【導(dǎo)讀】⑶礦井瓦斯地質(zhì)圖；⑸礦井瓦斯儲量及其分布、礦井及工作面瓦斯來源構(gòu)成情況；⑹礦井開拓部署、采區(qū)布置、采煤方法、通風(fēng)系統(tǒng)及方式等。⑵瓦斯鑒定參數(shù)：瓦斯壓力、瓦斯含量及分布、煤層透氣性系數(shù)及鉆孔流量衰減系數(shù)；⑶瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)計算或預(yù)測：如瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯儲量、瓦斯可抽量及抽放年限；⑶每1個瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量預(yù)定可保持在不小于2m3/min最??；符合這一條件的礦井可遵循上述指標(biāo)值。然而，在任意條件下，上述指標(biāo)值不宜套用。在任意取定回采面風(fēng)速、回采面斷面不確定的情況下，建立瓦斯抽放系統(tǒng)可參照下列指標(biāo)：。其余符號同式（1-1）。

　　

【正文】 求時30～60從地面打鉆孔地面打鉆優(yōu)于井下時15～40采空區(qū)抽放開采層工作面推過后抽放采空區(qū)瓦斯密封采空區(qū)插管抽放無自燃危險或采用防火措施時15現(xiàn)采采空區(qū)設(shè)密閉墻或采空區(qū)打鉆抽放15綜合抽放多種抽放方式相組合采用單一的抽放方式效果較差時，應(yīng)采用該種抽放方式40～80圍巖瓦斯抽放由巖巷兩側(cè)或正前方向溶洞或裂隙帶打鉆、密閉巖石巷道抽放、封堵巖巷噴瓦斯區(qū)并插管抽放圍巖有瓦斯噴出危險，瓦斯涌出量大或有溶洞，裂隙帶儲存高壓瓦斯時二. 抽放方法選擇（一） 抽放方法選擇原則礦井瓦斯抽放的類型和方法，可按下列因素考慮確定：（1） 為提高瓦斯抽放率，宜選用多種抽放方法相結(jié)合的綜合抽放方法。（2） 當(dāng)井下采掘工作所遇到的瓦斯主要來自開采層本身，只有抽放開采層本身的瓦斯才能解決問題時，應(yīng)采用開采層晚上瓦斯抽放。（3） 煤層群條件下首采層開采時，來自鄰近層的瓦斯占有很大比例威脅工作面安全生產(chǎn)，應(yīng)采用鄰近層瓦斯抽放。（4） 工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量大，危害工作面安全生產(chǎn)或老采空區(qū)瓦斯積存量大，向鄰近的回采工作面涌出瓦斯量多以及增大采區(qū)和礦井總排瓦斯量，應(yīng)采取采空區(qū)瓦斯抽放。（5） 對于瓦斯含量大的煤層，在煤巷掘進時，難以用加大風(fēng)量稀釋瓦斯，可在掘進工作開始前對煤層進行大面積預(yù)抽或采取邊掘邊抽的方法加以解決。（6） 對于煤層透氣性較低，采用預(yù)抽方法不易直接抽出瓦斯，掘進時瓦斯涌出量不很大而回采時有大量瓦斯涌出的煤層，可采用邊采邊抽或采用水力割縫、松動爆破和水力壓裂煤體注酸等措施人為卸壓后抽放瓦斯的方法。（7） 若煤層賦存較淺（一般600m以內(nèi)），煤層較厚，或煤層層數(shù)較多，煤層瓦斯含量較高，地面施工鉆孔條件較好，可采用地面鉆孔抽放。（8） 若圍巖瓦斯涌出量大，以及溶洞、裂縫帶儲存有高壓瓦斯并噴出時，應(yīng)采取圍巖瓦斯抽放措施。（二） 抽放方法選擇開采層瓦斯抽放分未卸壓抽放法，采（掘）卸壓抽放和人為卸壓抽放法。1） 開采層未卸壓抽放法。開采層未卸壓抽放法適用于透氣性較高的煤層。開采層未卸壓抽放法的布孔方式一般可分為穿層式和沿層式兩種，其優(yōu)點分別為：（1） 穿層鉆孔A．由于鉆孔正交或斜交煤層，穿透了煤層的全部分層接觸面，而沿這些接觸面方向的透氣性較垂直于這些層理和接觸面方向的透氣性為高，所以在煤層孔長相同的條件下，穿層鉆孔抽出的瓦斯大于沿層鉆孔抽出的瓦斯量。B．可以利用開拓巷道提前打鉆孔，贏得充分的抽放時間，對由突出危險的煤層，可以避免石門揭煤和掘進煤巷時采用其它麻煩得局部防突出措施。C．一般在巖石中開孔，封孔較可靠。（2） 沿層鉆孔A．鉆孔揭露煤層的面積大。B．在煤層中打鉆通常速度較快、成本低。因此，采用未卸壓抽放法抽放薄及中厚煤層瓦斯時，一般優(yōu)先考慮沿層布孔的方式。當(dāng)煤層特厚或煤層突出危險性較大時，可打穿層鉆孔。2） 開采層采（掘）卸壓法。該方法除靠煤層天然透氣性外，主要靠采（掘）工作或人為采取措施，對周圍煤體的卸壓作用來實現(xiàn)抽放瓦斯得目的。該抽放方法得主要特點是：（1） 在薄及中厚煤層條件下，鑒于采掘工作對開采層本身的卸壓范圍較小，且卸壓區(qū)得位置隨采掘工作面推進而變化，所以同時起作用的抽放瓦斯孔數(shù)少，且鉆孔服務(wù)期短。（2） 在分層開采厚煤層條件下，向開采分層上下各未采分層打鉆抽瓦斯時，由于煤體充分卸壓松動，在其中產(chǎn)生大量裂隙，且大面積與采空區(qū)相連，為此，只有在煤層厚度特別大（＞10～20m）時，該效果才會較好。（3） 開采層采（掘）卸壓抽放瓦斯，因卸壓范圍小，抽放時短，可作為輔助抽放方法應(yīng)用。在特厚煤層條件下，利用該法可取得較好的效果。 （4） 人為卸壓抽放，單一低透氣性高瓦斯含量煤層的瓦斯抽放是煤礦瓦斯抽放的最困難問題，人工卸壓抽放瓦斯法的基本原則為：A．從煤層中提取部分物質(zhì)，形成空洞使煤體卸壓、擴大原有裂隙，并產(chǎn)生新裂隙以提高煤體透氣性。B．在有自由面得情況下，使煤體膨脹、變形，以提高煤層的透氣性。C．在煤體無自由面得情況下，改善煤中裂隙得分布情況，使煤體中產(chǎn)生透氣性良好得貫通裂隙，以提高整個煤層的透氣性。按上述原則，國內(nèi)外所采用的措施為：a．水力壓裂：在鉆孔揭穿煤層處注入攜帶支撐劑（一般為石英砂）的高壓水，在一定時間后瞬時卸壓，如此反復(fù)卸壓，使煤體在一定范圍內(nèi)形成無數(shù)微小裂隙，并由支撐劑支撐其微裂縫而增大煤層透氣性。b．水力割縫：利用高壓水流射向煤體，掏出部分煤炭，形成卸壓裂隙以提高抽放效果。c. 高壓水射流擴孔：采用高壓水射流，擴大預(yù)抽鉆孔的直徑，增加煤層暴露面積，增大鉆孔卸壓范圍，降低地應(yīng)力，提高低透氣煤層的抽放效果。d. 松動爆破：在鉆孔見煤層段裝入炸藥引爆，使之?dāng)U大孔徑和使煤體部分膨脹變形增大透氣性。e. 煤體物化處理：一般用酸來溶解煤雜質(zhì)中的碳酸鹽，以提高煤層的透氣性。開采層瓦斯抽放方法及鉆孔布置方式、適用條件見表134。表134 開 采 層 抽 放 瓦 斯 方 法 及 鉆 孔 布 置 方 式抽 放 類 型抽放方法及布孔方式圖 示有 關(guān) 參 數(shù)適 用 條 件 及 評 述開采層瓦斯抽放開采層瓦斯抽放未卸壓抽放未卸壓抽放底板專用瓦斯抽放巷預(yù)抽在底板開掘?qū)Ｓ贸榉畔?，設(shè)鉆場向煤層打鉆，進行密集網(wǎng)格鉆孔預(yù)抽1. 孔距：根據(jù)煤層透氣性系數(shù)及抽放影響半徑來定，宜采用密集鉆孔，布孔方式可采用“三花孔”；2. 孔口負(fù)壓：16000～46600pa為宜，可根據(jù)煤層透氣性及瓦斯壓力等加以調(diào)整；3. 預(yù)抽時間：一般為2～4年；4. 封孔：可用水泥砂漿或膨脹水泥，封孔深2～4m即可鉆孔施工簡便、易封孔，鉆場設(shè)于巖巷，避免了預(yù)抽時揭穿突出煤層，系統(tǒng)可靠，抽放時間長、抽放與生產(chǎn)干擾小。但巖巷工程量大，適用于煤層具有一定透氣性，突出較嚴(yán)重，有一定傾角的中厚、厚煤層，并在開拓開采布置上有可容許的預(yù)抽時間，這是一種應(yīng)用廣泛的有效抽放方法。巖巷揭煤與煤巷掘進抽放（1）由石門向煤層打穿層鉆孔抽放，預(yù)抽一定時間后繼續(xù)掘進揭煤利用石門設(shè)置鉆場，施工較安全、簡便。預(yù)抽階段可免于穿突出煤層，系統(tǒng)可靠，工程量較小，但抽放與生產(chǎn)有一定干擾，難以保證足夠的預(yù)抽時間，適用于具有一定透氣性，有一定傾角的中厚、厚煤層，并要求生產(chǎn)接替不十分緊張，可為石門揭煤創(chuàng)造安全條件（2）由煤巷工作面打超前鉆孔抽放，預(yù)抽一定時間后繼續(xù)掘進1. 孔距：每隔10m左右向煤層打鉆；2. 孔口負(fù)壓：約10600～13300pa；3. 預(yù)抽時間：一般不小于6個月；4. 封孔：膨脹水泥或聚胺脂，封孔深度8m左右在掘進回采巷道的同時，給出一定時間對煤體進行預(yù)抽可在一定程度上解決掘進及回采中得瓦斯問題。但掘、采、抽干擾大，矛盾多，打鉆及封孔施工困難，在生產(chǎn)接替不緊張，預(yù)抽不充分的情況下可以采用。巷道預(yù)抽預(yù)先掘出回采巷道加以密閉，然后進行預(yù)抽1. 煤巷間距：取20～40m。2. 孔口負(fù)壓：約6500～10000pa；3. 抽放時間：一般不小于6個月；4. 密閉：設(shè)2道密閉煤巷暴露面積大，抽放效果較好，但需預(yù)掘回采巷道，工程量大，維護困難，掘進瓦斯沒有解決，僅適用于一些頂?shù)装鍡l件好，突出不嚴(yán)重，需臨時解決瓦斯問題的工作面順層鉆孔預(yù)抽由煤門或聯(lián)絡(luò)眼鉆場向煤層打順層鉆孔進行預(yù)抽，對于特厚煤層可實現(xiàn)卸壓抽及采空區(qū)抽1. 孔底間距：20～30m，扇形孔；2. 孔口負(fù)壓：預(yù)抽階段13000～20000pa；采上分層后可降為5300～10000pa；3. 抽放時間：預(yù)抽階段≮6個月，并貫穿上分層開采的始終進行卸壓抽；4. 封孔：聚胺脂或膨脹水泥，封深7～10m 適用于有一定傾角，突出不嚴(yán)重的厚及特厚煤層，特別對分層開采的特厚煤層，可實現(xiàn)采前預(yù)抽、邊采邊抽及抽上分層的采空區(qū)瓦斯，抽放時間長，效果好，但需揭煤，掘進瓦斯難以解決，鉆空及封孔施工困難，系統(tǒng)可靠性差，當(dāng)采過上分層后，抽放濃度會大大降低采動卸壓抽邊掘邊抽由煤巷兩側(cè)每隔一定距離掘一鉆場，向掘進方向打鉆孔抽放：40～60m，孔長45～65m；：根據(jù)巷道高度及鉆孔與巷道間平行距離確定，5870～50400pa：膨脹水泥，封深7～9m利用煤巷掘進動壓邊掘邊抽，可基本解決掘進瓦斯問題，但打鉆及封孔工藝要求較高，系統(tǒng)可靠性較低，適用于厚及特厚煤層預(yù)抽不充分，解決局部煤巷掘進瓦斯問題邊采邊抽⑴由運輸或回風(fēng)順槽向煤層打鉆，隨著回采面的推進，可起到預(yù)抽及采動卸壓抽的作用1孔距：10～20m： 6700～10700pa：隨工作面推進逐一報廢；：可用膨脹水泥，封深5～8m利用回采動壓增加煤的透氣性，可大大提高抽放效果，但打鉆及封孔較困難，抽放時間受限，適用于局部瓦斯大，時間緊，用預(yù)抽不能滿足要求或預(yù)抽不充分的回采面開采層邊采邊抽⑵由石門或底板巖巷向開采層下部未采分層打鉆抽放（可實現(xiàn)預(yù)抽和卸壓抽的結(jié)合）；打至離上分層底板1～2m處；：預(yù)抽階段13300～20000pa；采上分層后可降為4000～6700pa；：保證一定預(yù)抽時間，直至上分層采完4封孔：水泥砂漿或膨脹水泥，封深3～5m 可實現(xiàn)預(yù)抽、邊采邊抽和上分層采空區(qū)的抽放， 時間長，效果好、系統(tǒng)可靠。但終孔位置難以掌握，采過上分層后抽放濃度可能急劇下降，適用于透氣性較低，有一定傾角的分層開采特厚煤層（煤厚10～20m以上）瓦斯抽放⑶由煤門或聯(lián)絡(luò)眼鉆場向開采層上（下）部尚未開采的分層打順層鉆孔抽放：扇形孔，孔底間距10～15m,每個鉆場20～30個孔，沿上下分層打鉆；2. 孔口負(fù)壓：預(yù)抽10700～16000pa；卸壓4000～6700pa；：保證一定預(yù)抽時間，直至上分層采完：聚胺脂或膨脹水泥，封深7～10m可實現(xiàn)預(yù)抽、邊采邊抽和上分層采空區(qū)的抽放，效果好。但打鉆及封孔施工困難，系統(tǒng)可靠性較低，適用于透氣性較低，有一定傾角的分層開采特厚煤層（煤厚10～20m以上）人為卸壓抽放人為卸壓抽放水力割縫：沿層扇形鉆孔，孔長60～80m；：7840～11760kpa(軟煤層取低值，硬煤層則取上限)；：10～15m3/h對煤體實施水力割縫，水力壓裂，松動爆破等人為卸壓措施后，可提高煤層透氣性，使鉆孔瓦斯流量大幅度增加，是單一低透氣性高瓦斯煤層的有效卸壓方法，但人為卸壓措施工藝較復(fù)雜，成本較高，限于解決局部瓦斯問題。隨著該技術(shù)的發(fā)展和完善，今后將會得到普遍采用水力壓裂：可叢抽放層的巖石平巷、下層的煤巷或巖石平巷向抽放層打鉆；：4900～17640kpa；流量：～； kpa的壓力松動爆破：150～200m；：采用8號硝胺炸藥；：2～3個；：酸洗煤層L利用鹽酸（HCl）與煤體中的碳酸鈣（CaCO3）反應(yīng)生成易溶解的氯化鈣（CaCl2）原理增大煤的孔隙率，從而提高其透氣性由于鹽酸在運輸、泵注過程中的困難較多，腐蝕問題不好解決，所以沒有得到推廣應(yīng)用鄰近層瓦斯抽放是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的抽放類型，就首采層與鄰近層的相互位置來看，通常把鄰近層分為上鄰近層和下鄰近層兩種，抽放上鄰近層的效果一般較下鄰近層為好。 1）鄰近層瓦斯來源。鄰近層瓦斯來源，一般是根據(jù)回采工作面開采過程中的瓦斯涌出變化來區(qū)分。開采初期的瓦斯涌出不大且比較平穩(wěn)，可以認(rèn)為是本煤層涌出的瓦斯當(dāng)工作面推進一段距離后，瓦斯逐漸增加，隨著老頂?shù)拿奥洌咚勾罅啃钩龆蛊溥_到最高值則鄰近層的瓦斯量近似為。鄰近層的瓦斯涌出，隨著開采層工作面的推進，沿走向方向的變化，可劃分為幾個帶（見圖123）。正確掌握每個帶的位置對鄰近層抽放瓦斯的布孔角度和間距有著重要關(guān)系。、2）鄰近層的選擇鄰近層的選擇主要考慮巖層的卸壓和瓦斯變化，鄰近層的層位與開采層的距離、層間巖性、傾角等因素年，一般數(shù)值見表135表135 鄰近層的可抽距離煤層傾角上鄰近層m下鄰近層m緩傾斜（25186。以下）12080急傾斜（45186?！?0186。）60603）鄰近層抽放方法及鉆孔布置（1）鄰近層抽放鉆孔布置原則。，保證能有充足的瓦斯源進行抽放。，孔身位于未卸壓的非裂隙帶內(nèi)。（2）抽放方法及鉆孔布置。抽放方法及鉆孔布置方式見表137(三)采空區(qū)抽放采空區(qū)抽放瓦斯的方法較多,選擇適宜的抽放方法的同時,更應(yīng)注意合理的鉆孔布置方式.1) 瓦斯抽放鉆孔或插管應(yīng)布置在采空區(qū)回風(fēng)側(cè)(壓能低)位置,以便利用通風(fēng)壓力及采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)對瓦斯起運移作用,以便提高瓦斯抽放濃度和效果.2) 向采空區(qū)(冒落后)插管或打鉆孔抽放瓦斯,并利用瓦斯密度小的特點,鉆孔或插管應(yīng)盡量偏向冒落帶上部,以提高瓦斯抽放濃度.3) 插管式鉆孔蕊管周圍應(yīng)封閉嚴(yán)密,盡量減少外部空氣漏入,有條件地點(如老空區(qū)插管抽放),可設(shè)置均壓密閉等.4) 采空區(qū)瓦斯抽放的孔口負(fù)壓應(yīng)適當(dāng),以瓦斯?jié)舛葷M足要求為前提,并注意防止局部漏風(fēng)引起煤炭自燃.當(dāng)采用斜交鉆孔向采空區(qū)冒落拱上方打鉆孔抽放時,鉆孔傾角可用下式計算: (175)式中: α 煤層傾角,(186。),沿煤層傾斜方向打鉆孔時取正值,沿煤層仰斜方向打鉆孔時取負(fù)值,傾斜長壁工作面取α=0。n 采高的倍