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1、井下抽放煤层气井下抽放煤层气一、矿井生产系统二、抽放煤层气工程设计指标指标难易程度难易程度 钻孔煤层气钻孔煤层气流量衰减流量衰减系数系数(d-1) 百米钻孔煤层百米钻孔煤层气极限气极限抽放量抽放量Qj(m3) 煤层天然透气煤层天然透气性系数性系数(m2/Mpad) 容易抽放容易抽放 14400 10 可以抽放可以抽放 0.0030.05 144002880 100 .1 较难抽放较难抽放 0.05 2880 0.1 二、抽放煤层气工程设计2 抽放的经济性评价抽放的经济性评价 矿井煤层气抽放经济性评价的主要矿井煤层气抽放经济性评价的主要目的，就是要计算煤层气的目的，就是要计算煤层气的经济回采量经
2、济回采量。 煤层气煤层气经济回采量经济回采量是指在井下抽放是指在井下抽放的条件下，通过对煤层气的条件下，通过对煤层气抽放成本抽放成本和和收收益益进行系统分析，并按一定数学模型计进行系统分析，并按一定数学模型计算出能够算出能够取得经济效益的煤层气抽放量取得经济效益的煤层气抽放量。二、抽放煤层气工程设计(1)(1)直线平衡点模型。直线平衡点模型。直线平衡点模型。直线平衡点模型。 该模型是建立在盈亏点分析法基础之上，通过对抽放该模型是建立在盈亏点分析法基础之上，通过对抽放该模型是建立在盈亏点分析法基础之上，通过对抽放该模型是建立在盈亏点分析法基础之上，通过对抽放瓦斯成本进行计算分析，找出瓦斯成本进行
3、计算分析，找出瓦斯成本进行计算分析，找出瓦斯成本进行计算分析，找出盈利和亏损的分界点盈利和亏损的分界点盈利和亏损的分界点盈利和亏损的分界点，即，即，即，即平衡点产量。也称为平衡点产量。也称为平衡点产量。也称为平衡点产量。也称为最小经济回采量最小经济回采量最小经济回采量最小经济回采量。其数学模型为。其数学模型为。其数学模型为。其数学模型为 F=C=B+D*Q F=C=B+D*Q0 0 或或或或 QQ0 0=B/ (S-D)=B/ (S-D)式中式中式中式中FF抽放总效益抽放总效益抽放总效益抽放总效益( (元元元元/a);/a); C C抽放总成本抽放总成本抽放总成本抽放总成本( (元元元元/a)
4、;/a); B B抽放固定成本抽放固定成本抽放固定成本抽放固定成本( (元元元元/a);/a); Q Q0 0平衡点抽放量平衡点抽放量平衡点抽放量平衡点抽放量(m(m3 3/a);/a); S S单位效益单位效益单位效益单位效益( (元元元元/m/m3 3); ); D D单位变动成本单位变动成本单位变动成本单位变动成本( (元元元元/m/m3 3). ).二、抽放煤层气工程设计(2)最优控制模型。最优控制模型。 简单说：该模型就是建立在简单说：该模型就是建立在满满足抽放条件下使单位成本最低的足抽放条件下使单位成本最低的数学模型。数学模型。二、抽放煤层气工程设计 目标函数目标函数:J=C/Qj
5、=B/Qj+D 约束条件约束条件:QminQjQmax式中式中J单位抽放成本单位抽放成本(元元/m3) ; C抽放总成本抽放总成本(元元/a); Qj瓦斯经济回采量瓦斯经济回采量(m3/a); Qmin 最小抽放量最小抽放量; Qmax最大抽放量最大抽放量(m3/a).二、抽放煤层气工程设计3 抽放工程设计抽放工程设计 抽放设计主要包括四个部分：抽放设计主要包括四个部分： 1.抽放工程设计说明书抽放工程设计说明书 2.抽放工程机电设备与器材清册抽放工程机电设备与器材清册 3.抽放工程设计概算书抽放工程设计概算书 4.施工图纸。施工图纸。 二、抽放煤层气工程设计(1)矿井抽放工程设计说明书内容矿
6、井抽放工程设计说明书内容: 1.矿井概况矿井概况：矿井生产和地质简况，：矿井生产和地质简况，通风和煤层气涌出情况，以及煤层气基通风和煤层气涌出情况，以及煤层气基础参数等。础参数等。 2.抽放技术：抽放技术：抽放煤层气的必要性和抽放煤层气的必要性和可能性，抽放方法的选择，钻孔布置和可能性，抽放方法的选择，钻孔布置和施工方法，抽放量的预计。煤层气管路施工方法，抽放量的预计。煤层气管路的选择与安装系统，瓦斯泵的选型等。的选择与安装系统，瓦斯泵的选型等。 二、抽放煤层气工程设计3.瓦斯泵站瓦斯泵站：瓦斯泵房及设备的安装、监测：瓦斯泵房及设备的安装、监测与安全装置，修配厂房和装备，给排水系统，与安全装置
7、，修配厂房和装备，给排水系统，以及厂房的采暖和通风等以及厂房的采暖和通风等.4.供电系统和设备供电系统和设备：井下和地面供电设备的：井下和地面供电设备的选型和供电方法。选型和供电方法。5.劳动组织劳动组织：人员的编制、工作制度、劳动：人员的编制、工作制度、劳动生产率；生产率；6.经济技术指标经济技术指标：预计年抽放量、用电最大：预计年抽放量、用电最大负荷、建筑规模占地面积等，计算总投资额负荷、建筑规模占地面积等，计算总投资额等。等。二、抽放煤层气工程设计(2)抽放工程机电设备与器抽放工程机电设备与器材清册的内容材清册的内容： 详细列出整个抽放工程详细列出整个抽放工程所需要的设备和器材的名称、所
8、需要的设备和器材的名称、型号、规格和数量等。型号、规格和数量等。 二、抽放煤层气工程设计(3)抽放工程设计概算书的内容：抽放工程设计概算书的内容： 要详细列出项目名称和金额，包括要详细列出项目名称和金额，包括要详细列出项目名称和金额，包括要详细列出项目名称和金额，包括工程费工程费工程费工程费设备费设备费设备费设备费主要材料费主要材料费主要材料费主要材料费安装施工费安装施工费安装施工费安装施工费管理费管理费管理费管理费适当考虑其它备用费。适当考虑其它备用费。适当考虑其它备用费。适当考虑其它备用费。 二、抽放煤层气工程设计(4)施工图纸内容施工图纸内容： 应包括应包括泵房建筑、设备安装、泵房建筑、
9、设备安装、供水、供电、采暖、抽放煤层气供水、供电、采暖、抽放煤层气的监控、安全设施、管路安装、的监控、安全设施、管路安装、抽放钻孔的布置及密封、巷道和抽放钻孔的布置及密封、巷道和钻孔的施工图纸。钻孔的施工图纸。二、抽放煤层气工程设计4 矿井抽放设计有关参数计算矿井抽放设计有关参数计算 矿井设计参数包括：矿井设计参数包括： 1.矿井煤层气储量矿井煤层气储量 2.可抽煤层气量可抽煤层气量 3.年抽放煤层气量年抽放煤层气量 4.抽放系统服务年限。抽放系统服务年限。这些参数是这些参数是编制矿井抽放可行性研究报告和抽编制矿井抽放可行性研究报告和抽放工程设计说明书放工程设计说明书必不可少的。必不可少的。二
10、、抽放煤层气工程设计1)矿井煤层气储量矿井煤层气储量 矿井煤层气储量一般指可采和不可采煤层以及围岩矿井煤层气储量一般指可采和不可采煤层以及围岩矿井煤层气储量一般指可采和不可采煤层以及围岩矿井煤层气储量一般指可采和不可采煤层以及围岩所赋存的煤层气总量，其计算公式为所赋存的煤层气总量，其计算公式为所赋存的煤层气总量，其计算公式为所赋存的煤层气总量，其计算公式为 WWk k=W=W1 1+W+W2 2+W+W3 3 式中式中式中式中:W:Wk k矿井煤层气储量矿井煤层气储量矿井煤层气储量矿井煤层气储量(Mm(Mm3 3) ;) ; W1 W1可采煤层煤层气储量的总和可采煤层煤层气储量的总和可采煤层煤
11、层气储量的总和可采煤层煤层气储量的总和(Mm(Mm3 3), ), W2 W2 不可采邻近煤层的储量总和不可采邻近煤层的储量总和不可采邻近煤层的储量总和不可采邻近煤层的储量总和(Mm(Mm3 3) )， W W3 3 围岩所赋存的煤层气总量围岩所赋存的煤层气总量围岩所赋存的煤层气总量围岩所赋存的煤层气总量(Mm(Mm3 3) )二、抽放煤层气工程设计W1可采煤层煤层气储量的总和可采煤层煤层气储量的总和(Mm3), W1=A1iX1iA1i矿井第矿井第i个可采煤层的煤炭地质储量个可采煤层的煤炭地质储量(Mt );X1i矿井第矿井第i个可采煤层的煤层气含量个可采煤层的煤层气含量(m3/t);二、抽
12、放煤层气工程设计W2受采动影响后能够向开采空间排放煤层气受采动影响后能够向开采空间排放煤层气的不可采邻近煤层的储量总和的不可采邻近煤层的储量总和(Mm3)， W2=A2iX2i A2i受采动影响后能够向开采空间排放煤层受采动影响后能够向开采空间排放煤层气的气的第第i个不可采煤层的煤炭地质储量个不可采煤层的煤炭地质储量(Mt);X2i受采动影响后能够向开采空间排放煤层受采动影响后能够向开采空间排放煤层气的第气的第i个不可采煤层的个不可采煤层的单位煤层含气量单位煤层含气量(m3/t); 二、抽放煤层气工程设计W3受受采采动动影影响响后后能能够够向向开开采采空空间间排排放放煤煤层层气气的的围围岩岩煤
13、煤层层气气储储量量(Mm3)，实实测测或或按按下下式式计算计算 W3=K(W1+W2) K围岩煤层气储量系数，一般取围岩煤层气储量系数，一般取 K=0. 050.2。二、抽放煤层气工程设计 2)可抽煤层气量可抽煤层气量可抽煤层气量是指矿井煤层气储量中能被抽出可抽煤层气量是指矿井煤层气储量中能被抽出的煤层气量，一般用下式计算的煤层气量，一般用下式计算 Wjc=Wkk 式中式中 Wjc矿井可抽煤层气量矿井可抽煤层气量(Mm3)； Wk 矿井煤层气储量矿井煤层气储量(Mm3); k矿井煤层气抽放率矿井煤层气抽放率(%)。 在本煤层采前抽放时在本煤层采前抽放时k =20%3O%; 在上、下邻近层抽放时
14、在上、下邻近层抽放时k=30%40%。 二、抽放煤层气工程设计3)矿井煤层气年抽放量矿井煤层气年抽放量矿井煤层气年抽放量矿井煤层气年抽放量(即矿井抽放规模即矿井抽放规模)可按设可按设计的日抽放量乘以矿井设计年工作日数计算计的日抽放量乘以矿井设计年工作日数计算 Qa=d.Qd式中式中 Qa 矿井煤层气年抽放量矿井煤层气年抽放量(Mm3/a); Qd 矿井设计日抽放量矿井设计日抽放量(Mm3/d); d矿井年设计工作日数，取矿井年设计工作日数，取300。二、抽放煤层气工程设计4)抽放系统服务年限抽放系统服务年限抽放系统服务年限可按下式计算抽放系统服务年限可按下式计算 tn=Wjc/Qa式中式中 W
15、jc矿井可抽煤层气量矿井可抽煤层气量(Mm3)； tn抽放系统服务年限。抽放系统服务年限。 Qa 矿井煤层气年抽放量矿井煤层气年抽放量(Mm3/a); 当求出的当求出的tn大于矿井服务年限时，应取抽大于矿井服务年限时，应取抽放系统服务年限为矿井服务年限。放系统服务年限为矿井服务年限。二、抽放煤层气工程设计5 抽放效果抽放效果 抽放效果的计算不仅要考虑煤层气抽放抽放效果的计算不仅要考虑煤层气抽放量的大小，而且还要看其抽放率的高低和抽量的大小，而且还要看其抽放率的高低和抽放后回风风流中煤层气涌出量的减少程度。放后回风风流中煤层气涌出量的减少程度。 抽放效果可以用煤层气抽放率抽放效果可以用煤层气抽放
16、率表示。表示。 煤层气抽放率煤层气抽放率是指矿井、采区或工作面是指矿井、采区或工作面等的等的煤层气抽放量煤层气抽放量占其占其煤层气排出总量煤层气排出总量的比的比例。例。二、抽放煤层气工程设计1)按矿井、采区或工作面计算的按矿井、采区或工作面计算的按矿井、采区或工作面计算的按矿井、采区或工作面计算的抽放率抽放率抽放率抽放率式中式中式中式中 q qKCKC矿井、采区或工作面的煤层气抽放量矿井、采区或工作面的煤层气抽放量矿井、采区或工作面的煤层气抽放量矿井、采区或工作面的煤层气抽放量(m(m3 3/min);/min); q qKYKY在抽放条件下矿井、采区或工作面回风中排在抽放条件下矿井、采区或工
17、作面回风中排在抽放条件下矿井、采区或工作面回风中排在抽放条件下矿井、采区或工作面回风中排 出的煤层气量出的煤层气量出的煤层气量出的煤层气量(m(m3 3/min)./min).二、抽放煤层气工程设计2)按煤层气涌出源计算的煤层气按煤层气涌出源计算的煤层气抽放率抽放率式中式中 qBC相应于开采层、邻近层或其它地相应于开采层、邻近层或其它地 点的煤层气抽放量点的煤层气抽放量(m3/min); qBY在抽放条件下来源于开采层、邻近层或在抽放条件下来源于开采层、邻近层或 其它地点的煤层气涌出量其它地点的煤层气涌出量(m3/min).二、抽放煤层气工程设计3)按煤层气含量计算的煤层气按煤层气含量计算的煤
18、层气抽放率抽放率式中式中式中式中X Xc c开采层或邻近层开采层或邻近层开采层或邻近层开采层或邻近层吨吨吨吨煤抽出的煤层气量煤抽出的煤层气量煤抽出的煤层气量煤抽出的煤层气量(m(m3 3/t);/t); X Xo o开采层或邻近层开采层或邻近层开采层或邻近层开采层或邻近层吨吨吨吨煤原始煤层气含量煤原始煤层气含量煤原始煤层气含量煤原始煤层气含量(m(m3 3/t)./t).二、抽放煤层气工程设计4)煤层气抽放有效系数煤层气抽放有效系数(K)煤层气抽放有效系数是指抽放煤层气后与抽放煤层气煤层气抽放有效系数是指抽放煤层气后与抽放煤层气煤层气抽放有效系数是指抽放煤层气后与抽放煤层气煤层气抽放有效系数是
19、指抽放煤层气后与抽放煤层气前相比，回风流中煤层气涌出量减少的程度。抽放有前相比，回风流中煤层气涌出量减少的程度。抽放有前相比，回风流中煤层气涌出量减少的程度。抽放有前相比，回风流中煤层气涌出量减少的程度。抽放有效系数按下式计算效系数按下式计算效系数按下式计算效系数按下式计算其中：其中：其中：其中：q q0 0抽放煤层气前回风流中的煤层气涌出量抽放煤层气前回风流中的煤层气涌出量抽放煤层气前回风流中的煤层气涌出量抽放煤层气前回风流中的煤层气涌出量(m(m3 3/min);/min);q q1 1抽放煤层气后回风流中的煤层气捅出量抽放煤层气后回风流中的煤层气捅出量抽放煤层气后回风流中的煤层气捅出量抽
20、放煤层气后回风流中的煤层气捅出量(m(m3 3/min)/min)。二、抽放煤层气工程设计6 6 煤层气抽放率的选取煤层气抽放率的选取煤层气抽放率的选取煤层气抽放率的选取 设计抽放煤层气工程时，可根据目前的抽放技术水设计抽放煤层气工程时，可根据目前的抽放技术水设计抽放煤层气工程时，可根据目前的抽放技术水设计抽放煤层气工程时，可根据目前的抽放技术水平和实际能达到的煤层气抽放率来选取。平和实际能达到的煤层气抽放率来选取。平和实际能达到的煤层气抽放率来选取。平和实际能达到的煤层气抽放率来选取。 1) 1)矿井煤层气抽放率矿井煤层气抽放率矿井煤层气抽放率矿井煤层气抽放率( ( k k) ) 抽放开采层
21、煤层气时，矿井煤层气抽放率为抽放开采层煤层气时，矿井煤层气抽放率为抽放开采层煤层气时，矿井煤层气抽放率为抽放开采层煤层气时，矿井煤层气抽放率为20%30%20%30%；抽放邻近层煤层气时，矿井煤层气抽放率；抽放邻近层煤层气时，矿井煤层气抽放率；抽放邻近层煤层气时，矿井煤层气抽放率；抽放邻近层煤层气时，矿井煤层气抽放率为为为为30%40%30%40%。 2)2)工作面煤层气抽放率工作面煤层气抽放率工作面煤层气抽放率工作面煤层气抽放率 c )c ) 工作面煤层气抽放率因采用的抽放方法不同而不同，工作面煤层气抽放率因采用的抽放方法不同而不同，工作面煤层气抽放率因采用的抽放方法不同而不同，工作面煤层气
22、抽放率因采用的抽放方法不同而不同，设计时可参照下表选取设计时可参照下表选取设计时可参照下表选取设计时可参照下表选取. . 二、抽放煤层气工程设计三、井下抽放煤层气技术1 1 抽放方法的分类及选择抽放方法的分类及选择抽放方法的分类及选择抽放方法的分类及选择 根据煤层气来源和开采程序，可将煤矿抽放煤层气方法分根据煤层气来源和开采程序，可将煤矿抽放煤层气方法分根据煤层气来源和开采程序，可将煤矿抽放煤层气方法分根据煤层气来源和开采程序，可将煤矿抽放煤层气方法分成三大类。成三大类。成三大类。成三大类。 1 1）开采层抽放）开采层抽放）开采层抽放）开采层抽放 2 2）邻近层抽放）邻近层抽放）邻近层抽放）邻
23、近层抽放 3 3）采空区抽放）采空区抽放）采空区抽放）采空区抽放 选择抽放方法，主要根据矿井选择抽放方法，主要根据矿井选择抽放方法，主要根据矿井选择抽放方法，主要根据矿井( (或采区或采区或采区或采区) )煤层气来源，煤层煤层气来源，煤层煤层气来源，煤层煤层气来源，煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。 煤矿井下煤层气抽放的目的：煤矿井下煤层气抽放的目的：煤矿井下煤层气抽放的目的：煤矿井下煤层气抽放的目的： 是是是是减减减减少少少少矿矿矿
24、矿井井井井和和和和采采采采区区区区瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯涌涌涌涌出出出出量量量量，防防防防治治治治瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯以以以以及及及及煤煤煤煤与与与与瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯突突突突出事故发生。出事故发生。出事故发生。出事故发生。 因因因因此此此此，在在在在许许许许多多多多情情情情况况况况下下下下仅仅仅仅从从从从煤煤煤煤层层层层气气气气利利利利用用用用角角角角度度度度考考考考虑虑虑虑是是是是不不不不经经经经济济济济的的的的. . 只有同时考虑其安全和利用目的，才是合理和可行的。只有同时考虑其安全和利用目的，才是合理和可行的。只有同时考虑其安全和利用目的，才是合理和可行的。只有同时考虑其安全和利用目的，才是合理和
25、可行的。 三、井下抽放煤层气技术(1)(1)如果煤层气来源于开采层，可用钻孔或巷道抽放煤层气如果煤层气来源于开采层，可用钻孔或巷道抽放煤层气如果煤层气来源于开采层，可用钻孔或巷道抽放煤层气如果煤层气来源于开采层，可用钻孔或巷道抽放煤层气. .(2)(2)如果煤层气来源于上、下邻近层，可在开采层内或如果煤层气来源于上、下邻近层，可在开采层内或如果煤层气来源于上、下邻近层，可在开采层内或如果煤层气来源于上、下邻近层，可在开采层内或 在开采层外的煤、岩巷道中，打一些穿至邻近煤层的在开采层外的煤、岩巷道中，打一些穿至邻近煤层的在开采层外的煤、岩巷道中，打一些穿至邻近煤层的在开采层外的煤、岩巷道中，打一
26、些穿至邻近煤层的 钻孔，抽放邻近层的煤层气。钻孔，抽放邻近层的煤层气。钻孔，抽放邻近层的煤层气。钻孔，抽放邻近层的煤层气。 (3)(3)如果采空区涌出煤层气较大，可用钻孔或密闭巷道抽放如果采空区涌出煤层气较大，可用钻孔或密闭巷道抽放如果采空区涌出煤层气较大，可用钻孔或密闭巷道抽放如果采空区涌出煤层气较大，可用钻孔或密闭巷道抽放 采空区煤层气。采空区煤层气。采空区煤层气。采空区煤层气。(4)(4)如果煤层气储量很大，而地面又较平坦，也可采用地面如果煤层气储量很大，而地面又较平坦，也可采用地面如果煤层气储量很大，而地面又较平坦，也可采用地面如果煤层气储量很大，而地面又较平坦，也可采用地面 垂直钻孔
27、抽放开采层、邻近层或采空区的煤层气。垂直钻孔抽放开采层、邻近层或采空区的煤层气。垂直钻孔抽放开采层、邻近层或采空区的煤层气。垂直钻孔抽放开采层、邻近层或采空区的煤层气。(5)(5)如果煤层透气性较差不易抽放时，则需采用采掘卸压或如果煤层透气性较差不易抽放时，则需采用采掘卸压或如果煤层透气性较差不易抽放时，则需采用采掘卸压或如果煤层透气性较差不易抽放时，则需采用采掘卸压或 人工卸压抽放煤层气。人工卸压抽放煤层气。人工卸压抽放煤层气。人工卸压抽放煤层气。(6)(6)如果掘进巷道遇到煤层气大量涌出，而用通风方式又难如果掘进巷道遇到煤层气大量涌出，而用通风方式又难如果掘进巷道遇到煤层气大量涌出，而用通
28、风方式又难如果掘进巷道遇到煤层气大量涌出，而用通风方式又难 以解决时，可视的来源情况采用预抽或边掘边抽的方法。以解决时，可视的来源情况采用预抽或边掘边抽的方法。以解决时，可视的来源情况采用预抽或边掘边抽的方法。以解决时，可视的来源情况采用预抽或边掘边抽的方法。 三、井下抽放煤层气技术2 开采层开采层煤层气抽放煤层气抽放 开开采采层层抽抽放放煤煤层层气气，又又称称本本煤煤层层抽抽放放煤层气。煤层气。 按收集煤层气的方式又可分为：按收集煤层气的方式又可分为： 巷道抽放巷道抽放与与钻孔抽放钻孔抽放； 从抽放与采掘时间的关系可分为：从抽放与采掘时间的关系可分为： 预先抽放预先抽放(简称预抽简称预抽)和
29、和边采边采(掘掘)边抽边抽。 国国内内外外在在开开采采层层抽抽放放方方法法中中最最常常用用的的是用是用钻孔预抽钻孔预抽。 三、井下抽放煤层气技术 1.1.巷巷巷巷道道道道预预预预抽抽抽抽开开开开采采采采层层层层的的的的煤煤煤煤层层层层气气气气，通通通通常常常常是是是是利利利利用用用用回回回回采采采采准准准准备备备备巷巷巷巷道而不另掘专门巷道。道而不另掘专门巷道。道而不另掘专门巷道。道而不另掘专门巷道。 该方法的该方法的该方法的该方法的优点是优点是优点是优点是: : 巷道暴露煤体面积大，抽放效果好巷道暴露煤体面积大，抽放效果好巷道暴露煤体面积大，抽放效果好巷道暴露煤体面积大，抽放效果好. . 该
30、方法的该方法的该方法的该方法的缺点是缺点是缺点是缺点是: : 要要要要提提提提前前前前掘掘掘掘进进进进巷巷巷巷道道道道并并并并进进进进行行行行密密密密闭闭闭闭，工工工工程程程程量量量量大大大大; ;生生生生产产产产时时时时打打打打开开开开密密密密闭闭闭闭，巷巷巷巷道道道道维维维维修修修修量量量量大大大大; ;在在在在煤煤煤煤层层层层气气气气涌涌涌涌出出出出量量量量大大大大时时时时，掘掘掘掘进进进进巷巷巷巷道困难。道困难。道困难。道困难。 因此，目前较少使用这种方法。因此，目前较少使用这种方法。因此，目前较少使用这种方法。因此，目前较少使用这种方法。 2.2.钻孔抽放钻孔抽放钻孔抽放钻孔抽放煤层
31、气，施工简单，成本低廉。煤层气，施工简单，成本低廉。煤层气，施工简单，成本低廉。煤层气，施工简单，成本低廉。根根根根据据据据钻钻钻钻场场场场的的的的位位位位置置置置不不不不同同同同，可可可可将将将将开开开开采采采采层层层层预预预预抽抽抽抽煤煤煤煤层层层层气气气气方方方方法法法法分分分分为为为为穿层钻孔和顺层钻孔抽放。穿层钻孔和顺层钻孔抽放。穿层钻孔和顺层钻孔抽放。穿层钻孔和顺层钻孔抽放。 三、井下抽放煤层气技术1 1）穿层钻孔抽放煤层气）穿层钻孔抽放煤层气）穿层钻孔抽放煤层气）穿层钻孔抽放煤层气 穿穿穿穿层层层层钻钻钻钻孔孔孔孔的的的的钻钻钻钻场场场场布布布布置置置置在在在在开开开开采采采采层
32、层层层以以以以外外外外，抽抽抽抽放放放放钻钻钻钻孔孔孔孔与与与与煤层正交或斜交。煤层正交或斜交。煤层正交或斜交。煤层正交或斜交。 穿穿穿穿层层层层钻钻钻钻孔孔孔孔适适适适用用用用于于于于透透透透气气气气性性性性较较较较好好好好的的的的倾倾倾倾斜斜斜斜或或或或急急急急倾倾倾倾斜斜斜斜中中中中厚厚厚厚、厚厚厚厚煤煤煤煤层层层层和和和和煤煤煤煤层层层层群群群群. .穿穿穿穿层层层层钻钻钻钻孔孔孔孔通通通通常常常常需需需需要要要要在在在在煤煤煤煤层层层层的的的的底底底底( (顶顶顶顶) )板板板板岩巷或相邻煤层的煤巷中施工。岩巷或相邻煤层的煤巷中施工。岩巷或相邻煤层的煤巷中施工。岩巷或相邻煤层的煤巷中
33、施工。 其其其其优优优优点点点点是是是是: :穿穿穿穿层层层层钻钻钻钻孔孔孔孔施施施施工工工工方方方方便便便便简简简简单单单单，不不不不与与与与煤煤煤煤层层层层采采采采掘掘掘掘工工工工作作作作相相相相互互互互干干干干扰扰扰扰; ;可可可可利利利利用用用用开开开开拓拓拓拓巷巷巷巷道道道道提提提提前前前前打打打打钻钻钻钻孔孔孔孔，抽抽抽抽放放放放时时时时间间间间较较较较长长长长; ;钻钻钻钻孔孔孔孔穿穿穿穿透透透透煤煤煤煤层层层层的的的的各各各各分分分分层层层层，使使使使煤煤煤煤层层层层沿沿沿沿层层层层理理理理流流流流向向向向钻孔，抽放效果一般高于顺层钻孔。钻孔，抽放效果一般高于顺层钻孔。钻孔，抽
34、放效果一般高于顺层钻孔。钻孔，抽放效果一般高于顺层钻孔。 其其其其缺缺缺缺点点点点是是是是: :钻钻钻钻孔孔孔孔施施施施工工工工工工工工程程程程量量量量大大大大，钻钻钻钻孔孔孔孔的的的的岩岩岩岩石石石石段段段段长长长长度度度度占比例较大，成本高。占比例较大，成本高。占比例较大，成本高。占比例较大，成本高。 三、井下抽放煤层气技术三、井下抽放煤层气技术2 2）顺层钻孔抽放煤层气）顺层钻孔抽放煤层气）顺层钻孔抽放煤层气）顺层钻孔抽放煤层气 顺层钻孔的钻场通常位于开采层的煤巷内，抽放钻孔沿着煤层顺层钻孔的钻场通常位于开采层的煤巷内，抽放钻孔沿着煤层顺层钻孔的钻场通常位于开采层的煤巷内，抽放钻孔沿着煤
35、层顺层钻孔的钻场通常位于开采层的煤巷内，抽放钻孔沿着煤层布置，钻孔之间可互相平行，也可交叉。布置，钻孔之间可互相平行，也可交叉。布置，钻孔之间可互相平行，也可交叉。布置，钻孔之间可互相平行，也可交叉。 顺层钻孔一般适用于顺层钻孔一般适用于顺层钻孔一般适用于顺层钻孔一般适用于透气性较差但赋存稳定的较薄及中厚煤层。透气性较差但赋存稳定的较薄及中厚煤层。透气性较差但赋存稳定的较薄及中厚煤层。透气性较差但赋存稳定的较薄及中厚煤层。 其优点是其优点是其优点是其优点是: :顺层钻孔在煤层中分布均匀，抽放效果好顺层钻孔在煤层中分布均匀，抽放效果好顺层钻孔在煤层中分布均匀，抽放效果好顺层钻孔在煤层中分布均匀，
36、抽放效果好; ;工作面回采工作面回采工作面回采工作面回采至钻孔附近时，还可抽放卸压煤层气。至钻孔附近时，还可抽放卸压煤层气。至钻孔附近时，还可抽放卸压煤层气。至钻孔附近时，还可抽放卸压煤层气。 其缺点是其缺点是其缺点是其缺点是: :钻场设在运输巷、回风巷或开切眼内，钻孔平行层理钻场设在运输巷、回风巷或开切眼内，钻孔平行层理钻场设在运输巷、回风巷或开切眼内，钻孔平行层理钻场设在运输巷、回风巷或开切眼内，钻孔平行层理面面面面; ;在松软煤层中打钻孔易塌孔卡钻，施工困难，煤层中封孔不易在松软煤层中打钻孔易塌孔卡钻，施工困难，煤层中封孔不易在松软煤层中打钻孔易塌孔卡钻，施工困难，煤层中封孔不易在松软煤
37、层中打钻孔易塌孔卡钻，施工困难，煤层中封孔不易保持严密，影响抽放煤层气浓度。保持严密，影响抽放煤层气浓度。保持严密，影响抽放煤层气浓度。保持严密，影响抽放煤层气浓度。 1.1.钻孔的抽放量随着钻孔长度钻孔的抽放量随着钻孔长度钻孔的抽放量随着钻孔长度钻孔的抽放量随着钻孔长度( (揭露煤的长度揭露煤的长度揭露煤的长度揭露煤的长度) )的增大而增加，因的增大而增加，因的增大而增加，因的增大而增加，因此，应尽可能打长钻孔，以提高抽放效果此，应尽可能打长钻孔，以提高抽放效果此，应尽可能打长钻孔，以提高抽放效果此，应尽可能打长钻孔，以提高抽放效果. .顺层钻孔的长度，一般顺层钻孔的长度，一般顺层钻孔的长度
38、，一般顺层钻孔的长度，一般为工作面长度的为工作面长度的为工作面长度的为工作面长度的70%-90%70%-90%。 2. 2.如打顺层长钻孔有困难时，可分别从回采工作面的运输巷和如打顺层长钻孔有困难时，可分别从回采工作面的运输巷和如打顺层长钻孔有困难时，可分别从回采工作面的运输巷和如打顺层长钻孔有困难时，可分别从回采工作面的运输巷和回风巷布置钻孔，以增大煤层气抽放量。回风巷布置钻孔，以增大煤层气抽放量。回风巷布置钻孔，以增大煤层气抽放量。回风巷布置钻孔，以增大煤层气抽放量。 三、井下抽放煤层气技术三、井下抽放煤层气技术3 3 邻近层煤层气抽放邻近层煤层气抽放邻近层煤层气抽放邻近层煤层气抽放 邻近
39、层抽放煤层气，即通常所称的卸压层抽放邻近层抽放煤层气，即通常所称的卸压层抽放邻近层抽放煤层气，即通常所称的卸压层抽放邻近层抽放煤层气，即通常所称的卸压层抽放. . 在开采煤层群条件下，由于开采层的采掘影响，使其上、下邻在开采煤层群条件下，由于开采层的采掘影响，使其上、下邻在开采煤层群条件下，由于开采层的采掘影响，使其上、下邻在开采煤层群条件下，由于开采层的采掘影响，使其上、下邻近煤层产生卸压，并引起这些煤层的膨胀变形和透气性的大幅度近煤层产生卸压，并引起这些煤层的膨胀变形和透气性的大幅度近煤层产生卸压，并引起这些煤层的膨胀变形和透气性的大幅度近煤层产生卸压，并引起这些煤层的膨胀变形和透气性的大
40、幅度提高。提高。提高。提高。 为了防止和减少邻近煤层的卸压煤层气通过层间裂隙大量涌向为了防止和减少邻近煤层的卸压煤层气通过层间裂隙大量涌向为了防止和减少邻近煤层的卸压煤层气通过层间裂隙大量涌向为了防止和减少邻近煤层的卸压煤层气通过层间裂隙大量涌向开采层，避免开采层的煤层气超限，可以抽放邻近层的煤层气。开采层，避免开采层的煤层气超限，可以抽放邻近层的煤层气。开采层，避免开采层的煤层气超限，可以抽放邻近层的煤层气。开采层，避免开采层的煤层气超限，可以抽放邻近层的煤层气。因此，邻近层抽放煤层气通常是在开采层开采的同时进行的。因此，邻近层抽放煤层气通常是在开采层开采的同时进行的。因此，邻近层抽放煤层气
41、通常是在开采层开采的同时进行的。因此，邻近层抽放煤层气通常是在开采层开采的同时进行的。 在开采初期，回采工作面的煤层气涌出量主要来自开采层，煤在开采初期，回采工作面的煤层气涌出量主要来自开采层，煤在开采初期，回采工作面的煤层气涌出量主要来自开采层，煤在开采初期，回采工作面的煤层气涌出量主要来自开采层，煤层气涌出比较均衡。层气涌出比较均衡。层气涌出比较均衡。层气涌出比较均衡。 随着采煤工作面向前推进，顶板冒落和沉陷，邻近层煤层气泄随着采煤工作面向前推进，顶板冒落和沉陷，邻近层煤层气泄随着采煤工作面向前推进，顶板冒落和沉陷，邻近层煤层气泄随着采煤工作面向前推进，顶板冒落和沉陷，邻近层煤层气泄出，采
42、煤工作面的煤层气涌出量逐渐增大，以至出现高峰值。出，采煤工作面的煤层气涌出量逐渐增大，以至出现高峰值。出，采煤工作面的煤层气涌出量逐渐增大，以至出现高峰值。出，采煤工作面的煤层气涌出量逐渐增大，以至出现高峰值。三、井下抽放煤层气技术 邻近层煤层气抽放邻近层煤层气抽放根据钻场根据钻场的位置不同，可将分为两种方式：的位置不同，可将分为两种方式： 1.在开采层层内巷道在开采层层内巷道 2.在开采层层外巷道布置钻孔。在开采层层外巷道布置钻孔。三、井下抽放煤层气技术 1 1）在在在在开采层层内巷道布置钻孔开采层层内巷道布置钻孔开采层层内巷道布置钻孔开采层层内巷道布置钻孔 适用条件适用条件适用条件适用条件
43、在开采层层内巷道布置钻孔的抽放方法在开采层层内巷道布置钻孔的抽放方法在开采层层内巷道布置钻孔的抽放方法在开采层层内巷道布置钻孔的抽放方法适用子缓倾斜或倾斜煤层的走向长壁工作面。适用子缓倾斜或倾斜煤层的走向长壁工作面。适用子缓倾斜或倾斜煤层的走向长壁工作面。适用子缓倾斜或倾斜煤层的走向长壁工作面。 邻近层抽放钻孔布置的原则是邻近层抽放钻孔布置的原则是邻近层抽放钻孔布置的原则是邻近层抽放钻孔布置的原则是: : a. a.尽可能利用已有的开采和准备巷道打钻孔尽可能利用已有的开采和准备巷道打钻孔尽可能利用已有的开采和准备巷道打钻孔尽可能利用已有的开采和准备巷道打钻孔; ; b. b.应把钻孔打在回采工
44、作面所能形成的高裂隙带内应把钻孔打在回采工作面所能形成的高裂隙带内应把钻孔打在回采工作面所能形成的高裂隙带内应把钻孔打在回采工作面所能形成的高裂隙带内; ; c . c .便于提高抽放钻孔的封孔质量便于提高抽放钻孔的封孔质量便于提高抽放钻孔的封孔质量便于提高抽放钻孔的封孔质量; ; d. d.布孔时应考虑满足钻孔的合理服务时间布孔时应考虑满足钻孔的合理服务时间布孔时应考虑满足钻孔的合理服务时间布孔时应考虑满足钻孔的合理服务时间. . 钻场可设在钻场可设在钻场可设在钻场可设在回风巷回风巷回风巷回风巷、回风副巷回风副巷回风副巷回风副巷( (瓦斯尾巷瓦斯尾巷瓦斯尾巷瓦斯尾巷) )、运运运运 输巷输巷
45、输巷输巷、中间巷中间巷中间巷中间巷等地方。等地方。等地方。等地方。三、井下抽放煤层气技术三、井下抽放煤层气技术 钻场可设在钻场可设在回风巷、回风副巷回风巷、回风副巷(瓦斯尾巷瓦斯尾巷)、运输、运输巷、中间巷等地方巷、中间巷等地方。 其优点：其优点： 在回风水平打钻孔较在运输水平打钻孔短些。在回风水平打钻孔较在运输水平打钻孔短些。 钻场设在回风副巷还具有抽放负压和通风负压钻场设在回风副巷还具有抽放负压和通风负压一致，有利于提高抽放效果一致，有利于提高抽放效果; 打钻和敷设抽放管路不影响运输、易于管理，打钻和敷设抽放管路不影响运输、易于管理，安全性好等优点。安全性好等优点。 其缺点是其缺点是:巷道
46、工程量大，维护时间长。巷道工程量大，维护时间长。 三、井下抽放煤层气技术2 2）开采层层外巷道打钻孔）开采层层外巷道打钻孔）开采层层外巷道打钻孔）开采层层外巷道打钻孔 即根据情况，即根据情况，即根据情况，即根据情况，在在在在邻近煤层巷道邻近煤层巷道邻近煤层巷道邻近煤层巷道以及以及以及以及底板底板底板底板和和和和顶板顶板顶板顶板岩巷布置钻孔的岩巷布置钻孔的岩巷布置钻孔的岩巷布置钻孔的抽放方法抽放方法抽放方法抽放方法. . 最常用的是通过邻近层的底板和顶板岩巷布置钻孔的抽放方法。最常用的是通过邻近层的底板和顶板岩巷布置钻孔的抽放方法。最常用的是通过邻近层的底板和顶板岩巷布置钻孔的抽放方法。最常用的
47、是通过邻近层的底板和顶板岩巷布置钻孔的抽放方法。 顶板顶板顶板顶板岩巷抽放方法适用于倾角较大的煤层，多用于抽放上邻近岩巷抽放方法适用于倾角较大的煤层，多用于抽放上邻近岩巷抽放方法适用于倾角较大的煤层，多用于抽放上邻近岩巷抽放方法适用于倾角较大的煤层，多用于抽放上邻近层的煤层气。层的煤层气。层的煤层气。层的煤层气。 底板底板底板底板岩巷抽放方法适用于倾斜或急倾斜煤层，多用于抽放下邻岩巷抽放方法适用于倾斜或急倾斜煤层，多用于抽放下邻岩巷抽放方法适用于倾斜或急倾斜煤层，多用于抽放下邻岩巷抽放方法适用于倾斜或急倾斜煤层，多用于抽放下邻近层的煤层气。近层的煤层气。近层的煤层气。近层的煤层气。 它们的优点
48、是它们的优点是它们的优点是它们的优点是: :钻场易于维护，钻孔密封性好，抽的煤层气浓钻场易于维护，钻孔密封性好，抽的煤层气浓钻场易于维护，钻孔密封性好，抽的煤层气浓钻场易于维护，钻孔密封性好，抽的煤层气浓度高度高度高度高; ;抽放时间长，且不与工作面开采相互干扰。抽放时间长，且不与工作面开采相互干扰。抽放时间长，且不与工作面开采相互干扰。抽放时间长，且不与工作面开采相互干扰。 它们的缺点是它们的缺点是它们的缺点是它们的缺点是: :岩巷工程量大。矿井和工作面的开拓布置有底岩巷工程量大。矿井和工作面的开拓布置有底岩巷工程量大。矿井和工作面的开拓布置有底岩巷工程量大。矿井和工作面的开拓布置有底板岩巷
49、时则无此缺点板岩巷时则无此缺点板岩巷时则无此缺点板岩巷时则无此缺点. .三、井下抽放煤层气技术三、井下抽放煤层气技术 抽放钻孔及抽放压力参数的确定：抽放钻孔及抽放压力参数的确定：抽放钻孔及抽放压力参数的确定：抽放钻孔及抽放压力参数的确定： 1 1）临临临临近近近近抽抽抽抽放放放放钻钻钻钻孔孔孔孔间间间间距距距距：一一一一般般般般上上上上邻邻邻邻近近近近层层层层的的的的钻钻钻钻孔孔孔孔间间间间距距距距大大大大些些些些，下下下下邻邻邻邻近近近近层的小些层的小些层的小些层的小些; ;近邻近层的小些，远邻近层的大些。近邻近层的小些，远邻近层的大些。近邻近层的小些，远邻近层的大些。近邻近层的小些，远邻近
50、层的大些。 2 2）确确确确定定定定邻邻邻邻近近近近层层层层抽抽抽抽放放放放钻钻钻钻孔孔孔孔角角角角度度度度: :钻钻钻钻孔孔孔孔伸伸伸伸进进进进工工工工作作作作面面面面方方方方向向向向的的的的距距距距离离离离( (即即即即控控控控制制制制范范范范围围围围) )越越越越大大大大越越越越好好好好; ;抽抽抽抽放放放放上上上上邻邻邻邻近近近近层层层层避避避避开开开开冒冒冒冒落落落落带带带带，避避避避免免免免穿穿穿穿入入入入采采采采空空空空区区区区，抽抽抽抽放放放放钻钻钻钻孔孔孔孔的的的的终终终终孔孔孔孔位位位位置置置置可可可可处处处处在在在在邻邻邻邻近近近近层层层层内内内内，也也也也可可可可处处处
51、处在在在在裂裂裂裂隙隙隙隙带带带带，使使使使之之之之能能能能拦截邻近层向开采层涌出的煤层气。拦截邻近层向开采层涌出的煤层气。拦截邻近层向开采层涌出的煤层气。拦截邻近层向开采层涌出的煤层气。 3 3）孔径应大小：）孔径应大小：）孔径应大小：）孔径应大小：抽放邻近层煤层气时，抽放邻近层煤层气时，抽放邻近层煤层气时，抽放邻近层煤层气时，孔径应大于孔径应大于孔径应大于孔径应大于75mm75mm。 4 4）抽抽抽抽放放放放负负负负压压压压：一一一一般般般般孔孔孔孔口口口口负负负负压压压压应应应应保保保保持持持持在在在在6.713. 6.713. 3kPa3kPa以以以以上上上上。过过过过低低低低，大大大
52、大量量量量煤煤煤煤层层层层气气气气将将将将涌涌涌涌入入入入采采采采空空空空区区区区; ;抽抽抽抽放放放放负负负负压压压压过过过过高高高高，则则则则可可可可能能能能使使使使采采采采空空空空区区区区空空空空气气气气经经经经裂裂裂裂隙隙隙隙网网网网抽抽抽抽进进进进钻钻钻钻孔孔孔孔，从从从从而而而而降降降降低低低低抽抽抽抽出出出出的的的的煤煤煤煤层层层层气气气气浓浓浓浓度度度度。因因因因此此此此，在在在在保保保保证证证证抽抽抽抽放放放放煤煤煤煤层层层层气气气气浓浓浓浓度度度度为为为为30%30%以以以以上上上上的的的的前前前前提提提提下下下下，尽尽尽尽可可可可能能能能增增增增大大大大抽抽抽抽放放放放负
53、负负负压压压压，对对对对提提提提高邻近层煤层气的抽放效果是有利的。高邻近层煤层气的抽放效果是有利的。高邻近层煤层气的抽放效果是有利的。高邻近层煤层气的抽放效果是有利的。 三、井下抽放煤层气技术4 采空区煤层气抽放采空区煤层气抽放 一般情况下，开采高含气煤层，尤其是开采特厚一般情况下，开采高含气煤层，尤其是开采特厚一般情况下，开采高含气煤层，尤其是开采特厚一般情况下，开采高含气煤层，尤其是开采特厚煤层和煤层群时，从邻近层煤层和煤层群时，从邻近层煤层和煤层群时，从邻近层煤层和煤层群时，从邻近层( (包括围岩和煤线包括围岩和煤线包括围岩和煤线包括围岩和煤线) )、煤柱、煤柱、煤柱、煤柱及工作面丢煤中
54、会向开采层采空区涌入大量煤层气。及工作面丢煤中会向开采层采空区涌入大量煤层气。及工作面丢煤中会向开采层采空区涌入大量煤层气。及工作面丢煤中会向开采层采空区涌入大量煤层气。 采空区煤层气的大量涌出将增加矿井的通风负担，采空区煤层气的大量涌出将增加矿井的通风负担，采空区煤层气的大量涌出将增加矿井的通风负担，采空区煤层气的大量涌出将增加矿井的通风负担，对安全生产造成危害。对安全生产造成危害。对安全生产造成危害。对安全生产造成危害。 因此，采空区抽放煤层气因此，采空区抽放煤层气因此，采空区抽放煤层气因此，采空区抽放煤层气主要是为了解决回采工主要是为了解决回采工主要是为了解决回采工主要是为了解决回采工作
55、面的瓦斯超限问题作面的瓦斯超限问题作面的瓦斯超限问题作面的瓦斯超限问题。 采空区煤层气抽放方法通常有：采空区煤层气抽放方法通常有：采空区煤层气抽放方法通常有：采空区煤层气抽放方法通常有： a a插管抽放、插管抽放、插管抽放、插管抽放、b b顶板尾巷抽放、顶板尾巷抽放、顶板尾巷抽放、顶板尾巷抽放、c c顶板钻孔抽放顶板钻孔抽放顶板钻孔抽放顶板钻孔抽放三、井下抽放煤层气技术（1 1）插管抽放方法）插管抽放方法）插管抽放方法）插管抽放方法 插管抽放采空区煤层气的方法适用于未进行预抽插管抽放采空区煤层气的方法适用于未进行预抽插管抽放采空区煤层气的方法适用于未进行预抽插管抽放采空区煤层气的方法适用于未进
56、行预抽的煤层或有近距离邻近层的采煤工作面。的煤层或有近距离邻近层的采煤工作面。的煤层或有近距离邻近层的采煤工作面。的煤层或有近距离邻近层的采煤工作面。 该方法是在顶板冒落之前，把抽放管直接插入采该方法是在顶板冒落之前，把抽放管直接插入采该方法是在顶板冒落之前，把抽放管直接插入采该方法是在顶板冒落之前，把抽放管直接插入采空区，使其尽量靠近煤层顶板，以提高煤层气的抽放空区，使其尽量靠近煤层顶板，以提高煤层气的抽放空区，使其尽量靠近煤层顶板，以提高煤层气的抽放空区，使其尽量靠近煤层顶板，以提高煤层气的抽放浓度。浓度。浓度。浓度。 插管抽放方法能抽出的煤层气纯量一般为插管抽放方法能抽出的煤层气纯量一般
57、为插管抽放方法能抽出的煤层气纯量一般为插管抽放方法能抽出的煤层气纯量一般为 1. 52m3/min1. 52m3/min，有时可达，有时可达，有时可达，有时可达34m3/min34m3/min。其抽放效果可。其抽放效果可。其抽放效果可。其抽放效果可使采空区煤层气涌出量降低使采空区煤层气涌出量降低使采空区煤层气涌出量降低使采空区煤层气涌出量降低10%-20%10%-20%。这种抽放方法。这种抽放方法。这种抽放方法。这种抽放方法简单易行、成本低，但抽放的煤层气浓度不高，一般简单易行、成本低，但抽放的煤层气浓度不高，一般简单易行、成本低，但抽放的煤层气浓度不高，一般简单易行、成本低，但抽放的煤层气浓
58、度不高，一般为为为为10%25%10%25%，而且抽放效率低。，而且抽放效率低。，而且抽放效率低。，而且抽放效率低。三、井下抽放煤层气技术（2）向冒落拱上方打钻孔抽放）向冒落拱上方打钻孔抽放 向冒落拱上方打钻孔抽放采向冒落拱上方打钻孔抽放采空区煤层气既可以用于有上、下空区煤层气既可以用于有上、下邻近层的采煤工作面，也可用于邻近层的采煤工作面，也可用于单一厚煤层的采煤工作面。抽放单一厚煤层的采煤工作面。抽放钻孔的孔底应处在冒落拱的上方。钻孔的孔底应处在冒落拱的上方。 三、井下抽放煤层气技术三、井下抽放煤层气技术 这种抽放方法主要是拦截来自上邻近层这种抽放方法主要是拦截来自上邻近层和厚煤层的未开采
59、分层中的煤层气。和厚煤层的未开采分层中的煤层气。 抽出的煤层气浓度有时高达抽出的煤层气浓度有时高达60%80%， 抽出量为抽出量为34m3/min， 可降低采空区煤层气涌出量的可降低采空区煤层气涌出量的20%35%。三、井下抽放煤层气技术2）全封闭采空区的煤层气抽放）全封闭采空区的煤层气抽放 全封闭采空区指工作面全封闭采空区指工作面(或采区、矿井或采区、矿井)已采完井封闭的采空区，一般称老采空区。已采完井封闭的采空区，一般称老采空区。其中往往储存大量的高浓度煤层气，它能其中往往储存大量的高浓度煤层气，它能通过巷道密闭或隔离煤柱的裂隙泄漏出来，通过巷道密闭或隔离煤柱的裂隙泄漏出来，影响其它区域的
60、安全，增加矿井通风负担影响其它区域的安全，增加矿井通风负担. 全封闭采空区的抽放方法通常有全封闭采空区的抽放方法通常有密闭密闭巷道抽放、均压密闭抽放和地面钻孔抽放巷道抽放、均压密闭抽放和地面钻孔抽放等方法等方法.三、井下抽放煤层气技术（1）密闭巷道抽放）密闭巷道抽放 该方法首先在巷道中打密闭墙，然后该方法首先在巷道中打密闭墙，然后将管子插入采空区直接抽放煤层气将管子插入采空区直接抽放煤层气. 密闭墙通常打在采区回风石门或采区密闭墙通常打在采区回风石门或采区回风巷，厚度回风巷，厚度13m，砌两层砖墙或料石，砌两层砖墙或料石，层间充填砂、黄土等层间充填砂、黄土等. 抽放的管子插进抽放的管子插进0
61、m左右。抽放煤层左右。抽放煤层气浓度一般初期为气浓度一般初期为50%-60，后期为，后期为20% -25%。抽放量根据采空区的大小而。抽放量根据采空区的大小而不同，一般为不同，一般为23m/min。三、井下抽放煤层气技术（2）均压密闭抽放煤层气）均压密闭抽放煤层气 由于施工质量和矿山压力的影响，由于施工质量和矿山压力的影响，密闭墙特别是其周围的煤、岩层往往密闭墙特别是其周围的煤、岩层往往漏气，因而不易保持规定的抽放煤层漏气，因而不易保持规定的抽放煤层气浓度，甚至会引起采空区煤炭自燃。气浓度，甚至会引起采空区煤炭自燃。 均压是指均压室的气压与采空区均压是指均压室的气压与采空区的气压保持大致相等，
62、以免密闭墙外的气压保持大致相等，以免密闭墙外面的空气漏进采空区。面的空气漏进采空区。三、井下抽放煤层气技术 均压方法就是将漏进均压室的空气及均压方法就是将漏进均压室的空气及时排出，以降低均压室的压力，使之与采时排出，以降低均压室的压力，使之与采空区内平衡。由于抽放负压的作用，采空空区内平衡。由于抽放负压的作用，采空区内的气压低于密闭墙外面的压力。这样，区内的气压低于密闭墙外面的压力。这样，空气将会通过副密闭墙漏进均压室。为了空气将会通过副密闭墙漏进均压室。为了避免空气通过主密闭墙进入采空区，可用避免空气通过主密闭墙进入采空区，可用专门设备将漏进均压室的空气及时排出。专门设备将漏进均压室的空气及
63、时排出。这样，外面的空气只能漏入均压室，而不这样，外面的空气只能漏入均压室，而不能再进入采空区。能再进入采空区。三、井下抽放煤层气技术四、抽放钻孔的施工与密封钻孔设备与工具钻孔设备与工具钻机钻机泥浆泵泥浆泵钻杆钻杆钻具钻头钻具钻头（电机及其附属电器必须防爆）（电机及其附属电器必须防爆）四、抽放钻孔的施工与密封2 钻进常见孔内事故及预防钻进常见孔内事故及预防1）孔壁坍塌）孔壁坍塌2）卡钻）卡钻四、抽放钻孔的施工与密封3 煤层气钻孔施工中的安全措施煤层气钻孔施工中的安全措施1)防止煤层气涌出事故防止煤层气涌出事故(1)边钻进边抽放煤层气边钻进边抽放煤层气.(2)配备瓦斯检定器及报警器，定期检查配备
64、瓦斯检定器及报警器，定期检查 瓦斯浓度，一旦瓦斯超限，须立即停钻处理。瓦斯浓度，一旦瓦斯超限，须立即停钻处理。 (3)钻场内使用的敲击工具必须为铜制品钻场内使用的敲击工具必须为铜制品. (4)配备合适比重泥浆。配备合适比重泥浆。四、抽放钻孔的施工与密封 2)防止煤与瓦斯突出事故防止煤与瓦斯突出事故(1)在突出危险煤层中打钻时，钻探工在突出危险煤层中打钻时，钻探工人必须经过专门培训，掌握煤与瓦斯人必须经过专门培训，掌握煤与瓦斯突出预兆，熟悉避灾路线和待避地点突出预兆，熟悉避灾路线和待避地点.并随身佩带自救器并随身佩带自救器.(2)钻机与孔口之间应设置防护挡板或钻机与孔口之间应设置防护挡板或挡栏，
65、以保护打钻工人不致被突出的挡栏，以保护打钻工人不致被突出的煤、岩粉打伤。煤、岩粉打伤。四、抽放钻孔的施工与密封3.钻孔密封钻孔密封 钻孔密封是抽放煤层气工作的重要环节之钻孔密封是抽放煤层气工作的重要环节之一。密封效果不好，不仅会影响抽放煤层气一。密封效果不好，不仅会影响抽放煤层气的效率，降低抽放煤层气管路中煤层气浓度的效率，降低抽放煤层气管路中煤层气浓度. 密封钻孔的材料或封孔装置应能承受一定密封钻孔的材料或封孔装置应能承受一定的压力的压力(相对压力小于相对压力小于0.1MPa).而且还要留有而且还要留有将煤层气引出钻孔的通道。将煤层气引出钻孔的通道。 密封可以采用机械式直接密封抽放钻孔，密封
66、可以采用机械式直接密封抽放钻孔，但最常用的是用黄泥、水泥砂浆或聚氨脂等但最常用的是用黄泥、水泥砂浆或聚氨脂等材料来密封抽放钻孔。材料来密封抽放钻孔。四、抽放钻孔的施工与密封（1）机械式封孔）机械式封孔 机械式封孔通常是利用胶圈受挤压膨机械式封孔通常是利用胶圈受挤压膨胀来封住抽放钻孔的。胀来封住抽放钻孔的。 该方法具有操作简单、速度快、质量该方法具有操作简单、速度快、质量好、可回收重复利用等优点，主要用于好、可回收重复利用等优点，主要用于岩石钻孔段的密封岩石钻孔段的密封.但胶圈因受地压作用但胶圈因受地压作用难以回收，故成本较高，目前使用较少难以回收，故成本较高，目前使用较少.四、抽放钻孔的施工与
67、密封（2）水泥砂浆封孔）水泥砂浆封孔 水泥砂浆由水泥砂浆由400号以上的硅酸盐水号以上的硅酸盐水泥、砂子与水混合搅拌而成。砂子泥、砂子与水混合搅拌而成。砂子颗粒直径为颗粒直径为0. 51. 5mm，水泥砂浆，水泥砂浆中的水量取决于封孔方式，水泥与中的水量取决于封孔方式，水泥与砂子的质量比一般为砂子的质量比一般为1:2.42.5, 配好配好的水泥砂浆材料要向抽放瓦斯钻孔的水泥砂浆材料要向抽放瓦斯钻孔内填送。填送水泥砂浆的方式有人内填送。填送水泥砂浆的方式有人工和压气两种。工和压气两种。四、抽放钻孔的施工与密封四、抽放钻孔的施工与密封四、抽放钻孔的施工与密封（3）聚氛脂封孔）聚氛脂封孔 聚氨脂聚氨
68、脂是聚氨基甲酸脂的简称。是聚氨基甲酸脂的简称。 聚氨脂作为封孔材料具有运输简聚氨脂作为封孔材料具有运输简单、操作方便、封孔可靠等优点，单、操作方便、封孔可靠等优点，但成本较高。但成本较高。 聚氨脂封孔方法主聚氨脂封孔方法主要有卷缠药液法及压注药液法两要有卷缠药液法及压注药液法两种。种。四、抽放钻孔的施工与密封1)卷缠药液法卷缠药液法四、抽放钻孔的施工与密封四、抽放钻孔的施工与密封2)压注药液法压注药液法四、抽放钻孔的施工与密封五、煤层气抽放系统及设备抽放钻孔封闭后，与钻孔相连的抽放钻孔封闭后，与钻孔相连的管路接入抽放网管管路接入抽放网管(路路)。最后，。最后，通过在地面或井下设置的抽放泵通过在
69、地面或井下设置的抽放泵使管网中造成负压，放管路及抽使管网中造成负压，放管路及抽放系统的附属装置。从而形成煤放系统的附属装置。从而形成煤层气抽放系统。因此，抽放系统层气抽放系统。因此，抽放系统包括抽放泵、抽放管路及抽放系包括抽放泵、抽放管路及抽放系统的附属装置。统的附属装置。五、煤层气抽放系统及设备煤层气抽放泵煤层气抽放泵五、煤层气抽放系统及设备抽放管路要求：抽放管路要求：(1)煤层气管路要敷设在曲线段最少、距离最短煤层气管路要敷设在曲线段最少、距离最短的巷道中。的巷道中。(2)煤层气管路要敷设在矿车不经常通过的巷道煤层气管路要敷设在矿车不经常通过的巷道中，以避免撞坏漏气。通常以敷设在回风系统为
70、中，以避免撞坏漏气。通常以敷设在回风系统为宜，若设在运输巷，要架设一定高度并固定在巷宜，若设在运输巷，要架设一定高度并固定在巷道壁上。道壁上。(3)当抽放设备或管路一旦发生故障时，应避免当抽放设备或管路一旦发生故障时，应避免管路内的煤层气流进采掘工作面或机械房内。管路内的煤层气流进采掘工作面或机械房内。(4)应考虑到送输、安装和维修工作上的方便。应考虑到送输、安装和维修工作上的方便。五、煤层气抽放系统及设备抽放系统的附属设施：抽放系统的附属设施： 管路上的附属装置可以分为两类：管路上的附属装置可以分为两类： 一类是用来调节、控制抽放管路一类是用来调节、控制抽放管路中煤层气的压力和流量的；中煤层
71、气的压力和流量的； 另一类是安全装置，它们包括放另一类是安全装置，它们包括放水器，防爆炸、防回火装置，以及水器，防爆炸、防回火装置，以及放空管等。放空管等。六、抽放煤层气的计量与检测 就是测量与检测就是测量与检测抽放管抽放管路各个部位的路各个部位的煤煤层气流量、抽放负压、煤层气浓度和温度层气流量、抽放负压、煤层气浓度和温度等等参数。参数。 目的是：目的是： 1.研究煤层气涌出规律和分析抽放效果研究煤层气涌出规律和分析抽放效果; 2.指导抽放网路的投产使用，管道的延长指导抽放网路的投产使用，管道的延长与钻孔的衔接与钻孔的衔接; 3.调节和控制钻孔及管网抽放负压调节和控制钻孔及管网抽放负压; 4.
72、查明漏气和水堵部位等。查明漏气和水堵部位等。六、抽放煤层气的计量与检测煤层气流量的测定煤层气流量的测定 采用相应流量计，常用的有：采用相应流量计，常用的有： 孔板流量计孔板流量计 皮托管皮托管 均速管均速管 文丘里流量计文丘里流量计 风速计风速计(表表)等。等。六、抽放煤层气的计量与检测抽放管路压力的测定：抽放管路压力的测定： 通常可以使用通常可以使用压差计和气压计压差计和气压计测定管路的压测定管路的压力值。力值。 测定目的是：了解煤层气抽放管路中煤层气测定目的是：了解煤层气抽放管路中煤层气的压力大小及其分布。的压力大小及其分布。 包括三个方面：包括三个方面： 1.测定管网中某一点管内外的压力
73、差，包括测定管网中某一点管内外的压力差，包括钻孔和管道内的负压值或正压值钻孔和管道内的负压值或正压值; 2.测定抽放管道内两点间的压力差测定抽放管道内两点间的压力差; 3.测定抽放管道中某点的绝对静压力测定抽放管道中某点的绝对静压力.六、抽放煤层气的计量与检测 煤层气浓度的测定煤层气浓度的测定 煤层气浓度的测定常用的瓦斯检测仪有：煤层气浓度的测定常用的瓦斯检测仪有：煤层气浓度的测定常用的瓦斯检测仪有：煤层气浓度的测定常用的瓦斯检测仪有： 光学瓦斯检测仪光学瓦斯检测仪光学瓦斯检测仪光学瓦斯检测仪 热导式瓦斯检测仪热导式瓦斯检测仪热导式瓦斯检测仪热导式瓦斯检测仪 热效式瓦斯检测仪热效式瓦斯检测仪热
74、效式瓦斯检测仪热效式瓦斯检测仪 高负压管道瓦斯气样采取器。高负压管道瓦斯气样采取器。高负压管道瓦斯气样采取器。高负压管道瓦斯气样采取器。 目的是：目的是：目的是：目的是：1.1.为了确定抽放管路中的煤层气的流为了确定抽放管路中的煤层气的流为了确定抽放管路中的煤层气的流为了确定抽放管路中的煤层气的流量；量；量；量； 2. 2.为了调节和控制抽放负压。为了调节和控制抽放负压。为了调节和控制抽放负压。为了调节和控制抽放负压。六、抽放煤层气的计量与检测综合参数检测仪综合参数检测仪 综合参数检测仪也称多参仪，综合参数检测仪也称多参仪，是一种能测定抽放管路和抽放泵是一种能测定抽放管路和抽放泵站内煤层气的浓度、流速、压力站内煤层气的浓度、流速、压力和温度等参数。和温度等参数。 具有测量快速、准确和方便等具有测量快速、准确和方便等优点优点.七、提高煤层气抽放率的方法提高煤层气抽放率的方法：提高煤层气抽放率的方法： 1.增加钻孔穿煤长度增加钻孔穿煤长度 2.增加抽放负压。增加抽放负压。 3.人为提高煤层透气性人为提高煤层透气性 如：水力割缝、水力压裂、爆如：水力割缝、水力压裂、爆破致裂、高压气体致裂、煤层物化破致裂、高压气体致裂、煤层物化处理等方法。处理等方法。结束结束
