1、1煤礦瓦斯抽采2講授主要內容講授主要內容一、瓦斯抽放系統一、瓦斯抽放系統 二、瓦斯抽放基本方法二、瓦斯抽放基本方法 3第一部分第一部分 瓦斯抽放系統瓦斯抽放系統一、瓦斯抽放的目的意義一、瓦斯抽放的目的意義（一）、抽放瓦斯的目的意義（一）、抽放瓦斯的目的意義 礦井瓦斯抽放是礦井瓦斯抽放是為了減少和解除瓦斯對煤為了減少和解除瓦斯對煤礦安全生產的威脅，利用機械設備（抽放泵）礦安全生產的威脅，利用機械設備（抽放泵）和專用管道（抽放管路）造成的負壓，將煤巖和專用管道（抽放管路）造成的負壓，將煤巖層中存在或釋放出來的瓦斯抽出來，輸送到地層中存在或釋放出來的瓦斯抽出來，輸送到地面或其它安全地點并加以利用。面

2、或其它安全地點并加以利用。 抽放的目的就是通過抽放降低風流中的瓦抽放的目的就是通過抽放降低風流中的瓦斯濃度，來改善礦井的安全生產條件和安全狀斯濃度，來改善礦井的安全生產條件和安全狀況。況。 4 瓦斯抽放的意義瓦斯抽放的意義 1、減少瓦斯涌出，避免瓦斯燃燒或爆炸，、減少瓦斯涌出，避免瓦斯燃燒或爆炸，保證礦井安全生產；保證礦井安全生產； 2、防治煤與瓦斯突出，減少人員傷亡；、防治煤與瓦斯突出，減少人員傷亡； 3、瓦斯為工業生產和人民生活服務、瓦斯為工業生產和人民生活服務,變變害為利害為利,創造良好的社會效益和經濟效益；創造良好的社會效益和經濟效益； 4、減少瓦斯對大氣的污染、減少瓦斯對大氣的污染,

3、有利于生態有利于生態環境的保護環境的保護5 二、瓦斯抽放系統的構成二、瓦斯抽放系統的構成 瓦斯抽放系統分為地面固定式瓦斯瓦斯抽放系統分為地面固定式瓦斯抽放系統和井下臨時瓦斯抽放系統。抽放系統和井下臨時瓦斯抽放系統。 瓦斯抽放系統主要有管道、瓦斯泵、瓦斯抽放系統主要有管道、瓦斯泵、流量計、安全裝置等組成。流量計、安全裝置等組成。6（一）、抽放瓦斯的管道（一）、抽放瓦斯的管道 抽放瓦斯的管道由總管、分管、支管及抽放瓦斯的管道由總管、分管、支管及其附屬裝置所組成，管材一般選用鋼管、其附屬裝置所組成，管材一般選用鋼管、鑄鐵管、鍍鋅螺旋管、聚乙烯管等材料，鑄鐵管、鍍鋅螺旋管、聚乙烯管等材料，但井下禁止采

4、用玻璃鋼管。但井下禁止采用玻璃鋼管。 管道附屬裝置有閥門、鉆孔（鉆場）連管道附屬裝置有閥門、鉆孔（鉆場）連接裝置、排渣放水器等。接裝置、排渣放水器等。7（二）、瓦斯泵 常用的瓦斯泵有水環真空泵、離心常用的瓦斯泵有水環真空泵、離心式瓦斯泵和回轉式瓦斯泵。水環真空泵式瓦斯泵和回轉式瓦斯泵。水環真空泵的特點是真空度高、負壓大、安全性好的特點是真空度高、負壓大、安全性好（工作室內充滿介質，不會發生瓦斯爆（工作室內充滿介質，不會發生瓦斯爆炸）。炸）。 由于水環真空泵安全性好，抽放負由于水環真空泵安全性好，抽放負壓大，所以煤礦使用較為廣泛。壓大，所以煤礦使用較為廣泛。ZWY60/90 ZWY105/132

5、891011礦用移動式瓦斯抽放泵站皮帶式傳動結構簡圖12礦用移動式瓦斯抽放泵站直聯傳動式結構簡圖13（三）、孔板流量計（三）、孔板流量計 為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情況，需要在總管、支管和各個鉆場、鉆孔況，需要在總管、支管和各個鉆場、鉆孔安設測定瓦斯流量的流量計。孔板流量計安設測定瓦斯流量的流量計。孔板流量計是根據氣體流經節流裝置時，會產生壓力是根據氣體流經節流裝置時，會產生壓力降（壓差）的原理，來測定管道內氣體流降（壓差）的原理，來測定管道內氣體流量的一種裝置。孔板流量計是煤礦瓦斯抽量的一種裝置?？装辶髁坑嬍敲旱V瓦斯抽放廣泛使用的計量裝置，它的制作加工、放

6、廣泛使用的計量裝置，它的制作加工、安裝和使用都有嚴格的要求安裝和使用都有嚴格的要求。 14 圖4流量計量及負壓測定裝置15161718（四）、安全裝置（四）、安全裝置 地面瓦斯抽放系統安全防護裝置有地面瓦斯抽放系統安全防護裝置有防爆、防回火裝置，放空和避雷裝置防爆、防回火裝置，放空和避雷裝置等。等。 井下臨時瓦斯抽放系統瓦斯排入井下臨時瓦斯抽放系統瓦斯排入回風巷時，在抽放瓦斯管路出口處必回風巷時，在抽放瓦斯管路出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。須設置柵欄、懸掛警戒牌等。19 第二部分第二部分 瓦斯抽放基本方法瓦斯抽放基本方法 本煤層抽放本煤層抽放 鄰近層抽放鄰近層抽放 采空區抽放采空區抽放 2

7、0第一節第一節 本煤層瓦斯抽放本煤層瓦斯抽放 本煤層瓦斯抽放就是在煤層開采之前本煤層瓦斯抽放就是在煤層開采之前或采掘的同時，用鉆孔進行該煤層的瓦或采掘的同時，用鉆孔進行該煤層的瓦斯抽放工作。煤層回采前的抽放屬于未斯抽放工作。煤層回采前的抽放屬于未卸壓抽放，在受到采掘工作面采動影響卸壓抽放，在受到采掘工作面采動影響或人為的松動影響后的抽放，屬于卸壓或人為的松動影響后的抽放，屬于卸壓抽放抽放。21 1、穿層鉆孔抽放、穿層鉆孔抽放 穿層鉆孔抽放是在巖石巷道或煤層巷穿層鉆孔抽放是在巖石巷道或煤層巷道內向相鄰煤層施工的穿透煤層全厚的鉆道內向相鄰煤層施工的穿透煤層全厚的鉆孔，安裝上抽放管路并與抽放系統連接

8、進孔，安裝上抽放管路并與抽放系統連接進行抽放。行抽放。2223 2 2、順層鉆孔抽放、順層鉆孔抽放 順層鉆孔抽放是在開采煤層的進風巷順層鉆孔抽放是在開采煤層的進風巷和回風巷沿煤層傾斜方向施工順層傾向和回風巷沿煤層傾斜方向施工順層傾向鉆孔，布孔方式有平行孔、扇形孔、交鉆孔，布孔方式有平行孔、扇形孔、交叉孔、斜交孔等。叉孔、斜交孔等。 斜交鉆孔：與工作面呈一定夾角布置的順層鉆孔。斜交鉆孔：與工作面呈一定夾角布置的順層鉆孔。 平行鉆孔：與工作面平行布置的順層鉆孔。平行鉆孔：與工作面平行布置的順層鉆孔。 交叉鉆孔：平行鉆孔與斜交鉆孔交替布置的鉆孔。交叉鉆孔：平行鉆孔與斜交鉆孔交替布置的鉆孔。 2425

9、262728第二節第二節 鄰近煤層瓦斯抽放鄰近煤層瓦斯抽放 一、鄰近層瓦斯抽放的含義一、鄰近層瓦斯抽放的含義 鄰近層瓦斯抽放，即為通常所稱的卸鄰近層瓦斯抽放，即為通常所稱的卸壓層瓦斯抽放。在煤層群條件下，受開采壓層瓦斯抽放。在煤層群條件下，受開采層的采動影響，其上部或下部的鄰近煤層層的采動影響，其上部或下部的鄰近煤層得到卸壓后會發生膨脹變形，其透氣性會得到卸壓后會發生膨脹變形，其透氣性會大幅度提高，鄰近煤層的卸壓瓦斯會通過大幅度提高，鄰近煤層的卸壓瓦斯會通過層間裂隙大量涌向開采層，為防止和減少層間裂隙大量涌向開采層，為防止和減少鄰近層瓦斯涌向開采層可采用抽放的辦法鄰近層瓦斯涌向開采層可采用抽放

10、的辦法來處理這部分瓦斯。來處理這部分瓦斯。29 開采煤層群時，回采煤層的頂、底開采煤層群時，回采煤層的頂、底板圍巖將發生冒落、移動和卸壓，透板圍巖將發生冒落、移動和卸壓，透氣性系數增加?；夭擅簩痈浇拿簩託庑韵禂翟黾?。回采煤層附近的煤層中的瓦斯，就能向回采煤層的采空區中的瓦斯，就能向回采煤層的采空區轉移。能向開采煤層采空區涌出瓦斯轉移。能向開采煤層采空區涌出瓦斯的煤層，就叫做鄰近層。鄰近層瓦斯的煤層，就叫做鄰近層。鄰近層瓦斯抽放即是在有瓦斯賦存的鄰近層內預抽放即是在有瓦斯賦存的鄰近層內預先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預先從開先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預先從開采煤層或圍巖大巷內向鄰近層打鉆，采煤層或圍巖

11、大巷內向鄰近層打鉆，將鄰近層內涌出的瓦斯抽出。將鄰近層內涌出的瓦斯抽出。30（一）、上鄰近層瓦斯抽放（一）、上鄰近層瓦斯抽放 上鄰近層瓦斯抽放即是鄰近層位于開采層的上鄰近層瓦斯抽放即是鄰近層位于開采層的頂板，通過巷道或鉆孔來抽放上鄰近層的瓦斯。頂板，通過巷道或鉆孔來抽放上鄰近層的瓦斯。根據巖層的破壞程度與位移狀態可把頂板劃分為根據巖層的破壞程度與位移狀態可把頂板劃分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶，底板劃分為裂隙冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶，底板劃分為裂隙帶和變形帶。冒落帶高度一般為采厚的帶和變形帶。冒落帶高度一般為采厚的5倍，在倍，在距開采層近、處于冒落帶內的煤層，隨冒落帶的距開采層近、處于冒落帶

12、內的煤層，隨冒落帶的冒落而冒落，瓦斯完全釋放到采空區內，很難冒落而冒落，瓦斯完全釋放到采空區內，很難31進行上鄰近層抽放。裂隙帶的高度為采厚的進行上鄰近層抽放。裂隙帶的高度為采厚的830倍，此帶因充分卸壓，瓦斯大量解吸，是倍，此帶因充分卸壓，瓦斯大量解吸，是抽放瓦斯的最好區帶，抽放量大，濃度高。因此抽放瓦斯的最好區帶，抽放量大，濃度高。因此上鄰近層抽放層位取冒落帶高度為下限距離，裂上鄰近層抽放層位取冒落帶高度為下限距離，裂隙帶的高度為上限距離。隙帶的高度為上限距離。 （二）、下鄰近層瓦斯抽放（二）、下鄰近層瓦斯抽放 下鄰近層瓦斯抽放即是鄰近層位于開采層的下鄰近層瓦斯抽放即是鄰近層位于開采層的底

13、板，通過巷道或鉆孔來抽放下鄰近層的瓦斯。底板，通過巷道或鉆孔來抽放下鄰近層的瓦斯。32第三節第三節 采空區瓦斯抽放方法采空區瓦斯抽放方法 一、采空區瓦斯抽放的含義一、采空區瓦斯抽放的含義 開采厚煤層或鄰近層處于冒落帶時，其中大量的瓦斯會直接進入采空區。當回采工作面的采空區或老空區積存大量瓦斯時，往往被漏風帶入生產巷道或工作面，造成瓦斯超限而影響生產，因而應對采空區的瓦斯進行抽放。采空區抽放瓦斯：抽放現采工作面采空區和老采空區的瓦斯。前者稱現采空區（半封閉式）抽放，后者老采空區（全封閉式）抽放。33二、采空區瓦斯抽放的分類二、采空區瓦斯抽放的分類 按采空區的狀態分為半封閉采空區抽放按采空區的狀態

14、分為半封閉采空區抽放和全封閉采空區抽放。和全封閉采空區抽放。（一）、鉆孔抽放法（一）、鉆孔抽放法 1、利用在開采層頂板中掘的巷道向采空、利用在開采層頂板中掘的巷道向采空區頂部施工鉆孔進行抽放。區頂部施工鉆孔進行抽放。 34 2、在回風巷工作面側每隔一段距離施工一個、在回風巷工作面側每隔一段距離施工一個鉆場，迎著工作面方向向冒落帶上方施工頂板走鉆場，迎著工作面方向向冒落帶上方施工頂板走向鉆孔進行抽放。向鉆孔進行抽放。3、如果采空區距地表不深時，也可以從地表、如果采空區距地表不深時，也可以從地表向采空區打鉆孔進行抽放。向采空區打鉆孔進行抽放。（二）、巷道抽放法（二）、巷道抽放法 1、利用上階段回風

15、密閉接瓦斯管路進行抽放。、利用上階段回風密閉接瓦斯管路進行抽放。 2、專門掘瓦斯尾巷或高抽巷，通過瓦斯尾巷、專門掘瓦斯尾巷或高抽巷，通過瓦斯尾巷或高抽巷接瓦斯管路進行抽放。或高抽巷接瓦斯管路進行抽放。高抽巷：在開采層頂部處于采動影響形成的裂隙帶高抽巷：在開采層頂部處于采動影響形成的裂隙帶內挖掘的專用抽放巷道。內挖掘的專用抽放巷道。 35三、采空區瓦斯抽放的布置形式及特點三、采空區瓦斯抽放的布置形式及特點 （一）、半封閉采空區瓦斯抽放（一）、半封閉采空區瓦斯抽放 半封閉采空區瓦斯抽放是指半封閉采空區瓦斯抽放是指:回采工作面后回采工作面后方的，在工作面回采過程中始終存在，并且隨著方的，在工作面回采

16、過程中始終存在，并且隨著工作面推進范圍逐漸增加的采空區。半封閉采空工作面推進范圍逐漸增加的采空區。半封閉采空區抽放主要抽放方式有：區抽放主要抽放方式有： 1) 開采煤層頂板走向長鉆孔瓦斯抽放開采煤層頂板走向長鉆孔瓦斯抽放 通過施工頂板走向鉆孔進行瓦斯抽放，切斷了上通過施工頂板走向鉆孔進行瓦斯抽放，切斷了上鄰近層瓦斯涌向工作面的通道，同時對采空區下鄰近層瓦斯涌向工作面的通道，同時對采空區下部賦存的瓦斯起到拉動作用，改變了采煤工作面部賦存的瓦斯起到拉動作用，改變了采煤工作面上隅角一帶瓦斯積聚區的流場分布規律，在采空上隅角一帶瓦斯積聚區的流場分布規律，在采空區流場上部增加匯點，使瓦斯通過匯點流出。區

17、流場上部增加匯點，使瓦斯通過匯點流出。3637（2）、高抽巷瓦斯抽放）、高抽巷瓦斯抽放 在開采煤層采煤工作面階段上山沿走向在開采煤層采煤工作面階段上山沿走向方向先施工一段高抽巷平巷，與工作面回方向先施工一段高抽巷平巷，與工作面回風巷水平距離內錯風巷水平距離內錯1520m，然后起坡施工，然后起坡施工至距開采煤層頂板至距開采煤層頂板1520m左右變平，再施左右變平，再施工至工作面走向邊界。通過在高抽巷外口工至工作面走向邊界。通過在高抽巷外口打密閉墻穿管抽放采空區積存的瓦斯。打密閉墻穿管抽放采空區積存的瓦斯。3839 （3）、后退式老塘預埋管路瓦斯抽放（上）、后退式老塘預埋管路瓦斯抽放（上隅角遠距離

18、埋管瓦斯抽放）隅角遠距離埋管瓦斯抽放） 將抽放瓦斯管路預先布置在回風巷內，每隔將抽放瓦斯管路預先布置在回風巷內，每隔2030米設置一個三通，隨著工作面推進，將米設置一個三通，隨著工作面推進，將管路埋入采空區，當工作面推進至下一個三通時，管路埋入采空區，當工作面推進至下一個三通時，打開三通，開始抽放。通過抽放使得積聚在采空打開三通，開始抽放。通過抽放使得積聚在采空區上隅角的瓦斯在沒有進入回風流前被抽出。埋區上隅角的瓦斯在沒有進入回風流前被抽出。埋壓的抽放管路不再回收，抽放高濃度瓦斯。壓的抽放管路不再回收，抽放高濃度瓦斯。40（4） 工作面尾巷抽放工作面尾巷抽放 在回采工作面與回風巷平行做一條排瓦斯尾巷，在回采工作面與回風巷平行做一條排瓦斯尾巷，在采取風排措施在采取風排措施 還不能解決瓦斯超限問題的條還不能解決瓦斯超限問題的條件下，采用逐段密閉瓦斯尾巷接管抽放采空區件下，采用逐段密閉瓦斯尾巷接管抽放采空區瓦斯的一種方式。瓦斯的一種方式。 （5） 地面鉆孔抽放地面鉆孔抽放 4142（二）全封閉采空區抽放瓦斯二）全封閉采空區抽放瓦斯 全封閉采空區抽放瓦斯是指工作全封閉采空區抽放瓦斯是指工作面（或采區、礦井）已采完封閉的采面