上鄰近層卸壓瓦斯抽放方法匯總圖,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,a從回風(fēng)尾巷打鉆抽上鄰近層瓦斯的方法1回風(fēng)尾巷2回風(fēng)平巷3抽瓦斯工作面的運輸平巷4采區(qū)抽瓦斯管5鉆場,鉆孔抽放上鄰近層卸壓瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,b迎面斜交鉆孔抽放上鄰近層瓦斯的方法1抽瓦斯工作面回風(fēng)平巷2抽瓦斯工作面的運輸平巷,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,c頂板水平長鉆孔抽放上鄰近層瓦斯布置,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,d地面鉆孔抽放鄰近層與采空區(qū)瓦斯方法1-運輸巷；2-回風(fēng)巷；3-地面鉆孔；4-中間巷,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,各種布孔方式抽放上鄰近層卸壓瓦斯效果,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,a走向高抽巷布置（a平面圖，b剖面圖）,頂板集瓦斯巷道抽放上鄰近層卸壓瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,b傾向抽瓦斯巷布置方式(a平面圖b剖面圖),三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,c走向高、中、低位抽瓦斯巷道相結(jié)合布置方式,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,陽泉各種高抽巷抽放瓦斯效果,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,a上向孔抽放下鄰近層卸壓瓦斯方法,鉆孔抽放下鄰近層卸壓瓦斯方法,（2）下鄰近層卸壓瓦斯抽放方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,b下向孔抽放下鄰近層卸壓瓦斯方法,鄰近層卸壓瓦斯，尤其是上鄰近層卸壓瓦斯涌出量，有時會比開采煤層瓦斯涌出量大幾倍甚至幾十倍，而且上鄰近層卸壓瓦斯抽放方法也較成功，因此在煤層群開采的礦井，應(yīng)大力開展上下鄰近層卸壓瓦斯抽放方法。,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,4、采空區(qū)瓦斯抽放方法技術(shù)及適用性（1）回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法采空區(qū)冒落拱（帶）卸壓瓦斯抽放方法回采工作面采空區(qū)積聚瓦斯抽放方法工作面上隅角瓦斯抽放方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,鉆孔抽放采空區(qū)冒落拱卸壓瓦斯方法,a從回風(fēng)巷布孔抽放冒落拱瓦斯方法,適用條件：當(dāng)開采煤層頂板含有近距離上鄰近層或煤層分層開采，存在近距離下鄰近層卸壓瓦斯大量涌向回采工作面采空區(qū)時，均可采用打鉆孔到冒落拱上方抽放采空區(qū)卸壓瓦斯的方法。,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,b高位鉆場抽放冒落拱瓦斯方法,技術(shù)工藝參數(shù)：抽放效果較好，但增加了斜巷鉆場掘進量。鉆場間距一般為5060m，每個鉆場打直徑75mm的鉆孔6個，終孔位置距回風(fēng)巷12m左右，在冒落拱上方12m的老頂裂隙帶內(nèi)，鉆孔長度約70m。應(yīng)用說明：在水城礦區(qū)每孔抽放量為0.230.44m3/min，一個鉆場抽放量平均約為2m3/min，抽放瓦斯?jié)舛葹?5%，使上隅角瓦斯?jié)舛葟?%下降到0.76%。,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,回采工作面采空區(qū)積聚瓦斯抽放方法插（埋）管抽放采空區(qū)瓦斯方法頂煤專用巷道抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法專用巷與埋(插)管相結(jié)合抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,a密閉橫貫抽放采空區(qū)瓦斯方法,插（埋）管抽放采空區(qū)瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,b密閉尾巷抽放采空區(qū)瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,c埋管抽放采空區(qū)瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,頂煤專用巷道抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,專用巷與埋(插)管相結(jié)合抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,工作面上隅角瓦斯抽放方法,井下移動泵站抽放上隅角瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,（2）老采空區(qū)瓦斯抽放方法密閉插管大面積老采空區(qū)瓦斯抽放方法井下鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法地面鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,井下鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,綜合抽放瓦斯方法,三、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介,5、綜合抽放瓦斯方法,一、我國煤層瓦斯賦存特點從我國煤層瓦斯?jié)B透率分布比率來看，我國的絕大部分煤層瓦斯儲層屬于低滲透儲層。這正是我國瓦斯預(yù)抽率低的主要原因。我國95以上的高瓦斯和突出礦井所開采的煤層屬于低透氣性煤層，透氣性系數(shù)只有l(wèi)0-310-4mD，即0040004m2(MPa2d)，透氣系數(shù)均小于01m2(MPa2d)，絕大部分礦井煤層均屬難以抽采煤層。,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,我國煤儲層的滲透率分布比率,1、“十一五”國家科技支撐計劃專題“低透氣性煤層增透及強化抽采瓦斯技術(shù)與裝備”主要研究水射流割縫、擴孔卸壓增透抽放煤層瓦斯技術(shù)，通過理論和實際應(yīng)用研究，最終形成一套技術(shù)裝備，提高瓦斯抽放效果。,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,2、國家重大技術(shù)裝備研制和重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)項目“煤礦瓦斯綜合治理與利用重大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與裝備研制”專項“低透氣性煤層瓦斯抽采增效技術(shù)開發(fā)”（1）低透氣性煤層瓦斯抽采“空氣彈造穴”增效技術(shù)與裝備；（2）深孔控制水壓爆破提高低透氣性煤層瓦斯抽采效率技術(shù)；低透氣性煤層增透和抽采技術(shù)提供一整套裝備與技術(shù)，解決低透氣性煤層抽采難題，使低透氣性煤層瓦斯抽采率提高40%50。,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,氣流噴射軌跡示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,4,2,1,3,1-沖擊鉆孔，2-噴嘴，3-高壓風(fēng)管，4-沖落煤體氣流切割煤體示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,1-沖擊鉆孔，2-控制鉆孔，3-抽采鉆孔鉆孔布置示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,抽采瓦斯工藝技術(shù)主要包括鉆孔工藝技術(shù)和抽采系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定技術(shù)。鉆孔工藝技術(shù)：低透氣性煤層具有煤質(zhì)較軟、鉆孔極易塌孔的特點，為防止抽采瓦斯鉆孔塌孔，造成抽采瓦斯通道堵塞，影響抽采系統(tǒng)整體效果，本項目擬采用帶壓沖孔工藝，即利用高壓空氣沖孔尾氣壓力對鉆孔進行護孔。抽采系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定技術(shù)：主要通過試驗、考察得出抽采低透氣性煤層具體參數(shù)（包括抽采量、抽采負壓等），最終確定出合理抽采瓦斯系統(tǒng)參數(shù)值。,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,本項技術(shù)研究的基本思路是：在原有“深孔控制預(yù)裂爆破”技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)形成“深孔控制水壓爆破”技術(shù)及裝備。原有的深孔控制預(yù)裂爆破技術(shù)，采用可連接式塑料被筒實現(xiàn)了60m以上深孔連續(xù)裝藥；爆破封孔是采用研制的壓風(fēng)噴泥封孔器和抗靜電阻燃塑料管進行連續(xù)快速封孔；起爆、傳爆是采用了雙起爆藥包正向起爆，爆破孔全段敷設(shè)煤礦許用型導(dǎo)爆索加強傳爆的裝藥結(jié)構(gòu)。,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,可連接式塑料被筒圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,封孔裝備圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,深孔爆破裝藥結(jié)構(gòu)示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,鉆孔充水示意圖,定向聚能炸藥被筒示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,井下中間試驗鉆孔布置示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,井下工業(yè)試驗鉆孔布置示意圖,四、低透氣性煤層強化抽放瓦斯技術(shù)研究進展,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,1、鶴崗礦區(qū)瓦斯賦存情況鶴崗礦區(qū)瓦斯涌出量大，且有突出危險性。2004年瓦斯涌出量達到了278.9m3/min，2005年4月礦井絕對瓦斯涌出量高達398m3/min，其中單井最大絕對涌出量為119.7m3/min，采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量為48.5m3/min，掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量為7m3/min。目前9個生產(chǎn)礦井中，就有3個突出礦井（南山礦、益新公司、興安礦）和3個高瓦斯礦井（峻德礦、興煤公司、振興公司二井），瓦斯災(zāi)害十分嚴重。,2、南山煤礦瓦斯情況南山煤礦是高瓦斯突出礦井，瓦斯涌出量大，且有突出危險性。礦井絕對涌出量為119.7m3/min，采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量為48.5m3/min，掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量為7m3/min，是鶴崗礦區(qū)礦井瓦斯災(zāi)害最嚴重、但瓦斯治理工作開展得比較全面的具有廣泛代表性的典型礦井。南山礦煤層透氣性系數(shù)為:0.7761.558毫達西.相當(dāng)31.0462.32m2/(Mpa2.d)，屬于易抽瓦斯煤層。,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,南山礦煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)匯總表,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,3、瓦斯爆炸1970年至今，南山煤礦共發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故13起，死亡92人，傷25人。特別是1994年235采煤工作面的“9.17”瓦斯爆炸事故，一次死亡56人。當(dāng)年的“11.30”自然發(fā)火事故，火區(qū)連續(xù)爆炸26次，當(dāng)時大半個礦井被迫封閉，導(dǎo)致全礦停產(chǎn)，嚴重干擾了全礦正常工作的開展，當(dāng)年全礦虧損9700萬元。4、煤與瓦斯突出南山煤礦1983年鑒定為煤與瓦斯突出礦井，到目前為止，共發(fā)生瓦斯突出5起，死亡1人，其中最大一次突出為發(fā)生在1983年7月18日在二水平-110m總機道的大型煤與瓦斯突，最大突出煤量627噸，涌出瓦斯量11830m3。,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,南山煤礦突出情況統(tǒng)計表,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,5、瓦斯抽放方法南山礦瓦斯抽放以本煤層預(yù)抽為主，主要采用立體抽放方法。立體瓦斯抽放采用的主要方法有：煤層底板巖巷預(yù)抽方法；本煤層鉆孔預(yù)抽方法；煤層頂板高位鉆孔（仰角鉆孔）邊采邊抽方法；瓦斯尾巷抽放方法；頂板巷道抽放方法；巷道掘進邊掘邊抽方法等，使瓦斯抽放效果明顯提高，保證了安全生產(chǎn)。全礦井瓦斯抽出率為26%。一般采煤工作面抽放率達到30%以上。,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,（1）煤層底板巖巷采前預(yù)抽方法,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,在煤層底板巖石集中巷的回風(fēng)與運輸巷內(nèi)同時布置鉆場，回風(fēng)巷鉆孔向下鉆進，運輸巷鉆孔向上鉆進。每個鉆場間距5070m，鉆場內(nèi)最多布置30個鉆孔。每個鉆場的鉆孔呈扇形布置，長度達到工作面長度的80%90%最佳。這種鉆孔布置方法鉆孔布置比較均勻，覆蓋煤層范圍大，瓦斯抽放時間長，效果好。,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,南山礦底板巖石穿層預(yù)抽鉆孔布置圖,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,（2）本煤層內(nèi)布置鉆孔采前預(yù)抽方法在煤層內(nèi)的運輸和回風(fēng)巷道內(nèi)、或在中間巷道內(nèi)布置鉆孔，鉆孔垂直巷道，或向采空區(qū)方向傾斜2030度的角度。具體鉆孔間距6m10m。這種鉆孔布置方法最合理，鉆空分布均勻，鉆孔利用率高，抽放效果好。但是，有時受到巷道布置與正常生產(chǎn)的影響。,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,在煤層巷道或底板巖巷中向15或18號煤層布置順層鉆孔進行預(yù)抽。一般利用深孔（300）鉆機沿煤層走向施工近水平長鉆孔進行遠距離深孔預(yù)抽。做到采前采區(qū)瓦斯抽放率達到25%以上。,南山礦近水平長鉆孔預(yù)抽鉆孔布置圖,（3）高位鉆孔仰角鉆邊采邊抽方法,仰角鉆孔、頂板高位鉆場、水平鉆孔抽放鉆孔布置,利用回風(fēng)巷道內(nèi)的鉆場向采空區(qū)方向布置仰角鉆孔，或利用回風(fēng)巷布置的高位巷鉆場向采空區(qū)方向布置鉆孔，主要抽放采空區(qū)和上隅角的瓦斯。,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,圖2-40高位鉆場布置,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及展建議,南翼15號層一分段外延面300鉆鉆場布置圖,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,利用現(xiàn)有井下巷道向深部煤層打瓦斯地質(zhì)孔進行瓦斯抽放,向末采區(qū)域深部煤層打瓦斯地質(zhì)孔進行瓦斯預(yù)抽,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,利用地表地質(zhì)勘探鉆孔進行瓦斯抽放,五、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價及建議,邊掘邊抽鉆孔布置圖,底分層入風(fēng)巷掘進初期，瓦斯涌出較大，為防止在掘進期間瓦斯超限，在入風(fēng)巷側(cè)布置3個鉆場，每個鉆場布置20個鉆孔，向煤體打全煤孔，