瓦斯抽放工培訓精品教案

1、精品教學文檔歡迎下載選用課題一：煤礦瓦斯抽采工的職業(yè)特殊性及重要性授課人：一、教學目的：a）掌握煤礦作業(yè)特點，煤礦作業(yè)場所常見的危險、職業(yè)危害因素；b）煤礦瓦斯抽采工在防治煤礦災害中的重要作用；c）煤礦瓦斯抽采工的職業(yè)道德和安全職責要求。二、教學重點：a）煤礦作業(yè)特點，煤礦作業(yè)場所常見的危險、職業(yè)危害因素；b）煤礦瓦斯抽采工在防治煤礦災害中的重要作用；c）煤礦瓦斯抽采工的職業(yè)道德和安全職責要求。三、教學內(nèi)容：第一節(jié)煤礦作業(yè)特點一、工作環(huán)境特殊1、煤礦井下工作環(huán)境空間狹窄，活動受限，陰暗潮濕，沒有陽光照射，井下工作人員時刻都受到水、火、瓦斯、頂板、煤塵等的危險。2、工作場所不固定，工作面不斷搬移

2、，采掘設備要隨著采掘工作面的不斷推進而向前推移，并且地質構造常有變化，地下開采技術條件復雜，以及工作狀況可能變化的情況，都可能威脅安全生產(chǎn)。3、井下氣候條件差。工作地點由于受地熱作用、人體和機電設備的散熱、水分蒸發(fā)等因素影響，井下的溫度、濕度、空氣質量等氣候條件將變差。二、作業(yè)條件艱苦1、作業(yè)地點分散，線路長。2、工作時間長，勞動強度大。三、生產(chǎn)工藝復雜煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是一個由許多環(huán)節(jié)組成的復雜系統(tǒng)，多工種、多方位、多系統(tǒng)立體交叉連續(xù)作業(yè)，是煤礦井下生產(chǎn)的又一特點。四、自然災害嚴重我國煤礦生產(chǎn)主要是井下作業(yè)，煤礦地質條件復雜多變、生產(chǎn)環(huán)境條件惡劣，經(jīng)常受到水、火、瓦斯、煤塵、頂板等多種自然災害的威

3、脅。五、職工技術素質低與其它行業(yè)相比，煤礦企業(yè)職工技術素質偏低的問題比較突出。六、容易造成群死群傷事故在我國煤礦仍然是發(fā)生事故和傷亡人數(shù)最多的高危行業(yè)，重特大事故時有發(fā)生，容易造成群死群傷。2004.10.20日，河南大平煤礦發(fā)生瓦斯突出爆炸事故，一次死亡148人。七、煤礦職業(yè)危害嚴重由于受自然因素和采掘工作的影響，礦內(nèi)空氣中混入大量的有毒有害氣體和礦塵，空氣的衛(wèi)生條件差；由于受地熱作用、煤的氧化和機電設備的散熱等因素的影響，井下許多工作地點都存在高溫的危害；另外，在煤礦生產(chǎn)過程中，還存在著噪聲、振動等。第二節(jié)煤礦瓦斯抽采工在防治煤礦災害中的重要作用（一）瓦斯抽放泵的作用瓦斯抽放泵的作用就是抽

4、瓦斯。抽瓦斯的目的就是預防井下煤與瓦斯突出，是煤礦治理瓦斯的根本目標與措施，即只有通過瓦斯泵的抽放才是取得瓦斯治理的根源！否者單純的靠風排瓦斯是不可能取得根本性的效果！通過瓦斯泵的抽放也是能較快速治理瓦斯災害！通過泵抽出的瓦斯能變廢為寶進行發(fā)電或者民用等等?。ǘ┩咚钩榉诺囊饬x1、安全和經(jīng)濟的需要減少開采期間的瓦斯涌出，提高安全性，降低通風成本。2、資源利用；瓦斯抽放不僅是降低礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出災害的重要措施，而且可以變害為利，作為煤炭的伴生資源加以開發(fā)利用。當一個礦井的瓦斯儲量及賦存條件符合開采所必須的經(jīng)濟和技術要求時，即可考慮用抽放方法開采瓦斯。3、環(huán)保需要；環(huán)境需

5、要保護越來越成為人們關注的一個問題。如果礦井生產(chǎn)所產(chǎn)生的瓦斯對周圍環(huán)境造成影響時，就必需考慮抽放瓦斯。因此，瓦斯抽采工發(fā)揮了重要的作用。第三節(jié)煤礦瓦斯抽采工的職業(yè)道德和安全職責、職業(yè)道德職業(yè)：是人們在社會中所從事的作為主要生活來源的工作。職業(yè)道德是人們在職業(yè)活動中所遵守的行為規(guī)范的總和。它既是對從業(yè)人員的行為要求，又是本行業(yè)對社會所承擔的道德責任和義務。煤礦職工要樹立良好的職業(yè)形象，具有高尚的職業(yè)道德，忠實地履行自己的職責，在生產(chǎn)活動中鉆研業(yè)務，提高技能，自覺遵守規(guī)章制度，保障煤礦安全生產(chǎn)。二、煤礦瓦斯抽采工的職業(yè)道德規(guī)范1、愛崗敬業(yè)，盡職盡責2、遵章守紀.文明生產(chǎn)3、互幫互愛，團結協(xié)作4、鉆

6、研業(yè)務，提高素質5、艱苦奮斗，樂于奉獻6、戰(zhàn)勝災害，安全生產(chǎn)7、精心操作，質量第一三、煤礦瓦斯抽采工的安全職責一、負責每周對單孔瓦斯?jié)舛?、?jié)流水柱、負壓的測定工作，將測定結果及時填入原始記錄本和記錄牌。二、對測定的瓦斯參數(shù)及時計算，填入抽采臺帳。三、負責處理瓦斯管路積水和漏氣。四、負責監(jiān)督抽采鉆孔的封孔質量，做到及時封孔，及時連五、根據(jù)瓦斯?jié)舛龋瑢慰缀椭Ч苓M行調(diào)壓抽采。六、負責回采工作面的上下安全口甩孔工作，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。七、負責抽采瓦斯資料的收集和匯總工作，及時填寫臺帳、報表和抽采系統(tǒng)圖紙，并負責抽采儀表和有關器材的保管、維護校驗。八、按時報送有關報表和圖紙，做到數(shù)據(jù)齊全、準確。九、經(jīng)

7、常向區(qū)隊領導和技術員匯報抽采系統(tǒng)中存在的問題。課題二：煤與瓦斯突出基本知識授課人：劉柱一、教學目的：a）了解影響瓦斯賦存的地質條件，包括煤的變質程度、煤系特征、煤層特征、煤層圍巖透氣性、地質構造、地下水活動、巖漿活動等；b）掌握煤與瓦斯突出的類型、規(guī)律及預兆；c）了解煤與瓦斯突出的地質因素，包括突出煤系和突出煤層的基本特性、煤層瓦斯含量和瓦斯壓力、地應力、煤體結構、地質構造類型等。二、教學重點：a）影響瓦斯賦存的地質條件，包括煤的變質程度、煤系特征、煤層特征、煤層圍巖透氣性、地質構造、地下水活動、巖漿活動等；b）煤與瓦斯突出的類型、規(guī)律及預兆；c）煤與瓦斯突出的地質因素，包括突出煤系和突出煤層

8、的基本特性、煤層瓦斯含量和瓦斯壓力、地應力、煤體結構、地質構造類型等。三、教學內(nèi)容：第一節(jié)煤與瓦斯突出定義及危害一、煤與瓦斯突出的定義煤與瓦斯突出：煤與瓦斯突出是煤層中存儲的瓦斯能和應力能的失穩(wěn)釋放，表現(xiàn)為在極短的時間內(nèi)向生產(chǎn)空間拋出大量煤巖和瓦斯。拋出煤巖從幾噸到上萬噸，瓦斯從幾百到上百萬立方米，并可能誘發(fā)瓦斯爆炸。二、煤與瓦斯突出的危害1）、沖擊力能摧毀巷道設施；破壞通風系統(tǒng)。2）、拋出的煤（巖）堵塞巷道，煤流埋任何設備，這時混合氣體中CH410%,O240%,O212%會失去理智，時間稍長有死亡之危險）4）具有突然性，會使風流逆流，遇火源發(fā)生瓦斯爆炸。2004年10月20日40分鄭州大平

9、煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出事故。風流逆流遇火源引起特別重大瓦斯爆炸。造成148人死亡，32人受傷第二節(jié)突出的分類及特征一、按力能特征分類1、煤與瓦斯突然噴出（突出）；2、煤的壓出伴隨瓦斯涌出（壓出）；3、煤的傾出伴隨瓦斯涌出（傾出）。發(fā)動突出的主要作用力是地應力和瓦斯壓力的聯(lián)合作用，但通常以地應力為主，瓦斯壓力為輔，重力不起決定作用；實現(xiàn)突出的基本能源是煤內(nèi)積蓄的高壓瓦斯?jié)撃堋０l(fā)動與實現(xiàn)壓出的主要作用力是地應力，瓦斯壓力與煤的自重是次要因素，壓出的基本能源是煤巖所積蓄的彈性變形能。發(fā)動傾出的主要因素是地應力，即結構松軟，含有瓦斯，致使內(nèi)聚力降低的煤，在較高地應力作用下，突然破壞、失去平衡，實現(xiàn)傾出的

10、主要作用力是失穩(wěn)煤的自身重力。(一)、突出的基本特征：1、煤與瓦斯突然噴出(突出)的特征(1)突出的煤向外拋出距離較遠，具有分選現(xiàn)象；(2)拋出的煤堆積角小于煤的自然安息角；(3)拋出的煤破碎程度較高，含有大量碎煤和一定數(shù)量手捻無粒感的煤粉；(4)有明顯的動力效應，破壞支架，推倒礦車，損壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設施；(5)有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量遠遠超過突出煤的瓦斯含量，有時會使風流逆轉；(6)突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其他形狀。突出孔洞的容積總是小于噴出煤的體積。以重慶地區(qū)30多個突出孔洞為例，一般孔洞實際容積為拋出煤體積的1/2,個別場合為1/10;另外，煤與瓦斯

11、突出時，常常涌出大量的瓦斯。根據(jù)國內(nèi)外的實測資料表明，在目前的開采深度，煤層瓦斯含量在1540m3/t之間，多數(shù)突出所涌出的瓦斯量約為拋出煤瓦斯含量的410倍，在特大型突出時，每拋出一噸煤的瓦斯涌出量高達100800m3,達到煤層瓦斯含量的530倍。2、壓出的基本特征(1)壓出有兩種形式，即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出。但位移和拋出的距離都較小;(2)壓出后，在煤層與頂板之間的裂隙中常留有細煤粉，整體位移的煤體上有大量的裂隙；(3)壓出的煤呈塊狀，無分選現(xiàn)象；(4)巷道瓦斯涌出量增大；(5)壓出可能無孔洞或呈口大腔小的楔形，半圓形孔洞。3、傾出的基本特征(1)傾出的煤就地按自然安息角堆積，

12、無分選現(xiàn)象；(2)傾出的孔洞多為口大腔小，孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛垂(厚煤層)方向發(fā)展；(3)無明顯動力效應；(4)傾出常發(fā)生在煤質松軟的急傾斜煤層中；(5)巷道瓦斯涌出量明顯增加。3、突出煤堆積的對比分析(1)突出煤中有大量極細的粉煤。在巷道底板堆積的突出煤，其上表面一般是極細的手捻無粒度感的粉煤，輕微的擾動就可能造成巷道內(nèi)煤塵飛揚。而壓出時并不會產(chǎn)生這樣大量的粉煤。(2)突出煤可沿巷道被拋得更遠。突出時拋出的煤可沿巷道移動數(shù)百米，并且其運動方向可隨著巷道的拐彎和分岔而發(fā)生改變。而壓出時煤在巷道內(nèi)的移動距離則要近得多，除了順著傾斜向下的巷道可滾動較遠的距離外，壓出煤的動能一旦耗盡或遇到障礙物，

13、其移動即會終止。（3）突出煤在巷道的堆積具有明顯的分選性。主要表現(xiàn)在：在同一巷道斷面，越靠堆積煤的下方，堆積煤的粒度越大；在沿巷道方向，越靠近突出發(fā)生地點，大粒度的煤所占的比例越大。而壓出的煤沒有明顯的分選性。（4）突出的煤量可以比壓出煤量大很多。由于突出的煤能及時地被瓦斯搬運離開突出發(fā)生地點而使突出得以繼續(xù)，使得突出的煤量可以比壓出煤量大很多，有些特大型突出所拋出的煤量是壓出所不可比擬的。（二）按動力現(xiàn)象強度分類強度是指每次動力現(xiàn)象拋出的煤（巖）重量和瓦斯量，一般依據(jù)是拋出的煤（巖）重量。分成4類：1、小型突出：突出強度v100t/次；突出后，經(jīng)過幾十分鐘的瓦斯排放，瓦斯?jié)舛瓤苫謴驼！?、

14、中型突出：突出強度100500t/次；突出后，經(jīng)過一個工作班以上的瓦斯排放，瓦斯?jié)舛瓤芍鸩交謴驼！?、大型突出：突出強度5001000t/次；突出后，經(jīng)過幾天的瓦斯排放，回風系統(tǒng)瓦斯?jié)舛瓤芍鸩交謴驼！?、特大型突出：突出強度1000t/次；突出后，需要經(jīng)過長時間排放瓦斯，回風系統(tǒng)瓦斯?jié)舛炔拍芑謴驼！＃ㄈ┌赐怀鑫ｋU程度分類1、突出煤層：在礦井井田范圍內(nèi)發(fā)生過突出的煤層或者經(jīng)鑒定有突出危險性的煤層。2、突出礦井：在礦井的開拓、生產(chǎn)范圍內(nèi)有突出煤層的礦井。3、突出危險區(qū)和無突出危險區(qū)：突出煤層經(jīng)區(qū)域預測后劃分有突出危險和無突出危險區(qū)。未進行區(qū)域預測的區(qū)域視為突出危險區(qū)。4、突出危險工作面和無

15、突出危險工作面：突出危險區(qū)采取區(qū)域綜合防突措施并經(jīng)區(qū)域性效果檢驗有效后，進入局部防突措施階段；采用工作面預測方法進行區(qū)域性效果驗證，工作面預測后劃分為突出危險工作面和無突出危險工作面；未進行工作面預測的采掘工作面，視為突出危險工作面。另外，突出危險工作面必須采取工作面防突措施，并進行措施效果檢驗。檢驗證明有效的，為無突出危險工作面；措施無效時，仍為突出危險工作面。第三節(jié)突出預兆煤與瓦斯突出預兆實踐證明，大多數(shù)突出都有一些能為人的感官所覺察到的預兆，熟悉和掌握它，對于減少突出危害，保證人身安全，有著重要意義。預兆主要表現(xiàn)在三個方面：(1)地應力顯現(xiàn)方面的預兆：煤炮聲、支架折裂發(fā)出響聲，煤巖開裂、

16、自行剝落、掉硝、底鼓、煤壁顫動、鉆孔變形、垮孔、頂鉆、夾鉆和鉆機過負荷等。(2)瓦斯涌出方面的預兆：瓦斯涌出異常，瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂?，煤塵增大，氣溫、氣味異常，打鉆噴瓦斯，出現(xiàn)哨聲、風聲和蜂鳴聲等。(3)煤層結構和構造方面的預兆：煤層層理紊亂，煤體干燥，煤體松軟或強度不均勻，煤的色澤暗淡，煤厚與傾角變化，擠壓褶曲、波狀隆起，斷層等。有聲預兆：1、地壓活動劇烈，頂板來壓，2、不斷發(fā)生掉硝和支架斷裂聲；3、煤層中產(chǎn)生震動，手扶煤壁感到震動和沖擊；4、聽到煤炮聲或悶雷聲，一般是先遠后近、先小后大、先單響后連響，4、突出時伴隨巨雷般的響聲。無聲預兆：1、工作面遇到地質變化，煤層厚度不一，尤其是煤層個的軟

17、分層變化；2、瓦斯捕山量增大或忽大忽??；3、工作面氣溫變低；4、煤層層理紊亂；5、硬度降低，光澤暗淡，煤體干燥；6、煤塵飛揚，有時煤休碎片從煤壁上彈出；7、打鉆時嚴重頂鉆、夾鉆、噴孔等。第四節(jié)突出發(fā)生的機理一、突出機理研究現(xiàn)狀煤與瓦斯的突出機理，是指煤與瓦斯突出發(fā)動、發(fā)展和終止的原因、條件及過程。這些假說可分為四類，即1、“以瓦斯為主導作用的假說（瓦斯作用說）”2、“以地應力為主導作用的假說（地應力作用說）”3、“化學本質說”4、“綜合作用假說”瓦斯作用說，認為煤內(nèi)存貯的高壓瓦斯是突出中起主要作用的因素。主要有：瓦斯包說、瓦斯粉煤說、突出波說、煤孔隙結構不均勻說、裂縫堵塞說、閉合孔隙瓦斯釋放說

18、、瓦斯膨脹說、卸壓瓦斯說、地質破壞帶說、火山瓦斯說和瓦斯解吸說等。在這類假說中“瓦斯包”說占重要地位。它認為在煤層中存在著瓦斯壓力與瓦斯含量比鄰近區(qū)域高得多的煤窩，即瓦斯包，其中煤體松軟，孔隙、裂隙發(fā)育，具有較大的存貯瓦斯的能力；它被透氣性差的煤（巖）所包圍，儲存著高壓瓦斯。當巷道揭穿“瓦斯包”時，瓦斯壓力將松軟的煤窩破碎并拋出形成突出。地應力作用說，認為突出主要是高地應力作用的結果。主要有：巖石變形潛能說、應力集中說、剪切應力說、塑性變形說、振動波動說、沖擊式移近說、拉應力波說、應力疊加說、放炮突出說、頂板位移不均勻說等?；瘜W本質說，認為突出是煤體中發(fā)生強烈化學反映的結果。主要有：瓦斯水化物

19、說、爆炸的煤說、重煤說、地球化學說、硝基化合物說等。一些假說認為甲烷在煤中以不穩(wěn)定的化合物形式存在，例如有多聚甲烷(CH4)或結晶水化物CH26H2O存在，或者煤可以自然地分解并釋放出大量瓦斯。當巷道揭開飽含不穩(wěn)定化合物的煤區(qū)時，因溫度上升或瓦斯壓力下降，促使它們急劇分解，放出大量瓦斯并攜帶破碎的煤噴出。綜合作用說：認為突出是地應力、瓦斯、煤的力學性質等因素綜合作用的結果。這一假說較全面地考慮了突出的動力、阻力兩個方面的主要因素，因而得到國內(nèi)外普遍承認。有代表性的有：“振動說”、“分層分離說”、“破壞區(qū)說”、“動力效應說”、“游離瓦斯壓力說”、“能量假說”、“應力分布不均勻說”，另外還有我國學

20、者提出的“發(fā)動中心說”、“流變說”、“球殼失穩(wěn)說”一般認為，突出是地壓、高壓瓦斯和結構性能等三個因素綜合作用的結果，是聚集在圍巖和煤體中大量潛能的高速釋放。并認為高壓瓦斯在突出發(fā)展過程中起決定作用，地壓是激發(fā)突出的因素。有人認為：“地質構造是引起突出的決定因素高壓瓦斯是突出的主要動力，煤層破壞是突出的有利條件，采掘活動是突出的誘發(fā)原因”。二、突出的過程及特點（一）、突出過程準備階段是突出條件的醞釀過程（采掘空間周圍煤體應力重新分布，相應的瓦斯壓力分布發(fā)生變化，積蓄能量）；發(fā)動階段是從準備階段靜止的煤體到煤與瓦斯突出發(fā)生這一突變發(fā)展階段指的是從突出的最初發(fā)動到突出終止所經(jīng)歷的過程；終止階段則是在

21、突出發(fā)展階段的末期，突出出現(xiàn)衰減并最終達到停止這一時間點。（二）、突出的特點1、石門突出根據(jù)石門條件下發(fā)生的突出情況不同，突出有以下4種類型：（1）爆破揭開石門時的突出（2）延期突出（3）過煤門時的突出(4)自行沖破巖柱的突出其中以爆破揭開石門時的突出所占比重最大。(1)爆破揭開石門時的突出圍巖的透氣性通常比煤層本身小得多，在石門巷道揭開煤層之前，煤層內(nèi)的瓦斯未經(jīng)排放，保持著較高的原始瓦斯壓力。當放炮揭開煤層的瞬間，具有突出危險的軟煤上應力狀態(tài)突然改變，煤壁內(nèi)外瓦斯壓力梯度很大，受地應力破壞的軟煤在這個瓦斯壓力差的作用下拋向巷道，發(fā)動突出。突出向煤體深部擴展，形成連續(xù)的突出。如果是急傾斜煤層，

22、突出過程重力參與，突出向上方擴展，形成由下往上的孔洞。如果有一個軟分層或幾個軟分層，突出只沿著軟分層擴展。(2)延期突出在石門揭煤過程中，大部分的突出都是在放炮后即刻發(fā)生的。但也有一些突出卻是在放炮后延期一段時間才發(fā)生，這種石門條件下的突出，稱為延期突出。此外，在有些急傾斜煤層中，揭開煤層后未能及時進行支護，引起頂部冒落，導致有突出危險的煤體突然暴露，也會引起突出，這種突出也被認為是延期突出。對于延期突出，煤礦現(xiàn)場的防治措施主要有：第一，在爆破放炮揭煤時，要求達到0.850.9的炮眼利用率，保證爆出規(guī)定大小的斷面，使軟煤充分暴露，創(chuàng)造一個最有利于突出的條件。第二，在一些易于冒頂塌方的地點，爆破

23、后要求及時支護，以防止由冒頂引起上方有突出危險的軟煤突然暴露產(chǎn)生的突出。(3)過煤門時的突出爆破揭開石門時，由于爆炸的深揭作用，有突出危險的軟煤易于突然暴露，突出極可能在爆破時發(fā)生。但也有一些地點，在放震動炮揭開煤層時，突出并未發(fā)生，而在穿越煤門、甚至在過了石門后才發(fā)生突出，這類突出叫做過煤門突出。過煤門突出的強度也很大，有的達幾千噸。在我國發(fā)生過煤門突出的一些例子中，有些煤層往往在底板或頂板中存在堅硬的巖石，從較軟的巖石一方揭開巖石時，不發(fā)生突出，但在工作面進入堅硬的巖石后，卻發(fā)生了突出。(4)自行沖破巖柱的突出自行沖破巖柱的突出是指掘進爆破時并未將煤層揭露，還留有一段巖柱，但突出煤體自行將

24、這段巖柱破壞導致的突出。這種突出實際上是在揭煤前所留的巖柱已經(jīng)比較薄，盡管并未進行爆破揭煤，但在地應力的作用下，巖柱破壞，具有突出危險的軟煤突然暴露，發(fā)生了煤與瓦斯突出。這類突出發(fā)生的比較少，從目前我國已發(fā)生的四次這類突出來看，都存在著揭開方向的巖石為硬巖且其煤層內(nèi)部瓦斯壓力較高的情況。2、煤巷突出在有突出危險的煤層平巷中掘進時，發(fā)生突出的可能性也是很大的，有時甚至發(fā)生大型的突出。在煤巷掘進中發(fā)生的突出與石門揭煤發(fā)生的突出具有相同的特征，但與石門揭煤突出相比，煤巷中發(fā)生的突出平均強度相對要小一些。這種變化反映了巷道類型的不同對突出的影響。在易于發(fā)生煤巷突出的地點，煤層厚度及軟煤厚度賦存均不穩(wěn)定

25、，掘進過程中瓦斯涌出往往忽大忽小，突出前地壓顯現(xiàn)效應特別顯著，支架壓力增大，底鼓，幫壁掉煤渣，有時伴隨有煤炮聲。在煤巷突出中，爆破落煤時發(fā)生的突出最多，其它工藝過程也可能發(fā)生突出，有時甚至發(fā)生延期突出。3、上山突出當煤層巷道沿著傾斜方向向上掘進時，掘進頭發(fā)生的突出叫做上山突出。這種突出與煤層平巷的突出實際上是一樣的，唯一不同的是由于煤體受重力的影響，更容易拋向巷道空間。在煤礦現(xiàn)場，含瓦斯煤體的傾出和小型的上山突出往往是不大容易分辨的。4、下山突出當煤層巷道沿著傾斜方向向下掘進時，掘進頭發(fā)生的突出叫做下山突出。在下山突出中，突出煤體的重力是阻礙煤體向巷道空間拋出的。由于突出物也受重力的影響，堆積

26、在掘進頭，因此，下山突出是很難看到突出孔洞的。5、工作面突出與石門揭煤和煤巷掘進相比，采煤工作面的突出危險性相對要小一些，強度也不大。許多礦區(qū)的統(tǒng)計資料表明，在急傾斜煤層的采煤工作面，很少發(fā)生突出現(xiàn)象，但在近水平煤層和緩傾斜煤層及傾斜煤層中，如果遇上復雜的地質構造條件，也可能發(fā)生采煤工作面的突出，并且多集中在局部幾個采區(qū)內(nèi)，表現(xiàn)出明顯的區(qū)域性。在突出煤層中打鉆，也發(fā)生過不少突出，突出來的煤炭從幾噸到幾十噸。這是因為當鉆頭快速鉆入煤體內(nèi)部時，相當于在煤層內(nèi)快速掘進一條小巷道，鉆孔周圍及前方煤體內(nèi)的瓦斯來不及排放，新暴露的煤面上形成較高的瓦斯壓力梯度（即暴露表面外氣體壓力小，而暴露表面的煤體內(nèi)部瓦

27、斯壓力高），很容易將新暴露的軟煤沿鉆孔推向巷道，形成突出。特別是打鉆過程中采用泵壓水進行排渣時，由于鉆孔中的水壓不穩(wěn)定，水壓大時阻礙新暴露煤面上瓦斯的排放，在新暴露面附近積聚，而當水壓變小時，這些積聚的瓦斯帶著破碎的煤體便沿鉆孔快速噴出，在暴露的煤面上形成較高的瓦斯壓力梯度，形成連續(xù)的鉆孔突出。三、突出發(fā)生的一般規(guī)律1突出常發(fā)生在地質構造帶根據(jù)已有的統(tǒng)計資料，絕大多數(shù)的突出地點有斷層、褶曲、火成巖侵入、煤層厚度和傾角變化等地質構造。由于地質構造的影響而導致突出呈區(qū)域性分布。地質構造作用使煤層破壞程度高，機械強度降低，煤比表面積和孔隙體積增大，提高了煤的瓦斯放散能力，因此，突出危險增大。易發(fā)生突

28、出的地質構造帶主要有：向斜軸部地帶，帚狀構造收斂端，煤層扭轉處，煤層產(chǎn)狀急劇變化區(qū)，煤包及煤層厚度變化帶，煤層分岔處，壓性及壓扭性斷層地帶，巖漿巖侵入?yún)^(qū)。對剛開始突出的突出礦井、突出煤層，突出幾乎都和地質構造有關，而對突出已有數(shù)十年歷史的嚴重突出礦井、突出煤層，無地質構造地點突出次數(shù)明顯增多。另外，發(fā)生特大型突出的煤層幾乎都有厚度不等的軟分層存在，或是煤層本身就比較松軟，破壞類型較高。尤其是軟分層結構分散，多呈粒狀或粉末狀，易于破碎。在地質構造變化帶，往往形成強烈的揉皺煤，層理和節(jié)理遭到破壞，這就有利于發(fā)生煤和瓦斯突出。在各種地質構造中，軟分層變厚處突出強度最大，其次為煤層傾角變化、褶曲，無構

29、造”的突出強度一般較?。粐乐赝怀龅V區(qū)斷層突出強度也較大。煤層的突出危險程度和開采深度并不存在線性關系。這主要是由于與突出危險性同樣有關的水平應力普遍大于垂直應力，且與垂直應力的比值并不是恒定不變的，而是隨深度增加而減小。另外突出礦井大多構造復雜，主應力大小和方向的決定因素在于區(qū)域構造應力場，即礦區(qū)及煤層的應力水平由構造因素決定，而不單決定于開采深度。突出主要發(fā)生在巷道掘進工作面、回采工作面等井下最前方的作業(yè)區(qū)，而極少發(fā)生在采空區(qū)、已建成的巷道或已采區(qū)域內(nèi)的掘進中。根據(jù)國內(nèi)一些典型局礦的突出統(tǒng)計資料，巷道或采煤工作面發(fā)生突出的概率由大到小排序為：平巷、回采工作面、上山、石門、下山、大直徑鉆孔及其

30、它。在各類巷道中，雖然石門揭煤突出發(fā)生的總次數(shù)不多，但其發(fā)生的強度最大，平均突出強度都在數(shù)百噸以上，瓦斯噴出量超過數(shù)萬m3,波及范圍廣，絕大多數(shù)特大型突出發(fā)生在石門揭開煤層時。回采工作面發(fā)生的突出大部分是煤的突然壓出，并且屬于突然擠出類型。突出的煤層中瓦斯壓力越高，突出的危險性越大。根據(jù)目前的統(tǒng)計，發(fā)生突出時伴隨涌出的氣體種類主要是瓦斯，個別礦井涌出的則是二氧化碳。煤層對這些氣體都有吸附性，并且吸附性越強，同等條件下突出的危險性越大。如含二氧化碳氣體的煤層中，突出的強度相比含甲烷的煤層要大些。在這些含瓦斯的煤層中，煤層孔隙內(nèi)瓦斯的壓力越高，就越容易發(fā)生突出，并且其突出的強度也越大。我國規(guī)定、瓦

31、斯抽采基本指標都是以煤層瓦斯含量8m3/t或瓦斯壓力0.74MPa,作為瓦斯含量的臨界指標。采掘工作往往可激發(fā)突出，特別是落煤與震動作業(yè)，不僅可引起應力狀態(tài)的變化，而且可使動載荷作用在新暴露煤體上造成煤的突然破碎。據(jù)我國7765次突出的統(tǒng)計資料,放炮引起的突出為4243次占55%;打鉆引起的為197次占2.5%;風動工具引起的602次占7.8%;手鎬作業(yè)為979次占12.6%;水力落煤111次占1.4%;機組采煤62次占0.8%（以上落煤作業(yè)總計達6794次占80%）;作業(yè)情況記錄不詳?shù)?338次占17.2%;其他作業(yè)177次占2.3%;突出前沒有作業(yè)的僅56次占0.7%。在各種突出預兆中，噴

32、孔、頂鉆、夾鉆和片幫掉延預兆的突出強度最大，其次為煤結構變化（包括煤層層理紊亂、煤變松軟、結構嚴重破壞、煤光澤變暗、構造煤卜瓦斯異常（瓦斯?jié)舛韧蝗辉龃?、減少，噴出瓦斯等），而響煤炮（包括悶雷聲、爆竹聲、嗡嗡聲及其他一切聲響）突出強度并不大，無預兆時突出強度反而比響煤炮大。厚煤層或相互接近的煤層群的突出危險性比單一薄煤層大。突出的次數(shù)和強度隨著煤層厚度特別是軟分層的厚度的增加而增多。突出最嚴重的煤層一般是最厚的主采煤層。煤層厚度變化帶，如煤層由薄變厚，也是突出發(fā)生的多發(fā)地帶。統(tǒng)計規(guī)律表明：突出煤層的突出危險區(qū)占突出煤層總區(qū)域面積的10%左右，突出危險區(qū)有帶狀分布特點。其原因是因煤層突出危險區(qū)受到

33、地質構造控制，而地質構造具有帶狀分布的特征，如斷層、向斜軸部、火成巖侵入形成變質煤與非變質煤交互或鄰近地區(qū)以及各種地質構造交匯處等；采掘工程形成的應力集中帶、應力疊加區(qū)，如采掘工作面鄰近煤柱、采止線、兩條巷道貫通之前的應力集中帶，相向采掘的兩工作面互相接近時的應力集中帶等也具有帶狀分布特點，煤層突出危險性增大。這些地區(qū)不僅突出頻繁，而且極易發(fā)生大強度煤與瓦斯突出。但隨著采深的增加，突出危險性增大，上述規(guī)律逐步不明顯。煤與瓦斯突出孔洞的位置及形狀是各式各樣的。大部分孔洞位于巷道上山方向及工作面上隅角。典型突出的孔洞口小腹大（壓出和傾出例外），呈梨形或橢圓形，或者呈不規(guī)則拉長的橢球形，有時還有奇異

34、的外形?？锥粗行木€通常和煤層仰斜呈一定角度，或與仰斜的煤同一方向而深入煤體。沿巷道推進方向，孔洞傾角（中心線與水平面之夾角）在4045左右（傾出孔洞必大于4045）,很少有水平方向的。有時候并不能看到明顯的孔洞，而只見有位移的虛煤區(qū)。前蘇聯(lián)頓巴斯煤田孔洞沿走向深度小于6m的占90%,重慶地區(qū)孔洞沿走向深度小于5m的占80%,可以認為絕大多數(shù)突出發(fā)生在不超過5m的深度內(nèi)。突出孔洞的實際容積總是小于噴出煤的體積。以重慶地區(qū)30余個突出孔洞為例，一般孔洞實際容積為拋出煤體積的1/2,個別場合為1/10。法國的統(tǒng)計資料表明，孔洞容積為拋出煤體積的1/41/3,前蘇聯(lián)加加林礦的世界上最大的一次突出，突出

35、孔洞容積為拋出煤體積的4/5。典型煤與瓦斯突出的一個重要特征是拋出的煤具有明顯的分選現(xiàn)象，即在靠近突出地點的巷道下部堆積著塊煤，其次為碎煤，離突出地點較遠處和煤堆上部是粉煤。有時在巷道頂板和煤堆之間留有通道，在煤堆表面和巷道壁上覆蓋著一層粉煤。煤的拋出距離不等，可以由數(shù)米到上千米，并可隨巷道拐彎、分流或拋向高處。拋出的煤可能堆滿巷道全斷面，造成巷道堵塞。煤的堆積坡面角通常小于自然安息角，有分選性，有沉積輪回性。突出的煤中有大量的手捻無粒度感的微塵。拋出的煤量可以由數(shù)噸到萬余噸。突出時涌出的瓦斯量取決于煤層瓦斯含量和突出的煤量等。在特大型突出時，短時間內(nèi)能涌出數(shù)十萬以至數(shù)百萬m3的瓦斯,噸煤瓦斯

36、涌出量高達100800m3,超過煤層瓦斯含量的530倍。瓦斯一般順風流運行，而在大型和特大型突出時，瓦斯粉煤流可逆風流運行并充滿數(shù)千米巷道。突出的動力效應常表現(xiàn)為推翻礦車、破壞支架、搬運巨石、造成沖擊氣浪和聲響等。在特大型突出中，能把大石塊拋出很遠。例如，天府礦務局三匯一礦+280m主平碉揭開六號煤層時發(fā)生的突出，把一塊1噸多重的石塊拋出120m以上，并拐了二個90的彎，還把一塊3噸多重的石塊拋出50m以上。從突出發(fā)生的情況看，突出的煤種從褐煤到無煙煤都有，南斯拉夫的勞科煤礦，在地質破壞帶曾發(fā)生過褐煤與瓦斯突出。突出煤層的傾角越大，采掘工作面越容易發(fā)生突出。大傾角的突出煤層突出主要屬于傾出類型

37、。受煤自重的影響，由上前方向巷道方向的突出占大多數(shù)，從下方向巷道突出為數(shù)極少。突出的次數(shù)有隨著煤層傾角增大而增多的趨勢。突出危險性隨著有硬而厚的圍巖(硅質灰?guī)r、砂巖等)存在而增高一一硬而厚的圍巖內(nèi)容易積聚較高的彈性變形能，采掘工作進入這些區(qū)域，彈性能的釋放容易誘發(fā)突出。(1)絕大多數(shù)特大型煤與瓦斯突出都發(fā)生在石門穿過危險煤層的過程中；(2)絕大多數(shù)特大型煤與瓦斯突出都是放炮引起的。放炮與突出往往有幾分鐘甚至幾小時的延遲時間；(3)特大型煤與瓦斯突出時的瓦斯量(有時是二氧化碳)都很大；(4)多數(shù)特大型突出都發(fā)生在由地質構造變化而引起的煤層厚度變化地帶；(5)發(fā)生特大型突出的煤層幾乎都有厚度不等的

38、軟分層存在，或是煤層本身就比較松軟，破壞類型較高。尤其是軟分層結構分散，多呈粒狀或粉末狀，易于破碎。在地質構造變化帶，往往形成強烈的揉皺煤，層理和節(jié)理遭到破壞。課題二：瓦斯抽采系統(tǒng)與基本參數(shù)授課人：劉祥一、教學目的：a）了解煤礦瓦斯抽采的條件；b）掌握煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)的組成、抽采工藝及其相關設備的作用、適用條件和要求，包括地面瓦斯抽采系統(tǒng)和井下瓦斯抽采系統(tǒng)；c）掌握煤礦瓦斯抽采基本參數(shù)及其測算方法，掌握抽采管道瓦斯?jié)舛?、流量等?shù)據(jù)的測算方法。二、教學重點：a）煤礦瓦斯抽采的條件；b）煤礦瓦斯抽采系統(tǒng)的組成、抽采工藝及其相關設備的作用、適用條件和要求，包括地面瓦斯抽采系統(tǒng)和井下瓦斯抽采系統(tǒng)；c）

39、煤礦瓦斯抽采基本參數(shù)及其測算，抽采管道瓦斯?jié)舛取⒘髁康葦?shù)據(jù)的測算。三、教學內(nèi)容：第一節(jié)瓦斯抽放系統(tǒng)建立的條件一、瓦斯抽放的意義1、減少瓦斯涌出，避免瓦斯燃燒或爆炸，保證礦井安全生產(chǎn)；2、防治煤與瓦斯突出，減少人員傷亡；3、瓦斯為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活服務，變害為利，創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟效益；4、減少瓦斯對大氣的污染，有利于生態(tài)環(huán)境的保護二、瓦斯抽放的條件煤礦安全規(guī)程145條、國家安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ10262006煤礦瓦斯抽采基本指標和AQ10272006煤礦瓦斯抽放規(guī)范都規(guī)定：凡符合下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng)：1、一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m

40、3/min或一個掘進工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min,用通風方法解決瓦斯問題不合理的。2、礦井的絕對瓦斯涌出量達到以下條件的：1）大于或等于40m3/min;2）年產(chǎn)量1.0-1.5Mt的礦井，大于30m3/min;3）年產(chǎn)量0.6-1.0Mt的礦井，大于25m3/min;4）年產(chǎn)量0.4-0.6Mt的礦井，大于20m3/min;5）年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min;3、開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，應同時具備下列兩個條件：1、瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在2m3/min以上；2、瓦斯資源可靠、儲量豐富，預計瓦斯抽放服務年限在五年以上。建

41、立井下臨時抽放系統(tǒng)規(guī)定不具備建立永久瓦斯抽放系統(tǒng)條件的，應建立井下臨時抽放系統(tǒng)，其應遵守下列規(guī)定：(1)井下臨時泵站應安設在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。(2)抽出的瓦斯可引排到地面、總回風巷、一翼回風巷或分區(qū)回風巷，但必須保證稀釋后風流中的瓦斯?jié)舛炔怀蕖Ｔ诮ㄓ械孛嬗谰贸榉畔到y(tǒng)的礦井，移動泵站抽出的瓦斯可送至地面永久抽放系統(tǒng)的管路，但礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛葢袷赜嘘P規(guī)定。(3)抽出的瓦斯排入回風巷時，在排瓦斯管路出口必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。柵欄設置的位置是上風側距管路出口5m、下風側距管路出口30m,兩柵欄間禁止任何作業(yè)。(4)在下風側柵欄外必須設甲烷斷電儀或礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的甲烷傳感器

42、，巷道風流中瓦斯?jié)舛瘸迺r，實現(xiàn)報警、斷電，并進行處理。(5)井下移動泵站必須實行專用變壓器、專用開關和專用線路”供電。三、抽采瓦斯的安全規(guī)定抽放瓦斯必須遵守下列規(guī)定：。1)利用瓦斯時，瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?0%,且在利用瓦斯的系統(tǒng)中必須裝設有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯設備時，抽放瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5%。2)井上下敷設的瓦斯管路，不得與帶電物體接觸并應有防止砸壞管路的措施。3)在有自然發(fā)火危險煤層的采空區(qū)抽采瓦斯時，必須經(jīng)常檢測CO濃度和氣體溫度等有關參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)有自然發(fā)火征兆時，要采取措施。抽出瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5%。應采用自動監(jiān)控裝置，以保證抽采工作

43、的安全。地面管路布置應符合下列要求：1）盡量避免布置在車輛頻繁的主干道旁；2）不得將抽瓦斯管路和自來水管、暖氣管、下水道管、動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設在同一條地溝內(nèi)。3）主干管應與城市、礦區(qū)發(fā)展規(guī)劃建筑布置相結合。4）抽瓦斯管道與地上、下建（構）筑物及設施的間距應符合工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范的有關規(guī)定。5）瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建（構）筑物，一般情況下也不得穿過其它管網(wǎng)，當必須穿過其它管網(wǎng)時，應按有關規(guī)定采取措施。6）通往井下的抽采管路應采取防雷措施。第二節(jié)瓦斯抽放系統(tǒng)的構成瓦斯抽放系統(tǒng)分為地面固定式瓦斯抽放系統(tǒng)和井下臨時瓦斯抽放系統(tǒng)。瓦斯抽放系統(tǒng)主要有管道、瓦斯泵、流量計、安

44、全裝置等組成。（一）、抽放瓦斯的管道抽放瓦斯的管道由總管、分管、支管及其附屬裝置所組成，管材一般選用鋼管、鑄鐵管、鍍鋅螺旋管、聚乙烯管等材料，但井下禁止采用玻璃鋼管。管道附屬裝置有閥門、測壓嘴、鉆孔（鉆場）連接裝置、排渣放水器等。（_.）、瓦斯泵常用的瓦斯泵有水環(huán)真空泵、離心式瓦斯泵和回轉式瓦斯泵。水環(huán)真空泵的特點是真空度高、負壓大、流量小、安全性好（工作室內(nèi)充滿介質，不會發(fā)生瓦斯爆炸）。由于水環(huán)真空泵安全性好，抽放負壓大，所以煤礦使用較為廣泛。（三）、孔板流量計為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情況，需要在總管、支管和各個鉆場、鉆孔安設測定瓦斯流量的流量計?？装辶髁坑嬍歉鶕?jù)氣體流經(jīng)節(jié)流裝置時，會

45、產(chǎn)生壓力降（壓差）的原理，來測定管道內(nèi)氣體流量的一種裝置?？装辶髁坑嬍敲旱V瓦斯抽放廣泛使用的計量裝置，它的制作加工、安裝和使用都有嚴格的要求。（四）、安全裝置地面瓦斯抽放系統(tǒng)安全防護裝置有防爆、防回火裝置，放空和避雷裝置等。井下臨時瓦斯抽放系統(tǒng)瓦斯排入回風巷時，在抽放瓦斯管路出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。第三節(jié)瓦斯抽放基本參數(shù)1、煤層瓦斯壓力：煤層孔隙中游離瓦斯呈現(xiàn)的壓力MPa2、瓦斯含量：單位質量煤中所含的瓦斯體積。m3/min3、瓦斯儲量：指井田開采過程中能夠向開采空間排放瓦斯的煤層和巖層所賦存瓦斯的總量。萬m34、可抽瓦斯量：指在當前技術條件下瓦斯儲量中能夠被抽放出來的瓦斯量。萬m3

46、。5、抽放率1）礦井（或采區(qū)）抽放率：礦井（或采區(qū)）抽放率是指礦井（或采區(qū)）的抽出瓦斯量占其風排瓦斯量與抽放瓦斯量之和的百分比。2）工作面本開采層的抽放率：開采層的抽放率是指從開采層抽出的瓦斯量占開采層涌出及其抽出瓦斯量的百分比。%3）工作面鄰近層的抽放率：鄰近層的抽放率是指從鄰近層抽出的瓦斯量占鄰近層涌出及其抽出量之百分比。%6、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)：煤層內(nèi)鉆孔的瓦斯流量隨時間呈衰減變化的特性系數(shù)。7、煤層透氣系數(shù)：表征煤層對瓦斯流動的阻力，衡量瓦斯在煤層內(nèi)流動難易程度的參數(shù)。未卸壓煤層的抽放瓦斯效果主要取決于其透氣性系數(shù)，是煤層瓦斯抽放的最重要系數(shù)。為了增加煤層的透氣系數(shù)，國內(nèi)外許多研究者

47、進行了不少人工增透方法探索。這些探索可以歸納為三類：一類是設法從煤層取出一部分物質，形成空洞，造成裂隙與孔隙的再分布、張開并形成新的裂隙，例如水力割縫、水力掏梢都是從煤層取出一部分煤體，或注入酸液以溶蝕煤內(nèi)的碳酸鹽，注入煤的溶劑或使煤局部液化的物質，在煤層內(nèi)形成空洞；第二類，注入高壓水或壓氣，將煤壓裂，然后注入支撐劑（砂等）將裂隙支撐起來以改變其透氣性；第三類，對煤體進行爆破或水力破裂，當存在自由面時，因煤體內(nèi)裂隙容積擴展較大，增透效果顯著。如松動爆破、深孔控制預裂爆破等。水力破裂是用高壓水把煤體壓裂，但不注入支撐劑，一般不用水力破裂孔進行抽放（因孔內(nèi)充水抽放效果不好），而是在破裂區(qū)內(nèi)另打孔進

48、行抽放，這時抽放量可增大5060%。三、瓦斯抽采基本指標AQ10262006瓦斯抽采應達到的基本指標（一）、瓦斯抽采應達到的基本指標我國煤礦分布較為廣泛，煤層賦存條件和開采條件差異較大。因此，對礦井采前抽采瓦斯應達到的指標，采用噸煤儲量鉆孔工程量、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯壓力、采煤工作面瓦斯抽采率、煤層可解吸瓦斯量、礦井瓦斯抽采率等多項指標加以控制?？紤]到必須促進瓦斯抽采、鼓勵瓦斯利用，結合現(xiàn)有生產(chǎn)礦井通過努力能夠達到的水平，以此為原則確定相關指標的規(guī)定值。（1）根據(jù)防治煤與瓦斯突出細則第26條的規(guī)定，當煤層瓦斯壓力小于0.74MPa時，煤層無突出危險性。（2）根據(jù)原蘇聯(lián)和我國突出礦井的統(tǒng)計資料

49、分析，在煤層可燃基瓦斯含量小于10m3/t時，基本上沒有發(fā)生過突出，可燃基瓦斯含量指標換算成原煤瓦斯含量，近似為8m3/t。原西德和澳大利亞開采煤層煤質較堅硬，統(tǒng)計資料表明，煤層可解吸瓦斯含量小于9m3/t時，基本上沒有發(fā)生過突出。但這些國家實際執(zhí)行過程中普遍都將可解吸瓦斯含量降低到6m3/t左右。（3）根據(jù)我國突出礦井的統(tǒng)計資料分析，按最小突出壓力0.74MPa計算，煤層的平均瓦斯含量為8m3/t左右。（三）、鉆孔控制范圍a）石門（井筒）揭煤工作面控制范圍應根據(jù)煤層的實際突出危險程度確定，但必須控制到巷道輪廓線外8m以上（煤層傾角8時，底部或下幫5m）。鉆孔必須穿透煤層的頂（底）板0.5m以

50、上。若不能穿透煤層全厚，必須控制到工作面前方15米以上。b）煤巷掘進工作面控制范圍為：巷道輪廓線外8m以上（煤層傾角8時，底部或下幫5m）及工作面前方10m以上。c）采煤工作面控制范圍為：工作面前方20m以上。四、采煤工作面抽采指標采用抽采率或回采前煤的可解吸瓦斯量指標，是根據(jù)煤層群開采、單一煤層開采瓦斯涌出特征提出的。煤層群開采必須符合表1要求，單一煤層開采必須符合表1或表2要求。具體指標如表1、表2所示。指標大小兼顧了瓦斯抽采技術能夠達到的可能性和工作面能夠承受的風排瓦斯量。（五）、其它1、礦井必須綜合抽采瓦斯，并且提前35年制定抽采瓦斯規(guī)劃，每年年底前編制下年度的抽采瓦斯計劃，以確保抽采

51、瓦斯工作面的正常銜接，做到抽、掘、采”平衡。2、低瓦斯礦井新水平、新采區(qū)應測定煤層原始瓦斯含量和壓力3、高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井每個采區(qū)垂深每增加50m應測定煤層原始瓦斯含量和壓力。瓦斯抽放必須做到多措并舉、可保盡保、應抽盡抽、抽采平衡”，根據(jù)礦井煤層賦存地質、瓦斯條件，采取區(qū)域和局部多種抽采措施，并優(yōu)先考慮開采保護層，最大限度抽采井下煤巖層瓦斯，達到抽采達標，實現(xiàn)先抽后掘、先抽后采、抽掘平衡、抽采平衡。第七講煤礦瓦斯抽采方法教學內(nèi)容：a）煤礦瓦斯地面抽采泵站的布置形式、方法、適用條件和要求；b）煤礦瓦斯井下抽采系統(tǒng)的布置形式、方法、適用條件和要求，包括本煤層、鄰近層、采空區(qū)、圍巖瓦斯的抽采等

52、。教學對象：煤礦防突工。教學目的：a）了解煤礦瓦斯地面抽采泵站的布置形式、方法、適用條件和要求；b）掌握煤礦瓦斯井下抽采系統(tǒng)的布置形式、方法、適用條件和要求，包括本煤層、鄰近層、采空區(qū)、圍巖瓦斯的抽采等。教學學時：8學時教學過程第一節(jié)地面抽采泵站（一）、抽放瓦斯的管道抽放瓦斯的管道由總管、分管、支管及其附屬裝置所組成，管材一般選用鋼管、鑄鐵管、鍍鋅螺旋管、聚乙烯管等材料，但井下禁止采用玻璃鋼管。管道附屬裝置有閥門、測壓嘴、鉆孔（鉆場）連接裝置、排渣放水器等。（二）、瓦斯泵常用的瓦斯泵有水環(huán)真空泵、離心式瓦斯泵和回轉式瓦斯泵。水環(huán)真空泵的特點是真空度高、負壓大、流量小、安全性好（工作室內(nèi)充滿介質

53、，不會發(fā)生瓦斯爆炸）由于水環(huán)真空泵安全性好，抽放負壓大，所以煤礦使用較為廣泛。（三）、孔板流量計為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情況，需要在總管、支管和各個鉆場、鉆孔安設測定瓦斯流量的流量計?？装辶髁坑嬍歉鶕?jù)氣體流經(jīng)節(jié)流裝置時，會產(chǎn)生壓力降（壓差）的原理，來測定管道內(nèi)氣體流量的一種裝置?？装辶髁坑嬍敲旱V瓦斯抽放廣泛使用的計量裝置，它的制作加工、安裝和使用都有嚴格的要求。（四）、安全裝置地面瓦斯抽放系統(tǒng)安全防護裝置有防爆、防回火裝置，放空和避雷裝置等。井下臨時瓦斯抽放系統(tǒng)瓦斯排入回風巷時，在抽放瓦斯管路出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。（五）煤礦瓦斯抽放的基本方法煤礦瓦斯抽放的基本方法有開采層瓦斯

54、抽放（本煤層瓦斯抽放）、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放.本煤層瓦斯抽放按抽放的機理分為未卸壓抽放和卸壓抽放，鄰近層抽放分為上鄰近層（或頂板鄰近層）抽放和下鄰近層（或底板鄰近層）抽放，采空區(qū)抽放分為半封閉采空區(qū)抽放和全封閉采空區(qū)抽放。1、用鉆孔抽放（預抽）本煤層瓦斯有如下特點：1）通過抽放降低采掘前煤體中瓦斯的含量，從而減少工作面生產(chǎn)中的瓦斯涌出量；2）降低采煤機工作面瓦斯涌出量的峰值，通過解決瓦斯涌出不均衡問題來減少瓦斯超限；3）通過預抽卸壓消突，防止生產(chǎn)過程中瓦斯動力現(xiàn)象的發(fā)生，消除突出危險性；4）在鉆孔抽放流量衰減到一定程度后，利用這些抽放孔進行煤體注水，可以起到降塵作用；5

55、）必須提前打鉆，需要較長的預抽時間，采掘部署及早考慮鉆孔抽放。2、影響鉆孔瓦斯抽放的主要因素1）煤層地質因素：煤層透氣性2）技術因素：鉆孔長度、鉆孔直徑、抽放負壓、封孔長度第二節(jié)本煤層瓦斯抽放一、本煤層瓦斯抽放的特點對難抽放煤層采用常規(guī)的預抽放式難以奏效，必須進行強化抽放，利用專門的措施人為提高煤層的透性.提高本煤層鉆孔瓦斯抽放（預抽）效果的技術途徑從以下幾個方面考慮：1）增加鉆孔暴露煤面積：加大鉆孔直徑；增加鉆孔的穿煤長度；增加鉆孔密度，縮小鉆孔距；2）人為改變瓦斯流動場的邊界條件：提高煤層瓦斯壓力，向煤體內(nèi)注高壓氣體；提高抽瓦斯鉆孔負壓；3）延長抽放時間。4）改進布孔方式，如交叉布孔。5）

56、保證鉆孔密封性。6）改變煤層透氣性系數(shù)，主要措施有：水力割縫；水力壓裂；松動爆破；控制爆破；煤層的物理化學方法處理。二、本煤層卸壓抽放在受回采或掘進的采動影響下，引起煤層和圍巖的應力重新分布，形成卸壓區(qū)和應力集中區(qū)。在卸壓區(qū)內(nèi)煤層膨脹變行，透氣性系數(shù)增加，在這個區(qū)域內(nèi)打鉆抽放瓦斯，可以提高抽放量，并阻截瓦斯流向工作空間。本煤層卸壓抽放分為：1、由煤巷兩側或巖巷向煤層周圍施工鉆孔進行邊掘邊抽。2、由開采層機巷、風巷等向工作面前方卸壓區(qū)施工鉆孔進行邊采邊抽3、由巖巷、煤門等向開采分層的上部或下部未采分層施工穿層或順層鉆孔進行邊采邊抽。三、本煤層瓦斯抽放的布置形式及特點（一）、本煤層未卸壓鉆孔抽放本煤層預抽瓦斯是鉆孔打入未卸壓的原始煤體進行抽放瓦斯。其抽放效果與原始煤體透氣性和瓦斯壓力有關。煤層透氣性越小，瓦斯壓力越低越難抽出瓦斯。對于透氣性系數(shù)大或沒有鄰近卸壓條件的煤層，可以預抽原始煤體瓦斯。該法按鉆孔與煤層的關