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1、瓦斯抽放工培训教案（初培）承德泉力煤矿安全技术培训中心目 录第一章瓦斯抽放基础知识4第一节瓦斯抽放系统4一、瓦斯抽放系统的构成4二、瓦斯抽放管路的选型4三、瓦斯抽放管路的连接6第二节瓦斯抽放管路安装及拆卸注意事项6第三节 瓦斯抽放基本参数10第四节 抽放钻孔设计11一、钻孔直径11二、钻孔深度11三、钻孔有效抽放半径11四、钻孔间距的确定11第五节 钻孔施工12一、施工注意事项12二、钻孔施工中常见安全事故13三、钻孔施工安全措施13四、钻孔事故排除法14五、钻孔的封孔15第二章 瓦斯抽放的基本方法16第一节 石门揭煤瓦斯抽放18第二节 煤层巷道掘进前预抽20第三节 开采前本煤层抽采25第四节
2、 各种钻孔布置方式比较如下26第五节 开采过程中的瓦斯抽放27第六节 采空区瓦斯抽采31第三章 钻探工具及钻孔施工37第一节 钻探工具37一、钻机的类别37二、钻机的构造及优缺点37三、钻机常见故障38第二节 钻孔设计41一、钻孔直径的确定41二、钻孔深度的确定41三、钻孔有效排放半径的确定41四、钻孔间距的确定42第三节 钻孔施工42一、瓦斯抽放钻孔施工注意事项42二、钻孔施工中常见安全事故43三、钻孔施工安全措施43四、钻孔事故排除方法45第四节 钻孔的封孔47一、瓦斯抽放钻孔的封孔方法47二、钻孔封孔注意事项48第四章 矿井瓦斯抽放设备与管理49第一节 井下移动瓦斯抽放概述49第二节 、
3、瓦斯抽放设备57第三节、水环式真空泵64第四节、瓦斯抽放计量和测定方法80第五节、移动瓦斯抽放泵管理93第一章 瓦斯抽放基础知识第一节瓦斯抽放系统一、瓦斯抽放系统的构成瓦斯抽放系统主要由瓦斯泵、管道、流量计、安全装置等组成。、抽放瓦斯管道瓦斯抽放管道的铺设瓦斯抽放管路由总管、分管和支管组成，一般选用无缝钢管、焊接管、硬质抗静电塑料管，支管也可选用玻璃钢管。抽放管路设于回风巷内，抽放管路在铺设时必须吊挂平直，离地高度不小于30cm，必须保证抽放系统中所有管路的接头严密、不漏气，正式抽放前，必须对所有抽放管路进行试通、试漏；管路铺设在有提升运输的巷道内时，管路与矿车最外缘的间隙必须大于70cm；严
4、禁瓦斯管路与电缆同侧吊挂，严禁与带电物体接触，严禁砸坏管路，设有抽放管路的巷道要维修时，必须制定保护抽放管路的措施；瓦斯抽放管路要每隔一定距离或在高度起伏变化处设放水三通。二、瓦斯抽放管路的选型 选择抽放管路是决定抽放投资和抽放效果的重要因素之一，瓦斯抽放管路直径D应根据绝对瓦斯涌出量、预计瓦斯涌出量及预计瓦斯抽放率，采取下式进行计算： D=(4QC)/(60u)1/2式中 D瓦斯管内径，m； QC管内气体混合流量，m3/min；u管内气体经济合理平均流速，取u=515m/s。管路直径：采区工作面一般选用200250mm，大巷干管选用250325mm，井筒和地面选用325400mm。瓦斯管道阻
5、力计算 管道阻力计算方法和通风设计计算矿井总阻力一样，选择阻力最大的一路管道，分别计算各段的摩擦阻力和局部阻力，累加起来计算整个管道系统的总阻力。 各段的摩擦阻力计算： Hf=(1-0.00446C)LQC2/KD5Hf管道内摩擦阻力，Pa；L管道长度，m；D管道内径，cm；QC管内混合气体流量，m3/h；C管内混合气体中瓦斯浓度的百分值；K系数，见下表：管路系统K值表管径/cm3.24.05.07.08.010.012.51515.0K0.050.0510.0530.0560.0580.0630.0680.0710.072 局部阻力一般不进行个别计算，以管道总阻力的1020%作为局部阻力。管
6、道总阻力为：Hr=(1.11.2)hfiHfii段管道的摩擦阻力，Pa；三、瓦斯抽放管路的连接 瓦斯管路与钻孔可用高压胶皮软管通过抽放多通连接，高压胶皮软管的尺寸根据封孔套管的直径来选择，煤层钻孔一般选用2英寸半的高压胶管，岩石钻孔一般选用3英寸或4英寸的高压胶管。抽放瓦斯管与瓦斯管路的连接如下图：第二节瓦斯抽放管路安装及拆卸注意事项 、管路要拖挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气，不漏水。 、在倾斜或水平巷道中安设管路时，必须先安管子托，管托间距不大于10m，接好一节运一节，把接好的管子用卡子或810#铁丝卡在或绑在预先打
7、好的管子托架上。 、在通风不良处或瓦斯尾巷中安装管路时，除要有措施外，还要有瓦检员，在检查瓦斯符合规定后方可工作。 、拆卸管子时，要2人托住管子，一人拧下螺丝。 、当管路通过风门等设施时，管路要从墙的一角打孔通过，接好后用灰浆堵严。 、在有电缆的巷道内铺设管路时，应铺设在电缆的另一侧，严禁与电缆同侧吊挂。 、用法兰盘连接管子时，严禁手指插入两个法兰盘间隙及螺丝眼，以防错动挤手。 、管路铺设时每隔34m要有一吊挂点，保持平、直、稳。井下严禁使用摩擦产生静电的塑料管。 、新安装或更换管路要进行漏气和漏水实验，不合标准的不能使用。 、连接瓦斯管路时要加胶垫，上全法兰盘螺丝并拧紧，确保不漏气。安装孔板
8、流量计时，必须严格按质量标准施工。拆除或更换瓦斯管路时，必须把计划拆除的管路与在用的管路用闸阀或阀门隔开，瓦斯管路内的瓦斯排除后方可动工拆除。（一）采煤工作面过钻场时拆除管路措施 、回采工作面在距钻场30m时，生产单位负责在钻场内打设2个木垛，木垛必须接顶接实有劲，以保护钻孔，减少变形量。 、通风部门要加强钻场瓦斯检查，并打上栅栏，揭示警标，发现有瓦斯积聚，必须及时采取有效措施处理。 、工作面在过钻场时尽可能不破坏顶板，保护好钻场及木垛、抽放软管及干管，不得随意甩管。 、在工作面过钻场20m前，新钻场要并网抽放。若过钻场抽放效果差，要及时施工穿层钻孔抽放瓦斯，消除瓦斯超限隐患。 、在钻场进入工
9、作面采空区后（距煤壁810m左右时）要及时拆除抽放干管，直至新钻场，并及时将出口闷实不漏气。 、在拆管时必须选定合适班次、时间停泵拆卸，拆卸时要杜绝敲砸，避免产生火花。（二）、瓦斯泵 水环真空泵安全性好，抽放负压大，使用较广泛。抽放浓度低于25%的矿井，不得选用干式瓦斯抽放泵。瓦斯泵负压计算：H泵=hr+h孔H泵瓦斯泵总负压，Pa；hr管道总阻力，Pa；h孔要求孔口抽放负压，Pa；瓦斯泵流量计算： Q泵=100Q抽/CKQ泵瓦斯泵流量，m3/min；Q抽预计最大瓦斯抽出量m3/min；C瓦斯泵入口的瓦斯浓度，%K备用系数，取1.2。根据瓦斯泵流量及瓦斯泵总负压选择瓦斯泵。（三）、孔板流量计为了
10、全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况，要在总管、支管和各个钻场内安设测定瓦斯流量的流量计。孔板流量计比较简单、方便。孔板流量计的标准规格如下图：孔板流量计由2个短管和一个有标准孔口的园板构成，使用时安装在管道上，用水柱压差计测出孔板前后的压差和管内瓦斯浓度，按下式计算出标准状态下混合气体流量：Q=9.710-4Khp/0.716C+1.293(1-C)1/2Q温度为20，压力为101.3Kpa时的混合气体流量，m3/min；h孔板两端静压差，Pa；C瓦斯浓度，%；K孔板流量系数，K=KtC1SK(2g)1/260;Kt孔板系数（加工精度好时取1）；C1流速收缩系数，取0.65；SK孔板孔口面积，m2
11、。第三节 瓦斯抽放基本参数抽放率、矿井（或采区）抽放率 矿井（或采区）抽放率是指矿井（或采区）的抽出瓦斯量占其风排瓦斯量与抽放瓦斯量之和的百分比：Dk=100Qkc/(Qky+Qkc)Dk矿井瓦斯抽放率，%；Qkc矿井抽放瓦斯量，m3/min；Qky矿井风排瓦斯量，m3/min；、工作面本开采层抽放率开采层抽放率指从开采层抽出的瓦斯量占开采层涌出及抽出瓦斯量的百分比：Db=100Qbc/(Qby+Qbc)Db开采层抽放率，%；Qbc从开采层抽放瓦斯量，m3/min；Qby从开采层涌出的瓦斯量，m3/min；、工作面邻近层抽放率指从邻近层抽出的瓦斯量占邻近层涌出及其抽出量之百分比：Dl=100Q
12、lc/(Qly+Qlc)Dl邻近层抽放率，%；Qlc从邻近层抽放瓦斯量，m3/min；Qly从邻近层涌出的瓦斯量，m3/min；、工作面总抽放率指从工作面开采层与邻近层抽出的瓦斯量占其涌出及抽出量的百分比：Dg=100(Qlc+Qbc)/ (Qlc+Qly+Qbc+Qby)第四节 抽放钻孔设计一、钻孔直径 钻孔直径一般为60110mm。二、钻孔深度 单一钻孔的瓦斯抽放量与其长度成正比关系，在钻机性能与施工水平允许条件下，尽可能采用长钻孔。掘进工作面一般使用SGZ-I型钻机，掘进迎头钻孔深度可施工1620m，巷道两帮钻场内钻孔施工50m；高瓦斯回采工作面一般用MK系列钻机，钻孔深度可施工150m
13、。三、钻孔有效抽放半径 钻孔有效排放半径一般为0.51.0m；有效抽放半径一般为1.02.0m。四、钻孔间距的确定 钻孔孔底间距应小于或等于钻孔有效排放半径的2倍。钻孔间距选用参考值煤层透气性系数钻孔间距（m）10-310-310-22510-210-15810-1108121010第五节 钻孔施工一、施工注意事项1、严格按照标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深施工，严禁擅自改动。 2、安装钻杆时注意的问题、先检查钻杆，不堵塞、不弯曲、丝扣未磨损，不合格钻杆不得使用。、连接钻杆时要对准丝扣，不歪斜、漏水。、装卸钻头时，严防管钳夹伤硬质合金片及岩芯管。3、开始钻进时，压力不宜太大，要轻压
14、慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，再逐渐加大压力。 4、开钻前必须供水，水返回后才能给压钻进，不准钻干孔；孔内岩粉多时，加大水量，冲好孔后方可停钻。 5、钻进过程要准确测量距离，一般每钻进10m或换钻具时必须测量一次钻杆，核实孔深。 6、钻进过程注意事项、发现煤壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然增大或减小及顶钻时，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆。、钻孔穿透采空区发现有害气体喷出时，要停止钻进，加强通风并及时封孔。、钻进时出现瓦斯急剧增大、顶钻现象时，及时采取措施进行处理。7、临时停钻时，将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆，停钻8h以上时应将钻杆拉出。 8、退钻前测量机上余尺，并用清水冲孔，排净煤岩粉。二
