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
图1抽采瓦斯矿井数和年抽采量变化动态
开采条件,研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽采瓦斯方法。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、水力压裂、水力钻(扩)孔等本煤层瓦斯抽采方法;顶(底)板穿层钻孔、顶(底)板巷道、顶板水平长钻孔等邻近层瓦斯抽采;高冒带钻孔、埋管抽采、地面抽采等采空区瓦斯抽采方法。
2煤矿瓦斯抽采技术的发展
随着煤炭工业技术的发展,瓦斯抽采技术也得到了不断地提高和发展,我国煤矿瓦斯抽采技术大致经历了四个发展阶段。
(1)高透气性煤层瓦斯抽采阶段
50年代初期,在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预抽煤层瓦斯,获得了成功,解决了抚顺矿区向深部发展过程中的瓦斯安全问题,而且抽出的瓦斯还被作为民用燃料进行利用。
(2)邻近层卸压瓦斯抽采阶段
50年代中期,在开采煤层群的矿井中,采用穿层钻孔抽采上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功,解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大的问题。此后在阳泉又试验成功利用顶板收集瓦斯巷(高抽巷)技术抽采上邻近层瓦斯,抽采率达60~70%。到了60年代以后,邻近层卸压瓦斯抽采技术在我国得到了广泛的推广应用。
(3)低透气性煤层强化抽采瓦斯阶段
由于在我国一些透气性较差的高瓦斯煤层及有突出危险的煤层采用通常的布孔方式预抽采瓦斯的效果不理想、难以解除煤层开采时的瓦斯威胁,为此,从60年代开始,试验研究了多种强化抽采开采煤层瓦斯的方法,如煤层注水,水力压裂,水力割缝,松动爆破,大直径(扩孔)钻孔,网格式密集布孔,预裂控制爆破,交叉布孔等。在这些方法中,多数方法在试验区取得了提高瓦斯抽采量的效果,但仍处于试验阶段,没有大范围推广应用。
(4)综合抽采瓦斯阶段
所谓综合抽采瓦斯就是把开采煤层瓦斯采前预抽、卸压邻近层瓦斯边采边抽及采空区瓦斯采后抽等多种方法在一个采区内综合使用,使瓦斯抽采量及抽采率达到最高。从80年代开始随着机采、综采和综放采煤技术的发展和应用,采区巷道布置方式有了新的改变,采掘推进速度加快、开采强度增大,使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加,尤其是有邻近层的工作面,其瓦斯涌出量的增长幅度更大。为了解决高产高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的问题,必须结合矿井的地质条件,实施瓦斯综合抽采。
3适合我国瓦斯赋存条件的抽采方法
抽采瓦斯方法的选择,主要是根据矿井瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。我国煤层的主要特点是煤层透气性低、瓦斯含量高、煤层突出危险严重、煤层群开采、地质构造复杂,我国的煤层赋存条件决定了我国的瓦斯抽采应以卸压抽采为主,由于矿井数量众多,且煤层赋存条件复杂多样,因此几乎所有的瓦斯抽采方法在我国都进行过试验和应用,下面仅介绍几种典型的瓦斯抽采方法。
311顺层密集长钻孔抽采本层瓦斯
顺层密集长钻孔用于区域性抽采,用于综放面或综采面降低煤层瓦斯含量或解决工作面消突问题,一般钻孔深80m以上,孔间距3~5m,预抽时间半年以上。
为提高抽采效果,在布孔时往往采用斜向孔及交叉钻孔,斜向布孔有利于边采边抽,交叉式布孔可在不增加任何工程量的条件下,提高本煤层瓦斯抽采的效果。经在焦作矿区及平顶山矿区开展顺层交叉钻孔抽采突出煤层瓦斯的试验,证明交叉布孔可避免由于钻孔坍塌、堵孔等影响抽采效果的现象发生,比平行钻孔抽采效果提高115倍。顺层密集长钻孔及交叉钻孔预抽本层瓦斯见图2。
312网格式穿层钻孔抽采本层瓦斯
网格式穿层钻孔的优点是可解决突出煤层打顺层孔时钻喷孔、塌孔问题。网格式穿层钻孔大面积
14中国煤层气第1期
图2 顺层密集长钻孔及交叉布孔预抽本层瓦斯示意图
抽采瓦斯首先是在北票台吉矿10号煤层进行的,该煤层是我国透气性极低的松软突出煤层之一,大面积网格式穿层钻孔预抽试验表明,低透气性煤层尽管预抽瓦斯极为困难,但在合理布置钻孔、保证预抽时间等技术条件下,完全能够达到预期的抽采效果,瓦斯抽采率可达到30%以上。目前网格式穿层钻孔成为我国单一松软低透严重突出煤层防突的主要方法,已在突出严重的白皖等矿区推广应用。网格式穿层钻孔需要在煤层底板打岩巷,抽采成本较高。网格式穿层钻孔布置见图3
。
图3 网格式穿层钻孔布置示意图
313 顶板走向长钻孔抽采邻近层瓦斯
顶板走向水平长钻孔抽采邻近层瓦斯技术就是针对高瓦斯无煤柱综采或综放工作面的特点,为解决瓦斯超限问题,采用沿开采层顶板岩层走向布置迎面定向水平长钻孔代替顶板瓦斯巷抽采上邻近层瓦斯。该抽采方法与顶板岩巷抽采法、顶板穿层短钻孔抽采法相比,技术和经济上具有显著的优越性,尤其对于采掘接续紧张的矿井,其优越性更为突出。钻孔及钻场布置见图4。
顶板走向长钻孔抽采邻近层瓦斯技术在安徽淮
南、重庆、河南平顶山、辽宁阜新和铁法等20多
个矿区(160对矿井)推广应用,瓦斯抽采量和抽采率大幅度提高,该抽采方法为我国高瓦斯煤层群抽采探索出一条新路子,为煤炭生产实现安全高效提供了技术保障。
314 厚煤层开采下的采空区煤层气抽采
对于厚煤层分层开采或综放开采时,采空区内丢煤较多,加上邻近层、围岩瓦斯的涌出,使采空区瓦斯涌出量较大,因此,进行采空区瓦斯抽采非常必要。
厚煤层半封闭采空区瓦斯抽采方法首先在抚顺矿区试验成功,主要在采空区后部采用埋管抽采或设引巷密闭插管抽采,埋管抽采法是将抽采瓦斯管埋设在采空区起采线附近,如图5所示,该方法在抚顺矿区普遍采用,工作面瓦斯抽采率可达80%。
图4 顶板走向长钻孔抽采邻近层瓦斯示意图
工作面或采区回采结束后,还可对老塘进行全封闭瓦斯抽采。抚顺老虎台矿于1954年开始采空
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第1期 中国煤矿瓦斯抽采技术发展现状与前景
图5 埋管抽采采空区瓦斯示意图
区全封闭抽采,40多年来共抽出瓦斯总量4亿多m 3
。
315 综合瓦斯抽采
我国一些矿区的高产高效矿井在开采高瓦斯且有突出危险的煤层时,多采用综合抽采法,即在一个工作面或采区采用多种抽采方法进行抽采。以淮
南矿业集团公司潘一矿1541(3)综放工作面为例,该工作面开采煤层厚415m,煤层原始瓦斯含量10m 3/t 以上,煤层有突出性,工作面同时采用四种瓦斯抽采方法,见图6,顶板走向长钻孔用于抽采上邻近层瓦斯,工作面顺层水平长钻孔抽采用于消除煤层的突出危险性并降低煤层瓦斯含量,上隅角插管抽采用于消除局部瓦斯积聚,工作面初采
段由于预抽时间有限,采用深孔控制预裂爆破强化
抽采,提高瓦斯抽采率同时缩短抽采时间,工作面开采完毕后还要对采空区进行全封闭抽采。淮南矿业集团公司张集煤矿应用综合抽采,2002年,矿井瓦斯抽采率达到70%,当年投产,当年达产,产煤507万t,盈利5亿元,创同类矿井最好水
平。目前瓦斯综合抽采已在全国范围内广泛应用。
图6 工作面综合抽采瓦斯示意图
4 瓦斯抽采技术装备
我国的瓦斯抽采装备随煤炭开采强度的增长而加强,抽采瓦斯规模扩大及科技水平发展而不断完善,由原来非专用、单一型号的,逐步发展成为专用的、系列的、具有现代科技水平的抽采瓦斯装备。目前已有几十家专业厂家生产抽采钻机和抽采泵,为方便中小型煤矿使用,还开发了系列的井下移动式瓦斯抽采泵。
目前我国煤矿普遍采用聚氨酯作为封孔材料,该新型材料具有密封性好、硬化快、质量轻、膨胀性强的优点。
瓦斯抽采管路的管材也向多样化发展,除传统的铁管及钢管外,又研制了玻璃钢管、双抗塑料管、PVC 管及其它高分子材料制成的多种瓦斯抽采专用管,新型抽采管路具有重量轻、耐腐蚀、运输方便、安装费用低等优点。快速管道接头的研制,也使管路连接更加方便快捷。
抽采系统的监控装置是近几年发展比较快的一项技术,它由人工操作的简易监控及计量设备快速发展为自动监控的瓦斯抽采系统装置。随着现代高新技术的发展,瓦斯抽采监控技术正向自动化、智能化、网络化方面发展。
5 煤矿瓦斯抽采技术的展望
半个世纪以来,中国煤矿瓦斯抽采技术虽有很大发展,但由于我国井工开采采煤量大,到2000年,具有瓦斯抽采系统矿井的产煤量仅占井工开采总产量的1418%,抽采瓦斯量仅占井工开采矿井瓦斯涌出量的919%,故抽采瓦斯工作应进一步加强,今后瓦斯抽采技术发展的方向应围绕以下几方面:
(1)进行瓦斯抽采技术筛选及适用性研究,总结各项瓦斯抽采技术的应用情况、技术特点、适用范围和条件,开展适用性研究,为全国各矿区的瓦
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中国煤层气
第1期
图1煤层气抽采利用工程一期示意图
土城矿1万m3瓦斯民用工程工艺流程如图1所示,首先利用地面罗茨风机从矿井下抽采煤层气,加压至20~25kPa后,通过管道输送到储气柜(瓦斯罐)储存处理,然后经过罗茨风机加压20~ 25kPa后送入居民住宅住户小区的调压箱(器),形成压力为700~1800Pa的煤层气,供民用。413利用工程的经济评价
土城矿瓦斯工程建成运行,不但使矿井生产安全有了保障,同时还保持了矿区环境,创造良好的经济效益,成为矿区新的经济增长点,其投入收益如表1。
如表1所示,土城矿煤层气民用工程总投资1600万元左右。其中国家和盘江煤电集团出资1000万元修建主体气柜工程,土城矿出资600万元铺设管道系统,预计建成后每年管理维护费用20 ~30万元,每年更换设备需30万元。
工程完工当年共收取安装开户费用276万元,即收回总投资的17125%,预计每年可收取燃气使
表1民用瓦斯工程投入收益表
名称金额(万元)
成本与费用
建筑工程费用99
设备购置费用596
安装运输费用750
预备费用41
税费利息及其他费用112
年更换设备费用30
年管理维护费用20~30
收入
安装收入276
年使用收费200
用费200万元,其中住户交纳约120万元,餐饮业用户交纳约80万元,而年更换、管理费用总计为60万左右。
不考虑利率变动等因素,收回所有成本需10年左右,此工程至少可以使用30年,则余下20年为净收益期。另外,考虑居民因使用瓦斯而节省的燃煤费用和减少的环境污染费用等,此工程更具有可行性。
5结束语
综上所述,贵州省六盘水地区具有丰富的煤层气资源,有发展能源的基础和市场条件。本文以贵州六盘水土城煤矿民用瓦斯工程为例,说明煤矿区煤层气利用工程具有比较好的经济效益。
(责任编辑刘馨)
(上接第16页)
斯抽采提供指导。
(2)继续研究试验单一低透气性煤层强化抽采技术,提高开采层预抽的抽采率,降低煤层的瓦斯涌出量,消除或降低煤层的突出危险性。
(3)研制功率大,故障率低,打钻效率及成孔率高的新型钻机及配套设备,完善打钻工艺,解决松软煤层打钻及成孔问题。
(4)研究瓦斯抽采长钻孔施工及定向技术,开发定向长钻孔的监控装置,保证钻孔的各项参数能达到设计要求。
(5)继续地面钻孔抽采瓦斯的试验开发,真正做到先抽后采。-
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第1期盘江矿区土城矿煤层气抽采利用
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
煤矿瓦斯抽放工作情况总结及安排 一、煤矿基本情况 仲恒煤矿位于贵州省六盘水市盘县西部，属红果镇管辖。该矿地理坐标为：东经104°29′51″～104°30′16″，北纬26°02′22″～26°02′59″。仲恒煤矿为扩界扩能的后矿井，井田走向长 2.13～3.15km，倾斜宽0.68～1.23km，开采深度：+1850m～+1200m标高，矿区面积2.9077km2。 盘西支线铁路从井田东部穿过，经水柏铁路接株六复线、经威红支线接南昆铁路以最短地距离连接贵阳、昆明、南宁、广州等地。可供本矿装车外运的铁路装车站主要为盘西支线上的红果站。威红支线铁路向北与盘西支线铁路、水柏铁路、贵昆铁路相连，向南与南昆铁路相通。红果站至六盘水市165km，至贵阳市411km、贵昆铁路至昆明289km，经威红支线铁路、南昆铁路至南宁576km，至广州1382km，经水柏铁路、株六复线铁路至贵阳439km。 矿井东南面有G320国道公路通过，矿井工业场地有乡村公路（已改造为三级）向东至红果镇接G320国道；也可经工业场地南面的乡村公路（已改造为三级）至火铺镇接G320国道。在工业场地的北面有镇（宁）胜（境关）高速公路通过，并在附近设有砂坡出口，交通便利。仲恒煤矿始建于1992年4月，井田面积2.9077km2。至2010变更为矿井设计生产能力90万吨/年。 属煤与瓦斯突出矿井，矿井相对瓦斯涌出量+1400水平为42.45m3/t。根据2008年中国矿大鉴定检查检验报告，该矿煤尘具有爆炸危险性，
煤层自燃发火倾向性为二级。 我矿自建井以来，未发生煤与瓦斯突出。 二、我矿瓦斯抽放工作的由来 我矿率先推广“四位一体”综合防突措施，1997年至2006年，我矿一直采用小直径钻孔超前预排措施的防突措施防治瓦斯突出，基本上可以满足矿井的需要，可是随着开采水平的延深，矿井瓦斯突出频率和突出强度日趋增大。生产期间瓦斯突出和瓦斯超限现象频繁发生，超前钻孔排放瓦斯的防突措施逐渐不能满足矿井安全生产的要求，回采工作面不能正常生产，瓦斯问题严重制约了矿井的生存，恶劣的自然条件迫使我们寻求矿井生存的出路，依靠科技进步，由深孔密排措施过渡到瓦斯抽放措施。2006年建立了地面瓦斯抽放系统率先推行了本煤层瓦斯预抽技术，对煤层机巷采取了超前预抽和边掘边抽技术，矿井基本消灭了瓦斯突出事故，瓦斯超限现象也明显减少，煤巷掘进速度加快，安全生产形式明显好转。瓦斯抽放初见成效，全矿管理人员及职工消除了对瓦斯抽放的模糊认识，树立了信心。 三、瓦斯抽放工作的技术进步历程 ㈠、2006年6月开始实施本煤层抽放，煤层机巷掘进首先采用先抽后掘，短抽短掘，直径42mm钻孔，孔深18米，抽放2～3天，一般可掘进2～3米，存在抽放管及聚胺脂消耗量大，封孔、折管工时消耗大，安全可靠程度一般，机巷上、下帮难已控制。 ㈡、2006年10月开始改为边抽边掘，加深钻孔至25米，上、下帮帮孔距作业面10米不拆除，掘进时只拆除正前方孔管，使机巷上、下帮
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
浅谈煤炭瓦斯抽采技术的发展与研究 余瑞品周波郭泰 摘要：文章简要讲解了中国煤矿瓦斯抽采技术的意义及发展历程, 介绍了近年来煤矿瓦斯抽采新技术的发展, 并简要的阐述几种比较适用于我国地质条件复杂 的几种抽采方法技术，分析了现有抽采技术下存在的问题。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；瓦斯抽采；技术发展；抽采技术；展望 0 引言 广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称,其主要来源是煤层和围岩内赋存并能涌入到矿井的气体，是腐植型有机物在成煤过程中的伴生物。为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的的威胁，利用机械设备和专用管道造成负压，将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来，输送到地面或其他安全的地方并加以利用的做法叫瓦斯抽采方法。近几年来, 随着煤矿开采深度的增加和开采强度的增大,地应力越来越大，地质条件越来越复杂,瓦斯灾害严重地威胁着矿井工作人员的生命安全,制约着矿井生产的发展。同时,瓦斯又是一种经济的可燃气体,是一种清洁、方便、高效的能源,研究表明，瓦斯的主要成分CH4 也是一种温室气体，其温室效应比CO2 要强很多，大力抽采瓦斯,既可以充分利用地下资源, 又可以改善矿井安全条件和提高经济效益, 并有利于保护环境和遏制温室效应。因此,如何更有效地开发和利用煤层瓦斯,一直以来都是广大的科研工作者努力的方向和目标。 我国煤矿地质条件极其复杂，95%以上为井工开采，国有重点煤矿70%以上是高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井，大部分为低透气性煤层（渗透率＜1m/d），严重制约着我国煤炭行业安全高效生产，近几年来我国在防治瓦斯灾害方面的观念有了很大转变, 很多矿井都建立了地面永久瓦斯抽采系统，从采掘部署上把瓦斯抽采纳入正规生产的工艺流程,在时间和空间上给予充分保证,促进煤层瓦斯开发和 利用的规模化、系统化。 1煤矿瓦斯抽采技术的发展 随着煤炭工业技术的发展, 瓦斯抽采技术也得到了不断地提高和发展, 我国煤 矿瓦斯抽采技术大致经历了四个发展阶段。 (1) 高透气性煤层瓦斯抽采阶段 50 年代初期, 在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预抽煤层瓦斯, 获得了成功, 解决了抚顺矿区向深部发展过程中的瓦斯安全问题, 而且抽出的 瓦斯还被作为民用燃料进行利用。 (2) 邻近层卸压瓦斯抽采阶段 50 年代中期, 在开采煤层群的矿井中, 采用穿层钻孔抽采上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功, 解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大 的问题。此后在阳泉又试验成功利用顶板收集瓦斯巷(高抽巷) 技术抽采上邻近层瓦斯, 抽采率达60～70 %。到了60 年代以后, 邻近层卸压瓦斯抽采技术在我国得到了广泛的推广应用。 (3) 低透气性煤层强化抽采瓦斯阶段
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
我国煤矿瓦斯抽采技术现状与发展前景 【摘要】瓦斯是煤矿由事故源到清洁能源的转变，现在煤矿的瓦斯较好地服务于当地经济。我国煤矿瓦斯抽采理念的发展先后经历的“局部防突措施为主、先抽后采、抽采达标和区域防突措施先行”四个阶段到瓦斯抽采技术发展的四阶段；论证了五种主要的瓦斯抽采技术以及瓦斯抽采技术装备；论述了瓦斯抽采后的消突评价；最后展示了未来瓦斯抽采的技术发展方向。 【关键词】瓦斯抽采方法；技术装备；消突评价；瓦斯抽采技术 我国在2002年提出的“先抽后采，监测监控，以风定产”[1]十二字工作方针以来，中国煤炭产量由13.93亿t增加到30亿t，煤矿瓦斯治理取得了阶段性成果，在煤矿开采技术条件不断恶化的情况下，煤矿瓦斯治理保障了煤矿安全生产。为了防范和遏制重特大瓦斯事故，同时把瓦斯作为一种有用的资源进行开采，转变了瓦斯治理的思路；国务院安全生产委员会于2008年7月提出了“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯治理工作体系，随后颁布《防治煤与瓦斯突出规定》[2]，使得瓦斯治理工作有条不稳的推进。 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[3]。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。 2007年全国瓦斯抽采量达到44亿m3，阳泉、晋城、淮南、淮北等10个矿业集团年瓦斯抽采量超过1亿m3。在煤炭产量快速增长时，煤矿死亡人数和百万吨死亡率逐年下降。 我国煤矿瓦斯事故类型有：瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧和窒息等四种[4]。其中影响最大的是瓦斯突出和瓦斯爆炸，且经常在煤矿生产过程中出现，严重影响煤矿的安全生产。煤层瓦斯大量直接排放不仅浪费了能源，而且严重污染了环境，以甲烷为主要成分的煤层瓦斯是一种具有强烈温室效应的气体，甲烷的温室效应比二氧化碳大20倍以上。煤层瓦斯同时也是一种洁净能源，目前我国煤矿埋深在2000m以内的煤层瓦斯储量为（32～35）×1012m3，几乎与常规天然气资源量相当。将煤层中赋存的高浓度瓦斯抽采出来并加以利用，不仅减少煤矿开采过程中的瓦斯灾害事故，而且瓦斯资源可以得到合理利用，还可以降低瓦斯对环境的污染。 我国《煤矿安全规程》第一百四十五条规定[5]，有下列情况的矿井，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： （1）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3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的
煤矿瓦斯抽放技术 内容介绍〉〉 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867Mm3，至2002年抽放矿井数达到193个，抽放量达到1146Mm3。1952年~2002年抽放瓦斯矿井数和抽放瓦斯量的变化动态见图1。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、水力压裂、水力钻（扩）孔等本煤层瓦斯抽放方法；顶(底）板穿层钻孔、
顶(底）板巷道、顶板水平长钻孔等邻近层瓦斯抽放；高冒带钻孔、埋管抽放，恤而辅前堑票率反瓦斯枘前方法。 2．煤矿瓦斯抽放技术的发展 随着煤炭工业技术的发展，瓦斯抽放技术也得到了不断地提高和发展，我国煤矿瓦斯抽放技术，大致经历了四个发展阶段: 2．1高透气性煤层瓦斯抽放阶段 50年代初期,在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预拄煤层瓦斯，获得了成功，解决了抚顺矿区向深部发展的安全关键问题，而且抽出的瓦斯还被作为民用燃料得到了应用。 2．2邻近层卸压瓦斯抽放阶段 50年代中期，在开采煤层群的矿井中,采用穿层钻孔抽放上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功，解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大的问题。此后在阳泉又试验成功顶板收集瓦斯巷（高抽巷）抽放上邻近层瓦斯，抽放率达 2．3低透气性煤层强化抽瓦斯阶段
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
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
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
煤矿瓦斯抽放停采方案及 风排瓦斯安全技术措施Through the process agreeme nt to achieve a uni fied action policy for differe nt people, so as to coord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.
编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________
煤矿瓦斯抽放停采方案及风排瓦斯 安全技术措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 根据山西焦煤函【2012】372号文件《关于抓好低浓度瓦斯抽采输送安全的工作安排》及霍煤电通字【2013 1 10号 文件《关于加强瓦斯抽采系统管理工作》通知的安排，我矿特制定瓦斯抽采停运方案及风排瓦斯安全技术措施，具体方案及措施制定如下： 一、矿井瓦斯涌出情况 1、20xx年度矿井瓦斯等级鉴定情况： 根据山西省煤炭工业厅下发的晋煤瓦发【2012 1 68号文件《关于山西焦煤集团有限公司20xx年度矿井瓦斯等级 鉴定结果的批复》，我矿井绝对瓦斯涌出量为2.99m3/min , 相对瓦斯涌出量为0.53m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.86 m3/min ，相对涌出量为0.85m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。 2、目前采掘工作面瓦斯涌出量情况： 目前我矿井下共布置有一个综采工作面，七个掘进工作面。掘进工作面有一个炮掘工作面，六个综掘工作面。目前2-112回采工作面回
瓦斯抽采技术管理规范 1 范围 本规范规定了赵庄煤业抽放方面的有关技术要求。 本规范适用于赵庄煤业抽放技术方面的各项工作。 2 规范引用文件 煤矿安全规程 AQ1028-2006 煤矿井工开采通风技术条件 AQ1026-2006 煤矿瓦斯抽采基本指标 矿井瓦斯抽放管理规范 矿井通风安全质量标准化标准及考核评分办法 晋城煤业集团瓦斯治理技术管理规定 晋城煤业集团“一通三防”管理规定 晋城煤业集团矿井“一通三防”安全技术文件审批制度 3 抽放设计原则及内容 3.1 抽放设计原则 3.1.1 在矿井设计和盘区设计中必须从抽、掘、采工程实现正常衔接入手, 根据煤层瓦斯含量、瓦斯压力、透气性系统等参数, 留足时间和空间,确保提前预抽 瓦
斯。抽放瓦斯设计应与矿井开采设计紧密结合, 合理安排抽放、掘进、回采三者之间的衔接关系, 保证有足够的抽放时间, 提高抽放效果。 3.1.2 瓦斯抽采设计要明确钻孔位置、方位、倾角、长度、孔径、钻孔间 距、计量装置安设数量等参数。设计应明确钻孔及支管的联接方式, 除单孔孔口必须设置测瓦斯装置外, 专门抽采瓦斯钻场在钻孔集中接入支管前和每个采掘工作面抽采管路并入盘区管路前必须设置抽采瓦斯参数测量装置, 联接钻孔的蛇形管应保持横平竖直。系统联接中必须保证在放水过程中钻孔仍能进行正常抽采。 3.1.3 矿井采掘作业前必须确保煤层瓦斯含量降到8m3/t 以下, 基本消除煤与瓦斯突出危险性。同时, 高瓦斯矿井采煤工作面回采前,所有抽放钻孔施工完毕后留足一定的抽放时间。 3.1.4 瓦斯抽采本着“多打孔, 严封闭,综合抽”的原则,进行设计、施工、管理,确保抽采系统稳定运行, 提高抽采效果。 3.2 抽放内容 3.2.1 工作面（或抽放地点）概况:包括工作面（或抽放地点）煤层赋存条件、抽放区域划定, 抽放区域煤炭储量、巷道布置、采煤方法及通风状况等内容。 3.2.2 瓦斯基础数据: 包括邻近区域瓦斯涌出量, 抽放区域煤层瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯储量及可抽量、煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量及其衰减系数等内容。 3.2.3 抽放方法: 包括抽放原理, 钻孔（巷道）布置数量、位置、角度、长度及到达层位, 封联孔方法、材料及长度等内容。 3.2.4 抽放设备: 包括钻孔施工设备,抽放管路核定及连接、控制装置, 抽放系统监测及安全装置, 抽放工艺参数等内容。 3.2.5 抽放效果预计: 包括抽放时间、抽放量、抽放率等内容。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9e8085774.html, 浅议煤矿瓦斯抽放技术 作者：宋永善 来源：《城市建设理论研究》2012年第35期 摘要：我国煤矿瓦斯抽放有较长的历史，近几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采技术的迅速发展。本文从矿 井瓦斯抽放的必要性、目的及意义、抽放方法的原则做了介绍，并分析了我国煤矿瓦斯抽采技术大致经历了四个发展阶段和煤矿瓦斯抽放技术发展方向。 关键词：煤矿；瓦斯；抽放技术 Abstract: China coal mine gas drainage with long history, in recent years, with the development of coal industry, the coal mine quantity and yield increase rapidly, the mine to the deep extension process, some low gas mine into the high gas mine and coal mines, thus requiring the mine gas drainage is increasing, thus driving China coal mine gas drainage technology rapid development. This article from the mine gas drainage of the necessity, objective and significance, drainage method principle is introduced, and the analysis of China coal mine gas drainage technology roughly experienced four stages of development and development direction of coal mine gas drainage technology. Key words: coal mine; gas; gas drainage technology 中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012） 1、引言 众所周知瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，是保障矿井安全生产，同时也是解决瓦斯问题的基本手段。因此我国就将瓦斯抽放作为治理煤矿瓦斯灾害的重要措施在高瓦斯和突出矿井作了推广。那么国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽放治理瓦斯灾害的地位;《煤矿安全规程》(2001年版)也以法 规的形式对煤矿瓦斯抽放作了详尽的规定。我国煤矿瓦斯抽放效果亟待提高，只有这样才能从根本上保证安全生产。 2、矿井瓦斯抽放的必要性、目的及意义 矿井瓦斯抽放，是指为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出来的瓦斯抽出来，输送到地面或其它安全地点的方法，它对煤矿的安全生产具有重要的有意义。 矿井瓦斯抽放主要有以下目的：
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；
科技信息 到还是难以理解。而这两年采用多媒体教学为主以来，同样的难点问题讲一遍学生就明白了，当然也和教师的理解深入有关。采用多媒体教学后，教学效果明显好转，学生满意率大大提高。 这些积极、开放式的教学方法，真正体现了以学生主体为中心、以学生自主活动为基础的原则，创设了优化的知识信息传播环境、能力训练环境和有利于学生创新意识、创新能力健康发展的宽松、愉快的教学环境，极大地促进了学生潜能的发挥，对培养学生的个性以及全面素质具有积极的作用。 3.考核方式改革 考核是一种促使学生学习的手段，应力求全面、客观地反映学生的学习效果以及对相关知识的掌握程度，以激发学生学习的潜能[6]。在传统教学模式中，考核的方法基本是期末一次性测验，这种方法存在一个缺陷，即学生考试后只知道考试成绩，而无法了解自己掌握知识的不足之处。这种方法只能单纯检验学生学习情况，很难促进和帮助学生的学习。 为此我们在《医学细胞生物学》教学实践中不断摸索和完善考核制度，以临床医学、生物科学、医学检验、生物技术专业的本科生为对象,建立了一套适合细胞生物学课程特点的“多内容多形式综合考核模式(简称综合式考核模式)”。所谓“综合式考核模式”，从考试内容上应包括一门课程的基本理论、基本知识、基本实验技能以及在融汇贯通基础上分析问题、解决问题、提出问题的能力及综合素质；从考试形式上应包括平时作业完成情况、课堂问答的表现、实验课实际操作能力和实验报告的完成情况、理论闭卷考试情况、课题标书的自行设计写作情况等。 经过不懈的努力，细胞生物学课取得了重要的发展和进步特别是教学效果有了很大提高，学生普遍反应这门课水平高质量好。对其以后的学习和工作帮助很大，特别是一些前沿知识的介绍，使他们受益匪浅。 4.结语 通过研究与探索细胞生物学课程教学体系，我们对该课程的教学内容、教学方法和手段、考核方法等改革有了一定的认识。今后，我们将在教学实践中对该教学体系进一步改进、完善，以提高细胞生物学教学质量，培养学生综合素质。 参考文献 ［1］周远清.我国高教改革与发展的回顾与展望［J］.教改动态,2001, (5):1-40. ［2］“生物学类专业教学内容和体系改革研究”课题组.面向21世纪生物学教学改革研究［M］.北京:高等教育出版社,2000. ［3］王金发.开放式实验教学的创新性及实践效果［J］.高等理科教育,2003,(6):51-54. ［4］樊廷俊,楚建松.细胞生物学课程教学改革与教书育人的初步尝试［J］.中国大学教学,2003,(3):25-26. ［5］宋桂芹,刘康,杨俊宝等.提高研究生医学细胞生物学实验教学的体会［J］.中国科教创新导刊,2010,11:115. ［6］李永芳,唐瑜菁,齐冰等.细胞生物学立体化教学模式的探索与研究［J］.生物学杂志，2008,25(2):69-71. 0.引言 近几十年来，随着我国煤炭工业的迅速发展，煤炭经济逐渐占据了重要的地位。我国的煤炭采掘技术也得到不断发展，但是相比于国外，我国还有一定差距，特别是煤矿瓦斯抽放技术水平较低。这也是我国煤矿事故频发的重要原因。强化煤矿瓦斯抽采技术，提高煤矿瓦斯抽放效率，对于防止煤矿瓦斯事故，促进煤矿安全生产具有重要的现实意义。在一些高瓦斯矿井，工作面瓦斯的浓度远远超出《煤矿安全规程》所规定的标准，单纯的采用通风的办法难以把工作面的瓦斯浓度控制在允许的范围内，需要采取瓦斯抽放的方式来改善安全生产状况，缓解生产压力。 1.瓦斯抽放必要性及其判断依据 衡量一个矿井是否必要抽放瓦斯，可以从以下几个方面来判断： 1.1通风能力 由于一个矿井的通风能力在设计时就已经确定，所以当矿井生产所产生的瓦斯涌出量超过该矿井通风所能稀释的瓦斯量时，就必须考虑抽放瓦斯。 1.2法规要求 《煤矿安全规程》规定：有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：（1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min，或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，通风方法解决瓦斯问题不合理的。（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的:①大于或等于40m3/min；②年产量1.0-1.5Mt的矿井，大于30m3/min；③年产量0.6-1.0Mt的矿井，大于25m3/min；④年产量0.4-0.6Mt的矿井，大于20m3/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。（3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。 1.3资源利用 煤矿瓦斯抽放不仅是降低矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施，而且还可以变害为利，作为煤炭的伴生资源加以开发利用。当一个矿井的瓦斯储量及赋存条件符合开采所必须的经济和技术要求时，即可考虑用抽放方法开采瓦斯。 1.4环保需要 环境保护越来越成为人们关注的一个问题。如果矿井生产所产生的瓦斯对周围环境造成影响时，就必须考虑抽放瓦斯。 2.瓦斯抽放的方法 2.1本煤层抽放瓦斯 本煤层抽放就是采用巷道法或钻孔法直接抽放开采煤层的瓦斯。按照抽放与采掘的时间关系，本煤层抽放可分为“预抽”和“边抽”两种办法。所谓预抽，就是在开采前预先抽出煤体内的瓦斯，以减少开采时的瓦斯涌出量。预抽又可分为巷道预抽和钻孔预抽两种施工方法。所谓边抽，是指边生产边抽放瓦斯，即生产和抽放同时进行。边抽又包括边采边抽和边掘边抽两种施工方式。 2.2邻近层抽放瓦斯 为了解除邻近层涌出的瓦斯对开采煤层的威胁，从开采煤层或围岩大巷中向邻近层打钻，抽放邻近层中的瓦斯，以减少邻近层由于受采动影响而向开采层涌出的瓦斯。这种抽放称作邻近层抽放瓦斯，并分为上邻近层抽放（抽取上邻近层中的瓦斯）和下邻近层抽放（抽放下邻近层的瓦斯）两种方式。 2.3采空区抽放瓦斯 （1）采煤工作面的采空区抽放。对采煤工作面瓦斯的抽放，应将采空区全部密闭，以防止向采空区漏风，在回风巷的密闭处插管进行抽放；也可以在回风巷每隔一定距离（30-50m）掘一个斜上绕行巷作钻场，由钻场向采空区上方打钻，使钻孔进入冒落带或裂隙带，然后将绕道密闭并接设管路进行抽放，随着工作面的推进，不断掘出新的钻场（旧钻孔可继续使用），这种方法用于处理采空区瓦斯涌出而引起工作面瓦斯超限或上隅角瓦斯积聚时，效果更佳。 （2）采煤结束后的老空区抽放。对采煤工作已经结束的采区，可在进、回风巷道修建永久性密闭，安设瓦斯管路进行老空区抽放。 3.瓦斯抽放的常见问题及解决措施 为了做到安全抽放采空区瓦斯，必须注意以下问题： 3.1控制抽放负压，保证瓦斯质量 因为采空区围岩受采动影响，透气性已大大提高，因而抽放负压过大，很容易使空气进入采空区而降低抽出的瓦斯浓度，且有发火危险的煤层还会因氧气的增加而引起采空区内自然发火。 3.2定期进行检查测定，避免自然发火 对于有自然发火危险的煤层，为防止采空区因抽放瓦斯而引起煤炭自然发火，必须定期进行检查并采集气样进行分析测定，其内容包括密闭或抽放馆内的气体成分、温度、负压、流量等，并分析其变化动态。当一氧化碳或温度呈上升趋势时，应进行控制抽放（低负压抽放）；而发现有自然发火预兆时，必须立即停止抽放并采取向密闭内注水、注浆等防火措施，待自然发火征兆消除后再逐渐恢复抽放。 浅谈煤矿瓦斯抽放技术 珲春矿业（集团）有限公司板石煤矿田野 ［摘要］众所周知，我国矿产资源十分丰富，在众多的矿产资源中，煤炭资源又是最丰富的。据统计，我国煤炭资源占总资源的七成 左右。煤矿企业作为我国经济支柱型产业之一，其年产量呈逐年上升态势。在煤矿开采的过程中，经常会伴随有大量的瓦斯出现， 瓦斯本身属于一种易燃易爆的有害气体，如果煤矿井下的瓦斯积存量过多，势必会给正常的开采工作造成一定的影响，一旦处理不 好，极有可能引起瓦斯爆炸等安全事故。为了确保煤矿正常、安全生产，必须采取相应的措施对煤矿瓦斯进行抽放。基于这一点，本 文首先介绍了瓦斯抽放的必要性及其判断依据，重点阐述瓦斯抽放方法，并分析了瓦斯抽放的常见问题，提出相应的解决措施。 ［关键词］煤矿瓦斯抽放技术 — —699
煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 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力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3m/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下。控制范围如下： a) 石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15m以上。 b) 煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。 c) 采煤工作面控制范围为：工作面前方20m以上。 4.2 瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1规定，瓦斯涌出量来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2规定。 表1 采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标 4.3 采掘工作面风速不得超过4m/s，回风流中瓦斯浓度不得超过1%。 4.4 矿井瓦斯抽采率应满足表3规定。 表3 矿井瓦斯抽采率应达到的指标