矿井瓦斯抽放

第6章 矿井瓦斯抽放
§6.1 煤矿瓦斯抽放可行性分析
防止瓦斯超限的两类方法：
（1）利用矿井主要通风机，将瓦斯冲淡到安全浓度并将烷空混合物排放到地面大气中（通风方法）；
（2）利用瓦斯泵抽放瓦斯，在负压下人工抽放高浓度瓦斯并通过巷道隔离的管网抽放到地面（抽放方法）。
一、抽放瓦斯的目的
1、预防瓦斯超限、确保矿井安全；
2、开采保护层并具有抽放系统的矿井，应抽放被保护层的卸压瓦斯；
3、预抽瓦斯作为区域性或局部防措施；
4、开发利用瓦斯资源，变害为利。

§6.2 瓦斯抽放设计基础
一、矿井概况
矿井储量、煤层赋存条件、矿井生产能力、巷道布置、开采方法、通风状况、矿井瓦斯涌出量、瓦斯来源分析等。
二、瓦斯基础参数
包括：煤层瓦斯含量、瓦斯储量、可抽瓦斯量、抽放率、煤层透气系数等。
1、瓦斯储量
----矿井开采过程中能够向矿井排放的煤（岩）所储存的瓦斯量。

§6.3 抽放瓦斯方法及工艺参数
一、抽放类型、方法和适用条件
1、抽放类型的划分
按空间对象分：

边掘边抽

煤层顶板走向钻孔（巷道）抽放瓦斯
1、作用
从回风顺槽沿煤层走向在煤层顶板向采空区上方施工巷道或钻孔，抽放采空区顶板裂隙或冒落空间内积存的高浓度瓦斯，通过巷道或钻孔抽放，能够切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道，改变采空区流场分布，减少采空区瓦斯涌向工作面，并控制上隅角瓦斯积聚。
2、抽放原理
根据矿压理论，煤层开采后其顶底板岩层发生冒落移动，当上覆岩层下沉稳定后，上覆岩层采动裂隙区划可分为“竖三带”和“横三区”，即采动区沿垂直方向由下往上划分为冒落带、裂隙带和弯曲下沉带；

沿工作面推进方向在工作面风巷和机巷区域分为煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。随着工作面不断向前推进，沿工作推进方向上的“横三区”随之交替向前移动。离层区的范围可采用相似材料模型实验或现场探测。

4、技术参数
顶板抽放口最佳位置：法距位于垂直煤层顶板向上8~25m（位于冒落带顶部，裂隙带下部），平距位于回风巷内错 8~30m。具体矿井，要根据其实际综合确定。其中钻孔的终孔位置，可以利用几何知识，通过计算得到。 如图为谢一矿考察结果；
钻场间距大于100m，钻孔长度大于120m，抽放负压16~20kPa。
淮南矿区顶板走向钻孔抽放钻孔纯量一般为5~20m3/min抽放率大于45%。
钻孔角度尽量小。

§6-4 抽放瓦斯设备、器材及安全装置
一、钻孔设备
包括：钻机、封孔装置、管路、抽放泵、检测仪表
二、封孔方法与设备
要求：密封性好，操作方便、封孔速度快，材料便宜。
1、封孔器封孔
主要用于穿层钻孔岩石段封孔。
2、充填材料封孔
三、抽放管与瓦斯管路连接
胶管 流量计 放水器 分区管路 主管