煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术与装备

第37卷第7期煤炭科学技术V ol137N o17 2009年7月Coal Science and Techno logy Jul y2009

煤科总院高新技术

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术与装备

石智军,姚宁平,叶根飞

(煤炭科学研究总院西安研究院,陕西西安710054)

摘要:通过钻孔抽采瓦斯是煤矿治理瓦斯的重要手段,我国煤矿井下每年瓦斯治理的钻孔工作量超过115亿m,这些钻孔主要使用国产设备、采用回转钻进的方法完成,最大钻孔深度已达到865 m。从钻孔层位、抽采目的考虑,抽采钻孔主要分为顶板高位钻孔、沿煤层钻孔和穿层钻孔。针对不同类型的钻孔,提出采用相应的不同型号的钻机和成孔工艺,并分析预见了未来2年在软煤钻进和定向钻进方面可能取得的成果。

关键词:瓦斯抽采;钻孔;施工技术;煤矿井下

中图分类号:TD712162文献标志码:A文章编号:0253-2336(2009)07-0001-04 Constructi on T echno l ogy and Equ i p m en t for Gas Dra i n age

B orehole D rilli ng i n Underground

C oalM i ne

SH I Zhi-j u n,YAO N i n g-ping,YE Gen-fei

(X i.an Re se a rch Institute,Ch i na C oa lR esearc h I n stit u te,X i.an710054,Ch i na)

Ab strac t:The gas drainage w it h bo reho les is an i m po rtantm eans t o control m ine ga s.The to t a l bo reho l e d rilli ng l eng th for t he m i ne g as contro l in China unde rground m i nes was over150m illi on m/yea r.T ho se boreho l es drilled we re m ainly com pleted w ith t he dome stic equip-m en t and t he ro tary drilli ng m e t hod.The m ax leng t h of a boreho l e w as reached to865m.In conside ra tion o f t he borehole drilling strata level and t he gas drainage purpose,t he gas drainage bo reho les we re m a i n l y divided into the roof high leve l boreho l e,boreho l e a l ong sea m and bo reho le cro ss t he stra t a.A ccordi ng to t he differen t t ype boreho l e s,t he paper provided the re l a t ed d iffe rent type drilling m achines and the borehole co m ple t ed t echniques.The paper p redicted t ha t the achievem en ts would be ob t a i ned in t he so ft sea m drilling and directional drilli ng i n t he near co m i ng2yea rs.

K ey word s:gas d rainage;bo reho le;construction techno logy;unde rground coal m ine

1概述

近年来,随着采煤范围的扩大和深度的增加,一些原来的低瓦斯矿井也变成了高瓦斯矿井,所以我国煤矿安全生产形势依然严峻,重特大事故时有发生。为了确保煤矿安全生产,2006年6月,国务院办公厅5关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见6中,明确提出/必须坚持先抽后采、治理与利用并举的方针0。所谓先抽后采,就是利用钻孔预抽瓦斯,降低煤层中的瓦斯含量,确保回采时瓦斯不超限,达到安全生产的目的。要达到这个目的,除少数有条件的煤矿可以在地面施工部分预抽放垂直钻孔外,针对瓦斯抽放的大量钻孔必须在煤矿井下进行施工。对于高瓦斯矿井,每万吨煤瓦斯抽采(放)钻孔工作量可达1300m左右。年产百万吨的矿井,年钻孔工作量达到15万m以上。而年产20亿t煤以上,用于瓦斯治理的年钻孔工作量达到115亿m以上。

在煤矿井下,瓦斯抽采(放)常见方法有:本煤层钻孔抽采(放);开掘专用瓦斯巷道,再用穿层钻孔抽采(放)邻近层层瓦斯;采用定向长钻孔抽放技术,直接在采煤工作面或煤层顶板布置走向长钻孔抽采(放)本煤层和邻近层瓦斯。

而目前,从钻孔层位、抽采(放)目的等方面考虑,可将煤矿井下瓦斯抽采(放)钻孔分为顶板高位钻孔、沿煤层钻孔和穿层钻孔3类。而根据钻孔深度,可将瓦斯抽放钻孔分为浅孔(深度小于300m)、中深孔(深度300~500m)和深孔(深度超过500m)3类。从钻孔直径来分类可分为,常规瓦斯抽采钻孔(孔径小于100mm)、大

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DOI：10.13199/j.cst.2009.07.6.shizhj.028

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直径钻孔(直径不小于150mm)、大直径瓦斯抽采钻孔施工过程中的工艺孔(直径100~150 mm)。在实际施工过程中考虑地质条件、瓦斯含量、抽采方式、井下工作条件、设备能力等客观因素,以及工人的操作水平、瓦斯抽采时间等人为因素,经综合考虑确定合理的瓦斯抽采钻孔形式。

2高位瓦斯抽采钻孔施工技术与装备

近年来,很多矿区开始探索采用顶板高位水平长钻孔进行邻近层瓦斯的抽采(放)工作。顶板高位钻孔抽采(放)瓦斯的理论基础是卸压抽采(放),主要抽采上邻近层赋存或受采动影响开采煤层涌出的瓦斯,并包括部分采空区瓦斯。

211钻孔层位的选择

煤层开采后,覆岩裂隙及离层分布状态,将对瓦斯的流动产生非常大的影响。离层裂隙是瓦斯积聚的空间,也是瓦斯流动的通道。层间贯通的竖向裂隙是瓦斯进入工作面或采空区的通道,其最大发育高度和密度与采高和岩性有关。当采空区面积达到一定的范围后,/导气0裂隙的分布在平面上呈/o0形特征,它是正常回采期间邻近层卸压瓦斯流向采空区的主要通道。顶板水平长钻孔主要抽采裂隙带、部分采空区以及受采空影响的上覆邻近层的瓦斯。根据上述覆岩移动规律和瓦斯流动规律,裂隙带中下部裂隙发育充分,是邻近层瓦斯和冒落区瓦斯的主要聚集区,具有瓦斯含量高、浓度大的特点,是抽采瓦斯的最佳层位,也是布置高位钻孔的最佳区域。一般而言,这个位置应在3~5倍采高的范围以内。另外,要保证钻孔的抽放效果,首先应保证成孔和后期钻孔的完整性,钻孔布置层位选择时,通过对有效区域内岩层性质和成孔性的分析,尽量使钻孔布置在相对稳定的岩层中。

212钻孔参数的确定

从抽放效果和生产效率讲,一般提倡大直径长钻孔。但是关于钻孔的深度和直径的确定,要综合考虑地层条件、抽放要求和设备能力。地层条件是确定钻孔参数的主要依据,抽放要求和设备能力可根据地层条件进行调整和选择。在地层具备打深孔的条件下,可相应提高抽采(放)要求和选择适当的钻进技术施工深孔,如1000m的工作面,为使钻孔覆盖整个工作面,可设计一组800~1000m 的钻孔。如果地层条件复杂,钻进成孔性差,根本不具备长钻孔施工条件,要根据实际情况调整设计参数,确定更合适的钻孔深度。

钻孔直径越大,瓦斯渗透面积越大,抽放效果越好,但是实际中,应综合考虑瓦斯含量、抽放周期和施工成本问题。目前水平长钻孔的设计孔径主要有?113,133,153和193mm。其中先导孔一般采用?113mm的钻头成孔,如需要扩大孔径就要用相应规格的扩孔钻头扩孔,增加工序和施工成本。因此在实际生产中,可首先因地制宜地通过采用不同孔径钻孔进行抽采(放)效果对比和分析,选择最经济有效的钻孔直径。

213钻孔的布置形式

钻孔的参数确定后,根据工作面布置条件和抽采(放)要求进行合理的钻孔布置是保证钻孔取得良好抽放效果的前提条件之一。以走向长1000 m、宽200m的工作面为例,如果顶板岩石完整、成孔性好,钻孔设计深度为800~1000m,可在回采终止线前10m左右的位置,从回风巷道向顶板设置上方顺层抽放巷,在工作面的中间位置向回采面方向布置一组高位走向长钻孔。另外受矿井通风压差的影响,靠近回风侧钻孔抽放效果明显好于进风侧钻孔,因此钻孔布置时应尽量在靠近回风侧将钻孔加密或增大钻孔直径。在这种情况下,一般沿回风巷道一定距离设置钻窝,每个钻窝内的钻孔向回采面方向呈小扇形分布,并应覆盖靠近回风侧1/2的工作面或更多,保证钻孔具有瓦斯抽放量大和抽放周期长的特点。钻孔的间距一般不小于1 m,在同一平面内有一定夹角,以利于孔口密封和防止串孔。如果顶板岩石稳定性差,如含有膨胀或松软泥岩成分,钻孔布置时应尽量避开该层,且不宜设计太深,并可根据实际情况设计回风巷斜钻孔进行补充。

对于高位钻孔而言,在地层条件许可时,为了施工大直径、长深度的瓦斯抽采钻孔,应选用能力大的钻机。对于800m以上的钻孔,应选用ZDY8000/10000型全液压钻机;而500~600m的钻孔,应选用ZDY6000S和ZDY6000L型钻机;对于300~500m的钻孔,则应选用ZDY4000S和ZDY4000L型全液压钻机。

3本煤层瓦斯抽采钻孔施工技术与装备在煤矿生产过程中,尤其是高瓦斯矿井,从瓦

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石智军等:煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术与装备2009年第7期

斯治理和利用的角度出发,经常需要在煤层中布置一系列的钻孔用于抽采或释放瓦斯,以确保生产安全。沿煤层钻孔,由于具有无效进尺,钻孔进尺少,成孔速度快,抽采效果好,所以如果施工条件允许时被作为首选预抽瓦斯钻孔的施工方法。沿煤层钻孔,根据其目的不同可分为2类,一类是为巷道掘进服务的预抽瓦斯沿煤层长钻孔和释放瓦斯的防突钻孔,另一类是为煤层回采服务的用于预抽瓦斯的沿煤层走向长钻孔和沿煤层倾向钻孔。

为巷道掘进服务预抽瓦斯的沿煤层长钻孔,一般沿巷道2侧各布置2个长钻孔,2个钻孔之间间距约5m,而钻孔距巷道的掘进边缘一般为10m。钻孔在施工过程中,为了不偏离巷道的掘进方向,确保钻孔的瓦斯预抽范围内巷道的掘进安全,应采用保直措施,使钻孔轨迹既不偏离巷道的掘进方向,也不侵入巷道的掘进范围。而在具有突出危险的煤层中,为了确保掘进工作面的工作安全,防止煤与瓦斯的突出危险,通常会在掘进工作面上施工深度较浅的防突钻孔,以释放地层和瓦斯压力,降低掘进工作面上的瓦斯含量,确保施工安全。

河南焦煤集团使用ZDY3200S钻机、?113~ 250mm的塔式钻头,在演马庄矿进行了大直径钻孔防突措施的试验研究,取得了良好的试验效果。在扩大钻孔直径和深度的情况下,施工了15855m 预抽钻孔,瓦斯抽放效果较原来提高了1倍以上,瓦斯突出区掘进速度由原来的30~40m/月提高到90m/月,并避免了瓦斯突出事故的发生。实践证明,只要地层条件合适,设备配套,方法正确,该类钻孔就可起到良好的防突防喷效果,利于加快巷道的掘进速度。

在煤矿的实际生产中,一般各矿根据本矿区瓦斯赋存量和相对涌出量、回采工作面长度等决定本煤层预抽钻孔的布置方式。目前所采用的钻孔布置方式主要有2种,即沿工作面走向布置走向长钻孔和沿工作面倾向布置沿煤层钻孔。沿工作面走向布置走向长钻孔的钻场一般设置在回采终止线或尾巷附近,钻孔深度根据工作面长度和具体的施工条件而定。如果煤层成孔条件较好,水平长钻孔的设计深度可达到800~1000m,每个工作面布置4~5个长钻孔,覆盖整个工作面进行瓦斯预抽,如陕西铜川的陈家山煤矿,工作面长度超过1000m,设计沿煤层钻孔深度800~1000m,钻孔直径153mm,采用ZDY8000/10000型钻机,完成钻孔深度达865m。而晋城煤业集团,使用ZDY6000S和ZDY6000L钻机,施工500~600m的沿煤层钻孔效果良好。对于由于地层原因或设备能力问题,施工深孔的条件受到限制时,可考虑将工作面划分为几个区段,然后在分割的区段内沿工作面走向布置钻场和设计走向长钻孔,钻孔深度一般在300~ 500m。这种情况下可使用ZDY3200S,ZDY4000S 和ZDY4000L钻机,施工沿煤层瓦斯抽采钻孔。

沿工作面倾向布置沿煤层钻孔时,钻孔布置形式有斜钻孔、平行钻孔和交叉钻孔等。钻孔深度一般为80~150m,终孔直径94~130mm,钻孔间距10~30m。根据实践效果检验,钻孔向回采面方向呈斜角布置的钻孔抽采(放)效果较好。阳泉煤业集团利用ZDY1200L和ZDY4000L钻机施工这类钻孔,因搬迁方便,取得了良好的使用效果。

4穿层瓦斯抽采钻孔施工技术与装备

穿层钻孔是解决煤矿瓦斯的另外一种途径。这类钻孔根据其用途和施工方法的不同又可分为2类。一类是在煤层底板中施工专门的瓦斯工艺巷,从该巷道中通过施工上仰钻孔,穿过具有突出危险的松散煤层,抽采煤层中的瓦斯,降低其压力,为煤巷掘进和煤层回采服务。另一类是在煤层回风巷道中施工上仰钻孔,穿过煤层顶板及其上邻近不可采煤层,利用煤层回采过程中的采动影响,抽采邻近层及部分采空区的瓦斯,降低回采工作面上的瓦斯浓度,确保煤矿的安全生产。

煤层底板施工工艺巷进行穿层钻孔抽采瓦斯的方法,一般适用于具有强突出危险的松软煤层。这类煤层由于煤层松软,所以在本煤层很难施工沿煤层钻孔。而由于瓦斯含量高、压力大,如果不采取预抽采(放)的措施,则无法进行煤巷掘进;同时,由于瓦斯含量高、压力大,如果在本煤层施工瓦斯预抽采(放)钻孔,还有可能诱发瓦斯和煤的突出,所以不得已而采用这种高成本的瓦斯抽采方法。为了施工方便,这种瓦斯抽采工艺巷一般布置在准备掘进煤巷的下方,离开煤巷的最小距离不少于15m。在工艺巷内,每隔30~50m设置一个专用钻场,每个钻场内施工数量不等的钻孔,成放射状布置,不仅抽采准备掘进巷道部分煤层及其影响范围内的瓦斯,也抽采准备回采煤层中的瓦斯,

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2009年第7期煤炭科学技术第37卷

确保煤巷掘进和煤层回采时工作面瓦斯不超限、不突出。每个钻场内的钻孔数量,根据钻场的间距、煤层的瓦斯含量、瓦斯压力的大小、煤层的透气性、巷道的面积和工作面的宽度等因素确定。一般情况下,每个钻场的钻孔数量不少于10个。这类钻孔的深度较浅,一般情况下不超过100m;而对于缓倾斜煤层,钻孔深度最大可达150m;钻孔直径一般不超过100mm。

在有些情况下,例如遇到断层带等瓦斯富集区,会在煤层底板施工一些较短的专用瓦斯巷,在其中施工数十个不同方向、不同角度的钻孔,覆盖该区域,抽采其煤层瓦斯。这类钻孔,一般穿过煤层,进入顶板即终孔。这类钻孔在煤层孔段,各钻孔之间孔距应尽量相近,确保在瓦斯抽采时,整个欲抽采区域的瓦斯能得到有效释放,保证煤层的回采安全。这类情况由于钻孔深度较小,均选用能力较小的钻机,如ZDY650和ZDY1200S。

煤层顶板施工穿层钻孔抽采瓦斯的方法,一般选择在回风巷道或专用巷道(抽采巷道或注浆巷道)中进行,它适用于回采煤层顶板岩石较好,上邻近层不可采但瓦斯含量高、压力大的情况。这种情况下,上邻近不可采煤层有可能是一层,也可能是多层。它们的共同特点是由于距离主采煤层较近,煤层回采后处于顶板裂隙带范围以内。在采煤过程中,受采动影响,邻近不可采煤层中的瓦斯沿裂隙带和冒落带,大量涌入回采工作面,使瓦斯超限影响煤矿的安全生产,甚至会造成严重的瓦斯事故。若向煤层顶板施工上仰钻孔,穿过上邻近层,使钻孔进入顶板裂隙带并施以负压,受采动影响进入裂隙带中的高浓度瓦斯就会被钻孔抽采,使其不致涌入工作面对回采煤层造成影响。为了提高瓦斯抽采效率,抽出高浓度的瓦斯,这类钻孔的轨迹不能进入冒落带,否则会造成抽放瓦斯浓度降低,起不到应有的效果。如果钻孔的轨迹设计合理,工作面回采超过钻孔位置后,依靠钻孔和裂隙带的联系,在一定时间内仍然可抽采裂隙带中的高浓度瓦斯,防止其涌入采空区而威胁回采工作面的安全。

施工时,在回风巷或专用巷道中,每隔30~ 50m布置一个专用钻场,每个钻场呈扇形放射状布置5~10个钻孔。钻孔深度一般100m左右,钻孔直径最大可达200mm,钻孔倾角35~45b。角度的选取既要保证钻孔轨迹不进入冒落带,又要保证在裂隙带中有足够的长度。在有些情况下,当钻孔进入裂隙带后,采用降低钻孔倾角进行定向钻进的方法,以延长钻孔在裂隙带中的长度,提高抽采效果。阳泉煤业集团利用ZDY1900S和ZDY3200S钻机,抽采上邻近层瓦斯,取得了良好的抽采效果。

5发展方向

近20年来,我国不仅在煤矿井下瓦斯抽采方法方面,而且在瓦斯抽采钻孔的施工设备和成孔工艺方面,都取得了长足的进步。专用的瓦斯抽采钻孔设备从无到有、从小到大,现已具备了施工千米钻孔的能力。但由于我国煤矿地质条件复杂多变,在松软煤层钻进和定向瓦斯抽采钻孔施工方面,和煤矿的实际需要相比,还有待于进一步提高。预计再经过2~3年的努力,在软煤钻进方面,适用于软煤钻进的中风压空气钻进及螺旋钻杆钻进方面将取得长足进步。在013[f[015的煤层中,钻孔深度将会达到100m;在015

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作者简介:石智军(1955-),男,陕西富平人,研究员,硕士,博士生导师,从事地质工程和安全技术的研究及推广工作。Te:l139********,E-m ai:l shzhj-2420@2631net

收稿日期:2009-04-29;责任编辑:赵瑞

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工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施汇总

瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施

2、高位钻孔 回风巷施工，从开切眼外80m处开始，此范围内布置一组高位钻孔，沿回风

三、钻孔设备 选用ZDY1200S全液压坑道钻机。 直径为50mm钻杆。钻杆是将钻机的能量传递给岩芯管和钻头，并将水引入孔底，钻杆在运动中受扭力、压力的综合作用，所以钻杆需要较好材质，一般要求抗裂强度为55～65kg/mm2，延展率不小于l2%的无缝钢管制成。 按煤岩层的硬度和是否采取岩芯的不同，选用不同类型的钻头。如三翼锥型钻头、肋骨形钻头、三翼刮刀钻头、鱼尾钻头、环状齿形、环状塔式硬合金钻头

和筒状钻头。筒状钻头在开孔时用，其孔形光滑、平整便于封孔。 钻机油脂采用46#液压油。 四、钻孔施工方法及注意事项 1、电气设备、钻机入井施工前必须进行检修，排除故障。 2、机电工负责钻机接电源检查电器设备的完好，并调好电流整定工作。 3、使用合格的φ94mm合金钻头，按钻孔位置参数进行开孔，避免抽采孔封孔段塌孔，影响抽采瓦斯封孔质量。 4、用坡度规确定方位角，倾角稳固钻机，打好固定压柱。 5、钻孔完成设计孔深后必须将孔内煤碴冲干净，以免影响抽采瓦斯量。 6、采用聚氨酯化学封孔必须待半小时后，接入气水分离箱的抽采瓦斯系统,进行抽采瓦斯。 7、钻工先检查钻杆，不堵塞、不歪曲、丝扣未损坏。对不合格的钻杆严禁使用。 8、连接钻杆时要对准丝扣，避免歪斜。装卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管。 9、钻头送入孔内开始钻进时，给进压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，钻进压力再逐渐增大。 10、开钻前必须先供水，水返回孔口后才能给压钻进，不准钻干孔；孔内煤、岩粉多时，应加大水量，切实冲好孔后方可停钻。 11、钻进过程中要准确测量钻孔距离，开工前数清钻杆数量，下班前再数剩余数量。 12、钻进过程中的注意事项如下：

瓦斯抽采管理制度

瓦斯抽采达标检查、考核、奖惩管理制度 一、总则 （一）煤矿主要领导和分管技术、生产、安全领导必须按瓦斯治理五十条及相关规定要求抓好瓦斯抽采的技术方案制定、现场落实和监督管理；通风安全副总工程师和防突区门负责矿井瓦斯抽采具体业务的落实与监督管理。 （二）矿井瓦斯抽采，必须坚持综合抽采原则，做到“掘抽、采抽、钻抽”平衡。 （三）矿井、水平、采区、采掘工作面设计中应包括瓦斯抽采设计，新井、新采区、新工作面，在投产验收的同时要对瓦斯抽采工程及系统进行验收，不合格不得投产。 （四）将矿井瓦斯抽采计划列入质量标准化管理进行考核，对抽采工作做出成绩的单位和个人要进行表彰和奖励，对完不成抽采计划的单位和个人要给予处罚。 二、矿井瓦斯抽采技术规范 （一）实施条带预抽、网格预抽、煤巷掘进本层预抽、回采本层预抽、保护层回采时对被保护层卸压抽采及采空区抽采等综合抽采。具有突出危险的薄煤层掘进前6个月形成掘进条带预抽，无条带预抽条件的采取本层预抽；具有突出危险的薄煤层回采时必须采取本层预抽，并超前于采面不少于300m，预抽时间不少于4个月；保护层工作面开采时，必须对被保护层瓦斯进行抽采，并超前于保护层采面不少于100m。 （二）钻孔施工

1.必须根据采掘部署及施工条件及时安排施工。 2.突出煤层穿层预抽钻孔必须穿透煤层进入顶板不少于0.5m，石门进入顶板不少于2m；有喷孔的穿层钻孔要诱导喷孔穿透煤层。 3.钻孔施工用钻割（扩）一体化钻头，在保护层或喷孔严重煤层使用水力割缝技术增加煤层透气性。但必须严格控制割（扩）排除煤粉量，并在专门措施中明确规定。 4.在瓦斯喷孔严重地段施工时，钻孔施工前段，必须扩孔不少于1m，孔径100mm，便于安装导流管。 5.抽采钻孔穿煤层前必须安装上导流管，接上瓦斯抽采管，用于钻孔施工过程中瓦斯喷出时抽采瓦斯。 6.钻孔施工期间，必须有验收员或管理人员现场跟班，如实收集填报钻孔施工资料。 （三）钻孔验收 1.由各矿总工组织，瓦斯办、防突、通风、地质等部门参加，竣工资料参加人员必须签字确认。 2.每次钻孔验收不超过150个。 3.钻孔验收标准：钻孔方位角误差不超过±3°, 倾角误差不超过±2°，终孔层位必须符合设计要求，终孔钻头不小于φ75mm 。 4.及时对穿层钻孔的竣工资料进行分析，凡是发现与设计要求不符，要分析是否有地质构造，及时修改钻孔设计参数弥补施工偏差。与分析资料不符的钻孔重点查，防止打假钻影响抽采效果。 5.钻孔施工完毕，形成钻孔竣工验收资料，报瓦斯办、信息中心、各矿总工

标准42矿井瓦斯抽采监测监控系统技术标准

矿井瓦斯抽采监测监控系统技术标准 1 范围 本标准规定了瓦斯抽采监测监控系统的基本功能以及设计、安装、管理的要求。 本标准适用于煤矿井下瓦斯抽采监测监控系统的建设、安装和使用管理。 并标准适用于晋煤集团所属矿井。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 煤矿安全规程 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 MT/T1126-2011 煤矿瓦斯抽采监控系统通用技术条件 GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 AQ1076-2009 煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 3 术语和定义 3.1 矿井瓦斯抽采监测监控系统 矿井瓦斯抽采监测监控系统主要用来监测煤矿瓦斯抽采系统管路中甲烷浓度、一氧化碳浓度、压力、流量、温度、抽采泵状态、阀门状态等，并实现参数异常声光报警、瓦斯抽采泵和阀门控制等功能的系统。同时也对抽采泵站内环境甲烷浓度进行实时监测并预警。 3.2 传感器 将被测物理量转换为电信号输出的装置。 3.3 执行器 将控制信号转换为被控物理量的装置。 3.4 声光报警器 能发出声光报警的装置。 3.5 断电控制器 控制馈电开关或电磁启动等的装置。 3.6 分站 系统中用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号的装置。 3.7 主机

煤矿瓦斯抽采基本指标

AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 4 瓦斯抽采应达到的指标 5 指标的测定及计算方法 6 其他 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的： ——大于或等于40m3/min； ——年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ——年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ——年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降 到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压

瓦斯抽放钻孔参数表

10403回风巷瓦斯抽放钻孔参数表 钻场孔号方位（°）倾角（°）直径（MM）钻孔深度 （M） 封孔长度 （M） 备注 下帮钻场01 87 -2 75 60 8 煤层倾角22度，抽 放钻孔两帮控制范 围15米，前方控制 范围60米。 02 83 -4 75 61 8 03 79 -6 75 61 8 上帮钻场01 95 +2 75 60 8 02 99 +4 75 61 8 03 103 +6 75 61 8 10403运输巷、回风巷瓦斯抽放钻孔参数表 钻场孔号方位（°）倾角（°）直径（MM）钻孔深度 （M） 封孔长度 （M） 备注 下帮钻场1 89 -01 75 60 8 煤层倾角22度，抽 放钻孔两帮控制范 围15米，前方控制 范围60米。 2 87 -02 75 60 8 3 8 4 -03 7 5 60 8 4 82 -0 5 75 61 8 5 80 -0 6 75 61 8 上帮钻场1 93 +01 75 60 8 2 95 +02 75 60 8 3 98 +03 75 60 8 4 100 +0 5 75 61 8 5 102 +0 6 75 61 8 10501运输巷掘进工作面探放水钻孔参数表 孔号开孔位置钻孔直径 (mm) 方位（°）倾角（°）直径（MM） 钻孔长度 （M） 01 掘 进 工作面75 91 ±00 75 80 02 70 -08 75 86 03 112 +08 75 86 04 91 +14 75 83

05 91 -14 75 83 10403运输巷掘进工作面瓦斯抽放钻孔参数表（自煤仓口以里28米处） 钻场 孔号 方位（°） 倾角（°） 直径（MM ） 钻孔深度 （M ） 封孔长度 （M ） 备 注 下 帮 钻 场 1 89 -1 75 60 8 煤层倾角22度，抽 放钻孔两帮控制范围15米，前方控制范围60米。 2 86 -2 75 60 8 3 84 -3 75 60 8 4 82 -5 75 61 8 5 79 -7 75 61 8 6 75 -8 75 46 8 7 71 -10 75 35 8 迎 头 钻 场 1 91 00 75 60 8 2 94 +1 75 60 8 3 96 +2 75 60 8 4 99 +3 7 5 61 8 5 101 +5 75 61 8 6 104 + 7 75 62 8 7 106 +9 75 63 8 8 111 +11 75 47 8 9 118 +14 75 35 8 10 127 +16 75 27 8 11 139 +18 75 21 8 B1 109 +6.5 75 53 8 B2 114 +8.5 75 40 8 B3 122 +11.0 75 30 8 B4 133 +14.5 75 23 8 B5 145 +18.5 75 19 8 B6 151 +19.5 75 17 8

矿井瓦斯抽采设计说明

矿井瓦斯抽采设计 一、矿井概况 1、矿井位置及资源储量 地方永安煤业位于禹州市文殊镇南村，由原文殊镇顺利煤矿和兴发煤矿两个煤矿整合而成。系股份制企业，隶属于省煤层气开发利用。为“四证”齐全矿井。 矿井开采二1煤层，资源储量526.61万吨，累计动用资源储量74.22万吨，保有资源储量452.39万吨，可采储量206.46万吨。设计生产能力21万吨/年。 2、矿井瓦斯等级 根据省工业和信息化厅《关于省煤层气公司所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》（豫工信煤〔2010〕200号），永安煤业相对瓦斯涌出量为12.66m3/t，绝对瓦斯涌出量8.12m3/min，矿井为高瓦斯矿井。 3、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性 根据《国家安全生产矿山机械检测检验中心》于2009年10月26日所做的煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性鉴定：永安煤业有煤尘爆炸性。二1煤层为Ⅲ类，即不易自燃煤层。

4、矿井开拓 矿井采用“三立井单水平上下山”开拓方式。其中主立井承担提升煤炭，辅助进风任务;副井承担提升人员、升降物料及主进风等任务;回风立井作为矿井专用回风井。 矿井开拓水平为-134m，全矿划分为11采区和12采区，其中11采区为上山采区，12采区为下山采区（因瓦斯高，治理难度大，予以密闭）。11采区为矿井首采区，老副井煤柱工作面目前为隐患整改工作面。 5、瓦斯参数测定情况 为合理开采11采区，地方永安煤业首先于2015年8月委托中国矿业大学对11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力进行测定，编制了《地方永安煤业11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力测定报告》，结果如下：二1煤层瓦斯含量为3.67～4.35m3/t，平均值为4.02 m3/t；瓦斯压力为0.075～0.090MPa，平均值为0.083 MPa。两个指标均小于“双六”，符合《强化煤矿瓦斯防治十条规定》。 其次，于2017年9月地方永安煤业委托中国矿业大学对11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径进行测定，编制了《地方永安煤业11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径测定报告》，结果如下： 1、当抽采40天,顺层钻孔抽采半径为1.0m,钻孔间距2m;

论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版

YF-ED-J6464 可按资料类型定义编号 论我国煤矿瓦斯抽放技术 实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1.概述 我国瓦斯抽放的历史可追溯到1637年以前，《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。 1938年我国首次在抚顺矿务局龙风矿利用抽放泵进行采空区抽放，五十年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽放瓦斯，五十年代末瓦斯抽放量约为 1OOMm3。六十年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽放瓦斯工作，抽放瓦斯量达到170Mm3。70年代至90年代中期，抽放矿井数和抽放量都稳步增加。近十年

来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展，目前瓦斯抽放技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000 年我国共有141个矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行抽放瓦斯，年抽放量达867 Mm3，至20xx年抽放矿井数达到193个，抽放量达到1146Mm3。瓦斯抽放方法方面，各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作，结合我国矿井的地质和开采条件，研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽放瓦斯方法。主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、深孔预裂爆破、水力割缝、水力压

煤矿瓦斯抽采新技术

中国矿业大学 级士研究生课程考试试卷 考试科目煤矿瓦斯抽采新技术 考试时间 学生 学号 所在院系 任课教师

中国矿业大学研究生院培养管理处印制

高瓦斯低透气性煤层增透技术 研究现状综述 摘要：煤炭是我国的基础能源，随着开采深度的增加，瓦斯已成为严重威胁煤矿安全生产的主要因素。由于我国煤系地层普遍属于低渗透性煤层，与国外相比瓦斯抽采效果很不理想。因此，利用煤层增透技术，增大高瓦斯低透气性煤层的透气性，提高瓦斯抽采效率，已成为实现煤矿安全高效生产的关键。本文通过查阅文献资料，首先介绍了近年来国外诸多专家学者们关于煤层透气性影响因素的研究成果。接着通过实例说明了国煤矿煤层瓦斯抽采存在的主要问题，并对问题进行分析。然后根据存在的问题着重介绍了目前国增加煤层透气性的主要方法和技术手段，并列举数据和相应实例对各种增透技术的效果和优缺点进行说明。最后，从理论和技术两个方面对现阶段煤层增透技术研究中可能存在的问题进行了探讨，并总结了原因，并对将来的技术发展进行了展望。 关键词：高瓦斯低透气性煤层；卸压增透；研究现状 1 前言 煤炭是我国的基础能源，瓦斯灾害已成为威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。而我国煤系地层普遍属于低渗透性煤层，研究表明:我国煤层渗透率一般在(0.001～0.1)×10-3um2，国渗透率最大的煤田也仅为(0.54～3.8)×10-3um2，其渗透性比美国低2～3个数量级，并且随着煤层开采深度的增加，煤层透气性随之减小，致使煤层气预抽难以实施，效果很差，从而严重影响了煤层瓦斯的抽采率和瓦斯抽采效果。因此，通过对高瓦斯低透气性煤层卸压增透，提高抽采钻孔的单孔有效影响围，已成为实现煤矿可持续发展的关键环节。 2 国外煤体透气性的影响因素研究现状 2.1国外研究现状 1988年Mckee等通过对美国皮申斯、圣安和黑勇士盆地煤层渗透率与埋藏深度关系的研究发现，随着煤层埋藏深度和有效应力增加,煤层割理缝的宽度减小,渗透率呈指数降低。Harpalani和Mcpherson研究了应力对美国中西部煤的气体渗透率的影响，得出渗透率随应力呈指数下降。1997年Enever等通过对澳大利亚煤层渗透率与有效应力的相关研究发现，煤层渗透率变化值与地应力的变化呈指数关系。 2.2国研究现状 1987年林柏泉、周世宁研究了在孔隙压力一定的条件下，渗透率和围压力以及煤样变形间的关系；得出在围压力不变的前提下，孔隙压力和渗透率以及煤样变形值间的关系基本

登封市煤矿瓦斯抽采钻孔三化一工程实施方案_201907250943371

郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司 关于印发瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实 施方案的通知 矿各单位： 为构建我矿“抽采标准化、打钻视频化、计量精准化”的瓦斯抽采管理体系，落实“一个钻孔就是一项工程”的瓦斯治理理念，提升矿井瓦斯治理能力和水平，夯实安全生产标准化基础，有效防范和遏制瓦斯事故。制定《郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实施方案》已经矿管委办公会议研究同意，现印发给你们，请认真贯彻执行。 2019年7月日

郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司 瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实施方案 认真贯彻落实河南煤矿安全监察局党组书记、局长严寅初5月28日对登封市煤矿安全工作调研时指示精神，加强我矿井下瓦斯抽采钻孔施工管理，落实“一个钻孔就是一项工程”的瓦斯治理理念，构建“抽采标准化、打钻视频化、计量精准化”的瓦斯抽采管理体系（简称“三化一工程”），结合我矿瓦斯抽采实际情况，制定郑州磴槽企业集团金岭煤业有限公司（以下简称金岭煤业）瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设实施方案如下： 一、指导思想 推进瓦斯抽采工程精细化、标准化、规范化管理，提升矿井瓦斯治理理念、治理能力和水平，夯实安全生产标准化基础，有效防范和遏制瓦斯事故。 二、工作目标 构建“抽采标准化、打钻视频化、计量精准化”的瓦斯抽采管理体系，实现抽采钻孔“钻到位、管到底、孔封严、水放通、标准连接、精准计量、视频监管”的精细化、标准化、规范化管理。全面提升我矿瓦斯抽采管理水平，实现矿井瓦斯治理“零超限、零突出、零事故”三零目标，确保矿井安全发展。 三、组织领导 为扎实推进金岭煤业瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设，确保取得实效，成立金岭煤业瓦斯抽采钻孔“三化一工程”建设领导小组。

操作规程(瓦斯抽采钻孔)

井下打瓦斯抽采钻孔操作规程 本规程主要是针对井下打瓦斯抽采钻孔施工提出基本要求，并制定一般原则。结合本队具体施工要求，编制安全操作规程。 第一章操作人员基本要求 第一条钻机操作工必须经过专门培训，持证上岗。 第二条钻机操作工应掌握钻机性能、结构、动作原理，能熟练准确的操作机器，能进行一般性的维护保养和故障处理。 第三条钻机操作一般为3—5人配合工作，1人操作机器，2—4人看泥浆泵以及更换钻杆及监护。 第四条钻机操作工应掌握钻孔的施工和封孔方式。 第五条钻机操作工应严格按照煤矿三大规程、《瓦斯抽采管理规程》以及本操作规程要求进行操作。 第二章安全规定 第六条钻机操作工上岗时应穿戴整齐劳保用品，注意力集中，严禁酒后操作。 第七条钻机操作工熟悉作业地点的安全出口和避灾路线。 第八条钻机操作工上岗时应遵守各项安全管理制度，并做好起钻等各项记录。 第九条钻孔施工地点必须配齐配足消防器材（灭火器、沙箱、洒水设施等），安装各部分连接手柄安全可靠。 第十条瓦斯抽采钻孔施工地点下风侧必须安设瓦斯和一氧化碳传感器，并实现瓦斯电闭锁功能。 第十一条无风地点必须安装局部通风机通风，必须有可靠的风

电闭锁装置。 第十二条钻机前后10m范围内设置警戒，严禁无关人员进入钻机移动范围内。 第十三条钻机停送电操作要求 （一）停送电作业时必须由专业操作人员进行操作，并严格执行电气设备停送电相关规定。 （二）钻机操作工停电时（未进行搬家的零时停电），先将夹持器收紧，夹紧钻杆，再将所有手把调整到零位，最后将钻机供电开关的手柄扳至分闸位置并闭锁。 （三）钻机操作工送电时，先检查钻机附近20m范围内的瓦斯情况，确认瓦斯浓度为0.5%以下，且钻机手把都在零位及钻机附近无人员时，方可送电。 第三章设备的安装、拆卸与搬运 一、钻场的安全设施和条件： 第十四条确定孔位。应由钻孔施工设计人员及有关部门进行现场查勘，孔位一但确定，不得擅自改动。 第十五条钻场场地平整、宽畅，机械安装必须牢固、安全、可靠，立柱安装必须不少于三个固定点。 第十六条为确保施工中的安全，施工人员对现场支护情况需经常进行检查，发现问题及时处理后方可开工。 第十七条施工地点必须有专用电话。钻机设备必须实行风电闭锁。 二、设备的安装 第十八条安装场地平整、垫实、底柱放平。钻机、水泵、电机

煤矿瓦斯抽查作业安全技术实际操作考试标准

煤矿瓦斯抽采作业安全技术实际操作考试标准 1 制定依据 本标准依据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》、《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》、《煤矿井下瓦斯抽采工安全技术培训大纲及考核要求》等法律、法规和标准制定。 2 适用对象 从事煤矿井下瓦斯抽采作业的人员，包括瓦斯抽采泵操作工、瓦斯抽采钻工、瓦斯抽采参数检测工。 3 考核方式 采用实物操作和手指口述等方式。 4 考试点基本条件 4.1具有满足实际操作考试需要的考试场所。考试场所必须按照环境保护、劳动保护、安全和消防各项要求设置，应当设置有关安全指示标志、警示标语、考场规则等，应当安装实时监控系统。 4.2具有满足实际操作考试需要的设备设施。配置带有钻孔布置的工作面模型，煤矿瓦斯抽采泵、水泵、抽采钻机、抽采管路，高浓度光学甲烷检测仪、气体检测仪、便携式甲烷检测报警仪、U型水（汞）柱计、钻具、地质罗盘、封孔器、封孔材料等实物。设备设施及仪表应功能齐全、性能稳定、操作可靠、安全环保。 4.3具有满足实际操作考试需要的考评人员。考评人员应具有工程师、讲师及以上专业技术职务或者技师及以上资格，实际从事通风与安全专业相关工作5年以上，熟悉相应的专业知识和操作技能，掌握考试标准。 5 考试要求 5.1考试科目 5.1.1瓦斯抽采泵安全操作（简称K1） 5.1.2瓦斯抽采钻孔施工安全操作（简称K2） 5.1.3瓦斯抽采参数检测安全操作（简称K3）

5.2组卷方式 从K1～K3中随机抽取两个科目组成试卷。 5.3考试成绩 考试成绩总分为100分，80分及以上为合格。 5.4考试时间 考试时间为30分钟。 6 考试内容及评分标准 6.1瓦斯抽采泵安全操作，见表K1。 表K1 瓦斯抽采泵安全操作考试时间:15分钟

工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施示范文本

工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施 示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 根据安神公司生产衔接安排，需在2106工作面回风顺 槽施工邻近层抽采钻孔，为保证施工过程中的安全，特编 制本安全技术措施： 一、工程概括： 2106工作面邻近层钻孔共布置17个钻场，每个钻场 安排3个孔，钻孔方位角为3°、8°、13°，倾角为18°，孔 深为70米，合计进尺为3570米。 二、劳动组织： 1、劳动作业实现“三八制”，分为甲、乙、丙三个 班。 2、每班必须指定有一名负责人指挥作业。

3、每班每台钻机不得少于3人作业。 4、每天有专职电工对电气设备的完好情况全面检查一次。 5、矿通风科必须每班派一名专职瓦斯员检查钻机附近瓦斯浓度。 6、矿安监科必须每班派一名安全员负责现场安全监督。 三、准备工作： 1、钻机型号为ZDY4000S型，钻机功率为55KW。 2、地面装车时钻机要与平板车之间用木板隔开，严禁铁对铁接触，并要捆绑牢固，防止发生运输事故。 3、进钻机时矿运输部门负责井下运输，将钻机运到2106回风巷口，矿生产队配合我队将钻机运到作业地点。钻机卸车时要注意安全。 4、在施工地点机电科在巷道低洼处安设一趟排水系

煤矿瓦斯抽采图解

【原创】图解煤矿瓦斯抽采转变经济增长方式2012-01-04 11:28:18| 分类：论文学术 | 标签：煤炭发展科技装备煤矿管理|字号订阅 吴利军 -------- 感恩矿山、研讨发展（注：2010年发表） 摘要：煤矿瓦斯抽采是矿井瓦斯治理的根本，本文根据国家全生产监管总局发布的《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ 1026-2006）、《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ 1027-2006）和《煤矿安全规程》规定的技术指标、抽采规范及安全要求，以矿井典型瓦斯抽采系统建设方式为例，用图解方式汇总介绍当前煤矿井下本煤层、相邻煤层、采空区等不同瓦斯抽采作业地点，瓦斯抽采钻孔、巷道常见布置方法，指出日常安全生产与安全监管中的常见问题，探索新疆煤炭大开发、大发展中矿井瓦斯抽采系统的建设与管理，推动煤矿经济增长方式由单一煤炭开采向煤炭和瓦斯抽采多元并重转变，支撑煤矿建设资源节约型、环境友好型企业。 关键词：抽采系统抽采条件抽采方法管理技术 一、矿井瓦斯抽采系统的建立条件及抽采系统组成 1、建立瓦斯抽采系统条件 达到下列条件之一的煤矿必须建立地面永久瓦斯抽采系统或井下临时抽采瓦斯系统：一是在一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的；二是煤矿绝对

瓦斯涌出量达到以下条件数值：①大于或等于40m3／min；②年产量1.0～1.5Mt 的煤矿，大于30m3/ min；③年产量0.6～1.0Mt的煤矿，大于25m3/min；④年产量0.4～0.6Mt的煤矿，大于20m3/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的煤矿，大于15 m3/min；三是开采有煤与瓦斯突出危险煤层的；否则，可以不考虑装备瓦斯抽采系统。 技术上，抽采瓦斯可行性论证有两个因素：一是煤层瓦斯压力，也就是瓦斯从煤层向外释放的能力，煤层压力越大，抽采瓦斯也越容易；二是煤层的透气性能，也就是瓦斯通过煤层的阻力大小，透气性越低，阻力就越大，抽采瓦斯就越因难。我国将抽采瓦斯的难易程度分为三类（容易抽采、可以抽采、较难抽采），在较难抽采瓦斯的煤层中进行抽采应当采取增加煤层透气性的措施，如水力压裂、水力割缝、深孔爆破、酸性处理、交叉钻孔等。决定瓦斯抽采难易程度的指标有煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、百米钻孔瓦斯涌出量，反映瓦斯抽采效果的指标有瓦斯抽采量、瓦斯抽采率。 2、系统组成 主要有瓦斯泵、管道与钻孔、流量计、安全装置组成；典型示意图如下。 瓦斯抽采泵分离心式、回转式和水环式3种，其中：离心式适用于瓦斯流量大，负压要求不高的抽采瓦斯矿井；回转式适用于瓦斯流量大，负压要求较高的抽采瓦斯矿井；水环式适用于瓦斯流量较小、煤层透气性低度、管路系统阻力大需要高负压抽采瓦斯的矿井，由于安全性高，已使用广泛。 抽采管路由主管、分支管和附属装置组成；附属装置有防回火、防回气和防爆炸作用的"三防"装置和放水装置及瓦斯抽采参数测定仪表等组成。 二、煤矿井下瓦斯抽采的方法与工艺 按煤矿井下瓦斯聚集区域，可以在本煤层、邻近层和采空区，进行煤炭采前（预抽）、采中、采后（边采边抽、边掘边抽、采空区抽采）瓦斯抽采。瓦斯赋

煤矿瓦斯抽采工安全技术培训大纲及考核标准

煤矿瓦斯抽采工安全技术培训大纲及考核标准 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采工的基本条件、安全技术培训（以下简称培训）大纲和安全技术考核（以下简称考核）要求。 本标准适用于煤矿瓦斯抽采工的培训和考核。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 煤矿安全规程。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 煤矿瓦斯抽采工 methane drainage miner of coal mine 从事煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工、封孔、瓦斯流量测定及瓦斯抽采设备操作等工作的专职人员。 4 基本条件 4.1 年满18周岁。 4.2 身体健康，无妨碍履行本工种的疾病或生理缺陷。 4.3 初中及以上文化程度。 5 培训大纲 5.1 培训要求 5.1.1 应按照本标准的规定对煤矿瓦斯抽采工进行培训和复审培训。复审培训周期为两年。 5.1.2 培训应坚持理论与实践相结合，侧重实际操作技能训练；应注意对煤矿瓦斯抽采工进行职业道德、安全法律意识、安全技术知识的教育。 5.1.3 通过培训，煤矿瓦斯抽采工应掌握安全技术知识（包括安全基本知识、安全技术基础知识）和实际操作技能。 5.2 培训内容 5.2.1 安全基本知识 5.2.1.1 煤矿安全生产法律法规与煤矿安全管理 主要包括以下内容： a) 有关煤矿安全生产的法律法规、规章、规程、标准和技术规范等； b) 煤矿从业人员安全生产的权利和义务； c) 煤矿安全管理制度； d) 劳动保护制度和工伤保险管理制度等。 5.2.1.2 煤矿生产技术与主要灾害事故防治 主要包括以下内容： a) 煤矿生产技术知识； b) 矿井通风基础知识，包括矿井及采区通风系统、矿井通风设施等； c) 煤矿主要灾害事故的防治知识，包括水害、火灾、瓦斯和煤尘爆炸事故、煤与瓦斯突出事故、顶板事故、冲击地压事故、机电运输事故、爆破事故、火工品燃烧与爆炸事故、矿井热害等；

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术分析

煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术分析 发表时间：2018-12-03T17:45:06.143Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：黄天资 [导读] 我国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要明确要求加快推进煤炭无人化开采。 黄天资 淮南矿业集团潘一矿安徽淮南 232082 摘要：我国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要明确要求加快推进煤炭无人化开采。我国煤矿瓦斯灾害严重，事故多发，近5年瓦斯事故起数占煤矿重大事故起数的60%以上，死亡人数1071人。瓦斯抽采是瓦斯防治的根本措施，目前井下以抽采为主，钻孔工程量大、施工人员多、劳动强度大。开发以钻孔机器人为主的智能化、无人化关键技术装备是未来我国煤矿井下瓦斯智能抽采的发展方向。 关键词：煤矿井下；瓦斯抽采钻孔；施工技术 ［引言 瓦斯事故灾害是我国煤矿生产的六大灾害之首，严重影响矿井安全生产。随着矿井开采深度和强度的不断加大，工作面瓦斯涌出量不断增加，瓦斯涌出异常导致工作面瓦斯超限，成为矿井生产过程中的重要安全隐患。 1瓦斯抽采钻孔技术实施的主要装备 1.1钻机 钻机是瓦斯抽采钻孔技术实施的主要动力来源，借助发动机将机械能转换为动能，带动外部钻头转动，实现瓦斯抽采技术元件做功。如图1为瓦斯抽采钻孔技术施工环境图。通过对钻机部分做功效果的不断分析，瓦斯抽采钻机已改良为全液压动力式钻机，与传统气缸做功设备相比，能够通过发动机内部液体比重的调整，实现钻机做功的动力传输量的灵活调节，其做功效果更好。同时，瓦斯抽采钻孔技术中应用的钻机，逐渐向着分体式钻机的方向转换，分体式钻机能够在保障井下基础设备正常做功的同时，将部分设备转移到井上来，使瓦斯抽采钻孔技术的应用更加灵活。 图1 瓦斯抽采钻孔技术施工环境图 1.2钻杆 钻杆也是煤矿井下瓦斯钻孔处理的设备，在钻孔挖掘技术中主要用于煤矿开采挖掘的连接与传输。钻杆内部采用数字化程序控制为主，外部采用摩擦焊接工艺为主。当内部程序按照控制命令进行区域钻孔运动时，外部摩擦焊接部分，则承担钻孔部分瓦斯密度增加后的压力，确保煤矿开采口承担的重力相对平衡，确保井下煤井钻孔传输过程中，瓦斯应用的安全性。在进行井下操作时，应注重钻杆的外部承载力分析、以及内部动力系统命令传输的灵活性，达到充分发挥瓦斯抽采钻孔技术在煤矿井下开采调节的作用。 1.3钻头 煤矿开采的外部环境主要为火成岩或者变质岩，矿井内部开采的坚硬程度较高。钻头是瓦斯抽采钻孔技术实施的主要受力部分，如果瓦斯抽采钻孔施工中所应用的钻头质量较差，很容易出现矿井中瓦斯残留的问题，对于后期煤矿井下开采工作将留下较大的施工隐患，煤矿井下开采中应用的钻头选择上应首先注重其硬度。 2煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工技术 2.1顺层瓦斯抽采钻孔施工技术 在煤矿生产的时候，尤其是高突矿井，从利用和治理瓦斯的角度来考虑，经常要在煤层中布置好钻孔来抽采和释放瓦斯，用来确保生产活动中的安全。在钻孔中一般根据目的分为两类，分别是：为煤层回采服务的预抽瓦斯顺层长钻孔和为巷道掘进服务的预抽瓦斯顺层长钻孔。前者一般沿采煤工作面上、下顺槽向工作面中间施工布置长钻孔，其间距一般为3～5m，巷道掘进边缘和钻孔的距离一般为工作面长度的一半以上。后者一般沿掘进巷道两帮每隔一定距离布置一个钻场，通过钻场向工作面前方及两帮一定范围内施作顺层长钻孔抽采瓦斯，钻孔为扇形布置，保证掘进工作面瓦斯含量安全达标。想要不使钻孔施工中偏离掘进的方向，确保掘进安全，应该采取可靠的测斜和纠偏措施。 在有突出危险的煤层中，为了确保掘进工作安全，防止煤和瓦斯突出的危险，经常会在掘进工作面施工较浅深度防突钻孔，用来释放地层和瓦斯的压力，降低瓦斯的含量来保证施工的安全。而这类钻孔的深度一般在10~30m，半径会小于50mm，间距和排距都在1m左右，有些煤层的瓦斯含量特别高，有时候排放孔设在煤巷两侧，确保煤巷正常的掘进，这类防突钻孔设备比较简单，而且钻孔深度还比较浅。在少数情况下，为了提高掘进工作的防突、防喷，施工时常常采用直径大，深度超过50m的抽采孔。实践证明，只要有条件合适的地层、配套的设备、正确的方法，这类钻孔可以起到良好的防突、防喷效果，有利的加快了掘进速度。 2.2穿层瓦斯抽采钻孔施工技术 穿层钻孔是通过本煤层巷道向邻近煤层施作钻孔（或者在煤层顶板或者底板施作专用瓦斯抽采巷道，通过在专用抽采巷道内钻场向煤层中施工瓦斯抽采钻孔）抽采煤层中的瓦斯，除低煤层的突出危险性。钻孔的长度根据抽采巷道距离煤层（被保护层）的距离确定。在被保护的煤层内钻孔呈网格式均匀布孔，间排距离根据瓦斯抽采半径确定，需进行现场实测。所有抽放钻孔要在保护层开采前结束施工，在接入瓦斯抽放管路前封孔，并保证足够的抽采时间。穿层钻孔抽采邻近被保护层瓦斯时，待开采保护层以后，被保护层相应煤体由于膨胀

6瓦斯抽采钻孔设计施工及验收管理制度

瓦斯抽采钻孔设计、施工及验收管理制度 一、钻孔设计 1、钻孔设计必须依据《煤矿安全规程》和集团公司有关规定编制，确保瓦斯抽采（排放）效果和防突措施效果。 2、钻孔包括：防突钻孔、瓦斯抽采钻孔。 3、钻孔设计根据钻孔类别由通风队编制，经总工程师批准后执行。必须明确钻场编号、钻孔类别、设计孔数及每个钻孔的参数（孔径、开空位臵、方位角、倾角、孔深、终孔位臵），且必须附有钻孔施工的平面图、剖面图、断面图。 4、钻孔施工过程中遇见地质异常，由总工程师确定是否改变钻孔数量和参数，钻孔变更设计报总工程师批准后施工单位必须严格执行。 二、钻孔施工 1、通风队根据矿生产计划和生产需要，及时制定各类“一通三防”钻孔的施工计划，安排施工任务，并负责落实钻孔施工单位并监督钻孔施工质量。 2、通风队负责负责瓦斯抽采钻孔设计。设计时，必须根据已施工抽采钻孔或其它钻孔实际考察结果，充分考虑抽采钻

孔抽采（排放）半径、开孔间距、终孔间距、离煤层顶、底板的垂距、钻孔个数的合理性。 3、钻孔施工必须指定专人负责，施工人员必须持证上岗。钻孔施工单位对钻孔的施工质量、效果、安全负责。 4、施工单位根据钻孔设计编制专门的《钻孔施工安全技术措施》，并由副总工程师组织有关单位人员进行会审。施工单位技术人员必须贯彻措施并要有记录。 5、钻孔施工地点必须由施工单位悬挂图牌板。牌板分为钻孔设计参数牌板和钻孔施工记录牌板。内容为钻孔类别、孔号、方位角、倾角、孔深，图板的内容为钻孔布置的平面图、剖面图、断面图。 6、施工单位施工时，钻孔倾角、方位角、孔深要符合设计参数要求。孔位允许误差±50mm，倾角和方位角允许误差±1度。无异常情况，钻孔深度必须施工到位。 7、施工单位每小班必须配齐钻机及其配套钻具和皮尺、坡度规、线绳等量具，配齐人员。机工、电工、钻工等必须到位，并持证上岗。 8、施工单位施工钻孔时，必须同时填写3份原始资料，原始资料内容包括钻场号、孔号、钻孔参数、孔深、岩性类别、钻头型号、岩心管型号、有无异常、施工负责人等。原始资

矿井瓦斯抽采方法分类及分析

矿井瓦斯抽采方法分类及分析 摘要：我国社会发展过程中需要大量煤矿资源作为经济发展的推动力量，但是 目前的情况下，中国瓦斯治理技术依然存在着一些问题，再加上中国是煤炭大国，所以在煤矿开采过程中对瓦斯的治理不仅关系到整体的安全性，同时对环境治理 方面也有非常重要的意义，基于矿井瓦斯治理现状，总结、分析常用的瓦斯抽采法，并提出瓦斯综合治理技术，以期有助于煤企业更全面、更彻底地抽采矿井瓦斯，更好地保障矿井安全生产。 关键词：矿井；瓦斯抽采；方法；分析 引言 煤矿在开采时，因为煤层下会有瓦斯，会随着煤层的移动和开挖而释放出来，释放出来的这些瓦斯，在聚集到一定程度时，由于明火的引燃极易引发爆炸事故，在煤矿生产安全管理的过程中需要重点加强对瓦斯的管理，因为在瓦斯环境下开 展煤矿的开挖生产非常危险，所以在煤矿开采及治理过程中，要重点加强提升瓦 斯防治能力，首先要详细调查高瓦斯矿井的实际情况和工作现状，尽最大可能和 努力杜绝煤矿井下瓦斯浓度的增加和积累。 1、矿井瓦斯治理现状 近年，中国经济发展迅速，而中国经济的发展不仅应注重提高发展速度，而 且更要重视发展质量，这就需要国家应重点做好高能耗、高污染及易引发各类安 全事故的企业的发展工作，尽量让这些企业实现长期健康可持续发展，而煤矿开 采企业就属于这类企业。煤矿发生瓦斯事故、形成瓦斯事故的主要原因是瓦斯超限，在矿井采掘生产中经常会发生由于瓦斯抽采方法不当而引发重大瓦斯事故的 现象，同时也存在一些其它原因易造成矿井瓦斯超限现象：a)工人安全意识不强，现场管理不严，不能严格按照先抽后采的原则进行煤矿开采作业；b)通风系统的 布设不完善，主要依靠局部通风机进行通风，不能及时有效地排出瓦斯气体；c) 局部通风机位置布置不合理，易形成循环风，不能起到及时排出瓦斯的作用；d) 瓦斯勘探等部分地质工作不到位，不能全面准确查明各煤层实际瓦斯浓度情况， 煤层构造和瓦斯赋存情况不明，在进行开采作业前，未充分做好矿井瓦斯防治工作，也未制定有针对性的瓦斯防治预案，易引发矿井瓦斯灾害事故；e)通风系统 及主要通风设备日常维护不及时、不到位，通风设施老旧，系统稳定性差，也易 引发矿井瓦斯事故。矿井瓦斯事故危害较大，波及范围也比较广，对此，必须基 于矿井瓦斯抽采现状，努力寻找日常治理作业中存在的问题，一旦发现问题，应 及时彻底治理，不能敷衍了事，严格按照相关操作规范进行处理。在实际生产中 若遇到瓦斯突发事故，要及时分析瓦斯事故发生的原因，探讨瓦斯防治的措施和 思路，寻求加强瓦斯治理方法，这是实现煤矿安全生产的必经之路，同时在瓦斯 治理过程中，还应提高瓦斯治理人员的安全防护意识，充分做好自我保护工作。 2瓦斯抽采方法分类 在实际生产作业中，瓦斯抽采方法多种多样，分类方法不同，可得到不同的 分类结果：a)按抽采系统的布置方式，可以分为地面抽采与井下抽采。其中地面 抽采是指直接在地表钻井，对井下煤层或采空区瓦斯进行抽采。与地面抽采相对 的是井下抽采，井下抽采管路布置于井下，如顺层钻孔抽采本煤层瓦斯、穿层钻 孔抽采邻近层瓦斯等；b)按抽采系统所针对的煤层，可分为本煤层瓦斯抽采与邻

中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景

中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景 王魁军 张兴华 (煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺 113001) 摘 要:文章简要回顾了中国煤矿瓦斯抽采技术的发展历程,介绍了近年来煤矿瓦斯抽采新技术的发展,较详细地阐述了适合于中国煤层瓦斯赋存条件的几种典型抽采方法,并对中国的瓦斯抽采技术的发展趋势做出了展望。关键词:矿井瓦斯 抽采技术 装备 Current Status and Prospects of CMM Drainage Technologies in China Wang Kuijun and Zhang Xinghua (Coal Science Research Institute at Fushun,Liaoning 113001) Abstract:The history of C MM drainage technologies in China is briefly revie wed 1The new C MM draina ge technologies developed in recent years are introduced 1Several typical drainage methods suitable for the occur -rence conditions of coal seam gas in China are detailed 1The future trend of CMM drainage technologies in Ch-i na is forecast. Keywords:C MM;drainage technology;equipment 1 概述 我国煤矿瓦斯抽采有较长的历史,早在1938年我国就首次在抚顺矿务局龙凤矿利用抽采泵进行采空区抽采,50年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽采瓦斯,50年代末瓦斯抽采量约为100Mm 3。60年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽采瓦斯工作,抽采瓦斯量达到170Mm 3 。70年代至90年代末期,抽采矿井数和抽采量都稳步增加。近五年来,随着煤炭工业的发展,矿井数量及煤炭产量迅速增加,矿井向深部延伸过程中,一些低瓦斯矿井 变为高瓦斯矿井和突出矿井,因此需要抽采瓦斯的矿井越来越多,由此带动了中国煤矿瓦斯抽采技术 的迅速发展,目前瓦斯抽采技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000年我国国有重点煤矿中共有141对矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行瓦斯抽采,年抽采量达8167亿m 3 ,2002年抽采矿井数193对,年抽采量11146亿m 3,2004年全国重点煤矿抽采矿井数达到221对,年抽采量达到19126亿m 3 ,1952~2004年抽采瓦斯矿井数和抽采瓦斯量的变化动态见图1。 在瓦斯抽采方法方面,各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作,结合我国矿井的地质和 作者简介 王魁军,男,1957年生,研究员,博士生导师,现任抚顺分院总工程师、抚顺分院安全科学技术研究中心主任。多年来一直从事煤矿瓦斯防治方面的科研工作。 第3卷第1期 中国煤层气 Vo113No 11 2006年1月 C HINA COALBED ME THANE Jan.2006