【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 抽放，可提高抽放量，并阻截瓦斯流向工作空間。(2)本煤層卸壓抽放分類：A由煤巷兩側(cè)或巖巷向煤層周圍施工鉆孔進(jìn)行邊掘邊抽。B、由開采層運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷等向工作面前方卸壓區(qū)施工鉆孔進(jìn)行邊采邊抽。C、由巖巷、煤門等向開采分層的上部或下部未采分層施工穿層或順層鉆孔進(jìn)行邊采邊抽。2/9/2023 49三、本煤層瓦斯抽放的布置形式及特點(diǎn)㈠ 本煤層未卸壓鉆孔抽放 布置形式及特點(diǎn) :定義 ：本煤層預(yù)抽瓦斯是指鉆孔打入未卸壓的原始煤體進(jìn)行抽放瓦斯。 (或者：抽放未受采動(dòng)影響或未經(jīng)人為松動(dòng)卸壓的煤、巖層的瓦斯 )。決定抽放難道的因素 ：其抽放效果與原始煤體透氣性和瓦斯壓力有關(guān)。 (填空題： 煤層透氣性越小、瓦斯壓力越低、越難抽出瓦斯 )。所以，對(duì)于透氣性系數(shù)大或沒有鄰近卸壓條件的煤層，可以預(yù)抽原始煤體瓦斯。分類 ：按鉆孔與煤層的關(guān)系分為 穿層鉆孔 和沿煤層鉆孔；按鉆孔角度分為 上向孔、下向孔和水平孔。如下圖 :2/9/2023 50按鉆孔角度穿層鉆孔順層鉆孔上向孔下向孔水平孔本煤 層未卸壓瓦斯抽放方法分類－－－－－按鉆孔與煤層關(guān)系－－2/9/2023 51 穿層鉆孔抽放：布置形式 ：在開采煤層的頂板或底板 (或煤巷 )內(nèi)、每隔一段距離開一長(zhǎng)約 10m的鉆場(chǎng)，從鉆場(chǎng)向煤層施工 3~5個(gè)穿透煤層全厚的鉆孔 ，封孔或?qū)⒄麄€(gè)鉆場(chǎng)封閉起來，安裝抽放管路并與抽放系統(tǒng)聯(lián)接進(jìn)行抽放。特點(diǎn)：施工方便，預(yù)抽時(shí)間長(zhǎng)。適用：煤層透氣性較大、有較長(zhǎng)預(yù)抽時(shí)間的近距離煤層群或厚煤層。2/9/2023 52未卸壓穿層鉆孔開采煤層示意圖每隔 30m掘一10m的鉆場(chǎng)，每一鉆場(chǎng)向煤層打 3~5孔，呈扇形布置，中孔微仰，兩側(cè)平孔?？组g距小于于極限抽放半徑，一般 30~50m，鉆孔直徑 70~100mm，穿層后進(jìn)入頂板~1m。抽放負(fù)壓不超過 14KPa。鉆場(chǎng)封閉或插管封閉。 撫順龍鳳礦穿層鉆孔抽放瓦斯示意圖1煤層； 2鉆孔； 3鉆場(chǎng)； 4運(yùn)輸大巷； 5封閉墻； 6瓦斯管路2/9/2023 53順層鉆孔抽放布置形式： 在開采煤層的運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷沿煤層傾斜方向施工順層傾向鉆孔，或由采區(qū)上、下山沿煤層走向施工水平鉆孔，封孔安裝抽放管路并與抽放系統(tǒng)聯(lián)接進(jìn)行抽放。特點(diǎn)：常受采掘接替的限制，抽放時(shí)間不長(zhǎng)，影響了抽放效果。適用：煤層賦存 條件穩(wěn)定、地質(zhì)變化小的單一煤層。2/9/2023 54順層鉆孔先掘運(yùn)輸巷道，掘進(jìn)期間打順層鉆孔，回風(fēng)巷及切眼形成后再抽放一段時(shí)間。優(yōu)點(diǎn)：鉆孔不在煤巖中施工，鉆進(jìn)施工速度快成本低，揭露煤層面積大。缺點(diǎn)：抽放時(shí)間短。主要技術(shù)參數(shù)：鉆孔直徑70~100mm，鉆孔長(zhǎng)度40~70m。鉆孔間距 5~20m，中低負(fù)壓抽放。主要技術(shù)參數(shù)：鉆孔直徑70~100mm，鉆孔長(zhǎng)度40~70m。鉆孔間距 5~20m，中低負(fù)壓抽放。順層鉆孔抽放瓦斯示意圖1回風(fēng)巷道； 2運(yùn)輸巷道； 3瓦斯管；4抽放鉆孔； 5回采工作面2/9/2023 55(二 )本煤層卸壓鉆孔抽放 布置形式及特點(diǎn) :卸壓鉆孔抽放定義 ：掘進(jìn)巷道的同時(shí)抽放巷道周圍卸壓煤體內(nèi)的瓦斯 .特點(diǎn) ：能控制巷道掘進(jìn)迎頭的煤層賦存狀況，既保證了掘進(jìn)巷道迎頭的瓦斯抽放。又能降低巷道兩幫的瓦斯涌出量，在巷道掘進(jìn)期間能繼續(xù)抽放巷道兩幫的卸壓瓦斯，保證了煤巷的安全掘進(jìn)。2/9/2023 56布置形式 ：在掘進(jìn)巷道的 兩幫 ，隨掘進(jìn)巷道的推進(jìn)，每隔 40~50m施工一個(gè)鉆機(jī)窩 ，每個(gè)鉆機(jī)窩內(nèi)沿巷道掘進(jìn)方向施工 4個(gè) 50~60m深的抽放鉆孔 ；在掘進(jìn)工作面每次施工 12~16個(gè)、孔深 16~20m的抽放鉆孔 。掘進(jìn)迎頭及兩幫鉆場(chǎng)的鉆孔在終孔時(shí)上排施工 至煤層頂板 ，下排施工 至煤層底板 ，鉆孔控制范圍為巷道周界外 4~5m,孔底間距為 2~3m，鉆孔直徑為 75mm，封孔深度為 3~5m，：封孔后聯(lián)接抽放系統(tǒng)進(jìn)行抽放。掘進(jìn)迎頭鉆孔的施工時(shí)間為 16h，并做到打一個(gè)孔、封一個(gè)孔、合一個(gè)孔、抽一個(gè)孔，待最后一個(gè)鉆孔抽到 16h后方可進(jìn)行措施效果檢驗(yàn)。巷道周圍的卸壓區(qū)一般為 5~15m，個(gè)別煤層可達(dá) 15~30m， 經(jīng)封口抽放后，降低了煤幫及掘進(jìn)迎頭的瓦斯涌出量。2/9/2023 57回采工作面隨采隨抽：定義 ：本煤層隨采隨抽是抽放開采煤層工作面前方或兩側(cè)卸壓帶的卸壓瓦斯。布置形式 ：在工作面前方由運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷每隔一段距離，沿煤層傾斜方向施工鉆孔，鉆孔深度小于工作面斜長(zhǎng)的 20~40m。當(dāng)工作面推進(jìn)到鉆孔附近，最大集中應(yīng)力超過鉆孔后，鉆孔附近煤體就開始膨脹變形，瓦斯的抽出量也因增加；當(dāng)工作面推進(jìn)到鉆孔 1~3m時(shí)，鉆孔處于 煤面的擠出帶內(nèi)，瓦斯?jié)舛冉档?，?yīng)停止抽放。注意：在下行分層工作面，鉆孔應(yīng)靠近底板，上行分層工作面，鉆孔應(yīng)靠近頂板。特點(diǎn) ：利用回采工作面前方卸壓帶透氣性增大的有利條件，提高抽放率。采用該方法可解決本煤層瓦斯涌出大的問題 2/9/2023 58(三 )本煤層瓦斯抽放存在的問題：由于單孔抽放流量較小，當(dāng)煤層透氣性差時(shí)，鉆孔工程量大；在巷道掘進(jìn)期間由于瓦斯涌出量大，掘進(jìn)困難。2/9/2023 59第二節(jié) 鄰近煤層瓦斯抽放 判斷題：開采煤層時(shí)，回采煤層的頂、底板圍巖將發(fā)生冒落、移動(dòng)和卸壓，透氣性系數(shù)增加?；夭擅簩痈浇拿簩又械耐咚?，就能向回采煤層的采區(qū)轉(zhuǎn)移。 (V)定義：能向開采煤層采空區(qū)涌出瓦斯的煤層，叫做鄰近層。鄰近層瓦斯抽放就是在有瓦斯賦存的鄰近層內(nèi)預(yù)先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預(yù)先從開采煤層或圍巖大巷向鄰近層打鉆，將鄰近層內(nèi)的瓦斯抽出。分類：鄰近層瓦斯抽放按鄰近層的位置分為上鄰近層抽放和下鄰近層抽放；按匯集瓦斯的分為鉆孔抽放巷道抽放和巷道與鉆孔綜合抽放 3種 方法 .2/9/2023 60 上鄰近層瓦斯抽放 ：定義：鄰近層位于開采層的上部，通過巷道或鉆孔來抽放上鄰近層的瓦斯。三帶原理：根據(jù)巖層的破壞程度與位移狀態(tài)可把頂板劃分為 冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶 。冒落帶一般為采厚的 5倍，在距開采層近的處于冒落帶內(nèi)的煤層，隨冒落帶的冒落而冒落，瓦斯完全釋放到采空區(qū)內(nèi)，很難進(jìn)行上鄰近層抽放。裂隙帶的高度為采厚的 8~30倍，此帶因充分卸壓，瓦斯大量解吸，是抽放瓦斯的最好帶，抽放量大，濃度高。抽放高度：因此，上鄰近層取冒落帶的的高度為下限距離，裂隙帶的高度為上限距離。2/9/2023 612/9/2023 62分類 ：上鄰近層瓦斯抽放分為：(1)由開采層機(jī)巷、風(fēng)巷或?qū)娱g巖巷等向上鄰近層施工鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放。(2)由開采層機(jī)巷、風(fēng)巷等向采空區(qū)方向施工斜交鉆孔進(jìn)行抽放。(3)在上鄰近層掘匯集瓦斯巷道進(jìn)行抽放。(4)從地面施工鉆孔進(jìn)行抽放。2/9/2023 63 下鄰近層瓦斯抽放定義：鄰近層位于開采層的下部，通過巷道或鉆孔抽放下鄰近層的瓦斯。抽放高度：根據(jù)三帶原理，底板劃分為裂隙帶和變形帶，沒有冒落帶，所以不考慮上部邊界，下部邊界一般不超過 60~80m。分類：下鄰近層瓦斯抽放一般分為：(1)由開采層機(jī)巷、風(fēng)巷或?qū)娱g巖巷等向下鄰近層施工鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放。(2)由開采層機(jī)巷、風(fēng)巷等向采空區(qū)方向施工斜交鉆孔進(jìn)行抽放。(3)在下鄰近層掘匯集瓦斯巷道進(jìn)行抽放。(4)從地面施工鉆孔進(jìn)行抽放。2/9/2023 64鄰近層瓦斯抽放的布置形式及特點(diǎn)(一 )上鄰近層底板瓦斯抽排巷穿層鉆孔抽放(1)底板瓦斯抽放巷的布置：在上鄰近層采煤工作面底板和開采層工作面的頂板之間布置一條瓦斯抽放巷，抽放巷布置在距上鄰近層采煤工作面的底板 18~20m,賦存比較穩(wěn)定的巖層中，沿傾斜方向布置在上鄰近層工作面上、下順槽中間。2/9/2023 65(2)抽放鉆場(chǎng)的布置① 被保護(hù)范圍內(nèi)抽放鉆場(chǎng)的布置：為攔截上煤層涌出的大量卸壓瓦斯，在底板瓦斯抽放巷的被保護(hù)范圍內(nèi)鉆場(chǎng)的抽放半徑為 20m，因此每隔 30~40m施工一個(gè)鉆場(chǎng)。鉆場(chǎng)垂直于底板瓦斯抽放巷布置，每個(gè)鉆場(chǎng)長(zhǎng)度為 5m，寬度為 3m，高度為 ，凈斷面 6㎡，采用錨噴支護(hù)。2/9/2023 66② 未被保護(hù)范圍內(nèi)抽放鉆場(chǎng)的布置：在底板瓦斯抽放巷未被保護(hù)范圍內(nèi)鉆場(chǎng)的抽放半徑為 5m，因?yàn)榇嗣扛?10m施工一個(gè)鉆場(chǎng)。鉆場(chǎng)垂直于底板瓦斯抽放巷布置，每個(gè)鉆場(chǎng)長(zhǎng)度為 5m，寬度為 3m，高度為 ，凈斷面 6㎡，采用錨噴支護(hù)。2/9/2023 67(3)抽放鉆孔的布置：1)被保護(hù)范圍內(nèi)抽放鉆孔的布置：在被保護(hù)范圍的每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)沿煤層傾向方向布置 4個(gè)抽放鉆孔，鉆孔的抽放半徑為 20m，直徑 91mm，鉆孔間距為40m，沿煤層走向方向施工 1個(gè)抽放鉆孔，鉆孔施工至兩個(gè)鉆場(chǎng)之間。鉆孔開孔位置位于鉆場(chǎng)的頂部，終 (鉆孔的長(zhǎng)度 )孔位置為進(jìn)入上鄰近層煤層頂板。2)未被保護(hù)范圍內(nèi)抽放鉆孔的布置：在被保護(hù)范圍內(nèi)的每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)沿煤層傾向方向布置 16個(gè)抽放鉆孔，鉆孔的抽放半徑為 5m，直徑 91mm，鉆孔間距為 10m。鉆孔開孔位置位于鉆場(chǎng)頂部，終 (鉆孔的長(zhǎng)度 )孔位置為進(jìn)入上鄰近層煤層頂板 。2/9/2023 68(二 )上鄰近層傾斜高抽巷抽放：在工作面尾巷開口，沿工作面回風(fēng)巷與尾巷間的煤柱平走 5m左右起坡，坡度為30176。~50176。，施工至上鄰近層后順煤層施工20~40m，施工完畢后，在其坡底打封閉墻，然后從封閉墻上穿管進(jìn)行抽放。傾斜高抽巷沿走向方向的間距，主要取決于開采層回采工作面采后所形成的卸壓空間，一般取 150~200m。 (p138)2/9/2023 69(三 )施工穿層鉆孔時(shí)鉆場(chǎng)布置 ：1)鉆場(chǎng)布置在開采層的準(zhǔn)備階段運(yùn)輸巷內(nèi)，適用于緩傾斜煤層開采階段采用上行程 序抽上鄰近層瓦斯。2)鉆場(chǎng)布置在開采層的準(zhǔn)備階段回風(fēng)巷內(nèi)，適用于緩傾斜煤層開采階段采用下行程序抽上鄰近層瓦斯。3)鉆場(chǎng)布置在開采層的生產(chǎn)階段運(yùn)輸巷內(nèi)，適用于緩傾斜煤層開采階段采用下行程序抽下鄰近層瓦斯。2/9/2023 70第三節(jié) 采空區(qū)瓦斯抽放一、含義開采厚煤層或鄰近層處于冒落帶時(shí)，其中大量的瓦斯直接進(jìn)入采空區(qū)。當(dāng)回采工作面的采空區(qū)或老空區(qū)積存大量瓦斯時(shí)，往往被漏風(fēng)帶入生產(chǎn)巷道或工作面，造成瓦斯超限而影響生產(chǎn)，因而應(yīng)對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放。二，采空區(qū)瓦斯抽放的分類按采空區(qū)瓦斯抽放的方式分為 鉆孔抽放法和巷道抽放法 2/9/2023 71(一 )鉆孔抽放法(1)利用在開采層頂板中掘的巷道向采空區(qū)頂部施工鉆孔進(jìn)行抽放，終孔高度不小于 4~5倍采高。(2)由回風(fēng)巷或上階段運(yùn)輸巷每隔 20~30m向采空區(qū)冒落拱頂部施工鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放。(3)由回風(fēng)巷向工作面頂部開鑿專門鉆場(chǎng)，迎著工作面方向向冒落帶上方施工頂板走向鉆孔進(jìn)行抽放，鉆孔平行煤層走向或與走向間有一個(gè)不大的夾角。(4)如果采空區(qū)距地表不深時(shí)，以可以從地表向采空區(qū)打鉆孔進(jìn)行抽放。2/9/2023 72(二 )巷道抽放法(1)利用上階段回風(fēng)水平密閉接瓦斯管路進(jìn)行抽放。(2)專門掘瓦斯尾巷或高抽巷，通過瓦斯尾巷或高抽巷接瓦斯管路進(jìn)行抽放 .2/9/2023 73三、采空區(qū)瓦斯抽放的布置形式及特點(diǎn) (一 )開采煤層頂板走向鉆孔瓦斯抽放(1)鉆場(chǎng)的施工：在開采煤層工作面回風(fēng)巷每隔 100m左右施工一個(gè)鉆場(chǎng)，為了使