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。

高瓦斯矿井开采层瓦斯抽采方案设计樊富强(汾西矿业集团煤矿安全监管五人小组管理局,山西介休032000)摘要:为有效解决我国各矿区高水平瓦斯矿井煤层开采安全问题,需根据煤矿瓦斯赋存特征确定具体的开采方案㊂以某矿井为例,根据该矿井的瓦斯涌出量构成关系,对瓦斯抽采方案可行性进行分析,确定了开采工作面的瓦斯抽采方法以及抽采具体参数,可为同类型高水平瓦斯矿井生产提供可靠借鉴㊂关键词:高水平高斯;矿井生产;瓦斯抽采中图分类号:T D712+.6文献标识码:B文章编号:1006-7981(2020)09-0035-02瓦斯是影响煤矿生产的主要因素之一,也是治理煤矿最大的安全隐患之一,从近几年国内发生的煤矿生产安全事故来看,瓦斯事故仍旧是致死率最高的事故类型,可能会对煤矿生产以及采矿行业长远发展构成严重影响㊂高水平瓦斯煤层开采工作面上覆岩层可能会受到破坏,岩层直接垮落到矿井采空区,并在上部垮落区域形成典型裂隙地带,上邻近层瓦斯以及煤矿中赋存的瓦斯可能会沿着裂隙涌出,并形成高浓度瓦斯聚集区域㊂若瓦斯问题得不到有效解决,将会构成严重安全隐患,进而形成重大安全事故㊂本文结合某煤矿实际生产条件,详尽阐述了瓦斯抽采方案,确定了抽采实际技术参数,可为广大从业者提供有价值的参考借鉴㊂1矿井概况某矿井为兼并重组矿井,煤层从上至下为1㊁3㊁5㊁6㊁7㊁8㊁9㊁10㊁11九号煤层,其中6㊁10号煤层为矿井内部的主要可采煤层,其他均为不可采煤层㊂其中,6号可采煤层部分区域存在典型的分叉现象,分叉后下分层厚度约为2.2m,合并区域煤层厚度为2.6m,10号煤层平均厚度为7.5m,6号煤层和10号煤层之间的间距大约为74m㊂该矿井设计生产能力为119万t/a,综合分析各煤层之间的间距,该煤层分为主水平㊁辅水平两个部分进行开采㊁生产,主水平为10号煤层,煤层水平标高约为+851m,综放工作面共设置一个,生产能力大约为74万t/a;6号煤层为辅助水平,煤层水平标高约为+915m,综采工作面共设置一个,生产能力约为44万t/a㊂6号煤层和10煤层的设计生产时间为19年,矿井的设计生产年限为25年,为确保矿井生产工作的接替运作,在6号煤层和10号煤层各设置一个炮掘工作面以及综掘工作面㊂经过测算,在矿井产量达到120万吨每年的情况下,矿井瓦斯涌出量大约为98立方米/分钟,其中6号矿井瓦斯涌出量大约为22立方米/分钟,10号矿井瓦斯涌出量大约为75立方米/分钟,由此可见,根据我国现行矿物生产技术标准,该矿井属于典型的高瓦斯矿井[1-2]㊂2瓦斯抽采技术思路综合分析邻近层瓦斯抽采可能性,反观该煤矿近数十年来的生产经验,发现6号㊁10号煤层上部的数个煤层满足基本的近距离㊁近层赋存条件,只要采取合适的抽采技术方法,灵活调整抽采参数,并确保抽采技术规范,即可获得较好的抽采施工效果,理想情况下,瓦斯抽采率可达50%㊂衡量煤层瓦斯抽采可能性需要充分考虑到透气性指数㊁钻孔瓦斯流量衰减系数两个指标,经过测算该矿井6号煤层的瓦斯抽采系数介于0.0134~0.1之间,抽采难度较大,10号煤层的透气系数在0.1~10之间,具备良好的可抽采条件[3]㊂选取固定时间段,对瓦斯涌出量进行测算,因矿井在生产过程中,上组煤经过开采,开采范围逐步拓展,10号煤层采空区绝对瓦斯涌出量大约在18.5立方米/分钟左右,占据该煤层总瓦斯涌出量的四分之一,故采空区瓦斯涌出量占比相对较大,根据国内类似煤矿的开采经验,若是不进行瓦斯抽采直接进行生产,将会大幅度增加瓦斯涌出量,并对生产效率㊁生产安全性构成影响,所以抽采采空532020年第9期内蒙古石油化工收稿日期:2020-06-16区瓦斯是不可避免的技术措施[4]㊂3瓦斯抽采方案确定3.16号煤层瓦斯抽采方案根据瓦斯涌出量的预测参数,6号煤层在回采过程中,瓦斯涌出量比临近层瓦斯涌出量更大,回采工作面瓦斯涌出量大约为该层总瓦斯涌出量的65%㊂6号煤层的各个邻近层大多位于冒落带外部,且位于裂隙带内部,受到风化㊁氧化影响以及6号煤层设计生产能力应先,其瓦斯涌出量实际小于10号煤层㊂因此,考虑在6号煤层采用倾斜穿层钻孔技术方法,通过该技术实现对煤层上部邻近层的有效卸压㊂在痛风方面,6号煤层采用U形+L形通风系统,工作面采用一进两回布置形式,将尾巷㊁回风巷分为一组布置在一侧,将工作面运输巷道布置在另一侧,其中工作面运输巷道主要承担进风效果,回风巷道㊁尾巷道㊁工作面运输巷沿着6号煤层底板开始布置,以60m为单位灵活设置联络巷道,在正常生产状态下,联络巷道处于全封闭状态,伴随工作面的持续推进,逐步打开工作面临近联络巷道,以解决瓦斯超限等问题[5-6]㊂在抽采参数设置方面,根据煤矿生产规律确定具体的抽采参数,6号矿井倾斜穿层钻孔采用大规格直径钻头(大直径钻头形成的钻孔可有效提高抽采效率,且采用大直径钻头,抽采成本更低);在钻孔终孔层位设置方面,6号煤层邻近层从下向上存在多个煤层,根据测算,6号煤层开始开采后,裂隙存在6~8倍采高的冒落带之上,即15~20m之上为裂隙带,因此6号煤层的抽采层位不可是指过高;最终确定钻孔角度为38ʎ㊁钻孔长度为64m,开孔直径为270mm㊁终孔直径为20mm,封孔采用聚氨酯材料㊂3.210号煤层抽采方案考虑到10号煤层临近煤层受到回采工作面采动卸压作用影响,大部分临近煤层瓦斯涌向采空区以及回采工作面,根据既往研究,为从根本上规避自燃现象,解决瓦斯突出问题,应在10号煤层设置内错尾巷道,同时为解决邻近层的瓦斯朝鲜问题,采用顶板高抽巷技术进行瓦斯抽采㊂10号煤层回采工作面采用I通风系统+U通风系统,工作面采用走向高抽巷㊁一进两回布置形式,且将内错尾巷道和工作面回风巷道布置在一侧,工作面布置在另一侧,其中工作面运输巷主要承担进风任务以及运煤任务㊂为保证在生产过程中合理控制生产过程,根据一般经验按照600%采高计算冒落带高度,考虑到6号以及10号煤层存在同时抽采㊁生产的需求,为避免在生产过程中两个煤层相互影响,对高抽巷的位置进行合理调整㊂工作面采空区瓦斯抽采采用墙插管抽采技术,要求墙插管抽采技术配合良好的密封措施,以确保抽采瓦斯有效性㊂闭墙两侧用料石砌筑,闭墙两侧的料石墙厚不小于300mm,闭墙总厚度不小于2.5 m㊂考虑到采空区的密闭性本身较差,瓦斯浓度较低,且存在较大的波动现象,为保证整个抽采系统瓦斯浓度低于标准值,故主管处以及插管处需要设置阀门㊁瓦斯浓度检测设备等㊂4结束语瓦斯防治是煤矿安全管理以及灾害防治中的重中之重,本文通过某矿区的实际情况,结合既往成熟研究成果,将上述两个煤层确定为抽采难度较大的煤层,然后详尽论述了相应的技术方法以及抽采参数㊂广大从业者应对上述内容有足够的认识以及了解,在实际工作中,注意结合煤矿井下实际结构㊁瓦斯浓度㊁邻近层瓦斯赋存量㊁瓦斯突出风险㊁采空区瓦斯浓度等,确定合乎实际情况的抽采方法,并综合考虑到经济效益以及安全效益,对抽采参数进行合理优化㊂[参考文献][1]王晓.高瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案设计[J].煤矿开采,2018,023(001):85-87. [2]贺爱萍,付华,霍丙杰,等.下保护层开采参数与保护效果定量关系研究[J].煤炭科学技术,2019(11).[3]李树刚,徐培耘,赵鹏翔,等.采动裂隙椭抛带时效诱导作用及卸压瓦斯抽采技术[J].煤炭科学技术,2018,46(09):151-157. [4]李树刚,程皓,潘红宇,等.崔家沟煤矿采空区瓦斯抽采效果评价模型[J].西安科技大学学报,2020,(01):11-17.[5]高宏,杨宏伟,钱志良.矿井末采期工作面高位钻孔优化技术研究[J].煤炭工程,2019.[6]樊正兴.基于抽采半径考察的回采工作面瓦斯预抽钻孔优化设计[J].煤炭工程,2019(6):103-107.63内蒙古石油化工2020年第9期。

平煤五矿己四采区瓦斯抽放设计摘要：对突出矿井而言，煤矿生产过程中的最大安全隐患是瓦斯事故。

由于瓦斯事故的危害极大，消除瓦斯事故隐患需要花费较多的时间和费用，而瓦斯灾害事故的威胁也极大限制了煤矿生产规模，生产效率和经济效率的提高。

瓦斯灾害的有效控制是保证我国煤炭工业可持续发展的一个关键性问题。

平煤五矿己四采区煤层瓦斯抽放设计采用上下顺槽打顺层平行钻孔预抽、高位钻孔抽放和采空区埋管抽放、上隅角抽放相结合的瓦斯抽放方法，它能确保采掘工作在低瓦斯含量条件下采掘，给采掘工作创造安全环境。

根据平煤五矿己四采区的各项资料研究瓦斯抽放设计的合理组合方式，工艺参数，抽放效果评价技术等是非常有必要的，能够为矿井瓦斯抽放的科学管理，生产计划的科学编制以及计划的严格实施提供必要的科学依据，也是确保安全生产，提高工作效率和生产效益的有效手段。

关键词：瓦斯抽放；平行钻孔；高位钻孔Minmetals had four mining area Pingdingshan Gas DrainageDesignAbstract：Of the gas mine, the coal production process is the biggest security risk of gas accidents. Great harm because gas accidents and eliminate hidden perils of gas takes more time and cost, and the threat of gas disasters have also greatly limits the scale of coal production, productivity and economic efficiency. Effective control of gas disaster is to ensure sustainable development of China's coal industry is a key issue.Pingmei Minmetals had four mining area in gas tank design uses a play up and down along the bedding parallel to nonpallel boring, and high level borehole in gob drainage pipe, drainage in the upper corner of a combination of gas drainage method , he can ensure that the excavation work under the conditions of low gas content of the work, to create a safe working environment for mining, pumping gas costs are relatively low.According to Minmetals had four mining areas Pingmei all the information of the rational design of combination of gas drainage, process parameters, such as drainage effect evaluation technology is necessary, be able to mine gas drainage and scientific management, production planning the scientific establishment and strict implementation of plans to provide the necessary scientific basis, but also ensure safety in production, improve efficiency and effective means of production efficiency.Keywords：gas drainage；nonpallel boring；high level borehole目录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计的指导思想 (2)1.3 抽采效果预计 (2)2 矿井概况 (3)2.1 井田概况 (3)2.2 井田地质特征 (5)3 矿井瓦斯赋存 (17)3.1 煤层瓦斯基本参数 (17)3.2 采区瓦斯储量 (17)4 瓦斯抽放的必要性和可行性论证 (21)4.1 瓦斯抽放的必要性 (21)4.2 瓦斯抽放的可行性 (27)5 抽放方法 (28)5.1 规定 (28)5.2 采区瓦斯来源分析 (28)5.3 抽放方法选择 (29)5.4 钻孔及钻场布置及封孔方法 (30)6 瓦斯抽放管路系统及设备选型 (35)6.1 抽放管路选型及阻力计算 (35)6.2 瓦斯抽放泵选型 (43)6.3 辅助设备 (49)7 安全技术措施 (50)7.1 抽放系统及井下移动抽放瓦斯泵站安全措施 (50)7.2 地面抽放瓦斯站安全措施 (50)8 致谢 (52)参考文献 (53)1 绪论1.1 概述五矿位于平顶山矿区西部，是平煤天安煤业股份有限公司所属大型矿井之一，行政区划分属平顶山市和宝丰县管辖。

矿井瓦斯抽采方法设计方案第一节抽采瓦斯方法选择一、抽采方式目前所承受的煤层气抽采方式主要分为两种 ,一是承受美国地面钻孔煤层气排采技术从地面对煤层气进展抽采,二是在矿井井下利用顺层和穿层钻孔等方式抽采煤层气。

我矿承受其次种抽采方式进展瓦斯抽采。

二、抽采瓦斯方法选择1、选择抽采瓦斯方法的原则抽采瓦斯方法的选择，主要是依据矿井〔或采区、工作面〕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展综合考虑。

目前抽采瓦斯方法主要有：开采层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采等，选择具体抽采瓦斯方法时依据渝阳煤矿煤与瓦斯突出矿井的特点，应遵循如下原则：（1）抽采瓦斯方法应适合煤层赋存状况、巷道布置、地质条件和开采技术条件。

（2）应依据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析，有针对性地选择抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果。

（3）巷道布置在满足瓦斯抽采的前提下，应尽可能利用生产巷道，以削减抽采工程量。

（4）选择的抽采方法应有利于抽采巷道的布置和维护。

（5）选择的抽采方法应有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采本钱。

（6）抽采方法应有利于钻场、钻孔的施工和抽采系统管网的布置，有利于增加钻孔的抽采时间。

（7）坚持“应抽尽抽、先抽后掘、先抽后采”的瓦斯抽采原则。

（8）坚持“本层抽采、邻近层抽采、采空区抽采和岩溶瓦斯抽采”相结合的综合抽采原则。

（9）坚持掘前预抽、采前预抽、卸压抽采、残抽等综合抽采原则。

（10）坚持“多钻孔、高负压、严封闭、长期抽”的原则。

（11）坚持“大流量、大管径、高抽泵、多回路”的抽采原则。

（12）在关键的地点、工期紧的地点要选择深孔预裂爆破等方法增加煤层的透气性。

（13）坚持试验、推广技术、工艺、钻机、钻具等将钻孔穿透工作面，消退抽采空。

（14）坚持高效抽、有利于开发的原则。

2、抽采瓦斯方法概述瓦斯抽采工作经过几十年的不断进展和提高，人们也提出了各种各样的瓦斯抽采方法。

一般按不同的条件进展不同的分类，其主要有：(1)按抽采瓦斯来源分类，可分为本煤层瓦斯抽采、接近层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采和围岩瓦斯抽采；(2)按抽采瓦斯的煤层是否卸压分类，可分为未卸压煤层抽采和卸压煤层抽采；(3)按抽采瓦斯与采掘时间关系分类，可分为煤层预抽瓦斯、边采(掘)边抽和采后抽采瓦斯；(4)按抽采工艺分类，可分为钻孔抽采、巷道抽采和钻孔巷道混合抽采；三、瓦斯抽采方法依据矿井瓦斯来源及涌出量分析可知，矿井瓦斯涌出主要来源于工作面，其次来源于采空区，而工作面的瓦斯主要来源于邻近煤层。

煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景中国是全球最大的煤炭生产国和消费国，煤炭产业在中国经济中占据重要地位。

然而，煤炭开采过程中产生的瓦斯气体不仅对环境造成了严重的影响，也浪费了大量的能源资源。

为实现煤炭产业的绿色、高效发展，本方案提出了一种煤矿瓦斯高效抽采和利用方案。

二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案基于膜分离技术，通过高压气体驱动，将煤层中的瓦斯气体进行高效抽采。

具体流程如下：1. 煤层气抽采：在煤炭开采过程中，利用井下抽采设备将煤层中的瓦斯气体抽出，使其通过管道输送到地面。

2. 瓦斯气体压缩：将抽采出的瓦斯气体进行压缩处理，使其压力达到10-15 MPa，温度控制在40-60℃。

3. 瓦斯输送：将压缩后的瓦斯气体通过管道输送至燃气轮机发电机组，与空气混合燃烧，驱动燃气轮机转动，产生电能。

4. 余热回收：燃气轮机排放的烟气中含有大量的余热，通过余热回收设备将其重新利用，提高能源利用率。

三、实施计划步骤1. 对煤矿进行地质勘探，确定煤层瓦斯含量及可抽采性；2. 设计煤矿瓦斯抽采方案，包括井下抽采设备、管道及地面压缩设备等；3. 实施瓦斯抽采工程，并进行实时监测，确保瓦斯抽采的效率和安全性；4. 将压缩后的瓦斯气体输送至燃气轮机发电机组；5. 安装余热回收设备，提高能源利用率；6. 对整个方案进行调试和优化，确保稳定运行。

四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿，特别是对于高瓦斯含量和低渗透性的煤层具有更高的适用性。

同时，本方案也适用于其他具有类似特点的矿产资源开发利用过程，如石油、天然气等。

五、创新要点1. 利用膜分离技术实现瓦斯气体的高效抽采。

与传统方法比，膜分离技术具有更高的分离精度和更低的能耗。

2. 将燃气轮机发电机组与瓦斯抽采系统相结合，实现能源的梯级利用。

通过将不同品位的能源进行合理利用，提高了能源利用率。

3. 采用了余热回收技术，进一步降低了能源损耗。

通过回收燃气轮机排放的烟气余热，实现能源的最大化利用。

2023年煤矿瓦斯抽采参考题库含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.全能考点(共50题)1.【多选题】剪刀撑设置宽度（）。

A、不应小于4跨B、不应小于6mC、.不应小于3跨D、不应小于5mE、不应小于4m2.【多选题】突出煤矿企业、矿井进行安全检查时，必须检查综合防突措施的()。

A、编制B、审批C、贯彻执行情况D、归档情况3.【单选题】对突出煤层，在开采煤层群时首先开采的煤层应能使相邻的突出煤层消除突出危险，首先开采的煤层称为()。

A、保护层B、被保护层C、单一煤层4.【判断题】采空区巷道抽采，可以通过瓦斯尾巷或高抽巷接瓦斯管路进行排放瓦斯。

5.【多选题】井下发生瓦斯爆炸时，减轻伤害的自救方法有()。

A、背对空气颤动方向，俯卧倒地，面部贴在地面、水沟，避开冲击B、憋气暂停呼吸，用湿毛巾捂住口鼻，防止吸入火焰C、用衣物盖住身体，减少肉体暴露面积，减少烧伤D、迅速戴好自救器撤离，防止中毒E、若巷道破坏严重、无法撤离时，到安全地点，躲避待救6.【单选题】煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别为()。

A、报警值≥1.0%;断电值≥1.0%;复电值＜1.0%B、报警值≥1.5%;断电值≥1.5%;复电值＜1.0%C、报警值≥1.0%;断电值≥1.5%;复电值＜1.0%7.【判断题】对石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时，应当选择钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法，但所有用钻孔方法检验的方法中检验孔数均不得小于5个，分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。

8.【多选题】煤矿井下紧急避险设施主要包括()。

A、永久避难硐室B、临时避难硐室C、可移动式救生舱D、候车硐室9.【单选题】卧式气瓶的色环应位于距瓶阀端约筒体长度的()处。

A、1/4B、1/3C、1/210.【判断题】开采保护层时，应同时抽采被保护层瓦斯。

11.【单选题】采用顶板走向钻孔抽采瓦斯，在确定钻孔的位置时，应使钻孔尽可能穿过()，取得较好抽采效果。