GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范

GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:1.7M
标准类别:建筑工业标准
资源ID:215961
下载资源

标准规范下载简介

GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范

2.0.9强化插采forcedgasdrainage

指矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向并采空间 排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。 2.0.11瓦斯抽采量gasdrainagevolume 指矿井抽出瓦斯气体中的纯瓦斯量。 2.0.12可抽瓦斯量drainablegasquantity 指瓦斯储量中在当前技术水平下能被抽出来的最大瓦斯量。 2.0.13煤层透气性系数gaspermeabilitycoefficientof coal seam 表征煤层对瓦斯流动的阻力、反映瓦斯沿煤层流动难易程度 的系数。 2.o.14钻孔瓦斯流量衰减系数dampingfactorofgasflow rate per hole 表示钻孔瓦斯流量随时间延长呈衰减变化的系数。 2.0.15煤层预抽gasdrainagefromvirgincoalseam 在煤层未受到采动以前进行的瓦斯抽采。 2.0.16邻近层卸压抽采gasdrainagefromreleasednearcoal seam 回采工作面采动后因采空区琦落而造成邻近煤(岩)层瓦斯卸 玉解析,对该类瓦斯进行抽采的方法。 2,0.17边采边抽gasdrainagewhileextraction 抽采采煤工作面前方卸压煤(岩)体的瓦斯或厚煤层开来时抽 采未采分层卸压煤体的瓦斯。 2.0.18边边抽gasdrainagewithdrivage 掘进巷道的同时,抽采巷道周围闻压煤体内的瓦斯。 2,0.19穿层钻孔crossinghole 在岩石巷道或煤层巷道内向相邻煤层施工的钻孔。 2.0.20顺层钻孔holedrilledalongseam 在煤层巷道内,沿煤层布置的钻孔。 2.0.21斜交钻孔inclinedcrosshole

JC/T 2236-2014 预应力高强混凝土桩用硅砂粉应用技术规程2.0.26水力压裂hydrauliccracking

在钻孔内以高压水作为动力,在无自由面的情况下使煤体裂 赋畅通的一种措施。

2.0.27水力割缝hydrauliccutting

在钻孔内运用高压水射流对钻孔两侧的煤体进行切割,形 一定深度的扇平缝植的一种措施

3.1津立矿井百斯拍采系经的条件

3.1.1凡符合下列情况之一时,必须建立瓦斯抽采系统: 1·高瓦斯矿井。 2一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m/min或一个掘进 工作面瓦斯涌出量大于3m/min,且用通风方法解决瓦斯问题不 合理的矿井。 3矿井绝对瓦斯涌出量达到下列条件时: 1)大于或等于40m/min; 2)年产量(1.0~1.5)Mt的矿井,大于30m²/min; 3)年产量(0.6~1.0)Mt的矿井,大于25m/min; 4)年产量(0.4~0.6)Mt的矿井,大于20m²/min; 5年产量小于或等于0.4Mt的矿井,大于15m/min。 4开采有煤与瓦斯突出危险煤层的矿井。 3.1.2分期建设、分期投产的矿并,瓦斯抽采工程可一次设计、分 期建设、分期投人使用。

3.2.1凡符合下列情况之一时,应建立地面固定瓦斯抽

1开采有煤与瓦斯突出危险煤层的矿井。 2瓦斯抽采系统设计抽采量大于或等于2m²/min的矿井。 3.2.2地面固定瓦斯抽采系统宜根据下列具体情况分别布置高 负压或低负压瓦斯抽采系统: 1采用采空区抽采等抽采方法的矿井宜采用低负压抽采系 统。

2采用本煤层预描、边采边抽、边播边抽、邻近层卸压捕采等 抽采方法的矿井,宜采用高负压抽采系统。 3本条第1、2款的抽采方法均采用的矿井,且矿井设计抽采 量大于或等于10m"/min时,宜采用两套管路分别建立高、低负压 抽采瓦斯系统。 3.2.3当地面抽采泵产生的负压不能满足要求时,可在井下安设 瓦斯抽采系统与地面瓦斯抽采系统串联工作,同时应对瓦斯抽采 系统网络进行分析计算,并应做好井上、井下瓦斯抽采系统的匹配 选择。

(4. 0. 21) . 7 .

Q1440X365XQ/1000000

5.1.1瓦斯抽采方法,应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布 置、时间配合、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术经济比 较确定,并应符合下列要求: 1宜利用开采巷道抽采瓦斯,必要时可设布置钻场、钻孔的 专用瓦斯抽采巷道。 2应能适应煤层的赋存条件及开采技术条件。 3应有利于提高瓦斯抽采率。 4 抽采效果应好,抽采的浓度宜满足利用要求。 5宜采用综合瓦斯抽采方法。 6瓦斯抽采工程系统宜简单,并宜有利于维护和安全生产, 投资宜省,抽采成本宜低,

5.2瓦斯抽采方法选择

5.2.1开采层瓦斯抽采方法选择应符合下列规定:

1容易抽采及可以抽采的煤层,宜采用本层预先抽采的抽采 方法,可采用浩层或穿层布孔方式。 2可以抽采及较难抽采的煤层,宜采用边采边抽的抽采方 法。煤层抽采难易程度可按本规范附录A划分。 3单一较难抽采的煤层,可选用密集顺层钻孔、密集网格穿 层钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔预裂爆破、 高压水射流扩孔等方法强化抽采。 4对煤与瓦斯突出危险严重的煤层,宜选择穿层网格布孔方 式

5煤巷揭进时瓦斯涌出量较大的煤层,可采用边掘边抽或先 抽后趣的插采方法。

5.2.2邻近层瓦斯抽采方法选择应符合下列规定

1可采用从开采层回风卷或专用排放瓦斯巷向邻近层打穿 层钻孔进行抽采。 2当邻近层或围岩瓦斯涌出量较大时,可采用顶(底)板抽采 卷道进行抽采,也可在工作面回风侧沿开采层顶板布置水平长钻 孔或高位钻孔抽采上邻近层瓦斯。

5.2.3采空区瓦斯抽采方法选择应符合下列规定

1老采空区应采用全封闭式抽采方法。 2现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况,采用顶 (底)板钻孔法、有煤柱及无煤柱钻孔法、循(理)管法等抽采方法, 并应采取提高描采瓦斯浓度的措施。 5.2.4在开采的厚煤层、煤层群瓦斯涌出量较大时,可选用“高抽 巷的抽采方法,也可选择直径为300~500mm的顶板水平长钻 孔进行抽采,不易自燃煤层也可选择尾抽巷进行抽采。 5.2.5当围岩瓦斯涌出量大,以及溶洞、裂隙带储存有高压瓦斯 并喷出时,应采取抽采围岩瓦斯的措施。 5.2.6煤层埋藏较浅、瓦斯含量较高、地面施工钻孔条件较好的 厚煤层或煤层群,可采用地面钻孔预抽开采层瓦斯、邻近层卸压瓦 斯或采空区瓦斯的抽采方法。 5.2.7对瓦斯涌出来源多、分布范围广、煤层透气性差、煤层赋存 条件复杂的矿并,应采用多种抽采方法相结合的综合瓦斯抽采。 5.2.8有煤与瓦斯突出危险的矿井开采保护层时,应同时抽采被 保护层的瓦斯。

1老采空区应采用全封闭式抽采方法。 2现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况,采用项 底)板钻孔法、有煤柱及无煤柱钻孔法、循(埋)管法等抽采方法, 并应采取提高捕采瓦斯浓度的措施。

5.3专用瓦斯抽采巷道

5.3专用瓦斯抽采巷道

5.3.1开采煤层群时的邻近层卸压瓦斯抽采,可设置专用瓦斯抽 采巷道布置钻场和钻孔。

5.3.2专用瓦斯抽采巷道的位置、数量应能满足选用的抽采方法 的要求,并应保证抽采效果。 5.3.3专用瓦斯抽采卷道应保证有足够的抽采时间和较大的抽 采范围。 5.3.4有人员进人进行工作活动的专用瓦斯抽采巷道的风速不 得低于0.5m/s

5.3.2专用瓦斯描采巷道的位置、数量应能满足选用的抽采方法

5.4钻场及钻孔布置

5.4.1钻场布置应符合下列规定

1·不应受采动影响,并应避开地质构造带,同时应便于维护、 利于封孔、保证抽采效果。 2宜利用现有的开拓、准备和回采港道 3顶板钻孔或顶板“高抽巷”应布置在顶板上覆岩层裂像带 内;走向高抽巷宣布置在工作面偏回风顺槽1/3工作面长度以内 的卸压带内

5.4.2钻孔布置及进尺应符合下列规定:

1钻孔开孔部分应圆且光滑。钻孔施工中不得出现三角孔、 偏孔、台阶等变形孔。 2抽采开采层未卸压瓦斯时,钻孔间距应按钻孔抽采半径确 定,宜增大钻孔的见煤长度。 3高位钻孔猫采时,应将钻孔打到采煤工作面项板管落后形 成的裂隙带内,并应避开骨落带。 4强化抽采布孔方式应能取得较好的抽采效果,并宜方便施 工 5边果边描钻孔的方向应与开采推进方向相迎(交叉钻孔除 外),并应避免采动首先破坏孔口或钻场。 6抽采采空区瓦斯的钻孔或插管应布置在采空区回风侧。 7钻场内的钻孔个数应由试验得出,一般顺层钻孔宜采用 3~5个孔:穿层钻孔宜采用6~9个孔。

8穿层钻孔的终孔位置,应位于穿透煤层项(底)板0.5m处。 9吨煤钻孔工程量应根据抽采方式、钻孔抽采半径、预抽期、 煤层厚度等综合确定。顺层钻孔预抽时,吨煤钻孔工程量可取 0.04~0. 1m/t, 10钻孔直径宜采用42mm、50mm、64mm、73mm、89mm、 110mm,130mm等规格。

5.5.1封孔方法的选择应根据描采方法及孔口所处煤(岩)层位、 岩性、构造等固素综合确定。

5.5.1封孔方法的选择应根据描采方法及孔口所处煤(岩)层位、 岩性、构造等固素综合确定。

5.5.2封孔材料的选择应符合下列规定

1穿层钻孔宜采用封孔器封孔。封孔器应满足密封性能好、 操作简单、封孔速度快的要求。 2顺层钻孔宜采用充填材料封孔。封孔材料可选用膨胀水 泥、聚氨酯等新型材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下,亦可 选用水泥砂浆或其他封孔材料。 3不宜采用黄泥封孔。 5.5.3封孔长度应符合下列规定: 1孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压较低时,封孔长度 不应低于3m。 2孔口段围岩裂隙较发育或孔口负压较高时,封孔长度不应 低于5m。 3在煤璧开孔的钻孔,封孔长度不应低于7m。 5.5.4采空区抽采时插管周围应封闭严密,宜减少外部空气漏 入,有条件时可设置均压密闭。 5.5.5当采用而钻孔抽彩瓦斯时,抽恶结事后应全乳封室

5.5.3封孔长度应符合下列规定

5.6.1地面钻孔抽采方法选择应符合下列规定

1 容易抽采的煤层,宜采用竖直钻孔或L形钻孔预先描采 瓦斯。 可以抽采及较难抽采的煤层,宜采用竖直钻孔或L形钻 孔抽采邻近层卸压瓦斯或采空区瓦斯。 3地面钻孔预抽瓦斯可选用压裂方法强化抽采。 5.6.2钻孔布置应符合下列规定: 1地面钻孔的布置应便于地面设施维护,并应利于封孔,同 时应保证抽采效果。 2卸压抽采时,沿开采层工作面走向地面钻孔间距宜采用 300~350m;沿倾斜方向应位于开采层工作面中部;两相邻孔抽采 瓦斯半径上、下交汇点应超过开采层工作面上、下顺槽5。

5.6.3御压描采地面钻孔结构可分为护孔管、生产管、筛管和标

1护孔管应符合下列规定: 1)表土层厚小于或等于200m时,可采用216钻孔、管径 D245X10mm无缝钢管,外围水泥浆固孔,护孔管上端 与地表平齐,下端超深表土进人基岩35m。 2)表土层厚大于200m时,可采用$216钻孔、管径D244.5 X11mm(带管簧)石油管,外围水泥浆固孔,护孔管上端 与地表平齐,下端超深表土进人基岩35m。 2生产管宜由地面进人捕采煤层或煤层顶层煤顶板3~ m,管径可采用D180×10mm石油管,管外围宜用水泥浆固孔, 上端应比护孔管高3m。 3筛管应全段管钻小孔。上端应套人生产管内,套入长度应 为开采煤层厚度加2m,下端应至开采煤层顶板4~5m,管外可不 生水滤浆。 4标志孔可采用$91的裸孔,长度应由筛管下口至开采煤层 底板。

孔、闸阔(低压)、放空管、干式灭火器、避雷针、防爆器等装置,在孔 口还应增加一段波纹金属软管。 5.6.5地面钻孔至瓦斯抽采泵之间输气管路,应根据钻孔单井和 同时抽采井的最大混合量计算支管和干管管径、验算管路阻力、选 择瓦斯抽采泵,

6.1抽采管路系统选择的原则

6.1.1抽采管路系统应根据矿井开拓部署、井下巷道布置、抽采 地点分布、瓦斯利用要求,以及矿井的发展规划等因索确定,并宜 避免或减少主干管路系统的改动。 6.1.2管路的敷设宜减少曲线,并宜使管路的长度较短。 6.1.3管路宜数设在矿车不经常通过的巷道中。若必须敷设在 运输巷道内时,应采取必要的安全措施。 6.1.4当抽采设备或管路发生故障时,应使管路内溢出的瓦斯不 流人采、掘工作面及机电硼室内。

6.1.5抽采管路系统宜符合管道运输、安装和维护方便的要求

6.2.1抽采管路管径可根据主管、干管、分管、支管中不同的瓦斯 流量,按下式分别计算:

α=0. 1457()

2管壁厚度计算应符合下列

1)采用聚乙烯类管材时,壁厚应按公称压力选择。 2)采用金属管材时,整厚可按下式让算:

6.3.1管路阻力应由摩揽阻力和局部阻力组成,

6.3.2管路摩擦阻力应根据每段管路管径、流量的不同分段计 算,各段摩擦阻力可按下列公式计算:

6.3.2管路摩撤阻力应根据每段管路管径、流量的不同分段计

6.4.11管路不得与动力电缆敷设在巷道的同一侧

宜避免布置在车辆通行频繁的主干道旁。 2不得将管路和其他管线敷设在同一条地沟内。 3主、干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合。 4管道与地上、地下建(构)筑物及设施的间距,应符合现行 国家标准《工业企业总平面设计规范》GB50187的有关规定。 5管道不得从地下穿过房屋或其他建(构)筑物,一般情况下 也不得穿过其他管网,当必须穿过其他管网时,应按有关规定采取 措施:

6.5抽采附层装置及设施

6.5.1主管、干管、钻场及其他必要地点应装设瓦斯量测定装置。 6.5.2钻场、管路拐弯、低、温度突变处应设置放水器,管路宜 每隔200~300m设置一个放水器,最大不应超过500m。 6.5.3在管路的适当部位应设置除装置和测压装置。 6.5.4管路分岔处应设置控制阀门,阅门规格应与安装地点的管 径相匹配。 6.5.5地面主管上的阀门应设置在观察井内,观察井应位于地表 以下,并应采用不燃性材料确成,且不应透水。 6.5.6干式瓦斯抽采泵吸气侧管路中,应装设具有防回火、防回 气和防爆炸作用的安全装置。

6.6.1抽采设备选型应符合下列规定: 1瓦斯抽采泵应选用湿式。 2抽采设备应配备防爆电气设备及防爆电动机。 3备用的抽采泵及附属设备应与抽采设备具有同等能力。 6.6.2标准状态下抽采系统压力可按下列公式计算,

H=(H,+H,)·K H,=hm+hg +h H.=h+ha+h.

6.6.3抽采系工况压力可按下式计算:

式中P.抽采泵工况压力(Pa); P.抽采泵站的大气压力(Pa)。

6.6.4标准状态下抽采泵流量可按下式计算

7.1地面固定直斯出采泵站

7.1.1地面固定瓦斯抽采泵站的设置,应符合下列规定:

2对硬度较天的冷却水应进行软化处理。 3污水应设置地沟排放。 4泵站采暖与通风应符合现行国家标准《煤炭工业矿井设计 规范》GB50215的有关规定

4泵站采暖与通风应符合现行国家标准《煤炭工业矿井设计 规范GB50215的有关规定。 7.1.6泵站消防及环保应符合下列规定: 1泵站应有消防设施和器材,并应符合现行国家标准《建筑 设计防火规范》GB50016的有关规定。 2地面泵房和泵房周围20m范围内,严禁堆积易燃物和有 明火。 3废水、噪声和对空排放瓦斯不得超过工业卫生规定指标, 超过时,应采取治理措施。 4泵站场地应绿化。

7.1.6泵站消防及环保应等合下列规定

7.2井下固定瓦斯抽采泵站

2并下固定瓦斯抽采泵站

7.2.1并下固定瓦斯抽采泵站的位置应选择在稳定、坚硬的岩层 中,并宜避开较大的断层、含水层、松软岩层、煤与瓦斯突出煤层, 不应受采动影响,并应采用不燃性材料支护

金的安全距离应酒足下列婴求: 1泵站与井筒、井底车场、主要运输巷道、主要确室,以及影 响全矿井或多个采区通风的风门的法线距离不应低于60m。 2 泵站与行人巷道的法线距离不应低于35m。 泵站与地面或上、下巷道的法线距离不应低于30m。 7. 2. 3 泵站酮室应符合下列规定: 一 必须采用独立通风。 2 必须有两个供人员撤离的安全出口。 3 出口应设置向外开启的防火、防爆门。 泵站内除应设置消防管路系统,还应配备消防器材。 5 应设置完备的照明设施。 7.2.4 调室的规格尺寸应符合泵站设备的运输、安装、工艺系统 22,

7.2.5泵站的输出管路宜通过矿井回风系统与地面泵房 管路系 统或放空管路相连接。 7.2.6当抽采出的瓦斯采用地面直接排空方式时,放空地点应根 据矿并抽采系统的具体情况,结合地面的建筑设施确定。放空地 点距井口和主要建筑物的距离不应小于50m,放空地点附近20m 以内严禁堆积易燃物和有明火,在排空管附近应安设避雷装置和 防爆炸、防回火等安全装置。

7.3井下移动瓦斯抽采泵站

7.3.1’并下移动瓦斯抽采泵站应安设在抽采瓦斯地点附近的全 风压风新鲜风流中,安设位置应满足泵站运输、安装及检修的要 求。 7.3.2移动泵站抽出的瓦斯不并人矿并固定抽采系统的管道内 时,在抽采管路出口应设置栅栏和悬挂警戒牌。栅栏设置的位置, 上风侧应为管路出口外推5m,上、下风侧栅栏间距不得小于35m。 栅栏内严禁人员通行及作业。 7.3.3移动泵站抽出的瓦斯排放到地面时,应符合本规范第 7.2.6条的规定。 7.3.4移动泵站抽采的瓦斯在井下应引排到总回风巷、一翼回风 巷或分区回风巷,并应保证稀释后风流中的瓦斯浓度符合现行《煤 矿安全规程》的有关规定。

8.1安全设施及措施

3.1.1抽采容易目燃或自燃煤层采空区的瓦斯,应采取检测一氧 化碳浓度和气体温度变化的措施。 8.1.2瓦斯抽采泵站应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规 范》GB50057的有关规定,并应设置防雷电设施,通往并下的抽采 管路应采取防雷电和隔离措施。 8.1.3抽采管路应采取防腐蚀、防漏气、防砸坏、防带电等措施。 8.1.4利用瓦斯时,抽采泵出气侧管路系统必须装设防回火、防 回气、防爆炸的安全装置。 8.1.5泵站放空管的高度应超过泵房房顶3m。 8.1.6瓦斯管线与地面或地下建(构)筑物或其他管线的安全距 高应大干表816龄扣品

表8.1.6瓦斯管线与相关设施的安全跑高

8.2矿并瓦斯抽采监测监控系统

8.2矿并瓦斯抽采监测监控系统

8.2.1矿并并上、下描采瓦斯管路系统应装设监测设备,监测内 容应包括抽采管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度。当出现瓦斯 浓度过低、负压波动较大时,监测设备应能报警。对有自燃发火煤 层瓦斯抽采管路和采空区瓦斯抽采管路,监测设备应能监测一氧 化碳的浓度,当一氧化碳浓度超限时,监测设备应能自动报警。 8.2.2矿并瓦斯抽采泵站宜设置自动监控系统,应实时监控抽采 瓦斯浓度、负压、流量、泵站设备运行状态参数、环境瓦斯浓度、循 ·24·

环供水、供电、设备开停状态等,同时对泵站设备运行异常、环境瓦 斯浓度超限和供水系统发生故障时应报警和进行断电控制。抽采 瓦斯监控系统应并人矿并安全监测监控系统

附录A煤层瓦斯抽采难易程度分类

表A爆展互斯抽采雅品理磨

主:当按暂孔瓦斯置量衰减系数和爆房透气性系数判断出现结巢不一歌时,以炜 层透气性系数为准。

1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 表示有选择,在一定条件下可以这样敏的用词,采用“可”。 2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应 符合的规定”或应按执行”.

《煤矿瓦斯抽采工程设计规范>GB50471一2008,经住房和城 乡建设部2008年12月15日以建设部第192号公告批准、发布。 为便于各单位和有关人员在使用本规范时能正确理解和执行 本规范,特按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,供使用者参 考。在使用中如发现本条文说明有不要之处,请将意见函告中煤 国际工程集团重庆设计研究院。 本规范主要审查人:毕孔相 陈建平 刘 毅 鲍巍超 杨晓蜂 陈德跃 郑厚发 昊文彬 孟融 李庚午 康忠佳 龙祖根 蒋晓飞 李明武 陆中原 杨纯东 范立新 郭钧生 阮国强 张爱科 冯杰强

则 2 术 语 (3 6) 建立矿井瓦斯抽采系统的条件及抽采系统选择 ** (37) 3.1建立矿井瓦斯抽采系统的条件 (37) 3.2抽采系统选择 (37) 瓦斯抽采设计参数 (38) 瓦斯抽采方法 (39) 5.1一般规定 (39) 5.2 瓦斯抽采方法选 *(40) 5.5 封孔 +(42) 5.6 地面钻孔 (42) 6抽采管路系统选择、计算及抽采设备选型.. (44) 6.1抽采管路系统选择的原则 (44) 6.2抽采管路管径、壁厚计算及管材选择 (44) 6.3管路阻力计算··· (44) 6.6抽采设备选型, (45) 7瓦斯抽采泵站 (46) 7.1地面固定瓦斯捆采泵站 (46) 7.2并下固定瓦斯抽采泵站 (46) 8安全与监控 (47) 8.1安全设施及措施 (47)

本规范给出了30个有关抽采瓦斯方面的专用术语,并从抽采 瓦斯设计的角度赋予其特定的涵义。所给出的英文译名是参考国 外某些标准拟定的。

3建立矿井瓦斯抽采系统的条件

3.1建立矿并瓦斯拍采系统的条件

5.2瓦斯抽采方法选择

5.2.1开采层未卸压抽采的钻孔抽采量高低主要取决于煤层瓦 斯压力和透气性两个因素。在透气性较低的情况下,提高未卸压 煤层抽采率的途径除了增加揭露煤的暴露面、延长抽采时间和提 高抽采负压外,还可采用开采层交叉钻孔抽采、浅孔抽采、地面钻 并等技术,通过提高煤层透气性来达到提高抽采率的目的。 2003年平顶山煤业集团在平顶山矿区实施国家“九五”科技 攻关项目“平顶山矿区煤层瓦斯预抽参数优化研究”中发现,在相 同的钻孔密度和预抽时间下,交叉钻孔瓦斯抽采率最大,大直径钻 孔次之,平行钻孔抽采率最小,交叉钻孔的预抽率较顺层平行布孔 提高了63%~86%。从瓦斯抽采效果、工程量和钻孔施工难易程 度三个方面综合考虑,交叉钻孔是平顶山矿区目前最合理的瓦斯 预抽方式。数值模拟表明,交叉钻孔网中的平行钻孔和迎面斜向 钻孔在空间上形成相互影响带,裂隙、节理相互连通,提高了煤层 透气性。在平顶山矿区煤层条件下,交叉钻孔合理的布孔参数为:

5.2.2邻近层瓦斯抽采是国内外应用最广泛的捕采类型,其抽采 效果主要取决于首采层开采后邻近层透气性的提高程度。选择对 上、下邻近煤层的瓦斯抽采方法,要有利于钻孔布置在邻近层卸压 范围内

5.2.2邻近层瓦斯抽采是国内外应用最广泛的描采类型,其描采

5.2.3采空区配斯抽采可分为全封闭式抽采和半封闭式抽采两

该巷道中布置钻场向下部采空区打钻,同时封闭采空区人口,以抽 采下部各区段采空区中从邻近层涌人的瓦斯。抽采的采空区可以 是一个采煤工作面(如重庆松藻煤电公司渝阳矿井),或一两个采 区的局部范围(如重庆天府矿业公司磨心坡矿并),也可以是一个 水平结束后的大范围抽采(如重庆中梁山煤电气有限公司)。 5.2.4项板巷道抽采瓦斯是围内应用较广泛也较有效的一种瓦 斯抽采方式,作为采空区瓦斯抽采方法之一,抽采效果较为明显, 但也有明显缺点,即工程量大,工程费用高,如采煤工作面上部裂 带内有煤层,则沿煤层做抽采巷捕采成本及效果会更好。 5.2.5煤层围岩裂欧和溶洞中存在的高压瓦斯会对岩巷掘进构 成瓦斯喷出或突出危险。为了施工安全,可超前向岩巷两侧或掘 进工作面前方的溶洞裂隙带打钻,进行瓦斯抽采(如四川广旺能源 发展(集团)有限责任公司唐家河矿井)。 5.2.6地面钻孔抽采瓦斯具有不影响、不于扰井下安全生产,减

5.2.6地而钻孔抽采瓦斯具有不影响、不干扰并下安全生产,减

少并下工程,钻孔口径大等特点,间时还能减少矿并建设费用 (巷道和通风费用减少1/4左右)。与井下抽采相比,采用地面钻 孔抽采的瓦斯浓度要高(井下抽采的瓦斯浓度为40%~50%,地 面抽采的瓦斯浓度在90%以上)。但埋藏深度较大时,技术要求 高、成孔难、投资大,因此一般认为600m以内可以采用。 20世纪80年代,美国试验应用常规油气井(即地面钻孔)抽 采瓦斯技术取得了重大突破,瓦斯产量从1983年的8.07亿m 增至1995年的275亿m,形成了瓦斯产业。我国瓦斯储层与美 国相比普遍存在低压、低渗、低饱和的“三低”现象。但20世纪80 年代末以来,国内外有关单位也先后在沁水盆地、河东盆地、两淮 地区等矿区开展地面钻孔抽采瓦斯的试验工作。 5.2.7综合抽采方法是抽采瓦斯技术的发展方向。我国阳泉、松 藻、中山等矿区,自采用综合描采技术以来,矿井的抽采率均有 较大提高,其矿并平均年抽采率在45%以上。凡有条件的矿井都 应推行综合抽采技术。

5.5.3在选择封孔长度时,应考虑围岩或煤体的硬度、破碎情况

5.5.3在选择封孔长度时,应考虑围岩或煤体的硬度、破碎情况、 封孔技术及抽采孔口负压等因索,一般通过试验和生产实践确定。 5.6地面钻孔

5.6.1淮南矿业集团进行抽采瓦斯试验的地面钻孔共有9口,抽

5.6.1准南矿业集团进行抽采瓦斯试验的地面钻孔共有9口,抽 采采动区卸压瓦斯单孔纯量平均在100万m"以上,单孔最大纯 量达到363万m,抽采10~12个月可以达到井下底抽卷密集穿 层孔抽采卸压瓦斯的效果。

5.6.2准南矿业集团在谢桥矿1242(1)工作面做了并下底捕巷

长度,两相邻孔抽采瓦斯半径应交圈,上、下交汇点应超过被保护 面上、下顺槽5m,才能将被保护层工作面控制在充分卸压、瓦斯抽 采有效半径范围之内。 5.6.3准南矿业集团在地面钻孔抽采瓦斯试验中发现,巨原新地 层条件下采动影响能够切断套管,基岩段涌水与进入筛管内的煤 份混合成煤泥沉淀在管底部会将下口堵塞,水位不断上升形成水 封,造成地面钻孔抽采瓦斯达不到预期效果。根据实践经验,采用 本条规定的钻孔结构,在新地层与基岩交接面岩石风化带处和三 隔黏土层顶界面处各安装一组可调节管接头,提高了地面钻孔的 强度和抗变形能力。

6.抽采管路系统选择、计算及抽采设备选型

6.1抽采管路系统选择的原则

5.1抽采管路系统选择的原则

6.1.3在运输巷道中敷设管路可将管路架设一定高度,并固定在 巷道壁上,以确保安全。

6.1.3在运输巷道中敷设管路可将管路架设一定高度,并固定在

6.2抽采管路管径、壁厚计算及管材选择

6.2抽采管路管径、壁厚计算及管材选择

0.2.1主、十管路服务于整个矿开或水平或矿并一募,如管径选 择不合理,极易造成频素的改动,既影响生产又不经济。因此规范 在Q的取值上要求是管路使用年限或服务区域内的最大值,使 主、干管路建成后不轻易改动,待到使用年限后再行选择管路。而 分管或支管仅服务一个采区或工作面,服务时间较短,此时只需考 服务的区域即可。同时考虑到管路和抽采泵应互相匹配,因此 其富余系数等同于泵的富余系数。

黏度为1.87×10=*m*/s,密度为0.715kg/m。 6.3.3用估算法计算局部阻力时,管路系统长,网络复杂或主管 管径较小时,可按上限取值,反之则按下限取值。局部阻力除采用 估算法计算外,还可通过下式计算:

式中h;"瓦斯管路的局部阻力(Pa); 局部阻力系数,见表1; 管道内混合瓦斯密度(kg/m"): 瓦斯平均流速(m/s)。

生!各管件的高留阻力系部

实际计算时,可把各种管件局部阻力折算成相当 E国 管路长度所产生的阻力,即阻力强度。 一支阀门相当于200D的阻力长度; 一支丁形件相当于100D的阻力长度; 一支滑阀相当于50D的阻力长度; 一支弯头相当于10D的阻力长度, 以上“D"为内径。

6.6.2抽采系统压力计算主要是作为选择捕采泵的依据,由于描 采泵的服务年限一般在10年左右,之后需更换并重新选型,因此 作为入口侧的阻力损失只考虑10~15年即可。 6.6.4根据现场调查,一台抽采泵的使用年限一般在10年左右, 之后就需重新进行设备选型,因此在Q的取值上要求为10~15 年内最大的设计瓦斯抽采量,之后再进行重新选型。

7.1地面固定瓦斯抽采泵站

7.1地面固定瓦斯抽采泵站

7.1.2瓦斯是一种具有燃爆性质的气体,为防止泵站发生火灾或 泵站外发生火灾波及泵站,因此规定泵站建筑必须采用不燃性材 料。由于瓦斯的爆炸下限浓度为5%,小于10%Q/GDW 10639-2018 配电自动化终端检测技术规范,根据《建筑设计 防火规范》GB50016一2006,泵站建筑的耐火等级应为一级或二 级。 7.1.4本条说明如下: 1为保证并下抽采瓦斯的连续性,保证矿井的安全生产,瓦 斯抽采案站与矿并的主要通风机应具有同等重要的作用,因此应 采用双电源供电。 2并下抽采瓦斯的条件比较复杂,有的地点(如采空区)抽采 的瓦斯浓度较低,加上钻孔和管路存在发生薪气的可能,进、出泵 的管路内瓦斯浓度下降到爆炸上限(15%)的可能性是存在的,因 此作出此款趣定。

7.2.5井下泵站到地面泵站的管路一且出现破坏,其危险性较 大,应加强维护、检修及检测,设在回风系统中,有利于降低急害程 度

8.1安全设施及措施

1.4为防止地面引爆的瓦斯沿管路向井下传播而破坏抽采 和威胁矿并安全,因此作出此条规定。

8.1.4为防止地面引爆的瓦斯沿管路向并下传播而破坏抽采系

8.1.4为防止地面引爆的瓦斯沿管路向并下传播而破坏抽采系 统和威胁矿并安全,国此作出此条规定CJJ/T 286-2018 土壤固化剂应用技术标准

©版权声明
相关文章