矿井瓦斯及其防治——培训课件.ppt

《矿井瓦斯抽放管理规范》根据煤层透气性系数和钻孔 流量衰减系数，将未卸压原始煤层的抽放难易程度划分为三 类，即容易抽放、可以抽放和较难抽放。 5.3 抽放难易程度评价 类别 钻孔流量衰减系数 （d-1） 煤层透气性系数 （m2/MPa2·d） 容易抽放 ＜0.003 ＞10 可以抽放 0.003～0.05 0.1～10 较难抽放 ＞0.05 ＜0.1 5.4 瓦斯抽放方法 ① 巷道抽放法 ② 钻孔抽放法： ③ 巷道、钻孔混合抽放法 瓦斯抽放方法 ① 采前抽放：预抽 ②采中抽放： ③ 采后抽放：采空区抽放 ① 本煤层瓦斯抽放 ② 邻近层瓦斯抽放 ③ 采空区瓦斯抽放 按抽放瓦斯 来源分类 按抽放与采掘时间关系分类 按抽放工艺 分类 地面钻孔 井下钻孔 沿层钻孔 穿层钻孔 拐弯钻孔 边采边抽 边掘边抽 4.2.2 小直径排放钻孔措施 防突机理 (1) 孔径一般为42-75mm,直径超过120mm时，必须采用专门设备和专项安全措施； (2)超前钻孔的控制范围应包括巷道断面和上方及两侧，钻孔终孔位置应控制到巷道轮廓线外2m以上； (3)钻孔应尽量布置在煤层的软分层中； (4)钻孔数根据钻孔有效排放半径和须控制范围确定； (5)煤层赋存状态发生变化时,应及时探明情况，再重新确定超前钻孔的参数,即随之相应增减超前钻孔孔数； (6)超前钻孔实施后，必须按《细则》第35条的规定对进行效果检验, 钻孔超前距于掘进工作面不小于5m。 (7) 超前钻孔施工前应加强工作面支护，打好迎面支架，背好工作面。 钻孔布置要求 通过打一定数量的小直径钻孔，使工作面前方煤体卸压并排放瓦斯达到减弱和防止突出的一种方法。 小直径排放钻孔能使工作面附近的应力集中带向远处推移,减小应力和瓦斯压力梯度,增大煤体强度,使工作面前方形成卸压和排放瓦斯带。 4.2 掘进防突技术措施 4.2.3 排放钻孔 作用机理 它是将突出煤层中的瓦斯含量与煤层中的应力降低到不能发动突出的 安全范围量内(即煤层始突深度时的煤层瓦斯含量)，靠突出煤层中的瓦斯 压力，使瓦斯从钻孔周围深部煤层中不间断地流向钻孔，并通过钻孔向大 气中扩散当钻孔周围煤层中瓦斯含量降低后，煤层发生的收缩变形，会改 善石门工作面应力集中状态，并增加煤层的稳定性，这一切，都破坏或减 弱了发生突出所必需的条件，有效地控制煤与瓦斯突出的发生。 ①排放钻孔布置，钻孔要根据煤层条件，采取集中或均匀布置方式，并尽量布置在软分层内。 ②排放钻孔孔径，一般为Φ89～120mm，当孔径大于120mm时，可采用BZ150—Ⅱ型自动变径钻头施工150mm钻孔，或制定打孔专项防护措施，施工其它大直径钻孔。 4.2 掘进防突技术措施 4.2.3 排放钻孔 ③排放孔数量根据实测排放半径确定，若无实测资料时，可参照下列公式计算： 式中 N—排放孔数，个； S掘—掘进毛断面积, m2； S孔—排放单孔面积, m2。 4.2 掘进防突技术措施 ④排放孔方向范围，排放孔同巷道中心线平行，控制范 围为巷道轮廓线以内。 ⑤超前距，每循环保持5m掘进超距，即排放孔深度减去 5m，为允许掘进距离。 按孔径分类： 大直径：250-300 mm 中直径： 120-250 mm 小直径： 42-120 mm 适用地点：煤层透气性较好、打钻时动力现象不严重的突出煤层。 主要优点：打钻设备和工艺简单、应用面广、易于推广。 主要缺点：当遇煤质松软时易发生喷孔、卡钻甚至突出。 4.2 掘进防突技术措施 4.2.4 边掘边抽钻孔 在掘进巷道的两帮或岩巷，随掘进巷道的推进，每隔10m～15m开一 钻孔窝，在巷道周围卸压区内打钻孔1～2个，孔径45～60mm，封孔深 1.5～2.0m，封孔后连接于抽放系统进行抽放。孔口负压不宜过高，一般 为5.3～6.7kPa（40～50mmHg）。巷道周围的卸压区一般为5～15m，个 别煤层可达15～30m。用钻机打孔，封孔后抽放，降低了煤帮的瓦斯涌 出量，保证了煤巷的安全掘进。 4.2 掘进防突技术措施 4.2.5 边掘边抽与排放钻孔 边抽边掘钻孔，起到了巷帮截流及预抽前方煤体瓦斯的作用，再配合超前排 放孔，可使工作面前方和两帮煤体得到比较充分的卸压。 (1)适用条件 巷道瓦斯涌出量大，单巷掘进距离远，突出危险性严重的地区。 (2)抽放钻场施工要求 ①在巷道两帮错口开掘钻