煤矿瓦斯抽放规范.docx

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煤矿瓦斯抽放规范

煤矿瓦斯抽放标准

目次

1范围…………………………………………………………………1

2标准性引用文件……………………………………………………1

3术语各定义…………………………………………………………1

4建立抽放瓦斯系统…………………………………………………3

5地面永久瓦斯站瓦斯抽放系统…………………………………4

6井下移动泵站瓦斯抽放系统……………………………………6

7瓦斯抽放方法……………………………………………………7

8瓦斯抽放管理……………………………………………………8

9瓦斯利用…………………………………………………………10

10地面永久瓦斯抽放系统的报废………………………………10

附录A〔规划性附录〕瓦斯抽放基础参数测算………………44

附录B〔规划性附录〕瓦斯投放方法类别及抽放率…………14

附录C〔规划性附录〕瓦斯抽放参数监控系统………………16

附录D〔规划性附录〕瓦斯抽放工程设计……………………17

附录E〔规划性附录〕主要单位换算…………………………19

AQ1027—2006

前言

为切实贯彻落实先抽后采的方针，加强瓦斯抽放技术管理，保证瓦斯抽放工程的安全，提高瓦斯抽放效果，防止瓦斯事故．保护环境，制定本标准。

本标准以原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局2004年颁布的《煤矿安全规程》、原煤炭工业部1997年制定的《矿井瓦斯抽放管理标准》、矿井抽放瓦斯工程设计标准》（MT5018——96）为依据、在充分考虑煤矿瓦斯抽政工艺技术特点和目前我国煤矿瓦斯抽故现状及发展趋势的基础上编制而成：

本标准代替MTT692—1997《煤矿瓦斯抽放技术觇范》。

奉标准与t煤矿乩斯抽放技术标准》（MT/T692一1997）相比内容上有了较大增加：

——增加了矿井瓦斯抽放工程设计的内容：

——增加了移动泵站瓦斯抽敞系统；

——增加了瓦斯抽放方法；

——增加了瓦斯抽放管理；

——增由B了瓦斯刺用：

——增加了瓦斯抽放系统的报废；

——对一些词句进行了修改；

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为标准性附录。

本标准由国家安全生产监督管理总局提出。

本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。

本标准负责起草单忙：

中国煤炭工业劳动保护科学技术学会。

本标准参加起草单位：

煤炭科学研究总院抚顺分院。

本标准主要起草人：

窦永山、王魁军．邱宝杓、张兴华、高坤、曹垚林、富向。

煤矿瓦斯抽放标准

1范围

本标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条件及工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责、瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序，以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放临近系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。

本标准适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。

2标准性引用文件

以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

但凡注日期的引用文件，其随后所有

的修改单〔不包括勘误的内容〕或修订均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。

但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

MT5018-96矿井抽放瓦斯工程设计标准

《煤矿安全规程》〔2004年版〕

《煤矿瓦斯抽放管理标准》〔1997年版〕

GB50487-1993工业企业总平面设计标准

GB50215-2005煤炭工业矿井设计标准

3术语和定义

3.1瓦斯抽放gasdrainage

采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。

3.2未卸压抽放瓦斯gasdrainagewithoutpressurerelief

抽放未受采动影响和未经人主松动卸压煤〔岩〕层的瓦斯，亦称为预抽。

3.3卸压轴放瓦斯gasdrainagwitjpressuelisf,

3.4本煤层抽放瓦斯gasdrainagefromextractingseam

抽放开采煤层的瓦斯。

3.5邻近层抽放瓦斯gasdrainageformadjacentseam

抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层〔可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层〕的瓦斯。

3.6采空区抽放瓦斯gasdrainagefromgob

抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯.前者称现现采空区（半封闭式）抽放,后者称老采空区（全封闭式）抽放.

3.7围岩瓦斯抽放gasdrainagefromsurroundingrock

抽放开采层围岩内的瓦斯。

3.8地面瓦斯抽放gasdrainageonsurface

在地面向井下煤〔岩〕层打钻孔抽放瓦斯。

3.9综合抽放瓦斯combinedgasdrainage

在一个矿井或工作面同时采用2种或2种以上方法进行抽放瓦斯。

3.10强化抽放forcedgasdrainage

针对一些透气性低、采用常规的预抽方式难以奏效的煤层而采取的特殊抽放方式。

3.11预抽gasdrainagefromvirgincoalseam

在煤层未受采动以前进行的瓦斯抽放。

3.12瓦斯储量gasreserves

煤田开采过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。

3.13矿井瓦斯抽放量〔纯瓦斯抽放量〕gasdrainagevolume

矿井抽出瓦斯气体中的甲烷含量。

3.14矿井可抽瓦斯量drainablegasquantity

瓦斯储量中在当前技术水平下能被抽出来的最大瓦斯量。

3.15煤层透气性系数gaspermeabilitycoeffiientofcoalseam

表征煤层对瓦斯流动的阴力，反映瓦斯沿煤层流动难易程度的系数。

3.16钻孔瓦斯流量衰减系数dampingfactorofgasflow-rateperhole

表示钻孔瓦斯流量随时间延长呈衰减变化的系数。

3.17瓦斯抽放率gasdrainageeffeciency

矿井、采区或工作面等的抽放瓦斯量占其抽排瓦斯总量的百分比。

3.18边采边抽gasdrainagewhileextraction

抽放回采工作面前方卸压煤体的瓦斯或厚煤层开采时抽放未采分层卸压煤休的瓦斯。

3.19边掘边抽gasdrainagewhiledrivage

掘进巷道的同时，抽放巷道周围卸压煤体内瓦斯。

3.20穿层钻孔crossinghole

在岩石巷道或煤层巷道内向相邻煤层施工的钻孔。

3.21顺层钻孔holedrillealongseam

在煤层巷道内，沿煤层布置的钻孔。

3.22斜交钻孔inclinedcrosshole

与工作面呈一定夹角布置的顺层钻孔。

3.23平行钻孔parallel

与工作面平等布置的顺层钻孔。

3.24交叉钻孔crossholes

平行钻孔与斜交钻孔交替布置的钻孔。

3.25高位钻孔highly—locatedhole

在风巷向煤层顶板施工的抽放钻孔〔进入裂隙带〕。

3.26高抽巷highly—locateddrainageroadway

在开采层顶部处于采动影响形成的裂隙带内挖掘的专用抽放巷道。

3.27水力压裂hydrauliccrackin

在钻孔内以水作为动力，在无自由面的情况下使煤体裂隙畅通的一种措施。

3.28水力割缝hydrauliccutting

在钻孔内运用高压水射流对钻孔两侧的煤体进行切割，形成一定深度的扁平槽的一种措施。

3.29深孔预裂爆破deer—holepre—splitteingblasting

在钻孔内利用炸药爆破作为动力，使煤体裂隙增大，提高煤层透气性的一种措施。

3.30封孔器holepacker

瓦斯抽放和煤层注水钻孔孔口的密封装置。

3.31放水器drainagedevice

用于储存和放出抽放管路中积水的专用装置。

3.32防回火装置flamearrestor

在抽放瓦斯管路中，阻止为焰蔓延的安全装置。

3.33水封防爆箱explosive—proofbox

在抽放瓦斯管路中，用以隔爆的一种水箱式安全装置。

4建立抽放瓦斯系统

4.1凡符合以下情况之一的矿井，必须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下移动泵站瓦斯抽放系统。

4.1.1一个采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面绝对瓦斯出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。

4.1.2矿井绝对瓦斯涌出量到达以下条件的：

——大于或等于40m3/min；

——年产量1.0Mt～1.5Mt的矿井，大于30m3/min；

——年产量0.6Mt～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；

——年产量0.4Mt～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；

——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。

4.1.3开采具有煤与瓦斯突出危险煤层。

4.2凡符合4.1条件，并同时具备以下两个条件的矿井，应建立地面永久瓦斯抽放系统；

——瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2m3/min以上；

——瓦斯资源可靠，储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限五年以上。

4.3新建瓦斯抽放系统的矿井，必须具有相关资质的专业机构进行可行性论证，由企业技术负责人组织瓦斯抽放工程设计。

4.4新建或改扩建矿井，根据地质报告提供的瓦斯资源或参照邻近矿井参数而到达第4.1条条件时，必须将瓦斯抽放工各纳入矿井设计中，但设计所依据的瓦斯参数必须具有相关资质的专业机构进行可行性论证。

5地面永久瓦斯抽放系统

5.1地面永久瓦斯抽放系统工和设计内容

——矿井概况：

煤层赋存条件、矿井煤炭储量、生产能力、巷道布置、采煤通风状况；——瓦斯基础数据：

瓦斯等级鉴定、矿井瓦斯涌出量、煤层瓦斯压力、含量、矿井瓦斯储量及可抽量、煤层透气性系数与钻孔瓦斯流量及其衰减系数；

——抽放方法：

钻孔〔巷道〕布置与抽放工艺参数；

——抽放设备：

抽放泵、管路系统、监测及安全装置；

——泵站建筑：

泵房、供电系统、电控设备、供水系统及软化水装置、采暖、避雷系统；

——瓦斯利用：

利用优雅和利用量、资金概算；

——技术经济指标：

投资概算及工期；

——设计文件：

设计说明书、设备与器材清册、资金概算、相关图纸。

5.2瓦斯抽放系统工程设计的一般规定

5.2.1瓦斯抽放工程设计应表达安全第一、技术经济合理原则，因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料。

5.2.2新建抽放工程设计应以批准的精查地质报告为依据，并参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料；〔扩〕改建及生产矿井应以本矿地质、瓦斯资料为依据。

5.2.3瓦斯抽放工程设计应与矿井开采设计同步进行，合理安排掘进、抽放、回采三者间的超前与接替关系，保证有足够的工程施工及抽放时间。

5.2.4瓦斯抽放站的建设方式，应经技术经济比较确定。

一般情况下，宜采用集中建站方式。

当有以下情况之一时，可采用分散建站方式；

——分区开拓或分期建设的大型矿井，集中建站技术经济不合理；

——矿井瓦斯抽放量较大且瓦斯利用点分散；

——一套瓦斯抽放系统难以满足要求。

5.2.5分期建设、分期投产的矿井，瓦斯抽放工程可一次设计，分期建设分期投抽。

5.2.6瓦斯抽放工程设计应进行矿进瓦斯资源的评价。

矿井瓦斯储量、可抽瓦斯量、瓦斯抽放率、年抽放量及抽放年限

矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。

5.3.2矿井可抽瓦斯量是指槠瓦斯储量中在当前技术水平下能被抽出来的最大瓦斯量。

5.3.3设计瓦斯抽放率，可根据煤层瓦斯抽放方法、瓦斯涌出来源等因素综合确定；出可参照邻近生产矿井或条件类似矿井的数值选取。

抽放率指标应符合第8.6.3条的有关规定。

5.3.4矿井设计年瓦斯抽放量或矿井设计年瓦斯抽放规模按设计的日瓦斯抽放量乘以矿井设计年工作日数计算。

矿井或水平的抽放年限应与其抽放瓦斯区域的开采年限相适应。

抽放管中系统抽放管路系统应根据井下巷道的布置、抽放地点的分布、瓦斯利用的要求以及矿井的发展规划等因素一，防止或减少主干管路系统的频繁改动，确保管道运输、安装和维护方便，并应符合以下要求：

——抽放管路通过的巷道曲线段少、距离短，管路安装应平直，转弯时角度不应大于50°；

——抽放管路系统宜滑回风巷道或矿车不经常通过的巷道布置；假设设于主要运输巷内，在人行道侧其架设高度不应小于1.8m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；瓦斯抽放管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m；

——当抽放设备或管路发生故障时，管路内的瓦斯不得流入采掘工作面及机电硐室内；

——管径要统一，变径时必须设过渡节。

5.4.2瓦斯抽放管路的管径应按最大流量分段计算，并与抽放设备能力相适应，抽放管路按经济流速为5m/s～15m/s和最大通过流量来计算管径，抽放系统管材的备用量可取10%。

5.4.3当采用专用钻孔敷设抽放管路时，专用钻孔直径应比管道外形尺寸大100mm;当沿竖井敷设抽放管路时，应将管道固定在罐道梁上或专用管架上。

5.4.4抽放管路包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低负压瓦斯管路阻力公式计算；局部阻力可用估算法计算，一般取摩擦阻力的10%～20%。

5.4.5地面管路布置；

——尽可能防止布置在车辆通告频繁的主干道旁。

——不得将抽放管路和动力电缆、照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内。

——主干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合。

——抽放管道与地上、下建〔构〕筑物及设施的间距，应符合《工业企业总平面设计标准》的有关规定。

——瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其他建〔构〕筑物，一般情况下出不得穿过其他管网，当必须穿过其他管网时，应按有关规定采取措施。

5.4.6抽放管路附属装置及设施；

——主管、分管、支管及其与钻声场连接处装设瓦斯计量装置；

——抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及油管路适当距离〔间距一般为200m～300m,最大不超过500m〕应设置放水器；

——在抽放管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置；

——抽放管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相区配；

——地面主管上的阀门应设置在地表下用不燃性材料砌成的不透水观察井内，期间距为500m～1000m.

5.4.7钢管。

5.4.8在倾斜巷道中，管路应设防滑卡，期间距可根据巷道坡度确定，对28°以条件适当时，可选用新材料的瓦斯抽放管，但井下抽放管路禁止采用玻璃下的斜巷，间距一般取15m～20m。

5.4.9措施。

5.4.10通往井下的抽放管路应采取防雷措施。

5.5抽放设备及抽放站

矿井瓦斯投放设备的能力，应满足矿井瓦斯抽放期间或在瓦斯抽放设备抽放管路应有良好的气密性及采取防防腐蚀、、防砸坏、防带电及防冻等服务年限内所到达的开采范围的最大抽放量和最大抽阻力的要求，且应有不小于15%的富裕能力。

矿井抽放系统的总阻力，必须按管网最大阻力计算，瓦斯抽放系统应不出现正压状态。

5.5.2在一个抽放站内，瓦斯抽放泵及附属设备只有一套工作时，应备用一套；两套或两套以上工作时，应至少备用一套。

5.5.3抽放站位置：

——设在不受烘涝威胁且工程地质条件可靠地带，应避开滑坡、溶洞、断层破碎带及塌陷区等；

——宜设在回风井工业场地内，站房距井口和主要建筑物及居住区不得小于50m;

——站房及站房周围20m范围内禁止有明火；

——站房应建在靠近公路和有水源的地方；

——站房应考虑进出管敷设方便，有利瓦斯输送，并尽可能留有扩能的余地。

5.5.4抽放站建筑：

——站房建筑必须采用不燃性材料，耐火等级为二级；

——站房周围必须设置栅栏或围墙。

5.5.5站房附近管道应设置放水器及防爆、防回火、防回水装置，设置放空管及压力、流量、浓度测量装置，并应设置采样、阀门等附属装置。

放空管设置在泵的进、出口，管径应大于或等于泵的进、出口直径，放空管的管口要高出泵房房顶3m以上。

5.5.6泵房内电气设备、照明和其他电气、检测仪表均应采用矿用防爆型。

5.5.7抽放站应有双回供电线路。

5.5.8抽放站应有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等设备。

干式瓦斯抽放泵吸气侧管路系统必须装设防回火、防回气、防爆炸的安全水池容积均应考虑消防水量。

污水应设置地沟排放。

站房必须有直通矿调度室的。

抽放泵运转时，必须对泵流量、水温度、泵轴温度等进行监测、监控。

抽放站应有供水系统。

站房设备冷却水一般采用闭路循环。

给水管路及抽放站应有双回供电线路。

5.5.13抽放站采暖与通风应符合现行的《煤炭工业矿井设计标准》的有关规定。

废水、噪声和对空排放瓦斯不得超过工业卫生规定指标，抽放站场地应搞好绿化。

5.6瓦斯抽放参数的监测、监控

5.6.1矿井瓦斯抽放系统必须监测投放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数，同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。

当出现瓦斯抽放尝试过低、一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时，应能报警并使抽放泵主电源断是电。

5.6.3抽放站内应配置专用检测瓦斯抽放参数的仪器仪表。

6井下移动泵站瓦斯抽放系统

根据4.1、4.2规定，不具备建立地面永久瓦斯抽放系统条件的，对高瓦斯区应建立井下移动泵站瓦斯抽放系统。

6.2建立井下移动泵站瓦斯抽放系统时，由企业技术负责人负责组织编制设计和安全技术措施。

井下移动泵站瓦斯抽放工程设计可按地面永久瓦斯抽放工程设计的相关内容进行。

6.3井下移功瓦斯抽放泵站应安装在瓦斯抽放地点附近的新鲜风流中。

抽出的瓦斯必须引排到地面、总回风道或分区回风道；已建永久抽放系统的矿井，移动泵站抽出的瓦斯可直接送至矿井抽放系统的管道内，但必须使矿井抽放系统的瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》第一百四十八条规定。

6.4移动泵站抽出的瓦斯排至回风道时，在抽放管路出口处必须采取安争措施．包括设置栅栏、悬挂警戒牌。

栅栏设置的市置，上风侧为管路出口外推5m，上下风侧栅栏间距不小于35m。

两栅栏间禁止人员通行和任何作业。

移动抽放泵站排到巷道内的瓦斯，其浓度必须在30m以内被混合到《煤矿安全教程》允许的限度以内。

栅栏处必须设警戒牌和瓦斯监测装置，巷道内瓦斯浓度超限报警时，应断电、停止瓦斯抽放、进行处理。

监测传感器的位置设在栅栏外1m以内。

两栅栏间禁止人员通行和任何作业。

6.5井下移动瓦斯抽放泵站必须实行“三专”供电，即专用变压器、专用开关、专用线路。

7瓦斯抽放方法

一般规定

建立瓦斯抽放系统的矿井必须实施先抽后采或边采边抽。

按矿井瓦斯来源实施开采煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放。

7.1.3多瓦斯来源的矿井，应采用综合瓦斯抽放方法。

瓦斯抽放方法选择

开采层瓦斯抽放方法：

末卸压煤层进行预抽，煤层瓦斯抽放的难易程度可划分为三类,见表1。

表1煤层瓦斯抽放难易程度表

1.1.1类别

1.1.2钻孔流量衰减系数

1.1.3煤层透气性系数

d-1

㎡／Mpa2·d

1.1.4容易抽数

1.1.6>10

1.1.7可以抽放

1.1.10较难抽放

1.1.12<0.1

——煤层透气性较好、容易抽放的煤层，宜采用本层预抽方法，可采用顺层或穿层布孔方式。

——煤层透气性较差、采用分层开采的厚煤层。

可利用先采分层的卸压作用抽放来采分层的瓦斯。

——单一低透气性高瓦斯煤层．可选用加密钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制顶裂爆破等方法强化抽放。

煤与瓦斯突出危险严重煤层，应选择穿层网格布孔方式。

——煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的抽放方法。

7.2.2邻近层瓦斯抽放方法：

——通常采用从开采层回风巷（或回风副巷）向邻近层打垂直或斜交穿层钻孔抽放瓦斯的方法。

——当邻近层瓦斯涌出量大时．可采用顶（底）板瓦斯巷道（高抽巷）抽放。

——当邻近层或围岩瓦斯涌出量较大时，可在工作面回风侧沿开采层顶板布置迎面水平长钻孔（高位钻孔）抽放上邻近层瓦斯。

7.2.3采空区瓦斯抽放法：

——老采空区应选用全封闭式抽放方法。

——现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶（底）板钻孔法，有煤柱及无煤柱垂直及斜交钻孔法，插（埋）管法等抽放方法，并应采取措施，提高瓦斯抽放浓度。

——开采容易自燃或自燃煤层的采空区，必须经常检测抽放管路中CO浓度和气体温度等有关参数的变化。

发现有自然发火征兆时，必须采取防止煤自燃的措施。

7.2.4埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群，有条件时，可采用地面钻孔预抽开采层瓦斯、抽放卸压邻近层瓦斯或抽放采空区瓦斯的方法。

7.2.5对矿井瓦斯涌出来源多、分布范围广、煤层赋存条件复杂的矿井，应采用多种抽放方法相结合的综合抽放方法。

7.2.67.3煤与瓦斯突出矿井开采保护层时，必须同时抽放被保护煤层的瓦斯。

专用瓦斯抽放巷道的要求

——专用瓦斯抽放巷道的位置、数量应能到达良好的抽放效果。

——必须提前掘好巷道，保证有足够的抽放时间，有较大抽放范围。

——专用于敷设抽放管路、布置钻场、钻孔的瓦斯抽放巷道采用矿井全压通风时，巷道风速不得低于0.5m/s。

7.4钻场钻孔布置

——钻场的布置应免受采动影响，避开地质构造带，便于维护，利于封孔，保证抽放效果。

——尽量利用现有的开拓，准备和回采巷道布置钻场。

——对开采层未卸压抽放，除按钻孔抽放半径确定合理的孔间距外，应尽量增大钻孔的见煤长度。

——邻近层卸压抽放，应将钻孔打在采煤工作面顶板冒落后所形成的裂隙带内，并避开冒落带。

——强化抽放布孔方式除考虑应取得好的抽放效果外，未完应措施施工方便。

——边采边抽钻孔的方向应与开采推进方向相迎，防止采动首先破坏孔口或钻场。

——钻孔方向应尽可能正交或斜交煤层层理。

——穿层钻孔终孔位置，应在穿过煤层顶〔底〕板0.5m处。

7.5封孔

7.5.1封孔方法的选择应根据抽放孔口所处煤〔岩〕层位｜岩性、构造等因素综合确定，因地制宜地选用新方法、新工艺。

7.5.2岩壁钻孔，宜采用封孔器封孔。

封孔器械应满足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的要求。

7.5.3为壁钻孔，宜采用充真材料进行压风封孔。

封孔材料可先用