以外不小于15m。

（10）顺层条带预抽区域防突措施钻孔的设计，必须保证钻孔控制巷道两帮不小于15m，正前保留不小于20m的超前距。

4.1.3瓦斯抽采钻孔设计图

（1）瓦斯抽采钻孔设计必须绘制钻孔设计图，比例1：

500，瓦斯抽采钻孔设计图以地测部门提供的采掘工程平面图为底图，必须标明地质构造带、突出点等内容。

（2）瓦斯抽采钻孔设计图上除标明钻孔平面布置外，应绘制不同断面处的剖面图。

（3）抽采钻孔必须标明设计参数，附钻孔参数表。

4.2瓦斯抽采管路的选择

4.2.1钻孔封孔管的确定

瓦斯抽采钻孔封孔管路按照下式进行确定：

R=0.1457

……………………………………………

（2）

式中：

R——抽采管路内径，m；

Q——管路内的混合瓦斯流量（m3/min）；各类管路的流量应按照其使用年限或服务区域内的最大值确定，并

应有1.2～1.8的富裕系数；

V——经济流速（m/s），可取5～12m/s。

为确保抽采效果，封孔管直径不小于37.5mm。

4.2.2分组抽采钻孔数量的确定

为便于管理，每个抽采钻孔应安装截门，每4~6个孔为一组。

一组钻孔安装一个计量装置。

所有管件及计量装置直径应为不小于37.5mm的标准件。

4.2.3采掘工作面抽采管路确定

（1）采掘工作面瓦斯抽放管路采用上下主辅管路铺设，辅助管连接若干组抽放钻孔。

选用不同直径的抽采管，按照式2确定可连抽钻孔组数和间隔长度。

（2）上部主管路直径不小于300mm，下辅助管路直径不小于150mm，主辅管之间每间隔30-60m采用立管连接。

4.3打钻安全措施的编制

（1）抽采钻孔施工前必须编制打钻安全措施。

（2）抽采钻孔打钻安全措施内容包括抽放钻机操作安全措施、打钻防灭火安全措施、打钻异常情况处理措施、防止打钻突出措施等。

（3）打钻安全措施必须确定安全避灾路线。

5.瓦斯抽采钻孔施工现场管理

5.1抽采钻机的稳设

（1）抽采钻孔的施工，应优先选择能力较强的ZDY4000S型或其他具备同等能力以上的钻机。

（2）配套钻杆选用易于排碴的三棱或螺旋钻杆，钻机夹持器要与其相适应，并要求与钻杆配合紧密。

（3）钻头直径一般选择为75～100mm，在地质构造附近和软煤层发育地区，应选用与钻杆直径一致的钻头，防止夹钻。

（4）钻机冷却器密封垫、油管等易老化部件要及时更换，冷却油要及时补充。

（5）钻孔施工可采用风力或水力排碴方式，施工地点供风（水）管路要求管径不小于100mm，压力不小于0.5MPa。

（6）钻机施工地点空间满足打钻需要，宽度不小于4m，高度不小于2.5m。

（7）合理安排打钻作业与其他作业工序与时间，保证打钻作业的连续施工。

（8）钻机稳钻时，若是走向钻孔应根据设计长度适当调整方向，沿伪倾斜向上有一定角度；倾向钻孔实际倾角应大于设计角度1°，保证成孔深度及质量。

（9）钻机调整好打钻方向后，必须打好四根压柱及前后戗柱，将钻机固定牢固。

（10）钻机线路、管路吊挂整齐，电机、操作台布置合理，并应留出不小于0.8m的安全通道。

5.2打钻现场除尘管理

（1）打钻时要推广使用孔口除尘装置。

（2）在打钻作业地点回风侧50m范围内要安设降尘纱门，配合喷雾装置使用。

（3）打钻巷道应定期冲刷积尘，积尘厚度不得超过2mm。

（4）打钻人员必须佩戴防尘口罩。

5.3打钻现场的安全管理

（1）每台钻机附近必须安设压风自救装置，并能满足钻机作业人员需要。

（2）每台钻机附近必须配备不少于3台的灭火器，且检验合格。

（3）打钻地点必须配备不少于0.075m3的潮湿黄土。

（4）打钻地点必须保证水管到位，水压不低于0.5MPa，且保证连续供水。

（5）钻孔回风侧1m范围内，必须悬挂便携式甲烷、一氧化碳报警仪。

（6）必须使用打钻防喷装置，消除施钻期间瓦斯超限。

（7）掘进工作面正前施工抽采钻孔时，必须打设牢固可靠的迎面柱，迎面支柱要求三竖两横，打紧褙牢。

（8）采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施时，在巷道开口前，无论是否有突出危险，都必须先施工直径42mm的小直径钻孔排放瓦斯，形成不小于5米的安全屏障后，经防突效果检验无突出危险，再施工抽放钻孔，以防打钻过程中发生突出。

抽放钻孔必须保留不小于20米的钻孔超前距，作为下一轮钻孔的安全屏障。

（9）经过安全屏障进行下一轮防突钻孔施工前，应对安全屏障进行检验，如果安全屏障内出现喷孔、指标超标，必须按没有安全屏障处理，重新营造安全屏障。

营造安全屏障采用钻杆直径42mm的风煤钻施工，其作业人员不能超过3人。

（10）采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施时，施工钻孔的煤层巷道及回风、进风区域严禁其他作业和无关人员进入，同时必须在进入防突打钻作业巷道的进风口、回风区域的各通道口设置警标。

（11）在实施防突钻孔的过程中，因卡钻、顶钻、瓦斯超限等异常情况要采用“间隙”打钻作业方式，再次恢复打孔作业的时间不得低于30分钟，停止作业和恢复作业时必须向矿调度室汇报。

5.4抽放钻孔的施工

（1）抽放钻孔施工现场必须悬挂施工管理牌板，内容包括钻孔设计平面图、剖面图、设计参数等，并能够指导钻孔施工定位。

（2）钻探人员必须配备半圆、皮尺等量具，按钻孔设计参数准确定位。

（3）开钻时应严格遵循先供风（水）后送电，停钻时先停电后停风（水）的操作原则。

（4）钻机开孔打进2m后，停钻重新测量钻孔角度与方向，不符合要求时，应重新调整钻机。

（5）打钻过程中非特殊原因，应保证连续施工。

（6）钻孔应布置在硬煤分层中，在软分层中打钻应保持较慢的速度，保证煤碴的排出。

（7）打钻期间出现响煤炮等异常现象不出碴时，应立即退钻直至解决排碴问题。

（8）因特殊原因需要临时停钻时，钻机停止前进，空转3～5min，充分排碴后后退1～2m，不准停风，防止钻杆压死。

（9）接钻杆前要将钻头后退0.2～0.3m，防止卡钻。

（10）钻孔每钻进20m校正一次方位，确保钻孔参数符合设计要求。

（11）打钻人员必须做好施工记录，详细记录钻进过程中发生塌孔、顶钻、卡钻、喷孔等现象的位置。

（12）抽采钻孔必须严格按照设计施工，钻孔低于设计孔深时必须分析原因，重新补打钻孔。

（13）回采工作面施工的抽采钻孔必须保证实际施工范围内无空白带，否则必须采取补充措施消除抽采空白带。

5.5抽放钻孔的封孔

（1）每个钻孔施工结束要及时封孔连抽。

（2）钻孔封孔管直径不小于37.5mm。

（3）钻孔封孔时，煤孔封孔深度不小于10m，封孔段长度不少于3m（即7m～10m处）；岩孔封孔长度不少于5m，封孔段长度不少于2m（即3m～5m处），孔口必须用水泥砂浆或黄土固孔，若煤层裂隙发育或卸压带较宽时应增大封孔深度与长度。

（4）新打的钻孔封孔后浓度不得低于30%，抽放浓度低于30%时，必须透孔重封。

5.6抽放管路的连接

（1）抽放管路接头必须采用标准件连接，连接管件包括三通、阀门、短接、弯头、堵头等。

（2）下趟辅助抽采管必须低于抽放孔口水平，根据水量情况每间隔100-200m必须安装自动放水器和排查装置。

（3）每个抽采钻孔封孔管连接弯头必须向下，防止孔口积水

（5）每组抽采钻孔必须成排成行，横平竖直，美观大方。

（6）抽放管路上不使用的接口必须加装标准堵头，防止漏气。

（7）采掘工作面的抽采管路应保证“四个标高”，即：

上趟主抽采管路平直一线；上排抽放孔平直并低于主抽采管，下排抽放孔平直并高于辅助抽采管，辅助抽采管高于自动放水器和排渣装置。

具体见图1所示。

图1.采掘工作面抽放管路连接示意图

5.7抽放钻场布置与钻孔管理

（1）钻场的布置应避开地质构造带和其它受动压影响的严重区域，便于钻场维护，保证封孔效果。

（2）充分利用现有的开拓、准备和回采巷道布置钻场。

（3）钻场规格应满足钻机的施工需要。

（4）每个抽采钻场内连接管路必须合理布设，成排成行，横平竖直。

（5）钻场内的抽采钻孔必须连接至集气箱并安装自动放水器，实现排渣防水。

5.8抽放管路牌板管理

（1）瓦斯抽采钻孔必须悬挂测定牌板，规格统一，悬挂整齐。

（2）测定牌板必须包括每组钻孔的浓度、负压、流量、温度、开抽日期、测定日期、钻孔深度、测定人、编号等内容。

（3）自动放水器悬挂牌板必须明确设施状态、检查人、检查时间，字迹清晰、悬挂得体。

6.瓦斯抽采资料的管理

6.1钻孔成果资料的管理

（1）井下所有抽采钻孔必须建立完善的台账，并有详细的打钻记录。

（2）每个抽放钻孔建立技术档案，记录钻孔的编号、设计深度、打钻深度、抽放浓度、流量、打钻人员、封孔人员。

（3）所有钻孔成孔后必须绘制在实钻图上，实钻图以地质部门提供的工程平面图为底图，比例1：

500，地质构造、突出点等资料齐全。

（4）钻孔成孔后必须在24小时之内确认无误填绘上图，对于打钻期间出现的喷孔、顶钻现象必须在实钻图上用不同颜色线条标出明确位置，划分出瓦斯异常带和构造异常带。

（5）打钻期间出现的塌孔、顶钻、卡钻、喷孔现象，抽放队必须建立隐患分析制度，每天分析原因及解决方法，对重点隐患，要及时上报矿井分管领导。

（6）实钻图要建立纸质版和电子版，防突科、抽放队必须备有纸质版实钻图。

6.2抽放计量及数据管理

（1）抽采钻孔成孔后必须及时建立台账，台账记录每组钻孔的抽采浓度、负压、流量、钻孔个数、编号，以及每个钻孔的浓度等。

（2）瓦斯抽采钻孔每7天必须测试一次，测试原始记录、抽采台账、牌板必须一致。

（3）井下每组抽采钻孔应安装直通式导流管，采用抽采参数测定仪进行测试。

（4）采掘工作面抽采管路上应安装标准孔板流量计进行计量，必须使用旁通管连接，并保证孔板上下游直线段长度都不小于2倍的抽放管直径，并逐渐推广抽采管网在线监测计量装置。

（5）标准孔板应按设计要求安装，并挂牌管理，记录抽放浓度、负压、流量等参数。

7.井下抽采泵站的管理

（1）井下抽采泵站必须设在专用硐室内，实施标准化管理。

（2）井下抽采泵站抽出的瓦斯可以直接并入地面抽采管网，也可以排至总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷，并应保证稀释后风流中的瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的有关规定。

瓦斯排至回风道内时，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，安设瓦斯监测装置等。

栅栏的设置位置，上风侧为管路出口外推5m，下风侧距管路出口30m，两栅栏间禁止人员通行和任何作业。

瓦斯监测传感器的位置设在栅栏外1m以内。

（3）井下抽采泵站必须安装软化水装置，并确保正常使用。

（4）井下抽采泵站必须安装在线计量监测装置或孔板流量计，瓦斯泵司机每隔1个小时必须认真填写瓦斯抽采原始记录。

（5）井下抽采泵站司机严格执行交接班制度，并认真填写交接班记录。

（6）井下抽采泵站必须按规定配备灭火器、沙箱、消防水等消防器材。

（7）井下抽采泵站必须照明完好。

（8）泵站司机必须持证上岗，保证卫生整洁、仪表设备完好。

8.地面瓦斯抽采泵站的管理

8.1地面固定瓦斯抽采泵站的设置

（1）泵站应设置在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带，并应避开滑坡、溶洞、断层、破碎带、塌陷区及高压线等。

（2）泵站宜设置在回风井工业场地内，抽采泵站距井口和主要建筑物及居住区的距离不得小于50m。

（3）泵站宜设置在靠近公路和有水源的地点。

（4）泵站宜留有扩建的余地。

8.2地面瓦斯抽采泵站的建筑

（1）泵站建筑必须采用不燃性材料，耐火等级应为一级或二级。

（2）泵站周围必须设置栅栏或围墙。

（3）泵站应设置防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等附属设施。

8.3地面瓦斯抽采泵站的供电、电气和通讯

（1）抽采泵站必须实现双回路供电。

（2）泵房内电气设备、照明、其它电气和检测仪表均应采用矿用防爆型。

（3）泵房与不防爆设备和设施之间应采取隔离措施。

（4）泵站应设置直通矿井调度室和矿井变配电所的电话。

8.4地面瓦斯抽采泵站给排水及通风

（1）泵站应有供水系统，泵房设备冷却水宜采用开路循环，站内应设置消防水池，且应与循环水池分建。

（2）泵站循环用水必须进行软化，要定期向水池内投放软化水药剂，并要及时清理水池，更换水源，保证用水质量。

8.5地面瓦斯抽采泵站消防

（1）抽采泵站必须按规定配备灭火器、沙箱、消防水等消防器材。

（2）泵房和泵房周围20m范围内，严禁堆积易燃物和有明火作业。

（3）瓦斯泵房所安设设备必须符合防火性能要求，并有合格接地系统。

（4）擦机器用过的棉丝、油布必须清理到安全地点，进行处理。

8.6地面瓦斯抽采泵站的维护

（1）瓦斯抽采泵站必须建立司机岗位责任制和设备操作规程，司机必须持证上岗，熟练掌握瓦斯泵操作。

（2）瓦斯抽采泵司机每隔1个小时必须认真填写瓦斯抽采原始记录，如有异常情况及时汇报。

（3）瓦斯抽采泵站司机严格执行交接班制度，并认真填写交接班记录本。

（4）非工作人员严禁入内，外单位参观必须经矿值班领导批准，并进行登记后按规定参观的项目依顺序参观，参观人员不得绘图，不准摄影，不准私自开动机器，不得影响工作，不准携带易燃易爆等物品进入要害部位。

（5）设备停电维护，必须严格执行停送电制度，并制定措施审批执行。