工作面瓦斯抽采设计

工作面瓦斯抽采设计（共8篇）

篇1：工作面瓦斯抽采设计

盘县黑皮凹子煤矿

掘进工作面瓦斯抽采

施工设计

二0一四年五月二十八日

10302回风巷

10302回风巷掘进工作面瓦斯抽采施工设计

一、编制目的

为了贯彻《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关内容，结合矿井实际情况，编制了10302回风巷掘进工作面瓦斯抽采施工设计。

二、编写依据

1、《煤矿安全规程》

2、《防治煤与瓦斯突出规定》

3、《黑皮凹子煤矿瓦斯抽查设计》

4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》

5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）

6、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）

7、《盘县黑皮凹子煤矿防突设计》

三、工作面概况

1、煤层情况

10302回风巷掘进工作面沿3#煤层掘进。本面3#煤层一般厚度为1.8m，为复杂结构煤层，煤层倾角8-15°。顶、底板均为细砂岩，稳固，不易垮落。为焦煤和肥煤。中灰～富高灰，特低～中高硫为主，特低磷～中磷。

2、瓦斯情况

10302回风巷位于突出危险区内，瓦斯含量为16.53m³／t。煤层自燃倾向为Ⅲ类，为不易自燃煤层，煤尘具有爆炸性。

3、地质构造

工作面为北倾斜的单斜构造，工作面构造以断层为主，在掘进过程中可能会揭露小落差的断层，影响掘进较小，落差一般不大于3.0m；无岩浆岩侵入。

4、邻近巷道

掘进工作面位于风井左侧，区域内属于原来开采区域，根据揭露的巷道来看，该区域原老巷较多，基本已经垮落，在原老巷区域内掘进时，瓦斯相对较低，但掘进本煤层时，瓦斯涌出量较高，该区域内无其他巷道。

四、瓦斯抽采钻孔设计

10302回风巷掘进工作面瓦斯涌出主要为3#煤层瓦斯。

1、钻孔设计及工程量

采用顺层预抽煤巷条带煤层瓦斯方式，每循环钻孔共33个，其中30个防突措施孔，3个区域效果检验孔（检验孔控制范围迎头前70米）；措施孔控制范围迎头向前90米，巷道两帮20米，每循环总进尺1295米。在未了解掘进迎头煤层结构的情况下，可以在掘进迎头先施工5个超前探煤钻孔，当探着前方的煤层有变化时，在对钻孔进行改变钻探。

五、瓦斯抽采钻孔施工

1、施工设备

（1）钻机：ZY750型矿用全液压坑道钻机

（2）钻杆：Φ73mm*1m圆弧形凸棱钻杆

（3）钻头：Φ75mm复合片钻头

2、进度计划

根据生产计划，每循环施工1次顺煤层钻孔，施工时间为5天左右，施工具体时间根据生产计划进行合理安排和适当调整。

3、施工要求

（1）施工人员必须严格按设计要求施工，如有特殊情况需改变设计时，必须经瓦斯治理科决定。

（2）施工人员必须熟悉钻孔设计要求和有关安全技术措施。（3）打钻前首先必须检查施工地点的支架、顶板等情况，必须由班长或有经验的老工人负责找掉活煤活砟，以免片帮伤人。

（4）钻场所有电器设备必须上台挂牌管理，电缆吊挂整齐，物品码放整齐，确保电器设备完好、防爆。

（5）钻机工必须对所使用的各种设备性能进行全面了解、检查，按要求进行操作，严禁违章操作。

（6）钻机工必须能处理施工过程中的临时故障，在施工和处理故障时，必须明确1人专门负责安全工作。

（7）钻机工在架设钻机之前，必须保证设备处于安全位置，钻机必须安设牢固，不具备安全生产条件，严禁施工。在安设过程中必须保证钻机及附属设备垫平、稳定、牢固、安全。

（8）必须执行现场交接班制度，交接时，必须把当班工作情况及发现的问题向下一班交代清楚。

（9）施工时当瓦斯浓度超过0.8%时，停止作业；当瓦斯浓度超过1.5%时，所有人员撤离至新鲜风流中，并及时汇报调度室。在瓦斯浓度低于0.8%时才可继续作业。

六、瓦斯抽采

1、瓦斯抽采系统

（1）通过井下抽放管路接入矿井地面瓦斯永久抽采系统。（2）地面抽放泵：

根据瓦斯泵的流量等参数,地面泵站选用流量为168m3/min的 2BEC-50型水环式真空泵（4台）。

（3）线路：

10302回风巷→回风联巷→10302运输联络巷→原10302底抽巷→回风斜井→地面抽放泵站。各瓦斯管路连接均采用螺栓紧固法兰盘连接方式，中间夹橡胶垫圈。

2、封孔

采用水泥砂浆及时封孔，下管长度不小于12m，封孔深度不小于8m。套管外露不得少于0.2m。钻孔封好后用弹簧管将钻孔内的套管与抽放主管路混合器连接好，主管路及支管设流量计、测气嘴、闸门等，抽放管路沿途设放水器及放碴器，以免煤层内的水、碎煤等进入抽放管。

3、抽放管

采用直径219mm的矿用无缝钢管瓦斯抽放管。

4、有效预抽时间

矿井瓦斯抽采钻孔按照“打一个、封一个、抽一个”的管理原则，一般情况下，掘进工作面最后一个钻孔预抽煤层瓦斯时间不得低于24小时。

七、抽放量及抽放效果预期

1、瓦斯抽放量

根据临近面10302回风巷工作面的瓦斯情况，预计10302回风巷工作面的绝对瓦斯涌出量在4.5m³/min左右，抽采瓦斯量在3.5m³/min左右，工作面风量270m³/min以上，回风流中平均瓦斯浓度0.35％左右。

2、预期效果

（1）工作面瓦斯抽采率大于50%（2）工作面残余瓦斯含量降到4.5m3/t

（3）工作面瓦斯浓度降到0.35%以下

八、组织管理

1、矿长对工作面瓦斯抽采工作负全面责任。

2、矿总工程师负责组织相关单位对瓦斯抽采设计进行会审。

3、生产矿长负责组织落实瓦斯抽采工作。

4、安全矿长负责监督检查瓦斯抽采工作的执行落实情况

5、通防副总负责编制瓦斯抽采设计，并负责监督抽采设计的现场落实，根据现场的条件及时修改瓦斯抽采设计。

6、公司瓦斯实验室负责落实测定煤层瓦斯含量及抽放后残存瓦斯含量。

7、调度室负责设瓦斯抽采设计落实过程中的全面协调等。

8、安全科负责对瓦斯抽采设计的落实情况进行检查和监督。

9、钻探队负责瓦斯抽采钻孔的施工。

10、通防科负责对工作风量、瓦斯浓度等进行监测，计算风排瓦斯量。

11、单位技术员负责本单位干部、职工贯彻瓦斯抽采设计，当设计发生变化时，及时向贯彻。

12、施工队跟班领导负责当班的安全工作，是监督检查瓦斯抽采施实情况的第一责任人。到岗后首先要查看工作面执行情况，在设计没有落实的情况下，不得擅自指挥生产。

九、施工安全技术措施：

1、准备工作：

（1）钻机运输及拆装：

①钻机在地面装运过程中，由钻机队人员用手葫芦，利用起重钢梁将钻机吊起装入罐车或平板车。然后用螺丝将钻机大件固定在平板车，并使用不小于6分的钢丝绳将钻机大件绑紧摽牢，经检查没有隐患时方可入井。

②大巷运输过程中由运输区机车负责向里运送，在运送前，钻机人员应再一次检查平板车的捆绑钢丝绳是否牢固，确保安全。在运送过程中，严禁任何人乘坐罐车或平板车。

③在斜巷运输前，钻机人员必须首先检查绞车的固定，钢丝绳勾的安好状况，发现隐患及时处理；在斜巷运输过程中，要严格执行“行车不行人，行人不行车”定，钻机平板车两侧及下方严禁站人，并使用好“一坡三档”。

④将钻机运送到安全地点，从平板车卸下之前，首先检查安装地点的顶板及两帮的不安全因素，必须进行处理；在起吊前必须检查起吊锚杆的牢固性及导链的可靠性，有无退扣，滑链现象，保证导链完好，严禁用其他物品代替起重梁；起吊过程中必须由专人统一指挥，除起吊人员外其他人应远离钻机，在落下过程中应缓慢下放，下放时严禁用手托；钻机在拆卸过程中，应拆卸成几个部分，钻机的大件用平板车运送，装车过程中，要使用手拉葫芦配合起重锚杆起吊，严禁人工硬抬硬扛。

（2）抽放管路的运输及安装：

① 软质管或较短管材、配件可装矿车运送；凡矿车装不下的管材均装叉车运送。管材的装载高度不准超出矿车或叉车两帮高度，并要捆绑牢固。

②在电机车运输巷道运送时，应事先与运输区取得联系，并严格执行电机车运输有关规定。

③斜巷运输时严格执行斜巷运输管理规定。

④管材、物料运到现场后，应放在指定地点，堆放整齐、牢稳，不得妨碍行人、运输和通风。

⑤安装管路前，应根据管路的安装用途和施工场所的条件要求，带齐所需用具；安装前应详细检查管材质量，有无堵塞物，管盘完好，配件齐全。

⑥拆接管路时，施工人员要相互配合，两人托住管子，一人拆、紧螺丝。

⑦管路要托挂或垫起，吊挂要平直，拐弯处设弯头，不拐急弯。管子的接头接口要拧紧，用法兰盘连接的管子必须加垫圈，做到不漏气、不漏水。

⑧敷设瓦斯抽放管路时，要严格按设计线路及要求施工，并按要求安齐人工或自动放水装置。

2、钻进安全技术要求

（1）钻孔施工中，班长为当班安全第一责任人，每班开工前必须进行

安全三确认，发现异常情况及时处理并汇报。

（2）所有钻机工必须持证上岗，穿戴整齐利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧，施工进程中严格按《井下钻探操作规程》操作，坚守岗位。

（3）检查钻头旋转方向，经空载运转没有异常现象时，方可装上钻头开孔钻进。开孔时要缓慢钻进，要保护好钻头。

（4）在施工进程中，瓦斯检查员检查钻场现场风流中瓦斯浓度，同时班长将所带瓦斯便携仪悬挂在施工钻孔上方偏下风口0.5m位置，当瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止打钻作业，切断电源，采取有效措施处理。

（5）在钻进过程中若出现煤岩破碎、漏水、瓦斯涌出量突然增大或由于孔内瓦斯高而出现顶钻等现象，要立即停钻，汇报调度室查明原因，并积极采取有效措施，待现象解除后方可继续进尺，防止孔内事故的发生；

（6）打钻人员要精力集中，认真操作，防止孔内、机械和人身事故的发生，每班开工前要检查机械设备是否正常，发现有螺丝松动或零件松动应及时处理，以免造成重大机械事故；

（7）钻孔要按钻孔质量标准化要求施工，钻具摆放整齐，钻场环境清洁。

（8）接送钻杆人员必须站在钻机的两侧接送钻杆，以防发生顶钻伤人事故。

（9）在钻进过程中钻机班长要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时处理。

（10）现场交接班时，必须把当班工作情况及隐患交代清楚。

3、机电管理

（1）供电设备线路中，各种保护必须齐全、灵敏可靠，设备放置合理、平稳；电缆吊挂整齐，开关上架，电气设备实现“三无”，杜绝“失爆”；认真管理好各种机电设备，检修制度化，维护正常化。

（2）接地系统必须完善，接地极、接地线符合规定，严禁使用铝接头连接地线，严禁串联接地。

（3）处理机电设备、线路故障时，必须切断上级电源，开关打到停止位置并加闭锁，悬挂“有人工作，严禁送电”的停电牌，用同电源电压相适应的验电笔验电，处理好后方可送电，必须坚持“谁停电，谁送电”的原则。

（4）对所有机电设备进行完好及防爆检查；大班电工每天检查一次。

4、安全防护措施

（1）所有施工人员必须随身佩戴隔离式自救器。

（2）钻场附近10m范围内必须有一组压风自救系统，且至少能满足5—8人同时使用。

（3）瓦斯浓度达到0.8％或二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止打钻；电动机及其开关附近20米以内风流中瓦斯浓度达到0.8％时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理。

（4）钻场附近必须有电话。

5、人员避灾路线：

（1）瓦斯、火灾避灾路线：10302回风巷→10302回风联络巷→103运输斜巷上段→人行巷→主斜井→地面。

（2）水灾避灾：10302回风巷→10302回风联络巷→103运输斜巷上段→人行巷→主斜井→地面。

其它严格按《钻探操作规程》、《煤矿安全规程》、《防治水规定》、《防治煤与瓦斯突出规定》及有关规定执行。

篇2：工作面瓦斯抽采设计

3253

5河南能源化工集团鹤煤公司 河南能源化工集团鹤煤公司

篇3：工作面瓦斯抽采设计

己15-23110工作面位于己三采区东翼中下部, 东为二、四矿井田技术边界, 西为己三西专回、己三皮带下山、轨道下山和三水平主斜, 地面位置为小擂鼓台, 地势南高北低、西高东低。工作面标高-478~-545, 地面标高在245~483之间, 埋藏深度在810m~990m之间, 容重1.4t/m3, 煤层倾角平均9.4°。己15煤为块状、亮煤。煤厚变化较大, 局部下部含有薄层夹矸和劣质煤;煤层平均煤厚1.3m。煤层走向83°~103°, 平均倾角9.4°。

己15-23-110工作面地质构造不太复杂, 根据目前已掌握的地质资料推测分析, 预计掘进过程中机、风巷将揭露5条落差1.0m~2.0m的正断层;另外, 掘进过程中还将揭露其他隐伏断层。在断层附近顶板较破碎, 需加强顶板管理。煤层直接顶为粉砂质泥岩, 老顶为中粒砂岩, 直接底为粉砂质泥岩。

采面设计可采走向长2029m, 倾斜长190m, 采厚1.3m。其上部邻近己15-23070工作面瓦斯涌出量最大为23.1m3/min、相对瓦斯涌出量最高为15.46m3/t, 正在回采的己15-23030工作面回采期间绝对瓦斯涌出量最大为26.32m3/min、相对瓦斯涌出量最大为18.7m3/t。己15-23110工作面按高瓦斯工作面管理。

2 抽放瓦斯的必要性

2.1 工作面可以供给的风量

式中:Q-工作面可以供给的风量;

L-最小控顶距, m, QY型支架支护取5.5;

H-采高, m, 设计采高取1.3~1.5;

a-有效断面系数, 取0.6;

V-《煤矿规程》规定允许的最高风速, 取4m/s;

2.2 通风可以解决的瓦斯含量

通风可以解决的瓦斯含量是根据产煤量、供风量和煤的残存瓦斯含量来估算煤层瓦斯的应抽指标。

式中:WB-通风方法可以解决的瓦斯含量, m3/t;

C-《煤矿规程》规定允许的最高瓦斯浓度, 取1%;

Qg-工作面可以供给的风量, m3/t, 取1188;

A-工作面日产煤量, t, 取1400;

WC-残存瓦斯量, m3/t, 取1.6;

KW-瓦斯涌出不均衡系数, 取1.5。

经计算可得, WB=1.88m3/t计算结果表明, 用通风方法可解决的瓦斯含量是1.88m3/t, 而煤层本身的瓦斯含量是6.9m3/t, 故仅用通风方法无法解决瓦斯问题, 因此有必要采取预抽瓦斯措施。

2.3 己15-23110工作面瓦斯涌出量预测

2.3.1 己15-23110工作面绝对瓦斯涌出量

根据《矿井瓦斯综合治理技术》中“当煤层瓦斯地质条件和开采条件变化不大时, 瓦斯涌出量随采深呈现近似线性关系”。根据公式:

式中:QY-工作面绝对瓦斯涌出量, m3/min;

q1-己15-23070采面瓦斯涌出量, m3/min;

q0-己15-23030采面瓦斯涌出量, m3/min;

h-己15-23-110采面回采标高;

h1-己15-23030回采标高;

h0-己15-23070回采标高;

a-为瓦斯涌出增深率。

2.3.2 己15-23110采面相对瓦斯涌出量预测

开采层瓦斯涌出量:

式中:工作面相对瓦斯涌出量, m3/t;

工作面绝对瓦斯涌出量, m3/min, 取17.8;

A-工作面日产量, t/d, 取1400。

经计算可得, 。

2.4 工作面所需风量计算

按绝对瓦斯涌出量计算Qa=100·q·K

式中:Qa-工作面需要供风量m3/min;

q-预计己15-23110采面的绝对斯涌出量为17.80m3/min;

K-采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数取1.3。

则:Qa=100×17.8×1.3=2314 (m3/min)

从计算结果可以看出工作面的需风量 (2314m3/min) 远远大于计划供给的风量1500m3/min, 工作面要保证生产配风必须在2314m3/min以上, 这样采面及进回风巷风速将大大超过《规程》规定的4m/s。故单靠通风不能解决瓦斯问题, 必须进行瓦斯抽放。根据规定“一个采煤工作面的瓦斯涌出量每分钟大于5m3/min, 或一个掘进工作面每分钟大于3m3/min, 采用通风方法解决瓦斯问题不合理时, 应采取抽放瓦斯措施”。因此对己15-23-110采面进行瓦斯抽放是必要的。

3 抽放方案的选择

3.1 抽放方法选择

己15-23-110采面为保护层开采, 采空区瓦斯涌出主要来源为下覆被保护层瓦斯上涌瓦斯, 根据工作面地质条件、开采方法、巷道布置、采空区瓦斯分布情况、瓦斯主要来源、瓦斯综合利用、采空区深部和高处以及上隅角是瓦斯聚集区域, 决定按照分源抽放、瓦斯综合利用的原则, 敷设两趟抽放管路, 一趟500mm埋管抽放上隅角;一趟500mm管路抽放高位钻孔、底板穿层钻孔、迎面斜角孔, 抽取采空区深部、高处以及上隅角瓦斯聚集区域的瓦斯, 以排除和减少高浓度瓦斯向工作面回风巷涌入。

3.2 管路及钻孔布置

3.2.1 上隅角埋管抽放

在上隅角垛墙封堵, 将直径500mm抽放管插入墙内进行抽放, 封堵墙紧靠煤壁封堵严密, 防止瓦斯逸出。封闭时采用抗静电编织袋装煤垛墙封闭, 装煤时要求装碎小煤面, 煤面颗粒直径不允许超过5mm, 阻止上隅高浓度瓦斯外涌, 利用预留抽放管路抽取高浓度瓦斯, 以达到最大抽采效果。抽放管路尽量向顶板、上帮吊挂, 距顶板和上帮不得超过300mm。在每根￠500mm抽放管上靠近两端向里1m处开两个300×300mm口, 开口后及时包裹保证不漏气, 进入上隅角封堵墙以内时, 由施工单位及时将包裹物解开。见下图

3.2.2 底板穿层钻孔抽放

根据有关规定开采保护层时, 必须同时抽放被保护层的瓦斯, 因此决定施工底板穿层抽放钻孔, 提前抽放被保护层己16、17煤层瓦斯, 降低保护层工作面回采期间瓦斯涌出量, 治理保护层工作面的瓦斯, 实现保护层安全回采。从-3点以里36m开始, 在风巷下帮每隔5m布置一组钻孔, 每组3个钻孔, 孔间距0.5m, 俯角在20°, 水平方位角10°~20°。开孔直径94mm, 终孔直径94mm, 钻孔深度以穿透己17煤层底板0.5m为准, 钻孔孔深不低于40m。

3.3 封孔

封孔现有的方法有两种;一种是人工黄泥木楔封孔, 该法劳动强度大, 质量差;另一种是采用聚氨酯封孔, 该法密封效果好。经比较决定采用第二种封孔技术由防突队专职人员操作完成。

4 设备选型计算

4.1 抽放支管路的管径计算

4.1.1 上隅角抽放管路

根据己三采区以往保护层开采情况, 采面上隅角需进行抽放, 抽出纯瓦斯量9m3/min~13m3/min, 取10m3/min, 按上隅角抽放瓦斯浓度50%计算, 采用下列公式 (《煤矿瓦斯抽放规范》) 计算抽放管径。

式中:D1-管道内径, m;

Q1-瓦斯流量m3/min; (10÷0.5=20m3/min混合流量) ;

V1-瓦斯管中的平均流速, m/s, 一般取v=10m/s~15m/s (本公式取15m/s)

经计算:D1=0.531m, 即选用内径500mm抽放管路作为抽放支管, 抽放上隅角较合理。

4.1.2 底板穿层孔抽放管路

根据我矿戊8-19170底板穿层孔抽放经验, 底板穿层孔每孔可抽放纯瓦斯量1.08m3/min~3.87m3/min, 己15-23-110采面每组底板穿层孔设计钻孔3个, 计3.24m3/min~10.95m3/min。如果底板穿层孔抽放效果差可改抽上隅角, 因此抽放纯瓦斯量可取12m3/min, 抽放浓度按平均9%计算, 采用上列公式 (《煤矿瓦斯抽放规范》) 计算抽放管径,

式中:D2-瓦斯管内径, m;

Q2-管内瓦斯流量m3/min; (12÷0.09=133m3/min混合流量) ;

V2瓦斯管中的平均流速, m/s, 一般取v=10m/s~15m/s (本公式取15m/s) ;

经计算:D2=0.433m, 即选用内径500mm抽放管路作为抽放支管, 抽放底板穿层孔较合理。

4.2 管路阻力计算

4.2.1 主管路摩擦阻力计算:

式中:H-阻力损失, Pa;

L-管路长度, m;

QC-流量, m3/h;

D-管道内径, cm;

K-管径有关的系数 (D>150时, 取0.71)

δ-混合瓦斯对空气的相对密度, 取0.978。

(1) 上隅角抽放主管路摩擦阻力

(2) 底板穿层孔抽放主管路摩擦阻力

4.2.2 支管路摩擦阻力计算

(1) 上隅角抽放支管路摩擦阻力

(2) 底板穿层孔抽放主管路摩擦阻力

4.2.3 上隅角抽放管道局部阻力

局部阻力为一般取摩擦阻力的10%~20%, 该抽放管路系统长, 网络复杂, 按经验取沿段管道总摩擦阻力的20%作为局部阻力

底板穿层孔抽放管道局部阻力

4.3 瓦斯抽放泵选型计算

4.3.1 泵的抽放负压

式中:Hp-泵的额定抽放负压, KPa;

Hc-管路沿程总阻力, KPa;

Ho-钻孔空口抽放负压, KPa, 取13;

Kb-泵的备用系数, 取1.2。

则, 上隅角用泵的抽放负压Hp1=31.7 (KPa)

风巷底板穿层用泵的抽放负压Hp2=29 (KPa)

4.3.2 泵的额定流量

式中:Qp-泵的额定流量, m3/min;

∑—服务年限内, 同期最大抽放量, m3/min, 上

隅角取10.95, 底板穿层取5.2;

C-泵入口处瓦斯浓度, %, 取75;

h-泵的机械效率, %, 取85;

Kc-抽放量备用系数, 取1.1。

则, 上隅角用泵的额定流量Qp1=19m3/min

风巷底板穿层用泵的额定流量Qp2=9m3/min

根据计算, 上隅角用泵的抽放负压为31.7 (KPa) , 额定流量为19m3/min;底板穿层用泵的抽放负压为29 (KPa) , 额定流量为9m3/min。对照瓦斯泵性能参数表, 上隅角应选取SK-30X型水环式真空泵 (三台) , 底板穿层应选取SK-12型水环式真空泵 (三台) 。

4.4 预计瓦斯抽放效果

根据以往及相邻开采保护层情况, 预计本工作面回采过程中绝对瓦斯涌出量最大为19.77m3/min.工作面配风按1500m3/min, 风巷回风流瓦斯浓度0.75%计算, 风排瓦斯最高为11.25m3/min, 则抽放需要解决瓦斯量约为8.25m3/min.上隅角埋管抽放预计抽出纯瓦斯量4.57m3/min~10.95m3/min, 可取7m3/min, 底板穿层孔抽放预计抽出纯瓦斯量1.88~5.2m3/min, 可取3.5m3/min, 所以本方案设计抽出纯量=10.5m3/min, 经计算本方案的系统瓦斯抽放率为32%~81%, 完全可满足回采过程中的瓦斯综合治理和瓦斯利用需求。

5 抽放系统的管理

流量测定采用孔板流量计, 安装孔板的管道内壁, 在孔板前后距离为2D (D管道直径) 的范围内。根据现场实际情况, 选定如下地点安装人工放水器。自尾巷外口向里断层处、低洼处、戊九专回共计10处需要安装人工放水器。

通过对掘进和回采的煤样化验, 收集抽放效果的考查资料, 泵站司机严格执行管理制度, 周检人员认真检查各孔的抽放参数等措施。同时利用回采工作面前方卸压带透气性增大的特点, 来提高抽放率和采面抽放管理水平。抽采系统最大程度实现使“大流量、多抽泵、大管径、多回路”;瓦斯抽采最大程度实现“系统标准化、计量自动化、管理规范化”, 形成了地面、井下全方位立体瓦斯抽采体系。

摘要：结合平煤四矿矿井地质条件, 详细分析了23110综采工作面瓦斯抽放的必要性和可行性, 并制定了该工作面的瓦斯抽放方案, 同时提出抽放管路设计及抽放泵选型方法, 为矿井安全生产提供了保证。

关键词：涌出量,瓦斯抽放设计,必要性

参考文献

[1]俞启香.矿井瓦斯防治[M].中国矿业大学出版社, 1992.

[2]杨兴.平顶山矿区煤层瓦斯抽放技术的初步分析[J].煤炭工程, 2007, 5:8.

篇4：工作面瓦斯抽采设计

摘要：通过对高瓦斯突出综采工作面瓦斯综合防治的研究，确定了采空区瓦斯积聚自然分布梯度及抽放负压所产生的技术参数，对全矿井的瓦斯综合治理工作，具有很强的适用性和指导意义。

关键词：瓦斯抽放瓦斯分布梯度采空区抽放负压

1概况

十矿戊90-20210采面位于-320水平戊组中区下山东翼第五阶段，采面西靠中区轨道及运输机下山，东至东区戊组轨道下山，南邻已回采的戊90-20190采面，北部为戊组三水平开拓工程，尚未开采。

为预防瓦斯积聚超限，主要采取的技术措施有以下几个方面：

①偏外巷风排瓦斯和中区泵站抽放，抽放流量为120m3/min，纯量为5～8m3/min，偏外巷风量为600m3/min，瓦斯浓度2%。②采面动压浅孔抽放。非生产班施工浅孔，孔深24米，Ф89mm，间距每1.5m一个，每循环允许进4米，每一架一个和本煤层抽放管路并网，抽放流量为50m3/min，纯量为5m3/min。③上隅角辅助抽放，利用中区抽放泵站2BEC-42型抽放泵进行抽放，抽放流量为100m3/min，纯量为3m3/min。④工作面采用轨道下山、运输机下山两路进风，采面风量达1600m3/min以上。⑤严格坚持上封下堵和突出危险工作面“四位一体”防突措施。先进行突出危险性预测，每15m布置1个预测孔，孔深8m，孔径42mm，每次预测循环允许进尺不超过2.5m，两次预测总进尺不超过4m。⑥采面安装有矿压在线监测设备，综采一队坚持每天收集矿压显现数据，分析矿压活动规律。⑦为保证该面的安全生产，坚持以风定产，每月根据实际情况安排生产计划，回风流瓦斯浓度控制在0.6%～0.8%。

防冲击地压措施：①技术措施。a采面内实施中孔松动卸压诱导爆破，孔深15m，每孔装药量为12卷（330g/卷）；b在距工作面10m范围内利用风巷本煤层抽放钻孔进行深孔注水；c及时拆卸机风巷超前段锚杆、锚索。②安全防护：松动爆破时工作面停电、撤人、设置警戒，生产期间出现闷雷或煤炮声音时暂撤人，建立完善的防突异常信息搜集及应急处理机制。③组织措施：调整工作面劳动组织，减少工作面定员人数。

通过以上安全技术措施与防突、防冲措施，采面回采期在2009年6月4日前未发生因瓦斯原因影响生产现象。

2对采空区漏风形式和瓦斯积聚梯度区域的研究

2.1瓦斯治理简介。采面回采后期，由于采动空间变化，采煤工作面漏风通道也发生变化，瓦斯涌出地点和涌出浓度形式同时改变，经研究采用偏“Y”巷通风小川封闭形成的抽采巷及上隅角联合抽放技术，利用中区泵站两套2BEC-42型水环式真空泵，流量均为100-110m3/min，抽放管用12吋、8吋铁管，一套为采面上隅角和采面本煤层浅孔抽放，一套为采面偏“Y”巷通风小川封闭后形成的抽采巷抽放，如图。

2.2戊90-20210采面上隅角及采空区瓦斯情况分部：戊90-20210采面直接顶初次垮落步距10～20m，老顶周期垮落步距20～25m，在工作面推进10m范围内，在采面上隅角及回风巷风流中瓦斯未发生超过规定现象。

初期的上隅角单套抽放管抽放，在采面推进5m即开始抽放，而通过对偏“Y”巷内预留10m抽放管内抽放气体浓度观测分析，采面推进30m处时，偏“Y”巷抽放管瓦斯浓度1.5%，并逐渐增高，采面推进60m范围内，抽放瓦斯浓度由1.5%匀速上升为3.5%，当采面推进到80m～100m时，抽放瓦斯浓度基本在5～8%左右，当采面推进超过100m以后，抽放管路内瓦斯浓度稳定在6%左右，其变化曲线如图。

通过以上数据及回采工作面推进距离与抽放浓度曲线图分析可以判断，戊90-20210采面采空区距工作面中心10m范围内为瓦斯积聚低浓度区域，距采面10～40m采空区为高浓度瓦斯积聚区，为瓦斯抽放效率区。

2.3采空区瓦斯积聚区域分析：预计戊90-20210采面采空区顶板垮落高度15.3m，采空区瓦斯积聚范围及其采空区漏风量300m3/min分析计算，在该工作面采空区10m～40m范围内为高浓度瓦斯积聚。

2.4采面抽放系统抽放浓度判断瓦斯积聚区域的分析研究。戊90-20210采面由于采用瓦斯抽放技术，有效降低了采空区向采面风巷的瓦斯涌出量，采面上隅角瓦斯浓度在正常情况下与采面切眼机尾瓦斯浓度相当接近。

3抽采工作面瓦斯治理技术的应用分析

3.1通过对戊90-20210采面上隅角及偏“Y”巷预留采空区抽放管内瓦斯浓度的检查，6月4日抽放瓦斯浓度上隅角及偏“Y”巷分别降低到2.0%、2.8%，采面回风流瓦斯浓度0.92%，临近超限，为及时解决戊90-20210采面瓦斯增大现象，矿领导及时决策，加强采面上顺槽三角煤区域顶板控制，加快采面回采速度，尽快通过顶板破碎区，通风部门及时对偏“Y”巷通风小川使用方式进行调整，封闭小川以里增大抽放管路负压，降低采空区漏风，提高瓦斯抽放浓度，同时降低了回风流瓦斯浓度。

3.2对采空区抽放浓度变化情况与抽放压力影响的研究。①6月5日八点班在采面上顺槽三角煤顶板破碎处装填黄土封堵瓦斯涌出通道，并预留插管进行抽放，以达到阻止高浓度瓦斯涌出进一步扩大，影响采面三角煤区域以及回风流瓦斯浓度。②6月5日四点班通风部门通过理论研究决定采用改变通风小川使用方法，降低偏“Y”巷漏风量，增加上隅角10m范围内采空区抽放负压，这种改变使抽放管路瓦斯抽放浓度有了显著提高，直接降低采空区高浓度瓦斯涌出源头。③6月6日经矿领导研究决定，采面进行快速推进，采煤机迅速过机尾，降低采面上出口10米范围内采煤高度，加强上顺槽三角煤区域顶板控制。④在割煤期间，在采面严格执行上封下堵措施，下隅角封堵后悬挂挡风帘，长度不低于20m。⑤防突队加大抽放管路巡查力度，及时查找处理抽放管路的跑风、漏气问题，确保瓦斯抽放浓度在可控范围。⑥采面生产期间，各级安保人员及措施要到位，严防瓦斯超浓度生产。

通过各项措施的实施与落实，使戊90-20210采面瓦斯情况没有影响到采煤工作面的正规循环作业。

4经济效益分析与评价

戊90-20210工作面2009年6～7月份出煤约10.1万吨，根据戊组煤的售价，2009年平均价为480元/吨，成本为350元/吨。

总价值=总产量×售价-总产量×成本价=1313万元。

5结论

通过对顶板事故造成封闭空间形成漏风通道，进而使抽放效果降低，漏风通道瓦斯涌出浓度增大情况的分析、处理、研究，我们确定了戊组煤层的回采时的通风和抽放新技术应用，下一步我们对戊9-20180瓦斯抽放采煤工作面将抽采巷封闭只抽瓦斯，不通风的瓦斯治理模式进行研究，以确定该成果的适用性。

参考文献：

[1]潘竞俊，王殿勋，李建功.瓦斯尾巷抽采工作面防灭火技术研究与应用[J].中州煤炭，2008（08）.

[2]钱其耀，李永占，黄超慧，米战.大倾角梯形综采工作面对接研究及应用[J].中州煤炭，2008（08）.

[3]冯增朝.低渗透煤层瓦斯抽放理论与应用研究[D].太原理工大学，2005（04）.

篇5：矿井瓦斯抽采专项整治工作总结

龙门峡南煤矿 二〇一五年十二月二十日

矿井瓦斯抽采专项整治工作总结

为深刻吸取沙林湾区老林头煤矿“4·27”和达川区茶园技改工程“5·1”较大瓦斯爆炸事故教训，根据广安市安全生产局颁发的《广安市煤矿瓦斯抽采专项整治工作方案》的要求，龙门峡南煤矿切实开展了矿井瓦斯抽采专项整治工作，现将工作的开展情况总结如下。

一、瓦斯抽采概况

龙门峡南煤矿在主平硐工业广场附近建有1座固定瓦斯抽采泵站，并于2014年10月投入正式运行。泵站内安装有2台2BES-60型水环式真空泵，电机功率280kw，最大抽采流量250m3/min，最大真空度60kPa。瓦斯抽采管道直径分别为：主管DN530mm，干管DN315mm，支管DN200mm，当前抽采瓦斯浓度35.0%左右，纯流量12m3/min左右。

二、瓦斯抽采专项整治工作开展情况

1．为切实搞好矿井瓦斯抽采专项整治工作，指挥部及时成立了以指挥长为组长，总工程师、安全副指挥长、生产副指挥长为副组长，副总工程师及各部门、基层队负责人为成员的瓦斯抽采专项整治工作领导小组，领导小组下设办公室于通风防突科，由科长任办公室主任，负责瓦斯抽采专项整治的日常工作。

2．每月由专项整治领导小组组长组织，进行1次瓦斯抽采专项检查，并召开1次瓦斯抽采专项整治工作专题会，研究、解决瓦斯抽采工作中存在人、财、物等的问题。

3．凡检查时发现的问题和隐患，均限定了整改责任单位、整改和验收责任人，并限期整改。

四、自查情况

1．矿井固定瓦斯抽采系统运行正常，抽采能力能满足瓦斯治理的需要。

2．煤巷掘进工作面在掘进前，严格采取了两个“四位一体”综合防突措施：区域防突措施以穿层钻孔预抽煤层瓦斯为主，顺层钻孔预抽补充；区域措施效果检验采取测定煤层残余瓦斯含量的方法进行；区域验证采取连续验证的方式进行；当验证有突出危险性时，采取施工瓦斯排放孔的局部防突措施，经效果检验无突出危险性后，方可在保留5m局部措施孔超前距的情况下和采取了安全防护措施的前提下掘进。

3．区域措施的施工实行了过程监督，控制范围符合设计要求，无弄虚作假现象。

4．区域措施效果检验方法、操作步骤等符合《防治煤与瓦斯突出规定》的要求。

5．区域验证和局部防突措施效果检验方法符合规定，数据准确，无弄虚作假现象。

6．建立了瓦斯抽采达标评判体系，严格规定进行瓦斯抽采达标评判和消突评价，做到了“不掘突出头”。

7．瓦斯抽采计量实行了分区、分源计量。但地面抽采泵前端只安装有抽采浓度、负压、流量传感器和检测孔，未安设孔板流量计。

篇6：工作面瓦斯抽采设计

按照国家安监总局2011（163）号文件精神，为了保障矿井能够达到预期的抽采效果，消除采掘期间瓦斯超限现象看，杜绝煤与瓦斯突出事故的发生，贯彻落实《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，经矿领导决定，特制定新强煤矿瓦斯抽采达标评价工作体系。

一、新强煤矿瓦斯抽采评价组织机构及岗位责任制

（一）瓦斯抽采评价领导小组

组

长：王金生

副 组 长：李志刚

王国库

李树春

李玉斌

王远广

王光辉

吕铸召

李显斌

成员部门：生产科

安监处

计划科

财务科

组织部

通风区

抽放区

地测科

开拓区

（二）瓦斯抽采评价验收领导小组责任制：

1、组

长：

矿井瓦斯抽采的第一责任人，负责组织落实矿井瓦斯抽采所需的人力、财力和物力，制定瓦斯抽采达标的相关工作制度，明确各成员部门和人员的责、权、利，统一调度各项工作严格落实，确保各项措施落实到位和瓦斯抽采达标。

2、总工程师：

矿井瓦斯抽采的技术负责人，对各成员部门进行业务工作指导，负责制定和审批矿井瓦斯抽采长远规划、抽采规划、实施计划，指导制定矿井瓦斯治理“一矿一策”、“一面一策”，检查、审批采掘工作面瓦斯

抽采达标工艺，落实和使用瓦斯治理资金费用，平衡解决矿井瓦斯抽采工作中存在的问题。

3、通风副矿长：

协助矿长贯彻执行《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，协调相关专业领导、组织各部门落实瓦斯抽采达标责任制，监督、检查、督促瓦斯抽采工作的各项计划、工程、措施的落实施工。

4、总会计师：

负责组织落实瓦斯抽采工程所需的资金。

5、各专业副总工程师：

协助总工程师具体负责瓦斯抽采达标的各项相关技术工作的组织和落实，检查瓦斯治理规划落实情况。

6、成员部门岗位责任制：

(1)生产科：

负责指导、检查成员单位做好瓦斯抽采技术工作，负责指导、审查制定矿井瓦斯抽采长远规划、抽采规划、实施计划。负责协调矿井瓦斯抽采工作相关工程的施工进度与工程质量验收，如抽采钻场施工、抽采管路延伸、供电、钻孔施工进度等工程。负责矿井瓦斯抽采规划、计划、设计、工程施工、设备、设施及抽采计量、效果分析工作的审查，负责对矿井瓦斯抽采达标工作和瓦斯治理工程的考核。

(2)安监处：

负责监督、检查各成员单位瓦斯抽采达标岗位责任制的落实、瓦斯抽采达标规划、实施计划、抽采达标工艺方案设计、安全技术措施的落实情况，负责瓦斯治理工程的施工验收、安全隐患排查，在瓦斯抽采过程

中存在的问题进行追查分析和处理。

(3)计划科：

负责按照瓦斯抽采工程的需要，检查维简费及瓦斯抽采费用的落实情况，掌握瓦斯治理工程计划完成情况，把瓦斯抽采所需材料、设备列入物资计划。

(4)财务科：

负责按照瓦斯抽采达标工作的需要，检查、知道瓦斯抽采工程所需的各项资金落实情况。

(5)组织部：

负责矿井瓦斯抽采机构的管理人员配置，按规定落实瓦斯抽采管理、技术人员的配备，并保证其工资待遇。

(6)通风区：

负责通风系统调整、采掘工作面配备适宜风量、对采掘工作面进行瓦斯鉴定，提供工作面瓦斯涌出量参数，协同抽放区共同完成瓦斯抽采评价报告。

(7)地测科：

负责对抽采工作面的地质构造、煤厚变化、煤层倾角、顶底板岩性、水文地质、瓦斯地质及区域内其它煤层回采状况进行资料收集，提供瓦斯地质数据，为瓦斯抽采提供地质保证。

(8)开拓区：

负责掘进巷道内在规定距离内开设抽放钻场，并将支护措施落实到位，在巷道帮壁施工抽放管路吊挂眼孔。

二、瓦斯抽采达标管理制度

(一)瓦斯抽采工程检查验收制度

1、瓦斯抽采工程按照工程内容不同只有在工程按照设计完工 后，才能进行工程验收，分期实施的瓦斯抽采工程，可以分阶段验收。

2、抽采瓦斯工程按照工程性质、规模实施分级验收。

(1)担负全矿井、一个水平或区域的瓦斯抽采工程，包括地面抽 采瓦斯泵站（井下固定抽采泵站）、抽采瓦斯管路系统、抽采瓦斯巷道工程和抽采瓦斯钻孔工程等由分公司组织验收。

(2)担负一个采区的抽采瓦斯工程，包括所属区域的临时抽采瓦 斯泵站、抽采瓦斯管路系统、抽采瓦斯钻场工程和抽采瓦斯钻孔工程由矿井自行组织验收。

(3)其它抽采瓦斯工程均由矿井自行按照要求组织验收。

3、验收程序

(1)所有抽采工程施工完成后，矿井必须按照设计组织专业人员检查验收，并形成验收报告。

(2)需要分公司验收的瓦斯抽采工程，在矿自行组织验收、整改、满足设计要求后，向上级部门提出检查验收申请，分公司在接到检查验收申请后，5日组织检查验收。

4、验收的主要内容包括：

(1)与抽采瓦斯工程相关的各类竣工图件；

(2）与抽采瓦斯工程相关的各类施工记录、台账和阶段性总结性材料；

（3）与抽采瓦斯工程相关的各种配套设施、设备、仪器仪表装备情况以及保证该工程正常运转的的人员配备情况；

（4）抽采瓦斯工程竣工后的试运转报告（资料、数据），包括主体工程

试运转（运行）和安全保证系统的可靠性运转情况.（5）瓦斯抽采工程竣工后的抽采瓦斯效果验收。

（6）需要分公司验收的瓦斯治理工程矿井提供验收报告。

5、验收意见和结论：

（1）对照抽采瓦斯工程设计和国家有关标准和规定，查看施工资料和实地检查，并形成验收意见和结论。

（2)只有在瓦斯抽采工程通过验收合格后，采掘工作面才能进行生产活动。

(二)先抽后采例会制度

1、我矿属高瓦斯矿井，为贯彻落实《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的有关要求，及时解决瓦斯抽采过程中存在的问题，实现瓦斯抽采达标，在采掘作业过程中要贯彻落实先抽后采的瓦斯抽放制度，总工程师在审批作业规程或在采掘工作面布置规划的同时要预先考虑采掘工作面瓦斯抽采规划和实施方案。

2、矿每月要召开一次瓦斯先抽后采例会，总结本月瓦斯抽采工作，布置下月瓦斯抽采任务，会议必须有矿长或总工程师组织。明确分工、落实责任、制定时间，确保矿井瓦斯抽采达标工作有序、有效地开展。

3、在高瓦斯区域掘进巷道时，必须严格执行国家《防治煤与瓦斯突出规定》，在例会上要确定瓦斯抽放方法、方式、时间等措施，结合我矿的煤质，采取哪些值最能反映本矿瓦斯和动力现象的灵敏程度，进行分析研究，制订出切实可行的办法进行瓦斯抽放工作。

4、回采工作面经过瓦斯抽采，吨煤残余瓦斯含量必须降至8m³/吨以下方准进行采煤工作。

5、矿井必须做到先抽后采，采、掘、抽平衡，抽采达标，用数据说话，达不到抽采标准，坚决不掘进不采煤。

(三)技术档案管理制度

1、以下资料必须纳入技术档案管理

(1)煤层瓦斯地质参数测定报告、矿井瓦斯等级鉴定报告、瓦斯地质图、瓦斯治理相关的科研报告。

(2)矿井瓦斯抽采达标长远规划、计划、瓦斯抽采工艺方案设计、瓦斯抽采工程验收报告（竣工验收资料）、抽采达标评判报告等。

(3)瓦斯抽采及管网图、抽采钻场及钻孔施工图、泵站供电设计。(4)瓦斯抽采季、月报表，瓦斯抽采量验收月报表，井下各抽放钻场参数测定记录，抽放量台账。

(5)矿井瓦斯治理“一矿一策”、“一面一策”方案设计。(6)上报上级主管部门及龙煤集团的各种报表。

(7)上级下发有关瓦斯抽采的相关文件、会议纪要（记录）、专项检查文件等。

(8)相关瓦斯抽放的法律、法规及标准，规章制度等指导性文件。

2、需要定期完善的资料要按照相关规定补充、完善并归档管理。

3、纳入技术档案管理的资料，要按照档案管理的相关要求编号、编制目录，并有专人负责管理。

4、纳入技术档案管理的资料，一般要求作为永久资料予以保存。未经矿技术负责人批准，不得销毁。

(四)考核奖惩制度

1、按公司每年下达瓦斯抽采量计划，根据计划制定本矿井瓦斯抽采年

度计划、月抽采计划和矿井抽采率。当月完不成抽采量计划、抽采率达不到标准对抽采区进行考核罚款，标准为1000—2000元。

2、按抽采计划考核当月钻孔量、钻孔进尺，不按计划完成，对抽采区进行考核罚款，标准为500—1000元。

3、积极开展瓦斯区域治理措施，做到“不采突出面，不掘突出头”，严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十一条～五十六条进行区域瓦斯突出危险性预测、对突出区域采取防突措施并进行区域措施效果检验和验证，凡是效果检验不符合要求的，视为措施无效，重新制定措施并实施。矿井应重视优化开采布局，煤层群联合布置应首采保护层，开采保护层面积应大于被保护层面积1.2倍。

4、抽采系统不完善的，各种计量装置安装不到位，传感器校检不及时的不予考核，对抽采区长罚款500元、生产区长罚款200元、抽采技术负责人罚款200元。

5、严格抽采计量考核，瓦斯抽采系统浓度低于2％的抽采量不计入矿井抽采完成指标。

6、对有假钻孔、假抽采、假计量的，经查出后取消抽采区机关人员考核，对抽采区长罚款1000—2000元、生产区长罚款500—1000元、技术主管罚款500—1000元。

7、因抽采工程施工滞后造成瓦斯治理不到位的对抽放区处罚500—1000元罚款，因抽采钻场施工滞后造成瓦斯治理不到位的对开拓区处罚500—1000元罚款。

8、按公司每季度对矿井抽采计划完成情况考核结果，超额完成抽采计划的矿行政要进行奖励，完不成抽采计划要对采区进行对等罚款。

三、瓦斯抽采达标重点考核内容

1、瓦斯抽采系统运行情况，瓦斯抽采管网布置情况，瓦斯抽采方案的设计和执行情况。

检查是否完成矿井瓦斯抽采率，运行是否可靠，矿井采掘工作面瓦斯重点面是否进行瓦斯抽放。

2、瓦斯治理工程组织施工情况。

检查瓦斯治理工程施工队伍能力是否满足施工进度要求，工程设计是否做到了“三同时”，瓦斯治理工程是否超前施工。

3、瓦斯抽采规划、计划的制定和完成情况。

检查瓦斯治理长远规划、计划的制定情况，是否制定了“一面一策”。生产计划的编制是否以矿井瓦斯抽采达标煤量为指标。

4、瓦斯抽采相关制度的落实情况。

检查是否按规定建立了各项管理制度，献丑后才例会制度是否按要求定期召开，工程验收是否真实，技术档案是否收集整理。

5、瓦斯抽放区的机构设置和人员配备情况。

是否按要求配备充足的管理人员，现场操作专业工种编制是否满足瓦斯治理需要。

6、瓦斯抽采达标评价情况。

检查瓦斯抽采达标评价工作开展情况，评价内容是否全面，评价资料是否齐全、准确，瓦斯抽采工艺是否合理，评价是否达标。

7、现场作业场所的瓦斯治理措施落实情况。

检查现场瓦斯治理实施情况，是否兑规作业，各项措施是否落实。

瓦斯抽采达标评价工作体系

篇7：工作面瓦斯抽采设计

2015年半年时间已经结束，根据生产布局，第二季度3个月来抽采情况，抽采地点主要在5207轨道顺槽进行钻场邻近层抽采。

三个月的抽采情况如下：

四月份平均地面总负压为13328-15327pa,抽采混合量为37-43m3/min,瓦斯浓度为20-22%,纯量为7.25-8.58m3/min，主要带8个钻场共14个钻孔，另加14个斜向邻近层钻孔；五月份平均地面总负压为11265-15876pa,抽采混合量为30-35m3/min,瓦斯浓度在18-20%,纯量为5.89-6.50m3/min，主要带3个钻场共6个钻孔，另加18个斜向钻孔；六月份平均地面总负压为11328-13876pa,抽采混合量为32-37m3/min,瓦斯浓度在17-20%,纯量为5.80-6.50m3/min，主要带3个钻场共6个钻孔及斜向钻孔20个；三个月抽采量为85.53m3，半年抽采量为182.13m3.三个月来抽采的主要工作是回收、维护5201抽采管路400米，回风下山安装直径273mm抽采管路200米，在5207轨道顺槽打钻孔16个，共568米。

第一季度中间由于有春节期假，所以完成工程比较少。

按照每旬、每月对抽采系统的检查情况，本矿存在一般隐患，现全部整改，按照抽放泵的性能，适当调节负压，保证在额定范围内，按照标准对井下钻孔设置负压，三个月来负压，流量基本稳定。

通过以上情况，机器运转稳定，负压达到标准，但从中打的个别钻孔发现未打到采空区或抽不到瓦斯，这些原因需要在以后的工作中慢慢总结，根据现场地质情况，适当的调节钻孔位置及角度。

第二季度瓦斯抽采工作总结分析报告

瓦斯防治中心

山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司

篇8：瓦斯抽采钻机液压系统设计

全液压动力头式坑道钻机具有很多的优点, 例如, 起下钻速度快、无级变速、顺序动作和联动、工作效率高、工艺适应能力强以及便于实现远距离操作等优点。如今, 我国煤矿井下瓦斯抽采钻机多数是在上世纪九十年代前后研制生产的, 这些钻机操控的模式手动直控、所使用的元件是定量泵以及手动变量泵, 主要有以下几个方面的优点:动态响应快、工作可靠性高以及低故障等。但是, 由于设备温度上升快、能量损耗大以及钻进控制的可靠性、稳定性以及实时性方面表现欠佳, 有待提高。其液压系统的动力元件采用变量泵, 主要原因在于该元件具有良好的工况匹配性能以及节能效果表现显著的优点。早在上世纪八十年代, 在澳大利亚型号为VLD-1000的钻机已经应用了变量泵, 而该元件在我国煤矿的全液压坑道钻机在最近几年才得到使用。本文主要对煤矿井下瓦斯抽采钻机液压系统具有代表性的回路形式以及泵控变量技术的应用现状和液压回路技术的特征进行阐述。

1 阀控钻机液压系统

给进、回转以及辅助三个回路是阀控钻机液压系统的主要组成部分。

1.1 给进回路

由于坑道施工空间有限, 油缸直接推进动力的形式是目前坑道钻机最常用的给进装置, 而减压阀控制给进压力以及溢流阀是应用最广泛的阀门。

1.1.1 减压阀调节回路

减压阀调压回路的构造相对比较简单, 进口压力变化对减压阀出口压力的影响无关, 因此, 给进机构的工作压力较为稳定。在此基础上, 当压力发生变化时, 可以通过孔内情况发生的变化而进行及时的调整, 而调整的主要方法是在液压马达的进油管路或者在给进液压缸上串联一个减压阀。采用减压阀调节回路的型号主要有ZDY650 (MK-3) 以及ZDY540。而减压阀加压主要作用是, 利用减压阀进行加压, 使得给进速度进液压缸的工作压力随负载的变化而发生变化。考虑到一机多用以及工艺广泛适应性的原因, 在压力控制给进回路采用的是多种回路的综合型式, 而钻机给进系统的加减压方式与钻进方式有直接的联系, 而ZDY1900 (MKD~S) 是比较典型的钻机。

1.1.2 溢流阀调压回路

立轴式钻机是最早应用这种调压回路, 主要的工作模式是采取垂直向下钻进的过程中, 采取钻机自重加压中由溢流阀打开卸荷, 目的是为了实现钻具自重加压, 在工作阶段中, 当钻压不足时, 为了达到向孔底加压的目的, 可以调节溢流阀进行改善。采用溢流阀调压回路的钻机类型主要有MYZ一150以及HC-150, 该类型的主要的调压性能、原理以及调压方式与立轴钻机相同。而型号为ZDY1200S (MK-4) 钻机的液压系统将两个溢流阀并联在副泵出口, 两个溢流阀的主要作用是, 一个是限制系统最大压力;另外一个是对给进回路工作压力进行调节。

1.2 设计回转回路

钻机回转速度与地层情况有着直接的联系, 通过不同地层状况而调节回转速度, 液压系统工作压力对负载变化是自动适应, 其调速方式主要有容积调速和节流调速两种, 而其中容积调速是最主要的调节方式。

1.2.1 容积调速回路

针对容积调速回路主要有以下三种方式:具有横扭矩输出特性, 具有恒功率输出特性, 由变量马达以及定量泵组成的调速系统;由定量马达以及变量泵组成的调速系统;兼有以上两种方式, 由变量马达以及变量泵组成的调速系统。由于定量泵———变量马达的特点是容积调速回路的调速范围比较小, 而该特性的存在使得在钻机液压系统中没有得到应用;而目前, 全液压坑道钻机中最常见的回转回路动力元件是手动变量马达以及定量马达。而型号为ZDY1900S (MKD—S) 的钻机所采用的是手动变量马达以及手动变量泵组成的调速回路, 该组合的特点是具有大范围的调速功能, 该特点意味着可以满足多种钻进工艺的要求。而变量泵———变量马达调速回路的主要工作方式是跌液压马达排量保持不变, 通过调节泵的排量不断改变液压马达转速。而钻机中辅助调节方式主要是通过不断降低回转器的转速达到增大转矩的目的, 只有不断增大转矩, 才能满足负载的要求, 而该方式的钻进方式主要存在的缺点是工作效率比较低。

为了更好的满足对回转器的转速和负载的要求, 提高工作的可靠性, 通常采用的是容积调速回路的钻机动力头装置基本上都设置机械变速箱。

1.2.2 节流调节回路

像日本的FS—20型钻机, 是早期的坑道钻机, 将节流阀并联在回转回路进油口, 对回转马达的输油量进行调节。而这种钻机存在的缺点是回路能耗比较大, 所以仅仅在一小部分钻机中得到应用。

2 泵控钻机液压系统

型号为ZDY6000L的全液压履带是的坑道钻机所采用的技术是泵控负载敏感技术, 而给进回路采用带远程控制的恒压变量控制技术。

1) 采用恒压变量技术的给进回路, 其动力源主要采用的是恒压变量泵, 使得压力不受泵输出流量变化的影响, 使得压力保持和固定。

2) 应用负载敏感技术的回转回路, 型号为ZDY6000L钻机应用负载敏感技术的回转回路技术, 采用的是多路负载反馈功能的液控比例, 构成了泵控负载敏感液压系统, 通过不断控制液控比例多路换向阀的开口量以及调控先导手动阀的位置, 使得回转马达共有量得到控制, 最终达到对钻机回转速度的控制。

调节泵的流量输出的主要方法是采取控制液控比例以及多路换向阀前后的压差控制负载敏感阀, 不会受到负载压力的变化影响, 负载压力比泵的出口压力低0.7~2.1 MP, 在合理的限压范围内使得能够自动适应负载的变化。而液压泵的主要的作用仅仅提供和执行元件负载相匹配的流量和压力而系统中就不会产生过剩的流量和过剩的压力。所以, 对于回转机构的能量利用量得到和很大程度的提高, 最终达到了降低成本的作用。而液压系统对转速的控制更为可靠灵活, 对于回转运动的机械性得到了很大程度的提高, 减少了负载变化对回转运动造成的不良影响, 在很大程度上延长了钻具的寿命, 提高了钻孔的质量, 分析其主要原因在于其采用了负载敏感控制技术。

3 结语

瓦斯抽采钻机液压系统设计在未来的发展中仍然有很多的问题亟待解决, 而目前, 钻机液压系统设计中, 泵控变量技术由于具有独特的优点得到了广泛应用, 分析其主要原因, 主要表现在以下几个方面: (1) 由于该技术集成化程度较高, 简洁的外接油、不断减少故障环节, 提高了系统工作的可靠性; (2) 系统能耗低、适应负荷的流量、压力变化以及系统的效率高; (3) 系统成本控制比较高; (4) 控制方式多样化, 主要有液压控制、气动控制、电液控制以及手动控制等多种控制方式。

摘要：随着科技与经济的不断发展, 瓦斯抽采钻机液压系统研究也得到了快速发展。煤矿的瓦斯抽采钻机液压系统对于煤矿的安全生产具有十分重要的意义。目前全液压瓦斯抽采钻机采用的阀控变量技术在煤矿中得到了广泛的应用, 对于泵控变量技术作为一种新兴技术尚未得到广泛应用, 仅仅在新型钻机中得到广泛的应用。本文就瓦斯抽采钻机液压系统设计进行了详细的分析和探讨。

关键词：瓦斯抽采钻机,液压钻机系统,泵控技术

参考文献

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[2]殷新胜, 姚宁平.ZDY6000L型履带式全液压坑道钻机液压系统的设计[J].煤田地质与勘探, 2007 (6) .

[3]姚亚峰, 王贺剑.ZDY1200L型履带式全液压坑道钻机的研制[J].煤田地质与勘探, 2008 (3) .