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煤矿瓦斯抽采与利用技术的研究与应用煤矿瓦斯作为一种重要的地下矿井气体，不仅对矿井安全构成了威胁，还对环境造成了严重的污染。
因此，煤矿瓦斯抽采与利用技术的研究与应用成为了当今煤矿行业的重要课题。
本文将对当前煤矿瓦斯抽采与利用技术的研究与应用进行探讨。
一、煤矿瓦斯的成因与特点在煤炭的形成过程中，煤中的有机质经过地质作用逐渐转化，最终形成煤炭。
而在这个过程中，有机质分解所产生的瓦斯逐渐被困在煤炭中，形成了煤矿瓦斯。
煤矿瓦斯主要由甲烷组成，同时还含有一定比例的氮气、二氧化碳和少量其他气体。
其中甲烷是煤矿造成爆炸事故的主要成因。
煤矿瓦斯具有易燃、无色、无味、无毒等特点，一旦超过其爆炸极限浓度，极易引发煤矿事故。
二、煤矿瓦斯抽采技术的研究与应用1. 煤矿瓦斯抽采技术的分类煤矿瓦斯抽采技术主要可分为开拓性抽采技术、增产型抽采技术和综合治理技术三种类型。
开拓性抽采技术主要包括井下钻孔抽采技术、钻孔爆破技术和井下钻井抽采技术等。
这些技术主要通过井下的钻孔或钻井方式，将煤矿瓦斯抽采到地面，以降低瓦斯浓度。
增产型抽采技术主要包括抽采与封闭采煤、安全抽采降低瓦斯排放和抽采与安全开采等技术。
这些技术通过在采煤过程中进行瓦斯抽采和防治措施，提高煤矿的产量和安全性。
综合治理技术则是综合考虑煤矿瓦斯抽采和利用技术，将瓦斯利用纳入到整个矿井的治理过程中。
目的是在确保矿井安全生产的同时，更加高效地利用煤矿瓦斯资源。
2. 煤矿瓦斯抽采技术的发展趋势随着煤矿瓦斯的排放量越来越大，煤矿瓦斯抽采技术在国内外得到了广泛的研究和应用。
目前，煤矿瓦斯抽采技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：首先，利用先进的测量仪器和传感器技术，实时监测和控制煤矿瓦斯的排放量，减少安全隐患。
其次，采用智能化控制系统对瓦斯抽采设备进行自动化管理，提高瓦斯抽采的效率和稳定性。
再次，将煤矿瓦斯抽采技术与清洁能源利用技术相结合，实现煤炭的资源化利用和能源转型。
最后，加强煤矿瓦斯抽采技术的国际合作与交流，借鉴和引进先进技术和经验，提高我国煤矿瓦斯抽采技术的水平。
煤矿瓦斯抽采技术研究及应用探究发布时间：2021-12-31T01:55:09.797Z 来源：《科学与技术》2021年第22期作者：李生磊[导读] 一直以来，煤矿生产安全受到煤矿企业的关注。
影响煤矿生产安全性和可靠性的主要因素包括:综采工作面瓦斯浓度和粉尘浓度、综采工作面设施可靠性和安全性等。
李生磊窑街煤电集团公司金河煤矿甘肃兰州 730084摘要：一直以来，煤矿生产安全受到煤矿企业的关注。
影响煤矿生产安全性和可靠性的主要因素包括:综采工作面瓦斯浓度和粉尘浓度、综采工作面设施可靠性和安全性等。
其中，瓦斯是煤炭开采的必然威胁，其主要含量为甲烷。
当工作空气中气体浓度的比例较高时，会导致呼吸不良，甚至窒息工人。
当采场气体含量高，相对氧密度超过12 %时，容易发生气体爆炸事件。
因此，加强气体控制工作在追求中尤为重要，气体排放是主要方法。
但是，目前所推广气体的利用率很低，仍处于低阶段。
它主要应用于民用天然气、工业锅炉和燃气管道生产等领域。
下面讨论了气体提取技术和综合气体再利用技术。
本文主要分析了煤矿瓦斯抽放技术的研究与应用。
关键词：矿井；瓦斯抽采；必要性；抽采方法引言随着科技的迅猛发展和煤矿安全技术管理水平的提高，煤矿瓦斯事故数量减少，瓦斯治理取得了巨大成就。
但是，由于开采深度的增加、一些问题的发生以及相关因素的影响，煤层气的风险增大。
同时，煤层气也是一种有用的资源，可以作为许多行业的能源。
面对中国复杂的地质条件，我国大部分煤矿属于高度复杂的矿区，煤层透水性差等因素在一定程度上影响和阻碍了我国煤矿企业的安全生产。
随着研究的深入，我国燃气防治工作的一些变化对全人类来说是显而易见的，取得了一些成就。
比如，大多数煤矿工程都在现场建立了正式的天然气输送系统，矿山的开采和挖掘也是在严格的生产过程中进行的，在一定程度上控制了开采和挖掘过程中的危险因素，同时也为煤矿瓦斯的开采利用和大型安全生产的实现奠定了良好的基础。
第十三章瓦斯抽采及利用方案第一节瓦斯抽采一、矿井瓦斯灾害程度及抽采的必要性（一）矿井瓦斯灾害程度根据勘探地质报告及Ι煤层瓦斯含量等值线示意图，矿井可采煤层为1Ι1煤层，Ι1煤层瓦斯含量一般13~19 ml/g·r，在钻孔N21-3局部瓦斯含量大于19 ml/g·r。
本矿井Ι煤层瓦斯含量普遍偏高，瓦斯成分以沼气为1主。
经预测，矿井绝对瓦斯涌出量47.35m3/min，相对瓦斯涌出量46.79m3/t，Ι1工作面绝对瓦斯涌出量20.48m3/min，相对瓦斯涌出量22.27m3/t，本矿井瓦斯涌出量较大。
煤层煤与瓦斯突出危险性较本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计，Ι1大。
（二）瓦斯抽放的必要性从以下几个方面来分析本矿井瓦斯抽采的必要性。
1、从煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量的大小来看根据勘探地质报告，煤层瓦斯含量大，经预测，+50m水平矿井最大绝煤层工作对瓦斯涌出量为47.35m3/min，相对瓦斯涌出量为46.79m3/t，Ι1面最大绝对瓦斯涌出量为20.48m3/min，相对瓦斯涌出量为22.27m3/t。
按《煤矿安全规程》第145条规定，本矿井必须建立瓦斯抽采系统。
2、从工作面需风量和最大通过风量来看本矿井Ι煤层为中厚煤层，工作面采高1.91m，有效过风断面不大，工1作面稀释瓦斯所需风量大于工作面的实际通过能力，如不考虑本煤层预抽和采空区抽放，难以保证工作面瓦斯不超限。
因此，为保证安全生产，确保保护层工作顺利推进，必须抽放。
3、从防突的角度本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计，煤层瓦斯含量普遍较高，Ι1煤层煤与瓦斯突出危险性大，在开采Ι1煤层前先预抽本煤层瓦斯，解除Ι1煤层的煤与瓦斯突出的潜在威胁，同时可以有效地解决Ι1煤层开采时采掘工作面及回风巷等处瓦斯浓度超限问题，降低瓦斯爆炸的风险，因此从井下安全的角度考虑，也有必要进行瓦斯抽采。
4、从资源利用和环保的角度看据初步估算，本井田的瓦斯储量约821Mm 3，可抽瓦斯量约410.5Mm 3，矿井瓦斯资源非常丰富。
煤矿瓦斯抽采技术研究与应用煤矿瓦斯是地下煤矿开采过程中产生的一种有害气体，对矿井安全环境造成了严重的威胁。
瓦斯的高浓度积聚会引发煤尘爆炸，给煤矿生产带来极大的风险。
因此，研究和应用煤矿瓦斯抽采技术就显得至关重要。
本文将就煤矿瓦斯抽采技术的研究与应用做详细阐述。
一、煤矿瓦斯抽采技术的研究1. 瓦斯生成与释放机理的研究研究煤矿瓦斯生成与释放机理对于开发高效的瓦斯抽采技术至关重要。
瓦斯生成主要与煤层组成、压力、温度等因素有关，深入了解这些因素的相互作用有助于预测瓦斯释放的规律，从而有针对性地开展瓦斯抽采工作。
2. 瓦斯抽采设备的创新研发为了更好地抽采煤矿瓦斯，研发高效可靠的瓦斯抽采设备至关重要。
目前，常见的瓦斯抽采设备有吸附式抽采装置、机械式抽采装置和化学吸附装置等。
在研发中，需要考虑设备的抽采效率、安全性、可维护性等因素，不断提高设备的性能。
3. 抽采工艺的优化研究优化煤矿瓦斯抽采工艺可以提高瓦斯抽采效率，降低瓦斯浓度，确保矿井的安全生产。
瓦斯抽采工艺的优化可以从抽采点布置、抽采量控制、抽采管道及系统设计等方面入手，通过实验和模拟分析，找到最佳的瓦斯抽采工艺。
二、煤矿瓦斯抽采技术的应用1. 煤矿瓦斯抽采的现状煤矿瓦斯抽采技术在中国的应用已有多年历史，但仍存在许多挑战。
瓦斯抽采设备更新换代缓慢，效率有限；部分地区矿工对瓦斯抽采工作的重要性认识不足，安全意识淡漠等。
在应用方面，还需要加强对瓦斯抽采技术的宣传推广，提高矿工对瓦斯危害的认识。
2. 矿井中瓦斯抽采的效果评估煤矿瓦斯抽采效果的评估对于矿井的安全运营至关重要。
通过监测瓦斯排放量和矿井风量等指标，可以评估瓦斯抽采效果，提出相应的优化建议。
此外，定期开展瓦斯浓度的检测工作，加强对矿井瓦斯情况的监控，及时发现并解决问题。
3. 瓦斯利用的推广应用除了将瓦斯从矿井中抽采出来，还可以对瓦斯进行利用，实现资源的高效利用。
目前，常见的瓦斯利用方式有发电、供热、提供燃料等。
煤矿瓦斯抽放毕业设计论文摘要随着煤矿生产技术水平的快速发展，煤矿生产能力大大提高，但是随着开采深度的增加矿井瓦斯涌出量也大大增加，矿井瓦斯已成为制约煤矿安全生产的“头号大敌”。
一XX瓦斯赋存情况复杂，涌出量较大，仅靠通风方法难以解决瓦斯超限问题，因而对矿井进行瓦斯抽采势在必行。
本文介绍了矿井的基本概况，对矿井瓦斯抽放的必要性与可行性进行了分析；运用分源预测法计算矿井瓦斯涌出量，并分析了不同的瓦斯抽放方法，设计了矿井的瓦斯抽放工艺；通过对井下环境的分析和抽采管径的计算，确定了抽采管路系统的相关参数；在计算抽放系统的管道阻力和瓦斯泵的流量与压力的基础上，选择了合适的瓦斯泵型号。
本文对XX煤矿进行的瓦斯抽放设计，对降低工作面回采时瓦斯涌出量，减少瓦斯事故的发生，实现安全生产有重要作用。
关键字：瓦斯涌出、瓦斯抽放、瓦斯抽放系统、瓦斯抽放工艺AbstractWith the rapid development of coal production technology, mine production capacity is greatly improved.Meanwhile，the mine gas emission increases more and more with the depth of mine. The gas has become the first restriction of coal mine safety. The gas hazard of the mine is complex and the gas emission quantity is large, which seriously restricts the normal capacity of the mine, and it is difficult to solve with the method of ventilation alone.In the paper, the basic situation of the XX Coal Mine is introduced, and the feasibility and necessity of mine gas drainage are analysised too；Gas emissionis calculated using the Separate source method, and the mine gas drainage technology is designed with analysising the different gas drainage method; through the analysis of the underground environment and the Calculation of pumping, parameters of drainage pipeline system is determined. based on the resistance of drainage pipe and the gas pump’s flow parameters， the suitable model of the gas pump is selected in the paper.The gas drainage design of XX coal mine can reduce the mine gas emission during mine producing , the gas accidents will be controlled, and achieving safe production.Keywords：gas emission ，gas drainage，gas drainage system，gas drainage technology目录1 绪论11.1选题背景与研究意义11.2国外瓦斯抽放现状11.2.1 国外瓦斯抽放现状11.2.2 国瓦斯抽放现状31.3研究容与技术路线61.3.1 研究容61.3.2 技术路线62 矿井概况72.1矿井位置、交通72.2地层与构造82.3煤层与煤质92.4矿井开拓、开采情况102.5通风与瓦斯112.6矿井瓦斯灾害情况113 矿井瓦斯抽放的必要性与可行性12 3.1矿井瓦斯来源分析123.1.1回采工作面瓦斯涌出量123.1.2 掘进工作面瓦斯涌出量153.1.3 采区瓦斯涌出量173.1.4 矿井瓦斯涌出量183.1.5 瓦斯涌出分析结果183.2瓦斯抽采的必要性193.3瓦斯抽采的可行性204 抽放方法与抽放工艺204.1瓦斯抽放设计参数204.1.1瓦斯储量计算204.1.2 瓦斯可抽量计算224.2瓦斯抽放方法234.3瓦斯抽放方法的确定254.3.1 掘进工作面边掘边抽254.3.2 回采工作面顺层钻孔预抽274.3.3 采空区埋管抽采瓦斯274.3.4 走向顶板长钻孔抽采瓦斯284.4封孔工艺304.5抽采参数与钻孔施工设备314.5.1 抽采参数314.5.2 钻孔施工设备315 抽放管路系统选择325.1抽采管路系统的选择原则325.2抽放管路敷设325.3抽采管路管径计算与管材选择335.3.1瓦斯管径计算335.3.2 抽采管材的选择和管径确定335.4抽采管路阻力计算345.5抽采规模355.5.1 按瓦斯储量计算瓦斯抽采量355.5.2 按《煤矿瓦斯抽采指标》计算瓦斯抽采量36 5.5.3 抽采规模的确定365.6附属装置365.7瓦斯管路的敷设与质量验收376 抽采设备选型38 6.1选型原则386.2瓦斯泵流量计算386.3瓦斯泵压力386.4抽采泵选型397 主要结论与展望40 7.1主要结论407.2展望40致41主要参考文献411 绪论1.1选题背景与研究意义“安全第一、预防为主”是我国各行各业都要遵循的安全生产方针。
瓦斯抽采课程设计专业班级:学号姓名：指导教师:摘要....................................................................... -1 - 第1章某矿井工作面概况及保护层分析......................................... -2 -1.1工作面概况 ....................................................... -2 -1.2保护层分析 ....................................................... -2 -1. 2. 1保护层消突原理.............................................. -3 -1. 2. 2保护范围确定................................................ -3 - 第2章瓦斯抽采设计...................................................... -6 - 2・1保护区域卸压瓦斯抽采方案.......................................... -6 -2. 1. 1保护区域底板岩巷布置........................................ -7 -2. 1. 2保护区域抽放钻场布置........................................ -8 -2. 1. 3保护区域抽放钻孔布置....................................... -8 -2.2未保护区域瓦斯抽采方案 ........................................... -9 -2. 2. 1未被保护区域抽放钻场的布置.................................. -9 -2. 2. 2未被保护区域抽放钻孔的布置................................. -9 - 第3章瓦斯抽米系统的选型................................................ -10 -3.1瓦斯管路 ......................................................... -10 -3. 1. 1瓦斯管管径 ................................................. —10 —3. 1. 2瓦斯管管材 ................................................. —10 —3.2管路阻力计算 ..................................................... -11 -3. 2. 1摩擦阻力................................................... -11 -3. 2. 2局部阻力 ................................................... 一11 —3. 2. 3管网总阻力................................................... 一11 —3・3抽采泵选型........................................................ -12 -3. 3. 1瓦斯泵流量计算............................................... -12 -3. 3. 2抽米瓦斯泵压力............................................... —12 —3. 3. 3抽采瓦斯泵真空度............................................. -12 -3. 4抽米瓦斯泵确定 ................................................... -13 - 第4章矿井瓦斯禾U用...................................................... —13 -瓦斯抽采设计摘要《矿井瓦斯抽采》课程设计是学生学习该课程理论学习结束后进行的一项实践教学环节，是课程体系的主要组成部分。
前言毕业实习是每个大学生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去，为以后进一步走向社会打下坚实的基础，实习对于大学生来说也是一次重要的与社会接触的机会，它能让我们把平时学的理论知识运用到实践中，做到学以致用。
还能增强我们的“团队合作”意识。
另一方面，让我们切身感受社会竞争之激烈以激励我们认真学习。
学校安排我们进行毕业实践，这是个难得的锻炼我们的机会，在此期间，虽然时间不长但我们也学到了不少有用的知识，也得到了一些经验。
这些宝贵的经验能帮我们将来更好的融入到社会。
只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。
毕业实践是个人综合能力的检验，除了有一定的课本知识外，还需有一定的实践动手能力，操作能力。
为了将大学所学的专业理论知识运用与实践，在实践中结合理论加深对其认识和总结。
将专业与实际接轨，逐步认识，体会，从而更好地将所学的运用到工作中去。
接触社会，认识社会，学会做事，学会与人相处，学会团结协作。
通过社会实践来达到锻炼自己的意志品质，同时积累一些社会经验和工作经验为自己即将步入社会做好铺垫。
巩固专业知识，提高实际操作能力，丰富实际工作和社会经验掌握操作技能，将所学知识用于实际工作。
根据《煤矿安全技术与管理专业毕业实践教学要求》，学生在阳煤一矿进行三周安全技术职业技能训练和相关技术资料的搜集，并选择了”煤矿井下作业地点瓦斯测定岗位”这一课题进行了四周毕业实践报告撰写工作。
学生在毕业实践工作期间，得到了指导老师的精心指导和阳煤一矿工程技术人员的大力支持。
在此，学生谨向指导老师和五矿工程技术人员致以深深的敬意和衷心的感谢！由于实践条件和学生水平所限，报告中一定存在许多不足之处，敬请指导老师和评审专家给予批评指正。
学生：郭海滨2015-5-20目录一、煤矿井下作业地点瓦斯测定岗位概况 (1)（一）瓦斯检查员应有的素质 (1)（二）瓦斯检查员应具备的业务知识 (1)（三）瓦斯检查工应具备的实际操作技能 (2)（四）瓦斯检查工的职责 (2)二、煤矿井下作业地点瓦斯测定操作方法 (3)（一）准备工作 (3)（二）测定瓦斯操作 (5)（三）特殊地点检查瓦斯操作 (6)（四）操作中的注意事项 (7)三、便携式甲烷检测报警仪简介 (8)四、实践总结 (12)参考文献 (15)煤矿井下作业地点瓦斯测定岗位毕业实践报告一、煤矿井下作业地点瓦斯测定岗位概况（一）瓦斯检查员应有的素质（1）事业心强。
基于瓦斯储量法测定钻孔有效抽采半径
王国飞
【期刊名称】《山西焦煤科技》
【年(卷),期】2016(040)009
【摘要】为高效抽采某矿3号煤层瓦斯,需要依据有效抽采半径合理布置抽采钻孔.本文通过比较分析瓦斯压力降低法、示踪气体法、数值模拟法和瓦斯储量法的优缺点,确立了基于瓦斯储量法测定钻孔有效抽采半径,并采用COMSOL Multiphysics 对有效抽采半径进行了模拟,结果表明:两种方法测定结果基本相同.采用瓦斯储量法测定的结果:预抽60 d,有效抽采半径为1.95 m;预抽90 d,有效抽采半径为2.37 m;预抽180 d,有效抽采半径为2.80 m.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】王国飞
【作者单位】汾西矿业集团双柳煤矿,山西吕梁 033000
【正文语种】中文
【中图分类】TD712+.6
【相关文献】
1.钻孔流量法测定瓦斯抽采有效半径 [J], 臧广伟;况明;叶成涛
2.基于钻孔瓦斯流量和煤层瓦斯含量测定有效抽采半径 [J], 高文贵;王贤田;武德尧
3.钻孔瓦斯流量法测定煤层有效抽采半径 [J], 徐刚; 范亚飞; 张天军
4.基于残余瓦斯含量的顺层钻孔抽采有效半径阶梯式测定法 [J], 张飞燕;韩颖;吕帅;
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5.基于钻孔瓦斯流动理论的顺层孔有效抽采半径测定 [J], 汤孟庆;庆杨洋
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刍议煤矿瓦斯抽放技术的应用①摘要:我国地大物博,各类矿产资源极其丰富,在众多的矿产资源中,又以煤炭资源居多。
据有关文献记载,我国的煤炭资源总量约占一次能源的70%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。
基于此点,本文就煤矿瓦斯抽放技术的应用展开探讨。
关键词:煤矿瓦斯抽放技术矿井采掘中图分类号:tu2 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0098-02我国自明代开始便已有关于矿内瓦斯处理的记载,当时著名的自然学家宋应星在其著作的《天工开物》中详细记载了利用竹筒引导自然排气对矿内瓦斯进行处理的方法。
西方国家在19世纪前,对于矿井瓦斯的处理方法主要是用火将积存于矿内的瓦斯烧掉。
瓦斯本身是以气体的形式存在,自通风设备出现后,人们便利用较大的风量来排除或是冲淡这一气体。
现如今,随着煤矿综采面的深度不断增加和采掘规模的日益扩大,加之国家大力提倡节能环保,人们为了更加经济、合理地进行开采并节约自然资源,开始逐步引入了瓦斯抽放技术理论。
借此,本文就煤矿瓦斯抽放技术的应用进行研究。
1 我国煤矿瓦斯抽放技术的发展历程我国自1938年抚顺龙风煤矿首次进行瓦斯抽放试验工作以来,瓦斯抽放技术的发展已有70多年,这一技术经历了以下四个发展阶段。
(1)高透气性抽放阶段。
在20世纪50年代初期,抚顺高透气性特厚煤层首次应用井下钻孔预抽技术对煤层中的瓦斯进行抽取,在当时该技术的应用获得了十分明显的效果,有效地解决了矿井向纵深方向开采过程中的瓦斯安全问题。
然而因当时未能认识到煤层透气性与抽采效果的关系,从而使得在其它一些透气性较小的矿井中应用效果并不理想。
瓦斯抽放半径测定方法在黄白茨煤矿的实践与应用【摘要】本文详细地介绍了相对瓦斯压力测定法测定瓦斯抽放半径的工作原理，并利用相对瓦斯压力测定法对黄白茨煤矿1295
综采工作面的瓦斯抽放钻孔的瓦斯抽放半径进行了测定，通过现场测定确定了钻孔的瓦斯抽放半径，为顺层瓦斯抽放钻孔间距的设计提供了合理依据，确保了工作面的安全生产。
【关键词】瓦斯抽放半径；测定；实践与应用
0.前言
煤矿瓦斯抽放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。
衡量瓦斯抽放工作优劣的两个主要指标是瓦斯抽放率和瓦斯抽放量[1]。
提高抽放瓦斯效果的主要途径：一是在瓦斯抽放时尽可能地设法多抽瓦斯，不断扩大抽放瓦斯的范围；二是在提高煤层透气性上加强研究，不断改进和提高抽放工艺、系统和设备。
钻孔间距是影响瓦斯抽放效果的重要因素，钻孔间距过大，在抽放范围内容易形成抽放盲区；钻孔间距过小，容易造成人力和物力的浪费。
所以瓦斯抽放钻孔的布置应以钻孔的有效抽放半径为依据，而抽放半径的测定目前还没有一个规范的标准，如何考察测定是当前瓦斯抽放设计中急需解决的主要问题。
本论文主要是通过运用相对瓦斯压力测定法来测定瓦斯抽放半径收到了较好
的效果。
1.问题的提出
神华集团乌海能源有限责任公司黄白茨煤矿位于乌达矿区中
部，隶属内蒙古自治区乌海市管辖，矿井核定生产能力为200万t/a；该矿通风方式为中央分列式，主扇的工作方式为抽出式。
矿井由主井、副井、行人斜井三个井筒进风，10#、11#两个风井分别承担12层盘区和9层盘区排风。
黄白茨煤矿的矿井绝对瓦斯涌出量为
44.45m3/min，根据2011年新出版的《煤矿安全规程》第一百三十三条规定[2]：“矿井的相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min 时就是高瓦斯矿井”可以判定黄白茨煤矿为高瓦斯矿井，因此必须在矿井通风合理的基础上加强矿井的瓦斯综合抽放才能确保矿井的安全生产。
该矿为了提高瓦斯抽放效率在12#煤层的1295综采工作面实施顺层瓦斯抽放钻孔预抽煤层瓦斯。
在进行预抽煤层瓦斯时钻孔的瓦斯抽放半径如何确定始终是困扰
瓦斯抽放设计的一个技术难题，为此该矿积极研究和探索新方法、新工艺，最后运用相对瓦斯压力测定法来测定瓦斯抽放半径收到了较好的效果。
2.相对瓦斯压力测定法测定瓦斯抽放半径的工作原理及其具体应用
2.1相对瓦斯压力测定法的工作原理
图1 测试钻孔布置图
相对瓦斯压力测定法的理论依据《煤矿安全规程》明确规定：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验，其检验的指标之一是煤层瓦斯预抽率大于30%，即抽放后的瓦斯含量小于抽放前的70%以上。
在保证工业应用误差允许前提下，瓦斯压力p
和瓦斯含量x存在着一个抛物线关系。
首先提出用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，即：
因此，抽放前后瓦斯含量降低的比例和瓦斯压力降低的比例也是存在抛物线关系的。
如果煤层预抽率为30%，即残余瓦斯含量为原始瓦斯的70%，通过计算知此时残余瓦斯压力为原始瓦斯压力值的49%，瓦斯压力下降量为51%。
相对压力指标法测定钻孔的有效半径就是依据这个原理来进行的。
首先在煤层打一排测压孔，如图1所示，在每个测压孔装上压力表，记录每个测压孔的原始压力p1、p2、p3……pn；然后进行抽放。
观察各个测压孔瓦斯变化情况，将瓦斯压力下降到稳定压力10%以上的钻孔视为抽放影响范围内钻孔，将距抽放钻孔最远的一个抽放影响范围内钻孔到抽放钻孔的距离视为抽放影响半径。
定期观察每个测压孔的瓦斯压力p′1、p′2、p′3……p′n。
根据每个测压孔的原始压力和抽放后的压力，可以得到每个测压孔的预抽率。
如果a（a=1、2、3……n）号孔以及a 号孔之前的每个测压孔的瓦斯压力下降量都大于或等于51%，而a 号孔之后的测压孔都小于51%，那么d=d1+d2+d3+……+da-1，这里的d就是钻孔的有效抽放半径。
因此，确定钻孔瓦斯抽放影响半径的指标为瓦斯压力下降10%以上，确定抽放有效半径的指标为瓦斯压力下降51%以上[3]。
2.2相对瓦斯压力指标法测定瓦斯抽放半径的方法和具体步骤
2.2.1相对瓦斯压力指标法所需材料和物资
（1）钻机一台，ф75mm钻杆25m，ф94mm三翼合金钻头3个。
（2）测定瓦斯压力的压力表8个，u型压差计3个，乳胶管适量。
（3）封孔使用的ф50mm钢管36m（每个孔封孔长度为6m）。
（4）封孔用的马丽散800kg。
（5）高浓度瓦斯检定器2台。
（6）煤气表2个，连接抽放孔用的橡胶软管和接头适量，变径挡板2个。
（7）计时用表1块，记录本1个。
2.2.2相对瓦斯压力指标法的操作步骤
（1）在1295综采工作面回风顺槽巷道比较平直、无杂物、距离瓦斯抽放管的三通位置较近的地方开始施工1个瓦斯抽放钻孔煤壁选定位置，然后以间距为1m的标准自抽放孔向外依次施工5个观测孔；钻孔的施工参数如表1所示，钻孔布置图如图2所示。
表1 钻孔施工参数表
图2 钻孔布置示意图
（2）每打好一个孔必须立即进行封孔，封孔后在每个孔的封孔管的外口及时安装1个压力表，待瓦斯压力稳定后及时观测孔内的原始瓦斯压力，并且做好瓦斯压力观测记录。
（3）当所有钻孔的原始瓦斯压力测定完毕后，将抽放孔用橡胶软管和接头与1295回风顺槽的瓦斯抽放管相连接，开始进行抽放试验。
（4）瓦斯抽放钻孔开始带抽后，每天安排专人对5个观测孔内
的瓦斯压力进行测定，并做好详细的观测记录。
（5）试验钻孔的观测时间为20～50d，观察各个测压孔瓦斯变化情况，将瓦斯压力下降到稳定压力10%以上的钻孔视为抽放影响范围内钻孔，将距抽放钻孔最远的一个抽放影响范围内钻孔到抽放钻孔的距离视为抽放影响半径。
定期观察每个测压孔的瓦斯压力p′1、p′2、p′3……p′5。
根据每个测压孔的原始压力和抽放后的压力，可以得到每个测压孔的预抽率。
如果a（a=1、2、3、4、5）号孔以及a号孔之前的每个测压孔的瓦斯压力下降量都大于或等于51%，而a号孔之后的测压孔都小于51%，那么d=d1+d2+d3+……
+da-1，这里的d就是钻孔的有效抽放半径。
因此，确定钻孔瓦斯抽放影响半径的指标为瓦斯压力下降10%以上，确定抽放有效半径的指标为瓦斯压力下降51%以上。
2.3瓦斯抽放半径数值的确定
在最初测定观测孔原始瓦斯压力时发现1#～5#观测孔的原始瓦斯压力极其不稳定，尤其是1#观测孔最初测定的瓦斯压力达到
400pa左右，但随后在抽放孔没有抽放的情况下又迅速降到负值。
经过现场分析和研究决定将瓦斯抽放孔甩掉，将1#观测孔改为瓦斯抽放孔，将2#～5#孔改为1#～4#观测孔，来观测在抽放的情况下其瓦斯压力的变化情况。
改孔后当瓦斯抽放钻孔的瓦斯抽放负压达到17kpa时观测1#～4#观测孔的数据如表2所示。
首先我们通过观测发现1#、2#、3#、4#观测孔的原始瓦斯压力分别为500pa、60pa、60pa、0.1mpa，根据相对瓦斯压力测定法的原理确定抽放有效半径
的指标为瓦斯压力下降51%以上，则当瓦斯抽放孔开始带抽后1#、2#、3#、4#观测孔原始瓦斯压力的51%的值分别为255 pa、30.6pa、30.6pa、0.051mpa。
在瓦斯抽放孔开始带抽的情况下我们通过现场实测各个观测孔的数据发现1#观测孔在2010年12月14日降到248pa，这个数值已经小于255pa，这表明瓦斯抽放钻孔的抽放半径已经影响到了1#观测孔，通过现场实测发现2#观测孔、3#观测孔分别于12月17日、12月20日降为负值，同理可以表明瓦斯抽放钻孔的抽放半径已经影响到了2#观测孔、3#观测孔；我们又连续进行了观测发现4#观测孔始终保持0.1mpa的瓦斯压力，这就表明瓦斯抽放钻孔的抽放有效半径始终没有影响到第4#观测孔，由于我们设计的钻孔间距为1m，抽放孔钻孔距3#观测孔的距离为3m，由此我们根据相对瓦斯压力测定法确定出瓦斯抽放钻孔的抽放半径为
3m，这样我们设计顺层抽放钻孔的间距为6m最为合理。
3.结语
我们通过用相对瓦斯压力测定法来测定顺层瓦斯抽放钻孔的抽放半径，这就为设计顺层瓦斯抽放钻孔的瓦斯抽放间距提供了合理依据，优化了瓦斯抽放设计，提高了采煤工作面的瓦斯抽放效率。
2011年10月份黄白茨矿1295综采工作面在没有采取相对瓦斯压力测定法优化顺层瓦斯抽放设计之前工作面上隅角瓦斯浓度经常保
持在0.8%左右，由于瓦斯的影响严重制约了工作面的安全生产；采用相对瓦斯压力测定法优化顺层瓦斯抽放设计以来工作面上隅角
瓦斯浓度基本上保持在0.2%～0.4%之间，有效地治理了采空区及上
隅角的瓦斯，促进了工作面的安全生产。
【参考文献】
[1]徐永圻.采矿学.中国矿业大学出版社，2003，07.
[2]煤矿安全规程.国家安全生产监督管理总局.2010，01.
[3]杜泽生，罗海珠.煤矿瓦斯有效抽放半径的测定计算方法[j].煤炭科学技术，2009，02.。
