【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程度相對(duì)變小，從而減弱與延緩了鄰近層的瓦斯涌出。地面鉆孔抽采法、井下鉆孔抽采法和頂板巷道結(jié)合鉆孔抽采法。鉆孔開(kāi)始抽出卸壓瓦斯時(shí)的滯后于工作面的距離，是決定第一個(gè)抽采鉆孔位置的依據(jù)。有效抽采距離從開(kāi)始抽出卸壓瓦斯至鉆孔失去作用的一段距離，是確定鉆孔間距的基礎(chǔ)。煤層和巖石的瓦斯含量、老頂冒落步距、工作面長(zhǎng)度、上下鄰近層厚度、它們與開(kāi)采層的間距、煤的滲透性能（1）賦存特征①采空區(qū)瓦斯在工作面切眼1~12m范圍內(nèi)濃度變化較小，一般在3%~8%之間；在12~20m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛茸兓容^大，一般在10%~18%；在20~40m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛壬咻^快，一般在20%~35%；在40~60m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛茸兓^大，一般在35%~50%之間。②采空區(qū)瓦斯流動(dòng)大體可以分為三個(gè)帶: Ⅰ涌出帶采空區(qū)丟煤和卸壓臨近層解吸的瓦斯向工作面和和采空區(qū)排放，進(jìn)入涌出帶的瓦斯流動(dòng)速度快，多以層流形式存在，且這部分瓦斯幾乎全部被工作面風(fēng)流和采空區(qū)的漏風(fēng)流攜帶到回風(fēng)道內(nèi)，漏風(fēng)大小與工作面供風(fēng)量大小及支架位置和工作面通風(fēng)方式有關(guān)。Ⅱ過(guò)渡帶過(guò)渡帶瓦斯在工作面和采空區(qū)壓差作用下，一部分進(jìn)入工作面，另一部分暫時(shí)或永遠(yuǎn)滯留在采空區(qū)內(nèi)，該區(qū)域瓦斯流動(dòng)速度也明顯下降。流動(dòng)呈現(xiàn)出不均衡性，處于層、紊交錯(cuò)階段。Ⅲ滯留帶釋放采空區(qū)內(nèi)的瓦斯一般滯留在采空區(qū)的深部，流動(dòng)速度較低。（2）運(yùn)移規(guī)律①在垂直于工作面的走向上，近工作面采空區(qū)由于漏風(fēng)流流速大，受到的紊動(dòng)作用大，浮煤吸出的瓦斯和鄰近層涌人的瓦斯隨漏風(fēng)流經(jīng)上隅角進(jìn)人回風(fēng)巷，瓦斯?jié)舛容^低；隨距工作面距離的增大，采空區(qū)瓦斯受擾動(dòng)作用減小，因而瓦斯?jié)舛仍龈?。在采空區(qū)深處，隨時(shí)間的推移，瓦斯?jié)舛葧?huì)日趨平均。②在高度方向上，由于瓦斯受浮升力的作用，使采空區(qū)頂板附近的瓦斯?jié)舛雀哂诓煽諈^(qū)底板附近的瓦斯?jié)舛?，并且這種分布特點(diǎn)使用于整個(gè)采空區(qū)。③在沿工作面方向上，在漏風(fēng)流影響到的區(qū)域，進(jìn)風(fēng)側(cè)的瓦斯隨風(fēng)流向回風(fēng)側(cè)運(yùn)移，導(dǎo)致回風(fēng)側(cè)瓦斯?jié)舛鹊脑龃?；在遠(yuǎn)離工作面，漏風(fēng)流涉及不到的地方，這種回風(fēng)側(cè)比進(jìn)風(fēng)側(cè)瓦斯?jié)舛雀叩姆植继攸c(diǎn)并不明顯。④在鄰近層瓦斯涌人量較小的采空區(qū)，采空區(qū)瓦斯的分布以本煤層吸出瓦斯的分布特點(diǎn)為主。在涌人點(diǎn)形成瓦斯局部高濃度區(qū)，隨距工作面距離的不斷增大，局部高濃度瓦斯擴(kuò)散而趨于符合上面的規(guī)律。⑤在有大量鄰近層瓦斯涌人的采空區(qū)，采空區(qū)瓦斯的分布以鄰近層涌人瓦斯的分布特點(diǎn)為主，本煤層采空區(qū)吸出的瓦斯是疊加在鄰近層涌人瓦斯的分布之上。（1）回采過(guò)程中的瓦斯抽采①密閉抽采法；②插管抽采法；③向冒落拱上方打鉆孔抽效法；④在老頂巖石中打水平鉆孔抽采法；⑤直接向采空區(qū)打鉆抽采法；⑥地面垂直鉆孔抽采法；⑦頂板巷道抽采；⑧前進(jìn)式預(yù)埋管抽采法；⑨尾巷布管采空區(qū)瓦斯抽采（2）采后密閉采空區(qū)瓦斯抽采①采完不久的采空區(qū)；②開(kāi)采已久的采空區(qū)；③報(bào)廢礦井（P57圖249）（1）采空區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷的密閉；（2）抽采負(fù)壓；（3）瓦斯抽采參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制 ：（1）改進(jìn)鉆孔抽放工藝參數(shù)①增加布孔密度，確定合理鉆孔間距；②改進(jìn)布孔方式，合理確定鉆孔位置；③增加鉆孔深度；④提高抽放負(fù)壓（2）提高煤層透氣性（煤層增透方法）（1）疾奔原理水力壓裂技術(shù)就是通過(guò)鉆孔向煤層壓入液體，當(dāng)液體壓入的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)煤層的自然吸水能力時(shí)，由于流動(dòng)阻力的增加，進(jìn)人煤層的液體壓力就逐漸上升，當(dāng)超過(guò)煤層上方的巖壓時(shí)，煤層內(nèi)原來(lái)的閉合裂隙就會(huì)被壓開(kāi)形成新的流通網(wǎng)路，煤層滲透性就會(huì)增加，而當(dāng)壓入的液體被排出時(shí)，壓開(kāi)的裂陷就為煤層瓦斯的流動(dòng)創(chuàng)造了良好條件。（2）工藝流程①鉆井②測(cè)井③固井④射孔⑤壓裂（1）基本原理在鉆孔內(nèi)運(yùn)用高壓水射流對(duì)鉆孔二側(cè)的煤體進(jìn)行切割，在鉆孔二側(cè)形成一條具有一定深度的扁平縫槽，利用水流將切割下來(lái)的煤塊帶出孔外，由于增加了煤體暴露面積．且扁平縫槽相當(dāng)于局部范圍內(nèi)開(kāi)采了一層極薄的保護(hù)層，因而使得鉆孔附近煤體得到了局部卸壓，改善了瓦斯流動(dòng)條件。（2）工藝①古老方法：先打鉆孔，退鉆桿，換上射流器，利用鉆桿輸送高壓水，一邊退桿一邊割縫。②改進(jìn)方法：直接在鉆桿上面安上射流器，鉆進(jìn)時(shí)不產(chǎn)生水射流，進(jìn)入鉆桿的水通過(guò)鉆頭前端流出；退桿時(shí)射流器動(dòng)作進(jìn)割縫。這種連續(xù)鉆進(jìn)工藝需要活塞式射流器。主要包括煤層瓦斯壓力、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯涌出量、煤層透氣性系數(shù)、瓦斯抽采率及抽采管路和鉆孔中的瓦斯流量。：間接測(cè)壓法和直接測(cè)壓法、殘存瓦斯含量和可解析瓦斯含量定義及相互關(guān)系（1）原始瓦斯含量：煤層未受采動(dòng)影響時(shí)的瓦斯含量；（2）殘存瓦斯含量：煤層受到采動(dòng)影響已經(jīng)排放出部分瓦斯，剩余在煤層中的瓦斯含量；（3）可解析瓦斯含量：指在常壓下能從煤體中解析出來(lái)的瓦斯含量?？山馕鐾咚购?原始瓦斯含量—?dú)埓嫱咚购浚?）在理論上的合理性，即看其理論推導(dǎo)是否合理，在理論推導(dǎo)過(guò)程中所做的假設(shè)是否符合客觀實(shí)際。（2）現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)用性，即所需直接測(cè)定的參數(shù)在測(cè)定過(guò)程中不需要很高的要求，不用復(fù)雜的操作，方便易行。（3）測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性，一般認(rèn)為，測(cè)試結(jié)果是否穩(wěn)定也反映了該方法在理論上是否合理，在測(cè)定時(shí)是否準(zhǔn)確。同一測(cè)定方法在不同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的煤層透氣性系數(shù)值應(yīng)當(dāng)是穩(wěn)定的，且相差不大；否則測(cè)定方法就可能有問(wèn)題。：徑向流量法測(cè)定煤層透氣性系數(shù)（會(huì)做例題）P97 （1）變壓降法；（2）恒壓降法；（3）皮托管；（4）測(cè)定氣體流速；（5）容積式流量計(jì)在充滿管道的連續(xù)流體中，當(dāng)流體流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，流束將會(huì)在節(jié)流裝置處形成局部收縮，從而使流速增大，靜壓力降低。這種狀況導(dǎo)致節(jié)流裝置前后產(chǎn)生壓力降。流動(dòng)介質(zhì)的流量越大，則在節(jié)流裝置前后所產(chǎn)生的壓差也越大。因此，可通過(guò)測(cè)量壓差來(lái)衡量流體流量的大小，這就是利用節(jié)流裝置測(cè)定管道內(nèi)連續(xù)流體流量的基本原理。（1）當(dāng)要求節(jié)流裝置所產(chǎn)生的壓力損失小時(shí)，可采用噴嘴或文特利管或文特利噴嘴。（2）測(cè)量易污染和浸蝕性介質(zhì)時(shí)，采用噴嘴比采用孔板好。（3）在測(cè)量的流量和壓差值相同時(shí)，由于噴嘴的截面比比孔板的截面要小，所以，在此情況下，噴嘴的測(cè)量精度較高，而且需要的直線段長(zhǎng)度也較短。（4）在各節(jié)流裝置中，以孔板的加工制造最為簡(jiǎn)單，噴嘴次之，文特利管和文特利噴嘴最為復(fù)雜。（1）理論取壓法一般認(rèn)為，入口端的取壓嘴中心應(yīng)位于孔板前端面距離為D的管道入口處，出口端的取壓嘴中心，應(yīng)位于流束收縮到最小的截面處。（2）徑距取壓法入口端的取壓嘴中心，應(yīng)位于孔板前端面為D的管道入口處；出口端的取壓嘴中心應(yīng)位于孔板后端面距離為1/2D的管道出口處。（3）法蘭取壓法法蘭取壓的入口和出口的取壓嘴中心，均應(yīng)位于距孔板兩側(cè)相應(yīng)端面前、后25mm處，而與管徑大小無(wú)關(guān)。（4）管徑取壓法該取壓法要求入口的取壓嘴中心，；出口的取壓嘴中心應(yīng)位于孔板后端面8D的管道出口處。（5）角接取壓法該取壓法要求入口和出口的取壓嘴中心，均應(yīng)位于孔板前、后的端面處。（會(huì)做例題）P113 （會(huì)做例題）P117 ：瓦斯抽放率通常是指礦井、采區(qū)或工作面等的抽出瓦斯量占瓦斯涌出總量的百分?jǐn)?shù)。瓦斯抽放有效性系數(shù)是指抽放瓦斯后較抽放瓦斯前回風(fēng)流中瓦斯涌出量的減少程度，計(jì)算公式為：K=q0q1100%（q0是抽放瓦斯前回風(fēng)流中的瓦斯涌出量；q1是抽放瓦斯q0后，回風(fēng)流中的瓦斯涌出量）其一是為了確保礦井安全生產(chǎn)，防止或減少瓦斯?jié)舛瘸?；其二是為了開(kāi)發(fā)利用瓦斯資源，變害為利。（1）安全生產(chǎn)角度_qq=式中q——絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；q——允許瓦斯涌出量，m3/min；v——巷道允許的最大風(fēng)速，m/s； S——風(fēng)流通過(guò)的最小巷道斷面，m2；C——《煤礦安全規(guī)程》允許的風(fēng)流中瓦斯?jié)舛龋?； K——礦井或采區(qū)瓦斯涌出不均衡系數(shù)（2）安全經(jīng)濟(jì)角度①一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于5m3／min，或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min；②礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于15m3／min；③礦井抽采瓦斯總量能長(zhǎng)期穩(wěn)定在2m3／min以上，抽采系統(tǒng)的服務(wù)年限應(yīng)在10年以上。（1）煤層的透氣性系數(shù)λ；（2）鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)α；（3）百米鉆孔瓦斯極限抽放量Qj。在“容易抽放”的煤層中抽放瓦斯，往往可以獲得較大的抽出量，取得較好的抽放效果，在“可以抽放”的煤層中抽放瓦斯，雖能取得一定的效果，但往往需要較長(zhǎng)的抽放時(shí)間和較多的鉆孔工程量才能達(dá)到預(yù)定的效果。屬于“較難抽放”的煤層，常常采取特殊措施抽放。（1）礦井瓦斯抽放設(shè)計(jì)的原則①編制礦井抽放瓦斯設(shè)計(jì)要以上級(jí)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書和經(jīng)審批的《礦井瓦斯抽放可行性研究報(bào)告》提供的瓦斯基礎(chǔ)資料為依據(jù)。②確定抽放規(guī)模與抽放能力時(shí)，應(yīng)能適應(yīng)礦井生產(chǎn)能力和服務(wù)年限的需要，并應(yīng)滿足礦井生產(chǎn)期間最大抽放瓦斯量的要求。③設(shè)計(jì)抽采系統(tǒng)與抽采方法時(shí)，要有利于多抽瓦斯、保證礦井安全生產(chǎn)，應(yīng)結(jié)合礦井及煤層的具體地質(zhì)開(kāi)采條件，礦井及采區(qū)主要瓦斯來(lái)源，以選擇適宜的抽采方法：要有適宜打抽采瓦斯鉆孔的地點(diǎn)及充足的施工和抽采時(shí)間；抽采瓦斯鉆孔的孔口應(yīng)有足夠的抽采負(fù)壓，要配備一定的抽采瓦斯專業(yè)人員和裝備，以實(shí)施抽采瓦斯工程和進(jìn)行維護(hù)管理工作。④抽采瓦斯泵站的位置，應(yīng)考慮利用瓦斯的方便。一般應(yīng)設(shè)在用戶集中區(qū)附近，并考慮到地面敷設(shè)輸送瓦斯管路的可能性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。⑤新建抽采系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，報(bào)礦務(wù)局批準(zhǔn)，并報(bào)省煤炭局備案。經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。不得隨意變更．如有重大修改，須重新審批。（2）礦井瓦斯抽采設(shè)計(jì)的內(nèi)容抽采瓦斯設(shè)計(jì)主要包括抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、抽采瓦斯工程機(jī)電設(shè)備與器材清冊(cè)、抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)概算書、施工圖紙等四個(gè)部分。