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点击数:   更新日期:2008年10月05日

矿井瓦斯抽放管理规范

发 文 号:煤安字(1997)第189号
发布单位:煤安字(1997)第189号

W2 = ∑ A2i×X2i
i=1
A2i-可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的煤炭储量,万t;采动影响范围,上邻近层取50—60m,下邻近层取20—30m;
X2i-采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的瓦斯含量,立方米/t;
W3 -围岩瓦斯储量,万立方米;当围岩瓦斯很小时,W3 =0;若含量瓦斯多时,可据经验取之,或实测而定。
4.可抽瓦斯量概算
可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量。
其概算法是:
可抽瓦斯量=瓦斯储量×抽放率
5.抽放率计算
(1)矿井(或采区)抽放率
100qkc
dk =-------(%)
qkc +qkf
式中,qkc--矿井抽放瓦斯量,立方米/min;
qkf--矿井风排瓦斯量,立方米/min。
(2)工作面(开采层)瓦斯抽放率
100Qg
dgk=-----(%)
Wg
式中,Qg --在一定时间内开采层抽出的总瓦斯量,万立方米;
Wg --抽放工作面(开采层)的瓦斯储量,万立方米。
(3)工作面(邻近层)瓦斯抽放率
100qlc
dgl=------(%)
q1 c+qy
式中,q1c--邻近层瓦斯抽放量,立方米/min;
qy --邻近层涌向工作面的瓦斯量,立方米/min。
6.抽放量(标量)换算
P1 T标
Q标=Q测----
P标T1
式中,Q标——标准状态下的抽放瓦斯量立方米/min;
Q测——测得的抽放瓦斯量,立方米/min;
P1 --测定时管道内气体绝对压力,MPa;
T1 --测定时管道内气体绝对温度,(20+273)℃;
t——测定时管道内气体摄氏温度,℃;
P标——标准绝对压力,0.1MPa;
T标——标准绝对温度,(20+273)℃。
7.钻孔瓦斯流量衰减系数:
钻孔瓦斯流量随着时间延续呈衰减变化关系的系数(a),可作为评估开采层预抽瓦斯难易程度的一个指标。
测算方法:选择具有代表性的地区打钻孔,先测其初始瓦斯流量qo ,经过时间t后,再测其瓦斯流量qt ,然后以下式计算之。
-at
qt =qo ·e
-1
式中,a——钻孔瓦斯流量衰减系数,d ;
qo --钻孔初始瓦斯流量,立方米/min;
qt --经t时间后,钻孔瓦斯流量,立方米/min;
t——时间,d。
8.瓦斯来源分析
矿井瓦斯来源是确定抽放方法的主要依据,因此,应尽量详细地做好下述测定工作。
(1)必须测定出掘进、采煤与采空区的瓦斯涌出量分别占全矿井瓦斯涌出量的比例;
(2)必须准确地判断出采区工作面的瓦斯主要是来自本煤层还是邻近层。
一般把回采工作面老顶初次冒落前的平均瓦斯涌出量认为是本煤层的瓦斯涌出量。而将老顶初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量认为是邻近层的瓦斯涌出量。
三、抽放瓦斯方法分类
----------------------------------------------
| | |工作面抽放率
分 类 | 方 法 简 述 | 适用条件 |
| | | (%)
------|-------------------|-----------|-------
| |岩巷揭煤与 |1、由岩巷向煤层打穿 | |
| |煤巷掘进抽 |层钻孔抽放 |高瓦斯煤层或有突出 | 10-30
| |放 |2、由巷道工作面打超 |危险煤层 |
|未| |前钻孔抽放 | | 10-30
| |------|------------|-----------|-------
|卸|采区大面积 |1、由开采层工作面运 |有预抽时间的高瓦斯 | 10-30
| |抽放 |输巷、回风巷、煤门打 |煤层 |
|压| |上下向顺层钻孔抽放 | |
| | |或打交叉钻孔抽放 | |
|抽| |2、由岩巷、石门,邻近 | | 10-20
| | |层打穿层钻孔抽放, | |
开 |放| |突出煤层瓦斯预抽可 | |
| | |采用网格布孔 | |
采 | | |3、地面钻孔抽放 | | 10
| | |4、密闭开采层巷道抽 | | 10
层 | | |放 | |
|-|------|------------|-----------|-------
瓦 | | |由巷道两侧或沿巷道 |瓦斯涌出量的掘进巷 |
| |边掘边抽 |向掘进巷道周围打钻 |道 | 20-30
斯 |采| |孔抽放 | |
|动|------|------------|-----------|-------
抽 |卸|边采边抽 |1、由运输巷、回风巷 |煤层透气性较小,预 | 10-20
|压| |向工作面前方卸压区 |抽时间不充分的煤层 |
放 |抽| |打钻孔抽放 | |
|放| |2、由岩巷、煤门向开 | | 10-20
| | |采层上部或下部未采 | |
| | |的分层打穿层孔或顺 | |
| | |层孔抽放 | |
|-|------|------------|-----------|-------
|人|水力割缝 |由工作面运输巷打顺 |多使用于低透气性煤 | 20-30
|为| |层钻孔用水力割缝 |层 |
|卸|松动爆破 |由工作面运输巷或回 | | <30
|压| |风巷打钻孔进行爆破 | |
|抽|水力爆破 |由岩巷或地面打钻孔 | | <30
|放| |进行水力压裂 | |
----|-|------|------------|-----------|-------
| |上下邻近层 |1、由工作面运输巷、 |瓦斯来源于邻近层的 | 30-60
| |抽放 |回风巷或岩巷向邻近 |工作面 |
邻 |卸| |层打钻孔抽放 | |
近 | | |2、由工作面运输巷、 | | 30-60
层 |压| |回风巷打斜交迎面钻 | |
瓦 | | |孔抽放 | |
斯 |抽| |3、由煤门打顺层钻孔 | | 30-60
抽 | | |抽放 | |
放 |放| |4、在邻近层掘进集瓦 | | 30-60
| | |斯巷道抽放 | |
| | |5、地面钻孔抽放 | | 30-45
----------------------------------------------
----------------------------------------------
| | | |老采空区瓦斯涌出量 |
采 | |全封闭式抽 |密闭采空区插管抽放 |大 | 15
空 | |放 | | |
区 | |------|------------|-----------|-------
瓦 | |半封闭式抽 |1、由现采空区后方设 | |
斯 | |放 |密闭墙插管抽放 |采空区瓦斯涌出量在 | 30
抽 | | |2、由采空区附近巷道 |的回采工作面 |
放 | | |向采空区上方打钻孔 | |
| | |抽放 | |
----|-|------|------------|-----------|-------
围 | |围岩裂隙溶 |1、由巷道向裂隙带或 |有围岩瓦斯涌出或瓦 |
岩 | |洞 |溶洞打钻孔抽放 |斯喷出危险地区 |
瓦 | | |2、密闭巷道抽放 | |
斯 | | | | |
抽 | | | | |
放 | | | | |
----------------------------------------------
四、抽放参数监控系统
1.瓦斯抽放监控系统
(1)用途
连续监测抽放系统中的瓦斯浓度、流量、正压、负压、泵房内泄漏瓦斯浓度,抽放泵和电机的轴温等参数。由微机完成测量显示、打印等功能。当任一参数超限时,可发出声光报警信号,并按给定的程序停止或启动。
(2)技术参数
①管道内瓦斯浓度:0—100%CH4 ;
②管道内气体的流量:0—150立方米/mim;
③正压:0—100KPa;
④负压:0—100KPa;
⑤泵房内泄漏瓦斯浓度:0—4%CH4 ;
⑥抽放泵和电机轴温:最多8点;
⑦测量精度:1.5%满量程;
⑧警报点误差:满量程不大于±0.5%
⑨轴温警报误差:不大于±2℃。
(3)使用条件
①供电电源:~220v±10%%;
②工作环境:温度:15—25℃;
③相对温度:不大于85%;
2.瓦斯抽放泵站监测系统
(1)可测定瓦斯抽放量、瓦斯浓度、压力、温度等参数,可随时调阅泵站各种指标变化曲线、数值、工作状态,编制抽放瓦斯报表,具有显示、打印等功能,当任意一参数超限时可自动报警,并按给定的程序停止或启动抽放泵。
(2)抽放泵站监测系统监测参考指标(见下表)
---------------------------------------------------
监测指标名称 精 度 测试范围 | 监测指标名称
---------------------------------------|-----------
抽放量 ±2% 全范围 | 正压温度
(0—50%)±3% | 负压温度
瓦斯浓度 (50—80%)±5% 0—99% | 泵水流量
(80—90%)±10% | 泵水温度
---------------------------------------|-----------
环境瓦斯浓度 ±1% 0—5% | 泵轴温度
---------------------------------------|-----------
管道内正压 ±1% 0—8.5MPa | 管道内负压
---------------------------------------------------
-------------------------
精 度 测试范围
-------------------------
±1% 0—100℃
±1% 0—100℃
±2% 全范围
±1% 0—100℃
-------------------------
±1% 0—100℃
-------------------------
±1% 0—0.1MPa
-------------------------
(3)使用条件
①供电电压:~380v±5%
②温度:<98%
③使用温度:—20~400℃
五、封孔材料与工艺
聚氨脂密封抽放瓦斯钻孔:
(1)聚氨脂系由异氰酸脂和聚醚并添加几种助剂反应而生成硬质泡沫体。
(2)封孔工艺
有卷缠药液与压注药液两工艺方法,前者封孔深度3—6m,后者封孔深度随意。
操作简单,省力省事,气密性好,孔口抽放负压66.7KPa而不漏气。适宜密封任何形式的钻孔。
(3)封孔费用略高于水泥砂浆封孔法。
六、主要单位换算
1毫米汞柱(mmHG)=133.322Pa
1毫米水柱(mmHs2 O)=9.80665

1千克每平方厘米(kgf/cm )-9.80665×104Pa
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