1、矿井瓦斯抽放技术简介矿井瓦斯抽放技术简介主讲：姜文忠主讲：姜文忠 博士博士20192019年年5 5月月1717日日主要内容主要内容1 1、矿井瓦斯抽放的重要意义、矿井瓦斯抽放的重要意义2 2、我国煤矿抽放瓦斯技术的发展、我国煤矿抽放瓦斯技术的发展3 3、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介4 4、低透气性煤层强化抽放瓦斯技术研究、低透气性煤层强化抽放瓦斯技术研究5 5、鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价及建议、鹤岗矿区瓦斯抽放技术评价及建议二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展1 1、我国煤矿抽放瓦斯技术的发展、我国煤矿抽放瓦斯技术的发展 （四个阶段）（四个阶段
2、）v高透气性煤层瓦斯预抽高透气性煤层瓦斯预抽v邻近层卸压瓦斯抽放邻近层卸压瓦斯抽放v低透气性煤层强化抽放瓦斯低透气性煤层强化抽放瓦斯v高产高效矿井（工作面）综合抽瓦斯高产高效矿井（工作面）综合抽瓦斯2 2、典型矿区瓦斯抽放技术简述、典型矿区瓦斯抽放技术简述 淮南矿区淮南矿区：9对生产矿井均为煤与瓦斯突出矿井，矿区瓦斯涌出总量达对生产矿井均为煤与瓦斯突出矿井，矿区瓦斯涌出总量达820 m3/min。特点是原始煤体透气性低特点是原始煤体透气性低(0.001135m2/MPa2.d)，瓦斯含量大瓦斯含量大(1226m3/t)，瓦斯压力高瓦斯压力高(最高达最高达6MPa)，煤质松软煤质松软(f=0.2
3、)。采煤工作面瓦斯涌出量最大为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掘进工作面瓦斯涌出量最大达 8 m3/min。2019年集团公司抽放瓦斯年集团公司抽放瓦斯1.5亿亿m3，平均矿井抽放率平均矿井抽放率41.5。矿区采用的抽放技术主要有：矿区采用的抽放技术主要有：顶板走向钻孔抽放瓦斯技术；顶板走向钻孔抽放瓦斯技术；专用瓦斯抽放巷道穿层钻孔抽放技术；专用瓦斯抽放巷道穿层钻孔抽放技术；地面钻井抽放采动影响区域瓦斯技术；地面钻井抽放采动影响区域瓦斯技术；顺层钻孔抽放技术；顺层钻孔抽放技术；采空区瓦斯抽放技术。采空区瓦斯抽放技术。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤
4、矿抽放瓦斯技术发展1234567891011121314补1补218192021222324252627补3补4N123C15高抽巷4567891011 谢二矿谢二矿4111（3）工作面顺层孔预抽钻孔布置图）工作面顺层孔预抽钻孔布置图 在机巷和风巷沿煤层倾斜方向施工顺层倾向钻孔。孔间距在机巷和风巷沿煤层倾斜方向施工顺层倾向钻孔。孔间距810m,孔孔深深3035m,孔径孔径73mm，抽放浓度为，抽放浓度为515%，抽放流量为，抽放流量为13m3/min，煤层瓦斯预抽率达到了，煤层瓦斯预抽率达到了32.78%，对降低煤壁瓦斯涌出量，对降低煤壁瓦斯涌出量及防止煤与瓦斯突出起到了一定的作用。及防止煤与
5、瓦斯突出起到了一定的作用。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展0.5m0.5m1.5m1.5m0.5m0.5m2.4mAA剖面3m0.5m4m32112341772（3）运输顺槽钻场A50m60mA潘三矿潘三矿 1772(3)边抽边掘钻场和钻孔布置示意图边抽边掘钻场和钻孔布置示意图参数：每隔参数：每隔50m50m在巷道两在巷道两帮各施工帮各施工4m4m4m4m2.4m2.4m的钻场，在每个钻场施的钻场，在每个钻场施工工4 4个长个长65m65m，直径，直径91mm91mm的抽放钻孔。钻孔距巷的抽放钻孔。钻孔距巷道距离道距离2.52.54.0m4.0m。所以。所以每 个 钻
6、场 内 开 孔 间 距每 个 钻 场 内 开 孔 间 距500mm500mm，钻孔方位与巷道，钻孔方位与巷道中线成中线成1 13 3度的夹角，度的夹角，用聚氨酯封孔后不间断用聚氨酯封孔后不间断的抽放的抽放,前后钻场钻孔重前后钻场钻孔重叠叠15m15m。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展1m0.5m抽采钻孔布置图10、11、1219283746513、14、1512、151、2、3、4、511、146、7、8、910、131211123451413678910150.5m 掘掘进进头头超超前前钻钻孔孔预预抽抽 在掘进迎头一次性布置在掘进迎头一次性布置9 9个孔个孔深深16m
7、16m，孔径，孔径75mm75mm的抽放钻孔的抽放钻孔（1 19 9），钻孔的抽放范围），钻孔的抽放范围控制在巷道轮廓外控制在巷道轮廓外4.0m4.0m。在迎。在迎头向后头向后2.0m2.0m处的巷道两帮各施处的巷道两帮各施3 3个抽放孔（个抽放孔（10101515），其），其参数为：方位与巷道中线夹角参数为：方位与巷道中线夹角成成2020，孔深，孔深30.0m30.0m，孔径，孔径75mm75mm，倾角分别为，倾角分别为+5+5，0 0，-5-5。迎头抽放钻孔每进尺。迎头抽放钻孔每进尺8.0m8.0m为一个作业循环，巷道两为一个作业循环，巷道两帮钻孔每掘进帮钻孔每掘进16.0m16.0m为一
8、个作为一个作业循环。业循环。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展 工作面抽放管路回风巷进风巷抽放钻场抽放钻孔 潘一矿潘一矿2312（3）开采层顶板走向钻孔（高位钻孔）瓦斯抽放钻孔布置图）开采层顶板走向钻孔（高位钻孔）瓦斯抽放钻孔布置图 在工作面回风巷每隔在工作面回风巷每隔100m100m布置一个钻场，布置一个钻场，钻场在回风巷下帮开钻场在回风巷下帮开口，以口，以1717倾角向上倾角向上施工，掘进施工，掘进4m4m后变平，后变平，再施工再施工2m2m长的钻机平长的钻机平台；共布置台；共布置5 5个钻孔，个钻孔，钻孔直径钻孔直径91mm91mm，长度，长度115m115m；钻孔
9、终孔点控；钻孔终孔点控制在回风巷下帮向下制在回风巷下帮向下3 323m23m范围内，终孔范围内，终孔距煤层法距距煤层法距18m18m左右。左右。瓦斯抽放量为瓦斯抽放量为7.07.012.0m12.0m3 3/min/min，平均，平均10.5 10.5 m m3 3/min/min。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展 回风上山回风巷采空区工作面密闭瓦斯抽采头30m30m瓦斯抽采泵控制阀门采空区瓦斯抽采管30m15m15m采采空空区区双双埋埋管管法法抽抽放放 随着回采工作面的移动，将抽放管路预埋在采空区的风巷位置，预埋管口距工随着回采工作面的移动，将抽放管路预埋在采空区的风
10、巷位置，预埋管口距工作面的距离在作面的距离在151530m30m左右时投入抽放，在采空区上下两巷打密闭，密闭位置距左右时投入抽放，在采空区上下两巷打密闭，密闭位置距抽放管口抽放管口5m5m左右，密闭的间距左右，密闭的间距15m15m。瓦斯抽放浓度为。瓦斯抽放浓度为510%，平均为，平均为8%，瓦斯，瓦斯抽放纯流量为抽放纯流量为13.0m3/min，平均为，平均为2.0m3/min。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展综合抽放：综合抽放：a.回采工作面综合抽放：回采工作面综合抽放：以高抽巷、顶板走向钻孔为主，巷帮边孔为辅，以高抽巷、顶板走向钻孔为主，巷帮边孔为辅，结合本煤层顺
11、层钻孔预抽，上隅角埋结合本煤层顺层钻孔预抽，上隅角埋(插插)管做补充的管做补充的方式治理瓦斯。方式治理瓦斯。瓦斯预抽率只能达到瓦斯预抽率只能达到7%10%。而综合抽放时。而综合抽放时本煤层抽放浓度能保持在本煤层抽放浓度能保持在8%左右，高抽巷最大浓度左右，高抽巷最大浓度为为42%，最大纯量为，最大纯量为32m3/min,采煤工作面瓦斯抽放采煤工作面瓦斯抽放率能达到率能达到50%以上。以上。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展1钻井；2压力表；3 156mm管；4孔板流量计；5阀；6瓦斯泵；7水箱；8避雷针；9瓦斯管；10泵房；11水管；12潜水泵；13水池891011121
12、356743300m5211-2煤层13-1煤层1b.地地面面钻钻井井与与泵泵站站示示意意图图地面钻井抽放功能：地面钻井抽放功能：1）采前预抽，预抽）采前预抽，预抽期期24个月；个月；2）采动卸压后抽放）采动卸压后抽放卸压带瓦斯；卸压带瓦斯；3）工作面回采完毕）工作面回采完毕后，可利用其进行后，可利用其进行采空区瓦斯抽放。采空区瓦斯抽放。单井日平均抽出瓦单井日平均抽出瓦斯斯14943m3，单井抽，单井抽放瓦斯量最高达放瓦斯量最高达28800m3/d。正常抽。正常抽放瓦斯浓度在放瓦斯浓度在95%左右。左右。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展抚顺老虎台矿：抚顺老虎台矿：矿井是
13、一座矿井是一座“水、火、瓦斯、煤尘、煤与瓦斯突出、冲水、火、瓦斯、煤尘、煤与瓦斯突出、冲击地压击地压”六害俱全的矿井，相对瓦斯涌出量六害俱全的矿井，相对瓦斯涌出量52.76m3/t，绝，绝对涌出量对涌出量314.21m3/min。综放面瓦斯涌出高达。综放面瓦斯涌出高达200m3/min；煤与瓦斯突出严重，煤与瓦斯突出严重，2019年年10月月3日，日，-780m运输石门揭煤运输石门揭煤在煤层中掘进时由于构造应力的作用发生突出，突出煤量在煤层中掘进时由于构造应力的作用发生突出，突出煤量1,067t，涌出瓦斯，涌出瓦斯10万万m3；冲击地压每年发生近；冲击地压每年发生近4000次左次左右，右，19
14、93年至年至2019年共发生冲击地压年共发生冲击地压38,383次，其中大于次，其中大于3级（里氏震级）级（里氏震级）44次，最大达次，最大达3.7级。级。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展瓦斯抽放：瓦斯抽放：抚顺矿区开采的是特厚煤层，从抚顺矿区开采的是特厚煤层，从20世纪世纪50年年代开始就采取预抽煤层瓦斯的方式进行瓦斯抽放，代开始就采取预抽煤层瓦斯的方式进行瓦斯抽放，一般预抽一般预抽23年左右，主要有采前预抽、边采边年左右，主要有采前预抽、边采边抽和采空区抽放等方法。抽和采空区抽放等方法。2019年矿井瓦斯抽放量为年矿井瓦斯抽放量为105.06Mm3，平均，平均抽放速
15、度为抽放速度为199.89m3/min，平均抽放浓度为，平均抽放浓度为50%，生产吨煤抽放量为生产吨煤抽放量为29.18m3/t。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展44312213-430m-505m九七五三一八六四二1-反斜钻孔；反斜钻孔；2-隔离式钻孔；隔离式钻孔；3-上抽钻孔；上抽钻孔；4-下截式钻孔下截式钻孔上抽式：上抽式：在采区上部煤柱中布在采区上部煤柱中布置钻场，每个钻场内打置钻场，每个钻场内打57个个钻孔，一直穿透全煤层，钻孔钻孔，一直穿透全煤层，钻孔角度一般为角度一般为03；下截式：下截式：将钻孔布置在采区下将钻孔布置在采区下部阶段煤柱内，布置与上抽式部阶
16、段煤柱内，布置与上抽式相同；相同；反斜式：反斜式：将钻场设在阶段的下将钻场设在阶段的下部和煤层的顶部或顶板油母页部和煤层的顶部或顶板油母页岩内，然后打斜交上向钻孔；岩内，然后打斜交上向钻孔；隔离式：隔离式：将钻场和钻孔布置在将钻场和钻孔布置在边界（区间）煤柱中，抽放受边界（区间）煤柱中，抽放受采动影响的卸压瓦斯；采动影响的卸压瓦斯；原预抽孔的边采边抽。原预抽孔的边采边抽。总抽放率为总抽放率为36.8505采采区区边边采采边边抽抽钻钻孔孔布布置置平平断断面面图图边采边抽边采边抽二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展中间顶煤瓦斯道顶煤瓦斯道采空区运输顺槽回风煤门回风顺槽4223引
17、巷安装道入风煤门-780皮带巷-730流水巷21-219mm瓦斯管砂墙密闭-680m流水巷2-325mm瓦斯管3-126mm瓦斯管4-159mm瓦斯管78001I巷道巷道布置与瓦斯抽布置与瓦斯抽放系统示意图放系统示意图 采空区抽放采空区抽放78001-I综放面回采时综放面回采时瓦斯涌出量：瓦斯涌出量：119.55m3/min，采用，采用尾巷插管，顶板巷道尾巷插管，顶板巷道和采空区埋管抽放空和采空区埋管抽放空区瓦斯，其中风排量区瓦斯，其中风排量19.28m3/min，抽放量，抽放量达到达到100.27m3/min，抽放率高达抽放率高达83.87%。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯
18、技术发展 20002019年抚顺矿井瓦斯涌出、抽放与利用量年抚顺矿井瓦斯涌出、抽放与利用量 项项 目目20002000201920192019201920192019矿井瓦斯涌出总量（矿井瓦斯涌出总量（Mm3Mm3）163.92163.92168.56168.56150.14150.14136.24136.24风排瓦斯量风排瓦斯量 （Mm3Mm3）37.0737.0736.8836.8828.8128.8131.1831.18抽放瓦斯量抽放瓦斯量 （Mm3Mm3）126.84126.84131.68131.68121.33121.33105.06105.06矿井抽放率矿井抽放率 （%）77.3
19、877.3878.1278.1280.8180.8177.1177.11利用瓦斯量利用瓦斯量 （Mm3Mm3）117.48117.48121.67121.67109.99109.99105.02105.02瓦斯利用率瓦斯利用率 （%）92.6292.6292.4092.4090.6590.6599.9699.96二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展晋城寺河矿：晋城寺河矿：2019年年7月矿井瓦斯鉴定，矿井绝对涌出量为月矿井瓦斯鉴定，矿井绝对涌出量为386m3/min，抽放量为，抽放量为130m3/min，风排量，风排量256.30m3/min，相对瓦斯涌出量，相对瓦斯涌出量
20、21m3/t。抽放方法有三种，即地面抽放、本煤层预抽抽放方法有三种，即地面抽放、本煤层预抽和采空区抽放。和采空区抽放。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展（1）地面钻孔抽放）地面钻孔抽放 2019年在寺河矿潘庄井田施工年在寺河矿潘庄井田施工30口煤层气井，井距为口煤层气井，井距为310250m，控制面积为，控制面积为3.64km2,2019年度累计产气量年度累计产气量538万万m3。二期工程的。二期工程的70口煤层气井于口煤层气井于2019年底开工，于年底开工，于2019年年10月份完工，年底形成了月份完工，年底形成了0.81.5亿亿m3/a的煤层气生产的煤层气生产能力；能
21、力；2019年完成三期工程，进行整个潘庄井田的煤层气年完成三期工程，进行整个潘庄井田的煤层气开发，实现年产气量开发，实现年产气量3亿亿m3。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展钻孔回风顺槽进风顺槽钻场寺河矿掘进时预抽钻孔布置寺河矿掘进时预抽钻孔布置进风顺槽回采工作面加密钻孔回风顺槽寺河矿回采工作面预抽钻孔布置寺河矿回采工作面预抽钻孔布置 掘进巷道两侧间隔掘进巷道两侧间隔150m布置钻场，钻场内钻孔呈扇形布置，钻孔布置钻场，钻场内钻孔呈扇形布置，钻孔设计长设计长200米，实现对掘进面前方和圈定区域内的瓦斯进行抽放；米，实现对掘进面前方和圈定区域内的瓦斯进行抽放；回采前又进行采
22、前预抽。回采前又进行采前预抽。（2 2）本煤）本煤层预抽层预抽二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展（3 3）采空区瓦斯抽放）采空区瓦斯抽放 通过采空区密闭插管进行半封闭抽放，有效的改变通过采空区密闭插管进行半封闭抽放，有效的改变上隅角风流运移方向，达到治理上隅角瓦斯的目的。上隅角风流运移方向，达到治理上隅角瓦斯的目的。工作面回采结束后，对密闭工作面采空区继续进行工作面回采结束后，对密闭工作面采空区继续进行全封闭抽放，以减小采空区瓦斯涌出量。全封闭抽放，以减小采空区瓦斯涌出量。采空区抽放瓦斯混合量：采空区抽放瓦斯混合量：7580m3/min；抽放抽放CH4浓浓度：度：1317
23、%；抽放纯瓦斯量；抽放纯瓦斯量1114m3/min。二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展二、我国煤矿抽放瓦斯技术发展1 1、煤矿抽放瓦斯类型煤矿抽放瓦斯类型按抽放瓦斯来源可按抽放瓦斯来源可分为分为4 4个类型：个类型：开采煤层瓦斯抽放类型开采煤层瓦斯抽放类型 邻近层瓦斯抽放类型邻近层瓦斯抽放类型 围岩瓦斯抽放类型围岩瓦斯抽放类型 采空区瓦斯抽放类型采空区瓦斯抽放类型三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介开采煤层瓦斯抽放方法类型开采煤层未卸压瓦斯抽放方法开采煤层采动卸压瓦斯抽放方法人为强化卸压瓦斯抽放方法回 采 工 作面 大 面 积预 抽 瓦 斯方法煤巷掘进预抽瓦斯方法边 掘
24、边 抽卸 压 瓦 斯抽放方法边采边抽卸压瓦斯抽放方法开采保护层抽放开采煤层卸压瓦斯方法水力压裂法水 力 割 缝法长 钻 孔 控制 预 裂 爆破法其 它 强化 卸 压法本层采掘巷道周边卸压瓦斯抽放方法层 外 先 采卸 压 瓦 斯抽放方法开采煤层瓦斯抽放方法开采煤层瓦斯抽放方法岩巷揭煤层预抽瓦斯方法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介下邻近层卸压瓦斯抽放方法邻近层瓦斯抽放方法类型上邻近层卸压瓦斯抽放方法钻孔抽放瓦斯方式巷道抽放瓦斯方式钻孔巷道混合抽放瓦斯方式邻近层瓦斯抽放方法邻近层瓦斯抽放方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介围岩瓦斯抽放
25、方法类型顶底板围岩采动卸压瓦斯抽放方法围岩裂隙（溶洞）喷出瓦斯抽放方法作为邻近层瓦斯被抽放涌入采空区瓦斯被抽放钻孔方式抽放封闭巷道插管抽放方式围岩瓦斯抽放方法围岩瓦斯抽放方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介钻孔抽放方式巷道抽放方式插（埋）管抽放方式钻孔抽放方式密闭插管抽放方式采空区瓦斯抽放方法类型回采工作面采空区瓦斯抽放方法老采空区瓦斯抽放方法报废矿井瓦斯抽放方法采空区冒落拱（带）卸压瓦斯边采边抽方法采空区积聚瓦斯抽放方法工作面上隅角瓦斯抽放方法地面钻孔抽放密闭抽放采空区抽放瓦斯方法采空区抽放瓦斯方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技
26、术简介2 2、开采煤层瓦斯抽放方法技术、开采煤层瓦斯抽放方法技术 （1）开采煤层未卸压瓦斯抽放方法 岩巷揭煤层预抽（排）瓦斯方法 煤巷掘进预抽（排）瓦斯方法煤巷掘进预抽（排）瓦斯方法 回采工作面大面积预抽瓦斯方法回采工作面大面积预抽瓦斯方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介适用条件：用于倾斜、缓倾适用条件：用于倾斜、缓倾斜中厚以上突出危险煤层超前预斜中厚以上突出危险煤层超前预抽（排）瓦斯。抽（排）瓦斯。技术工艺参数：沿井筒周边技术工艺参数：沿井筒周边外外1.5m1.5m处，扇形布置处，扇形布置108mm108mm钻钻孔，井筒围内均匀布置孔，井筒围内均匀布置75m
27、m75mm钻钻孔，孔间距约孔，孔间距约1m1m，一般抽排时约，一般抽排时约1 1个月，使煤层瓦斯含量下降个月，使煤层瓦斯含量下降30%30%以上，或煤层瓦斯压力下降到以上，或煤层瓦斯压力下降到0.74MPa0.74MPa以下。防突措施应遵照以下。防突措施应遵照防治煤与瓦斯突出细则有关防治煤与瓦斯突出细则有关规定。规定。应用说明：用于铁法大兴矿应用说明：用于铁法大兴矿等。抽排瓦斯时，应防止钻孔积等。抽排瓦斯时，应防止钻孔积水影响瓦斯涌出。水影响瓦斯涌出。17m1-井壁；井壁；2-超前钻孔；超前钻孔；3-煤层煤层立井揭煤层超前钻孔抽排瓦斯方法立井揭煤层超前钻孔抽排瓦斯方法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技
28、术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介适用条件：用于石门揭开突适用条件：用于石门揭开突出煤层前预抽排瓦斯，煤层出煤层前预抽排瓦斯，煤层倾角、厚度不限，单一煤层，倾角、厚度不限，单一煤层，近间距煤层群均可采用。近间距煤层群均可采用。技术工艺参数：主要抽排石技术工艺参数：主要抽排石门上方（门上方（7 78m8m）及二侧）及二侧（5 56m6m）保护圈内的瓦斯。）保护圈内的瓦斯。孔径孔径75mm75mm，间距，间距1 12m.2m.抽排抽排时间时间3 3个月至一年（与孔间个月至一年（与孔间距有关），其它防突措施按距有关），其它防突措施按防治煤与瓦斯突出细则防治煤与瓦斯突出细则有关规定执行。有关规定执
29、行。应用说明：用于重庆天府煤应用说明：用于重庆天府煤矿。为了提高瓦斯抽排效果，矿。为了提高瓦斯抽排效果，可采用煤层扩孔钻扩大煤层可采用煤层扩孔钻扩大煤层段钻孔直径；钻孔可与抽放段钻孔直径；钻孔可与抽放系统联接，用负压进行抽放。系统联接，用负压进行抽放。141618202224 2523211917151324681012 13119753111测压孔石门W142524221462321171353124101816122015798191113 1415 1617 1819 202521 2223 24161820222425231513115397111281646219012N35m58m
30、5 61 27 8129 103 4石门揭煤层超前钻孔抽排瓦斯方法石门揭煤层超前钻孔抽排瓦斯方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介0.6 0.6 0.6 0.60.91.02.84.0钻孔参数表钻孔参数孔号方位（）倾角（）孔深（m）123456789101470714147071431033331111110101010101010101067891067891012345注：方位为钻孔与巷道走向间的夹角。符号向右为，向左为适用条件：用于突出煤层适用条件：用于突出煤层 煤巷掘进工作面前方煤体瓦斯抽煤巷掘进工作面前方煤体瓦斯抽排。排。技术工艺参数：钻孔直径技术工艺
31、参数：钻孔直径757590mm90mm，软煤选用小直径，孔，软煤选用小直径，孔间距应按钻孔在有效抽放时间内间距应按钻孔在有效抽放时间内的排放半径确定，一般为的排放半径确定，一般为0.50.52.0m2.0m，钻孔应控制巷道两帮外，钻孔应控制巷道两帮外2 23m3m，还应控制巷道顶部煤层。，还应控制巷道顶部煤层。钻孔长度应超过巷道前方应力集钻孔长度应超过巷道前方应力集中带。一般为中带。一般为151520m20m。有关防。有关防突措施应按防治煤与瓦斯突出突措施应按防治煤与瓦斯突出细则执行。细则执行。应用说明，平顶山十矿等应用说明，平顶山十矿等。该方法为突出煤层煤巷掘进最。该方法为突出煤层煤巷掘进最
32、常用的防突技术措施。常用的防突技术措施。煤巷掘进超前钻孔抽煤巷掘进超前钻孔抽（排）瓦斯方法（排）瓦斯方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介预抽巷戊8煤戊910煤待掘机巷12m待掘巷道预抽巷道30m30m3m煤巷先抽后掘抽放瓦斯方法煤巷先抽后掘抽放瓦斯方法 适用条件：各类煤层，适用条件：各类煤层，抽放瓦斯的巷道位置应处于钻抽放瓦斯的巷道位置应处于钻机能力范围内，一般不大于机能力范围内，一般不大于200m200m。下向孔抽放时，钻孔应。下向孔抽放时，钻孔应为缓倾角，否则应采用钻孔排为缓倾角，否则应采用钻孔排水措施。水措施。技术工艺参数：孔径技术工艺参数：孔径7575
33、90mm90mm，间距，间距10m10m左右，钻孔左右，钻孔长度必须超过巷道所在位置处长度必须超过巷道所在位置处，抽放时间应满足巷道掘进时，抽放时间应满足巷道掘进时通风安全或防治突出的预抽瓦通风安全或防治突出的预抽瓦斯指标要求。斯指标要求。应用说明：随着钻机能应用说明：随着钻机能力的提高，该方法结合采煤工力的提高，该方法结合采煤工作面大面积预抽瓦斯，同时先作面大面积预抽瓦斯，同时先抽后掘巷道的瓦斯，应是一项抽后掘巷道的瓦斯，应是一项较实用的先抽后掘巷道的方法较实用的先抽后掘巷道的方法。平煤十矿采用了煤巷先抽后。平煤十矿采用了煤巷先抽后掘抽放瓦斯方法。掘抽放瓦斯方法。三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术
34、简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介30mAAA-A12+15+35a.单一煤层穿层钻孔抽放瓦斯方法单一煤层穿层钻孔抽放瓦斯方法 1.采空区；采空区；2-阶段煤柱阶段煤柱 穿穿层层钻钻孔孔预预抽抽煤煤层层瓦瓦斯斯方方法法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介K12345789102、31213751520KK KKKKKKK1234578910KKKKKKKKb.煤层群穿层钻孔抽放瓦斯方法煤层群穿层钻孔抽放瓦斯方法 穿穿层层钻钻孔孔预预抽抽煤煤层层瓦瓦斯斯方方法法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介510m1015mK13K底板道底板道c.
35、网格式穿层钻孔抽放瓦斯方法网格式穿层钻孔抽放瓦斯方法 穿穿层层钻钻孔孔预预抽抽煤煤层层瓦瓦斯斯方方法法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介顺层钻孔预抽开采煤层瓦斯方法顺层钻孔预抽开采煤层瓦斯方法 a.顺层上向钻孔预抽开采煤层瓦斯方法顺层上向钻孔预抽开采煤层瓦斯方法142351-回风巷道回风巷道 2-运输巷道运输巷道 3-瓦斯管瓦斯管 4-抽放钻孔抽放钻孔 5-回采工作面回采工作面适用条件：具有底（顶）适用条件：具有底（顶）板围岩巷或邻近煤层巷道，板围岩巷或邻近煤层巷道，可以从该巷道向抽放瓦斯煤可以从该巷道向抽放瓦斯煤层打钻；层打钻；图图a适用于容易及可以抽适用于容易
36、及可以抽放煤层。放煤层。钻场间距一般为钻场间距一般为30m，每，每个钻场内扇形布孔个钻场内扇形布孔5-7个，孔个，孔径径90mm左右。左右。在抚顺各矿应用在抚顺各矿应用。顺顺层层钻钻孔孔抽抽瓦瓦斯斯方方法法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介b.顺层下向钻孔预抽开采煤层瓦斯方法顺层下向钻孔预抽开采煤层瓦斯方法 回 风 巷 道开切眼 进 风 巷 道图图b可用于各类瓦斯抽放难易可用于各类瓦斯抽放难易程度的煤层。对于较难抽放程度的煤层。对于较难抽放瓦斯的煤层或突出煤层，在瓦斯的煤层或突出煤层，在采前进行预抽后，当先采一采前进行预抽后，当先采一层（开采保护层）后，可以层（
37、开采保护层）后，可以继续预先抽放开采煤层的卸继续预先抽放开采煤层的卸压瓦斯（详见本节层外先采，压瓦斯（详见本节层外先采，预 抽 开 采 煤 层 卸 压 瓦 斯 方预 抽 开 采 煤 层 卸 压 瓦 斯 方法）；钻场间距一般为法）；钻场间距一般为30m，每个钻场内扇形布孔每个钻场内扇形布孔5-7个，个，孔径孔径90mm左右。左右。在重庆中梁山煤矿应用在重庆中梁山煤矿应用 顺顺层层钻钻孔孔抽抽瓦瓦斯斯方方法法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介c.顺层走向水平钻孔预抽煤层瓦斯方法顺层走向水平钻孔预抽煤层瓦斯方法尾巷回风巷采区回风巷采区进风巷进风巷图图c适用于预抽严重突
38、出适用于预抽严重突出煤层的瓦斯，可以作为煤层的瓦斯，可以作为区域性防突措施，有关区域性防突措施，有关要求应符合防治煤与要求应符合防治煤与瓦斯突出细则规定。瓦斯突出细则规定。要求在开采煤层的范围要求在开采煤层的范围内均匀布孔，孔间距一内均匀布孔，孔间距一般为般为1010m，要求抽，要求抽放时间一年左右，抽放放时间一年左右，抽放率（抽放量与煤层瓦斯率（抽放量与煤层瓦斯储量的比值）大于储量的比值）大于30%。在芙蓉白皎矿，北票台在芙蓉白皎矿，北票台吉矿等应用吉矿等应用 顺顺层层钻钻孔孔抽抽瓦瓦斯斯方方法法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介d.顺层交叉网状钻孔预抽煤层瓦
39、斯方法顺层交叉网状钻孔预抽煤层瓦斯方法上 风 巷1234西块段中块段东块段下 风 巷一三轨道上山一三运输上山一三回风上山、-交叉钻孔 -平行钻孔-平行隔离钻孔-风门-100支管孔板流量计顺顺层层钻钻孔孔抽抽瓦瓦斯斯方方法法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介顺层钻孔抽放时，要求的钻孔量（顺层钻孔抽放时，要求的钻孔量（m/t）煤层类别煤层类别薄煤层薄煤层中厚煤层中厚煤层厚煤层厚煤层容易抽放容易抽放0.050.030.01可以抽放可以抽放0.050.10.030.050.010.03较难抽放较难抽放0.10.050.03三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放
40、瓦斯主要技术简介流水巷下风巷上风巷开切眼钻孔轨道上山回风上山皮带上山突出点焦作焦西矿顺层上、下钻孔预抽煤层瓦斯方法焦作焦西矿顺层上、下钻孔预抽煤层瓦斯方法 顺顺层层钻钻孔孔抽抽瓦瓦斯斯方方法法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介2 2、开采煤层瓦斯抽放方法技术、开采煤层瓦斯抽放方法技术 （2 2）开采煤层采动卸压瓦斯抽放方法）开采煤层采动卸压瓦斯抽放方法 开采煤层采掘巷道周边卸压瓦斯抽放方法开采煤层采掘巷道周边卸压瓦斯抽放方法 开采保护层抽放开采煤层卸压瓦斯方法开采保护层抽放开采煤层卸压瓦斯方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介适用
41、条件：适用于容易抽放瓦适用条件：适用于容易抽放瓦斯煤层，煤巷掘进工作面区域斯煤层，煤巷掘进工作面区域瓦 斯 涌 出 量 较 大（超 过瓦 斯 涌 出 量 较 大（超 过3m3/min）时。）时。技术工艺参数：巷帮钻孔主要技术工艺参数：巷帮钻孔主要应避开巷道周围松动圈，且处应避开巷道周围松动圈，且处于巷帮煤体卸压范围内，钻孔于巷帮煤体卸压范围内，钻孔封孔段长度应超过巷道松动圈封孔段长度应超过巷道松动圈范围。孔径范围。孔径75100mm，孔，孔长长50100m，钻场间距，钻场间距3050m，每个钻场内布置，每个钻场内布置24个个孔，孔底距巷帮平距孔，孔底距巷帮平距815m。应用说明：在鸡西穆梭矿掘
42、应用说明：在鸡西穆梭矿掘进进1.71.9m厚的煤巷时，掘厚的煤巷时，掘进巷道瓦斯涌出达进巷道瓦斯涌出达8.2m3/min，采用该方法后，抽出瓦斯采用该方法后，抽出瓦斯57m3/min，巷道瓦斯涌出量降，巷道瓦斯涌出量降低低6070%。50m20m4m8a巷帮斜交钻孔抽瓦斯方法巷帮斜交钻孔抽瓦斯方法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介适用条件：适用于煤与瓦斯突出危适用条件：适用于煤与瓦斯突出危险煤层，用于消除掘进工作面突险煤层，用于消除掘进工作面突出危险性。出危险性。技术工艺参数：巷帮钻孔主要应避技术工艺参数：巷帮钻孔主要应避开巷道周围松动圈，且处于巷帮开巷道周围松动
43、圈，且处于巷帮煤体卸压范围内，钻孔封孔段长煤体卸压范围内，钻孔封孔段长度应超过巷道松动圈范围。孔径度应超过巷道松动圈范围。孔径75100mm，孔长，孔长50100m，钻，钻场间距场间距3050m，每个钻场内布置，每个钻场内布置24个孔，孔底距巷帮平距个孔，孔底距巷帮平距815m。应用说明：在淮南局各矿应用，潘应用说明：在淮南局各矿应用，潘三 矿 掘 进 巷 道 平 均 抽 放 瓦 斯三 矿 掘 进 巷 道 平 均 抽 放 瓦 斯1.5m3/min，最高，最高3.2m3/min，抽放，抽放率达率达3550%,一年内累计安全掘一年内累计安全掘进进1080m，平均月进，平均月进90m，最高，最高11
44、5m，认为这是防治掘进过程中，认为这是防治掘进过程中瓦斯超限和防治突出的治本措施。瓦斯超限和防治突出的治本措施。16m65mAA钻场巷帮钻孔巷道超前钻孔65m钻场钻孔A-A剖面b巷帮钻孔结合超前钻孔抽放瓦斯方法巷帮钻孔结合超前钻孔抽放瓦斯方法边掘边抽卸压瓦斯方法边掘边抽卸压瓦斯方法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介边采边抽卸压瓦斯抽放方法边采边抽卸压瓦斯抽放方法适用条件：受回采工作面前方矿压变化的影响，回采工作面前方一段适用条件：受回采工作面前方矿压变化的影响，回采工作面前方一段范围内，煤体被压碎松动卸压，该地段煤体内瓦斯会大量解吸，随着范围内，煤体被压碎松动卸压
45、，该地段煤体内瓦斯会大量解吸，随着回采工作向前推进，此松动卸压地段也会不间断的向前移动。因此抽回采工作向前推进，此松动卸压地段也会不间断的向前移动。因此抽放该地段内的卸压瓦斯，会取得较好的效果。但顺层单一平行钻孔孔放该地段内的卸压瓦斯，会取得较好的效果。但顺层单一平行钻孔孔口，孔底与回采工作面距离相同，所以钻孔孔口与孔底同时被破坏，口，孔底与回采工作面距离相同，所以钻孔孔口与孔底同时被破坏，钻孔抽放松动卸压区内瓦斯的时间短。而交叉钻孔中的斜向钻孔或斜钻孔抽放松动卸压区内瓦斯的时间短。而交叉钻孔中的斜向钻孔或斜交钻孔，当孔底被回采工作面采过后，仍有部分钻孔段留在卸压煤体交钻孔，当孔底被回采工作面
46、采过后，仍有部分钻孔段留在卸压煤体内抽放瓦斯，因而能取得较好的抽放瓦斯效果。内抽放瓦斯，因而能取得较好的抽放瓦斯效果。技术工艺参数：与技术工艺参数：与回采工作面大面积预抽瓦斯方法回采工作面大面积预抽瓦斯方法抽瓦斯方法相同，抽瓦斯方法相同，在抽放期间，要严格抽放瓦斯钻孔管理，发现钻孔大量漏气时，必须在抽放期间，要严格抽放瓦斯钻孔管理，发现钻孔大量漏气时，必须及时关闭，以免影响整个抽放系统的抽放负压及瓦斯浓度。及时关闭，以免影响整个抽放系统的抽放负压及瓦斯浓度。应用说明：焦作九里山矿等应用效果较好。关键在于对预抽钻孔坚持应用说明：焦作九里山矿等应用效果较好。关键在于对预抽钻孔坚持继续抽放及加强抽放
47、瓦斯的管理。继续抽放及加强抽放瓦斯的管理。三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介开采保护层抽放瓦斯的作用：开采保护层抽放瓦斯的作用：减少被保护层卸压瓦斯向保护层回采工作面涌出，等于抽放了下邻近层涌出的卸压瓦斯，保障了保护层安全开采；消除被保护层煤与瓦斯突出危险；减少被保护层（主开采煤层）巷道掘进及回采的瓦斯涌出，消除瓦斯威胁。开采保护层抽放开采煤层卸压瓦斯的方法开采保护层抽放开采煤层卸压瓦斯的方法:上保护层开采抽放被保护层（开采层）瓦斯方法；下保护层开采抽放被保护层（开采层）瓦斯方法；混合式抽放上、下被保护层瓦斯方法。三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦
48、斯主要技术简介K9钻孔层面布置图钻孔平面布置图钻孔剖面布置图5346132515156326326444215634K5MLK9MLK6K7K856123456123456123456123456保护层K5巷钻场石门钻场K8K7K6K545m45m45m135ma a 底板穿层钻孔抽放被保护层瓦斯方法底板穿层钻孔抽放被保护层瓦斯方法 上保护层开采抽放被保护层（开采层）瓦斯方法上保护层开采抽放被保护层（开采层）瓦斯方法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介K8大巷10m水平K9K8K3钻孔钻场石门保护层K1 K2 K3K4 K5 K6 K7 K8K9 b 顶板反向穿层钻
49、孔抽放被保护层瓦斯方法顶板反向穿层钻孔抽放被保护层瓦斯方法 c 混合式钻孔抽放被保护层瓦斯方法混合式钻孔抽放被保护层瓦斯方法 三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介781113采空区下风巷上风巷上风巷d 顺层钻孔抽放被保护层瓦斯方法顺层钻孔抽放被保护层瓦斯方法上保护层开采抽放被保护层瓦斯方法上保护层开采抽放被保护层瓦斯方法三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介三、我国煤矿抽放瓦斯主要技术简介适用条件：开采煤层群的矿井，有围岩巷道或相邻煤层巷适用条件：开采煤层群的矿井，有围岩巷道或相邻煤层巷道，开采煤层厚度，倾角不限，煤层为较难抽放瓦斯煤层道，开采煤层厚度，倾角不限，煤层为较
50、难抽放瓦斯煤层及突出煤层。及突出煤层。技术工艺参数：穿层钻孔的钻场间距一般为技术工艺参数：穿层钻孔的钻场间距一般为45m，每个钻，每个钻场布孔场布孔4-6个，钻孔角度个，钻孔角度1040孔底间距孔底间距1520m，孔，孔径径75mm左右，钻孔长度要求穿过各个抽放瓦斯的煤层，并左右，钻孔长度要求穿过各个抽放瓦斯的煤层，并在保护范围内。在保护范围内。顺层钻孔的长度应大于回采工作长度的一半，间距可为预顺层钻孔的长度应大于回采工作长度的一半，间距可为预抽顺层钻孔间距的抽顺层钻孔间距的12倍，为单一平行或扇形布孔方式。倍，为单一平行或扇形布孔方式。应用说明：穿层钻孔抽放被保护层瓦斯方法应用较广泛。应用说
