矿井瓦斯抽采系统设计(专题)汇总

煤矿瓦斯精细化抽采及系统建设作者：张渊来源：《魅力中国》2018年第40期摘要：随着经济的快速发展，社会在不断的进步，针对目前煤矿低浓度瓦斯抽采问题，尤其是由于瓦斯浓度低而带来的管道输送安全隐患，通过借鉴地面煤层气开发排采过程中“连续、平稳、缓慢”的降压排采工艺，分析了煤矿瓦斯抽采钻孔、煤层增透、管路系统、抽采设备等各个环节所采取的措施和存在的问题，提出通过科学化的钻孔抽放参数设计、分源分区域抽放的独立单元化智能管理、动态大范围智能反馈可调的抽放泵站建设，实现以煤矿瓦斯高浓度抽采、煤矿瓦斯高效安全治理为目的的煤矿瓦斯精细化抽采系统建设方案和方法。

关键词：瓦斯精细化抽采；瓦斯抽放系统；建设引言煤矿瓦斯事故是一种非常严重的灾害事故，中国煤矿安全开采面临的一重要问题就是如何防止煤矿瓦斯事故，对此，国内有关专家进行了不断探索和尝试，但是在矿井实际开采过程中，很多因素是不确定的，如瓦斯分布、储存和流动等因素。

因此，防治矿井瓦斯事故的有效措施是瓦斯抽采，瓦斯抽采技术能够提高矿井开采的安全性，同时也能对工作人员的安全起到保障作用。

一、井下钻孔瓦斯抽采系统及存在的问题（一）井下钻孔瓦斯抽采系统存在的问题从瓦斯抽采环节来看，近年来我国很多单位在几个环节都做了大量的工作，也取得了一定成果，但是还是没有从根本上实现瓦斯的安全抽采。

有些是基于堵漏洞，部分是基于源头的低浓度瓦斯而开发的不得已的、被动的工作，没有实现煤矿瓦斯治理的根本安全。

（1）瓦斯抽采浓度上没有提高到国际标准25%的要求，存在系统隐患。

在瓦斯抽采浓度要求方面，国际上通用的抽采浓度是不低于25%的控制标准，而我国由于地质条件和技术等多种原因，对瓦斯抽采浓度没有要求。

（2）低浓度瓦斯的管路输送隐患很大。

由于低浓度瓦斯易燃易爆的特性，输送管道静电火花、利用端产生的火源等因素会使整个管路系统中的低浓度瓦斯处于危险的状态，近年来，有个别矿井发生了一些抽采管道瓦斯爆炸事故。

2023年【煤矿瓦斯抽采】考试100题（精品）1、【多选题】( )是影响瓦斯涌出量的因素。

（ ABCD ）A、煤层及围岩瓦斯含量B、开采顺序与方法C、地面气压条件D、开采深度与规模2、【多选题】MK系列钻机的油泵噪声大时，可能的原因是( )等。

（ ABCD ）A、进油滤网堵塞B、油量不够循环吸入空气C、液压泵磨损严重油箱与液压泵连接处进气3、【多选题】WTC瓦斯突出参数仪在采样过程中出现漏气的主要原因有( )。

（ ACD ）A、煤样罐密封坏B、煤样罐盖得太紧C、煤样罐连接胶管坏D、仪器问题4、【多选题】井下临时停工地点不得停风，否则应采取( )等措施。

（ ABCD ）A、切断电源B、设置警标,禁止人员进入C、设置栅栏D、向矿调度室汇报5、【多选题】人力推车时必须遵守的规定有( )。

（ ABCDE ）A、1次只准推1辆车，严禁在矿车两侧推车B、同向推车必须保持大于规定间距C、巷道坡度大于7‰时，严禁人力推车D、推车时必须时刻注意前方，推车人必须及时发出警号E、严禁放飞车6、【多选题】佩戴自救器撤离不安全区域过程中，如果吸气时感到干燥且不舒服时，不能( )。

（ ABC ）A、脱掉口具吸气B、摘掉鼻夹吸气C、通过口具讲话7、【多选题】发生煤炭自然发火的预兆有( )。

（ ABCDE ）A、煤层及附近空气温度和水温增高B、自然发火初期巷道中湿度增大，出现雾气和水珠，煤壁出汗C、空气中氧气浓度下降D、出现一氧化碳、二氧化碳等气体，人体产生不适感E、自然发火初期空气中出现煤油、汽油、松节油等气味8、【多选题】可采用( )预测煤巷掘进工作面的突出危险性。

（ ABCD ）A、钻屑指标法B、复合指标法C、R值指标法D、其他经试验证实有效的方法9、【多选题】在( )，应考虑建立抽采瓦斯系统。

（ ABCD ）A、矿井绝对瓦斯涌出量达到规定值时B、掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风解决不合理的C、开采有煤与瓦斯突出危险煤层的D、采煤工作面瓦斯涌出量大于5m3/min,用通风解决不合理的10、【多选题】在冒顶事故抢救处理中，必须有( )，并且注意检查瓦斯及其他有害气体情况。

普定县东光煤矿瓦斯抽采专项设计资料目录江苏省第一工业设计院有限责任公司二〇一一年七月普定县东光煤矿瓦斯抽采专项设计说明书建设规模： 30万吨/年江苏省第一工业设计院有限责任公司二〇一一年七月普定县东光煤矿瓦斯抽采专项设计说明书建设规模：30万t/a院长：总工程师：项目负责：江苏省第一工业设计院有限责任公司二〇一一年七月目录前言 (1)第一章矿井概况 (4)第一节概述 (4)第二节地质及煤层特征 (7)第三节开拓与开采 (10)第四节通风及瓦斯 (12)第二章矿井瓦斯基础资料 (13)第一节瓦斯基础参数 (13)第二节瓦斯涌出量来源分析 (14)第三节瓦斯涌出量预测及变化规律 (15)第四节瓦斯储量 (20)第三章矿井瓦斯抽采 (21)第一节瓦斯抽采必要性与可行性 (21)第二节瓦斯抽采控制范围和指标 (22)第三节瓦斯抽采效果预计 (25)第四节瓦斯抽采方法 (27)第五节瓦斯抽采工艺 (28)第六节钻孔封孔工艺 (33)第七节钻孔施工工艺 (37)第四章矿井瓦斯抽采管路系统及抽采设备 (39)第一节设计依据 (39)第二节瓦斯抽采管路选型 (41)第三节瓦斯抽采管路系统阻力 (42)第四节瓦斯抽采设备选型 (44)第五节瓦斯抽采管路与钻孔组合工艺 (47)第六节附属装置及安全设施 (48)第七节瓦斯抽采管路安装方式 (55)第五章矿井瓦斯抽采泵站 (57)第一节瓦斯抽采泵站场地布置 (57)第二节瓦斯抽采泵站建筑 (57)第三节瓦斯抽采泵站供电、通信、照明 (58)第四节瓦斯抽采泵站给排水系统 (62)第五节瓦斯抽采泵站通风及消防系统 (62)第六节瓦斯抽采泵站保护系统 (63)第七节瓦斯抽采泵站环境保护 (63)第六章矿井瓦斯利用 (64)第一节瓦斯利用方案 (64)第二节瓦斯利用输配系统布置 (64)第三节瓦斯加压站 (65)第四节装机方案及总平面布置 (66)第五节主机及辅助设备 (67)第六节电气部分 (69)第七节主厂房布置 (70)第八节给排水系统 (70)第九节采暖通风及空气调节 (71)第十节环境保护 (71)第十一节消防措施 (72)第十二节节能 (72)第七章瓦斯抽采利用监测及控制 (73)第一节井下瓦斯抽采监测 (73)第二节地面瓦斯利用监测 (73)第八章组织管理及安全措施 (74)第一节队伍组织 (74)第二节图纸和技术资料 (74)第三节管理与规章制度 (75)第四节常用记录和报表样式 (76)第五节安全措施 (79)第九章技术经济 (81)第一节劳动组织 (81)第二节投资估算 (82)第三节主要技术经济指标 (82)附录 (84)附件目录1、设计委托书；2、普定县东光煤矿《采矿许可证》（副本），证号：5200000830409；3、贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字[2008]157号）：“关于《贵州省普定县东光煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量备案证明”及黔国土规划院储审字［2008］159：“《贵州省普定县东光煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审意见书”；4、贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字[2007]70号）：“对安顺市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”；5、贵州省煤田地质局实验室2003年12月30日提交的光明煤矿13#、15#煤层的煤尘爆炸性鉴定报告及15＃煤层自燃倾向性鉴定报告，据业主调查核实，当时的13#、15#煤层，即本报告的14、16号煤层；6、贵州省煤炭管理局文件（黔煤规字[2008]660号）：“关于对普定县东光煤矿（整合）开采方案设计的批复”及贵州省煤炭工业协会文件：“关于《普定县东光煤矿（整合）开采方案设计》专家评审意见”；7、贵州煤矿安全监察局林东监察分局文件（黔煤安监林字[2008]316号）：“关于安顺市普定县东光煤矿（整合）安全设施设计的批复”。

矿井瓦斯抽采系统计算及设备选型第一节抽采管路系统的选择及计算一、管路敷设及安装的要求1、抽采管路通过的巷道曲线段少、距离短。

地面埋设的无缝钢管瓦斯管道必须进行防腐处理；采用矿用聚乙烯塑料管作抽采管的必须要与其它管道有明显的区别标志。

2、抽采管路设于主要运输巷内，在人行道侧其架设高度不应小于1.8m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；抽采瓦斯管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。

3、主管、干管、支管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置。

4、抽采钻场、门框架、低洼、温度突变处及沿管路适当距离（间距一般为200m～300m，最大不超过500m），应设置放水器。

5、在抽采管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置。

6、抽采管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相匹配。

7、主管上的阀门应设置在井下主要分区点，确保每点进行撤安管路时，不影响其它区域的正常抽采，并便于人员操作。

8、抽采管路应根据巷道保持一定的坡度，一般不小于3‰的流水坡度。

9、凡遇跨越巷道时，抽采管路安装设置门框架，门框架设置要求以不影响行车，行人为准。

10、管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。

管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。

11、在倾斜和水平巷道中安设管路时，必须先安管子托架，管托架间距不大于10m，要接好一节运一节，并把接好的管子用卡子或8～10号铁丝卡在或绑在预先打好的管子托架上。

12、在有电缆的巷道内铺设管路时，应铺设在电缆的另一侧，严禁瓦斯管路与电缆同侧吊挂。

13、新安装或更换的管路要进行漏气和漏水实验，凡漏气和漏水的不能使用。

拆除或更换瓦斯管路时，必须把计划拆除的管路与在使用的管路用闸阀或闸门隔开，瓦斯管路内的瓦斯排除后方可动工拆除。

14、地面敷设管路及附属设施除符合井下管路的有关要求外，尚需符合下列要求：⑴冬季寒冷时应采取防冻措施；⑵瓦斯管路不宜沿车辆来往繁忙的主要交通干线敷设；⑶瓦斯管路不充许与自来水管、暖气管、下水道管、动力电缆、照明电缆和电话线缆等敷设于一个地沟内；⑷在空旷的地带敷设瓦斯管路时，应考虑未来的发展规划和建筑物的布置情况；⑸瓦斯主管距建筑物的距离大于5m，距动力电缆大于1m，距水管和排水沟大于1.5m，距铁路大于4m，距木电线杆大于2m；⑹瓦斯管路与其它建筑物相交时，其垂直距离大于0.15m，与动力电缆、照明电缆和电话线大于0.5m，且距相交构筑物2m范围内，管路不准有接头。

X煤矿中一下采区六片瓦斯抽放措施X采煤工作面瓦斯抽放系统设计第一部分矿井概况X煤矿是全国煤炭工业现代化矿井之一，是X矿业集团主力生产矿井。

1974年10月1日简易生产，后经过两次改造年设计能力为120万吨。

现核定年生产能力为180万吨。

X煤矿隶属X煤田，位于X市东部，合江煤田西部，煤田地表地势平坦，大部分是农田。

井田东西走向9km,南北倾向４.５km。

面积40.5km。

矿井开拓方式为立井分水平开拓，立井贯穿各煤层底板，岩石运输大巷，采区集中石门开拓，上下山开采。

矿井现分两个水平开采，一水平标高-150米，二水平标高为-450米。

目前，X煤矿开采处于一水平向二水平过渡时期，一水平（-150水平）有生产采区4个，准备采区4个，二水平于2003年开始延伸开拓，2005年4月完成-370中一采区（九层煤）的开采准备。

二水平有一个生产采区、一个准备采区。

X煤矿现有采煤工作面4个，掘进工作面22个，硐室18个，其他供风点4个。

矿井的通风方式为两翼对角抽出式通风，由东风井和北风井回风，从斜井和付井入风。

目前，矿井总入风量为10864m3/min，总排风量为11707m3/min。

现有主备风扇4台，两台运行，两台备用。

北风井主备扇型号为BDK-6-№22，配备YBF450-SI-6型电动机，电动机功率为250×2KW，主扇叶片角度一级320、270，等级孔2.3m2，工作风量为6327m3/min，水柱280mmH2O转速990r/min. 服务于二段下延采区和西二采区。

东风井主备扇型号BDK-6-№21，配备YBF450-M2-6型电动机，电动机功率220×2KW，等级孔 2.1m2，工作风量5365m3/min，水柱260mmH2O。

转速990r/min.服务于南三采区和东翼采区。

井田内可采煤层有3、9、16、17层，共四组煤。

煤种属于气煤，煤层不易自燃，属于低瓦斯矿井。

第二部分抽放的必要性和可行性2010年矿井瓦斯鉴定结果，瓦斯绝对涌出量为22.78m3/min，相对涌出量为6.57m3/T，矿井为低瓦斯矿井。

煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景煤矿瓦斯是一种主要源自煤矿井下的有害气体，其主要成分为甲烷。

在煤矿开采过程中，瓦斯容易引发爆炸和燃烧，对矿工生命安全和煤矿生产安全构成严重威胁。

因此，开展煤矿瓦斯高效抽采和利用工作，对于保障矿工生命安全、促进煤矿安全生产、提高资源利用率、推进能源结构调整均具有重要意义。

二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案主要基于以下工作原理：1. 预抽采：在煤矿井下巷道形成之前，通过地面钻孔的方式对煤层进行预抽采，以降低煤层中的瓦斯含量，降低开采过程中的瓦斯涌出量。

2. 边采边抽：在煤矿开采过程中，利用井下巷道或钻孔对工作面进行瓦斯抽采，以降低工作面及其周边区域的瓦斯浓度，保障工作面安全推进。

3. 瓦斯利用：将抽采出的瓦斯进行提纯、压缩、液化等处理，制成高品位的瓦斯气体，用于民用燃气、工业燃料、汽车燃料等领域。

同时，将瓦斯废气进行氧化处理，生成二氧化碳和水，实现二氧化碳的资源化利用。

三、实施计划步骤1. 建立瓦斯抽采系统：在煤矿井下建立瓦斯抽采管网和抽采泵站，实现对煤层中瓦斯的抽采。

2. 瓦斯抽采监测：在井下设置瓦斯传感器和监控摄像头等设备，对瓦斯抽采过程进行实时监测，及时发现和解决安全隐患。

3. 瓦斯利用工程建设：在矿区内建设瓦斯利用工程，包括瓦斯液化、提纯、压缩等装置，将瓦斯转化为高品位的气体燃料或液体燃料。

4. 瓦斯安全管理：制定和实施严格的瓦斯安全管理制度和操作规程，确保瓦斯抽采和利用过程中的安全。

5. 人员培训与资质认证：对从事瓦斯抽采和利用的工作人员进行专业技能培训和资质认证，提高员工的业务水平和管理能力。

四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿，特别是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。

同时，本方案也适用于将瓦斯作为清洁能源进行利用的领域，如城市燃气、工业燃料、汽车燃料等。

五、创新要点1. 综合利用：将煤矿瓦斯的抽采与利用相结合，实现了资源的综合利用，提高了资源利用率和经济效益。

河南禹州枣园煤业有限公司瓦斯抽采系统设计摘要：禹州枣园煤业有限公司位于河南省禹州市西部，属于煤与瓦斯突出矿井。

本文以煤层瓦斯基本参数和禹州枣园煤业有限公司实际地质条件和开采、开拓为基础，对二1瓦斯抽采的可行性和必要性进行了论证。

随着煤矿开采深度的增加，矿井瓦斯问题日益严重。

特别是对于高瓦斯矿井和突出矿井，日常生产过程中的最大安全隐患就是瓦斯事故。

瓦斯问题不仅直接威胁着矿井工作人员的生命安全，而且间接制约着煤矿企业经济效益的增长。

因此，如何能有效遏制瓦斯事故的频繁发生，现已成为制约国家煤炭行业可持续发展的一个关键性问题。

目前，在高瓦斯矿井中应用较为普遍的为瓦斯采抽采技术，根据《矿井抽采瓦斯工程设计规范》规定选择抽采瓦斯方法，采用本煤层预抽、边掘边抽和采空区抽采相结合的综合瓦斯抽采方法。

然后对整个瓦斯抽采系统进行了经济概算，制定了整个抽采系统的安全技术措施，论述了抽采瓦斯的综合利用和抽采泵站的配套设施。

关键词：瓦斯抽采；顺层平行钻孔；高位钻孔；上隅角抽放；设备选型；Henan Yuzhou Coal Industry Company Limited Gas DrainageSystem DesignAbstract: Yuzhou jujube industry limited company is located in Henan province Yuzhou city western, belong to coal and gas outburst in coal mine. Article two in1 coal seam gas basic parameters and Yuzhou coal industry limited company actual condition of Geology and mining, development based on gas drainage, the feasibility and necessity undertook argumentation.With the increase of mining depth, the increasingly serious problem of mine gas. Especially for high gassy and outburst mine, in the course of daily production is the biggest security risks of gas accident. Gas not only directly threaten the mine workers' life safety, but also directly restricts the increase of economic benefit of coal mine enterprise. Therefore, how to effectively contain the gas accidents occur frequently, which has become restricts the sustainable development of national coal industry one of the key problems.At present, in high gas mine, widely used in mining for gas drainage technology, according to the" mine gas drainage engineering design specifications" shall choose and gas drainage method, using the coal seam pre-drainage, driving while pumping and goaf drainage combined with comprehensive gas drainage method. Then the whole gas drainage system of economic estimates, making the whole drainage system of safety technical measures, discusses the gas drainage and comprehensive utilization of drainage pumping station facilities.Key words:gas drainage; bedding parallel drilling; drilling; the upper corner of drainage; equipment selection;目录前言 (1)设计依据 (1)设计的指导思想 (1)设计的主要内容 (1)第一章矿井概况 (3)井田概况 (3)位置与交通 (3)地形地貌及水系 (3)气象及地震 (4)生产矿井及老窑 (4)运输、水源及电源 (4)井田地质特征 (5)地质构造 (5)含煤地层及煤层 (6)煤层瓦斯、自燃及煤尘爆炸倾向性 (6)井田水文地质 (7)矿井开拓、开采概况 (7)矿井通风系统概况 (9)第二章矿井瓦斯赋存情况 (10)煤层瓦斯基本参数 (10)煤层瓦斯含量 (10)煤层透气性系数 (12)钻孔瓦斯流量和流量衰减系数 (12)矿井瓦斯储量 (12)矿井可抽瓦斯量 (13)矿井可抽瓦斯量 (13)瓦斯抽采率 (13)可抽期 (13)第三章瓦斯抽采的必要性和可行性论证 (14)瓦斯抽采的必要性 (14)规定 (14)通风处理瓦斯量核定 (15)瓦斯抽采的可行性 (15)第四章抽采方法 (16)规定 (16)矿井瓦斯来源分析 (17)抽采方法选择 (17)本煤层瓦斯抽采方法 (18)采空区瓦斯抽采方法 (18)钻孔及钻场布置 (19) (19)抽采设计 (21)封孔方法 (25)封孔材料 (25) (25)第五章瓦斯抽采管路系统及设备选型 (26)抽采管路选型及阻力计算 (26) (26)计算方法 (27)瓦斯抽采泵选型 (31)规定 (31)选型原则 (31)计算方法 (31)瓦斯泵类型 (32)辅助设备 (33)第六章经济概算 (36)编制依据 (36)费用概算范围 (36)第七章安全技术措施 (38)抽采系统及井下移动抽采瓦斯泵站安全措施 (38)地面抽采瓦斯站安全措施 (38)第八章瓦斯的综合利用与配套设施 (40)抽采瓦斯的综合利用及评价 (40)配套设施 (40)给排水、采暖及供热（地面抽采瓦斯时） (40)供电及通信 (41)监测监控系统 (42)地面建筑及环保 (42)第九章抽采瓦斯管理 (44)瓦斯抽采管理及规章制度 (44)瓦斯抽采人员配备 (45)瓦斯抽采技术资料 (45)致谢 (47)参考文献 (48)前言禹州枣园煤业有限公司位于河南省禹州市西25km，矿井始建于1973年1月，2005年通过矿井生产能力核定为45万吨/年。

XX煤矿瓦斯抽放巷抽采设计编制：编制时间：目录一编制依据 (1)二瓦斯抽放巷基本情况 (1)三瓦斯预测 (4)四瓦斯抽放巷瓦斯抽放的必要性和可行性 (5)五瓦斯抽放巷瓦斯抽采方案 (7)六瓦斯抽放巷瓦斯抽采设计 (8)七瓦斯抽放巷抽采系统 (17)八抽放管理 (23)九附件 (29)一、编制依据1、《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采设计规范》（GB50471-2008)、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006)等相关规定。

2、《抽放工操作规程》和《抽采岗位责任制》。

3、《煤矿（变更）初步设计安全设施设计》。

4、《煤矿防突设计》。

5、《煤矿瓦斯抽采设计》。

二、瓦斯抽放巷基本情况1、概况瓦斯抽放进风巷位于XX煤矿南井+1336m水平112运输石门的南面5-2煤层中，从112运输石门开口，沿岩层按方位角186度，按3‰掘进坡度往北掘进。

瓦斯抽放进风巷设计长度为210米。

2、地质情况XX煤矿井田位于六盘水断陷普安旋扭构造变形区杨梅树盆形向斜的次一级构造妥倮屯向斜的南东翼。

矿山整体呈一单斜构造，地层走向由北向南，从北东～南西向缓慢转向南-北向，地层倾角一般26～52°。

南翼煤层倾角较大，多在44°左右，局部煤层倾角可达56°。

瓦斯抽放巷对应地表为陡坡地形盆地，无重要建筑物、保护物及高压线路。

该巷范围内地质条件简单，无断层影响。

瓦斯抽放巷所在地层倾角平均为43°，含0.3～0.5m厚煤线，顶板岩层性质为粉砂岩夹泥岩，底板岩层性质为粉砂质泥岩。

巷道范围内水文地质简单，井下水主要来源于地表降水。

预计该巷道局部有少量的淋水、滴水的现象，正常涌水量为0.2m3/h，雨季顶板淋水会增加。

所以在采掘进中必须坚持“有掘必探，先探后掘、先治后采”的防治水原则。

3、顶、底板情况瓦斯抽采进风巷层位为粉砂岩夹泥岩，力学强度中等，部分会发生顶板垮落，力学强度低，遇水易膨胀和底鼓现象，支护时可能发生支柱下陷。