礦井瓦斯抽放

1、第第6 6章章 礦井瓦斯抽放礦井瓦斯抽放6.1 6.1 煤礦瓦斯抽放可行性分析煤礦瓦斯抽放可行性分析防止瓦斯超限的兩類方法：防止瓦斯超限的兩類方法：（1 1）利用礦井主要通風(fēng)機，將瓦斯沖淡到安全濃度并將）利用礦井主要通風(fēng)機，將瓦斯沖淡到安全濃度并將烷空混合物排放到地面大氣中（烷空混合物排放到地面大氣中（通風(fēng)方法通風(fēng)方法）；）；（2 2）利用瓦斯泵抽放瓦斯，在負壓下人工抽放高濃度瓦）利用瓦斯泵抽放瓦斯，在負壓下人工抽放高濃度瓦斯并通過巷道隔離的管網(wǎng)抽放到地面（斯并通過巷道隔離的管網(wǎng)抽放到地面（抽放方法抽放方法）。）。一、抽放瓦斯的目的一、抽放瓦斯的目的 1 1、預(yù)防瓦斯超限、確保礦井安全；、預(yù)防

2、瓦斯超限、確保礦井安全； 2 2、開采保護層并具有抽放系統(tǒng)的礦井，應(yīng)抽放被保護、開采保護層并具有抽放系統(tǒng)的礦井，應(yīng)抽放被保護層的卸壓瓦斯；層的卸壓瓦斯； 3 3、預(yù)抽瓦斯作為區(qū)域性或局部防措施；、預(yù)抽瓦斯作為區(qū)域性或局部防措施； 4 4、開發(fā)利用瓦斯資源，變害為利。、開發(fā)利用瓦斯資源，變害為利。二、新建抽放瓦斯礦井應(yīng)同時具備的條件二、新建抽放瓦斯礦井應(yīng)同時具備的條件 1 1、一個回采工作面的瓦斯涌出量、一個回采工作面的瓦斯涌出量大于大于5m5m3 3/min/min; ; 2 2、礦井瓦斯涌出量大于、礦井瓦斯涌出量大于15m15m3 3/min/min； 3 3、礦井抽放瓦斯總量應(yīng)穩(wěn)定在、礦井

3、抽放瓦斯總量應(yīng)穩(wěn)定在4m4m3 3/min/min以上；以上； 4 4、瓦斯抽放系統(tǒng)的服務(wù)年限、瓦斯抽放系統(tǒng)的服務(wù)年限1010年年； 5 5、煤層透氣性系數(shù)應(yīng)大于一定值。、煤層透氣性系數(shù)應(yīng)大于一定值。三、采區(qū)抽放瓦斯標(biāo)準(zhǔn)三、采區(qū)抽放瓦斯標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)一個工作面瓦斯涌出量當(dāng)一個工作面瓦斯涌出量5 m5 m3 3/min/min，或一，或一個掘進工作面瓦斯涌出量個掘進工作面瓦斯涌出量3 m3 m3 3/min/min。當(dāng)采用通風(fēng)。當(dāng)采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)抽放瓦斯。方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)抽放瓦斯。四、抽放瓦斯必須遵守下列規(guī)定四、抽放瓦斯必須遵守下列規(guī)定（1 1）利用瓦斯利用瓦斯時，瓦斯

4、濃度時，瓦斯?jié)舛炔坏玫陀诓坏玫陀?0%30%，且在利用瓦，且在利用瓦斯的系統(tǒng)中必須裝設(shè)有防回火、防回氣和防爆炸作用斯的系統(tǒng)中必須裝設(shè)有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置。的安全裝置。不利用瓦斯不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯設(shè)備時，、采用干式抽放瓦斯設(shè)備時，抽放瓦斯?jié)舛炔坏玫陀诔榉磐咚節(jié)舛炔坏玫陀?525。（2 2）抽放容易自燃和自燃煤層的采空區(qū)瓦斯時，必須經(jīng)）抽放容易自燃和自燃煤層的采空區(qū)瓦斯時，必須經(jīng)常檢查一氧化碳濃度和氣體溫度等有關(guān)參數(shù)的變化，常檢查一氧化碳濃度和氣體溫度等有關(guān)參數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時，應(yīng)立即采取措施。發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時，應(yīng)立即采取措施。（3 3）井上下敷設(shè)的瓦斯

5、管路，不得與帶電物體接觸并應(yīng)）井上下敷設(shè)的瓦斯管路，不得與帶電物體接觸并應(yīng)有防止砸壞管路的措施。有防止砸壞管路的措施。 6.2 瓦斯抽放設(shè)計基礎(chǔ)瓦斯抽放設(shè)計基礎(chǔ)一、礦井概況一、礦井概況 礦井儲量、煤層賦存條件、礦井生產(chǎn)能力、巷礦井儲量、煤層賦存條件、礦井生產(chǎn)能力、巷道布置、開采方法、通風(fēng)狀況、礦井瓦斯涌出量、瓦道布置、開采方法、通風(fēng)狀況、礦井瓦斯涌出量、瓦斯來源分析等。斯來源分析等。二、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)二、瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 包括包括：煤層瓦斯含量、瓦斯儲量、可抽瓦斯量、抽放：煤層瓦斯含量、瓦斯儲量、可抽瓦斯量、抽放率、煤層透氣系數(shù)等。率、煤層透氣系數(shù)等。 1 1、瓦斯儲量、瓦斯儲量 -礦井開采過程中能

6、夠向礦井排放的煤（巖）所儲礦井開采過程中能夠向礦井排放的煤（巖）所儲存的瓦斯量。存的瓦斯量。 W=W1+W2+W3+W4式中：式中：W1-可采煤層瓦斯儲量；可采煤層瓦斯儲量； W2-局部可采煤層瓦斯儲量；局部可采煤層瓦斯儲量； W3-采動影響范圍內(nèi)不可采煤層瓦斯儲量；采動影響范圍內(nèi)不可采煤層瓦斯儲量； W4-采動影響范圍內(nèi)圍巖瓦斯儲量。采動影響范圍內(nèi)圍巖瓦斯儲量。 2、可抽瓦斯量概算、可抽瓦斯量概算 -瓦斯儲量中可能被抽放出來的瓦斯量。瓦斯儲量中可能被抽放出來的瓦斯量。 式中式中 W-瓦斯儲量；瓦斯儲量； dk-礦井瓦斯率。礦井瓦斯率。100kkdWW 3、瓦斯抽放率、瓦斯抽放率 （1）礦井抽

7、放率）礦井抽放率 -指礦井的抽出瓦斯量占其風(fēng)排瓦斯量與抽放量之指礦井的抽出瓦斯量占其風(fēng)排瓦斯量與抽放量之和的百分比。和的百分比。式中式中 Qky-礦井風(fēng)排瓦斯量；礦井風(fēng)排瓦斯量； Qkc-礦井抽放瓦斯量。礦井抽放瓦斯量。 （2）本開采煤層抽放率）本開采煤層抽放率式中式中 QBy-開采層抽放瓦斯量；開采層抽放瓦斯量； QBc-開采層涌出瓦斯量。開采層涌出瓦斯量。kckykckQQQd100BcByBckQQQd100（3）工作面鄰近層抽放率）工作面鄰近層抽放率 式中式中 QLy-鄰近層抽放瓦斯量；鄰近層抽放瓦斯量； QLc-鄰近層涌出瓦斯量。鄰近層涌出瓦斯量。 （4）工作面總抽放率）工作面總抽放

8、率LcLyLckQQQd100BYBCLyLCBCLckQQQQQQd)(100 4、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù) -不受采動影響條件下，煤層內(nèi)鉆孔的瓦斯流量隨時不受采動影響條件下，煤層內(nèi)鉆孔的瓦斯流量隨時間衰減變化特性系數(shù)。間衰減變化特性系數(shù)。 作用作用：可以作為煤層預(yù)抽瓦斯難易程度的一個指標(biāo)。：可以作為煤層預(yù)抽瓦斯難易程度的一個指標(biāo)。 衰減系數(shù)的推導(dǎo)過程：衰減系數(shù)的推導(dǎo)過程： tqttteqq0tqqt0lnlntqqtlnln05 5、煤層瓦斯透氣性系數(shù)及人工增透方法、煤層瓦斯透氣性系數(shù)及人工增透方法 - - 是衡量瓦斯在煤層流動難易程度的重要參數(shù)。是衡量瓦斯在煤層流動難易

9、程度的重要參數(shù)。是決定抽放效果的主要因素。是決定抽放效果的主要因素。 測定方法見附錄。測定方法見附錄。 人工增透方法人工增透方法： （1 1）使煤層有機物溶解；）使煤層有機物溶解；如：從煤層中取出一部分物如：從煤層中取出一部分物質(zhì)，形成新的裂隙、注入酸液質(zhì)，形成新的裂隙、注入酸液。 （2 2）在煤層內(nèi)注入支撐劑；）在煤層內(nèi)注入支撐劑；如：注入高壓水或壓氣，如：注入高壓水或壓氣，將煤壓裂，然后注入砂等。將煤壓裂，然后注入砂等。 （3 3）破壞煤的結(jié)構(gòu)。）破壞煤的結(jié)構(gòu)。如：水力破裂、深孔松動爆破如：水力破裂、深孔松動爆破。三、煤層可抽放性分類三、煤層可抽放性分類 根據(jù)煤層可抽瓦斯的難易程度分為：根

10、據(jù)煤層可抽瓦斯的難易程度分為： （1）容易抽放）容易抽放 （2）勉強抽放）勉強抽放 （3）難以抽放）難以抽放類別鉆孔流量衰減系數(shù)（d-1）煤層透氣性系數(shù)（m2/MPa2.d）容易抽放10可以抽放0.0030.05100.1較難抽放0.050.16.3 抽放瓦斯方法及工藝參數(shù)抽放瓦斯方法及工藝參數(shù)一、抽放類型、方法和適用條件一、抽放類型、方法和適用條件1、抽放類型的劃分、抽放類型的劃分 按空間對象分按空間對象分：圍巖抽放采空區(qū)抽放鄰近煤層抽放開采煤層抽放 按地應(yīng)力劃分按地應(yīng)力劃分： 按時間對比劃分（采掘與抽放）按時間對比劃分（采掘與抽放） ： 卸壓抽放瓦斯未卸壓抽放瓦斯采后抽放邊采邊抽放邊掘邊抽

11、放前預(yù)抽掘采)(2、抽放方法、抽放方法 鉆孔法、巷道法、綜合法。鉆孔法、巷道法、綜合法。3、各種抽放方法的適用條件、各種抽放方法的適用條件 抽放方法的選擇主要根據(jù)瓦斯來源、地質(zhì)采礦條抽放方法的選擇主要根據(jù)瓦斯來源、地質(zhì)采礦條件確定。具體見表件確定。具體見表6-2 6-4。 （1）未卸壓抽放）未卸壓抽放-預(yù)抽預(yù)抽 A）巷道法）巷道法 優(yōu)點優(yōu)點：暴露面積大，流量大，穩(wěn)定，流動阻力小。：暴露面積大，流量大，穩(wěn)定，流動阻力小。 缺點缺點：工程量大，掘進費用高。：工程量大，掘進費用高。 B）鉆孔法）鉆孔法 （i）穿層鉆孔）穿層鉆孔 抽放率約抽放率約20%（個別大于（個別大于30%）。）。 優(yōu)點優(yōu)點：施工

12、方便，掘進巷道少。：施工方便，掘進巷道少。 缺點缺點：單孔流量小。：單孔流量小。 適用條件適用條件：（：（1 1）煤層透氣性較大；）煤層透氣性較大； （2 2）煤層群開采；）煤層群開采； （3 3）開拓巖巷超前較多；）開拓巖巷超前較多； （4 4）可抽放時間長。）可抽放時間長。 （ii ii）沿層鉆孔）沿層鉆孔 抽放率約抽放率約 2060%2060%。 優(yōu)點優(yōu)點：施工方便。：施工方便。 缺點缺點：可抽時間短，對煤層賦存條件要求：可抽時間短，對煤層賦存條件要求高。高。（2）卸壓抽放（采動影響）卸壓抽放（采動影響） 特點特點：卸壓后，煤層的透氣性大大增加。所以必然能：卸壓后，煤層的透氣性大大增加。

13、所以必然能抽出瓦斯。抽出瓦斯。 主要包括主要包括：邊采邊抽邊采邊抽 邊掘邊抽邊掘邊抽煤巷鉆場鉆孔鄰近層抽放鄰近層抽放開采層開采層鄰近層鄰近層鄰近層鄰近層二、未卸壓抽放鉆孔參數(shù)二、未卸壓抽放鉆孔參數(shù) 1、孔徑、孔徑 孔徑愈大孔徑愈大 煤壁暴露面積大煤壁暴露面積大 瓦斯流量增大。瓦斯流量增大。 如：陽泉一礦，如：陽泉一礦，從從73mm 300mm，S提高提高4倍，瓦斯倍，瓦斯抽放量提抽放量提2.7倍。倍。 一般地，采用瓦斯抽放鉆孔直徑為一般地，采用瓦斯抽放鉆孔直徑為60 110 mm。 2、鉆孔長度、鉆孔長度 單一鉆孔瓦斯抽放量與其孔長基本上成正比關(guān)系。單一鉆孔瓦斯抽放量與其孔長基本上成正比關(guān)系。

14、 即：即： 沿層鉆孔，盡可能長沿層鉆孔，盡可能長。LQCH4 3、鉆孔間距、鉆孔間距 鉆孔有效排放半徑鉆孔有效排放半徑：規(guī)定的排除放時間內(nèi)，該范圍內(nèi)瓦：規(guī)定的排除放時間內(nèi)，該范圍內(nèi)瓦斯壓力斯壓力or瓦斯含量降低到安全容許值，此時的有效范圍。瓦斯含量降低到安全容許值，此時的有效范圍。 L2R RL2R鉆孔有效排放半徑測定方法。鉆孔有效排放半徑測定方法。 多孔法：多孔法：R（m）P(MPa)P0PT1T2T3T1、T2、T3為不同抽放時間測定結(jié)果。且T1T2T3R1R2R301抽放孔抽放孔測量孔123456784、抽放時間、抽放時間確定依據(jù)確定依據(jù)：鉆孔瓦斯有效抽放率；鉆孔瓦斯衰減系數(shù)。：鉆孔瓦斯

15、有效抽放率；鉆孔瓦斯衰減系數(shù)。計算公式：計算公式：式中式中 T-抽放時間，抽放時間，d； -鉆孔瓦斯衰減系數(shù)，鉆孔瓦斯衰減系數(shù)，d-1; k-系數(shù)（系數(shù)（or抽放率）抽放率）, 取取0.7 0.8 。5、孔口抽放負壓與封孔長度、孔口抽放負壓與封孔長度 抽放負壓與煤層透氣性系數(shù)、封孔質(zhì)量、管路質(zhì)量抽放負壓與煤層透氣性系數(shù)、封孔質(zhì)量、管路質(zhì)量有關(guān)。一般取有關(guān)。一般取 13.6 26.6 kPa。 封孔長度封孔長度：巖孔：巖孔： 25m；煤孔：；煤孔： 410m)11ln(1kT 三、卸壓抽放瓦斯參數(shù)（鄰近層抽放）三、卸壓抽放瓦斯參數(shù)（鄰近層抽放） 鄰近層鄰近層：開采煤層頂?shù)装鍍?nèi)賦存的能向開采煤層涌

16、出：開采煤層頂?shù)装鍍?nèi)賦存的能向開采煤層涌出瓦斯的煤層。瓦斯的煤層。 1、開采煤層回采后對鄰近層影響特征、開采煤層回采后對鄰近層影響特征 （1）形成采動裂隙和卸壓帶）形成采動裂隙和卸壓帶 頂板頂板：冒落、移動、卸壓、變形：冒落、移動、卸壓、變形 底板底板：膨脹、卸壓變形：膨脹、卸壓變形 按裂隙發(fā)育情況分為按裂隙發(fā)育情況分為“三帶三帶” I帶內(nèi)帶內(nèi)：瓦斯大量流向開采煤：瓦斯大量流向開采煤 層采空區(qū)。層采空區(qū)。 當(dāng)層間距小于當(dāng)層間距小于810m時，煤層處于冒落帶內(nèi)。時，煤層處于冒落帶內(nèi)。 II帶帶：瓦斯流向開采煤層采空區(qū)。：瓦斯流向開采煤層采空區(qū)。 特點特點：煤層透氣性大大增加，抽出量大，瓦斯?jié)舛雀?/p>

17、。：煤層透氣性大大增加，抽出量大，瓦斯?jié)舛雀摺?III帶帶：瓦斯不流向開采煤層采空區(qū)。：瓦斯不流向開采煤層采空區(qū)。 特點特點：煤層透氣性增加較小，抽出量小，瓦斯?jié)舛雀?。：煤層透氣性增加較小，抽出量小，瓦斯?jié)舛雀摺＃?）鄰近層采動影響區(qū)內(nèi)透氣性系數(shù)）鄰近層采動影響區(qū)內(nèi)透氣性系數(shù) 煤層透氣性系數(shù)增加煤層透氣性系數(shù)增加幾倍幾倍 幾百倍。幾百倍。（3）鄰近層殘余瓦斯壓力變化規(guī)律）鄰近層殘余瓦斯壓力變化規(guī)律 由于不同層間距的鄰近層瓦由于不同層間距的鄰近層瓦斯得到不同程度的排放，其殘余斯得到不同程度的排放，其殘余瓦斯壓力變化如圖。瓦斯壓力變化如圖。 R=層間距層間距/采高采高PC（MPa）RR抽放未抽放2

18、、鄰近層瓦斯抽放率、鄰近層瓦斯抽放率 分析分析：煤層群開采條件下，受采動影響，鄰近層卸壓，：煤層群開采條件下，受采動影響，鄰近層卸壓，煤層透氣性大大增加，鄰近層瓦斯通過層間裂隙，進煤層透氣性大大增加，鄰近層瓦斯通過層間裂隙，進入開采煤層采空區(qū)。入開采煤層采空區(qū)。 鄰近層瓦斯涌出量鄰近層瓦斯涌出量 1/層間距。層間距。 當(dāng)進行鄰近層抽放時。當(dāng)進行鄰近層抽放時。沿煤層流向鉆孔沿煤層流向鉆孔抽放巷道抽放巷道地面地面沿層間裂隙沿層間裂隙開采煤層采空區(qū)開采煤層采空區(qū)回風(fēng)回風(fēng)鄰近層瓦斯鄰近層瓦斯 抽放系統(tǒng)壓差鄰近層與采空區(qū)之間的壓差抽放系統(tǒng)壓差鄰近層與采空區(qū)之間的壓差 大部分瓦斯被抽放，少量進入采空區(qū)大部

19、分瓦斯被抽放，少量進入采空區(qū)主要結(jié)論：主要結(jié)論： （1）鄰近層抽放總可以抽出瓦斯，適用于各種條件；）鄰近層抽放總可以抽出瓦斯，適用于各種條件； （2）鉆孔流量決定于采動影響程度（層間距）和瓦）鉆孔流量決定于采動影響程度（層間距）和瓦斯含量。斯含量。 （3）抽放率的高低，決定于層間距及各種抽放參數(shù)）抽放率的高低，決定于層間距及各種抽放參數(shù)的選擇。的選擇。 （4）鄰近層距開采層愈遠，抽放率愈大，抽出的瓦）鄰近層距開采層愈遠，抽放率愈大，抽出的瓦斯?jié)舛扔?，可抽時間愈長。斯?jié)舛扔沙闀r間愈長。3、鉆孔法鄰近層抽放的主要參數(shù)、鉆孔法鄰近層抽放的主要參數(shù)（1）確定可抽放的鄰近層）確定可抽放的鄰近層 上鄰

20、近層冒落帶內(nèi)煤層不可抽放（上鄰近層冒落帶內(nèi)煤層不可抽放（8 10m）。）。冒落帶高度：冒落帶高度：緩傾斜煤層 hm=k.M式中 M-開采煤層厚度，m； k-冒落倍數(shù),硬巖45，中硬34，軟巖 12煤層上鄰近層/m下鄰近層/m緩傾斜煤層12080急傾斜煤層6030（2）鉆場位置 原則：孔短，抽放瓦斯量多。 位于工作面進回風(fēng)巷。 風(fēng)巷優(yōu)點：孔短，易 打入卸壓帶，抽放量大。 可預(yù)防工作面上隅角瓦斯。 缺點：打鉆時，供電、 供水、通風(fēng)困難。 位于層間巷道（3）鉆孔參數(shù)）鉆孔參數(shù) I）鉆孔間距）鉆孔間距 現(xiàn)場試驗確定。現(xiàn)場試驗確定。 始抽距離始抽距離： -開采層工作面，在鄰近層的投影線接近鉆孔或超過開采

21、層工作面，在鄰近層的投影線接近鉆孔或超過鉆孔一定距離（鉆孔一定距離（ld）時鉆孔流量時顯增加，即可開始抽）時鉆孔流量時顯增加，即可開始抽放，這一距離稱為放，這一距離稱為始抽距離始抽距離。 停抽距離停抽距離： -隨著工作面不斷向前推進，鄰近層瓦斯含量降低，隨著工作面不斷向前推進，鄰近層瓦斯含量降低，煤層透氣性恢復(fù)，流量明顯下降，可以停止抽放，此煤層透氣性恢復(fù)，流量明顯下降，可以停止抽放，此距離即為距離即為停抽距離停抽距離（ls）ldls）終孔層位終孔層位 決定于上、下鄰近層層數(shù)及層間距。決定于上、下鄰近層層數(shù)及層間距。 單一鄰近層，終孔于該層頂（底）板單一鄰近層，終孔于該層頂（底）板1 2 m1

22、 2 m。 多鄰近層，層間距小于多鄰近層，層間距小于30m30m內(nèi)的鄰近層，且各層內(nèi)的鄰近層，且各層間距不大于間距不大于10m10m時；或?qū)娱g距大于時；或?qū)娱g距大于30m30m內(nèi)的鄰近層，內(nèi)的鄰近層，且各層間距不大于且各層間距不大于15m15m時，可用一孔穿透全層。時，可用一孔穿透全層。 若有遠有近，則分別打鉆抽放。若有遠有近，則分別打鉆抽放。) ) 鉆孔角度鉆孔角度 原則原則：進入采動影響區(qū)，不穿過冒落帶。：進入采動影響區(qū)，不穿過冒落帶。）孔徑）孔徑 影響不大，影響不大，75100mm75100mm）抽放時間）抽放時間式中式中 L-孔間距孔間距 , m V-工作面推進速度，工作面推進速度，m

23、/d。）抽放負壓）抽放負壓 6.7 13.3 kPa 四、采空區(qū)抽放四、采空區(qū)抽放目的目的：（1）減少瓦斯涌出，防止工作面回風(fēng)及上隅角集聚；）減少瓦斯涌出，防止工作面回風(fēng)及上隅角集聚；（2）抽出瓦斯進行利用。）抽出瓦斯進行利用。VLT1、向工作面冒落拱頂部打鉆抽放、向工作面冒落拱頂部打鉆抽放2、從開采煤層頂板專用巷道打鉆、從開采煤層頂板專用巷道打鉆3、回風(fēng)巷密閉墻插管抽放、回風(fēng)巷密閉墻插管抽放4、老空區(qū)抽放、老空區(qū)抽放 特點特點：瓦斯壓力小，瓦斯量有限，瓦斯?jié)舛炔桓?，：瓦斯壓力小，瓦斯量有限，瓦斯?jié)舛炔桓?，易漏氣。易漏氣?要求要求：低負壓、小流量、勤檢查。：低負壓、小流量、勤檢查。1、抽放花

24、管長度、抽放花管長度1520m左右；左右；2、要求采用低負壓抽放；、要求采用低負壓抽放；要求瓦斯抽放管路軟管抽放花管采空區(qū)采空區(qū)工作面回風(fēng)巷至瓦斯泵采空區(qū)上隅角埋管抽放瓦斯機巷風(fēng)巷泄排巷煤層頂板走向鉆孔（巷道）抽放瓦斯煤層頂板走向鉆孔（巷道）抽放瓦斯 1 1、作用、作用 從回風(fēng)順槽沿煤層走向在煤層頂板向采空區(qū)上方從回風(fēng)順槽沿煤層走向在煤層頂板向采空區(qū)上方施工施工巷道巷道或或鉆孔鉆孔，抽放采空區(qū)頂板裂隙或冒落空間內(nèi)，抽放采空區(qū)頂板裂隙或冒落空間內(nèi)積存的高濃度瓦斯，通過巷道或鉆孔抽放，能夠切斷積存的高濃度瓦斯，通過巷道或鉆孔抽放，能夠切斷上鄰近層瓦斯涌向工作面的通道，改變采空區(qū)流場分上鄰近層瓦斯涌

25、向工作面的通道，改變采空區(qū)流場分布，減少采空區(qū)瓦斯涌向工作面，并控制上隅角瓦斯布，減少采空區(qū)瓦斯涌向工作面，并控制上隅角瓦斯積聚。積聚。 2 2、抽放原理、抽放原理 根據(jù)礦壓理論，煤層開采后其頂?shù)装鍘r層發(fā)生冒根據(jù)礦壓理論，煤層開采后其頂?shù)装鍘r層發(fā)生冒落移動，當(dāng)上覆巖層下沉穩(wěn)定后，上覆巖層采動裂隙落移動，當(dāng)上覆巖層下沉穩(wěn)定后，上覆巖層采動裂隙區(qū)劃可分為區(qū)劃可分為“豎三帶豎三帶”和和“橫三區(qū)橫三區(qū)”，即采動區(qū)沿垂，即采動區(qū)沿垂直方向由下往上劃分為直方向由下往上劃分為冒落帶冒落帶、裂隙帶裂隙帶和和彎曲下沉帶彎曲下沉帶； 沿工作面推進方向在工作面風(fēng)巷和機巷區(qū)域分為煤壁沿工作面推進方向在工作面風(fēng)巷和機巷

26、區(qū)域分為煤壁支撐影響區(qū)支撐影響區(qū)、離層區(qū)離層區(qū)和重新和重新壓實區(qū)壓實區(qū)。隨著工作面不斷。隨著工作面不斷向前推進，沿工作推進方向上的向前推進，沿工作推進方向上的“橫三區(qū)橫三區(qū)”隨之交替隨之交替向前移動。離層區(qū)的范圍可采用相似材料模型實驗或向前移動。離層區(qū)的范圍可采用相似材料模型實驗或現(xiàn)場探測?，F(xiàn)場探測。離層區(qū)離層區(qū)壓實區(qū)壓實區(qū)120m2030m3、鉆場及鉆孔布置 4、技術(shù)參數(shù) 頂板抽放口最佳位置：法距位于垂直煤層頂板向上頂板抽放口最佳位置：法距位于垂直煤層頂板向上825m（位于冒落帶頂部，裂隙帶下部），平距位于回（位于冒落帶頂部，裂隙帶下部），平距位于回風(fēng)巷內(nèi)錯風(fēng)巷內(nèi)錯 830m。具體礦井，要根

27、據(jù)其實際綜合確定。具體礦井，要根據(jù)其實際綜合確定。其中鉆孔的終孔位置，可以利用幾何知識，通過計算得其中鉆孔的終孔位置，可以利用幾何知識，通過計算得到。到。 如圖為謝一礦考察結(jié)果；如圖為謝一礦考察結(jié)果； 鉆場間距大于鉆場間距大于100m，鉆孔長度大于，鉆孔長度大于120m，抽放負壓，抽放負壓1620kPa。 淮南礦區(qū)頂板走向鉆孔抽放鉆孔純量一般為淮南礦區(qū)頂板走向鉆孔抽放鉆孔純量一般為520m3/min抽放率大于抽放率大于45%。 鉆孔角度盡量小。鉆孔角度盡量小。6-4 6-4 抽放瓦斯設(shè)備、器材及安全裝置抽放瓦斯設(shè)備、器材及安全裝置一、鉆孔設(shè)備一、鉆孔設(shè)備包括包括：鉆機、封孔裝置、管路、抽放泵、

28、檢測儀表：鉆機、封孔裝置、管路、抽放泵、檢測儀表二、封孔方法與設(shè)備二、封孔方法與設(shè)備要求要求：密封性好，操作方便、封孔速度快，材料便宜。：密封性好，操作方便、封孔速度快，材料便宜。1 1、封孔器封孔、封孔器封孔 主要用于穿層鉆孔巖石段封孔。主要用于穿層鉆孔巖石段封孔。2 2、充填材料封孔、充填材料封孔三、抽放管與瓦斯管路連接三、抽放管與瓦斯管路連接 膠管膠管 流量計流量計 放水器放水器 分區(qū)管路分區(qū)管路 主管主管四、瓦斯泵式中 Pa-大氣壓； Ps-泵的絕對壓力。1、水環(huán)式真空泵 工作原理：工作葉輪偏心，旋轉(zhuǎn)時形成偏心水環(huán)，前半圈水環(huán)逐漸離開輪轂，形成真空，吸入瓦斯，后半圈，水環(huán)靠近輪轂，壓出

29、瓦斯。 特點：安全、真空度高、流量小。2、回輪式羅茨瓦斯泵 兩個葉輪，左輪逆時針轉(zhuǎn)，右輪順時針轉(zhuǎn)。100asaPPP真空度PaPs3 3、離心式瓦斯泵、離心式瓦斯泵五、抽放瓦斯管路中的安全裝置五、抽放瓦斯管路中的安全裝置1 1、放水器、放水器（1 1）人工放水器）人工放水器 正常：開正常：開1 1，關(guān)，關(guān)2 2，3 3 放水：關(guān)放水：關(guān)1 1，開，開2 2，3 3（2 2）自動放水器）自動放水器123hh2、防爆阻火器、防爆阻火器 規(guī)程規(guī)程規(guī)定規(guī)定：干式抽放瓦斯泵吸氣側(cè)管路系統(tǒng)中，干式抽放瓦斯泵吸氣側(cè)管路系統(tǒng)中，必須裝設(shè)有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置，必須裝設(shè)有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置，并定期檢查，保持性能良好。并定期檢查，保持性能良好。 銅網(wǎng)：銅網(wǎng)：4 4 6 6 層層 孔徑約孔徑約0.5