瓦斯抽采管理办法.docx

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瓦斯抽采管理办法

新疆***************煤业有限责任公司

瓦斯抽采达标管理办法

瓦斯抽放是防范瓦斯事故的治本之策，是瓦斯综合治理的关键环节，其质量直接关系到瓦斯治理的效果。

为了进一步规范瓦斯抽采管理，确保瓦斯抽采达标，依据《煤矿安全规程》、AQ1027—2006《煤矿瓦斯抽放规范》及《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，结合公司矿井实际情况，特制定本管理办法。

第一条煤层原始瓦斯参数测定管理办法

测定煤层原始瓦斯基本参数是了解煤层瓦斯赋存情况，确定合理抽采参数的基础资料。

准确地测定煤层瓦斯基本参数，对于瓦斯抽采可行性论证、确定合理的技术措施、评价措施的技术效果以及研究确定合理的抽采技术参数都是十分重要的一项工作，是科学治理瓦斯的前提，为确保此项工作顺利进行，特制定如下管理办法。

1煤层原始瓦斯参数测点的布置

煤层原始瓦斯基本参数测定的主要过程是，根据矿井实际情况，煤层特性及巷道布置现状，测定某一水平区段煤层瓦斯基本参数，包括煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤的放散初速度及煤的坚固性系数等，根据鉴定报告和参数测定报告，对该区域进行合理抽采设计及工程设计。

根据安监总煤装〔2011〕163号《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的通知和公司各矿井实际情况，各矿井突出煤层所有采掘工作面（包括石门揭煤）在采掘作业前必须测定煤体原始瓦斯含量、瓦斯压力、煤的放散初速度及煤的坚固性系数等参数。

各参数应为井下实测数据，测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。

公司各矿井煤层原始瓦斯含量的测定由公司通风部进行组织安排，矿防突科编写测定方案报批并组织施工，防突科不按照要求进行编制测定方案组织施工，每次每项罚2000-5000元。

1.1煤层原始瓦斯参数的测定

1.1.1煤层原始瓦斯压力的测定

1、测定方法

煤层原始瓦斯压力的测定必须严格按煤炭行业标准AQ/1407-2007《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》的规定进行。

采用注浆封孔，被动式测压法。

测压孔施工结束后，将测压管安装在钻孔中预定的封孔深度，孔口用木楔堵塞固定测压管，并安装好注浆管。

根据封孔深度确定水泥及膨胀剂的数量，并按一定比例配制成水泥浆，用注浆泵一次连续将水泥浆注入孔内，经24h凝固后，然后安装压力表。

观察、记录表值的变化，直到表压值稳定5～15天为止。

测压主要材料包括425标号水泥、15mm直径白铁管作测压管以及注浆管、管接头、压力表等，注浆泵。

注浆封孔示意如下图所示。

图1为上行孔注浆封孔测压示意图

图2为下行孔注浆封孔测压示意图

2、测压钻孔

（1）测压孔布置

测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。

测压孔的位置由矿防突科按照要求现场进行标注，若防突科没有按照要求进行现场标注，每次罚防突科500-2000元。

（3）测压孔参数

测压孔参数由防突科技术人员很据现场实际情况设计，测压钻孔孔口段1m长度直径为94mm，钻进1m后直径变为75mm直至终孔。

3、封孔

（1）封孔质量是确保钻孔准确测定煤层瓦斯参数的重要因素。

为了提高封孔质量，测定采用专用注浆泵进行注浆封孔。

本煤层钻孔注浆长度严格按有关规定，避开了煤层采动影响范围。

测压管为直径15mm的铁管连接而成，前端的第一根铁管为筛孔管，将测压管安装在钻孔中预定的封孔深度，孔口用木塞堵住固定测管，并安装好注浆管。

（2）为防止水泥浆凝固后因收缩产生裂隙，根据封孔深度，在水泥浆中加入一定比例的膨胀剂，在按一定比例配制好水泥浆后，用注浆泵一次性连续将水泥浆注入钻孔内，直到注到预定深度。

（3）在注浆24～48h内，经检查密封效果达到要求后，安装压力表。

（4）封孔应该严格按照《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》要求进行，检查发现现场封孔没有按照要求进行，每次每项罚施工单位2000元，防突科500-2000元，且该孔作废，由防突科重新补孔测定。

4、测压地点的选择原则

测定地点选择岩性致密的地点，且无断层、裂隙等地质构造处布置测点，其瓦斯赋存状况要具有代表性。

测压钻孔应避开含水层、溶洞；

对于测定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开采动及其它人为卸压影响范围，并保证测压钻孔与其距离不小于50m；

选择测压地点应保证测压钻孔有足够的封孔深度（穿层测压钻孔的见煤点或顺层测压钻孔的测压气室应位于巷道的卸压圈之外），采用注浆封孔的上向测压钻孔倾角应不小于5°。

同一地点应设置两个测压钻孔，其终孔见煤点或测压气室应在相互影响范围外，其距离（除石门测压外）应不小于20m。

规定：

注浆封孔测压法的测压钻孔封孔深度应满足下式：

式中：

——钻孔封孔深度，m；

——钻孔所需最小封孔深度（有效封孔段长度），m，应保证穿层测压钻孔的见煤点、顺煤层测压钻孔的测压气室位于巷道的卸压圈之外，且不小于12.0m；穿层测压钻孔的不应进入被测煤层，顺煤层测压钻孔封孔后应保证其测压气室长度为不小于l.5m。

——钻孔的直径，m；

——钻孔的倾角，º，5º

90º。

本次封孔均采用水泥浆+膨胀剂的封孔方法，严格按照此标准执行。

标准规定：

通过松软岩层及煤巷中测定煤层残存瓦斯压力时，若钻孔深度大于15m，应采用注浆封孔测压法。

标准规定：

用膨胀不收缩水泥浆封孔，由膨胀剂（膨胀率不小于0.02％）、水泥（硅酸盐水泥、标号不低于425＃）与水（井下清洁水）按一定比例制成，也可参照水灰比为2:

1的比例进行配制，膨胀剂的掺量为水泥的12％。

1.1.2煤层原始瓦斯含量的测定

1、测点位置

测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。

测点位置由防突科技术人员现场标注，若防突科没有按照要求进行现场标注，每次罚防突科500-2000元。

2、预测方法及程序

（1）煤芯取样：

①钻孔施工至设计取样位置时提前通知采样人员到达采样现场，做好采样前的准备工作。

②取芯采用取芯筒取芯，若采用普通岩芯管采取煤芯时，煤芯直径不应小于50mm。

③当取芯结束取芯筒退出后，尽快地从煤芯管中取出煤芯，采取中间完整部分，装入罐中密封。

这段时间应控制在2分钟之内。

煤芯中如混合有夹矸及杂物时应与剔除。

煤样不得用水清洗，保存原状装罐，不可压实。

煤样距罐口留10mm的间隙为宜，煤样约400g左右。

④将取样罐装满后，将取样罐拧紧，关闭通气阀泡在水中检查是否有漏气现象，若有渗漏应及时处理。

完毕后将煤样罐与准备好的HFJ—2型解吸仪连接（见图）打开通气阀进行现场解吸，现场解吸数据每一分钟读取一次，连续保5分钟内数据无变化结束井下解吸，关闭通气阀，并准确记录时间。

1-量筒2-刻度尺3-出水孔4-进气孔5-加水孔及风孔螺丝6-通气软管

7-煤样罐盖8-通气嘴9-通气阀门10-煤芯

⑤如果解吸过程中，量管体积不足以容纳煤样的解吸瓦斯，可以中途关闭通气阀，从新加满水将液面提升至量管零点，然后再打开通气阀，继续测定。

⑥现场解吸完成后，关闭通气阀，送到实验室进行再次解吸和脱气，此段时间不能超过4小时。

⑦在上述采样和解吸过程中除要记录采样时间、采样地点、采样深度外，还要务必记清钻孔遇煤时间，钻进时间，起钻时间，钻具提到孔口时间，煤样装罐时间，开始解吸测定时间，以及解吸测定时的气温，水温和大气压力。

⑧采样人员必须严格按照操作规程及要求进行采样，如发现采样人员没有按照要求进行取样，或所取煤样失真，每次每项罚采样人员200-500元，该孔作废重新补孔取样。

（2）煤层瓦斯含量测定；

Q1值的测定；

Q2值的测定；

Q3值的测定；

瓦斯损失量Q1的测定：

①在取煤样之前，现场需要的各种仪器应该到位并调试好使之能立即使用。

煤样罐在地面要清洗，检验密封性，秤重（包括盖子和取芯夹）并在使用前贴上标签；井下容积测量装置安放在操作方便之处，测量筒应保证垂直，并充满溶液；秒表、工具及记录本等准备到位；现场测试人员不少于2人；煤矿井下煤样罐和系统应在使用前重新进行气密性检测。

②用空盒气压计和温度计测试并记录井下测试地点大气压力P1和温度T1。

③煤样由煤矿井下打钻采取，可选择完整煤芯也可选择煤块；连接煤样筒与井下容积测量装置，在打开煤样筒气阀的同时记录读数和时间。

④读完第一个数后立刻启动秒表，每分钟记录逸出解吸瓦斯气体体积，等足够长时间测量逸出瓦斯量，一般不少于45min或解吸瓦斯量很小时结束，以便使瓦斯损失量的估计更准确。

⑤井下实测时如解吸瓦斯气体达到测量管最大量程85%时，应对测量管重新抽气便于再次测量。

每次对量筒中重新抽气前先要快速关掉煤样筒阀门。

该步骤操作时间应尽可能地缩短，并作好记录。

⑥在井下现场测定解吸瓦斯结束时，关掉煤样筒阀门，用气体采集装置对测量管气体进行采样，进一步解吸瓦斯分析气体成分。

⑦现场测量结束后详细记录总解吸瓦斯量V21、测试过程相关情况、测试及记录人员等。

⑧煤样由专人带回实验室测定煤样重量G及进行进一步测量，注意携带过程中不能打开煤样筒阀门，严禁强烈振动。

从井下解吸瓦斯测量结束到实验室测定开始时间一般不宜超过4h。

煤芯瓦斯解吸量Q2的测定：

①在实验室检查装煤样的煤样筒是否漏气，如有漏气现象，则该煤样为废样。

②调试好实验室容积测量装置，检查仪器装置的气密性，连接煤样筒准备测量。

③在确认调试完好后，缓慢打开煤样筒阀门，隔一定时间间隔读取一次瓦斯的解吸量，时间间隔的长短取决于解吸速度。

并注意观察解吸累计量的变化规律，发现异常及时处理，或报废。

④当实测解吸瓦斯体积达到单根测量管最大量程85%时，打开转换开关用第二根测量管测量。

⑤记录周围环境的温度、大气压力及测试人员等。

⑥测定时间一般不少于2h，或瓦斯解吸速度很小时为止。

⑦测量结束后，记录释放出的瓦斯量V22，小心取出煤样，并除去明显的外来矸石等杂质后秤重G。

粉碎瓦斯解吸量Q3测定：

①从煤样中取两份相等量的二次煤样，二次煤样的质量一般是15克到300克，选择整芯或较大块的煤样，确保二次煤样和全煤样有相同的特性。

如果两份二次煤样测试结果有较大的差别，应该再取第三份二次煤样。

②测量每份二次煤样的质量G2，然后用铁锤砸为较小颗粒（最大粒度不超过10mm），与二次煤样体积比相近的钢球放入球磨搅拌桶内，而后放入二次煤样，盖好搅拌桶盖并密封严实。

③连接容积测量装置，检查气路部分的气密性，保证气路系统和搅拌桶、盖之间不漏气。

④开机前应先开循环水泵，保证循环冷却水先运行。

⑤将变频器调速键转调到最低转速后开机，运行时逐步调高转速至900rpm左右，观测解吸瓦斯量体积V31或V32，当实测解吸瓦斯体积达到单根测量管最大量程85%时，打开转换开关用第二根测量管测量。

⑥煤粒在粉碎机粉碎15min以上，或粉碎至基本无可解吸瓦斯析出为止，同时保证95%粉碎后的煤样通过212微米网目的分样筛。

⑦煤样应及时粉碎。

⑧实验室操作人员必须严格按照操作规程及要求进行采样，如发现实验室操作人员没有按照要求进行操作，或数据弄虚作假，每次每项罚采样人员500-1000元，并停工过7关后查看是否继续担任此项工作。

1.1.3煤的放散初速度的测定

采用井下做煤层残存瓦斯含量所取煤样，分别对其煤样做出煤的放散初速度。

1、气密性能检测

是各样杯和检测器与梳形管相通，启动真空泵，转动活塞“II”连通真空泵和梳形管，抽20分钟左右。

按动控制板上（仪器在监控状态下）键“2”，待显示窗上示值接近0时，转动活塞“II”使真空泵与梳形管断开，同时启动秒表，如果10min后，示值<20时，表明仪器气密性良好。

2、煤样脱气

旋转活塞“I”使甲烷气源与梳形管断开；启动真空泵，缓慢的旋转活塞“II”使这款泵与梳形管相通，然后逐一缓慢旋动活塞芯使样杯与梳形管相通，煤样脱气时间为1.5h。

3、煤样脱气1.5h后，关闭所有样杯活塞和活塞“II”，将活塞“I”旋转使气源与梳形管相通随即关闭，再打开活塞“II”抽掉梳形管内的甲烷气体，反复两次以清洗气路。

旋转活塞“II”，使真空泵与大气相通，然后停泵；旋转活塞“I”，使甲烷气源与梳形管相通后，旋动各样杯上的活塞，使甲烷进入各个样杯，样杯在近似一个大气压的条件下吸附甲烷1.5h。

（1）在吸附甲烷结束前0.5h开启仪器电源预热20min后，按“预置”键后，从键盘输入测定日期，煤样编号，预置完毕后按“2”键使仪器处于实时显示状态，此时仪器显示测定系统压力值；

（2）煤样吸附甲烷后，旋转1、2、3、4、5、6样杯活塞，关闭煤样与梳形管的气路；

（3）旋转活塞“I”使甲烷气源与梳形管断开而与检测器相通，用弹簧夹将气管夹紧，以免抽真空是甲烷进入测定系统；

（4）启动真空泵，被缓慢旋转活塞“II”，使真空泵与梳形管相同，对测定系统抽真空，当显示窗显示值接近零，2min后，旋转活塞“II”使真空泵与梳形管气路断开。

可不停泵待用。

（5）按动控制板上的（监控）键，使仪器处于监控状态；

（6）按动采样键，此时控制板上的准备灯亮；

（7）旋转活塞“I”使煤样“I”与梳行管相通，此时，测量灯亮，准备灯灭，仪器开始自动采集数据，1min后测量灯灭，测量数据自动存入存储器。

表示1测量工作结束，然后旋转活塞“1”使样杯“1”与梳形管气路断开；其余各煤样杯的测量，逐一按测定步骤（4~7）项进行，直至第6煤样杯测定完为止。

（8）测定结果的输出方式有两种，即显示器上显示和打印输出，操作人员可自由选择。

1.1.4煤的坚固性系数的测定

煤的坚固性系数f是表示煤抵抗外力破坏能力的一个综合指标，它主要由煤的物理力学性质所决定。

它实质上所反映的是单位质量的煤破坏所消耗能量的大小，是反映煤层突出危险性的另一单项指标。

煤的坚固性系数f值采用落锤破碎法测定，测定方法如下：

1、在现场采取煤样，从中选取块度为10～15mm的小煤块分成5份，每份重40g，各放在测筒内进行落锤破碎试验，测筒包括落锤、圆筒及捣臼组成；

2、将各份煤样依次倒入圆筒及捣臼内，落锤距离臼底600mm高度自由下落，撞击煤样，每个煤样落锤1～5次，可由煤的坚固程度决定。

5份煤样全部捣碎后，例如0.5mm筛孔的筛子内，小于0.5mm的筛下物倒入直径23mm的量筒内，测定粉末的高度h，试样的坚固性系数由下式求得：

f10~15=20n/h

式中：

f10~15—煤样粒度10～15mm的测定值;

n—落锤撞击次数，次；

h—量筒测定粉末的高度，mm。

实验室操作人员必须严格按照操作规程及要求进行采样，如发现实验室操作人员没有按照要求进行操作，或数据弄虚作假，每次每项罚采样人员500-1000元，并停工过7关后查看是否继续担任此项工作。

第二条瓦斯抽采管理办法

经过煤层原始瓦斯参数测定后，对原始煤体瓦斯基本参数有了初步的了解，根据煤层原始瓦斯参数情况对不同区域采取不同抽放措施，进行抽放煤层瓦斯，从根本上解决瓦斯问题，因此瓦斯抽采是整个瓦斯治理过程中最为关键的环节，其中包括瓦斯抽采设备、抽采设施（管路、防水器等）、瓦斯抽放钻孔及其日常管理等。

只有从每一个细节着手，做好每一个细节，才能切实做好瓦斯抽采工作。