瓦斯抽采方法及钻场孔施工.ppt

1、瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法及钻场孔布置及钻场孔布置 目目 录录瓦斯基本知识瓦斯抽采方法钻场孔设计与施工瓦斯抽采新工艺新装备一一 瓦斯基本知识瓦斯基本知识含含义义：井井下下以以甲甲烷烷（CH4）为为主主的的有有毒毒有有害害气体的总称；煤矿术语中可专指甲烷。气体的总称；煤矿术语中可专指甲烷。甲烷无色、无臭。甲烷无色、无臭。瓦斯爆炸范围：瓦斯爆炸范围：4%CH4%16%。井井下下气气体体的的成成分分：氧氧气气、氮氮气气、二二氧氧化化碳碳、甲烷、其它气体。甲烷、其它气体。u人人体体需需氧氧浓浓度度：17%时时可可能能窒窒息息；煤煤矿矿安安全全规程规程规定规定20%（即甲烷（即甲烷5%）。）。瓦斯的性质一

2、一 瓦斯基本知识瓦斯基本知识1 煤层与围岩中释放的气体；煤层与围岩中释放的气体；2 生产过程中生成的气体；生产过程中生成的气体；3 空气与煤、岩、矿物质等的化学反应；空气与煤、岩、矿物质等的化学反应；4 放射性物质蜕变。放射性物质蜕变。瓦斯的来源一一 瓦斯基本知识瓦斯基本知识常规状态的瓦斯来源：常规状态的瓦斯来源：1 掘进工作面：掘进工作面：u煤壁、落煤、围岩；煤壁、落煤、围岩；2 采煤工作面：采煤工作面：u煤壁、落煤、围岩、邻近层；煤壁、落煤、围岩、邻近层；瓦斯的来源一一 瓦斯基本知识瓦斯基本知识瓦斯的赋存形式吸附瓦斯吸附瓦斯游离瓦斯游离瓦斯吸收状态吸收状态吸着状态吸着状态二二 瓦斯抽采方法

3、瓦斯抽采方法二二 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法抽采方法选择一般原则选择选择抽采抽采瓦斯方法，应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、瓦斯方法，应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术经济比较确定。并应符瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术经济比较确定。并应符合下列要求：合下列要求：尽可能利用开采巷道尽可能利用开采巷道尽可能利用开采巷道尽可能利用开采巷道抽采抽采抽采抽采瓦斯，必要时可设专用瓦斯，必要时可设专用瓦斯，必要时可设专用瓦斯，必要时可设专用抽采抽采抽采抽采瓦斯巷道瓦斯巷道瓦斯巷道瓦斯巷道；适应煤层的赋存条件及开采技术条件适应煤层的赋存条件及开采技术条件

4、适应煤层的赋存条件及开采技术条件适应煤层的赋存条件及开采技术条件；有利于提高瓦斯有利于提高瓦斯有利于提高瓦斯有利于提高瓦斯抽采抽采抽采抽采率率率率；抽采抽采抽采抽采效果好，效果好，效果好，效果好，抽采抽采抽采抽采的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求；尽量采用综合尽量采用综合尽量采用综合尽量采用综合抽采；抽采；抽采；抽采；抽采抽采抽采抽采瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，瓦斯工程系统简

5、单，有利于维护和安全生产，建设投资省，抽采抽采抽采抽采成本低成本低成本低成本低。二二 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法抽采方法选择一般原则专用专用抽采抽采瓦斯巷道的位置、数量应能满足选用的瓦斯巷道的位置、数量应能满足选用的抽采抽采方法的要求，方法的要求，达到良好的达到良好的抽采抽采效果。专用效果。专用抽采抽采瓦斯巷道的位置还应符合下列要求：瓦斯巷道的位置还应符合下列要求：保证有必要的保证有必要的保证有必要的保证有必要的抽采抽采抽采抽采时间，有较大的时间，有较大的时间，有较大的时间，有较大的抽采抽采抽采抽采范围范围范围范围；采用矿井全压通风，巷道风速不得低于采用矿井全压通风，巷道风速不得低于采用矿井全压

6、通风，巷道风速不得低于采用矿井全压通风，巷道风速不得低于0.5m/s0.5m/s；二二 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法抽采方法选择一般原则对末卸压的原始煤层，对末卸压的原始煤层，抽采抽采瓦斯的难易程度可划分为三类，见瓦斯的难易程度可划分为三类，见下下表：表：抽采抽采瓦斯难易程度分类表瓦斯难易程度分类表类别钻孔流量衰减系数a(d-1)煤层透气性系数(m2/MPa2d)容易抽采0.00310可以抽采0.0030.05100.1较难抽采0.050.1二二 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法抽采方法与钻孔布置开采层开采层抽采抽采瓦斯方法可按下列要求选择：瓦斯方法可按下列要求选择：煤层透气性较好，宜采用本层预抽方法，一

7、般优先考虑沿层布孔方式；煤层透气性较好，宜采用本层预抽方法，一般优先考虑沿层布孔方式；煤层透气性较好，宜采用本层预抽方法，一般优先考虑沿层布孔方式；煤层透气性较好，宜采用本层预抽方法，一般优先考虑沿层布孔方式；当突出危险性大时，可选择穿层布孔方式当突出危险性大时，可选择穿层布孔方式当突出危险性大时，可选择穿层布孔方式当突出危险性大时，可选择穿层布孔方式；透气性较差，有一定倾角的分层开采煤层，宜采用边采边抽的卸压油透气性较差，有一定倾角的分层开采煤层，宜采用边采边抽的卸压油透气性较差，有一定倾角的分层开采煤层，宜采用边采边抽的卸压油透气性较差，有一定倾角的分层开采煤层，宜采用边采边抽的卸压油放方

8、法放方法放方法放方法；单一低透气性高瓦斯煤层，可选用密集网格钻孔、水力割缝、水力压单一低透气性高瓦斯煤层，可选用密集网格钻孔、水力割缝、水力压单一低透气性高瓦斯煤层，可选用密集网格钻孔、水力割缝、水力压单一低透气性高瓦斯煤层，可选用密集网格钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制卸压爆破、物理化学等方法强化裂、松动爆破、深孔控制卸压爆破、物理化学等方法强化裂、松动爆破、深孔控制卸压爆破、物理化学等方法强化裂、松动爆破、深孔控制卸压爆破、物理化学等方法强化抽采；抽采；抽采；抽采；煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或煤巷掘进瓦斯涌出量较大

9、的煤层，可采用边掘边抽或煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先先先先抽后掘的卸压抽后掘的卸压抽后掘的卸压抽后掘的卸压抽采抽采抽采抽采方法方法方法方法。开采层开采层抽采抽采瓦斯方法瓦斯方法分类分类煤矿抽采瓦斯方法名称煤矿抽采瓦斯方法名称开采开采煤层煤层瓦斯瓦斯抽采抽采方法方法1.立井揭煤层超前钻孔预抽瓦斯方法立井揭煤层超前钻孔预抽瓦斯方法2.石门揭煤层超前钻孔预抽瓦斯方法石门揭煤层超前钻孔预抽瓦斯方法3.煤巷掘进预抽（排）瓦斯方法煤巷掘进预抽（排）瓦斯方法4.煤巷先抽后掘抽采瓦斯方法煤巷先抽后掘抽采瓦斯方法5.穿层钻孔大面积预抽瓦斯方法穿层钻孔大面积预抽瓦斯方法6.顺层上向钻孔预抽瓦斯

10、方法顺层上向钻孔预抽瓦斯方法7.顺层下向孔预抽瓦斯方法顺层下向孔预抽瓦斯方法8.顺层走向水平孔预抽瓦斯方法顺层走向水平孔预抽瓦斯方法9.顺层交叉网状钻孔抽采瓦斯方法顺层交叉网状钻孔抽采瓦斯方法10.边掘边抽卸压瓦斯方法边掘边抽卸压瓦斯方法11.边采边抽卸压瓦斯方法边采边抽卸压瓦斯方法12.开采开采煤层（被保护层）瓦斯方法开采开采煤层（被保护层）瓦斯方法13.开采下保护采上保护层抽层抽采开采煤层瓦斯方法开采下保护采上保护层抽层抽采开采煤层瓦斯方法14.混合式抽采上、下保护层瓦斯方法混合式抽采上、下保护层瓦斯方法15.水力压裂强化抽采开采煤层瓦斯方法水力压裂强化抽采开采煤层瓦斯方法16.水力割缝强

11、化抽采开采煤层瓦斯方法水力割缝强化抽采开采煤层瓦斯方法17.长钻孔控制预裂爆破强化抽采开采煤层瓦斯方法长钻孔控制预裂爆破强化抽采开采煤层瓦斯方法注：倾斜、急倾斜煤层则上帮要求控制至少注：倾斜、急倾斜煤层则上帮要求控制至少注：倾斜、急倾斜煤层则上帮要求控制至少注：倾斜、急倾斜煤层则上帮要求控制至少20m20m、下帮至少、下帮至少、下帮至少、下帮至少10m10m。开采层抽采瓦斯方法网格式穿层钻孔预抽煤层瓦斯方法网格式穿层钻孔预抽煤层瓦斯方法 底板岩巷穿层钻孔放水器流量计瓦斯抽采干管穿层孔与顺层孔抽采穿层孔与顺层孔抽采倾向顺层长钻孔递进掩护瓦斯抽采倾向顺层长钻孔递进掩护瓦斯抽采倾向顺层长钻孔递进掩护

12、瓦斯抽采倾向顺层长钻孔递进掩护瓦斯抽采淮北芦岭煤矿底板岩巷网格式穿层钻孔瓦斯抽采淮北芦岭煤矿底板岩巷网格式穿层钻孔瓦斯抽采淮北芦岭煤矿底板岩巷网格式穿层钻孔瓦斯抽采淮北芦岭煤矿底板岩巷网格式穿层钻孔瓦斯抽采回风上山人行上山轨道上山运输上山瓦斯道边界回风上山岩石轨道巷岩石集中巷联络巷联络石门风巷机巷上区段岩石轨道巷上区段岩石集中巷开切眼收作线机巷风巷上区段机巷岩石轨道巷岩石集中巷联络石门联络巷8煤层9煤层10m20m80m40m二二 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法抽采方法与钻孔布置邻近层抽放瓦斯方法可按下列要求选择：邻近层抽放瓦斯方法可按下列要求选择：开采近距离煤层群，宜采用从工作面巷道向邻近层打穿层

13、钻孔抽放瓦开采近距离煤层群，宜采用从工作面巷道向邻近层打穿层钻孔抽放瓦开采近距离煤层群，宜采用从工作面巷道向邻近层打穿层钻孔抽放瓦开采近距离煤层群，宜采用从工作面巷道向邻近层打穿层钻孔抽放瓦斯的方法斯的方法斯的方法斯的方法；层间距较大的倾斜、急倾斜煤层群，可采用从开采层顶层间距较大的倾斜、急倾斜煤层群，可采用从开采层顶层间距较大的倾斜、急倾斜煤层群，可采用从开采层顶层间距较大的倾斜、急倾斜煤层群，可采用从开采层顶(底底底底)板岩石巷板岩石巷板岩石巷板岩石巷道打钻孔抽放瓦斯的方法道打钻孔抽放瓦斯的方法道打钻孔抽放瓦斯的方法道打钻孔抽放瓦斯的方法。邻近层卸压瓦斯抽采方法邻近层卸压瓦斯抽采方法类型类

14、型煤矿抽采瓦斯方法名称煤矿抽采瓦斯方法名称邻近层邻近层卸压瓦卸压瓦斯抽采斯抽采方法方法1.平行穿层钻孔抽采上邻近层瓦斯方法平行穿层钻孔抽采上邻近层瓦斯方法2.迎面斜交钻孔抽采上邻近层瓦斯方法迎面斜交钻孔抽采上邻近层瓦斯方法3.顶板走向长钻孔抽采上邻近层瓦斯方法顶板走向长钻孔抽采上邻近层瓦斯方法4.地面垂直钻孔抽采上邻近层（含采空区）瓦斯方法地面垂直钻孔抽采上邻近层（含采空区）瓦斯方法5.走向高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法走向高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法6.倾斜高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法倾斜高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法7.走向高、中、低位抽瓦斯巷相结合的抽采上邻近层瓦斯方法走向高、中、低位抽瓦斯巷相结合

15、的抽采上邻近层瓦斯方法8.下向孔抽采下邻近层瓦斯方法（因为底板涌水，投放效果一般较差）下向孔抽采下邻近层瓦斯方法（因为底板涌水，投放效果一般较差）9.上向孔抽采下邻近层瓦斯方法上向孔抽采下邻近层瓦斯方法迎面斜交钻孔抽放上邻近层瓦斯的方法迎面斜交钻孔抽放上邻近层瓦斯的方法顶板走向长钻孔抽放上邻近层瓦斯布置顶板走向长钻孔抽放上邻近层瓦斯布置走向高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法走向高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法倾斜高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法倾斜高抽巷抽采上邻近层瓦斯方法下向孔抽采下邻近层瓦斯方法下向孔抽采下邻近层瓦斯方法上向孔抽采下邻近层瓦斯方法上向孔抽采下邻近层瓦斯方法二二 瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法抽采方法

16、与钻孔布置采空区抽放瓦斯应符合下列要求：采空区抽放瓦斯应符合下列要求：老采空区应选用全封闭式抽放方法老采空区应选用全封闭式抽放方法老采空区应选用全封闭式抽放方法老采空区应选用全封闭式抽放方法；现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶(底底底底)板钻孔法，板钻孔法，板钻孔法，板钻孔法，有煤柱及无煤柱斜交钻孔法，插管法等抽放方法，并应采取措施，提有煤柱及无煤柱斜交钻孔法，插管法等抽放方法，并应采取措施，提有煤柱及无煤柱斜交钻孔法，插管法等抽放方法，并应采取措施，提有煤柱及无煤柱斜交钻孔法，插管法等抽放方法，并应采取措施，提高抽放浓度高抽放浓度高抽放浓度高抽放浓度；对有煤层自燃倾向的采空区，必须采取预防煤层自燃的措施对有煤层自燃倾向的采空区，必须采取预防煤层自燃的措施对有煤层自燃倾向的采空区，必须采取预防煤层自燃的措施对有煤层自燃倾向的采空区，必须采取预防煤层自燃的措施。采空区瓦斯抽采方法采空区瓦斯抽采方法类型类型煤矿抽采瓦斯方法名称煤矿抽采