煤矿瓦斯抽采基本指标与瓦斯抽放规范.ppt

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1、煤矿瓦斯抽采基本指标与瓦斯抽放规范河南理工大学 熊祖强熊祖强 博士，副教授博士，副教授博士，副教授博士，副教授一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标二、我国煤层条件下瓦斯抽放模式二、我国煤层条件下瓦斯抽放模式三、促进瓦斯抽采的根本保证三、促进瓦斯抽采的根本保证四、煤矿瓦斯抽放规范四、煤矿瓦斯抽放规范主主 要要 内内 容容煤炭在中国国民经济中的地位 中中国国是是世世界界上上少少数数几几个个一一次次能能源源以以煤煤炭炭为为主主的的国国家家。中中国国的的煤煤炭炭工工业业为为国国民民经经济济发发展展作作出出了了重重要要贡贡献献。首首先先，煤煤炭炭是是中中国国工工业业动动力力的的基基础础。在在

2、中中国国生生产产和和消消费费的的一一次次商商品品能能源源中中煤煤炭炭约约占占7 74 4%，煤煤炭炭提提供供了了7 78 8%的的发发电电能能源源；其其次次，煤煤炭炭是是中中国国的的主主要要化化工工原原料料之之一一，提提供供了了7 70 0%的的化化工工原原料料；再再次次，煤煤炭炭是是农农业业生生产产和和城城镇镇人人民民生生活活的的重重要要物物质质，6 60 0%的的民民用用商商品品能能源源是是由由煤煤炭炭提提供供。在在探探明明的的化化石石能能源源中中，煤煤炭炭占占9 94 4.3 3%。在在未未来来的的5 50 0 6 60 0年年内内，随随着着新新能能源源和和可可再再生生能能源源、水水电电

3、和和核核电电的的发发展展，煤煤炭炭在在一一次次能能源源中中的的消消费费比比重重 会会 有有 所所 下下 降降，但但 煤煤 炭炭 仍仍 将将 是是 我我 国国 的的 主主 要要 能能 源源。煤炭是我国的主要能源中国和世界的一次性能源结构比较中国和世界的一次性能源结构比较76.86%76.86%2.56%2.56%18.91%18.91%2.42%2.42%0.54%0.54%煤煤石油石油天然气天然气水电水电核能核能3%3%10%10%24%24%24%24%39%39%中国中国世界平均世界平均我国煤矿开采的特点FF我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富 2000m200

4、0m2000m2000m深度深度深度深度5.575.575.575.57万亿吨；万亿吨；万亿吨；万亿吨；1000m1000m1000m1000m深度深度深度深度2.82.82.82.8万亿吨万亿吨万亿吨万亿吨FF煤炭占能源比重大煤炭占能源比重大煤炭占能源比重大煤炭占能源比重大 当前约当前约当前约当前约70%70%70%70%以上；本世纪以上；本世纪以上；本世纪以上；本世纪50%50%50%50%FF开采条件复杂开采条件复杂开采条件复杂开采条件复杂 井工开采比重井工开采比重井工开采比重井工开采比重95%95%95%95%；开采深度；开采深度；开采深度；开采深度 400m 400m 400m 40

5、0mFF安全情况不好安全情况不好安全情况不好安全情况不好 百万吨死亡率大于百万吨死亡率大于百万吨死亡率大于百万吨死亡率大于5 5 5 5，居世界之首；，居世界之首；，居世界之首；，居世界之首；每年死亡总数每年死亡总数每年死亡总数每年死亡总数6000600060006000人，超过世界的总和。人，超过世界的总和。人，超过世界的总和。人，超过世界的总和。1976年以来全国煤炭产量与死亡人数年以来全国煤炭产量与死亡人数全国煤矿百万吨死亡率全国煤矿百万吨死亡率煤矿安全状况严峻煤矿安全状况严峻2000-2002年我国煤矿灾害事故死亡人数年我国煤矿灾害事故死亡人数各主要产煤国家的百万吨死亡率各主要产煤国家

6、的百万吨死亡率各主要产煤国家的百万吨死亡率各主要产煤国家的百万吨死亡率煤矿安全状况严峻煤矿安全状况严峻煤矿安全状况严峻煤矿安全状况严峻我国百万吨死亡人数是美国等先进采煤国家的我国百万吨死亡人数是美国等先进采煤国家的50100倍倍我国煤矿死亡事故构成我国煤矿死亡事故构成1995年死亡率居高不下的原因和条件死亡率居高不下的原因和条件瓦斯瓦斯瓦斯瓦斯30.87%30.87%机电机电机电机电 4.06%4.06%运输运输运输运输13.06%13.06%顶板顶板顶板顶板36.14%36.14%放炮放炮放炮放炮 2.34%2.34%水害水害水害水害 5.06%5.06%火灾火灾火灾火灾 1.51%1.51

7、%其它其它其它其它 6.97%6.97%19861995年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例我国煤矿死亡事故构成我国煤矿死亡事故构成2001年*瓦斯瓦斯瓦斯瓦斯42.96%42.96%机电机电机电机电 1.70%1.70%运输运输运输运输8.70%顶板顶板顶板顶板33.10%33.10%放炮放炮放炮放炮 1.20%1.20%水害水害8.00%火灾火灾火灾火灾 1.00%1.00%其它其它其它其它 3.10%3.10%H H2001年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例年全国煤矿死亡事故按事故性质统计所占比例我国煤矿死亡事故构成我国煤矿死亡事故构成l

8、分析（结论）采掘工作面推进引发的瓦斯、顶板及运输采掘工作面推进引发的瓦斯、顶板及运输采掘工作面推进引发的瓦斯、顶板及运输采掘工作面推进引发的瓦斯、顶板及运输事故占绝对的比重。事故占绝对的比重。事故占绝对的比重。事故占绝对的比重。尽管出现兖州、神东等世界第一流现代化尽管出现兖州、神东等世界第一流现代化尽管出现兖州、神东等世界第一流现代化尽管出现兖州、神东等世界第一流现代化矿区。矿区。矿区。矿区。1995199519951995年至今生产第一线引发的事故年至今生产第一线引发的事故年至今生产第一线引发的事故年至今生产第一线引发的事故比重以及瓦斯、顶板死亡事故严重的状况没比重以及瓦斯、顶板死亡事故严重

9、的状况没比重以及瓦斯、顶板死亡事故严重的状况没比重以及瓦斯、顶板死亡事故严重的状况没有根本转变。有根本转变。有根本转变。有根本转变。20012001年瓦斯事故死亡人数比例年瓦斯事故死亡人数比例瓦斯灾害事故居高不下瓦斯灾害事故居高不下一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标标准号标准号标准号标准号:AQ1026-2006:AQ1026-2006:AQ1026-2006:AQ1026-20062006200620062006年年年年11111111月月月月2 2 2 2日发布日发布日发布日发布2006200620062006年年年年12121212月月月月1 1 1 1日实施日实施日实施日

10、实施国家安全生产监督管理总局发布国家安全生产监督管理总局发布国家安全生产监督管理总局发布国家安全生产监督管理总局发布本标准规定了煤矿瓦本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标斯抽采应达到的指标及测算方法；及测算方法；适用于井工煤矿。适用于井工煤矿。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标qq瓦斯抽采的含义瓦斯抽采的含义瓦斯抽采的含义瓦斯抽采的含义?瓦斯抽采与煤炭开采一体化部署，将瓦斯抽采计划瓦斯抽采与煤炭开采一体化部署，将瓦斯抽采计划瓦斯抽采与煤炭开采一体化部署，将瓦斯抽采计划瓦斯抽采与煤炭开采一体化部署，将瓦斯抽采计划纳入矿井的生产工序，按抽、掘、采配套进行生产计纳入矿井的生产工序，按抽

11、、掘、采配套进行生产计纳入矿井的生产工序，按抽、掘、采配套进行生产计纳入矿井的生产工序，按抽、掘、采配套进行生产计划及衔接安排，根据钻机能够钻进深度、钻孔布置参划及衔接安排，根据钻机能够钻进深度、钻孔布置参划及衔接安排，根据钻机能够钻进深度、钻孔布置参划及衔接安排，根据钻机能够钻进深度、钻孔布置参数、预抽时间、预抽效果、采煤工作面布置以及采掘数、预抽时间、预抽效果、采煤工作面布置以及采掘数、预抽时间、预抽效果、采煤工作面布置以及采掘数、预抽时间、预抽效果、采煤工作面布置以及采掘进度等，确定不同瓦斯含量区域的抽掘采接替。进度等，确定不同瓦斯含量区域的抽掘采接替。进度等，确定不同瓦斯含量区域的抽掘

12、采接替。进度等，确定不同瓦斯含量区域的抽掘采接替。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标1 1、瓦斯抽采的必要性、瓦斯抽采的必要性（1 1）瓦斯抽采）瓦斯抽采 防治瓦斯的根本措施。防治瓦斯的根本措施。（2 2）国国外外经经验验 通通过过立立法法强强化化瓦瓦斯斯抽抽采采，可可以以有有效效控制瓦斯灾害发生。控制瓦斯灾害发生。（3 3）瓦瓦斯斯 宝宝贵贵的的清清洁洁资资源源、很很强强的的大大气气温温室室效效应应气体、煤矿灾害的主要危险源。气体、煤矿灾害的主要危险源。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标q CHCH4 4是是造造成成温温室室效效应应的的主主要要气气体体之之一一，据

13、据测测算算，大大气气中中CHCH4 4浓浓度度每每增增加加110110-6-6，地地球球表表面温度增加面温度增加11。q每每摩摩尔尔CHCH4 4引引起起气气候候变变化化的的作作用用是是每每摩摩尔尔COCO2 2的的2626倍倍，因因此此，减减少少CHCH4 4排排放放要要比比减减少少等等量量的的COCO2 2排放对减少温室效应的贡献要大排放对减少温室效应的贡献要大20602060倍倍。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标p 瓦斯事故危害大，消除瓦斯事故隐患花费高，瓦斯事故危害大，消除瓦斯事故隐患花费高，瓦斯事故危害大，消除瓦斯事故隐患花费高，瓦斯事故危害大，消除瓦斯事故隐患花费高

14、，严重制约矿井高产、高效和生产规模发展严重制约矿井高产、高效和生产规模发展严重制约矿井高产、高效和生产规模发展严重制约矿井高产、高效和生产规模发展。p 瓦斯又是一种优质资源，对煤矿瓦斯进行抽放瓦斯又是一种优质资源，对煤矿瓦斯进行抽放瓦斯又是一种优质资源，对煤矿瓦斯进行抽放瓦斯又是一种优质资源，对煤矿瓦斯进行抽放并加以利用，可以给煤矿带来较好的经济效益。并加以利用，可以给煤矿带来较好的经济效益。并加以利用，可以给煤矿带来较好的经济效益。并加以利用，可以给煤矿带来较好的经济效益。我国埋藏我国埋藏我国埋藏我国埋藏2000200020002000mmmm以内瓦斯资源量相当于以内瓦斯资源量相当于以内瓦斯

15、资源量相当于以内瓦斯资源量相当于40404040GtGtGtGt标标标标准煤，按我国现有能耗标准，相当于我国约使准煤，按我国现有能耗标准，相当于我国约使准煤，按我国现有能耗标准，相当于我国约使准煤，按我国现有能耗标准，相当于我国约使用用用用27 27 27 27 年年年年的能源。的能源。的能源。的能源。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标（4 4）国家把瓦斯抽采工程视为生命工程和资源工程。先后颁）国家把瓦斯抽采工程视为生命工程和资源工程。先后颁发多个文件，要求强化煤矿瓦斯抽采。如发多个文件，要求强化煤矿瓦斯抽采。如国务院关于预防煤国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定矿生产安全事

16、故的特别规定（国务院令第（国务院令第446446号）、关于促号）、关于促进煤炭工业健康发展的若干意见（国发进煤炭工业健康发展的若干意见（国发200518200518号）、关于号）、关于进一步加强安全生产工作的决定（国发进一步加强安全生产工作的决定（国发2004220042号）。号）。（5 5）国务院办公厅）国务院办公厅“关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见的若干意见”（国办发（国办发200620064747号）号）“五、煤层中吨煤瓦五、煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下，方可实施煤炭开采。煤矿安斯含量必须降低到规定标准以下，方可实施煤炭开采。煤矿

17、安监局要会同有关部门组织制订具体标准，并加强监督检查监局要会同有关部门组织制订具体标准，并加强监督检查”。一、一、煤矿瓦斯抽采基本指标煤矿瓦斯抽采基本指标 2 2、标准制定的原则、标准制定的原则p总体原则总体原则：促进煤矿安全生产、技术经济合理、便于监管。：促进煤矿安全生产、技术经济合理、便于监管。p 循序渐进原则循序渐进原则：202030%30%的矿井能达到标准规定的指标；的矿井能达到标准规定的指标；505060%60%的矿井可以通过调整采掘部署、补足瓦斯抽采的矿井可以通过调整采掘部署、补足瓦斯抽采工程、保证抽采时间等措施达到标准规定的指标；工程、保证抽采时间等措施达到标准规定的指标；101

18、020%20%的矿井还得降低生产能力来达到标准规定的指标；的矿井还得降低生产能力来达到标准规定的指标；少数无法达到标准的矿井将予于关闭。少数无法达到标准的矿井将予于关闭。p 时机成熟修改标准，提出更高要求。时机成熟修改标准，提出更高要求。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标3 3、必须进行瓦斯抽采的矿井、必须进行瓦斯抽采的矿井 -规程规程145145条规定条规定 a a）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5 m3/min或一个或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于掘进工作面瓦斯涌出量大于 3 m3/min，用通风方法解决，用通风方法解决瓦斯问题不合理时。瓦斯问题

19、不合理时。b b）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于大于或等于 40 m40 m3 3minmin；年产量年产量 1.0 1.5 Mt 的矿井，大于的矿井，大于 30 m3min；年产量年产量 0.61.0 Mt 的矿井，大于的矿井，大于 25 m3min ；年产量年产量 0.40.6 Mt 的矿井，大于的矿井，大于 20 m3min ；年产量等于或小于年产量等于或小于 0.4 Mt，大于，大于 15 m3min 。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 c)c)开采有煤与瓦斯突出危险煤层。开采有煤与瓦斯突出危险煤层。说明：说明：p“用通风

20、方法解决瓦斯问题不合理时用通风方法解决瓦斯问题不合理时”采掘工作面采掘工作面风速不得超过风速不得超过 4 m/s4 m/s，回风流中瓦斯浓度不得超过，回风流中瓦斯浓度不得超过1%1%。p产量小于产量小于0.4 Mt0.4 Mt，绝对瓦斯涌出量接近，绝对瓦斯涌出量接近 15 m15 m3 3min min 的的高瓦斯矿井，用高瓦斯矿井，用a a）款约束。款约束。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标4 4、必须达到的指标、必须达到的指标 1 1）总体原则）总体原则p基本消除突出危险性；基本消除突出危险性；p确保正常通风能力就可以将风流中瓦斯浓度稀释到规定的安确保正常通风能力就可以将风流

21、中瓦斯浓度稀释到规定的安全指标以内。限制不合理地增加矿井风量，鼓励提高瓦斯抽全指标以内。限制不合理地增加矿井风量，鼓励提高瓦斯抽采量。采量。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 2 2）突出危险煤层必须达到的指标）突出危险煤层必须达到的指标 煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量（煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量（或或8m3/t ）以下，或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压）以下，或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力（力（0.74MPa）以下。）以下。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标3 3）突出危险煤层达到指标的范围）突出危险煤层达到指标的范围 a a）

22、石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的）石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外 8m 以上（煤层倾角以上（煤层倾角88时，底部或下帮时，底部或下帮 5m ）。钻）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m 以上。若不能穿透以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方煤层全厚，必须控制到工作面前方 15m 以上。以上。5-8m8m石门一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标8m5-8m井筒5-8m8m斜井一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 b b）煤巷

23、掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m8m以以上（煤层倾角上（煤层倾角88时，底部或下帮时，底部或下帮5m5m）及工作面前方）及工作面前方10m10m以上。以上。c c）采煤工作面控制范围：工作面前方采煤工作面控制范围：工作面前方20m20m以上以上。8m5-8m平巷一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 4 4）关于掘进工作面前方）关于掘进工作面前方10m10m控制范围控制范围前方控制范围可以理解为最小超前距。也就是说要想进行前方控制范围可以理解为最小超前距。也就是说要想进行采掘推进，前方必须有更大范围满足抽采指标要求；允许采掘推进，前方必须有

24、更大范围满足抽采指标要求；允许推推进的距离进的距离是满足指标要求的范围与最小控制范围之差。是满足指标要求的范围与最小控制范围之差。国外是要求整个工作面都符合条件的前提下才能采掘，而国外是要求整个工作面都符合条件的前提下才能采掘，而我国目前技术水平还难以达到这种要求，因此没有照搬国外我国目前技术水平还难以达到这种要求，因此没有照搬国外的经验。的经验。推进距离推进距离最小超前距最小超前距L一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标为了有效遏制突出伤亡事故的发生，应尽可能的采取为了有效遏制突出伤亡事故的发生，应尽可能的采取区域性防突技术措施。本标准的目的就是希望把习惯区域性防突技术措施。本标准

25、的目的就是希望把习惯于局部措施扭转到习惯于区域措施的途径上来。只有于局部措施扭转到习惯于区域措施的途径上来。只有在因地质构造等影响、区域性防突技术措施没有有效在因地质构造等影响、区域性防突技术措施没有有效消除突出危险的地带，执行补充措施时，才使用局部消除突出危险的地带，执行补充措施时，才使用局部防突技术措施，减少与突出短兵相接的机会，减少突防突技术措施，减少与突出短兵相接的机会，减少突出伤亡事故。出伤亡事故。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 5 5）采煤工作面瓦斯抽采指标）采煤工作面瓦斯抽采指标瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采

26、煤工作面瓦斯抽采率应满足表抽采率应满足表1 1规定，规定，瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方20m20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2 2规定。规定。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标工作面绝对瓦斯涌出量工作面绝对瓦斯涌出量QQ(m(m3 3/min)/min)工作面抽采率工作面抽采率（%）风排瓦斯风排瓦斯(m(m3 3/min)/min)5Q5Q101020204 4 8 810Q10Q202030307 7 14 1420Q20Q4040404012 12 24 2440Q40Q7070

27、50502020 35 3570Q70Q100100606028 28 40 40Q 100Q 10070703030表表表表1 1 1 1 采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标工作面日产量工作面日产量（t t）可解吸瓦斯量可解吸瓦斯量WWj j（mm3 3/t/t）对应的瓦斯涌出量对应的瓦斯涌出量mm3 3/min/min1000t1000t8 8 5.6 5.6100110012500t2500t7 74.94.912.312.325012501400

28、0t4000t6 610.410.416.716.7400140016000t6000t5.55.515.315.322.922.9600160018000t8000t5 520.820.827.827.88001800110000t10000t4.54.525.025.031.331.310000t10000t4 427.827.8表表2 2 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 6 6）矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量Q(mQ(m3 3

29、/min)/min)矿井抽采率矿井抽采率（%）风排瓦斯量风排瓦斯量(m(m3 3/min)/min)QQ20202525151520Q20Q4040353514 14 26 2640Q40Q8080404024 24 48 4880Q80Q160160454544 44 88 88160Q160Q300300505080 80 150 150300Q300Q5005005555135 135 225 225Q500Q5006060200200一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标7 7）采掘工作面风速不得超过）采掘工作面风速不得超过4m/s4m/s，回风流中瓦斯浓度，回风流中瓦斯浓度

30、不得超过不得超过1%1%。表表1 1、表、表2 2、表、表3 3指标制订考虑到现有技术的可行性。指标制订考虑到现有技术的可行性。即使达到了规定指标，即使达到了规定指标，有些高瓦斯矿井的风排瓦斯量有些高瓦斯矿井的风排瓦斯量仍然非常大，所以仍然非常大，所以还需强调强化通风。还需强调强化通风。这一条实际上这一条实际上暗含了取消暗含了取消煤矿安全规程煤矿安全规程放限管理的规定，目的放限管理的规定，目的就是促使企业强化瓦斯抽采。就是促使企业强化瓦斯抽采。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 五、指标的测定与计量方法五、指标的测定与计量方法1 1）瓦斯压力和瓦斯含量）瓦斯压力和瓦斯含量q按按M

31、T/T 638MT/T 638规定测定瓦斯压力。规定测定瓦斯压力。q按按MT/T 77 MT/T 77 规定测定瓦斯含量。规定测定瓦斯含量。q瓦斯压力与瓦斯含量的关系瓦斯压力与瓦斯含量的关系。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 2 2）煤的残存瓦斯含量）煤的残存瓦斯含量 煤的残存瓦斯含量按下式测算。煤的残存瓦斯含量按下式测算。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标3）可解吸瓦斯量的确定）可解吸瓦斯量的确定 式中：式中：Wj-煤的可解吸瓦斯量，煤的可解吸瓦斯量，m3/t；W-抽放后煤层瓦斯含量，抽放后煤层瓦斯含量，m3/t；Wc-煤在标准大气压下的残存瓦斯含量。煤在标准大

32、气压下的残存瓦斯含量。说明说明:因为，因为，所以，保证产量情况下，使工作面瓦斯瓦斯所以，保证产量情况下，使工作面瓦斯瓦斯 浓度不超限，必须控制煤层瓦斯解浓度不超限，必须控制煤层瓦斯解 吸瓦斯量。吸瓦斯量。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标3 3）抽采率）抽采率q按按AQ 1025-2006AQ 1025-2006测定和计算绝对瓦斯涌出量。测定和计算绝对瓦斯涌出量。q工作面和矿井瓦斯抽采率计算时，计算时间内工作面或工作面和矿井瓦斯抽采率计算时，计算时间内工作面或矿井范围内矿井范围内地面钻井、永久系统和移动系统地面钻井、永久系统和移动系统抽出的瓦斯抽出的瓦斯都可算作抽出量。都可算作抽

33、出量。矿井月平均瓦斯抽采率：矿井月平均瓦斯抽采率：一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标6 6、其它、其它矿井必须综合抽采瓦斯，并且提前矿井必须综合抽采瓦斯，并且提前3 35 5年制定抽采瓦斯年制定抽采瓦斯规划，每年年底前编制下年度的抽采瓦斯计划，以确保规划，每年年底前编制下年度的抽采瓦斯计划，以确保抽采瓦斯工作面的正常衔接，做到抽采瓦斯工作面的正常衔接，做到“抽、掘、采抽、掘、采”平衡。平衡。低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和压力，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加压力，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加

34、50m50m应测定煤层原始瓦斯含量和压力。应测定煤层原始瓦斯含量和压力。本标准具有强制性，是与煤矿相关的各级安全监察部门本标准具有强制性，是与煤矿相关的各级安全监察部门执法监察的主要法律依据之一。执法监察的主要法律依据之一。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标 2006200620062006年年年年11111111月月月月2 2 2 2日发布，日发布，日发布，日发布，2006200620062006年年年年12121212月月月月1 1 1 1日实施日实施日实施日实施。安监总煤矿安监总煤矿20062452006245号号“关于遏制国有重点煤矿重特关于遏制国有重点煤矿重特大瓦斯事故

35、的通知大瓦斯事故的通知”之之 “二、二、未严格执行未严格执行煤矿瓦斯抽采基本指标煤矿瓦斯抽采基本指标（20062006年年1212月月1 1日起生效），至日起生效），至20072007年年1010月月1 1日仍未达到瓦斯抽采基本日仍未达到瓦斯抽采基本指标要求的高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井，一律停产整顿。指标要求的高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井，一律停产整顿。”一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标重点依靠企业自身监管，企业自身监管必须强化领导人重点依靠企业自身监管，企业自身监管必须强化领导人的意识，正确处理瓦斯抽采与煤炭生产的关系；的意识，正确处理瓦斯抽采与煤炭生产的关系；政府监督监察部门重点

36、监察规划、设计、工程、系统、政府监督监察部门重点监察规划、设计、工程、系统、抽采计量和数据、瓦斯超限、通风等情况，并采取不定抽采计量和数据、瓦斯超限、通风等情况，并采取不定期抽查实际情况与相关资料的符合程度。期抽查实际情况与相关资料的符合程度。一、煤矿瓦斯抽采基本指标一、煤矿瓦斯抽采基本指标本标准主要界定在瓦斯抽采指标，没有涉及瓦斯利用与本标准主要界定在瓦斯抽采指标，没有涉及瓦斯利用与排放的相关内容。国务院办公厅排放的相关内容。国务院办公厅“关于加快煤层气（煤关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见矿瓦斯）抽采利用的若干意见”（国办发（国办发200620064747号）号）“七、限制企业直

37、接向大气中排放煤层气，环保总局要七、限制企业直接向大气中排放煤层气，环保总局要研究制订煤层气大气污染物排放的具体标准，并对超标研究制订煤层气大气污染物排放的具体标准，并对超标准排放煤层气的企业依法实施处罚准排放煤层气的企业依法实施处罚”。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式q 抽放瓦斯的方法：抽放瓦斯的方法：按瓦斯的来源分为按瓦斯的来源分为：开采煤层的抽放、邻近层抽放和采空：开采煤层的抽放、邻近层抽放和采空区抽放；区抽放；按抽放的机理分为按抽放的机理分为：未卸压抽放和卸抽放两类；：未卸压抽放和卸抽放两类；按汇集瓦斯的方法分为按汇集瓦斯的方法分为：钻孔抽放、巷道抽放和巷道

38、与钻：钻孔抽放、巷道抽放和巷道与钻孔综合法三类。孔综合法三类。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式q提高抽放效果的保障提高抽放效果的保障1 1、合理抽掘采部署、合理抽掘采部署下邻近层瓦斯抽采意图下邻近层瓦斯抽采意图二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式2 2、优、优化抽放参数抽放钻孔的布置；抽放钻孔的布置；合理钻孔预抽时间合理钻孔预抽时间 钻孔预抽有一个合理的时间，预抽时间过短，钻钻孔预抽有一个合理的时间，预抽时间过短，钻孔抽采工程得不到有效利用。而一味地延长抽采时间孔抽采工程得不到有效利用。而一味地延长抽采时间也不科学，钻孔瓦斯流量随抽采时间的延

39、长而衰减基也不科学，钻孔瓦斯流量随抽采时间的延长而衰减基本符合负指数方程，当超过一定的预抽时间，钻孔瓦本符合负指数方程，当超过一定的预抽时间，钻孔瓦斯流量衰减到很小，再继续预抽已没多大意义，况且斯流量衰减到很小，再继续预抽已没多大意义，况且影响采掘接替。影响采掘接替。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式瓦斯抽采量随时间变化关系示意图瓦斯抽采量随时间变化关系示意图二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式有效抽采半径有效抽采半径 钻孔的有效抽采半径是指在规定的抽采时间内钻钻孔的有效抽采半径是指在规定的抽采时间内钻孔抽采瓦斯的有效影响范围。显然，钻孔的有效

40、抽采孔抽采瓦斯的有效影响范围。显然，钻孔的有效抽采半径与抽采时间、瓦斯及煤层透气性有关。半径与抽采时间、瓦斯及煤层透气性有关。测定方法：测定方法：一是通过观测抽采钻孔四周不同距离测压一是通过观测抽采钻孔四周不同距离测压钻孔瓦斯压力随抽采时间的变化来确定，二是通过测钻孔瓦斯压力随抽采时间的变化来确定，二是通过测定钻孔累计抽出瓦斯量随抽采时间的变化来确定。定钻孔累计抽出瓦斯量随抽采时间的变化来确定。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式瓦斯抽采影响范围随时间变化示意图瓦斯抽采影响范围随时间变化示意图二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式 （一（一）地面钻

41、孔抽放瓦斯模式地面钻孔抽放瓦斯模式 地面钻孔瓦斯抽放技术与石油天然气开发基本相同，地面钻孔瓦斯抽放技术与石油天然气开发基本相同，主要采用如图所示方式抽取煤层瓦斯。通常经过主要采用如图所示方式抽取煤层瓦斯。通常经过钻井、完钻井、完井、固井、煤层强化处理、排水、抽气井、固井、煤层强化处理、排水、抽气和和气水分离气水分离等工艺等工艺过程。过程。地表采空区抽放未采动区钻孔抽放拐弯钻孔 抽放地面钻孔抽放瓦斯方式示意二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式 20 20世纪世纪8080年代末借鉴美国的经验，开展地面钻孔抽放瓦年代末借鉴美国的经验，开展地面钻孔抽放瓦斯的勘探及试验工作，主要

42、试验垂直钻孔进入煤层或采空区斯的勘探及试验工作，主要试验垂直钻孔进入煤层或采空区抽放未采动煤层或采空区瓦斯。抽放未采动煤层或采空区瓦斯。从测井数据看，美国地面钻孔开发煤层气选区标准要求煤从测井数据看，美国地面钻孔开发煤层气选区标准要求煤层渗透率不低于层渗透率不低于110-3m2，而我国煤层渗透率普遍低于此标而我国煤层渗透率普遍低于此标准。准。地面钻孔抽放采空区瓦斯在淮北、铁法等矿区都取得成地面钻孔抽放采空区瓦斯在淮北、铁法等矿区都取得成功，淮北矿区功，淮北矿区1994年底开始在桃源矿年底开始在桃源矿1018首采面进行采空区首采面进行采空区抽放试验，前半年平均抽放量抽放试验，前半年平均抽放量57

43、7m3/d，以后衰减，共抽以后衰减，共抽14个月，抽出瓦斯个月，抽出瓦斯180km3，瓦斯抽放达到瓦斯抽放达到64.1%，瓦斯浓度一，瓦斯浓度一直保持在直保持在90%以上，钻孔抽放半径可达以上，钻孔抽放半径可达300m以上。以上。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式 铁法矿区首先在大兴矿北一采区铁法矿区首先在大兴矿北一采区405405面进行地面钻孔面进行地面钻孔抽放采空区瓦斯试验，共打抽放采空区瓦斯试验，共打3 3个试验孔，孔间距个试验孔，孔间距150150mm，套管直径套管直径180180mmmm，初期单孔抽气量初期单孔抽气量34403440mm3 3/d/d，后呈后

44、呈递减趋势，瓦斯浓度一直保持在递减趋势，瓦斯浓度一直保持在95%95%以上。以上。显然，地面钻孔抽放采空区瓦斯的技术是成功的，显然，地面钻孔抽放采空区瓦斯的技术是成功的，只要气源充足，并合理设计孔间距和平面位置，能够取只要气源充足，并合理设计孔间距和平面位置，能够取得很好的抽放效果。但地面钻孔抽放存在初期投资大，得很好的抽放效果。但地面钻孔抽放存在初期投资大，地面抽放系统管理困难等不利因素。地面抽放系统管理困难等不利因素。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式淮淮南南矿矿区区地地面面抽抽采采钻钻孔孔布布置置二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式v 潘

45、一矿的地面采空区钻孔抽放瓦斯流量为潘一矿的地面采空区钻孔抽放瓦斯流量为5 51515 mm3 3/min/min，浓度为浓度为60608585。v 张北矿张北矿地面采空区钻孔抽放地面采空区钻孔抽放瓦斯流量为瓦斯流量为10102525mm3 3/min/min，浓度为浓度为60608080。v 谢桥矿谢桥矿地面采空区钻孔抽放地面采空区钻孔抽放瓦斯流量为瓦斯流量为10102020mm3 3/min/min，浓度为浓度为60609090。v 谢一矿的一个谢一矿的一个地面采空区钻孔抽放地面采空区钻孔抽放瓦斯量为瓦斯量为4 45 5 mm3 3/min/min，浓度为浓度为5050。二、我国煤层条件下瓦

46、斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式（二）顺层钻孔预抽煤层瓦斯（二）顺层钻孔预抽煤层瓦斯 顺层钻孔预抽煤层瓦斯是一种主流发展技术顺层钻孔预抽煤层瓦斯是一种主流发展技术，它能确，它能确保采掘工作在低瓦斯含量条件下进行，给采掘工作创造安保采掘工作在低瓦斯含量条件下进行，给采掘工作创造安全环境，抽放瓦斯成本相对较低。全环境，抽放瓦斯成本相对较低。由于我国煤层透气性较低，煤层可钻性差，加之预抽时由于我国煤层透气性较低，煤层可钻性差，加之预抽时间长，造成采掘接替紧张，因此，往往一些企业难以接受。间长，造成采掘接替紧张，因此，往往一些企业难以接受。但但单一煤层单一煤层开采条件下，要取得安全高效生产效果

47、，采取开采条件下，要取得安全高效生产效果，采取顺层钻孔预抽煤层瓦斯是顺层钻孔预抽煤层瓦斯是最佳选择最佳选择。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式现状：现状：在晋城矿区，采用国产在晋城矿区，采用国产在晋城矿区，采用国产在晋城矿区，采用国产MKMKMKMK6 6 6 6、7 7 7 7型全液压坑道型全液压坑道型全液压坑道型全液压坑道钻机，试验研究的顺煤层钻孔钻进钻机，试验研究的顺煤层钻孔钻进钻机，试验研究的顺煤层钻孔钻进钻机，试验研究的顺煤层钻孔钻进500500500500mmmm深孔的成孔深孔的成孔深孔的成孔深孔的成孔工艺技术，成孔率达到工艺技术，成孔率达到工艺技术，成孔

48、率达到工艺技术，成孔率达到95%95%95%95%以上；采用澳大利亚以上；采用澳大利亚以上；采用澳大利亚以上；采用澳大利亚VLDVLDVLDVLD1000100010001000定向千米钻机和试验研究的顺煤层枝状钻孔成定向千米钻机和试验研究的顺煤层枝状钻孔成定向千米钻机和试验研究的顺煤层枝状钻孔成定向千米钻机和试验研究的顺煤层枝状钻孔成孔工艺技术，成孔最深达孔工艺技术，成孔最深达孔工艺技术，成孔最深达孔工艺技术，成孔最深达1005100510051005mmmm，并创下了单台钻机并创下了单台钻机并创下了单台钻机并创下了单台钻机在井下年定向钻进在井下年定向钻进在井下年定向钻进在井下年定向钻进78

49、484784847848478484mmmm的世界纪录。的世界纪录。的世界纪录。的世界纪录。二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式二、我国煤层条件下瓦斯抽采模式l国家发改委煤矿瓦斯综合治理与利用重大关键技术研发与国家发改委煤矿瓦斯综合治理与利用重大关键技术研发与装备研制项目装备研制项目“松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备与配松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备与配套工艺套工艺 ”,针对煤质松软（针对煤质松软（针对煤质松软（针对煤质松软（f f f f值在值在值在值在0.20.20.20.2左右）、瓦斯压力高、左右）、瓦斯压力高、左右）、瓦斯压力高、左右）、瓦斯压力高、地应力大煤层施工顺层钻孔极其困难等问题，

50、研制了顺层地应力大煤层施工顺层钻孔极其困难等问题，研制了顺层地应力大煤层施工顺层钻孔极其困难等问题，研制了顺层地应力大煤层施工顺层钻孔极其困难等问题，研制了顺层强力钻机和多级组合钻具，研究了可减弱喷孔、垮孔的风强力钻机和多级组合钻具，研究了可减弱喷孔、垮孔的风强力钻机和多级组合钻具，研究了可减弱喷孔、垮孔的风强力钻机和多级组合钻具，研究了可减弱喷孔、垮孔的风力排渣钻进工艺，在一定程度上解决了顺层长钻孔钻进过力排渣钻进工艺，在一定程度上解决了顺层长钻孔钻进过力排渣钻进工艺，在一定程度上解决了顺层长钻孔钻进过力排渣钻进工艺，在一定程度上解决了顺层长钻孔钻进过程中因喷孔和垮孔严重而卡钻孔的问题。程中