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文檔簡介

1、 XXXXX有限責任公司瓦斯抽采達標評判細則瓦斯抽采達標評判細則前 言為在煤炭開采中貫徹執行“先抽后采、監測監控、以風定產”的方針,加強瓦斯抽采技術管理,保證瓦斯抽采工程的安全,提高瓦斯抽采效果,嚴格瓦斯抽采達標管理,防止瓦斯事故,保護環境,制定本標準。本標準以國家安全生產監督管理局、國家煤礦安全監察局2011年頒布的煤礦安全規程、國家安全生產監督管理總局2006-11-02頒布的AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規范和煤礦瓦斯抽采達標暫行規定為依據,在充分考慮煤礦瓦斯抽采工藝技術特點和目前我國煤礦瓦斯抽采現狀的基礎上編制而成。本標準的附錄1、附錄2、附錄3、附錄4、附錄5、附錄6、附錄7、附

2、錄8、附錄9為規范性附錄。一、范圍 本標準規定了建立抽采瓦斯系統的條件及工程設計要求、瓦斯抽采方法、瓦斯抽采管理及職責、瓦斯利用、瓦斯抽采系統的報廢程序,以及瓦斯抽采基礎參數的測算方法、各類瓦斯抽采方法的抽采率、瓦斯抽采監控系統監測參數的指標和瓦斯抽采工程設計有關計算方法及施工要求。二、規范性引用文件GB50187-1993工業企業總平面圖設計規范GB50215-2005煤炭工業礦井設計規范AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規范煤礦安全規程(2011年版)煤礦瓦斯抽采達標暫行規定三、術語和定義下列術語和定義適用于本標準。1 、 瓦斯抽采 采用專用設備和

3、管路把煤層、巖層和采空區中的瓦斯抽出或排出的措施。2 、未卸壓抽采瓦斯 抽采未受采動影響和未經人為松動卸壓煤(巖)層的瓦斯,亦稱為預抽。3、 卸壓抽采瓦斯 抽采受采動影響和經人為松動卸壓煤(巖)層的瓦斯。4、 本煤層抽采瓦斯 抽采開采煤層的瓦斯。5 、 鄰近層抽采瓦斯 抽采受開采層采動影響的上、下煤鄰近層(可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層)的瓦斯。6 、采空區抽采瓦斯 抽采現采工作面采空區和老采空區的瓦斯。前者稱現采空區(半封閉式)抽采,后者稱老采空區(全封閉式)抽采。7 、 圍巖瓦斯抽采 抽采開采層圍巖內的瓦斯。8 、地面瓦斯抽采 在地面向煤(巖)層打鉆孔抽采瓦斯。9 、 綜合抽采瓦斯 在一

4、個礦井或工作面同時采用兩種或兩種以上方法進行抽采瓦斯10 、強化抽采 針對一些透氣性低、采用常規的預抽方式難以湊效的煤層而采取的特殊抽采方式。11 、預抽 在煤層未受采動以前進行的瓦斯抽采。12、 瓦斯儲量 煤田開采過程中,能夠向開采空間排放瓦斯的煤層和巖層中賦存瓦斯的總量。13、瓦斯抽采量(純瓦斯量) 抽出混合氣體中的瓦斯量。14、可抽瓦斯量 瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。15、 煤層透氣性系數 表示煤層對瓦斯流動的阻力,反映瓦斯沿煤層流動難易程度的系16 、鉆孔瓦斯流量衰減系數 表示鉆孔瓦斯流量隨時間延長呈衰減變化的系數。17、 瓦斯抽采率 礦井、采區或工作面等的瓦斯抽

5、采量占其抽排瓦斯總量的百分比。18、 邊采邊抽 在煤層開采過程中抽采受采動影響的煤(巖)體內的卸壓瓦斯。19 、邊掘邊抽 掘進巷道的同時,抽采巷道圍巖內的瓦斯。20 、穿層鉆孔 在巖石巷道或煤層巷道內向相鄰煤巖層施工的鉆孔。21、 順層鉆孔 在煤層巷道內,沿煤層布置的鉆孔。22、 封孔器 瓦斯抽采或煤層注水鉆孔的密封裝置。23 、放水器 用于儲存和放出抽采管路中積水的專用裝置。24 、防回火裝置 在抽采瓦斯管網中,阻止火焰蔓延的安全裝置。25、水封防爆箱 在抽采瓦斯管網中,用水隔爆的一種水箱式安全裝置。四、 建立抽采瓦斯系統的范圍規定1 、必須建立地面永久、井下移動式瓦斯抽采系統的范圍規定(1

6、) 凡符合以下幾條之一的礦井,必須建立地面永久瓦斯抽采系統或井下移動式瓦斯抽采系統。(2)高瓦斯礦井、突出礦井都必須建立地面永久抽采系統。(3) 礦井的單個采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于 5 m3min或單個掘進工作面絕對瓦斯涌出量大于 3 m3min,用通風方法解決瓦斯問題不合理。(4) 礦井絕對瓦斯涌出量達到以下條件的:- 大于或等于40 m3min;- 年產量1.01.5 Mt的礦井,大于30 m3min;- 年產量0.61.0 Mt的礦井,大于25 m3min;- 年產量0.40.6 Mt的礦井,大于20 m3min;- 年產量等于或小于0.4 Mt,大于15 m3min。2 、 建立地

7、面永久瓦斯抽采系統的范圍規定凡符合4.1條條件,并同時具備下列兩個條件的礦井,應建立地面永久瓦斯抽采系統。- 瓦斯抽采系統的瓦斯抽采量可穩定在2 m3min以上。- 瓦斯資源可靠、儲量豐富,預計瓦斯抽采服務年限在五年以上。五、 地面永久瓦斯抽采系統1 、地面永久瓦斯抽采系統工程設計內容(1)礦井概況:煤層賦存條件、礦井煤炭儲量、生產能力、巷道布置、采煤方法及通風狀況。(2)瓦斯基礎數據:瓦斯等級鑒定、礦井瓦斯涌出量、煤層瓦斯壓力、含量、礦井瓦斯儲量及可抽采量、煤層透氣性系數與鉆孔瓦斯流量及其衰減系數。(3) 抽采方法:鉆孔(巷道)布置與抽采工藝參數。(4) 抽采設備:抽采泵、管路系統、監測及安

8、全裝置。(5) 泵站建筑:泵房、供電系統、電控設備、供水系統及軟化水裝置、采暖、避雷系統。(6)瓦斯利用:利用方式和利用量、資金概算。(7)技術經濟指標:投資概算及工期。(8)設計文件:設計說明書、設備與器材清冊、資金概算、相關圖紙。2 、 瓦斯抽采系統工程設計的一般規定(1)瓦斯抽采系統工程設計應體現安全第一、技術先進和經濟合理原則,因地制宜采用新技術、新工藝、新設備、新材料。(2)礦井瓦斯抽采系統工程設計應以批準的精查地質報告為依據,并參照鄰近或條件類似生產礦井的瓦斯資料。(3)瓦斯抽采系統工程設計應與礦井開采設計同步進行,合理安排掘進、抽采、回采三者間的超前和接替關系,保證有足夠的工程施

9、工及抽采時間。3 、 礦井瓦斯儲量、可抽瓦斯量、瓦斯抽采率、年抽采量及抽采年限(1)礦井瓦斯儲量應為礦井可采煤層的瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和(2)礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中的在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。(3)設計瓦斯抽采率,可根據煤層瓦斯抽采方法、瓦斯來源等因素綜合確定;也可參照鄰近生產礦井或條件類似礦井的數值選取。突出煤層工作面采掘作業前必須將控制范圍內煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或將瓦斯壓力降到煤層始突深度的煤層瓦斯壓力以下。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力,則必須將煤層瓦斯含量降到8 m3/t 、瓦

10、斯壓力降到0.74 MPa以下。- 煤巷掘進工作面必須控制到巷道輪廓線外15 m以上及工作面前方20 m以上。- 采煤工作面必須控制到工作面前方20 m以上。- 瓦斯涌出量主要來自于鄰近層或圍巖的采煤工作面瓦斯抽采率應滿足表5.1規定,瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面前方20 m以上范圍內煤的可解吸瓦斯量應滿足表5.2規定。礦井瓦斯抽采率應滿足表5.3規定。表5.1 采煤工作面瓦斯抽采率應達到的指標工作面絕對瓦斯涌出量Q (m3min)工作面抽采率 (%)備 注5 Q < 10 2010 Q < 20 3020 Q < 40 4040 Q < 70 5070 Q

11、< 100 60100 Q 70表5.2 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量應達到的指標 工作面日產量 (t)可解吸瓦斯量 (m3t)備 注 1000 81000 2500 72000 4000 64000 6000 5.56000 8000 58000 10000 4.5> 10000 4表 5.3 礦井瓦斯抽采率應達到的指標 絕對瓦斯涌出量Q (m3min)抽采率 (%)備 注Q < 202520 Q < 403540 Q < 804080 Q < 16045160 Q < 30050300 Q < 50055500 Q60(4)礦井設計年瓦斯

12、抽采量或礦井設計年瓦斯抽采規模按附錄1、3計算。(5) 礦井或水平的抽采年限應與其抽采瓦斯區域的開采年限相適應。4 、抽采管路系統(1) 抽采管路系統應根據井下巷道的布置、抽采地點的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發展規劃等因素確定,避免或減少主干管路系統的頻繁改動,確保管道運輸和安裝維護的方便,應符合下列要求:抽采管路通過的巷道曲線段少、距離短,管路安裝應平直,轉彎時角度不應大于50°。抽采管路系統應布置在回風巷道或礦車不經常通過的巷道內,瓦斯抽采管件的外緣距巷道壁不小于0.1 m。 抽采管路系統設于主要運輸巷道內時,在人行道側必須架設護欄,并與巷道壁固定,與巷道壁的距離應滿足檢修要

13、求,高度不應小于1.8 m,瓦斯抽采管件的外緣距巷道壁不小于0.1 m。當抽采設備或管路發生故障時,管路內的瓦斯不得外泄流入布置機電設備的巷道和采掘工作面。 管徑要統一,變徑時必須設過渡節。(2)瓦斯抽采管路的管徑應按最大流量分段計算(見附錄1.1.(2),并與抽采設備能力相適應,抽采管路按經濟流速為1015 m/s和最大通過流量計算管徑,抽采系統管材的備用量可取10%。(3)敷設抽采管路時,抽放管應避開淋水帶并在規定高度吊掛,嚴禁管道通過積水區;當沿傾角大于20度的巷道敷設抽采管路時,應將管道固定在管道梁上或專用管架上。(4) 抽采管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力可用低壓瓦斯管路阻

14、力公式計算;局部阻力可用估算法計算,一般取摩擦阻力的1020%。用估算法計算局部阻力時,管路系統長、網絡復雜或主管管徑小者,可按上限取值,反之則按下限取值。計算直管摩擦阻力按附錄4、1、(3)計算。(5)地面管路布置盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁。不得將抽采管路和動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設在同一條地溝內。主干管布置應與周邊及礦區的發展規劃和建筑相結合。 抽采管道與地上和地下建(構)筑物及設施的間距,應符合工業企業總平面圖設計規范的有關規定。瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其他建(構)筑物,一般情況下也不得穿過其他管網,當必須穿過其他管網時,應按有關規定采取措施。(6)抽采管路附屬裝

15、置及設施主管、分管、支管及其與鉆場連接處應裝設瓦斯計量裝置。 抽采鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路在適當距離應設置放水器(其間距一般為200m300m,最大不超過500m)。 在抽采管路的適當部位應設置除渣裝置和測壓裝置。 抽采管路分岔處應設置控制閥門,閥門規格應與安裝地點的管徑相匹配。地面主管上的閥門應設置在地表下的觀察井內,觀察井用不燃性材料砌成并要不透水,其間距為500 m1000 m。(7)當阻燃抗靜電新材料的阻燃性和抗靜電性參數能夠達到井下使用有關規定時,可選用阻燃抗靜電新材料的瓦斯抽采管,但井下抽采管路禁止采用玻璃鋼管(已經安裝的要逐漸淘汰更換)。(8)在傾斜巷道中,管路應

16、設防滑卡,其間距可根據巷道坡度確定,對28º以下的斜巷,間距一般取15 m20 m。(9)抽采管路應有良好的氣密性并要采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。(10)通往井下的抽采管路應采取防雷措施。(11)礦井上、下敷設的瓦斯管路,不得與帶電物體接觸。5 、抽采設備及抽放站(1)礦井瓦斯抽采設備宜選用濕式(水環式真空泵)抽采泵。抽采泵的能力,應滿足礦井瓦斯抽采期間或在瓦斯抽采設備服務年限內所達到的開采范圍的最大抽采量和最大抽采阻力的要求,且應有不小于15%的富裕能力。礦井抽采系統的總阻力,必須按管網最大阻力計算,瓦斯抽采系統應不出現正壓狀態。(2)在抽采站內,瓦斯抽采泵及附屬設備只

17、有一套工作時,必須備用一套;兩套或兩套以上工作時,必須至少備用一套。(3)抽采站位置設在工程地質條件可靠地帶不受洪澇威脅,避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區等。 宜設在回風井工業場地內,站房距井口和主要建筑物及居住區不得小于50 m。應建在靠近公路和有水源的地方。應考慮進出管敷設方便,有利瓦斯輸送,并盡可能留有擴能的余地。站房內及站房周圍20 m范圍內禁止有明火。(4)抽采泵站建筑 必須采用不燃性材料,耐火等級為二級。 周圍必須設置柵欄或圍墻。(5)站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火裝置,設置放空管及壓力、流量、濃度測量裝置,并應設置采樣孔、閥門等附屬裝置。配氣管設在抽采泵的入口側,放空管

18、設置在抽采泵的出口側,管徑應大于或等于抽采泵的進、出口直徑,放空管的管口要高出抽采泵的建筑房頂3m以上。(6)抽采泵房內電氣設備、照明和其他電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型。(7) 抽采站應有雙回供電線路。(8)抽采站應具有防雷電、防火災、防洪澇、防凍等設施。(9)干式瓦斯抽采泵吸氣側管路系統必須裝設防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置和配空氣管路。(10)站房必須有直通礦和通風調度室的電話。(11) 抽采泵運轉時,必須對抽采泵水流量、水溫度、泵軸溫度等進行監測、監控。(12) 抽采站應有供水系統。站房設備冷卻水一般采用閉路循環,給水管路及水池容積均應考慮消防水量。污水應設置地溝進行排放。(13)

19、 抽采站采暖與通風應符合現行的煤炭工業礦井設計規范的有關規定。(14) 廢水、噪聲和對空排放瓦斯不得超過工業衛生規定指標,抽采站場地應搞好綠化。6 、 瓦斯抽采參數的監測、監控(1)地面永久瓦斯抽采系統必須建立瓦斯抽采參數監控系統。(2)礦井瓦斯抽采系統必須監測抽采管道中的瓦斯濃度、流量、壓力、溫度和一氧化碳等參數,抽采量的計算采用大氣壓101.325 kPa、溫度20 時標準狀態下的數值。同時監測抽采泵站內泄漏瓦斯濃度等。當出現瓦斯抽采濃度過低、一氧化碳超限、抽采泵站內有瓦斯泄漏等情況時,應能報警并使抽采泵主電源斷電。(3) 抽采站內應配置專用檢測瓦斯抽采參數的儀器、儀表及監測監控系統。(4

20、)利用瓦斯時,瓦斯濃度不得低于30%,且在利用瓦斯的系統中必須裝設有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置。不利用瓦斯、采用干式抽采瓦斯設備時,抽采瓦斯濃度不得低于25。(5)抽采容易自燃和自燃煤層的采空區瓦斯時,必須經常檢查一氧化碳濃度和氣體溫度等有關參數的變化,發現有自然發火征兆時,應立即采取措施。六、 井下移動式瓦斯抽采系統1 、 礦井井下需采取低負壓大流量瓦斯抽放時選用井下移動式瓦斯抽采系統。2 、 建立井下移動式瓦斯抽采系統時,由企業技術負責人負責組織編制設計和安全技術措施。井下移動式瓦斯抽采工程設計可按地面永久瓦斯抽采工程設計的相關內容進行。3 、 井下移動瓦斯抽采泵站應安裝在瓦斯抽

21、采地點附近的新鮮風流中。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風道或分區回風道。(1)已建永久抽采系統的礦井,移動泵站抽出的瓦斯可直接送至永久抽采系統的管道內。并符合下列要求: - 符合五、4、(1)、條和五、5、(1)條規定。- 利用瓦斯時,瓦斯濃度不得低于30%。- 不利用瓦斯或采用干式抽采瓦斯設備時,抽采瓦斯濃度不得低于25。- 由企業技術負責人組織制定地面永久系統和井下移動泵站串聯運行的專項安全措施。4、 移動泵站抽出的瓦斯排至回風道時,在抽采管路出口處必須采取安全措施,包括設置柵欄和懸掛警戒牌及安裝瓦斯監測裝置。(1)柵欄設置的位置,上風側為管路出口外推5 m,下風側為管路出口外推30 m,

22、上下風側柵欄間距不小于35 m。(2)兩柵欄間禁止人員通行和任何作業。(3) 移動抽采泵站排到巷道內的瓦斯,其濃度必須在30 m以內被混合到煤礦安全規程允許的限度以內。(4)柵欄處必須設置警戒牌和瓦斯監測裝置,巷道內瓦斯濃度超限報警時,應斷電、停止瓦斯抽采、進行處理。(5)瓦斯監測傳感器的位置設在柵欄外1 m以內。5 、井下移動瓦斯抽采泵站必須使用專用線路、專用變壓器、專用開關,實行“三?!惫╇?。七、 瓦斯抽采方法1 、 一般規定(1)建立瓦斯抽采系統的礦井必須執行先抽后采或邊采邊抽的原則。(2)按礦井瓦斯來源實施開采煤層、采空區和圍巖瓦斯抽采方法。2 、 瓦斯抽采方法選擇(1)礦井瓦斯抽采方

23、法要根據礦井瓦斯來源、煤層地質和開采技術條件以及瓦斯基礎參數來確定。本煤層鉆孔抽采與采空區抽采宜分別建立單獨系統進行抽采。無單獨抽放系統時必須嚴格控制采空區抽放的抽放負壓。防止抽出大量空氣。 本煤層鉆孔抽采- 掘前預抽、邊掘邊抽。- 工作面預抽。- 邊采邊抽。采空區抽采  - 老空區抽采。- 現采空區抽采。(2)開采層瓦斯抽采方法未卸壓煤層進行預抽,煤層瓦斯抽采的難易程度可劃分為三類,見附錄1表1。本礦井煤層透氣性較好、可以抽采的煤層,采用本層預抽方法進行抽放,采用順層布孔方式進行。采煤工作面上隅角瓦斯可利用高位鉆孔或埋管抽放的方式進行。使用井下移動式抽放泵,低負壓大流量抽放。厚度較

24、大的煤層,可選用加密鉆孔、交叉鉆孔等方法強化抽采。煤與瓦斯突出危險嚴重煤層,應選擇順層網格布孔方式。煤巷掘進瓦斯涌出量較大煤層,可采用先抽后掘或邊掘邊抽的抽采方法。(3)鄰近層瓦斯抽采方法本礦臨近層煤層較薄且不穩定,在緩傾斜煤層中屬不可采煤層。本礦不作回采要求,但K1煤層回采后臨近層瓦斯仍將涌入采空區。為利用瓦斯,必須要時對采空區瓦斯進行抽放。(4)采空區瓦斯抽采方法老采空區應選用全封閉式抽采方法。抽采前必須對采空區進行全封閉。保證采空區不漏風?,F采空區(上隅角)可根據煤層賦存條件和巷道布置情況,采用頂板鉆孔法,有煤柱及無煤柱垂直及斜交鉆孔法,插(埋)管法等抽采方法,并應采取措施,提高瓦斯抽采

25、濃度。開采容易自燃或自燃煤層的采空區,必須經常檢測抽采管路中CO濃度和氣體溫度等有關參數的變化。發現有自燃發火征兆時,必須采取防止煤自燃的措施。3、 專用瓦斯抽采巷道的要求(1)回采工作面較長時,抽放鉆孔無法打到設計深度,為解決工作面瓦斯抽放問題,在工作面中部設置一條中巷,由中巷向上、下布置抽放鉆孔。保證抽放鉆孔達到設計深度。專用瓦斯抽采巷道的位置應布置應能達到良好的抽采效果。(2) 專用瓦斯抽采巷道斷面應滿足施工期間通風、行人要求,符合煤礦安全規程有關規定。(3)采煤工作面抽放鉆孔施工在巷道掘進時同步進行,每3米向上和向下施工一個抽放鉆孔,鉆孔濃度必須滿足設計要求。形成進、回風巷交叉鉆孔抽放

26、,施工鉆孔時,鉆孔方位可向工作面偏10度,以保證鉆孔的有效抽放時間,盡可能的抽出采煤工作面受采動壓力影響的卸壓瓦斯,保證有足夠的抽采時間,有較大的抽采范圍。(4)專用于敷設抽采管路、布置鉆場、鉆孔的專用瓦斯抽采巷道采用礦井全壓通風時,巷道風速不得低于0.5 m/s。4 、 鉆場鉆孔布置(1) 鉆場的布置應免受采動影響,避開地質構造帶,便于維護,利于封孔,保證抽采效果。盡量利用現有的開拓、準備和回采巷道布置鉆場。(2)對開采層未卸壓抽采,除按鉆孔抽采半徑確定合理的孔間距外,應盡量增大鉆孔的見煤長度。(3)高位鉆孔進行卸壓抽采,應將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內,并避開冒落帶。(4)

27、強化抽采布孔方式在編制施工措施時,必須考慮取得好的抽采效果施工時應保證質量。(5)邊采邊抽鉆孔的方向應與開采推進方向相迎,避免采動首先破壞孔口或鉆場。(6)鉆孔方向應盡可能正交或斜交煤層層理。5 、 封孔(1)封孔方法的選擇應根據抽采方法及孔口所處煤(巖)層位、巖性、構造等因素綜合確定,因地制宜地選用新方法、新工藝。(2)煤壁鉆孔,宜采用封孔器封孔。封孔器械應滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的要求。(3)封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨酯等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下,亦可選用水泥砂漿或其他封孔材料。(4)封孔長度參數見表7.5.1- 孔口段圍巖條件好、構造簡單、孔口負壓中等時,封

28、孔長度可取23 m;- 孔口段圍巖裂隙較發育或孔口負壓高時,封孔長度可取46 m;- 在煤壁開孔的鉆孔,封孔長度可取810 m;表7.5.1 聚氨酯封孔參數封孔材料鉆孔條件封孔段長度(m)封孔深度(m)聚氨酯巖 孔孔口段較完整0.823孔口段較破碎1.046煤 孔810(5)鉆孔封孔質量檢查標準- 預抽瓦斯鉆孔抽采過程中孔口瓦斯濃度不應小于40%;- 當鉆孔封孔質量達不到上述標準時,應加大封孔段長度。八、 瓦斯抽采管理1 、 礦井瓦斯抽采工作職責(1)礦井瓦斯抽采工作由礦技術負責人負責,應定期檢查、平衡瓦斯抽采工作。(2)負責組織編制、審批、實施、檢查瓦斯抽采工作長遠規劃、年度計劃和安全技術措

29、施,保證瓦斯抽采工作的正常銜接,做到“掘、抽、采”平衡。行政正、副職負責落實和檢查所分管范圍內的有關瓦斯抽采工作。(3)各職能部門負責人對本職范圍內的瓦斯抽采工作負責。瓦斯抽采所需要的費用、材料和設備等,必須列入企業財務、供應計劃和生產計劃。(4)配備專業技術人員,負責瓦斯抽采日常管理,總結分析瓦斯抽采效果,研究和改進抽采技術,組織新技術推廣等。2 、 礦井瓦斯抽采規定(1)建立專門的瓦斯抽采機構和隊伍,配備分管防突及瓦斯抽采副職1(2) 抽采隊負責打鉆、管路安裝回收等工程的施工和瓦斯抽采參數測定等工作。3 、 瓦斯抽采工作制度- 瓦斯抽采崗位責任制。- 瓦斯抽采鉆孔鉆場檢查管理制度。- 瓦斯

30、抽采工程質量驗收制度。4 、礦井瓦斯抽采必須具有的圖紙和技術資料(1) 圖紙- 瓦斯抽采系統圖;- 泵站平面與管網(包括閥門、安全裝備、檢測儀表、放水器等)布置圖;- 抽采鉆場及鉆孔布置圖;- 泵站供電系統圖。(2) 記錄- 抽采工程和鉆孔施工記錄(見附錄表5.1、5.2);- 抽采參數測定記錄(見附錄表5.3);- 泵房值班記錄(見附錄表5.4)。(3)報表- 抽采工程年、季、月報表(見附錄表6.1);- 抽采量年、季、月、旬報表(見附錄表6.2);- 抽采預測預報報表(見附錄表6.3)。(4)臺帳- 抽采設備管理臺帳(見附錄表7.1);- 抽采工程管理臺帳(見附錄表7.2);- 瓦斯抽采系

31、統和抽采參數、抽采量管理臺帳(見附錄表7.3、7.4)。(5) 報告- 礦井和采區抽采工程設計文件及竣工報告(見附錄8.1);- 瓦斯抽采總結與分析(見附錄8.2)。5 、 瓦斯抽采參數的監測 見五、6條規定。6、 抽采瓦斯管理(1) “多打孔、嚴封閉、綜合抽”是加強瓦斯抽采工作的方向。瓦斯抽采礦井應增加瓦斯抽采鉆孔量,提高瓦斯管路敷設質量、嚴密封孔采用綜合抽采方法,以提高抽采效果。(2)永久抽采系統的正常工作時間不低于95%,移動泵站不小于60%。(3)瓦斯抽采率- 預抽煤層瓦斯的礦井:礦井抽采率應不小于20%,回采工作面抽采率應不小于25%;- 煤與瓦斯突出礦井,預抽煤層瓦斯后,突出煤層的

32、瓦斯含量應小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或將煤層瓦斯壓力降到0.74 MPa以下。瓦斯含量小于8m3/t。(4)預抽煤層瓦斯的鉆孔量- 當采用順層孔抽采時,鉆孔量見表8.1;表8.6.1 噸煤鉆孔量表煤層類別薄煤層中厚煤層厚煤層容易抽采0.050.030.01可以抽采0.050.10.030.050.010.03較難抽采> 0.1> 0.05> 0.037、 瓦斯抽采工程施工質量要求(1)嚴格瓦斯抽采工程施工質量,所有瓦斯抽采工程都必須按質量標準進行施工、驗收,不符合設計標準的一律嚴禁使用。8 、 瓦斯抽采管路要求(1)抽采工作面瓦斯管路,要依據預計的抽采量選擇。- 當

33、抽采混合量小于40 m3/min時,選用100 mm以上管路。- 當抽采混合量在40-100 m3/min時,選用300 mm以上管路。- 當抽采混合量大于100 m3/min時,選用410 mm以上管路。(2)瓦斯抽采管路必須進行防腐處理,外部涂顏色以示區別。(3)凡是新安裝的瓦斯抽采管路,都要進行漏氣試驗。- 抽采管內瓦斯濃度不得超過3%。- 采煤工作面抽采管路負壓不得低于1300 Pa。- 預抽瓦斯管路負壓不得低于1300 Pa。- 安裝管路的漏氣率不得超過每千米 3 m3/min。(4)瓦斯抽采管路應敷設在專用回風巷和尾巷內,其經過的路線嚴禁行車、供電。特殊情況下(如處理上隅角瓦斯等)

34、確需在行車、供電的巷道內敷設抽采管路時,要制定專門安全措施,報總礦長和總工程師批準。(5)瓦斯抽采管路要根據抽采管路設計及井下實際情況,安裝和配備足夠的、適用的管路放水器。(6)瓦斯抽采管材必須符合抗高溫和抗靜電及阻燃的要求。9 、 瓦斯抽采量的計量器具要求(1)抽采鉆孔必須安設孔板流量計(或其它計量裝置)和氣門,氣門尺寸不得小于50 mm。(2)瓦斯抽采量的計量器具必須采用符合國家標準的計量器具。(3)瓦斯抽采管路要根據抽采管路設計及井下實際情況,安裝和配備足夠的、適用的計量裝置。10 、 瓦斯抽采系統要求(1)瓦斯抽采系統的建設必須要有專門的設計。(2)改變瓦斯抽采礦井的主干系統或采用新的

35、抽采方法時,礦要編制專門設計和措施,并上報礦長和總工程師批準。(3)礦井瓦斯抽采系統的新水平和新采區的管路延長,由礦專職部門提出措施,報礦礦長和總工程師批準。(4)抽采瓦斯的采區、工作面或掘進巷道的管路延長和拆除,由礦專職部門技術負責人批準。(5)新采區移交前,回采工作面投產前,必須完成抽采工程,具備瓦斯抽采條件。(6)礦井中個別瓦斯涌出量大的區域需建立局部瓦斯抽采系統時,礦編制設計和安全措施,報礦長和總工程師批準。(7)未完成預抽鉆孔工程或未進行預抽瓦斯的工作面,不準投產。(8)凡進行瓦斯預抽的采掘工作面的本煤層抽采鉆孔設計,必須經礦礦長和總工程師審批簽字。(9)礦井要建立瓦斯抽采工程驗收制

36、度,建立抽采工程驗收檔案,并將驗收情況匯總制表上報,通風隊負責審查驗收情況。(10)正常情況下,瓦斯抽采主干管路必須設計、敷設于回風巷道內,并采用鐵、鋼質材料瓦斯管或其它允許使用的管材,禁止使用玻鋼管。九、 瓦斯利用1 、 瓦斯利用要求(1)瓦斯是一種潔凈的能源,必須開展瓦斯利用工作。變害為利、保護環境、以用促抽、以抽保用。2 、 瓦斯利用論證、設計要求(1)礦井瓦斯利用須經具備相關資質的專業機構進行可行性論證。(2)進行瓦斯抽采論證和設計時,要同時對瓦斯利用(包括民用、發電、提純、化工)等進行論證和設計。3、 瓦斯利用設計內容(1)瓦斯利用設計內容包括- 確定瓦斯利用量和利用方式、儲氣裝置及

37、容積、輸送氣方式、輸氣管路系統、安全及檢測裝置、利用工藝,繪制瓦斯利用工程系統布置圖。- 編制設備材料清冊、土建工程計劃、資金概算、勞動組織及管理制度、安全技術措施、經濟分析、采掘工作面瓦斯抽采方式、瓦斯管路等。十、 地面永久瓦斯抽采系統的報廢1 、 礦井永久瓦斯抽采系統報廢程序(1)礦井永久瓦斯抽采系統報廢,需由礦長和總工程師組織編制申請報告,經具有相關資質的專門機構論證和上級的批準。2 、 礦井永久瓦斯抽采系統報廢申請報告內容:(1)礦井瓦斯抽采系統報廢原因。(2)礦井概況- 煤層賦存條件- 礦井保有儲量- 生產能力- 巷道布置- 采煤方法- 通風狀況(3)瓦斯基礎資料- 歷年瓦斯抽采數據

38、- 瓦斯等級鑒定數據- 主要煤層瓦斯含量等值線圖- 瓦斯涌出量等值線圖- 礦井瓦斯現有儲量等附錄1瓦斯抽采基礎參數測算1 、 瓦斯壓力的測定煤層瓦斯壓力測定地點應選擇在巖石堅硬致密、無斷層、無裂隙的地點。鉆孔測壓時,打鉆地點至煤層的垂直距離不得小于5 m。測壓孔的孔徑以75 mm為宜,鉆孔要穿透煤層并打到頂板0.20.5 m(厚煤層應鉆入煤層3 m以上),完鉆后應及時封孔,封孔要嚴密,測壓管接頭不得漏氣。根據突出礦井可采煤層底板巷道具體情況,在沿傾斜方向的采區,向可采煤層打鉆測壓。煤層瓦斯壓力測定地點選擇在采區大巷可采煤層底板的采區巖巷內布置鉆孔。測定煤層瓦斯壓力、鉆孔自然瓦斯涌出量,同時鉆孔

39、取樣測定煤層瓦斯含量、煤層突出危險性指標。2 、 瓦斯含量測定與計算采用間接法測定煤層原始瓦斯含量,其計算方法如下:根據現場實測得到的煤層瓦斯壓力,采用郎閣繆方程計算煤層瓦斯含量: (1)式中 : 煤層瓦斯含量,m3/t; 吸附常數,試驗溫度下的極限吸附量,m3/t; 吸附常數,MPa-1; 煤層瓦斯壓力,MPa; 煤的水分,%; 煤的灰分,%; 煤的孔隙體積,m3/m3; 瓦斯壓縮系數。3 、 礦井瓦斯儲量計算瓦斯儲量系指煤田開發過程中,能夠向開采空間排放瓦斯的煤層賦存的瓦斯總量。本細則不作要求4 、礦井設計年瓦斯抽采量或礦井設計年瓦斯抽采規模計算礦井年設計抽采量Qa=Qd×N (

40、6)式中:Qa - 礦井年設計抽采量m3 /a。Qd - 礦井日設計抽采量m3 /d。N - 礦井年設計工作天數,取360天。5 、 可抽瓦斯量概算在目前開采條件和技術水平能被抽出來的瓦斯量。W2=W1×n (7)式中:W2 - 可抽瓦斯量W1 - 瓦斯儲量N - 礦井瓦斯抽采率。6 、 抽采率計算(1)礦井(或采區)抽放率:100Qkck = (8) Qkc + Qkf式中:k - 礦井月平均瓦斯抽采率,%;Qkc - 礦井月平均瓦斯抽采量,m3/min;Qkf - 礦井月平均風排瓦斯量,m3/min。 (2)工作面(開采層)瓦斯抽采率100Qmcm = (9) Qmc + Qmf

41、式中:m - 工作面月平均瓦斯抽采率,%;Qmc - 回采期間,工作面月平均瓦斯抽采量,m3/min;Qmf - 工作面月平均風排瓦斯量,m3/min。7 、抽采量(標量)換算 P1T標 Q標 = Q測 - (10) P標T1式中:Q標 - 標準狀態下的瓦斯抽采量,m3/min;Q測 - 測得的抽采瓦斯量,m3/min;P1 - 測定時管道內氣體絕對壓力,MPa;T1 - 測定時管道內氣體絕對溫度,K ,T1 = t + 273 (11) t - 測定時管道內氣體攝氏溫度,。P標 - 標準絕對壓力,101.325 kPa;T標 - 標準絕對溫度,(20+273)K 。8 、鉆孔瓦斯流量衰減系數

42、鉆孔瓦斯流量衰減系數的測定與計算方法,其計算公式如下: (12) 式中: - 百米鉆孔經日排放時的瓦斯流量,m3/(min100m); (13) - 百米鉆孔成孔初始時的瓦斯流量,m3/(min100m); - 鉆孔涌出瓦斯經歷時間,d ; - 鉆孔瓦斯流量衰減系數,d-1。表1.1 煤層抽采瓦斯難易程度分類表抽采難易程度指標鉆孔瓦斯流量衰減系數(d-1)百米鉆孔瓦斯極限抽放量Qj(m3)煤層透氣性系數 (m2/MPa2·d)容易抽采 0.003 14400 10可以抽采0.003 0.0514400 288010 0.1較難抽采 0.05 2880 0.1附錄2瓦斯抽采方法類別及抽

43、采率1 、抽采方法的分類按照抽采瓦斯來源分類,可分為:開采層(本煤層)瓦斯抽采和鄰近層卸壓瓦斯抽采兩類。開采層(本煤層)瓦斯抽采又可分為開采層未卸壓抽采和開采層卸壓抽采兩種方法。2、 抽采方法的應用原則(1)當井下采掘工作面的瓦斯來源主要來自開采層(本煤層),應選用開采層(本煤層)瓦斯抽采。(2)煤層群條件下首采煤層開采時,來自鄰近層的瓦斯占很大比例威脅生產,應采用鄰近層瓦斯抽采。(3)對于瓦斯含量大的煤層,在掘進時難以用加大風量稀釋瓦斯,可對煤層進行大面積預抽或邊掘邊抽的方法加以解決。(4)對沒有解放層而具有突出危險性的煤層進行采掘時,進行本煤層預抽,以釋放瓦斯壓力和降低煤層瓦斯含量。(5)

44、為提高瓦斯抽采率,宜選用多種抽采方法相結合的綜合抽采方式。3 、不同抽采方法的形式、適用條件、抽采率如表2.1:表2.1分類方法布置形式適用條件抽采效果抽采率%開采層瓦斯抽采未卸壓抽采巖巷揭煤與煤巷掘進抽采1)由巖巷向煤層打穿層鉆孔抽采2)由巷道工作面打超前鉆孔抽采高瓦斯煤層或有突出危險煤層煤層瓦斯含量降到8 m3/t以下且壓力低于0.74MPa 10-30采區(工作面)大面積抽采1)由開采層工作面運輸巷、回風巷打上、下向順層鉆孔抽放或打交叉鉆孔抽采2)由巖巷、石門,鄰近層打穿層鉆孔抽采,突出煤層瓦斯預抽可采用網格布孔3)地面鉆孔抽采4)密封開采層巷道抽采突出危險性煤層、有預抽時間(36個月)

45、的高瓦斯煤層10-3010-201010采動卸壓抽采邊掘邊抽由巷道兩側或沿巷道向掘進巷道周圍打鉆孔抽采瓦斯涌出量大或有突出危險性的掘進巷道20-30邊采邊抽1)由運輸巷、回風巷向工作面前方卸壓區打鉆孔抽采2)由巖巷向開采層上部和下部未采的分層打穿層孔或順層孔抽采煤層透氣性較小,預抽時間不充分的煤層10-2010-20人為卸壓抽采松動爆破水力壓裂1)由工作面運輸巷或回風巷打順層鉆孔進行松動爆破2)本煤層鉆孔注水壓裂多使用于低透氣性煤層預抽10-3010-30鄰近煤層瓦斯抽采上鄰近層 1)由工作面尾巷向上鄰近層打直 徑為150-215 mm,孔間距為 30-50米的鉆孔。(3#和8#煤) 2)由工

46、作面尾巷向上鄰近層打高抽巷(3#和8#煤) 3)在鄰近層掘進專用瓦斯高抽巷(15#煤)瓦斯主要來源于鄰近層的工作面30-6030-6060-90附錄3瓦斯抽采參數監控系統1 、 用途連續監測抽采管路中的瓦斯濃度、流量、溫度、壓力等參數,連續監測瓦斯泵房內泄漏瓦斯濃度、抽采泵和電機的軸溫等參數。可編制瓦斯抽采報表,由微機完成測量顯示、打印等功能。當任一參數超限時,應發出聲光報警信號,并按給定的程序停止或啟動。2 、 技術參數表3.1監測參數名稱精 度測試范圍備 注抽采量(通過壓差換算)± 2%與抽采系統能力相匹配抽采管路參數瓦斯濃度(050%)± 2%0%100%管道內負壓&

47、#177; 1%(00.1)MPa管道內正壓± 1%(00.1)MPa負壓管道內溫度± 1%(0100)正壓管道內溫度± 1%(0100)泵房內泄漏瓦斯濃度(環境瓦斯濃度)± 1%0%5%抽采泵參數抽采泵循環水流量± 2%全范圍抽采泵循環水溫度± 1%(0100)抽采泵軸溫度± 1%(0100)附錄4瓦斯抽采工程設計1 、 瓦斯抽采管徑選擇(1)瓦斯管內抽出的最大混合量將抽出瓦斯的總量,按瓦斯混合的百分比濃度計算,瓦斯的混合量為抽出瓦斯總量÷設計瓦斯混合濃度。同時考慮管路的千米漏氣量3 m3/min,總漏氣量為:管路總長度÷1000×3。總的瓦斯最大混合量 Qk=瓦斯混合量+總漏氣量 (14)(2)瓦斯管直徑計算D = 0.1457(QK/V)1/2 (15) 式中:D 瓦斯管內徑,m;Qk 瓦斯管中的最大混合量;V 瓦斯管中的混合氣體平均流速,取15 m/s。根據計算結果, 可選擇瓦斯管直徑。(3)管路摩擦阻力計算瓦斯管路的阻力計算公式Hm=9.81Q2RL/KD5 (16)式中:Hm 管路的摩檫阻力,Pa;L 管路長度,m;Q 瓦斯混合流量,m3/h;R 混合瓦斯氣體的相對密度;K

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