煤礦瓦斯抽采PPT課件

1、1煤礦瓦斯抽采 2講授主要內(nèi)容講授主要內(nèi)容一、瓦斯抽放系統(tǒng)一、瓦斯抽放系統(tǒng) 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(tǒng)瓦斯抽放系統(tǒng)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(duì)煤為了減少和解除瓦斯對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機(jī)械設(shè)備（抽放泵）礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機(jī)械設(shè)備（抽放泵）和專用管道（抽放管路）造成的負(fù)壓，將煤巖和專用管道（抽放管路）造成的負(fù)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(diǎn)并加以利用。

2、面或其它安全地點(diǎn)并加以利用。 抽放的目的就是通過抽放降低風(fēng)流中的瓦抽放的目的就是通過抽放降低風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋瑏砀纳频V井的安全生產(chǎn)條件和安全狀斯?jié)舛?，來改善礦井的安全生產(chǎn)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(chǎn)；保證礦井安全生產(chǎn)； 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(yè)生產(chǎn)和人民生活服務(wù)、瓦斯為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活服務(wù),變變害為利害為利,創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益；創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益； 4、減少瓦斯對(duì)大氣的污染、減少瓦斯對(duì)大氣的污染

3、,有利于生態(tài)有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)環(huán)境的保護(hù)5 二、瓦斯抽放系統(tǒng)的構(gòu)成二、瓦斯抽放系統(tǒng)的構(gòu)成 瓦斯抽放系統(tǒng)分為地面固定式瓦斯瓦斯抽放系統(tǒng)分為地面固定式瓦斯抽放系統(tǒng)和井下臨時(shí)瓦斯抽放系統(tǒng)。抽放系統(tǒng)和井下臨時(shí)瓦斯抽放系統(tǒng)。 瓦斯抽放系統(tǒng)主要有管道、瓦斯泵、瓦斯抽放系統(tǒng)主要有管道、瓦斯泵、流量計(jì)、安全裝置等組成。流量計(jì)、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

4、采用玻璃鋼管。但井下禁止采用玻璃鋼管。 管道附屬裝置有閥門、鉆孔（鉆場(chǎng)）連管道附屬裝置有閥門、鉆孔（鉆場(chǎng)）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(huán)真空泵、離心常用的瓦斯泵有水環(huán)真空泵、離心式瓦斯泵和回轉(zhuǎn)式瓦斯泵。水環(huán)真空泵式瓦斯泵和回轉(zhuǎn)式瓦斯泵。水環(huán)真空泵的特點(diǎn)是真空度高、負(fù)壓大、安全性好的特點(diǎn)是真空度高、負(fù)壓大、安全性好（工作室內(nèi)充滿介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生瓦斯爆（工作室內(nèi)充滿介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸）。炸）。 由于水環(huán)真空泵安全性好，抽放負(fù)由于水環(huán)真空泵安全性好，抽放負(fù)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 zwy105/13

5、2891011礦用移動(dòng)式瓦斯抽放泵站皮帶式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖12礦用移動(dòng)式瓦斯抽放泵站直聯(lián)傳動(dòng)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖13（三）、孔板流量計(jì)（三）、孔板流量計(jì) 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(gè)鉆場(chǎng)、鉆孔況，需要在總管、支管和各個(gè)鉆場(chǎng)、鉆孔安設(shè)測(cè)定瓦斯流量的流量計(jì)?？装辶髁坑?jì)安設(shè)測(cè)定瓦斯流量的流量計(jì)?？装辶髁坑?jì)是根據(jù)氣體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生壓力是根據(jù)氣體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生壓力降（壓差）的原理，來測(cè)定管道內(nèi)氣體流降（壓差）的原理，來測(cè)定管道內(nèi)氣體流量的一種裝置?？装辶髁坑?jì)是煤礦瓦斯抽量的一種裝置?？装辶髁坑?jì)是煤礦瓦斯抽放廣泛使用的計(jì)量裝置，它的制作加工、

6、放廣泛使用的計(jì)量裝置，它的制作加工、安裝和使用都有嚴(yán)格的要求安裝和使用都有嚴(yán)格的要求。 14 圖4流量計(jì)量及負(fù)壓測(cè)定裝置15161718（四）、安全裝置（四）、安全裝置 地面瓦斯抽放系統(tǒng)安全防護(hù)裝置有地面瓦斯抽放系統(tǒng)安全防護(hù)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(shí)瓦斯抽放系統(tǒng)瓦斯排入井下臨時(shí)瓦斯抽放系統(tǒng)瓦斯排入回風(fēng)巷時(shí)，在抽放瓦斯管路出口處必回風(fēng)巷時(shí)，在抽放瓦斯管路出口處必須設(shè)置柵欄、懸掛警戒牌等。須設(shè)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(qū)抽放采空區(qū)抽放

7、20第一節(jié)第一節(jié) 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或采掘的同時(shí)，用鉆孔進(jìn)行該煤層的本煤層瓦斯抽放就是在煤層開采之前或采掘的同時(shí)，用鉆孔進(jìn)行該煤層的瓦斯抽放工作。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(dòng)影瓦斯抽放工作。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(dòng)影響或人為的松動(dòng)影響后的抽放，屬于卸壓抽放響或人為的松動(dòng)影響后的抽放，屬于卸壓抽放。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(nèi)向相鄰煤層施工的穿透煤層全厚的鉆道內(nèi)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(tǒng)連

8、接進(jìn)孔，安裝上抽放管路并與抽放系統(tǒng)連接進(jìn)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(jìn)風(fēng)巷順層鉆孔抽放是在開采煤層的進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷沿煤層傾斜方向施工順層傾向和回風(fēng)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。 242

9、5262728第二節(jié)第二節(jié) 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(dòng)影響，其上部或下部的鄰近煤層層的采動(dòng)影響，其上部或下部的鄰近煤層得到卸壓后會(huì)發(fā)生膨脹變形，其透氣性會(huì)得到卸壓后會(huì)發(fā)生膨脹變形，其透氣性會(huì)大幅度提高，鄰近煤層的卸壓瓦斯會(huì)通過大幅度提高，鄰近煤層的卸壓瓦斯會(huì)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

10、放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(shí)，回采煤層的頂、底開采煤層群時(shí)，回采煤層的頂、底板圍巖將發(fā)生冒落、移動(dòng)和卸壓，透板圍巖將發(fā)生冒落、移動(dòng)和卸壓，透氣性系數(shù)增加。回采煤層附近的煤層氣性系數(shù)增加?；夭擅簩痈浇拿簩又械耐咚梗湍芟蚧夭擅簩拥牟煽諈^(qū)中的瓦斯，就能向回采煤層的采空區(qū)轉(zhuǎn)移。能向開采煤層采空區(qū)涌出瓦斯轉(zhuǎn)移。能向開采煤層采空區(qū)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(nèi)預(yù)抽放即是在有瓦斯賦存的鄰近層內(nèi)預(yù)先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預(yù)先從開先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預(yù)先從開采煤層或圍巖大巷內(nèi)向鄰近層打鉆，采煤層或圍

11、巖大巷內(nèi)向鄰近層打鉆，將鄰近層內(nèi)涌出的瓦斯抽出。將鄰近層內(nèi)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(jù)巖層的破壞程度與位移狀態(tài)可把頂板劃分為根據(jù)巖層的破壞程度與位移狀態(tài)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(nèi)的煤層，隨冒落帶的距開采層近、處于冒落

12、帶內(nèi)的煤層，隨冒落帶的冒落而冒落，瓦斯完全釋放到采空區(qū)內(nèi)，很難冒落而冒落，瓦斯完全釋放到采空區(qū)內(nèi)，很難31進(jìn)行上鄰近層抽放。裂隙帶的高度為采厚的進(jìn)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(qū)帶，抽放量大，濃度高。因此抽放瓦斯的最好區(qū)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

13、底板，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(jié)第三節(jié) 采空區(qū)瓦斯抽放方法采空區(qū)瓦斯抽放方法 一、采空區(qū)瓦斯抽放的含義一、采空區(qū)瓦斯抽放的含義 開采厚煤層或鄰近層處于冒落帶時(shí)，其中大量的瓦斯會(huì)直接進(jìn)入采空區(qū)。當(dāng)回采工作面的采空區(qū)或老空區(qū)積存大量瓦斯時(shí)，往往被漏風(fēng)帶入生產(chǎn)巷道或工作面，造成瓦斯超限而影響生產(chǎn)，因而應(yīng)對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放。采空區(qū)抽放瓦斯：抽放現(xiàn)采工作面采空區(qū)和老采空區(qū)的瓦斯。前者稱現(xiàn)采空區(qū)（半封閉式）抽放，后者老采空區(qū)（全封閉式）抽放。33二、采空區(qū)瓦斯抽放的分類二、采空區(qū)瓦斯抽放的分類 按采空區(qū)的狀態(tài)分為半封閉采空區(qū)抽放按采空區(qū)的狀

14、態(tài)分為半封閉采空區(qū)抽放和全封閉采空區(qū)抽放。和全封閉采空區(qū)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(qū)頂部施工鉆孔進(jìn)行抽放。區(qū)頂部施工鉆孔進(jìn)行抽放。 34 2、在回風(fēng)巷工作面?zhèn)让扛粢欢尉嚯x施工一個(gè)、在回風(fēng)巷工作面?zhèn)让扛粢欢尉嚯x施工一個(gè)鉆場(chǎng)，迎著工作面方向向冒落帶上方施工頂板走鉆場(chǎng)，迎著工作面方向向冒落帶上方施工頂板走向鉆孔進(jìn)行抽放。向鉆孔進(jìn)行抽放。3、如果采空區(qū)距地表不深時(shí)，也可以從地表、如果采空區(qū)距地表不深時(shí)，也可以從地表向采空區(qū)打鉆孔進(jìn)行抽放。向采空區(qū)打鉆孔進(jìn)行抽放。（二）、巷道抽放法（二）、巷道抽放法 1、利用上階段回

15、風(fēng)密閉接瓦斯管路進(jìn)行抽放。、利用上階段回風(fēng)密閉接瓦斯管路進(jìn)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(jìn)行抽放?；蚋叱橄锝油咚构苈愤M(jìn)行抽放。高抽巷：在開采層頂部處于采動(dòng)影響形成的裂隙帶高抽巷：在開采層頂部處于采動(dòng)影響形成的裂隙帶內(nèi)挖掘的專用抽放巷道。內(nèi)挖掘的專用抽放巷道。 35三、采空區(qū)瓦斯抽放的布置形式及特點(diǎn)三、采空區(qū)瓦斯抽放的布置形式及特點(diǎn) （一）、半封閉采空區(qū)瓦斯抽放（一）、半封閉采空區(qū)瓦斯抽放 半封閉采空區(qū)瓦斯抽放是指半封閉采空區(qū)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

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

17、區(qū)流場(chǎng)上部增加匯點(diǎn)，使瓦斯通過匯點(diǎn)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(fēng)巷水平距離內(nèi)錯(cuò)風(fēng)巷水平距離內(nèi)錯(cuò)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(qū)積存的瓦斯。打密閉墻穿管抽放采空區(qū)積存的瓦斯。3839 （3）、后退式老塘預(yù)埋管路瓦斯抽放（上）、后退式老塘預(yù)埋管路瓦斯抽放（上隅角遠(yuǎn)距

18、離埋管瓦斯抽放）隅角遠(yuǎn)距離埋管瓦斯抽放） 將抽放瓦斯管路預(yù)先布置在回風(fēng)巷內(nèi)，每隔將抽放瓦斯管路預(yù)先布置在回風(fēng)巷內(nèi)，每隔2030米設(shè)置一個(gè)三通，隨著工作面推進(jìn)，將米設(shè)置一個(gè)三通，隨著工作面推進(jìn)，將管路埋入采空區(qū)，當(dāng)工作面推進(jìn)至下一個(gè)三通時(shí)，管路埋入采空區(qū)，當(dāng)工作面推進(jìn)至下一個(gè)三通時(shí)，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(qū)上隅角的瓦斯在沒有進(jìn)入回風(fēng)流前被抽出。埋區(qū)上隅角的瓦斯在沒有進(jìn)入回風(fēng)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(fēng)巷平行做一條排瓦斯尾巷，在回采工作面與回風(fēng)巷平行做一條排瓦斯尾巷，在采取風(fēng)排措施在采取風(fēng)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(qū)件下，采用逐段密閉瓦斯尾巷接管抽放采空區(qū)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(qū)抽放瓦斯二）全封閉采空區(qū)抽放瓦斯 全封閉采空區(qū)抽放瓦斯是指工作全封閉采空區(qū)抽放瓦斯是指工作面（或采區(qū)、礦井）已采完封閉的采面