煤层气(煤矿瓦斯抽采)

2024-11-04

煤层气(煤矿瓦斯抽采)(精选11篇)

1.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇一

xx煤矿

2013年度矿井瓦斯抽采计划

编 制 人:

安全矿长:总工程师:矿长:

编制时间:二0一三年二月

xx煤矿

2013年度矿井瓦斯抽采计划

为了全面贯彻执行“先抽后采、以风定产、监测监控、”的煤矿瓦斯抽采方针,建立和完善以“一通三防”和瓦斯抽采为重点的安全防范体系,建立和完善矿井防突工作的组织、工程、技术、措施管理体系,杜绝煤与瓦斯突出事故的发生,为顺利实现2013年度安全生产奋斗目标提供保障。根据区煤管局的监管要求和矿井安全生产的需要,结合煤矿2013年度采掘计划安排,特编制2013年度矿井防突和瓦斯抽采工程计划。具体内容如下:

一、防突组织管理计划:

1、矿成立以总工程师为组长、矿长为副组长,安全、生产、机电副矿长及为成员的防突工作领导小组。

2、矿总工程师全面负责防突技术业务管理工作,组织编制、审批、实施防突工作的规划、计划和措施,并检查其执行情况。

3、矿长对防治突出管理工作全面负责,每月主持一次防突工作会议,听取防突专业小组对上月工作的总结汇报,了解防突措施执行情况,平衡、解决防治突出工作所需的人力、物力、财力,保证防治突出工作的顺利进行。

4、生产副矿长负责回采工作面初采期间和回采过程中防治突出措施的贯彻执行。按防突要求组织安排生产衔接。

5、安全副矿长负责石门揭煤和掘进过程中防治突出措施的贯彻执行。按防突要求组织安排掘进工作面的接替。

6、机电副矿长负责解决防突所需的设备,落实防突器材的加工,参加防治突出技术、安全措施会审等工作。负责防突采掘工作面所有电气设备的防爆检查,查出问题时,须及时整改。

8、防突专业小组长负责防突钻孔施工、指标检测和填报防突图牌板及表格等具体工作。

9、采掘队必须严格按防治突出措施、措施效果检验报告单的规定组织生产,搞好工作面的现场施工管理。

二、防突和瓦斯抽采工程计划:

(一)、保护层开采计划:

按煤矿现有开采情况,在现有水平的煤层以开采完毕保护层;13年计划xx采煤采完后对对应的16号没起保护作用,几何面积为30160㎡。

(二)、抽采煤层瓦斯计划:

根据收集煤矿井下现场情况、防突规定和瓦斯地质图资料,确定在xx面运输巷和回风巷工作面60m范围采用顺层抽放,xx采面煤厚平均1.5m,拟共掘400;在两巷施工本煤层抽放孔抽放工作面回采区域瓦斯。xx采面回采区域已执行顺层抽放。xx回风绕道揭煤实施穿层抽放。具体抽采计划见下表:

三、安全防护措施:

为了防止因预测失误、措施失效且检验失误,发生延期突出等导致发生人身伤亡事故。在无突出危险进行采掘活动安装安全防护措施和采取安全防护措施进行。安全防护措施包括:远距离放炮(防突风门300m外的新鲜风流中起爆)、压风自救系统(每间隔50m安装5个一组)、压缩氧自救器(按当班最大出勤人数配备后,有1/4的备用)、反向风门

(1组)。

2.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇二

在采用钻孔抽采瓦斯时, 钻孔有效抽采半径的选取直接关系着抽采方法的选择、钻孔参数的确定以及瓦斯抽采效果的评价。如果布孔间距过大, 在抽采范围内容易形成盲区;如果布孔间距太小, 必然造成人力、物力、财力的浪费[2]。故准确确定该煤层瓦斯抽采半径, 对于矿井瓦斯抽采具有重要意义。

1 瓦斯流量法测试原理

目前常用的钻孔抽采半径测定方法有瓦斯流量法、压降法、计算机模拟法和气体示踪法等[3,4,5]。此次选用瓦斯流量法进行测定。

瓦斯流量法测试原理是:预抽煤层瓦斯时, 在瓦斯压力和孔底负压的共同作用下, 钻孔周围煤体的瓦斯不断进入钻孔并被抽走, 形成以钻孔中线为轴心的类似圆形的抽采影响圈, 抽采影响圈的半径称之为抽采影响半径。随着抽采时间的延长, 抽采影响半径会逐渐加大, 直到煤层瓦斯压力与孔底负压之差不足以克服深部煤体瓦斯运移到钻孔的阻力时为止, 在钻孔的抽采影响圈内, 煤体中瓦斯流量会逐渐衰减。在抽采钻孔周围不同地点布置测试钻孔, 通过测定测试孔瓦斯流量的变化, 即可确定钻孔的有效抽采半径。

2 现场实践

2.1 测试地点选择

此次试验地点选在郑煤集团白坪矿, 该矿由东、西两大瓦斯地质单元组成, 主采的二1煤全层构造软煤, 煤厚大, 煤厚变化大, 煤层透气性低, 属于极难抽采煤层。具体试验地点选在矿井东部瓦斯地质单元的13051胶带运输巷, 施工顺层钻孔测定本煤层瓦斯有效抽采半径。

2.2 测试步骤

(1) 打孔。选择井下13051胶带运输巷掘进巷道未受采动影响的新鲜煤壁处, 间隔一定距离依次施工各测试钻孔, 钻孔采用交叉布置的方式 (图1) , 孔深20 m, 孔径89 mm, 倾角-10°。

(2) 封孔。用水泥砂浆和聚氨酯“两堵一注”方法封孔, 封孔深度18 m, 待封孔材料凝固后, 测试并记录各测试孔的瓦斯流量变化, 每天测1次, 连续观测7~10 d。

(3) 由于测试孔是双向交叉布置的, 当记录测试钻孔的瓦斯流量若干天后, 在测试孔的中部打抽采孔, 孔深50 mm, 孔径89 mm, 并将抽采孔连到抽采管上进行联网抽采, 继续测定各测试孔的流量变化情况, 每天1次, 连续观测40 d。

(4) 绘制各测试孔抽采前后瓦斯流量变化曲线, 根据各测试孔的流量变化情况, 分析并确定抽采孔的有效抽采半径。

2.3 测试结果分析

根据测试记录的数据 (表1) 绘制了各测试孔的瓦斯流量变化曲线 (图2) 。

注:绝对瓦斯流量变化是抽采后瓦斯流量减去抽采前瓦斯流量相对瓦斯流量是绝对瓦斯流量变化除以抽采前瓦斯流量。

对表1和图2进行分析, 可以得出以下结论。

(1) 各个测试孔在抽采孔抽采前后其瓦斯流量虽然有跳跃变化, 但总体上呈衰减趋势。

(2) 在试验所考察的时间段内, 1、2、3号测试孔在不同的时间里都处在有效抽采半径内, 4、5、6号测试孔均不在有效抽采半径内。

(3) 抽采孔联网抽采后, 抽采28 d时, 抽采半径为0.5 m;抽采60, 90 d时, 抽采半径分别为1.0, 1.5 m。

3 影响煤层瓦斯抽采半径因素分析

影响煤层瓦斯抽采半径的因素是多方面的, 包括煤层透气性系数、抽采负压、钻孔孔径、煤层瓦斯压力以及抽采时间等[6,7,8]。

(1) 煤层透气性系数。煤层的透气性对有效抽采半径影响较大, 煤层透气性系数越大, 煤层中的瓦斯越容易流动, 在相同的抽采时间内, 有效抽采半径越大。

(2) 抽采负压。抽采负压相对于原始煤层瓦斯压力几乎可以忽略不计, 故抽采负压的变化对抽采半径的影响不明显。

(3) 钻孔孔径。孔径对有效抽采半径影响较大, 但钻孔孔径增加受目前钻进设备的限制, 所以, 在钻进设备满足的条件下, 可尽量增大孔径。

(4) 煤层瓦斯压力。在相同的抽采时间内, 原始瓦斯压力大的煤层由于煤层瓦斯压力和抽采负压的压力梯度较大, 有效抽采半径也较大。

(5) 抽采时间。抽采时间直接影响到钻孔抽采半径的大小。通常情况下, 抽采时间越长, 钻孔周围受影响的煤层范围越大, 那么钻孔的有效抽采半径也越大。然而对于透气性差的煤层, 一般抽采一段时间 (3~6个月) 后瓦斯就基本枯竭了, 再延长抽采时间意义不大, 并且在生产实践中也不允许太长的抽采时间。

基于以上分析, 结合白坪矿具体实际, 建议矿方在今后的瓦斯抽采实践中, 可通过增加卸压增透措施, 如开采保护层或采取水力化增透措施 (水力压裂、水利冲孔等) 来提高煤层的透气性, 进而达到增大煤层瓦斯有效抽采半径的目的。

4 结论

(1) 白坪矿采用孔径89 mm钻孔预抽煤层瓦斯, 抽采90 d时, 其有效抽采半径为1.5 m。

(2) 顺层钻孔有效抽采半径的确定, 避免了钻孔设计和施工过程中的盲目性, 对矿井的防突、消突工作有较大意义。

(3) 影响瓦斯抽采半径因素较多, 采取卸压增透措施提高煤层的透气性是提高煤层瓦斯抽采效果的较好途径。

摘要:为了提高瓦斯抽采中钻孔布孔间距的合理性, 将瓦斯流量作为考察指标, 对豫西白坪矿二1煤层开展了顺层钻孔有效抽采半径的测试研究。结果表明:瓦斯流量法测定顺层钻孔的有效抽采半径是一种有效的方法, 并确定了白坪矿采用89 mm的钻孔进行煤层瓦斯预抽, 抽采3个月时, 其有效抽采半径为1.5 m。

关键词:瓦斯流量法,顺层钻孔,有效抽采半径

参考文献

[1]徐三民.确定瓦斯有效抽放半径的方法探讨[J].煤炭工程师, 1996 (3) :43-45.

[2]杜泽生.平宝公司首山一矿己16-17煤层瓦斯抽放半径测定[J].煤矿安全, 2010 (2) :40-42.

[3]马宏宇, 王兆丰, 杨宏民, 等.寺家庄矿下向穿层钻孔有效抽放半径研究[J].煤炭工程, 2011 (5) :96-98.

[4]周红星, 程远平, 谢战良.计算机模拟确定瓦斯抽放有效半径的方法研究[J].能源技术与管理, 2005 (4) :81-82.

[5]陈金玉, 马丕梁, 孔一凡, 等.SF6气体示踪法测定钻孔瓦斯抽放有效半径[J].煤矿安全, 2008 (9) :23-25.

[6]徐明智, 李希建.煤层瓦斯抽放半径及其影响因素的数值模拟[J].工业安全与环保, 2012, 38 (12) :28-30.

[7]张学博, 姬忠超, 高建良.顺层钻孔有效抽放半径影响因素的数值分析[J].安全与环境学报, 2013, 13 (2) :157-160.

3.特厚煤层瓦斯抽采参数优化研究 篇三

关键词:特厚煤层;高位钻孔;高位巷;抽采参数;数值模拟

中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)23-0091-03

特厚煤层为厚度大于8m的煤层,近年来,大同矿区的侏罗系煤层资源逐渐枯竭,大部分矿井向下延伸开采石炭二叠系煤层,煤层厚度在1.63~29.41m之间,平均煤厚为15.72m。由于埋深增加、煤层较厚且开采强度增大(工作面年产量达到1000万吨),瓦斯超限成为制约矿井安全生产的瓶颈。本文通过研究同忻煤矿开采石炭系3~5号合并煤层的瓦斯涌出情况,利用现场实测、模拟研究等手段分析研究不同瓦斯治理方法对治理效果的影响,选择适合同忻煤矿特厚煤层开采所需的瓦斯治理方法,并得优选后的瓦斯治理方法进行抽采参数优化,使瓦斯治理的效率最

大化。

同忻煤矿是同煤集团2006年兴建的千万吨级现代化矿井,矿井主采煤层3~5号煤层的厚度为0~35.31m,平均13.67m,采煤方法为长壁式采煤法,全部陷落法管理顶板,回采工艺为综采放顶煤,单面产量约为4.5Mt/a左右。工作面的推进速度在6m/d的情况下,瓦斯涌出量达40m3/min,矿井现有的抽采系统最大抽采能力可达1000m3/min,可利用现有的抽采系统,试验抽采方法。

1 瓦斯抽采方法优选

矿井的瓦斯抽采方法直接决定着瓦斯抽采效果,对瓦斯治理工作有着直接的影响。由于工作面瓦斯主要来源为采空区瓦斯涌出,针对工作面的瓦斯涌出情况,设计了钻孔抽采和高位巷道抽采两种方法采空区瓦斯,并分别进行了试验。

1.1 钻孔抽采方法治理工作面瓦斯

钻孔抽采瓦斯的方法是在工作面回风巷内设置钻场,间距为40~50m,在各钻场内迎着工作面推进方向打双排扇形钻孔,每个钻场内打6个扇形钻孔,钻孔的终孔点位置距回风巷的水平距离为8~32m,距煤层顶板的垂直距离为55m,利用钻孔将采空区高顶的高浓度瓦斯抽出,降低上隅角区域的瓦斯涌出量,达到治理效果。钻孔的布置示意图如图1所示:

钻孔施工完成后,将钻孔连接到瓦斯抽采系统,并连续观测抽采数据,以此为基础分析钻孔抽采方法的治理效果。

表1中的数据为抽采效果最好的一个钻孔连续6天的抽采数据。其中抽采的混合流量最大为1.78m3/min,最大纯量为0.57m3/min。1个钻场共6个钻孔,最大的抽采纯量为3.42m3/min,对减少采空区瓦斯涌出会有一定的效果,但对工作面上隅角与回风流的瓦斯超限起不到明显作用。在遇见较大地质构造或煤层瓦斯含量增大时,可采用高位钻孔抽放措施。

钻孔瓦斯浓度低、流量小,是单孔抽采量不高的主要原因,这也表明采空区高冒空间内的瓦斯浓度在15%~20%之间,传统的小流量、高浓度的钻孔抽采治理方法不能适应并解决同忻煤矿特厚煤层工作面的瓦斯超限问题。

1.2 高位巷抽采方法治理瓦斯

总结出钻孔抽采试验失败的原因主要是抽采总流量小,因此矿方决定试验大流量的高位巷抽采。高位巷沿2号煤底板布置,内错20m,距回风巷顶板10~20m,这个位置正处在采空区冒落带内。将高位巷密闭并埋入抽采管路,通过抽采系统将采空区冒落带内的瓦斯抽出,截流涌向上隅角和回风流的瓦斯,高位巷的布置示意图如图2所示:

高位巷密闭抽放后,抽采系统以最大能力工作,抽采量维持在900~1000m3/min之间,工作面瓦斯超限问题得以解决。对高位巷的治理效果进行了6个月的观测,观测的部分数据如图3和图4所示:

从图中可以看出,高位巷抽出的纯瓦斯量为25~60m3/min,平均抽放瓦斯量38m3/min。工作面上隅角瓦斯浓度控制在0.3~0.7%之间;工作面回风瓦斯浓度控制在0.4%以下;工作面120~130号支架之间后溜通道放煤时瓦斯浓度降到0.5%以下,消除了放煤时瓦斯超限的现象。表现出高位巷道密闭采空区瓦斯具有明显效果,能够解决采空区瓦斯涌出造成工作面上隅角和回风流瓦斯超限问题。

综合以上论述,对比钻孔抽采方法与高位巷抽采方法可以看出,在工作面瓦斯涌出量较大的情况下,钻孔的单孔抽采量过小,钻孔数量严重不足是钻孔抽采达不到治理效果的主要原因。由于综放工作面的推进度在4~6m/d之间,钻孔的抽采有效期仅能达到8~10d,钻孔的施工周期被严重压缩,造成了抽放钻孔数量严重不足,总抽采量达不到瓦斯治理的要求。因此试验了抽采较大的高位巷的抽采方法,并取得了预期的效果。

2 高位巷抽采方法抽采参数的优化研究

高位巷抽采方法在治理瓦斯超限方面取得了较好的效果,其抽采参数尚存在可以优化的地方,以达到提高抽采效率,节能降耗的效果。

2.1 高位巷抽采方法的模拟研究

高位巷抽采的瓦斯主要是采空区内高顶处的瓦斯,采空区内部的抽采和瓦斯参数无法直接测定,只能间接地根据抽采系统瓦斯参数、工作面瓦斯参数推算出抽采系统影响半径、抽采区域瓦斯浓度分布、流场等情况。为了更直观地观测到采空区内的瓦斯情况,利用数值模拟的手段,模拟出整个采空区内的瓦斯分面情况并对抽采效果进行定性评价,同时为抽采参数的优化提供依据。

工作面不采取抽采措施时的采空区模型参数见表2:

通过数值计算,得到末采取抽采措施下的采空区气体浓度分布,如图5所示:

根据模拟结果可以看出,采空区内的漏风和气体分布与采空区内冒落岩石的压实程度有关。临近工作面的采空区内,垮落岩体未受或只受到很小的岩石应力影响,孔隙空间较大,漏风量大,瓦斯的稀释和运移程度较高,浓度小于5%,离工作面较近的地方大约在3%左右;远离工作面的区域受载荷影响,空隙空间受到压挤,瓦斯浓度逐渐增大,一般在5%~15%之间;压实稳定区瓦斯浓度最高达到90%以上。

采用高位巷抽采时的数据模拟基本参数与以上相同,区别是在工作面设置内错式高位巷,并设置了高位巷的抽采量为1000m3/min。通过计算得出了高位巷抽采时的气体浓度分布图,如图6所示:

根据模拟结果可以看出,由于高位巷抽采的的泄排和引流作用,使抽排口附近区域的瓦斯稀释、运移程度增大,瓦斯浓度相比较低,最高只有2%,一般在1%左右,离工作面较近的地方瓦斯浓度小于1%;远离工作面的载荷影响区受到的影响较小,瓦斯浓度不大,一般在3%~12%之间;压实稳定区域基本不受抽采的影响,瓦斯浓度基本不发生变化。

2.2 瓦斯抽采参数的优化研究

从瓦斯抽采的目标来看,只要抽采系统能保证上隅角和回风流瓦斯在正常生产期间不超限,就达到了瓦斯抽采的目的,并不是抽采量越大越安全,抽采的同时会增大采空区的漏风风量,在容易自燃煤层会有很大的安全隐患,因此合理确定瓦斯的抽采参数,不仅可以节能降耗,还能降低煤层自燃发火的发生概率。

从数值模拟的结果可以看出,只要抽采影响半径将上隅角区域包围,就可以将流向上隅角区域的瓦斯通过高位巷道分流到抽采系统中。由于抽采影响半径包括的范围大部分在采空区内部无法直接测得,因此通过对工作面上隅角区域、后遛尾、回风流的瓦斯进行测定,间接的分析出抽采影响半径:抽采量在500~1000m3/min之间时,抽采影响半径大于等于20m;抽采量在400~500m3/min之间时,抽采影响半径约为15m;抽采量300m3/min时,抽采影响半径约为10m。

正常开采的情况下(工作面非周期来压)工作面瓦斯增大范围是工作面上隅角区域向进风流方向延伸60m,其中40m范围是瓦斯易超限范围,如引排负压影响范围到达20m,就可以解决工作面瓦斯超限问题,因此抽采量达到500m3/min就可以满足工作面正常生产时瓦斯不超限。

为了验证对抽采半径的推算,将抽采系统的抽采量调整为500~550m3/min,并观测29天的时候。期间抽采量平均为530m3/min,上隅角瓦斯浓度维持在0.16%~0.3%之间,平均为0.22%;回风流瓦斯维持在0.12%~0.23%之间,平均为0.17%。完全可以保证工作面的瓦斯不超限。观测数据的曲线如图7所示:

3 结语

(1)同忻煤矿高瓦斯涌出量工作面的瓦斯治理工作应以大流量抽采为指导思想,在此基础上采取措施尝试提高抽采浓度。

(2)通过现场数据实测与数值模拟研究认为,高位巷抽采是适合同忻煤矿的瓦斯治理手段,应进一步开展研究工作,使高位巷抽采的参数更加合理。

(3)本文仅仅是间接地推算出采空区内抽采半径的影响范围,待观测手段成熟时应实际测量出不同抽采流量对应的影响半径,使抽采工作进一步合理化。

参考文献

[1] 林柏泉,张仁贵.U型通风工作面采空区瓦斯涌出及其治理[J].煤炭学报,1998,23(2).

[2] 王晔,王宁,康怀宇,梁俊芳.采用工艺巷防止高瓦斯易自燃综放面上隅角瓦斯积聚的探讨[J].华北科技学院学报,2008,(4):19-24.

[3] 刘春刚.高位抽放巷防止上隅角瓦斯积聚数值模拟研究[J].煤矿安全,2012,43(7):11-13.

[4] 姜福星,孔令海,刘春刚.特厚煤层综放采场瓦斯运移规律[J].煤炭学报,2013,(3):407-410.

[5] 朱毅.综放采空区抽放条件下漏风流场数值模拟研究[D].西安科技大学,2006,(4).

4.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇四

瓦斯抽采工程检查验收制度

2018年3月15日 瓦斯抽采工程检查验收制度

为保证矿井安全生产,进一步推进瓦斯先抽后采、综合治理,确保煤矿瓦斯抽采达标,真正做到不采突出面、不掘突出头,根据矿井实际情况,特制定XX煤矿瓦斯抽采工程检查验收制度。

抽采工程必须严格依照标准化施工。开工前、竣工后,由通防科(或机电科)牵头,组织生产、安检、调度、机电、通风等有关部门到施工现场进行检查和验收。

在抽采工程施工期间,机电科、通防科、安全科等管理部门人员要定期、不定期的进行安全检查,督促现场必须严格按照设计、安全技术措施、操作规程等施工,确保施工安全和工程质量;发现问题必须立即安排整改,并按照矿先关管理规定进行处罚。

一、瓦斯抽采专用巷(钻场)检查验收制度

1、采区巷道设计要坚持“四区域、三超前”,“四区域”即开拓区域、准备区域、抽采区域、回采区域,“三超前”即开拓区域超前准备区域,准备区域超前抽采区域、抽采区域超前回采区域。坚持“区域措施先行、局部措施补充”的原则,实现抽掘采平衡。

2、瓦斯抽采工程必须与采掘工程同步设计,优先施工,确保瓦斯超前抽采。抽采专用巷超过煤巷掘进头不小于500米。

3、专用抽放巷必须按设计断面施工,保证支护可靠,通风良好。巷道内最低风速不低于0.5m/s。

4、抽放专用巷道(钻场)内无浮渣,无积水,无积尘,无杂物,水沟畅通。

5、钻场必须按设计间距布置,规格断面符合设计要求且钻场内支护良好,无瓦斯积聚,按照措施要求留设压风、供水三通。

6、抽放巷内必须必须严格按照设计布置管、轨、线,并吊挂衡器。

二、钻孔施工、抽放检查验收制度

1、钻孔必须按批准的设计施工,参数误差在允许范围内(开孔孔位允许误差±50mm,方位角、倾角允许误差±2º),如遇特殊情况需要调整相关参数必须报总工程师经同意方可进行适当调整。

2、钻孔施工过程中,打钻队队长、班长必须现场检查所施工钻孔定位及施工参数,发现未按设计施工或施工参数误差超过允许范围的,一律做废,重新开孔或补打,通防科进行不定期抽检,凡发现未按要求施工的,处罚施工班长100元/孔,队长50元/孔。

3、打钻队每天必须上报钻孔施工报表,标清施钻地点、钻孔参数、施工人、验收人、煤岩状况等。通防科必须根据上报的钻孔报表及时填绘竣工图,做到工程资料与工程进度同步。

4、填绘钻孔竣工图时,必须按实际施工钻孔参数及控制范围上图,要与设计图对比,与设计要求相差较大的,要说明原因。尤其是钻孔控制范围、钻孔终孔间距等主要指标不能满足抽采效果的,必须及时补孔。

5、通防科每天召集打钻队队长、施工班组长等,对本日施工钻孔与设计进行对比分析,对未按要求施工的或未打到预期位置的,必须立即安排补孔,并对相应人员做出处罚及改进措施,防止出现盲区或空白带。

6、钻场(孔)完工联抽后两天内,打钻队必须及时联系相关部门部门进行工程验收。不按规定上报验收的处罚200元/次。

7、通防科组织对完工的钻孔(场)进行验收,参加的部门有:通防科、地测科、安全科、技术科、地测科等部门。验收过程中,要重点对竣工钻孔是否符合防突规定、抽采规范要求、整体控制范围是否符合设计要求、钻孔布置是否均匀、封孔是否符合规定等进行检查分析,达不到上述要求的,立即进行整改。

8、对验收合格的钻孔竣工工程,要形成验收资料存档。

9、钻孔工程竣工后通防科建立台帐及检测记录,统计总抽放量及抽放时间,根据规定及规范要求进行抽放效果检验或消突评估,并按规定会审、报批。

10、其他通防工程(风门砌筑等)暂依此规定执行,不足之处,验收部门协商解决。

三、管网(安装)工程检查验收管理制度

1、管材、管材附件、阀门、标准件等均应根据设计要求加工或购置。

2、管材的材质、强度和厚度应符合国家现行技术标准,必须具有矿用产品检验证书及防静电、阻燃鉴定报告。

3、吊装及运输时必须轻拿轻放,防止破损。

4、铺设管路的吊挂高度及强度符合设计要求,要求铺设沿巷道掘进方向平直、坡度一致、连接吊挂牢固。

5、管路分支处须设阀门,分段检修或安装时不影响其他地点抽放系统运行。

6、抽放主管、分管、干管、支管等的管径符合设计要求。

7、抽放结束后,及时回撤管路及设施,并对钻孔进行封闭,防止瓦斯外溢造成积聚或超限。

四、监测计量工程检查验收管理制度

1、抽放泵站必须配备抽采监控系统,实时监控管网瓦斯浓度、压力或压差、流量、温度参数及设备开停状态。并在调度室设专人或兼职人员进行值班监测。

2、抽采瓦计量仪器应当符合相关计量标准要求,计量测点布置应当满足瓦斯抽采达标评价的需要,在泵站、主管、干管、支管及需要单独评价的区域分支、钻场等都要有计量测点。

3、监测计量装置包括孔板流量计、管道多参数仪、V锥流量计、流量监测传感器、负压传感器、流量传感器等。

4、对石门揭煤或进行穿层抽放的钻场必须单独设置抽采计量装置(综合参数监测仪或孔板流量计),能测定负压、流量、管道内瓦斯浓度。测流工每周不少于两次进行瓦斯抽放量统计,并做好台帐及记录。

5、对顺层抽放的煤巷或回采区段抽放干管道上安设抽采计量装置,便于准确计量抽放量。

五、放水器除尘排渣箱检查验收管理制度

1、抽放管路系统中必须安设放水除尘排渣设施。并且定期放水清理尘渣。

2、系统放水除尘排渣设施由打钻抽放队根据使用现场空间大小自行加工制做,对采用新方法、新发明的,给予适当奖励。

3、抽放泵站内主管路已安装放水箱,放水除渣工作由泵站司机负责,每班放水一次。对防爆(防回火)水箱内每月清理一次。

4、井下管路系统用各钻场中最低点均要安设放水排渣装置,并在放水排渣过程中不影响抽放系统运行。管路中各放水器由瓦检员每班定时放水。

5、放水器及除尘排渣管路必须保持密封不漏气,接入抽放管路系统,不明显影响系统抽放负压。

5.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇五

瓦斯抽采管理和考核奖惩制度

2014 年 度

富民煤矿瓦斯抽采管理和考核奖惩制度

一、总则

(一)、我矿主要领导及分管技术、生产、安全的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;通风矿长和防突队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)、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)、实施煤巷掘进本层预抽、保护层开采对被保护层卸压抽采及采空区抽采等综合抽采。具有突出危险的煤层掘进采取本层预抽;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.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。

4.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.由矿领导小组,防突、通风、技术等部门参加,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,矿领导签、矿技术负责人审批,通风部门备案。

(四)、抽采钻孔必须采用机械封孔,并且符合以下要求:

1.封孔深度按作业规程执行。

水泥砂浆或水泥石膏浆≥6≥8≥10破碎地段封孔深度应超过钻孔松动范围或裂隙影响区。

马丽散或AB胶≥4≥6≥8

2.封孔基本要求:每次封孔施工前,必须编制封孔施工技术安全措施,包括封孔施工参数、技术要领、现场施工安全技术负责人、封孔施工验收、封孔施工复查、封孔时间要求等内容。达到封孔深度符合要求,不漏气。并形成封孔验收、复查记录。

3.常规封孔方法:

(1)水泥砂浆(水泥石膏浆)封孔方法:上向钻孔,倾角大于45°时,可用0.6-1.0m长的注浆管进行灌浆,当有水从钻孔抽采管流出来时停止灌浆;水平钻孔及倾角小于45度的上向钻孔,必须在下端头上挡板(棉纱团),注浆管长度达到挡板处(棉纱团),并对挡板处的抽采管钻筛孔;下向抽采钻孔,必须在下端头上挡板(棉纱团),当钻孔未变形,注浆管长度可为0.6-1.0m,若钻孔变形,注浆管长度应为封孔长度,当浆液封满钻孔后再对孔口进行封堵。

(2)马丽散或AB胶封孔方法:上(下)端头设挡板(棉纱团),抽采管不小于封孔长度,注浆管长度可为0.6-1.0m,控制注入双液,双液量为需封堵体积的0.3~0.5倍。

(3)其它封孔新技术、新工艺或特殊封孔要求按具体封孔施工技术安全措施执行。

4.注浆管抽采钻孔封孔段前方,抽采管必须留有2m长度,防止跨矸堵塞。

5.封孔必须由防突队的钻机工施工,保证封孔质量。

(五)、接管抽采

1.实行卸压抽采的封孔管直径不小于φ50mm,抽采钻场汇流管

直径不小于φ150mm。

2.钻场(钻孔)施工完以后,3 天之内应接管抽采。

3.钻场抽采管连接,必须采用并联;钻孔抽采管与汇流管直接连接,应用白色塑料管。

4.要求抽采管连接不漏气,由瓦斯办落实人员检查,并作好检查记录备查。

(六)、抽采参数检测和调整

1.每个钻场必须设置抽采负压调节装置和测流点(有条件时应检测单孔抽采参数),每旬检测抽采钻场抽采浓度、抽采负压、抽采温度、抽采流量,并建立抽采台帐。

2.根据检测结果,由防突对抽采检测工对各钻场进行调整。对漏气的钻孔及时进行堵漏,无瓦斯抽出(瓦斯浓度在0.5%以下)的关闭闸门停抽。

3.进行有自然发火危险的采空区瓦斯抽采时,必须设置负压调节装置和测流点,每旬检测CO浓度和抽采参数。发现有自然发火征兆时,必须立即上报矿总工程师,以便采取防灭火措施。

4.各检测点悬挂检测管理牌,包括检测时间、检测地点、抽采浓度、抽采负压、抽采温度、抽采流量、一氧化碳浓度(采空区)。

(七)、管道安装

1.抽采管道要敷设平直,高度不小于300mm,以便安设放水器。管道安装质量符合专门设计技术要求,并由技术部门组织工程技术人员验收后方可投入使用。

2.抽采干、支管安装必须有利于放水,抽采干、支管在龙门架前、后方或低矮处、钻场汇流管、温度变化处以及斜坡下坡口必须设自动放水器和除渣器,凡抽采钻孔(钻场)高于抽采干、支管和涌水量较大的抽采钻场必须安设自动放水器。

3.新安装管道接头扣件必须齐全。

4.抽采管道应在钻孔施工前3天接到位。

5.抽采主、干管道滞后掘进工作面不大于300m。

(八)、抽采动态图

1.抽采动态图要真实及时反映现场抽采动态,每月必须进行更新,由防突对完成。

2.抽采动态图内容有:以采掘巷道平面图为底图,采掘工作面位置、未保护边界线、钻场、钻孔数量、接抽时间、抽采参数测点及参数、抽采管道尺寸及长度、阀门位置及规格、放水器及出渣器位置等。

3.抽采动态图每月经通风部门、防突队、矿总工程师会审,报生产、安全、通风部门、矿总工程师(纸质件)和矿生产、通风、安全部门、矿总工程师(电子图件)。

(九)、瓦斯抽采泵站

1.瓦斯抽采泵工必须由专门的经过安全资格培训合格的人员担任。

2.瓦斯抽采泵至少有两台,至少一台备用。

3.瓦斯抽采泵站必须有防回火、防回气、防爆炸装置,有防雷、防火设置,有直通矿调度室电话。

4.瓦斯抽采泵站所有电气设备、设施必须采用矿用防爆型。

5.抽采瓦斯泵站放空管的高度应超过泵房屋顶3m。

6.瓦斯泵工必须每小时检测一次抽采参数,巡视抽采泵运行情况,作好运行记录备查。

7.瓦斯抽采泵必须由电钳工每周检查一次电控、机械部位,作好检查检修记录备查。

8.瓦斯抽采泵站必须有完善的瓦斯抽采监控系统,瓦斯监控维修人员每周检查校核一次,作好记录备查。

9.完善抽采泵站管理制度,必须在醒目处悬挂抽采泵司机操作规程、岗位责任制、操作流程图、交接班制度、抽采泵站管理制度、防火制度、要害场所管理制度等,作好抽采泵运行记录、交接班记录、领导上岗检查记录、外来人员登记薄等。

10.抽采瓦斯泵停止运行时,必须立即向矿调度室汇报,由调度室向矿总工程师或值班领导汇报和采取措施处理。

三、抽采瓦斯计量管理规定

(一)、抽采瓦斯计量必须由培训考试合格的专职测流人员负责测定、计算填表等工作。

(二)、抽采瓦斯主干管计量原则上用涡街流量计等自动化监控与存贮、打印系统,并每旬用皮托管测试方法校对一次;钻场抽采瓦斯计量每旬用皮托管检测。

(三)、必须按规定配齐3套以上抽采瓦斯计量检测仪表及工具。

(四)、抽采瓦斯计量结果和上报资料必须统一采用法定计量单

位。

(五)、瓦斯抽采系统总抽采量以泵站进气端测点测定值为准。由泵站司机每小时测定记录一次该测点负压、浓度、压差或速压,每旬末由专职测流人员测定一次,同时对泵站记录数据进行校核,并据此计算总抽采瓦斯量。

(六)、抽采主、干、支管和工作面采场对应的“前三后五”钻场(本层预抽为采场“前五”),正常时每旬测定一次负压、浓度、压差或速压,测定大气压、管内温度,并据此计算瓦斯抽采量,填写现场记录牌和报表,所有钻孔每旬测定一次单孔浓度。各工作面、揭煤点必须设点测流。

(七)、抽采瓦斯旬报表次旬三天内报通风部门。各抽采点每月填报一次抽采动态图。

四、抽采瓦斯管理

(一)、钻孔方位、倾角误差超过2°、钻孔未穿透设计层位、终孔孔径小于设计要求,该孔不计算进尺,且应重新补打。

(二)、预抽孔终孔时必须有验收工现场验收,否则不予计算进尺,验收表存于矿技术档案室备查;抽采管理部门和安全部门定期或不定期对抽采钻孔进行抽查,要求预抽和卸压抽采孔抽查率不低于30 %,其它孔不低于20%。

(三)、必须建立健全抽采系统管路检查与放水管理制度、抽采人员操作规程、抽采孔验收制度、抽采人员责任制等制度。

(四)、钻场施工完后,必须及时封堵、接抽,对抽采队每月按实际接抽的钻孔计算有效抽采钻尺,以此作为结算工资的依据。

(五)、抽采主、干、支管出现积水,按“三违”进行处罚,放水器、除渣器每月至少除渣一次,并有记录可查。

(六)、井下钻场管理牌和放水器管理牌必须齐全,且必须填写清楚。

(七)、测流人员必须按规定进行测流,严禁弄虚作假。(八)、随意关闭井下抽采闸门,按“三违”进行处罚。(九、)泵站司机按规定进行抽采参数测定、记录。(十)、瓦斯办应每旬组织抽采系统检查。

(十一)、防突队应建立验孔台帐、管道敷设台帐、抽采系统旬检台帐、钻机管理台帐,并按时填绘。

(十二)、对验孔、查孔人员不负责任、弄虚作假、虚报、假报钻尺数据者,一律按严重“三违”进行追查处理。

(十三)、瓦斯泵司机必须经过专业培训并持证上岗,瓦斯泵房必须在醒目位置悬挂瓦斯泵司机的操作规程、操作流程图、岗位责任制、交接班制度及瓦斯泵的开停制度等制度。

五、考核奖惩制度

(一)、防突队在保证质量、安全的前提下,完成或超额完成抽放瓦斯工程计划指标,且完成或超额完成瓦斯抽放量计划指标者,每抽放1m³瓦斯奖励0.15元,完不成月度抽放量计划指标时,不足部分每1m³罚款0.3元,并在当月工资中兑现。

(二)、工作面出现瓦斯超限影响生产时,合计每影响1小时罚防突队500元,以半小时为单位计算,合计影响时间在半小时以下的不予处罚。

(三)、因检查不及时或检修维护不到位,瓦斯抽放系统发生故障停机者,或因其它原因影响工作面瓦斯抽放效果者,每次罚机电科1000元;无计划停止抽放系统运转者,每次罚当事人200元,罚防突队1000元。造成工作面瓦斯超限或影响生产者,加重处罚。

(四)、因瓦斯抽放参数人工测定不及时或抽放设备运行参数检查不及时,记录填写不认真,每次罚机电科当事人100元。

(五)、调度室严格按有关规定调度指挥瓦斯抽放和瓦斯超限事故处理工作,记录台帐填写仔细认真,否则每次罚当班调度员200元。

(六)、安全监测系统和瓦斯抽放监测系统维护较好,运行稳定,监控断电灵敏可靠,监测及统计数据准确,若出现系统维护管理不到位,传感器调校、移设不及时,监测及统计数据不准确,报警、断电失灵或者误动作,每次罚相关责任人100-200元;影响矿井安全生产者,每次罚调度监测组500-2000元。

(七)、当班瓦检员能及时发现瓦斯超限安全隐患,并按有关规定检查、汇报和处理者,确保当班安全生产者,每人次奖励100元。

(八)、出现瓦斯超限当班瓦检员能积极检查、汇报并按有关规定采取措施处理瓦斯超限,确保当班安全生产者,奖励100元。

(九)、瓦检员未现场交接班或出现空班漏检、假检者,或者不按有关规定填报有关手册和记录,瓦斯检查不认真,瓦斯超限隐患发现

不及时,不按有关规定检查、汇报、处理瓦斯超限情况者,每次罚款100元,情节严重者按有关规定处理。

(十)、有关管理人员,其它对瓦斯治理工作有突出贡献的人员,由矿瓦斯治理领导小组根据贡献和责任大小研究进行奖罚。

(十一)、各部门与瓦斯抽放管理无关人员不得参与瓦斯抽放奖罚,否则取消部门奖励资格,并对主要负责人进行处罚。

6.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇六

国家发展改革委印发关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作实施意见的通知

各省(区、市)发展改革委,国家电网公司、南方电网公司、神华集团公司、中煤能源集团公司:

为贯彻落实《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》(国办发[2006]47号),大力推进煤层气(煤矿瓦斯)综合利用工作,变害为宝,保障煤矿安全,节约利用能源,保护生态环境,我委研究制定了《关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见》。现印发给你们,请各地区、各部门结合实际贯彻落实。

附:关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施意见

中华人民共和国国家发展和改革委员会 二○○七年四月二日

主题词:煤层气 利用 意见 通知 附:

关于利用煤层气(煤矿瓦斯)

发电工作的实施意见

根据《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》(国办发[2006]47号),为做好煤层气(煤矿瓦斯)综合利用工作,变害为宝,保障煤矿安全,节约利用能源,保护生态环境,特制定本意见:

一、国家鼓励各类企业利用各种方式开发利用煤层气(煤矿瓦斯)。

二、各级政府部门应当督促煤矿企业结合本矿区实际情况制定煤层气(煤矿瓦斯)综合利用规划,并组织审查批准,引导企业合理利用能源资源。发电可以作为煤层气(煤矿瓦斯)综合利用规划的一项内容。

三、全部燃用煤层气(煤矿瓦斯)发电并网项目由省级人民政府投资主管部门核准;煤矿企业全部燃用自采煤层气(煤矿瓦斯)发电项目,报地方人民政府投资主管部门备案。省级人民政府投资主管部门要将核准和备案情况及时报送国务院投资主管部门。

四、电力产业政策鼓励煤矿坑口煤层气(煤矿瓦斯)发电项目建设。鼓励采用单机容量500千瓦及以上煤层气(煤矿瓦斯)发电机组,开发单机容量1000千瓦及以上的内燃机组,以及大功率、高参数和高效率的煤层气燃气轮机(煤矿瓦斯)发电机组。

五、鼓励煤层气(煤矿瓦斯)发电企业通过技术进步和加强与国内外瓦斯发电机组制造企业合作,提高能源利用效率和电厂的安全稳定运行水平。

六、煤层气(煤矿瓦斯)电厂应执行国家的有关法律法规、行业标准和规程,接受电网企业的专业管理和技术指导,具备并网技术条件,服从电力调度指令。

七、煤层气(煤矿瓦斯)电厂所发电量原则上应优先在本矿区内自发自用,需要上网的富裕电量,电网企业应当予以收购,并按照有关规定及时结算电费。

八、煤层气(煤矿瓦斯)电厂不参与市场竞价,不承担电网调峰任务。

九、电网企业应当为煤层气(煤矿瓦斯)电厂接入系统,提供各种便利条件。原则上,由电网企业负责投资建设电网至公共联结点的工程,由发电企业负责投资建设电厂至公共联结点的接入系统工程。

十、电网企业要按照国家标准、行业标准和规程规定验收电厂投资建设的接入系统工程,并及时签订并网调度协议,确保电网的稳定和电厂的正常运行。

十一、煤层气(煤矿瓦斯)电厂上网电价,比照国家发展改革委制定的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格〔2006〕7号)中生物质发电项目上网电价(执行当地2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价)。高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分,通过提高煤层气(煤矿瓦斯)电厂所在省级电网销售电价解决。

十二、有关政府部门应当制定鼓励煤层气(煤矿瓦斯)发电的配套政策和措施,为煤层气(煤矿瓦斯)综合利用工作创造有利条件。电力、价格等监管机构应当加强煤层气(煤矿瓦斯)发电项目上网交易电量、价格执行情况的监管和检查工作。

十三、煤层气(煤矿瓦斯)发电企业如果弄虚作假,一经查实,有关政府部门和监管机构要责令其纠正错误,电网企业可以暂停收购其上网电量,并追回价格差。

7.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇七

高瓦斯煤层开采始终面临着工作面瓦斯涌出量大的问题, 不仅制约矿井生产, 还威胁井下工人的生命安全。通过对采空区瓦斯进行抽采, 可减少工作面瓦斯涌出量, 保障矿井安全、高效生产[1]。本文对新疆大黄山豫新煤业有限责任公司大黄山煤矿急倾斜厚煤层进行了瓦斯分源抽采技术的现场应用, 解决了工作面瓦斯超限问题。

1 矿井概况

大黄山煤矿主采煤层为八尺槽和中大槽2层。八尺槽平均厚度为8 m, 位于中大槽下部, 煤种为45号气煤。中大槽平均厚度为25 m, 煤层倾角为30~58°, 瓦斯含量超过15m3/t, 具有突出危险性;煤层顶板坚硬, 不易垮落, 且煤层与顶、底板结合部存在易滑落的炭质泥岩层。大黄山煤矿2012年矿井瓦斯绝对涌出量为64.44m3/min, 相对涌出量为55.82m3/t。根据《煤矿安全规程》规定, 鉴定该矿为高瓦斯矿井。735综采工作面位于矿井西翼中大槽煤层, 采用走向长壁斜切分层综采放顶煤采煤法, 工作面走向长度为1 240 m, 平均长度为96 m, 坡度为22~33°且由东向西逐步加大, 上部为+780水平仓储式采空区。735综采工作面回采过程中瓦斯涌出量过大, 造成瓦斯超限, 严重影响矿井安全生产。

2 本煤层瓦斯抽采

2.1 抽采参数

735综采工作面需抽采瓦斯量不小于3.9 Mm3, 预抽时间为10个月。

2.2 抽采设备

经计算, 地面配置2BEF72-500 (500 m3/min) 型水环式真空泵, 井下配置2RFC-40 (60m3/min) 型移动瓦斯抽采泵, 可满足要求。

2.3 抽采工艺

(1) 770回风巷与772顶板巷。在770回风巷及772顶板巷布置向下顺层钻孔预抽735综采工作面区域瓦斯。

(2) 735运输巷。在735运输巷北帮开切眼以外400m范围内, 布置向上顺层瓦斯抽采钻孔。钻孔要求:钻孔平行错开, 钻孔水平投影有效重叠长度不小于50m。

(3) 735综采工作面。在735综采工作面上隅角砌煤袋墙埋管抽采上隅角瓦斯, 在772顶板巷的4号联络巷用瓦斯泵强抽735综采工作面前方300m内本煤层瓦斯。

2.4 存在的问题

随着735综采工作面的推进, 采空区范围增大, 工作面瓦斯涌出量随之变大, 当推进至50m时, 工作面瓦斯涌出量超过14m3/min, 上隅角瓦斯超限, 瓦斯体积分数在1.95%~4.2%, 最高达5.1%, 对735综采工作面的正常生产造成严重影响。究其原因是由于735综采工作面位于中大槽煤层, 该煤层煤质坚硬且透气性差, 造成前期预抽困难, 抽采率低, 且作为矿井西翼首采面, 735综采工作面上部为仓储式采空区。所以, 单靠本煤层瓦斯抽采和上隅角砌煤袋墙埋管抽采瓦斯不能从根本上解决瓦斯超限问题。

3 分源抽采

根据现场测定分析, 瓦斯主要来源于735综采工作面采空区以及上部仓储式采空区, 其瓦斯涌出量占整个工作面瓦斯涌出量的70%~80%, 因此, 治理采空区瓦斯成为矿井安全生产的首要任务。针对735综采工作面瓦斯涌出特点, 优化抽采管路, 通过打穿层钻孔直接抽采735综采工作面采空区及上部仓储式采空区瓦斯, 降低工作面瓦斯涌出量, 达到提高瓦斯抽采率的目的。

3.1 管路优化

用地面瓦斯泵直接抽735综采工作面采空区及上隅角瓦斯, 将780运输巷抽采管管径由219 mm换为370mm, 780运输巷风桥至西风井抽采管管径由219mm换为370mm, 同时在772顶板巷中设抽采量为90m3/min的高压瓦斯泵抽本煤层瓦斯, 实现采空区与本煤层瓦斯分源抽采。

3.2 采空区瓦斯抽采原理及工艺

(1) 采空区瓦斯抽采原理。采空区瓦斯抽采是使用机械方式使管道或巷道与采空区之间产生一定的压差, 使高体积分数瓦斯经由管道或巷道抽出, 从而减少采空区瓦斯向工作面涌出, 达到治理瓦斯的目的。

(2) 急倾斜工作面采空区瓦斯分布[2,3,4]。对于急倾斜工作面来说, 在倾斜方向上, 采空区垮落带呈上下端不对称的平顶拱形。垮落带上端拱边缘几乎与采空区上端垮落岩层完全分离, 形成一定的空隙, 也为瓦斯积聚提供了良好的储存场所, 垮落带下端拱边缘则与采空区下端岩层基本处于压实状况。由于瓦斯对空气的相对密度只有0.554, 瓦斯在自身重力的影响下也会向上升浮[2]。

(3) 抽采钻孔终孔位置。抽采钻孔的终孔位置将直接影响到抽采效果。根据覆岩采动裂隙椭抛带和“竖三带”理论[5,6,7,8], 钻孔终孔布置在内外椭抛带之间, 即上覆岩层的裂隙带与规则垮落带之间, 抽采效果最佳。结合735综采工作面采空区瓦斯分布的规律以及现场实际抽采情况, 确定采空区垮落带高体积分数瓦斯集中在770回风巷顶部3~18m处, 因此将该处设为抽采钻孔终孔位置。

(4) 穿层钻孔技术参数。钻场选择在邻近下部八尺槽煤层中的780运输巷。在735综采工作面采空区布置穿层钻孔, 抽出采空区高体积分数瓦斯。钻孔长度以打穿采空区为原则。抽采负压根据抽出指标气体中CO的含量进行调整, 以防止采空区遗煤自燃。

(5) 穿层钻孔抽采工艺。 (1) 钻孔布置。在780运输巷每隔16m布置1个钻场, 每个钻场布置2个钻孔, 孔径皆为159 mm。钻孔布置如图1所示。 (2) 终孔位置。1号钻孔抽采空区垮落带高体积分数瓦斯及仓储式采空区瓦斯, 终孔垂直高度位于工作面上端770回风巷顶部15~17 m。2号钻孔抽735综采工作面架后30m采空区瓦斯, 终孔垂直高度位于770回风巷顶部3~5 m。其中1号钻场施工参数见表1。

注:仰角以水平面为基准面, 偏向上为正, 偏向下为负。

所有钻孔的实际角度及长度根据770回风巷巷道标高变化情况来确定。

4 抽采效果

(1) 优化管路后, 770回风巷、772顶板巷抽采钻孔的混合流量增大至30~80 m3/min, 抽采瓦斯体积分数由原来的7%~13%增大至10%~15%。

(2) 实施穿层钻孔工艺抽采采空区瓦斯后, 735综采工作面采空区抽采瓦斯体积分数稳定在10%~18%, 抽采混合流量稳定在60~80m3/min。回风流瓦斯体积分数稳定在0.36%~0.46%, 上隅角瓦斯体积分数稳定在0.4%~0.6%, 瓦斯超限情况得到改善。735综采工作面瓦斯抽采效果明显, 抽采率平均值达到59.17%, 工作面瓦斯涌出量明显减少, 为矿井安全生产提供了保障。

截止2013年3月28日, 780运输巷钻孔施工长度为17 512m, 总计钻孔施工长度为125 032m, 735综采工作面瓦斯抽采总量为428.4万m3, 原煤产量为55.6万t, 瓦斯综合治理成本约为11.08元/t, 瓦斯发电总量为943.549万kW·h。

5 结论

(1) 在开采急倾斜厚煤层时, 仅通过预抽本煤层瓦斯已经不足以达到治理工作面瓦斯的目的。大黄山煤矿735综采工作面采空区瓦斯涌出量占整个工作面瓦斯涌出量的70%~80%, 通过实施瓦斯分源抽采技术及优化抽采管路, 工作面瓦斯得到了有效治理。

(2) 通过对急倾斜工作面采空区瓦斯分布特征的分析, 同时结合现场实际抽采情况, 确定了最佳抽采位置在770回风巷顶部3~18m。通过在邻近层中780运输巷打穿层钻孔抽735综采工作面采空区瓦斯, 既减少了巷道施工量, 又弥补了本煤层瓦斯抽采的不足。

(3) 对急倾斜厚煤层实施瓦斯分源抽采后, 瓦斯抽采率明显提升, 在治理瓦斯的同时创造了经济效益。

参考文献

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[7]王启明, 许卫东, 张学博.瓦斯分源抽放技术的应用与实践[J].煤炭科学技术, 2011, 39 (4) :65-68.

8.贵州煤矿瓦斯抽采模型研究 篇八

【关键词】贵州;瓦斯抽采;模型

前言

贵州省煤层赋存条件复杂,单层煤厚度不大,煤层间距小,且多属高瓦斯低透气性煤层。高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井占85%,瓦斯含量一般在10~20m3/t之间,最高达38m3/t。原始煤层受到采动卸压影响后,工作面开采时游离瓦斯和解析瓦斯很快释放到采掘工作空间里,瓦斯潜能迅速释放出来,并且邻近层瓦斯占50%以上,这些瓦斯通过采空区涌入采煤工作面,是造成采煤工作面瓦斯超限的最主要原因。

瓦斯抽采能够有效遏制突出矿井发生伤亡事故,是从根本上杜绝煤矿瓦斯重大事故的重要措施[1]。煤矿瓦斯抽采是指利用安设在地面的瓦斯泵或其它抽放设备抽取煤层中高体积分数的瓦斯,并通过与井下巷道隔离的专用瓦斯管网把抽出的高体积分数瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。通过有效的瓦斯抽采,做到瓦斯抽采达标,可降低煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量,能够防治煤与瓦斯突出,从而减少矿井瓦斯事故以及其它重大恶性事故的发生。

通过对贵州瓦斯抽采技术的使用和效果分析,总结出适应性最广、效果良好的瓦斯抽采技术,试图建立一个适合大部分矿井的瓦斯抽采方法模型,可以给矿井新建和改建瓦斯抽采系统提供一定的参考。

1、模型建立的依据

贵州煤矿设计研究院贵州省煤矿设计研究院始建于1964年,是一个持有工程勘察、设计、监理、咨询、安全评价等多个甲级资质和工程造价咨询、环境影响评价、招标代理等多个乙级资质证书的勘察设计单位。作者借去该院实习的机会,收集并分析了该院设计97份瓦斯抽采设计报告,通过对个抽采位置的分类总结,为模型建立的主要依据。

中国期刊网是我国最大的全文现刊数据库是目前世界上最大的连续动态更新的中国期刊全文数据库,中国国内7486种综合期刊与专业特色期刊的全文。作者收集查阅了有关瓦斯抽采(放)的论文近400篇,这是建立模型分析的另一主要依据。

2、模型主要抽采方法阐述

2.1煤巷掘进超前钻孔抽采瓦斯方法

2.1.1钻场及钻孔布置。在煤层掘进工作面的巷道(平巷)两帮设置瓦斯抽采钻场。钻场大小应根据巷帮瓦斯抽放钻孔的布置位置和要求,以及使用的专用钻机外形尺寸及钻杆的长度而确定。结合各煤矿井下实际情况,每组钻场在煤层巷道的两侧交替布置,同侧相邻两个钻场之间的距离大约为40m。煤巷掘进抽放钻场和钻孔布置见图1。

2.1.2钻孔参数。在煤巷(平巷)掘进工作面向掘进条带施工本煤层顺层钻孔抽放,在每一个钻场内,沿走向方向布置3个瓦斯抽放钻孔,即在左、右瓦斯抽放钻场各布置3个,钻孔深度为50m。钻孔编号为1#~6#,其中左边钻场为1#、2#、3#钻孔,终孔位置在工作面前方煤层中部,距巷道掘进中心线的距离分别为2m、7m、12m,开孔位置距巷道中心线距离为3.2m;右边钻场为4#、5#、6#钻孔,终孔位置和开孔位置同左边钻场的要求一样。该钻孔布置参数在矿井抽放过程中对抽放量、抽放浓度、防突效果等考察后,可根据实际情况进行调整。抽放钻孔直径75mm,钻孔其它参数见表2

2.1.3主要优缺点。利用煤巷掘进动压边掘边抽,基本可解决掘进瓦斯问题,尤其适用于本煤层掘进工作面瓦斯涌出量较大、用通风方法难以解决瓦斯超限问题的煤层,也可用于掘进工作面前方有断层及裂隙溶洞瓦斯,可利用钻孔探明构造及抽放瓦斯[2]。

2.2顺层密集长钻孔抽采本煤层瓦斯

2.2.1钻场及钻孔布置。钻孔的抽放瓦斯量随着钻孔长度(揭露煤的长度)的增大而增加,因此应尽可能打长钻孔,以提高抽放瓦斯效果,沿层钻孔的长度一般为工作面长度的70~90%。考虑到施工长钻孔困难较大,因此设计在工作面的进、回风顺槽双向布置钻孔,以加大工作面的瓦斯抽放量[3],该抽放方法见图2。

2.2.2钻孔参数。采用本煤层抽放,直接在采煤工作面已施工好的运输巷道和回风顺巷道内开孔,钻孔直径75mm,孔间距为2—10m,钻孔与巷道中线方位夹角为90°,钻孔长为工作面的70%—90%。

2.2.3主要优缺点。利用已施工好的采煤工作面运输巷道及回风巷道向采面未采煤层内施工本煤层顺层瓦斯抽放钻孔,该方法钻孔揭露和穿透煤层的面积大,在煤层中施工钻孔通常速度较快、且成本低。如采用未卸压抽放法抽放薄及中厚煤层内的瓦斯时,可优先选择该方法[4]。但在开切眼内沿工作面煤壁往走向方向施工的顺层钻孔,只能在采面作为备采工作面时和开始回采之前预抽一段时间,当采煤工作面开始回采时,抽放瓦斯即需停止;受钻孔深度和抽放时间的限制,难以控制整个采煤工作面。

2.3向冒落拱上方打钻抽采

2.3.1钻场及钻孔布置。此方法为利用大直径钻机,在回采工作面回风顺槽内,向采空区初始冒落拱的上方打孔插管抽放,以捕集处于冒落破坏带中积聚的高浓度瓦斯和上部卸压层及未开采的煤分层或下部卸压层涌向采空区的瓦斯[5]。钻孔布置详见图3

2.3.2钻孔参数。该方法是在回风顺槽下帮每隔30m沿煤层施工一个本煤层钻场,钻4孔,孔深80-100m(钻孔参数见表2)。由煤层开孔进入顶板岩层中,终孔位于上覆岩层裂隙带内。为防止靠近煤层处软岩伪顶塌孔,钻孔内均下铁套管。套管用丝扣连接,表面钻有若干小孔,以增加抽放量。

2.3.3主要优缺点。采用这样的方式,有的可以抽出较高浓度的瓦斯,钻孔的单孔流量可达2—4m3,同时可以使采空区瓦斯涌出量降低20%—35%,同时具有费用低,管理简单等特点。

2.4采空区埋管抽放

2.4.1钻场及钻孔布置。此方法为沿采煤工作面回风顺槽的上帮敷设一条瓦斯抽放管路,随着工作面的不断推进,瓦斯抽放管的末端方向逐渐埋入采空区内,具体详见图2-3-8。当第一段埋管进入采空区距离达30m时,准备预埋第二条管路,利用第一条管路在60m处的位置用三通和闸阀与第二条管路连接,此时的第二条瓦斯抽放管路处于关闭状态;随着工作面的推进,当工作面推过第一段管路管口30m时,打开第二条管路的闸阀并投入抽放,以此方法类推。

2.4.2钻孔参数。在回风巷抽放负压管路的末端设一弯管接头,使抽放管口抬高至距巷道顶部约200mm处,再在管口延接1~3根预先加工好的铁皮焊管,然后连接一根2m长的筛孔管作为预埋管吸气口,并设木垛或掩体对埋管吸气口进行保护,以此形成埋管口。在回风巷后面已经安设的抽放负压管路上,每隔30m安装一个三通管,作为下一个预埋管口的接口。随着工作面推进过程,将埋管口逐个保留在采空区内,再通过移动式瓦斯抽放泵或地面永久瓦斯抽放泵形成的真空负压在埋管口形成一个高负压区,抽出并改变回风隅角及采空区内瓦斯流向,从而防止上隅角瓦斯超限发生。

从工作面回风巷至上隅角埋管,每隔约30m的距离在回风巷抽放管上预留一个三通接口。当回采工作面推进到三通接口前一个班时(放顶前),采用胶管通过三通连接抽瓦斯埋管,埋管直径可选用100mm的橡胶管,前端为分别割有20×30mm的小缝隙筛管。埋管应尽量插入采空区,且筛管应抬高距采空区底板有一定的高度,以防止淤泥、积水,杂质堵塞筛管裂缝。

2.4.3主要优缺点。采用采空区预埋瓦斯抽放管法抽排工作面上隅角瓦斯,可以改变工作面上隅角风流的涡流状况以及采空区瓦斯流动方向,有效地控制了采空区瓦斯向工作面的涌出,使得上隅角瓦斯体积分数控制在0.28%~0.7%之间,给生产安全提供了有效保障。采空区埋管法治理上隅角瓦斯技术可行,经济合理,较留设尾巷处理上隅角瓦斯的投入,吨煤成本可降低0.32元/t。

但鉴于采空区埋管法治理上隅角瓦斯量有限性,且不能降低工作面的配风量。随着回采工作的推进抽放管路和阀门均无法回收,投入成本高。遇工作面采空区涌水量比较大时,也会导致抽放管路内积水比较多,从而影响瓦斯抽放效果,需不断投入人工进行放水工作。如采用下行通风的工作面、出现地质构造带瓦斯涌出异常等情况时,采空区埋管抽放瓦斯就不能解决工作面其他地点瓦斯涌出等异常问题。

2.5底板瓦斯抽采巷抽采上邻近层瓦斯

2.5.1钻场及钻孔布置。底板专用瓦斯抽放巷及钻场的断面形状、大小及支护方式,钻场布置在底板专用瓦斯抽放巷的两侧,钻场设计采用锚网喷支护,规格为长3m×3m×2.8m,掘进断面为8.2m2,净断面为7.43m2,钻场间距为45m。钻场断面见图5。

2.5.2钻孔参数。底板专用瓦斯抽放巷(岩巷),设计采用锚网喷支护,掘进断面6.3m2、净断面5.6m2。钻孔呈三花眼布置,终孔间距设计一般定为10m,钻孔直径设计为φ75mm,钻孔方位、倾角、长度根据矿自身情况而定。

2.5.3主要优缺点。瓦斯抽放钻孔服务时间较长,除了抽放和卸压瓦斯外.还可用于预抽和采空区的瓦斯抽放,不会因回采工作面回采的时间限制。钻场—般布置于主要岩石巷道中,抽放设施的施工与维护较为方便,巷道维修工程量相对较少,打钻及封孔等施工简便,抽放系统安全、高效、可靠,抽出的瓦斯浓度高。

3、结论

(1)通过对贵州煤矿设计研究院和期刊网上的资料收集,基本可以代表贵州省煤矿瓦斯抽采的普遍情况,所筛选出来的方法能够适应贵州煤矿的地域特点。

(2)在贵州典型煤矿的瓦斯治理时,掘进期间优先使用煤巷掘进超前钻孔抽采瓦斯方法,备采期间主要使用顺层密集长钻孔抽采本煤层瓦斯,回采时采空区的瓦斯治理主要依靠采空区预埋瓦斯管抽放、并采取向冒落拱上方打钻孔抽放,在不具备保护层开采条件的矿井首先采用底板瓦斯抽采巷抽采上邻近层瓦斯,待消除煤与瓦斯突出危险性后再组织掘进。

(3)模型涉及矿井瓦斯抽采的各个区域,能够对新建或改建瓦斯抽采系统提供一定的指导。

参考文献

[1]程远平,付建华,愈启香.中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J].采矿与安全工程学报,2009.6.(2):127-139.

[2]金学玉.“掘进抽放”防止煤与瓦斯突出[M].中国煤炭,2004.2(2):8-10.

[3]王学记,陶云奇.本煤层瓦斯抽放效果研究[M].煤炭工程,2009(5):66-68.

[4]张志刚.顺煤层平行钻孔瓦斯抽采效果预测方法[M].煤矿开采,2009.6(8)107-109.

[5]沈广辉,樊艳虹,樊斌等.采空区瓦斯分布规律及瓦斯抽采方法的研究[J].工矿自动化,2009.4.(4):95-96.

[6]李忠卫.土城矿回采工作面上、下巷顶板穿层钻孔瓦斯抽放技术的应用[J].水力采煤与工矿研究.2009.9(3):26-28.

作者简介

9.10月份瓦斯抽采总结 篇九

为防止150万吨改扩建井煤与瓦斯突出的发生及揭煤工作的顺利开展,现将自9月26至10月25日这一个月期间,一九三〇煤矿对此做出的一系列相关瓦斯抽放工作总结如下:

1、本月完成钻孔数量125个,抽放进尺3244.58m。计划瓦斯抽放混合量27.42万方,实际完成瓦斯抽放混合量75.90万方,计划瓦斯抽放纯流量0.82万方,实际完成瓦斯抽放纯流量1.39万方。瓦斯抽采率35.4%,抽采效果达标。但结合瓦斯抽采实际情况任存在以下主要问题需要解决:

1.1、150万吨改扩建井由于地质条件所限,涌水量过大,特别在所抽采的5号煤层、2号煤层中含水量大,抽放孔内积水多,这样从而导致抽放效果不理想。

1.2、因主、风斜井为独头巷道,预抽煤层瓦斯随风流涌向工作面和整条巷道,容易造成工作面瓦斯超限。因此,需要加大掘井工作面风量或调整产量。

1.3、针对软煤层抽采钻孔施工工艺还有待于进一步改进。

2、副斜井完成通风系统的改造,敷设两趟Ф800mm的风筒,合计:836*2米。

3、副斜井完成供电系统的改造,保证副斜井能够正常进行瓦斯抽采。

一九三〇煤矿

10.瓦斯抽采封孔考核制度 篇十

抽 采 封 孔 考

新丰煤矿防突科 2012年2月

核 制度瓦

新丰煤矿瓦斯抽采封孔考核制度

为了认真落实防突工作十六字方针“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”,加大瓦斯抽采和封孔的管理力度,实现“不采突出面,不掘突出头”的原则,特制定《新丰煤矿瓦斯抽采封孔考核制度》。

一、瓦斯抽采考核制度

1、根据下达瓦斯抽采利用量计划,防突科根据计划制定瓦斯抽采利用月度计划。完不成月度计划的根据考核办法进行处罚,并在质量标准化考核中扣分。

2、积极开展瓦斯区域治理措施,做到“不采突出面,不掘突出头”,严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十一条~五十六条进行区域措施效果检验和验证,凡是效果检验不符合要求的,视为抽采不达标。

3、工作面进行采掘活动前必须由抽采效果评价体系进行抽采效果评价,评价报告和试验报告(瓦斯含量或瓦斯压力)报公司通防部,经公司批准后,方可生产。抽采指标达不到要求的一律不准投产或施工,私自组织生产的对相关人员罚款10000元。

4、抽放系统不完善,各种计量装置安装不到位,传感器校检不及时的不予考核。

5、严格抽采计量考核,瓦斯抽采系统浓度低于10%的抽采量不计入抽采完成指标。

6、瓦斯抽采工要依据施工设计及施工措施要求施工,钻孔的角度、方位、深度 必须符合要求,否则发现一次罚款50元。

7、钻机要安设牢固,钻孔、卡制器、动力头必须在一条直线上,否则发现一次罚款100元。

8、对有假钻孔、假抽采、假计量的,经查出后取消考核,并对责任人进行2000~5000元。

9、每季度对矿井抽采计划完成情况进行考核,对超额完成抽采计划的要进行重奖,对完不成抽采计划的要进行对等罚款。

10、奖罚

⑴对完成月度抽采量计划的,对瓦斯抽采人员进行奖励。每抽出1m3瓦斯奖励0.05元,超出计划部分每1m3奖励0.1元,奖励计算公式:

奖金额=计划抽采量(m3)×0.05(元)+超过计划量(m3)×0.1(元)

⑵对完成瓦斯利用量的,每利用1m3瓦斯奖励0.05元,超出计划部分每1m3奖励0.1元,奖励计算公式:

奖金额=计划利用量(m3)×0.05(元)+超过计划量(m3)×0.1(元)

⑶没完成抽采量计划的对等罚款。

⑷瓦斯抽采利用奖金的分配:对瓦斯抽采利用有贡献的人,其中奖金总额的40%用于中层以上瓦斯抽放相关人员奖励,60%用于基层瓦斯抽放相关人员奖励。

二、抽采钻孔封孔考核制度

1、抽放管路在铺设时必须吊挂平直,离地面高度不小于0.3M,拐弯处加偏扣垫或弯头,接口要上紧,保证所有的管路对接严密不漏气,每隔一定距离或坡度起伏变化处留有放水三通,以便在管路发生积水及有杂物堵塞时便于清理。否则发现一处罚款50元。

2、当管路通过风门、风桥等设施时要打孔通过,接好用黄土或水泥堵严,否则发现一处罚款50元。

3、管路铺设时每隔4—6米要有一个掉挂点,保持平、直、稳;斜井安装时每隔30—50米安装一个拉线以防管子下移;风水管路安装时50米设一个开关阀门,以便打钻时前后使用;瓦斯抽放管路应 3 每隔200—300米安装一个阀门,以便在使用中存在突发性问题,即时关闭即时处理。否则少一个罚款50元。

4、定期对各种管路进行检查,漏气、漏水、是否有腐层、阀门是否灵活,并有记录可查,检查一次无记录罚款50元。

5、管路更换时,应提前做好计划,做好充分准备方可换掉,更换的管路要与原来的规格质量一致。

6、各地点抽放管子及时掐接回收,挂牌管理,码放整齐;及时回收拆除旧的、不用的各种管道封孔设备,不能长时间闲置在井下,否则发现一处罚款50元。

7、封孔要严格做到水放净、管到底、孔封严,封孔完成后,钻孔孔口负压不得小于13kpa,瓦斯浓度不小于30%;否则应当采取改进封孔措施,以提高封孔质量;瓦斯钻孔封堵及连接必须严密不漏气。

8、严格按封孔质量标准要求施工,不得随意改变封孔工艺,若需改变必须经防突矿长或总工程师批复。

9、穿层钻孔的封孔长度为全岩段,顺煤层钻孔封孔长度不小于20m。

10、封连孔人员的工资按封孔长度结算,合格的钻孔以11.7元/m考核,但成孔后24小时必须开始连抽,否则发现一个孔无及时连抽罚款50元。

11.煤层气(煤矿瓦斯抽采) 篇十一

【关键词】ZDY3500LP;瓦斯抽采;多变幅;履带式钻机;调角范围大

随着煤矿开采深度的增加,瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险性也不断增大,瓦斯已成为制约矿井安全生产和高产高效的主要因素,施工钻孔进行瓦斯抽采是治理瓦斯的有效途径。近几年煤矿井下瓦斯抽采用钻机逐步实现了履带化,大幅度缩短了瓦斯钻孔施工设备的搬运稳固时间,降低了工人劳动强度,提高了生产效率,受到广泛认可。但常规的履带钻机普遍调角度范围、开孔高度调节范围较小,对于煤层较厚的矿区需施工双排甚至多排钻孔,以及进行倾角较大的顶底板穿层瓦斯钻孔施工时,普通的履带钻机不能更好地满足现场施工要求。中煤科工集团西安研究院有限公司设计了一款ZDY3500LP履带式钻机,可能进行跨皮带作业,钻孔倾角全覆盖,高度调节范围大的特点,国内多个矿井使用了该钻机,取得了良好的效果。

1.钻机结构及参数

ZDY3500LP型多变幅调角履带式钻机是中煤科工集团西安研究院有限公司研制的一款新型履带钻机。该钻机采用整体履带式结构,搬迁移位快捷,施工效率高。整机自动化能力高、变幅调角系统高效便捷,能够实现多种钻孔角度及钻孔高度的调节。主要适用于本煤层瓦斯抽采钻孔、全断面瓦斯抽采钻孔、顶底板大角度瓦斯抽采钻孔、探放水钻孔及其它用途钻孔施工,钻机几种典型施工姿态见图1。

2.钻孔施工地点概况

施工地点位于贵州某矿K9号煤层10903工作面回风顺槽,该巷道为沿K9煤层顶板掘进的顺层巷道,从开门点往西掘进30米后,该巷道从1680专用回风石门下穿过,上巷底对下巷顶高差为9.5米,工作面长度180m。10903运输顺槽开门于1680前运输石门内,即6#导线点前5.3m为开门中,按293°方位,开门标高为+1683.3T,掘进总里程为970m;巷道为梯形断面,净宽4.5m,下帮高2.45m,巷道沿K9煤层顶板掘进;全断面采用锚网喷联合支护;10903运输顺槽现已掘进至里程379m,标高为+1696.1T;采用顺层平行钻孔预抽区段煤层瓦斯的区域防突措施。

K9煤厚2.8~3.6m,夹矸1~2层,多者为3~5层,夹一层高岑石夹矸为对比标志为B4。煤层顶板岩性为灰色粉砂质粘土岩夹薄层菱铁矿层,向上浅灰色细砂岩、粉砂岩;底板岩性为深灰色粉砂质粘土岩、细砂岩。K9煤层的破坏类型为Ⅱ~Ⅲ级,坚固性系数(f)为0.36,煤层瓦斯放散初速度(△P)为14,根据K9煤层在埋深为336.1m(标高为1739.9m)处瓦斯含量10.9938m3/t,瓦斯压力为1.200MPa,经计算,现10903运输顺槽迎头前方原始瓦斯含量为11.5906m3/t,瓦斯压力为1.345MPa,煤层突出危险性综合指标D=1.4408、K=38.9,K9煤层具有突出危险性。

3.钻孔施工工艺

采用顺层平行钻孔预抽区段煤层瓦斯的区域防突措施,设计从10903回风顺槽3#导线点前70m开始,在巷道下帮共施工了3个本煤层瓦斯钻孔,钻孔控制到10903运输顺槽下帮轮廓线外20m范围,设计钻孔孔深200m,孔径133mm,方位23°,倾角-18°。

选用ZDY3500LP型履带式钻机,Φ73/63.5宽叶片螺旋钻杆辅助排渣,采用高压水排粉的施工工艺,先用Φ94mm复合片钻头施工至孔底,再换用Φ133/94mm复合片钻头扩孔至孔底终孔。施工的3个本煤层钻孔孔深分别达到202m、210m、206m,通过现场钻孔施工,钻机性能稳定、调角方便,能满足现场施工需要,达到了预期的目标。

4.抽采效果

分别对试验的3个钻孔进行了瓦斯抽采效果分析,抽采效果好,其中1#钻孔,从2016年1月19日开始抽采,截止2016年4月1日,抽采73天,平均抽采浓度21%,平均抽采纯流量0.22m3/min。2#钻孔,从2016年2月4日开始接管道抽采,截止2016年4月1日,抽采58天,平均抽采浓度22%,平均抽采纯流量0.24m3/min。3#钻孔,从2016年2月6日开始抽采,截止2016年4月1日,抽采55天,平均抽采浓度19%,平均抽采纯流量0.27m3/min。各钻孔瓦斯抽采效果见图2。

5.结论

1)ZDY3500LP型履带式全液压坑道钻机倾角(±90°)调节、开孔高度(0.8 ~ 2.75m)调节范围大,调节过程自动化程度高,只需操纵液压手柄即可完成,调转机身方便,只需拧卸卡板两侧螺钉,推动给进装置转向180°,再紧固螺钉即可,不需使用吊具,履带式行走机构搬运方便,大幅度降低劳动强度,减少辅助时间,综合效率高。

2)ZDY3500LP型履带式钻机扭矩大,施工大直径钻孔能力强,钻进效率高,并能有效避免钻孔孔内事故的发生。

3)ZDY3500LP型履带式钻机适用于300m以内的本煤层瓦斯抽采钻孔、顶底板大倾角穿层瓦斯抽采钻孔、全断面瓦斯抽采钻孔及其它用途钻孔施工,并可进行跨皮带(向皮带、背皮带)钻孔施工,钻机适应性强、适应范围广。

参考文献:

[1] 宋海涛,刘亦洋,姚亚峰,等.大角度多层孔履带式全液压坑道钻机的研制与应用 [J],煤炭工程,2014,46(12):126-128.

[2] 李世忠.钻探工艺学[M].北京:地质出版社.1992.

[3] 石智军,胡少韵,姚宁平.煤矿井下瓦斯抽采(放)钻孔施工新技术[M].北京:煤炭工业出版社,2008.

【煤层气(煤矿瓦斯抽采)】推荐阅读:

煤层气开发利用模式09-23

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