防突基本知识（共20题） 1、煤与瓦斯突出的有声预兆有哪些？ 答：煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮、煤壁发生震动和冲击、顶板来压、支架发生折裂声。 2、煤与瓦斯突出的无声预兆有哪些？ 答：工作面顶板压力增大、煤壁被挤出、片帮掉碴、顶板下沉或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软、瓦斯忽大忽小、煤壁发凉、打钻有时顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。 3、防突工作坚持的原则是什么？ 答：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 4、区域综合防突措施包括哪些内容？ 答：区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证。 5、局部综合防突措施有哪些内容？ 答：工作面突出危险性预测；工作面防突措施；工作面措施效果检验；安全防护措施。 6、工作面应保留的最小防突措施超前距为多少米？ 答：煤巷掘进工作面5m，回采工作面3m；在地质构造破坏严重地带应适当增加超前距，但煤巷掘进工作面不小于7m，回采工作面不小于5m。 7、石门揭穿突出煤层前，在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离多少米之前，应当至少打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于0.5m的前探取芯钻孔？ 答：10米。但在地质构造复杂、岩石破碎的区域，揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20m之前必须布置一定数量的前探钻孔，以保证能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。 8、煤业公司瓦斯防治理念是什么？ 答：（1）没有治理不了的瓦斯，只有采取不到位的措施。 （2）没有治不住的突出，只有打不到位的钻孔。 （3）没有防不住的超限，只有不到位的意识。
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：
瓦斯涌出初速度的指标和国标中的规定 <<防突规定>>第七十六条采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应当向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m 的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。 钻孔应当尽量布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔开孔口靠近巷道两帮0.5m处，终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。 钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。 各煤层采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表6的临界值进行预测。 如果实测得到的指标q、S的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。 表6 复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值 钻孔瓦斯涌出初速度q （L/min） 钻屑量 S （kg/m ） （L/m） 5 6 5.4
第七十七条采用R值指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量指标。 钻孔应当尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。 钻孔每钻进1m收集并测定该1m段的全部钻屑量S，并在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q。测定钻孔瓦斯涌出初速度时，测量室的长度为1.0m。 根据每个钻孔的最大钻屑量S max和最大钻孔瓦斯涌出初速度q max 按式(3)计算各孔的R值： R＝ (S max-1.8) (q max-4) (3) 式中 S max—每个钻孔沿孔长的最大钻屑量，L/m； q max—每个钻孔的最大钻孔瓦斯涌出初速度，L/min。 判定各煤层煤巷掘进工作面突出危险性的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按以下指标进行预测： 当所有钻孔的R值有R﹤6且未发现其他异常情况时，该工作面可预测为无突出危险工作面；否则，判定为突出危险工作面。 第七十八条对采煤工作面的突出危险性预测，可参照本规定第七十四条所列的煤巷掘进工作面预测方法进行。但应沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，深度5～10m，除此之外的各项操作
1、回采工作面瓦斯涌出量 回采工作面瓦斯涌出量由开采层（包括围岩）和邻近层两部份组成，计算公式如下： q 采=q 1+q 2 式中：q 采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 1——开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 2——邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； 1、开采层瓦斯涌出量 )(q 03211c W W M m K K K －?? ??= 式中：K 1——围岩瓦斯涌出系数； K 2——回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率的倒数； K 3——顺槽掘进预排系数，后退式回采，K 3=（B-2b ）/ B ； B ——回采工作面长度，m ； b ——顺槽瓦斯预排宽度，m ； m ——开采层厚度，m ； M ——工作面采高，m ； W 0——煤层原始瓦斯含量，m 3/t ； W c ——煤层残存瓦斯含量，m 3/t 。 2、邻近层瓦斯涌出量 )(q 012ci i i n i i W W M m -??=∑ =η 式中：q 2—— 邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； i η——邻近层瓦斯排放率，%； W 0i ——各邻近层原始瓦斯含量，m 3/t ； W ci ——各邻近层残存瓦斯含量，m 3/t ； m i ——各邻近层煤厚，m ； 其余符号意义同前。 2、掘进面瓦斯涌出量计算
掘进工作面瓦斯涌出来源包括两部份，一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤块涌出瓦斯，其涌出量计算公式如下： q 掘=q 3+q 4 q 3=D×V×q 0×(2 1V L -) q 4=S×V×γ×(W 0－W c ) 式中：q 掘——掘进面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 3——掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 4——掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； D ——巷道断面内暴露煤壁面周边长度，m ； V ——巷道平均掘进速度，m/min ； L ——掘进煤巷长度，m ； q 0——掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m 3/（m 2·min）； q 0=0.026 [ 0.0004×(V r )2+0.16 ] ×W 0 式中：V r ——掘进煤层原煤挥发份，% S ——掘进煤巷断面积，m 2 ； γ——原煤容重，t/m 3； 其余符号意义同前。 3、采区瓦斯涌出量计算 1 i 1A 1440K ? ?? ??+=∑∑==n n i i i i q A q q 掘采‘ 区 式中：q 区——生产采区相对瓦斯涌出量，m 3/t ； K′——生产采区内采空区瓦斯涌出系数； q 采i ——第i 个回采工作面相对瓦斯涌出量，m 3/t ； A i ——第i 个回采工作面的日产量，t ； q 掘i ——第i 个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； A o ——生产采区平均日产量，t ； 4、矿井瓦斯涌出量
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。
钻孔瓦斯涌出初速度q的数学模型建立 摘要：通过对钻孔瓦斯涌出初速度的影响因素的综合全面理论分析，运用量纲理论和方分析其影响因素的量纲，建立起钻孔瓦斯涌出初速度的数学模型。根据所得的数学模型进行理论分析并和原来重庆研究院得出的数学模型进行比较分析研究后，初步得出此模型更有实际应用价值的结论，并且引导学者对这方面理论研究的思考。 关键词：煤与瓦斯突出；突出预测敏感指标；钻孔瓦斯涌出初速度;量纲分析；数学模型Drilling Gas Inrush Initial rate of the mathematical model of q FAN Haidong, CAI Chenggong, WANG Yao, WANG Tiantai ( Institute of Gas-Geology, Henan Polytechnic University , Jiaozuo 454003, China ) Abstract:Drilling through the initial velocity of gas emission factors comprehensive theoretical analysis, the use of dimensional theory and its influencing factors in the party dimension, and establish a drilling rate of gas emission model. According to the mathematical model derived from theoretical analysis and obtained the original model of Chongqing Institute of comparative analysis study, the preliminary draw of this model is more practical value of the conclusions, and theoretical research in this area to guide scholars in China. Key words：Coal and gas outburst; outburst prediction sensitive indicators; drilling Gas Inrush Initial rate; dimensional analysis; mathematical model 0 引言 煤与瓦斯突出是煤矿井下采掘过程中发生的一种极其复杂的动力现象，是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一。目前国际上还没有找到有效的防治“煤与瓦斯突出”的方法，随着开采深度的加大，地压的增大，“煤与瓦斯突出”事故呈持续上升趋势，因此做好煤与瓦斯突出预测工作成为了重中之重，因此，就有了突出预测指标。然而从煤与瓦斯突出预测的角度来看，煤与瓦斯突出预测指标必须能够反映地应力、瓦斯压力、瓦斯含量的大小以及煤层破坏程度。 按照原《细则》第35条规定，在突出危险区域掘进时，可以采用钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法、钻屑指标法(包含钻屑量S 和钻屑解吸指标Δh2 或K1值)和其他证实有效的方法预测煤巷掘进工作面的突出危险性[1]。而在最近修改的《防治煤与瓦斯突出规定》第74条规定中采用了包括钻孔瓦斯涌出初速度和钻屑量的复合指标法（其主要参数是钻孔瓦斯涌出初速度）和R指标法，并在第76条和77条明确规定其用法。从这些指标的物理意义看，都反映了掘进工作面附近的应力状态和瓦斯大小，均属于综合性指标；根据这些指标的测定方法分析，钻孔瓦斯涌出初速度q受人为因素和自然因素的影响较小，测定结果比较准确，而钻屑量S和钻屑解吸指标Δh2或K1值则受人为因素和自然因素的影响较大，测定结果可靠性较低；所以试验选取钻孔瓦斯涌出初速度q为主要预测指标，钻屑量S和钻屑解吸指标Δh2作为辅助预测指标，同时也观测钻屑温度的变化。 我国《防治煤与瓦斯突出规定》规定采用复合指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，而复合指标法的主要参数是钻孔瓦斯涌出初速度，钻孔瓦斯涌出初速度的定义是在煤层中按规定的技术要求施工钻孔，在达到预定深度后，在2min内，测量在规定长度钻孔内涌出的瓦斯流量。可以说钻孔瓦斯涌出初速度基本上全面地反映了决定煤层突出危险性的全部因
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
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
瓦斯含量、涌出量、抽放量、衰减系数 (一） 1、单孔瓦斯流量（m 3/min ）（钻孔瓦斯抽放量） Q=K 1.S=K πDL K 1------瓦斯涌出速度或强度以（m 3/min.m 2） D----钻孔直径 L-----钻孔长度 K 1值计算方法 K 1=q 0e -αt q 0-----钻孔瓦斯涌出初速度 m 3/min.m 2 α－ 钻孔瓦斯流量衰减系数 t---时间 q 0计算方法 q 0=aX[0.0004V ad 2+0.16] m 3/min.m 2 式中a 取0.026 X 为煤层瓦斯含量 V ad 煤层挥发分 或者：q 0=0.59/1440 X 钻孔瓦斯涌出衰减系数 可以通过实测进行计算而得 3、钻孔抽放时间决定因素 ①采掘布置允许的抽放时间，要达到抽采掘平衡 ②瓦斯抽放率。与瓦斯涌出量有关系，国家有相应规定 4、计算瓦斯含量两种方法：①直接法 采用钻孔取芯的地质钻孔取煤样方法采用解 吸仪进行计算。 ②间接法。利用实测某处瓦斯压力用公式反推瓦斯含量 X=bp 1abp +×e 31.011W +n(t s -t) +k 10KP （二） 第一节：瓦斯含量计算 1.1 主要原理是利用瓦斯压力计算瓦斯原始含量 瓦斯压力利用和深度的关系公式：P=(2.03-10.13) H (开采垂深及压力系数) 计算： 开采垂深取550m,，压力系数取2.6 通过间接法公式计算得在最低水平时：1#煤的瓦斯含量为：12.29m 3/min 第二节：区域抽采前的瓦斯含量 2.1回采工作面瓦斯涌出量计算： q 采＝q 1+q 2 开采层相对瓦斯涌出量q 1=K 1 ×K 2 ×K 3 ×m(W 0-W C )/M
煤矿打钻抽放管理制度 老鹰山煤矿瓦斯抽放钻孔管理制度 为认真贯彻执行“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”煤矿瓦斯综合治理“十六字”方针～严格执行“先抽后掘,采,”、“应抽尽抽”的原则～有效防治煤与瓦斯突出事故的发生～特制定本管理制度: 一、瓦斯抽采钻孔的设计及审查 1.瓦斯抽采钻孔设计由抽准工区技术员负责～设计必须严格遵照《防治煤与瓦斯突出规定》、《水矿集团公司区域防突措施实施办法》进行～设计须经矿通风、生产、地测、安检部门和驻矿安监处主任工程师、通风副总、总工程师审批签字。 2.瓦斯抽采设计必须图文清晰、科学规范、符合规定、切合实际～设计主要内容应包括: (1)工作面概况:抽采工作面及邻近煤层赋存条件～工作面预计瓦斯涌出量～抽采量预测～管路系统计算。 (2)钻孔数量、位置、方位、倾角、终孔间距、孔深。 (3)封孔方法、封孔材料、封孔长度等。 3.预抽煤层瓦斯区域防突措施钻孔设计要求 (1)采用顶,底板,专用瓦斯抽采巷道施工钻孔抽采时～其钻孔必须控制整个回采区域,同时控制整个掘进巷道轮廓线外侧的范围是:倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m～下帮至少10m,其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m,。 2煤层透气性系数大于10m2/Mpa.d时～抽采半径不大于3m, 22煤层透气性系数为0.1，10m/Mpa.d时～抽采半径不大于2m, 22煤层透气性系数小于0.1m/Mpa.d时～抽采半径不大于1.5m。 1
(2)采用本煤层巷道施工顺层钻孔抽采时～其钻孔必须控 22制整个工作面回采区域。煤层透气性系数大于10m/Mp.da 22时～抽采半径不大于2m,透气性系数为0.1，10m/Mp.d时～a 22抽采半径不大于1m,透气性系数小于0.1m/Mp.d时～抽采a半径不大于 0.5m。 (3) 突出煤层掘进工作面本煤层瓦斯抽采钻孔设计～其钻孔必须控制到掘进工作面前方和巷道轮廓线外的距离符合《防突规定》第四十九条要求。煤层透气性系数大于 2210m/Mp.d时～抽采半径不大于2m,煤层透气性系数为0.1，a 2210m/Mp.d时～抽采半径不大于1.2m,煤层透气性系数小于a 220.1m/Mp.d时～抽采半径不大于0.8m。 a (4) 石门揭煤前采取预抽瓦斯防突区域措施时～钻孔控制范围,沿煤层层面距离,为煤层上山方向、走向方向控制巷道轮廓线外20m～煤层下山方向控制巷道轮廓线外12m。揭开煤层后在煤巷内再向煤层走向和倾向的上方30m、下方20m范围进行预抽。当钻孔不能一次穿透煤层全厚时～应当保持煤孔最小超前距20m 。 (5)抽采设计要根据开采煤层原始瓦斯含量并达到《防突规定》和《抽采基本指标》规定要求～确定煤层瓦斯抽采量、抽采率和抽采时间等参数。 二、瓦斯抽采钻孔的施工 1.抽准工区对钻孔的开孔位置、方位、倾角～对钻孔深度、封孔长度、封孔质量～对钻孔施工过程负责。 2.钻孔施工现场必须悬挂经审查签字的设计图牌板～否则不得施工～发现一次未悬挂经审查签字的设计图牌板进行施工～罚款50元。 2
煤矿瓦斯涌出量计算 1、回采工作面瓦斯涌出量 回采工作面瓦斯涌出量由开采层（包括围岩）和邻近层两部份组成，计算公式如下： q 采=q 1+q 2 式中：q 采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 1——开采层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； q 2——邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； 1、开采层瓦斯涌出量 )(q 03211c W W M m K K K －????= 式中：K 1——围岩瓦斯涌出系数； K 2——回采工作面丢煤涌出系数，其值为回采率的倒数； K 3——顺槽掘进预排系数，后退式回采，K 3=（B-2b ）/ B ； B ——回采工作面长度，m ； b ——顺槽瓦斯预排宽度，m ； m ——开采层厚度，m ； M ——工作面采高，m ； W 0——煤层原始瓦斯含量，m 3/t ； W c ——煤层残存瓦斯含量，m 3/t 。 2、邻近层瓦斯涌出量 )(q 012ci i i n i i W W M m -??=∑=η 式中：q 2—— 邻近层相对瓦斯涌出量，m 3/t ； i η——邻近层瓦斯排放率，%； W 0i ——各邻近层原始瓦斯含量，m 3/t ； W ci ——各邻近层残存瓦斯含量，m 3/t ； m i ——各邻近层煤厚，m ； 其余符号意义同前。
2、掘进面瓦斯涌出量计算 掘进工作面瓦斯涌出来源包括两部份，一是暴露煤壁涌出瓦斯，二是破落煤块涌出瓦斯，其涌出量计算公式如下： q 掘=q 3+q 4 q 3=D×V×q 0×(21V L -) q 4=S×V×γ×(W 0－W c ) 式中：q 掘——掘进面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 3——掘进巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； q 4——掘进巷道落煤绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； D ——巷道断面内暴露煤壁面周边长度，m ； V ——巷道平均掘进速度，m/min ； L ——掘进煤巷长度，m ； q 0——掘进面煤壁瓦斯涌出初速度，m 3/（m 2·min）； q 0=0.026 [ 0.0004×(V r )2+0.16 ] ×W 0 式中：V r ——掘进煤层原煤挥发份，% S ——掘进煤巷断面积，m 2； γ——原煤容重，t/m 3； 其余符号意义同前。 3、采区瓦斯涌出量计算 01i 1A 1440K ? ?? ??+=∑∑==n n i i i i q A q q 掘采‘区 式中：q 区——生产采区相对瓦斯涌出量，m 3/t ； K′——生产采区内采空区瓦斯涌出系数； q 采i ——第i 个回采工作面相对瓦斯涌出量，m 3/t ； A i ——第i 个回采工作面的日产量，t ； q 掘i ——第i 个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ； A o ——生产采区平均日产量，t ；
瓦斯抽放钻孔施工安全技术措施 一、概况 **** 工作面位于10#煤层回风大巷东部，是二采区的第一个工作面。走向长395米，工作面长110米，尾巷内错布置。根据矿井瓦斯基础参数测定，10号煤层透气性系数为 765m2/Mpa2d，符合抽采指标10～0.1/Mpa2d，属于容易抽采的煤层属未卸压区。根据《瓦斯抽采设计》布孔选用顺层式，顺层布孔方法钻孔揭露煤层面积大，在煤矿中打钻速度快、成本低，采用未卸压方法抽采厚煤层瓦斯时，一般优先考虑顺层布孔的方式，故10号煤层回采工作面布置顺层平行钻孔方式进行本煤层预抽，孔间距4m。其优点在于：既可保证瓦斯预抽的均衡性，还可充分利用工作面超前采动卸压效应，实行边采边抽，提高本煤层瓦斯抽采率。为确保钻孔施工过程中安全、顺利的进行，特制定安全技术措施。 2、 钻孔布置(见附图) 内布置一排垂直于顺槽采帮的平行顺层钻孔，沿回风顺槽单侧布置平行钻孔，钻孔间距为4m，倾角0-6°。孔向：大致平行回采工作面，开孔位置距煤层底板1.5m，钻孔深度：90m。 钻孔特征如下： 钻孔间距：4m； 钻孔直径：开孔φ94mm；终孔φ75mm； 钻孔角度：与煤层倾角相同； 钻孔夹角：0-6°； 钻孔位置：布置在煤层中； 钻孔长度：90m； 孔口负压：18000 Pa； 封孔方式：采用聚氨酯封孔； 封孔深度： 8m。 2、高位钻孔 尾巷施工，从开切眼外10m处开始到停采线结束，此范围内布置一排垂直于顺槽采帮的高位钻孔，沿尾巷单侧平行布置，钻孔间距为4m，倾角19°。孔向：大致平行回采工作面，开孔位置距煤层底板1.5m，钻孔深度：42m。
钻孔特征如下： 钻孔间距：4m； 钻孔直径：开孔φ94mm；终孔φ75mm； 钻孔角度：19°； 钻孔夹角：垂直巷道中线； 钻孔位置：布置在煤层顶板中； 钻孔长度：42m； 孔口负压：18000 Pa； 封孔方式：采用聚氨酯封孔； 封孔深度： 8m。 3、 钻孔设备 选用ZDY650全液压钻机。 直径为80/42mm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。筒状钻头一般在开孔时用，其孔形光滑、平整便于封孔。一般使用直径为75mm的三翼内凹式钻头。 钻机油脂采用100#航空液压油。 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，必须检查电器设备的完好，并搞好电流整定工作。 3、使用合格的φ94mm合金钻头，按钻孔位置参数进行开孔，避免抽放孔封孔段塌孔，影响抽放瓦斯封孔质量。 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，以免影响抽放瓦斯量。 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放瓦斯系统,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。
附录K 钻孔瓦斯涌出初速度测定方法附录Ｋ 钻孔瓦斯涌出初速度测定方法 K.0.1钻孔瓦斯涌出初速度的测定，可采用1.2kW电煤钻、42 mm直径麻花钻杆10 m，镀锌白铁皮水桶、弹簧秤（量程25kg）、初速度测定装置一套、水银温度计（0~50℃）、管钳、秒表、高压气枪、煤气表等仪器设备。 K.0.2测试过程中，当钻孔进人煤层后，应换电煤钻钻孔，并启动秒表，钻进速度宜控制在1 m/min左右，每钻完1m煤孔后，应立即撤出钻杆，插人钻孔瓦斯涌出初速度测定装置。在2 min后开始读取瓦斯涌出量值，然后关闭通向煤气表的阀门，读出压力表上显示的瞬间解吸压力值。在测定瓦斯涌出量前，测定K1值的煤样采集与钻粉量的收集应一并完成。当钻孔瓦斯涌出量大于6 L/min时，在第5 min后应继续读取1 min瓦斯涌出量并计算衰减系数，当衰减系数α小于或等于0.65时，煤层有突出危险。 K.0.3钻孔速度应严格控制，钻杆拖动排煤粉时，必须控制孔径扩大。 K.0.4孔位应选在排放孔之间或瓦斯排放空白区煤层的软分层中。 K.0.5钻杆进尺应有明确的标记，接煤粉的容器应保证煤粉能够全部进入容器内。 K.0.6初速度测定装置的封孔压力必须保持0.25MPa，保证封孔严密，初速度测试结果准确。 K.0.7初速度测定装置各段联接处，应配有胶垫，保证气密性。测试管胶端的小孔应通畅无阻，应避免煤粉堵塞小孔造成涌出量降低。 K.0.8钻孔瓦斯涌出初速度测定方法的具体操作步骤和要求可参考《钻孔瓦斯涌出初速度的测定方法》（MT/T 639）和《防治煤与瓦斯突出细则》（2019年）中第九十一条相关规定。 —93—
盘县老沙田煤矿 瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程 编制单位：盘县老沙田煤矿 编制时间：2020年6月10日
瓦斯抽采钻孔封孔工操作规程 一．适用范围及有关术语 1．适用范围及封孔工艺：本矿所有的瓦斯抽采钻孔封孔操作均必须按照本规程规定，采用“两堵一压”的封孔工艺。 2．相关术语： 封孔长度：钻孔内封孔材料充填段长度，包括封堵段长度和注浆段长度。 根据有关规定及我矿实际，封孔长度顺层钻孔9米、穿层钻孔6米。 封孔段：钻孔内封孔材料充填的这一段钻孔，包括封堵段和注浆段。 封堵段：封孔段两端首先用囊袋充填的钻孔段，用于注浆前的两头封堵。 注浆段：钻孔内两个封堵段之间用于充填注浆材料的钻孔段。 封孔管：封孔段内的抽放管，其前端为筛孔导管、后端为孔口管。 孔口段：处于巷道松动圈范围内的钻孔段，这一段钻孔封孔效果差，不计入有效封孔长度。孔口段长度：穿层钻孔为1米、顺层钻孔为2米。 孔口管：孔口段内的抽放管，连抽前外露长度0.3-0.5米。 二．上岗条件 （一）封孔工必须经过操作知识的专业技术培训，考试合格后方可上岗。 （二）瓦斯抽采钻孔封孔工需要掌握以下知识： 1．熟悉入井人员的有关安全规定。 2．了解“一通三防”基础知识。了解有关矿井瓦斯、煤尘爆炸的知识。了解井下各种气体超限的危害及预防知识。 3．了解本矿井发生煤与瓦斯突出的预兆和规律，掌握施工区域的通风系统和避灾路线。 4．了解瓦斯抽放系统的基本原理。 5．了解有关瓦斯抽采管路的安装、维护规定。 6．了解导流管安装标准及简单维护。 7．必须熟悉注浆机的工作原理，掌握注浆机的操作要领/维护保养及排除故障的知识和处理办法。 8．掌握瓦斯抽采钻孔/测压钻孔/煤层注水钻孔/注浆钻孔/地质钻孔/放水
工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施(最新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0122
工作面瓦斯抽采钻孔施工安全技术措施 (最新版) 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统，防止造成巷道积水。 四、钻机稳固： 1、将现场的浮煤清理干净，将钻机稳定实底上。 2、当一切准备工作就绪后，全面检查钻机各部位完好及液压单体是否牢固，确认各项准备工作无安全隐患后，方可试机开钻。
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 1 DOI：10.13199/j.cst.2009.07.6.shizhj.028