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淮南矿业集团瓦斯抽采管理规范淮南矿业集团瓦斯抽采管理规范总则第一条所有生产矿井必须建立地面永久抽采系统，并形成以地面永久抽采系统为主、井下移动抽采系统为补充的格局。
第二条优化抽采设计，强化抽采管理，做到抽采规范化、精细化、最大化,实现高、低浓瓦斯分开抽采。
抽采泵站第三条矿井抽采系统能力必须满足安全生产需要。
抽采泵必须具有不小于系统需要抽采最大流量2倍的能力。
抽采泵必须配备同等能力的备用瓦斯抽采泵。
第四条抽采泵站必须有直通矿调度所的电话和检测管道瓦斯浓度、温度、流量、压力等参数的仪表，必须实现自动计量并上传至矿井安全监控系统。
抽采泵站必须安设断水保护装置、瓦斯传感器和开停传感器。
抽采泵出气侧及瓦斯气罐和利用装置进气侧，必须安设有防爆、防回火和防回气等安全装置。
第五条抽采泵站必须有专人值班，当抽采泵停止运转时，必须立即向调度所报告并启动备用泵。
如果利用瓦斯，在抽采泵停止运转后，必须通知利用瓦斯的单位。
恢复供气前必须取得利用单位同意后，方可供应瓦斯。
第六条抽采泵站计划停泵、倒换泵，以及抽采系统调整，必须提前编制措施，提出申请，由矿总工程师审批执行。
抽采管路第七条抽采系统的管路应与抽采泵相匹配。
抽采干管设计要有系统需要抽采最大流量的1.5～2.0倍能力，采掘工作面支管设计要有需要抽采最大流量的1.3～1.5倍的能力。
上隅角埋管合计抽采能力应不小于设计抽采能力。
第八条抽采管路管径按下式计算（选用管径时，要按相应富余系数扩大管径或增加管路）：D=0.1457√Q/VQ----管路设计服务流量，m3/min；D---- 管径，m；V----管道内气体设计流速，其中，抽采干管V≤15m/s,支管V≤12m/s。
第九条抽采管路要敷设平直，分岔处设置控制阀门，放水器安设处抽采管距巷道底板高度应不小于500mm。
抽采管路投入使用前，必须进行打压、试漏，并将管内杂物清除干净。
第十条地面永久抽采泵站抽采高浓度瓦斯时，抽采浓度不低于30%,抽采低浓度时，抽采浓度应不低于5%。
淮南矿区采煤工作面瓦斯治理技术一、顶板走向钻孔抽采瓦斯技术（一）主要技术关键1、技术原理。
顶板走向钻孔抽采技术就是从工作面回风巷沿走向在煤层顶板向采空区上方施工钻孔，利用抽采泵负压动力抽采空区顶板裂隙及冒落间内积存的高浓瓦斯，切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道，对采空区下部的瓦斯起到拉动作用，减少工作面瓦斯涌出，控制上隅角瓦2、钻场确定。
钻场层位：在采煤工作面上风巷上帮拨门施工钻场，先按20°向上施工4m，然后再变平施工钻机平台，使得钻场全部进入煤层顶板。
钻场间距：钻场间距大小，取决于两方面因素。
一是钻机性能，二是地质条件。
布置钻场时，要使钻孔避开断层或破碎带，一般以断层或破碎带为界布置；地质条件正常，选用300型性能以上钻机时，钻场间距一般设计为100~150m。
3、施工参数。
钻孔数量：钻孔数量取决于瓦斯涌出量和设计抽采率。
采用直径108mm钻孔，瓦斯涌出量在20m3/min以下的采煤工作面，每个钻场一般布置6个孔；瓦斯涌出量在20m3/min以上的，则布置8个以上孔。
钻孔倾角：钻孔倾角应考虑提高钻孔有效抽采长度。
一般按6~8°向上施工，基本上使开孔10m后的钻孔保持在有效抽采范围，同时其终孔距煤层顶板在14~20m，钻孔利用率在90％以上。
钻孔长度：钻孔长度主要取决于两个钻场的间距，同时考虑两个钻场钻孔之间的压茬距应＞25m。
倾向控制：钻孔沿工作面倾向控制范围，是根据采面采空区漏风规律。
钻孔要位于采煤面上隅角高瓦斯区域，终孔控制在上风巷向下3~23m，按扇形布置。
以有效减少上隅角瓦斯积聚，控制采空区瓦斯向外涌出。
4、封孔工艺。
采用聚氨酯封孔。
将10m钻孔直径扩至108mm，然后在长度为8m、直径91mm的套管上卷缠5m塑料编织带，将聚氨酯材料各20卷打开后充分混合，倒在编织带上与套管一道送入孔内，聚氨酯发泡凝固后即可。
（二）技术成果计算机数值模拟，实验室相似材料，大量应用实践得出基本一致结果：顶板抽采口最佳位置，以上风巷为界，垂直煤层顶板向上8～25m，倾斜方向0～30m最佳抽采区域。
打钻抽采新技术在瓦斯治理中的应用发布时间：2021-12-28T08:49:55.757Z 来源：《中国科技人才》2021年第24期作者：黄玉好[导读] 淮南矿区在治理瓦斯技术方面一直走在全国的前列，在治理瓦斯工作中形成了一套技术。
顾桥矿在治理瓦斯过程，通过管理和技术创新，治理效果进一步提升，治理成本进一步降低。
文章主要介绍了打钻抽采新技术在顾桥矿瓦斯治理中的应用。
黄玉好淮河能源控股集团煤业公司顾桥煤矿安徽淮南 232001摘要：淮南矿区在治理瓦斯技术方面一直走在全国的前列，在治理瓦斯工作中形成了一套技术。
顾桥矿在治理瓦斯过程，通过管理和技术创新，治理效果进一步提升，治理成本进一步降低。
文章主要介绍了打钻抽采新技术在顾桥矿瓦斯治理中的应用。
关键词：打钻；管理创新；新技术；瓦斯治理1概述顾桥矿目前主采C组煤层,瓦斯治理模式为开采11-2煤层保护13-1煤层。
近年以来我矿从管理、技术以及装备上进行创新，经过长期实践并认真分析总结，形成了以“一次成巷”、打钻示范线建设、一巷多用、定向钻孔“以孔代巷”技术等具有顾桥矿特色的打钻抽采瓦斯治理模式，确保了矿井瓦斯治理效果，降低了瓦斯治理成本，保障了矿井安全高效生产。
2管理创新和新技术的应用分析2.1管理创新2.1.1细化“一次成巷”标准，做足充分准备煤巷掘进前，将辅助运输、抽采管路、防火管路、制冷管路、供电设计等超前纳入“一次成巷”标准，巷道掘进期间一并完成各类管路及机电设备安装。
优点：巷道掘进期间瓦斯管路安装工程同步施工，为各类钻孔抽采准备好先期条件，同时巷道抽采系统紧跟迎头，在施工前探孔或局部措施孔时作为应急抽采措施，实现“打一合一抽一”，真正做到“逢钻必抽”。
2.1.2推行打钻示范线建设，为本煤层瓦斯治理赢得抽采时间在11-2煤层工作面上下顺槽掘进期间，矿在掘进迎头配置1台一体化履带钻机，有利于迎头前探或措施孔施工，同时安排在巷道无极绳尾轮至迎头之间提前布置钻机，施工工作面顺层钻孔。
第16卷第1期 2008年2月安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Journal of Anhui Institute of Architecture &IndustryVol.16No.1 Feb.2008 收稿日期:2007210228作者简介:赵 干(1957-),男,高级工程师,硕士,主要研究方向为采矿工程及安全技术。
淮南矿区瓦斯抽采技术赵 干(淮南矿业集团,淮南 232001)摘 要:瓦斯是长期困扰淮南矿区安全生产的主要问题,1998年以来,矿区从强化瓦斯抽采入手,通过理论研究与实践相结合、技术集成与推广应用并举的方法,逐步走出了一条有效的瓦斯治理路子,形成了瓦斯抽采技术体系,大大减少了瓦斯事故,有力促进了安全生产的快速发展。
关键词:瓦斯;抽采;技术中图分类号:TD712+6 文献标识码:A 文章编号:100624540(2008)012012204G as extraction technology of Huainan mining areaZHAO Gan(Huainan Mining group corporation ,Huainan ,Anhui province ,232001)Abstract :Gas is a long 2term problem t hat perplexes t he safe production in Huainan mining area.Since 1998,starting wit h strengt hening t he gas ext raction ,t hrough t he union of t heoretical st udy and prac 2tice ,and t he met hod of technology integration and simultaneously promoting ,an effective met hod of t he gas cont rol was gradually found out and a gas ext raction technology system was formed which greatly reduced t he gas accident s and effectively p ro moted t he rapid develop ment of safe p roduction.K ey w ords :gas ;ext raction ;technology1 矿区概况淮南矿区位于安徽省中北部,横跨淮河,纵穿一市(淮南市)两县(凤台县、颍上县),东西长约70km ,南北宽约25km ,面积约1750km 2。
淮南矿区卸压瓦斯地面钻井抽采完井关键技术甘林堂【摘要】分析了淮南矿区保护层开采时开采层上方覆岩移动规律及地面钻井的破坏原因,总结了地面钻井抽采被保护层卸压瓦斯的固井、护井、增抽关键技术.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2017(041)008【总页数】4页(P136-139)【关键词】地面钻井;破坏分析;固井;护井;增抽【作者】甘林堂【作者单位】淮南矿业集团公司安监局,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TD712+.62淮南矿区是我国高瓦斯、高地应力、煤层群、开采条件特别复杂的矿区，历史上曾是瓦斯事故频繁发生的重灾区。
为此，淮南矿业集团加大了瓦斯治理的研究及投入，瓦斯治理效果有较大提升，重特大事故得到有效控制。
但随着开采规模的扩大，采深以每年8～12 m的速度增加，瓦斯灾害的威胁不断增大，矿区全面实施了弱突出煤层保护强突出煤层、局部非突出煤层保护弱突出煤层的保护层开采战略，深部开采瓦斯治理工程量急剧加大，瓦斯治理工程与生产接替的矛盾越来越突出。
近年来，该矿业集团通过试验，把井下瓦斯抽采工程转移到地面，采用地面钻井抽采被保护层卸压瓦斯，取得了阶段性成果。
本文将介绍其阶段成果之一的地面钻井的固井、护井、增抽理论和工艺改进技术。
淮南矿业集团先期在潘一、潘三试验成功的Ⅰ、Ⅱ型地面钻井(见图1)应用到谢桥、顾桥高强度开采矿井时，实施过程中经常不出气或少出气，测井发现钻井出现问题多是工作面采至或采过地面钻井后钻井在13-1煤上、下覆的坚硬岩层处受剪切破坏发生错断，不能有效发挥地面钻井的抽采作用。
分析原因是保护层开采引起老顶及上覆关键岩层O-X破断，断裂时关键岩层的“反弹”与“压缩”扰动对地面钻井形成了剪切破坏。
按照矿山压力控制理论，最大的反弹值计算参照公式：(Δy)max=rM0+2a(Q0-Q′)/EIr(r-s)式中：(Δy)max—最大的反弹值，mm；r、s—不同的软岩垫层系数和作用在关键岩层上的变形系数，m-2；M0—工作面煤壁处对应关键层的弯矩，MN·m；a—不同软岩垫层地基系数对应的参数，m-1；Q0和Q′—工作面煤壁处对应关键层上的作用力和关键层断裂处对应断裂岩体的作用力，MN；EI—抗弯钢度，E为关键层的弹性模量，MN·m-2，I为关键岩层的惯性矩，m4.断裂反弹值与关键岩层的硬岩结构、关键层上的载荷分布(软岩盖层厚度)、关键层下的支承压力(软岩垫层厚度)有关。
淮南矿业集团瓦斯抽采管理规范淮南矿业集团瓦斯抽采管理规范第一条所有生产矿井必须建立地面永久抽采系统，并形成以地面永久抽采系统为主、井下移动抽采系统为补充的格局。
第二条优化抽采设计，强化抽采管理，做到抽采规范化、精细化、最大化，实现高、低浓瓦斯分开抽采。
抽米泵站第三条矿井抽采系统能力必须满足安全生产需要。
抽采泵必须具有不小于系统需要抽采最大流量2倍的能力。
抽采泵必须配备同等能力的备用瓦斯抽米泵。
第四条抽采泵站必须有直通矿调度所的电话和检测管道瓦斯浓度、温度、流量、压力等参数的仪表，必须实现自动计量并上传至矿井安全监控系统。
抽采泵站必须安设断水保护装置、瓦斯传感器和开停传感器。
抽采泵出气侧及瓦斯气罐和利用装置进气侧，必须安设有防爆、防回火和防回气等安全装置。
第五条抽采泵站必须有专人值班，当抽采泵停止运转时，必须立即向调度所报告并启动备用泵。
如果利用瓦斯，在抽采泵停止运转后，必须通知利用瓦斯的单位。
恢复供气前必须取得利用单位同意后，方可供应瓦斯。
第六条抽采泵站计划停泵、倒换泵，以及抽采系统调整，必须提前编制措施，提出申请，由矿总工程师审批执行。
抽采管路第七条抽采系统的管路应与抽采泵相匹配。
抽采干管设计要有系统需要抽采最大流量的1.5〜2.0倍能力，采掘工作面支管设计要有需要抽采最大流量的1.3〜1.5倍的能力。
上隅角埋管合计抽采能力应不小于设计抽采能力。
第八条抽采管路管径按下式计算（选用管径时，要按相应富余系数扩大管径或增加管路）:D=0.1457 vQ/VQ----管路设计服务流量，m3/min ;D----管径，m ;V----管道内气体设计流速，其中，抽采干管V<15m/s,支管V<12m/s。
第九条抽采管路要敷设平直，分岔处设置控制阀门，放水器安设处抽采管距巷道底板高度应不小于500mm。
抽采管路投入使用前，必须进行打压、试漏，并将管内杂物清除干净。
第十条地面永久抽采泵站抽采高浓度瓦斯时，抽采浓度不低于30%, 抽采低浓度时，抽采浓度应不低于5%。
淮南矿业（集团）有限责任公司淮南矿业（集团）有限责任公司（简称“南矿业集团”）1998年5月由淮南矿务局改制而成，同年7月下放安徽省管理，现由安徽省人民政府国有资产监督管理委员会直接监管。
集团现有机关部门13个，分公司29个、全资子公司5个、控股公司2个、均股公司2个、辅业改制参股公司7个。
在册员工8.4万人，资产总额419亿元。
2007年煤炭产量4196万吨，销售收入181亿元，上交税费20.14亿元。
集团构成单位分公司、全资子公司、参股单位：地质勘探工程处、谢一矿、新庄孜矿、李嘴孜矿、潘一矿、潘二矿、潘三矿、谢桥矿、张集矿、顾北矿、丁集矿、潘北矿、朱集矿、潘一东矿、安装工程分公司、矿业工程分公司、物资供销分公司、信息分公司、瓦斯利用分公司、顾桥矿、鄂尔多斯泊江海子煤矿、鄂尔多斯色连二号矿、准格尔唐家会煤矿淮矿地产有限责任公司、平安煤矿技术服务公司、淮南矿业集团财务有限公司、淮南矿业集团生态环境开发公司、淮南矿业集团电力公司淮南职业技术学院、舜岳水泥公司、舜泰化工公司、舜泉园林工程管理公司、舜龙煤炭联运公司、舜立机械公司、淮河化工公司、扬子银行、淮浙煤电公司、淮沪煤电公司、皖能铜陵发电公司其他单位：淮南矿业集团职防院、淮南矿业集团救护大队、淮南矿业集团留守处。
管理团队淮南矿业（集团）有限责任公司董事长：王源先生，1953年6月生，大学学历，1974年至1975年在淮南矿务局新庄孜矿采煤队工作，先后任新庄孜矿办公室秘书、党办秘书、副主任，安徽煤炭工业公司办公室秘书、副主任，华东医专筹备组成员、副组长、总支书记，淮南矿务局办公室副主任(正处级)，矿务局多种经营总公司党委副书记，矿务局谢一矿党委书记，矿务局党委副书记兼纪委书记，矿业集团董事、党委副书记，2002年7月起，任淮南矿业集团董事长、党委书记、淮南市委常委。
副董事长：孔祥喜先生，1962年8月生，研究生学历，1983年7月至1993年8月先后任淮南矿务局潘一矿科研科助工、高普一区助工、工程师、高普一区副区长，1993年8月至1998年1月任谢一矿副矿长、谢一矿矿长，1998年1月任淮南矿务局副局长，淮南矿业集团副总经理，2002年7月任淮南矿业集团董事、总经理、党委常委，2004年12月起任淮南矿业集团副董事长、总经理、党委常委。
淮南矿业集团地面钻井抽采卸压瓦斯技术取得重大突破【字号大中小】发布时间:2010-07-26来源：淮南矿业集团日前，淮南矿业集团公司瓦斯综合治理技术创新取得重大突破，由勘探处自主设计、自行施工的地面钻井抽采卸压瓦斯Ⅲ型试验井在顾桥矿取得成功。
钻孔在距工作面13.2m时开始采气，截至7月18日，工作面已过钻孔190m，钻孔出气量稳定在20m3/min左右，瓦斯浓度最高达50%。
“依照以往经验，工作面过钻孔70m后，出气量稳定即意味着该井取得了成功”，勘探处处长赵俊峰介绍说。
此次Ⅲ型试验井的成功，解决了复杂地质和水文地质环境下、工作面快速推进条件下地面钻井抽采卸压瓦斯难题。
“该技术真正实现了井下、地面全方位立体瓦斯治理格局，将有力地推动集团公司瓦斯治理上第三个台阶”，集团公司安全开采总院院长张士环表示。
地面钻井抽采卸压瓦斯技术秉承“以空间换时间”的理念，结合开采保护层抽采卸压瓦斯替代井下打钻，安全生产技术经济一体化优势非常明显。
此外，地面钻井抽采出的瓦斯为高浓度瓦斯，可作为清洁能源加以利用。
记者从瓦斯利用分公司获悉：目前Ⅲ型试验井抽采出的瓦斯已用来发电。
集团公司积极探索打钻治理瓦斯的有效途径，提出“地面瓦斯抽采技术是瓦斯治理上第三个台阶的重要标志之一”的理念，从2002年就开始了有关研究。
先期施工的Ⅰ型井在谢一、潘一和潘三矿取得了成功，但在顾桥、张集、谢桥和丁集等矿井效果并不理想。
2008年10月，集团公司成立攻关小组，大胆创新思路，将石油固井技术运用到地面打钻抽采卸压瓦斯中，积极开展新的技术攻关，并选择顾桥、丁集矿进行Ⅱ型井的试验。
Ⅱ型井同时在两个矿井施工，在丁集矿抽采效果明显，出气量稳定，单孔总出气量最高达200多万m3。
“由于顾桥矿极为复杂的地质和水文地质条件，加上工作面快速推进引起岩石活动产生的巨大压力，工作面采动后花管严重变形，钻孔被破坏，一度未取得成功”，负责具体施工的勘探处顾桂项目部经理、原一工区主任程志忠介绍说。
典型矿区瓦斯抽放技术简述
淮南矿区：
淮南矿区资源丰富，煤质好。
淮南煤田含煤地层为石炭二叠系，其中二叠系山西组、石盒子组为主要含煤地层，一般含有可采煤层9～18层，可采煤层总厚度25～34 m，平均厚度30 m。
13-1、11-2、8、6、4、1等煤层为矿区主采煤层，单层厚度2～6 m，主采煤层的总厚度占可采煤层总厚度的70％左右。
－1000 m（局部—1200 m）以浅有117.3亿t,其中，达到精查程度的有109.3亿t，达到普查程度的有8.0亿t；－1000～－1500 m有预测储量177.6亿t,其中较为可靠的预测储量81.6亿t。
全矿区－1500m以浅共有煤炭储量294.9亿t。
煤种以气煤和1/3焦煤为主。
其中1/3焦煤约占总储量的55%，浅部多为气煤，中部为1/3焦煤，深部已探明有肥煤、焦煤、瘦煤。
煤质特点是一般为特低
11对生产矿井均为煤与瓦斯突出矿井，除张集矿为高瓦斯矿井。
矿区瓦斯涌出总量达820 m3/min。
特点是原始煤体透气性低(0.001135m2/MPa2.d)，瓦斯含量大(12～26m3/t)，瓦斯压力高(最高达6MPa)，煤质松软(f=0.2)。
采煤工作面瓦斯涌出量最大为60 m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量最大达
8 m3/min。
2004年集团公司抽放瓦斯1.5亿m3，平均矿井抽放率41.5％。
矿区采用的抽放技术主要有：
①顶板走向钻孔抽放瓦斯技术；
②专用瓦斯抽放巷道穿层钻孔抽放技术；
③地面钻井抽放采动影响区域瓦斯技术；
④顺层钻孔抽放技术；
⑤采空区瓦斯抽放技术。
淮南矿区瓦斯治理技术与实践袁亮摘要：通过现场考察和理论分析,阐述了淮南矿区瓦斯综合治理的基本方法,研究了顶板走向钻孔、高抽巷、专用巷道等瓦斯治理技术的现场使用条件及技术参数，分析了局部及区域性瓦斯治理技术在淮南矿区的应用效果和存在的问题。
最后介绍了淮南矿区瓦斯治理的设备和技术投入情况，提出了矿区未来瓦斯治理技术的发展方向。
关键词：瓦斯；瓦斯治理；采场瓦斯；淮南矿区文献标识码：A文章编号：0253-2336(2000)02-0007-051 概述淮南矿区现有11对生产矿井和1对在建矿井，其中高瓦斯矿井2对，煤与瓦斯突出矿井7对。
矿井开采深度-720m,开拓深度-820m。
矿区核定生产能力1660万t／a，其中高、突矿井煤炭产量占矿区总产量的90％左右。
矿区高瓦斯煤层瓦斯含量为10～22m3／t，瓦斯压力高达5.7MPa，煤的透气性系数为0.02～0.08m2／(MPa2.d)。
采煤工作面瓦斯涌出量最大为40m3／min，掘进工作面瓦斯涌出量一般为6～10m3／min，最大为23m3／min。
建矿以来发生瓦斯突出117次，发生瓦斯爆炸事故24起，瓦斯问题严重威胁着矿区的安全生产。
近年来，矿区不断进行通风系统改造，在采煤工作面上隅角充填堵漏风，掘进中引入大功率对旋局扇，使采掘面通风状况大为改善。
同时加强瓦斯治理方法研究，在瓦斯抽放及利用专用巷道通风等方面有了较大的突破。
截止到1999年6月累计抽放瓦斯1.5亿m3，其中1999年1～6月抽放瓦斯量已达0.19亿m3,矿井瓦斯抽出率为14.24％，逐步形成了以瓦斯抽放为主的瓦斯综合治理格局。
2 采场瓦斯治理方法研究2.1 采空区瓦斯治理方法2.1.1 采空区瓦斯赋存及运移规律采空区瓦斯来源于上、下邻近层及遗煤析出的瓦斯，其涌出量通常占回风瓦斯量的50%左右。
采空区瓦斯分布与漏风流场的状态关系密切。
根据采空区流场分布规律,采空区漏风从工作面上部流出。
由于瓦斯的比重只有空气的0.554倍,在低雷诺数的线性层流区瓦斯气体显现上浮特性,特别是深部采空区高浓度瓦斯向工作面上隅角运移时,这种上浮特性较为显著。
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：学号：学院：矿业工程学院专业：采矿工程设计题目：朱集煤矿0.9 Mt/a新井设计专题：淮南矿区瓦斯抽采技术分析指导教师：职称：讲师2012年6月徐州摘要一般部分针对淮南朱集矿井进行了井型为0.9 Mt/a的新井设计。
朱集矿井位于安徽#省淮南市境内，井田走向长约7.0 km，倾向长约3.0km，面积约21km2。
主采煤层为13-1煤层，平均倾角2~5°，平均厚度4 m。
井田工业储量为116.74 Mt，可采储量73.53 Mt，矿井服务年限为58.46 a。
矿井正常涌水量为342 m3/h，最大涌水量为462m3/h；矿井相对瓦斯涌出量为10.3 m3/t，属高瓦斯矿井。
根据井田地质条件，设计采用双立井单水平开拓方式，井田采用采、带区式布置方式，共划分为两个个采区，四个带区，轨道大巷、胶带机大巷和回风大巷皆为岩石大巷，布置#煤层底板岩层中。
考虑到本矿井为高瓦斯矿井，矿井通风方式采用前期中央并列式在13-1通风，后期两翼对角式通风，并在开采前预掘底板瓦斯抽排巷进行瓦斯提前卸压抽放。
针对东一采区采用了采区准备方式，共划分13个回采工作面，并进行了通风、运煤、运料、排水、排矸、供电系统设计。
针对13101工作面进行了采煤工艺设计。
该工作面煤层平均厚度为4.0 m，平均倾角3°，直接顶为泥岩，老顶为细砂岩。
工作面采用长壁综采一次采全高采煤法。
采用双滚筒采煤机割煤，往返一次割两刀。
采用“三八制”工作制度，截深0.8 m，每天四个循环，循环进尺3.2 m，月推进度96 m。
大巷采用胶带输送机运煤，辅助运输采用蓄电池式电机车牵引固定箱式矿车。
主井采用两套带平衡锤的9 t箕斗提煤，副井采用一对1.5 t矿车双层四车窄罐笼和一个带平衡锤的1.5 t矿车双层四车宽罐笼运料和升降人员。
专题部分题目为《淮南矿区瓦斯抽采技术分析》，就目前国内外的瓦斯抽采研究情况进行了整理论述，以淮南矿区的高瓦斯现状，淮南处理瓦斯的技术进行了整理，做了简要分析。
淮南矿业-瓦斯抽采专利获国家金奖
无
【期刊名称】《铁法科技》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】第十五届中国专利奖日前正式出炉，安徽淮南矿业集团研发的“沿空留巷Y型通风采空区顶板卸压瓦斯抽采的方法”专利荣获金奖。
【总页数】1页(P73-73)
【作者】无
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.6
【相关文献】
1.生态·透水·景观·艺术：国家唯一发明专利和实用新型专利产品获中国国际专利技术与产品交易会金奖 [J],
2.淮南矿业32项技术成果获国家专利授权 [J],
3.超威集团获国家知识产权示范企业、中国专利金奖成为湖州市首个获此奖项的企业 [J],
4.淮南矿业集团32项技术成果获国家专利授权 [J],
5.淮南矿业集团防治煤与瓦斯突出方法获国家专利 [J],
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第16卷第1期 2008年2月安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Journal o f Anhui Inst itute of A rchitecture &I ndustr yVol.16No.1 Feb.2008收稿日期:2007-10-28作者简介:赵 干(1957-),男,高级工程师,硕士,主要研究方向为采矿工程及安全技术。
淮南矿区瓦斯抽采技术赵 干(淮南矿业集团,淮南 232001)摘 要:瓦斯是长期困扰淮南矿区安全生产的主要问题,1998年以来,矿区从强化瓦斯抽采入手,通过理论研究与实践相结合、技术集成与推广应用并举的方法,逐步走出了一条有效的瓦斯治理路子,形成了瓦斯抽采技术体系,大大减少了瓦斯事故,有力促进了安全生产的快速发展。
关键词:瓦斯;抽采;技术中图分类号:T D712+6 文献标识码:A 文章编号:1006-4540(2008)01-012-04Gas extraction technology of Huainan mining areaZH A O Gan(H uain an M inin g group corporation,H uainan,An hui province,232001)Abstract:Gas is a long -term pro blem that perplexes the safe production in H uainan mining ar ea.Since 1998,starting w ith streng thening the gas ex traction,through the unio n of theoretical study and pr ac -tice,and the metho d of techno logy integr ation and simultaneously prom oting ,an effectiv e method of the g as co ntro l w as gradually found out and a g as ex tr actio n technolo gy sy stem w as form ed w hich greatly r educed the gas accidents and effectively pr omoted the r apid developm ent o f safe pro duction.Key words:gas;extraction;technolo gy1 矿区概况淮南矿区位于安徽省中北部,横跨淮河,纵穿一市(淮南市)两县(凤台县、颍上县),东西长约70km,南北宽约25km,面积约1750km 2。
煤系地层为石炭二迭系,总厚度大于1900m,其中山西组、下石盒子组和上石盒子组(下段)为主要含煤岩系(厚约800m),一般含煤40层,最多达56层,总厚30~40m,自下而上分为A 、B 、C 、D 、E 5组,B 、C 组为主要开采煤组,可采10~19层,可采总厚度23~36m 。
煤层大部分属缓倾斜、倾斜,部分为急倾斜和倒转。
淮南老区可采煤层13~19层,可采总厚度25~36m ,平均30m 。
潘谢新区可采煤层9~18层,可采总厚度25~33m,平均30m 。
在2000m 以浅,矿区保有和预测煤炭储量501亿t,瓦斯(煤层气)储量5928亿m 3,瓦斯资源密度为1.42~ 4.05亿m 3/km 2。
1500m 以浅已探明储量285亿t,1000m 以浅保有储量123亿t,预测瓦斯储量约2600亿m 3。
淮南矿业集团有90多年开采历史,是国家520点企业之一和安徽省17家重点企业集团之一。
现有10对生产矿井、4对在建矿井,14个子公司。
2006年生产原煤3384万t,抽采瓦斯1.72亿m 3;2007年计划生产原煤3805万t,抽采瓦斯1.9亿m 3。
2 开采技术条件及主要安全威胁矿区开采条件复杂,水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大灾害俱全。
10对生产矿井有9对为煤与瓦斯突出矿井,1对为高瓦斯矿井;开采煤层均具有自然发火倾向,自然发火期一般为3~6个月,最短仅为28d;煤尘普遍具有爆炸危险性。
自开采以来,矿区共发生瓦斯煤尘爆炸事故26起,煤与瓦斯突出145次,自燃火灾228次。
随着开采深度增加,地温、地压也日趋严重。
矿区煤层松软,透气性低,瓦斯含量大,瓦斯压力高,主采煤层瓦斯含量一般为10~26m 3/t,瓦斯压力为2~6MPa,实测最高达6.4MPa,煤层透气性系数为0.001~0.008m 2/MPa 2#d,属于难以抽采的煤层。
目前全矿区瓦斯涌出量已达820m 3/min,采煤工作面瓦斯涌出量达到40~60m 3/min 。
长期以来,瓦斯是制约矿区安全生产的主要因素,瓦斯事故频发,在1987~1997的10年间,发生特别重大瓦斯爆炸事故5起,死亡293人,百万吨死亡率达11.3人,其中在1997年11月份2周时间内发生2起特别重大瓦斯爆炸事故,死亡133人,成为全国瓦斯事故重灾区;1998年以来,共发生煤与瓦斯突出事故27起,死亡38人,煤与瓦斯突出上升为主要安全隐患。
因此,瓦斯始终是淮南矿区安全生产的最大威胁。
3 立体综合的瓦斯抽采技术3.1 先进的抽采理念技术的发展离不开先进的指导思想和理念。
1998年以来,淮南矿业集团认真吸取瓦斯事故教训,树立了/瓦斯事故是可以预防和避免的0、/瓦斯超限就是事故0、/高瓦斯矿井低瓦斯状态下进行采掘活动0等理念,变瓦斯抽放为/抽采0,提出了/可保尽保、应抽尽抽0的瓦斯治理战略,制定了/以风定产、以抽定产0的安全生产措施,创立了卸压开采、煤与瓦斯共采、高倍安全系数矿井设计等瓦斯治理理论,为瓦斯抽采技术的成熟和发展提供了扎实的基础和保障。
3.2 立体的卸压抽采技术针对煤层群开采条件和绝大部分可采煤层具有突出危险的情况,淮南矿区成功研发了卸压开采技术,发明了地面钻井抽采采动卸压区瓦斯和井下专用抽采巷穿层钻孔抽采卸压瓦斯技术,形成了地面、井下立体抽采卸压瓦斯技术体系。
3.2.1 地面钻井抽采卸压瓦斯在地面布置钻井和瓦斯抽采设备,抽采卸压层开采后其它主采煤层受采动影响的卸压瓦斯。
技术的关键一是钻井要克服采动影响,能长时间维持抽采;二是钻井布置位置要合理,要把钻井布置在已发生卸压且瓦斯丰富的区域,才能从卸压覆岩中截获更多释放的瓦斯;三是要合理控制抽采瓦斯的流量和负压,以得到一个稳定的流量和浓度,并且使得回采工作面进入采空区的氧气量最小,从而降低工作面自然发火的危险。
这需要对地面钻井布置进行优化设计,并对钻井进行精心施工和优化处理。
典型钻井结构如图1所示。
图1 地面钻孔结构示意图淮南矿区试验应用了21口地面钻井,根据现场考察,在采动影响区域,地面钻井单井抽采瓦斯量最高达22190m 3/d,抽采瓦斯浓度达到95%,单井抽采半径达235m ,卸压区瓦斯抽采率达到50%以上。
3.2.2 井下穿层钻孔抽采卸压瓦斯井下穿层钻孔卸压瓦斯抽采,要根据煤层群的层间距和卸压瓦斯源的不同,在不同位置布置专用抽采巷道,施工穿层钻孔,大量抽采被卸压层及相关邻近煤层的瓦斯。
专用抽采巷道分为高位抽采巷道、底板抽采巷道等。
技术关键一是专用抽采巷道位置十分重要,不能受采动影响垮冒太严重,影响抽采;二是穿层钻孔密度要适中,达到抽采最大化而工程量最小化的目的。
图2为底板抽采巷道穿层钻孔布置方式。
图2 工作面卸压区底抽巷、穿层瓦斯抽采钻孔布置13第1期 赵 干:淮南矿区瓦斯抽采技术淮南矿区在远距离煤层群、近距离煤层群卸压开采中都成果应用了井下穿层钻孔抽采卸压瓦斯技术,被卸压层的瓦斯抽采率可达60%以上。
3.2.3 回采工作面Y 型通风倾向钻孔抽采卸压瓦斯在开采卸压层的工作面,采用充填留巷技术布置Y 型通风,在回风巷道内向顶板或底板被卸压煤层施工倾向钻孔抽采卸压瓦斯。
该技术正在研究试验中,已取得了初步成果。
如图3所示。
图3 Y 型通风倾向钻孔布置3.3 多元的随采随抽技术随采随抽瓦斯的目的是消除回风流瓦斯超限和上隅角瓦斯积聚,抽采的原理主要是利用采空区/O 0形圈及上覆岩层裂隙聚集瓦斯的空间,抽采方法有顶板走向钻孔抽采、高位巷道抽采、采空区埋管抽采、尾抽巷抽采等。
3.3.1 顶板走向钻孔抽采顶板走向钻孔是在采煤工作面上风巷每隔80~100m 左右施工一个钻场,在钻场内施工钻孔,终孔高度位于煤层顶板的裂隙带内,扇形布置,尽量打水平长钻孔,两个钻场钻孔之间的压荐距大于20m,钻孔深度为100~120m,孔径<108~153m m 。
顶板走向钻孔抽采浓度一般在15%~45%,纯量在5~18m 3/min 。
一般工作面瓦斯涌出量在20m 3/min 以下的,可采用以顶板走向钻孔为主,辅以埋管抽采技术。
如图4。
图4 工作面顶板走向钻孔、采空区埋管瓦斯抽采布置3.3.2 高抽巷抽采高抽巷应在开采煤层顶板岩层或煤层中沿工作面走向方向施工,层位处于采空区裂隙带内,一般内错工作面回风巷水平距离15~20m,通常施工至工作面走向边界,高抽巷外口用瓦石砌筑双层封闭墙封闭,抽采口位置距离封闭墙里墙面2m 以上,高度大于巷道高度的2/3,抽采口周围5m 架设木垛保护。
抽采浓度15%~40%,纯流量12~25m 3/min 。
一般工作面瓦斯涌出量在20~50m 3/min 的,应使用高抽巷,辅以埋管抽采技术。
3.3.3 采空区埋管抽采在工作面上风巷单独敷设一路8d 以上的抽采管路,采用60m 3/min 以上移动泵进行上隅角埋管抽采,埋管分为浅埋(1~2m)和深埋(20~40m)两种。
上隅角充填垛采用编织袋装填煤矸进行充填。
浅埋抽采时抽采浓度为2%~5%,纯量0.5~1.5m 3/min;深埋抽采时抽采浓度为5%~15%,纯量1.5~2.0m 3/min 。
采用埋管抽采后,高瓦斯工作面上隅角瓦斯浓度基本控制在1.5%以下,但在采空区瓦斯涌出量大于5m 3/min 时,采空区埋管抽采只能作为一种辅助的抽采方法。
3.3.4 尾抽巷瓦斯抽采尾抽巷分为采空区沿空留巷式和双回风巷式。
采空区沿空留巷式尾抽巷必须对上风巷进行充填留巷,双回风巷式尾抽巷沿煤层布置或距煤层顶板3~5m,沿工作面走向方向施工至工作面走向边界,与上风巷净煤柱6~8m ,在尾抽巷预设瓦斯抽放管路,一般每隔100m 左右施工一联巷与回风巷贯通。
尾巷瓦斯抽采浓度3%~10%,纯流量2~6m 3/m in 。
抽采容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时,必须定期进行CO 检查。
3.4 强力的边抽边掘技术突出危险掘进工作面和炮后瓦斯经常超限、有瓦斯异常涌出现象的掘进工作面及石门揭穿突出煤层工作面采用巷帮钻场深孔连续抽采技术。
