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煤矿安全科技周专题讲座矿井瓦斯抽放技术简介主讲：姜文忠 博士2008年5月17日主要内容1、矿井瓦斯抽放的重要意义2、我国煤矿抽放瓦斯技术的发展3、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介4、低透气性煤层强化抽放瓦斯技术研究5、鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价及建议二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展1、我国煤矿抽放瓦斯技术的发展 （四个阶段）高透气性煤层瓦斯预抽邻近层卸压瓦斯抽放低透气性煤层强化抽放瓦斯高产高效矿井（工作面）综合抽瓦斯二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展2、典型矿区瓦斯抽放技术简述 淮南矿区： 9对生产矿井均为煤与瓦斯突出矿井，矿区瓦斯涌出总量达820 m3/min。 特点是原始煤体透气性低(0.001135m2/MPa2.d)，瓦斯含量大(12～26m3/t)， 瓦斯压力高(最高达6MPa)，煤质松软(f=0.2)。 采煤工作面瓦斯涌出量最大为60 m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量最大达 8 m3/min。 2004年集团公司抽放瓦斯1.5亿m3，平均矿井抽放率41.5％。 矿区采用的抽放技术主要有： ①顶板走向钻孔抽放瓦斯技术； ②专用瓦斯抽放巷道穿层钻孔抽放技术； ③地面钻井抽放采动影响区域瓦斯技术； ④顺层钻孔抽放技术； ⑤采空区瓦斯抽放技术。 二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展在机巷和风巷沿煤层倾斜方向施工顺层倾向钻孔。孔间距8～10m,孔深30～35m,孔径73mm，抽放浓度为5～15%，抽放流量为1～3m3/min，煤层瓦斯预抽率达到了32.78%，对降低煤壁瓦斯涌出量及防止煤与瓦斯突出起到了一定的作用。 谢二矿4111（3）工作面顺层孔预抽钻孔布置图 二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展参数：每隔50m在巷道两帮各施工4m×4m×2.4m的钻场，在每个钻场施工4个长65m，直径91mm的抽放钻孔。钻孔距巷道距离2.5～4.0m。所以每个钻场内开孔间距500mm，钻孔方位与巷道中线成1～3度的夹角，用聚氨酯封孔后不间断的抽放,前后钻场钻孔重叠15m。潘三矿 1772(3)边抽边掘钻场和钻孔布置示意图二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展在掘进迎头一次性布置9个孔深16m，孔径75mm的抽放钻孔（1～9＃），钻孔的抽放范围控制在巷道轮廓外4.0m。在迎头向后2.0m处的巷道两帮各施3个抽放孔（10＃～15＃），其参数为：方位与巷道中线夹角成20°，孔深30.0m，孔径75mm，倾角分别为+5°，0°，-5°。迎头抽放钻孔每进尺8.0m为一个作业循环，巷道两帮钻孔每掘进16.0m为一个作业循环。 掘进头超前钻孔预抽 二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展 在工作面回风巷每隔100m布置一个钻场，钻场在回风巷下帮开口，以17°倾角向上施工，掘进4m后变平，再施工2m长的钻机平台；共布置5个钻孔，钻孔直径91mm，长度115m；钻孔终孔点控制在回风巷下帮向下3～23m范围内，终孔距煤层法距18m左右。瓦斯抽放量为7.0～12.0m3/min，平均10.5 m3/min。 潘一矿2312（3）开采层顶板走向钻孔（高位钻孔）瓦斯抽放钻孔布置图 二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展 采空区双埋管法抽放 随着回采工作面的移动，将抽放管路预埋在采空区的风巷位置，预埋管口距工作面的距离在15～30m左右时投入抽放，在采空区上下两巷打密闭，密闭位置距抽放管口5m左右，密闭的间距15m。瓦斯抽放浓度为5～10%，平均为8%，瓦斯抽放纯流量为1～3.0m3/min，平均为2.0m3/min。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展综合抽放：a.回采工作面综合抽放： 以高抽巷、顶板走向钻孔为主，巷帮边孔为辅，结合本煤层顺层钻孔预抽，上隅角埋(插)管做补充的方式治理瓦斯。 瓦斯预抽率只能达到7%～10%。而综合抽放时本煤层抽放浓度能保持在8%左右，高抽巷最大浓度为42%，最大纯量为32m3/min,采煤工作面瓦斯抽放率能达到50%以上。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展地面钻井抽放功能：1）采前预抽，预抽期2～4个月；2）采动卸压后抽放卸压带瓦斯；3）工作面回采完毕后，可利用其进行采空区瓦斯抽放。单井日平均抽出瓦斯14943m3，单井抽放瓦斯量最高达28800m3/d。正常抽放瓦斯浓度在95%左右。b.地面钻井与泵站示意图二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展抚顺老虎台矿： 矿井是一座“水、火、瓦斯、煤尘、煤与瓦斯突出、冲击地压”六害俱全的矿井，相对瓦斯涌出量52.76m3/t，绝对涌出量314.21m3/min。综放面瓦斯涌出高达200m3/min；煤与瓦斯突出严重，1997年10月3日，-780m运输石门揭煤在煤层中掘进时由于构造应力的作用发生突出，突出煤量1,067t，涌出瓦斯10万m3；冲击地压每年发生近4000次左右，1993年至2002年共发生冲击地压38,383次，其中大于3级（里氏震级）44次，最大达3.7级