综放采空区瓦斯抽采技术分析

采空区瓦斯抽采方法

采空区瓦斯抽入方法与展望 近年来，随着矿井开采程度的提高，工作面瓦斯涌出量逐年增大，特别是采空区瓦斯涌出更为突出。为解决采空区瓦斯涌出这一难题，采取加大采空区瓦斯的抽放力度，但由于对采空区瓦斯的涌出特征和采空区抽放技术的掌握程度的不同，个别矿井盲目照搬，导致失败的结果。为此，作者就采空区瓦斯的涌出特点和抽入方法进行探讨及分析，供参考。 2采空区瓦斯运移规律 2.1瓦斯运移数学模型 按照渗流力学理论，将采场视为连续的渗流空间，在孔隙介质空间中可直接运用质量守恒定律和N-S方程；瓦斯在采空区的运移实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程，瓦斯在多孔介质中流动的对流扩散和机械弥散遵循Fick扩散定律；根据质量守恒定律、流体动力弥散定律和采空区瓦斯浓度分布定解条件，可建立瓦斯在采空区流动的微分方程组（数学模型）：

2.2模拟求解 上述数学模型求解采用Galerkin有限单元法编制TurboC计算程序，输入祁东矿7124工作面开采条件边值，经反演优化，可得出7124工作面采空区瓦斯运移规律和浓度分布三带。 （1）I涌出带：采空区瓦斯在工作面切眼0～20m范围内瓦斯浓度变化较大，一般在3％～15％之间，在涌出带中，采空区丢煤的缷压邻近层解吸的瓦斯向工作面和采空区排放，进入涌出带的瓦斯流动速度较快，多以层流形式存在，且这部分几乎全部被工作面风流和采空区的漏风流携带到回风道内； （2）II过渡带：20～50m范围内瓦斯浓度变化幅度较快，瓦斯浓度一般在20～30％之间，随着工作面的推进，采空区进入过渡带，过渡带的瓦斯在工作面和采空区压差作用下，一部分进入工作面，另一部分暂时或滞留在采空区内，该区域瓦斯流动速度也明显下降，流动呈现出不均衡性，处于层、紊交错阶段； III滞留带50m以上范围内瓦斯浓度变化较小，瓦斯浓度在35%～50％之间，而进入滞留带时，释放采空区内的瓦斯一般滞留在采空区的深部，流动速度较低。

采空区瓦斯抽放安全技术措施详细版

文件编号：GD/FS-5887 （解决方案范本系列） 采空区瓦斯抽放安全技术 措施详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

采空区瓦斯抽放安全技术措施详细 版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。 3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。 4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的运行情况。

5、要配有专人对管路进行放水和管路维护、处理管路积水和漏气等，以保证管路畅通无阻。定期用草酸对泵体除垢。 6、瓦斯抽放检测仪表齐全，定期校正。 7、瓦斯抽放系统运行前，必须对瓦斯抽放泵及管路系统进行全面检查，检查的内容主要有：瓦斯抽放泵电气设备的完好、水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统、正负压侧管路的密封、管路内的锈垢等，在确认无问题后方可正常运行。 8、瓦斯抽放泵运行过程中，严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。 9、瓦斯抽放泵运行过程中，抽放泵司机必须认真观察抽放泵的运行情况，做好运行状况记录。要加强瓦斯抽放参数（抽放量、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、温度、氧气）测定。人工测定时，泵站内

采空区抽放瓦斯安全技术措施(通用版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 采空区抽放瓦斯安全技术措施 (通用版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

采空区抽放瓦斯安全技术措施(通用版) 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。 3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。 4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的运行情况。 5、要配有专人对管路进行放水和管路维护、处理管路积水和漏气等，以保证管路畅通无阻。定期用草酸对泵体除垢。 6、瓦斯抽放检测仪表齐全，定期校正。

7、瓦斯抽放系统运行前，必须对瓦斯抽放泵及管路系统进行全面检查，检查的内容主要有：瓦斯抽放泵电气设备的完好、水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统、正负压侧管路的密封、管路内的锈垢等，在确认无问题后方可正常运行。 8、瓦斯抽放泵运行过程中，严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。 9、瓦斯抽放泵运行过程中，抽放泵司机必须认真观察抽放泵的运行情况，做好运行状况记录。要加强瓦斯抽放参数（抽放量、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、温度、氧气）测定。人工测定时，泵站内每小时测定1次，抽放管路内每班至少测定1次。 10、抽放地点必须建立专用的瓦斯检查记录牌，实行巡回检查，每班检查次数不少于2次，间隔时间要均衡。 11、抽放泵司机要携带便携式瓦斯监测报警仪，随时检查抽放泵站处瓦斯浓度，达到0.5%，必须断电停泵。 12、抽放泵站周围20m范围内电气设备防爆性能良好，不得有易燃、易爆物品，杜绝一切引爆火源，并要设置2只干粉灭火器和

标准52采空区瓦斯抽采计术标准

采空区瓦斯抽采计术标准 1 范围 本标准规定了煤矿采空区瓦斯抽采方法、技术标准等要求。 本标准适用于晋煤集团所属矿井 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 GB 50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 MT 1035-2007 采空区瓦斯抽放监控技术规范 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2000版）3 术语及定义 采空区 指矿井回采工作面回采后冒落或封闭的区域。正在回采工作面的冒落区域称半封闭式采空区或现采空区，已经封闭的回采工作面的区域称老采空区。 4 采空区抽采瓦斯方法 4.1 埋管法 沿回采的采煤工作面回风巷敷设抽采管路由上偶角进入采空区进行瓦斯抽采的一种工艺方法，见图一。具体可参照一下要求实施： A 抽采管路上每间隔20m-50m设置一个立管； B 立管高度根据采高和冒落情况确定，立管上方设置顶端封闭、四周钻孔的筛孔管，筛孔个数根据抽采瓦斯情况确定，同时需对立管采取保护措施； C 在立管进入采空区20m-30m后打开，接替上一立管依次投入抽采。 4.2 插管法 利用抽采管路系统，对回采的采煤工作面封闭采空区部分和已采的采煤工作面全封闭采空区进行抽采的一种工艺方法。抽采管路可沿回风巷、专用排瓦斯巷敷设，见图2、图3.全封闭采空区闭墙还应符合以下要求： A 闭墙要严密不漏风； B 插管开孔高度应在闭墙高度的三分之二以上； C 插管应穿透闭墙超过0.5-1m； D 插管管材应采用阻燃、抗静电、不导电材质； E 墙外的管路应加观测孔、阀门。 4.3 顶板走向（倾向）钻孔法

采空区抽放瓦斯安全技术措施

采空区抽放瓦斯安全技术措施 1

采空区抽放瓦斯安全技术措施 2307工作面正在生产,随着工作面生产的推进,工作面回风隅角瓦斯浓度较高,且有增大趋势。为杜绝瓦斯超限,保证工作面安全正常生产,经研究,决定在2307工作面进行瓦斯抽放,现抽放设备正在安装。为保证瓦斯抽放期间的安全,特编制本措施,望施工人员认真贯彻执行。 一、瓦斯抽放方式 1、瓦斯抽放方式: 采用在2307工作面沿回风巷在采空区内埋管抽放采空区瓦斯。2、采空区埋管方式: 将抽放管路预埋在采空区皮带顺槽位置,预埋管抽放管口距工作面的距离在30m左右时进行抽放,抽放管口的间距为30m,为减少采 空区漏风和提高抽放效果,预先在皮顺端头支架和煤壁之间构筑密闭,密闭距离抽放管口5m左右,密闭间距15m。为提高抽放效果,预埋管路应做到”四防”(防水、防渣堵塞、防爆、防砸),抽放管口用 钢筋网片进行保护,以使抽放管路处于可靠的工作状态。 抽放管路采用双埋管法(见图1):当第一条埋管达到30m时,预埋第二条管路,在第一条管路的60m处用三通和阀门与第二条管路相连,此时第二条管路处于关闭状态,当工作面推过第二条管路管口30m 时,打开第二条管路的阀门并投入抽放,以此类推。 二、瓦斯抽放泵站及管路 2

1、瓦斯抽放泵站位置及固定:泵站选定在2307工作面联络巷风门以外的进风侧。 2、瓦斯抽放泵站:采用淄博市博山开发区真空设备厂生产的ZWY-30/55型水环真空泵,极限真空度33hPa,最大抽气量为30m3/min,电机功率55KW。 3、管路选型及安装长度:瓦斯抽放管路采用Φ159专用管路。瓦斯抽气管路由2307采空区→2307皮带顺槽→2307联络巷接入瓦斯抽放泵站进气管路;排气管路由瓦斯抽放泵→2307联络巷→2307 皮带顺槽→2307专用回风巷→西部回风大巷,进气管路全长1200m,排气管路全长380m。 4、瓦斯排放口的设置及要求:高浓度瓦斯排放口设置在西部回风 大巷2307专用回风巷门口向东40m处,排放口设置全封闭栅栏,栅栏宽3 m,上风侧栅栏长度距管路出口长度5m,下风侧栅栏长度距 管路出口35m,设置”严禁入内”警戒牌,栅栏要加强管理,非专业人 员不准进入。 5、在抽放管路进、排气侧管路上必须设置放水器。 6、在抽放管路的进、排气侧管路上各加一组防回火装置。 三、监测仪器仪表的设置与安装 1、在抽放泵站处和瓦斯排放口栅栏外各设瓦斯传感器一个,检测 两处的风流瓦斯浓度,如果瓦斯抽放泵站的瓦斯浓度达到0.5％,报警断电;如果瓦斯排放口栅栏外的瓦斯浓度达到1%,报警断电,断电 3

采空区抽放瓦斯安全技术措施(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 采空区抽放瓦斯安全技术 措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-7172-65 采空区抽放瓦斯安全技术措施(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。 3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。 4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的运行情况。 5、要配有专人对管路进行放水和管路维护、处理管路积水和漏气等，以保证管路畅通无阻。定期用草

酸对泵体除垢。 6、瓦斯抽放检测仪表齐全，定期校正。 7、瓦斯抽放系统运行前，必须对瓦斯抽放泵及管路系统进行全面检查，检查的内容主要有：瓦斯抽放泵电气设备的完好、水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统、正负压侧管路的密封、管路内的锈垢等，在确认无问题后方可正常运行。 8、瓦斯抽放泵运行过程中，严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。 9、瓦斯抽放泵运行过程中，抽放泵司机必须认真观察抽放泵的运行情况，做好运行状况记录。要加强瓦斯抽放参数（抽放量、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、温度、氧气）测定。人工测定时，泵站内每小时测定1次，抽放管路内每班至少测定1次。 10、抽放地点必须建立专用的瓦斯检查记录牌，实行巡回检查，每班检查次数不少于2次，间隔时间要均衡。 11、抽放泵司机要携带便携式瓦斯监测报警仪，

采空区瓦斯抽放安全技术措施正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.采空区瓦斯抽放安全技术 措施正式版

采空区瓦斯抽放安全技术措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。 3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。 4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的运行情

况。 5、要配有专人对管路进行放水和管路维护、处理管路积水和漏气等，以保证管路畅通无阻。定期用草酸对泵体除垢。 6、瓦斯抽放检测仪表齐全，定期校正。 7、瓦斯抽放系统运行前，必须对瓦斯抽放泵及管路系统进行全面检查，检查的内容主要有：瓦斯抽放泵电气设备的完好、水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统、正负压侧管路的密封、管路内的锈垢等，在确认无问题后方可正常运行。 8、瓦斯抽放泵运行过程中，严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。

U型通风系统采空区瓦斯抽采技术分析

技术应用与研究 2019·07 93 当代化工研究 Modern Chemical Research U 型通风系统采空区瓦斯抽采技术分析 ＊刘明明 （山西省阳煤集团寿阳景福煤业有限公司 山西 045000） 摘要：对于存在较高瓦斯涌出量的矿井，U型通风系统具有较小的通风量，因此瓦斯易在工作面的上隅角积聚，从而阻碍了矿井安全生产 目标的实现。据此，本文结合实际案例，浅析U型通风系统采空区瓦斯抽采技术，以实现瓦斯与煤的高效共采。关键词：瓦斯抽采；U型通风系统；工作面上隅角 中图分类号：T 文献标识码：A Analysis of Gas Drainage Technology in Goaf of U-type Ventilation System Liu Mingming (Shanxi Yangmei Group Shouyang Jingfu Coal Industry CO., LTD., Shanxi, 045000) Abstract ：For mines with high gas emission, the U-type ventilation system has smaller ventilation, so gas is easy to accumulate in the upper corner of the working face, which hinders the realization of the goal of mine safety production. Based on this, combined with practical cases, this paper makes a brief analysis on the gas drainage technology in goaf of U-type ventilation system, in order to realize the efficient co-mining of gas and coal. Key words ：gas drainage ；U-type ventilation system ；upper corner of working face 目前，采煤工作面全面实现了综合机械化生产，并提高了工作面的单产量，同时在采煤工作面，U型通风系统凭借其风流优质、风流稳定、工作面漏风量少及巷道施工维修量小等优点而得以广泛应用。但U型通风系统的巷道结构较为简单，因此其对工作面瓦斯积聚的防治能力较弱，从而增加了工作面瓦斯的控制难度。为了从根本上解决工作面瓦斯积聚的问题。本文以某煤矿井为例，首先分析该煤矿井工作面出现瓦斯积聚的原因，然后再进一步探讨U型通风系统采空区瓦斯抽采技术，以期实现煤矿井安全生产目标。 1.工作面瓦斯积聚的原因 某煤矿井运用了综采放顶煤工艺，并采取自由垮落法管理顶板。矿井瓦斯涌出量的绝对值、相对值分别是207.05m 3/min和34.04m 3/min，因此被认为是高瓦斯矿井，而目前开采的15号煤层为自燃煤层。15103工作面是该煤矿的回采工作面，全长186m及其煤层平均厚8m，因此设计采用了一进一回的U型全负压通风方式。在煤矿矿井中，采用综采放顶煤工艺会在采空区遗留下一些煤炭，并释放出大量的瓦斯，且在采空区内，煤柱与相邻的煤层同样会释放出大量的瓦斯。 2.采空区瓦斯抽采技术 (1)风速与瓦斯浓度的关系 现场实测发现，在矿井工作面，越与机尾靠近的瓦斯浓度越高，且在工作面的上隅角出现最高值。但若改变风速条件，瓦斯浓度会随之发生改变，但是但是绝对瓦斯涌出量不会发生改变，见表1。 风速（m/s） 1.52 2.5距离(m) 10 1.2 1.1 1.240 12.210.210.17025.524.824.510045.544.826.713053.252.752.5160 64.3 63.8 62.9 表1 风速与瓦斯浓度的关系据表1可知，虽然工作面内的瓦斯浓度随风速的增大而降低，但因降幅太小而无法解决根本性的问题，因此针对U型通风系统上隅角瓦斯积聚的问题，单纯增加风量的办法不可取。 (2)采空区瓦斯抽采方案设计 针对U型通风系统上隅角瓦斯积聚的问题，本文依照下列原理完成了采空区瓦斯抽采方案的设计：在回风巷处，直接朝向采空区设置抽采管路，然后借助外部负压抽出采空区内的瓦斯，以免其涌入工作面。该煤层是自燃煤层，则为了防止煤矸石自燃，可在采空区划分“三带”，即窒息带、散热带和氧化升温带，同时初步设计在采空区45m范围内——散热带布置抽采。 案例煤矿井是高瓦斯矿井，因此在抽采瓦斯时，会增加采空区的漏风量，且当漏风量增至一定限值后，便会引起采空区遗煤自燃，最后导致瓦斯爆炸。为此，深入研究不同抽采负压下采空区的漏风范围非常必要。通过运用ANSYS FLUENT数值模拟发现，采空区漏风范围随瓦斯抽采负压的增加而增大，且采空区“三带”的范围与抽采负压有关，表明采空区漏风与瓦斯抽采负压之间存在密切的关系。因此，为了确保瓦斯抽采效果及防范瓦斯因采空区遗煤自燃而爆炸，要求采空区瓦斯抽采方案的设计考虑进抽采负压，即抽采负压应≤1000Pa。 (3)采空区瓦斯抽采方案的应用 本文选定该矿的15103回采工作面，并将U型通风系统采空区瓦斯抽采设计方案应用其中。为了验证采空区瓦斯抽采技术对上隅角瓦斯积聚问题的解决效果，决定监测对比工作面上隅角四周瓦斯在抽采前、后的浓度，并以16d为分界点，即：0-16d时，采空区瓦斯抽采前上隅角瓦斯浓度；16-30d时，采空区瓦斯抽采后上隅角瓦斯浓度。结果显示，在16d时进行采空区瓦斯抽采后，上隅角瓦斯的浓度范围从0.78-1.1%降至0.43-0.6%，可见降幅非常大。据此表明，采空区瓦斯的抽采效果非常好，足以解决工作面上隅角瓦斯积聚的问题，从而保证了煤矿井安全生产目标的实现。 3.U型通风系统的风量管理

抽采瓦斯的方法分类

抽采瓦斯的方法分类 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

抽采瓦斯的方法分类 更具从时间上、空间上的不同可以分为 采前抽采、采中抽采、采后抽采 本煤层、临近层、采空区、工作面（回采工作面，掘进工作面）抽采 开采层瓦斯抽采 选择瓦斯抽采方法的原则 开采层、邻近层和采空区瓦斯抽采是目前国内外广泛应用的三种煤矿瓦斯抽采办 法。选择合理有效的瓦斯抽采方法需要综合考虑矿井主要瓦斯来源、煤层赋存特征、采掘布置方式以及煤层开采程序等许多客观因素。经前人不断探索实践,总结出以下五个选择瓦斯抽采方法的原则首先要与矿井地质条件、煤层基本赋存特征、采掘巷道布置方式和煤炭开采技术条件相符。其次要考虑煤矿瓦斯涌出主要来源及构成,尽可能应用综合瓦斯抽采技术来提高抽采效果。然后要做到抽采与采掘巷道相结合,以达到减少井巷工程量的目的。再次要有助于抽采巷道的布置、维护和维修,己达到降低抽采成本的目的。最后,应尽量方便于抽采管路的敷设,确保抽采工程的施工安全和增加抽采时间。、瓦斯抽采方法概述 回采工作面瓦斯来源及构成 工作面瓦斯涌出量构成预测结果表明其一部分来源于开采层煤壁和落煤解析的瓦 斯,另一部分来源于采空区丢煤解析的瓦斯和周围岩层及上下邻近层涌出的瓦斯。工作面瓦斯主要来源于采空区含采空区丢煤、周围岩层及邻近层和开采层涌出的瓦斯。 采前预抽、边采边抽和强化抽采等方式都属于开采层瓦斯抽采方式。 ①采前预抽主要是一项对未卸压的煤层或岩层进行瓦斯抽采的技术手段,它多应 用钻孔技术将被采煤体中的瓦斯在煤层开采之前预先抽采出来。因此说,当煤层透气性

采空区瓦斯抽入方法与展望(新版)

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 采空区瓦斯抽入方法与展望(新 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

采空区瓦斯抽入方法与展望(新版) （作者：龚乃勤） 1概述 近年来，随着矿井开采程度的提高，工作面瓦斯涌出量逐年增大，特别是采空区瓦斯涌出更为突出。为解决采空区瓦斯涌出这一难题，采取加大采空区瓦斯的抽放力度，但由于对采空区瓦斯的涌出特征和采空区抽放技术的掌握程度的不同，个别矿井盲目照搬，导致失败的结果。为此，作者就采空区瓦斯的涌出特点和抽入方法进行探讨及分析，供参考。 2采空区瓦斯运移规律 2.1瓦斯运移数学模型 按照渗流力学理论，将采场视为连续的渗流空间，在孔隙介质空间中可直接运用质量守恒定律和N-S方程；瓦斯在采空区的运移实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程，瓦斯在多孔介质中流

动的对流扩散和机械弥散遵循Fick扩散定律；根据质量守恒定律、流体动力弥散定律和采空区瓦斯浓度分布定解条件，可建立瓦斯在采空区流动的微分方程组（数学模型）： 2.2模拟求解 上述数学模型求解采用Galerkin有限单元法编制TurboC计算程序，输入祁东矿7124工作面开采条件边值，经反演优化，可得出7124工作面采空区瓦斯运移规律和浓度分布三带。 （1）I涌出带：采空区瓦斯在工作面切眼0～20m范围内瓦斯浓度变化较大，一般在3％～15％之间，在涌出带中，采空区丢煤的缷压邻近层解吸的瓦斯向工作面和采空区排放，进入涌出带的瓦斯流动速度较快，多以层流形式存在，且这部分几乎全部被工作面风流和采空区的漏风流携带到回风道内； （2）II过渡带：20～50m范围内瓦斯浓度变化幅度较快，瓦斯浓度一般在20～30％之间，随着工作面的推进，采空区进入过渡带，过渡带的瓦斯在工作面和采空区压差作用下，一部分进入工作面，另一部分暂时或滞留在采空区内，该区域瓦斯流动速度也明显下降，

采空区瓦斯抽放

采空区瓦斯抽放 摘要：我国煤矿采空区瓦斯抽放方法种类较多，称谓也不十分统一；适用条件不同，在各矿区抽放效果也不尽相同。通过系统梳理和总结我国现在比较成熟的采空区瓦斯抽放技术，分析其特点及应用情况扣条件，从中优选出先进的技术，并进行适用性研究。优选出的抽放技术可在全国范围内推广使用。关键词：采空区；瓦斯抽放；优选采空区瓦斯是回采工作面瓦斯涌出主要来源之一，而采空区瓦斯抽放具有抽放流量大、来源稳定等特点，成为回采工作面瓦斯治理的重要手段。尤其是对于本煤层预抽效果不理想、采空区瓦斯涌出量大的工作面，采空区抽放方法是首选的抽放方法。近年来，国内外对高瓦斯矿井采空区瓦斯抽放进行了大量的研究，随着煤矿安全生产以及对瓦斯利用的重视，采空区抽放比例正在逐步增大。 目前，我国煤矿采空区抽放方法种类较多，称谓也不十分统一；适用条件不同，在各矿井抽放效果也不尽相同。如果系统梳理和总结我国现在比较成熟的采空区瓦斯抽放技术，分析其特点及应用情况和条件，从中优选出先进的技术并进行适用性研究，并在典型矿区推广使用，其意义是深远的。 1 采空区瓦斯抽放方法分类 如图1所示，采空区瓦斯抽放方法根据采空区类别按瓦斯来源可分成3类：回采工作面采空区瓦斯抽放方法、老采空区瓦斯抽放方法、报废矿井瓦斯抽放方法。其中回采工作面采空区瓦斯抽放方法又为冒落带(冒落拱)瓦斯抽放、采空区积聚瓦斯抽放及回采工作面上隅角局

部积聚瓦斯抽放等3种方法。而采空区瓦斯抽放方法又根据实施方式的不同分为钻孔抽放方式、巷道抽放方式、插(埋)管抽放方式。本文主要依据瓦斯来源分类方式展开。 2 采空区瓦斯抽放可行性 向冒落带打钻或用低位集瓦斯巷道方式比邻近层瓦斯抽放率低，抽放瓦斯浓度也要低，但比埋管抽放采空区积聚瓦斯的抽放率及浓度要高，抽冒落带邻近层瓦斯及插埋管抽采空区积聚瓦斯，技术上都是可行的。 图1 采空区抽放瓦斯方法分类 插管抽放(排)上隅角瓦斯，在技术上也是可行的，但一般浓度较低(<20%)，所以需要单设一趟抽放瓦斯管路进行抽放。 此外，当煤层属于容易自燃及自燃煤层时，采空区瓦斯抽放时，必须实施采空区自然发火监测，抽放负压不能过大，以防止采空区煤的

采空区瓦斯抽采技术标准

采空区瓦斯抽采技术标准 1 范围 本标准规定了煤矿采空区瓦斯抽采方法、技术标准等要求。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 AQ 1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 GB 50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 MT 1035-2007 采空区瓦斯抽放监控技术规范 建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2000版） 3 术语及定义 采空区 指矿井回采工作面后冒落或封闭的区域。正在回采工作面的冒落区域称半封闭式采空区或现采空区，已经封闭的回采工作面的区域称老空区。 4 采空区抽采瓦斯方法 4.1 埋管法 沿回采的采煤工作面回风巷敷设抽采管路由上隅角进入采空区进行瓦斯抽采的一种工艺方法，见图1。具体可参照以下要求实施： a) 抽采管路上每间隔20m～50m设置一个立管； b) 立管高度根据采高和冒落情况确定，立管上方设置顶端封闭、四周钻孔的筛孔管， 筛孔个数根据抽采瓦斯情况确定，同时需对立管采取保护措施； c) 在立管进入采空区20m～30m后打开，接替上一立管依次投入抽采。

图 1 采空区埋管抽采布置剖面示意图 4.2 插管法 利用抽采管路系统，对回采的采煤工作面封闭采空区部分和已采的采煤工作面全封闭采空区进行抽采的一种工艺方法。抽采管路可沿回风巷、专用排瓦斯尾巷敷设，见图2、图3.全封闭采空区闭墙还应符合以下要求： a) 闭墙要严密不漏风； b) 插管开孔高度应在闭墙高度的三分之二以上； c) 插管应穿透闭墙超过0.5～1m； d) 插管管材应采用阻燃、抗静电、不导电材质； e) 墙外的管路应加观测孔、阀门。 图 2 现采空区插管抽采布置示意图

采空区瓦斯抽入方法与展望实用版

YF-ED-J6081 可按资料类型定义编号 采空区瓦斯抽入方法与展 望实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

采空区瓦斯抽入方法与展望实用 版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 （作者：龚乃勤） 1概述 近年来，随着矿井开采程度的提高，工作 面瓦斯涌出量逐年增大，特别是采空区瓦斯涌 出更为突出。为解决采空区瓦斯涌出这一难 题，采取加大采空区瓦斯的抽放力度，但由于 对采空区瓦斯的涌出特征和采空区抽放技术的 掌握程度的不同，个别矿井盲目照搬，导致失 败的结果。为此，作者就采空区瓦斯的涌出特 点和抽入方法进行探讨及分析，供参考。

2采空区瓦斯运移规律 2.1瓦斯运移数学模型 按照渗流力学理论，将采场视为连续的渗流空间，在孔隙介质空间中可直接运用质量守恒定律和N-S方程；瓦斯在采空区的运移实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程，瓦斯在多孔介质中流动的对流扩散和机械弥散遵循Fick扩散定律；根据质量守恒定律、流体动力弥散定律和采空区瓦斯浓度分布定解条件，可建立瓦斯在采空区流动的微分方程组（数学模型）： 2.2模拟求解 上述数学模型求解采用Galerkin有限单元法编制TurboC计算程序，输入祁东矿7124工

瓦斯抽放条件下采空区流场数值模拟

瓦斯抽放条件下采空区流场数值模拟 摘要：针对采空区内埋管、瓦斯尾巷、高位瓦斯巷这三种采空区瓦斯治理方法，基于矿井通风理论、多孔介质渗流理论，建立了采空区流场计算模型，通过数值模拟，研究了三种瓦斯抽放方法的抽放效果以及对采空区流场的影 响范围，并为瓦斯抽放过程中的采空区火灾防治提供有效的建议。 关键词：采空区；瓦斯抽放；流场；自然发火；数值模拟 中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号： 1006-4311（2015）13-0057-02 1 采空区瓦斯分布及运移规律 采空区内风流流动主要分为紊流区、层流区、静止区三个区域。每个区域空间大小主要由漏入采空区风量的大小、工作面长度、开采高度等因素决定的。由于采空区内气体流动缓慢，因此混合气体内瓦斯浓度的分布处于一种相对比较稳定的动态平衡状态，其具体表现为采空区瓦斯浓度由工作面向深部以及由底板向顶部冒落带方向上的逐渐增大，因此造成在采空区内存在着一个等瓦斯浓度的曲面梯度[2，3]。 由于在采空区内既有采动空隙，同时存在着原有围岩空

隙，因此瓦斯气体在采空区内的运动主要表现为煤块内解析、低雷诺数流动以及煤岩采动空隙系统内的大雷诺数流动[4]。在邻近层区域围岩空隙内的气体流动主要是单一的瓦斯气 体流动，而冒落带内则是空气与瓦斯混合气体的流动。 2 采空区流场数学模型 2.1 理想混合气体状态方程 采空区内的混合气体由瓦斯、空气组成，在混合气体中，为方便简历模型，首先假设气体分子没有体积，各分子之间也无作用力，即将其假设为理想气体，由各种理想气体混合在一起所形成的气体即为理想混合气体。 理想混合气体的状态方程： 式中：P为外界绝对压力，Pa； V为混合气体的体积，m3； m为混合气体的质量，kg； M为混合气体的摩尔质量，kg/mol； R0为普适气体常数，R0=8.31J/（mol?K）； T为外界绝对温度，K。 2.2 采空区混合气体流动方程 将采空区内空隙视为连续的渗流空间，通过引入空度因子，并忽略各组分气体由于分子质量不同所引起的气体密度变化与紊流效应，然后运用质量守恒定律、N-S方程，推导 可得：

采空区瓦斯分布规律及瓦斯抽采措施_刘庆海

采空区瓦斯分布规律及瓦斯抽采措施 刘庆海 (双矿集团新安煤矿,黑龙江双鸭山　155100) 摘　要　该文主要阐述了生产采空区瓦斯分布规律与抽采,封闭采空区瓦斯分布规律与抽采,采空区瓦斯抽采措施等问题。由于生产采空区和封闭采空区的瓦斯涌出成因不同,使得形成的瓦斯分布规律也不同,必须根据各采空区的实际情况,选择合理的抽采方法进行瓦斯抽采。关键词　采空区　瓦斯　分布规律　顶板走向　埋管 中图分类号T D712 文献标识码　A 我国多数矿井采空区瓦斯涌出量占全矿井瓦斯涌出量的20～45%,少数矿井为50%左右,因此,应在分析生产采空区和封闭采空区瓦斯分布规律的基础上,应用较成熟的采空区瓦斯抽采方法和措施。 1　生产采空区瓦斯分布规律与抽采 在煤矿开采过程中,煤层和围岩将发生移动变形而卸压,煤层透气性增大,围岩裂隙也随之增加与扩张,邻近煤层和围岩中的瓦斯即通过这些裂隙流动而进入开采工作面空间和采空区。开采层的采动使周围岩层在倾斜方向上发生移动、破坏和缓慢下沉,引起地层应力重新分布。这种移动和破坏随着与开采层距离的增加而减弱,自下而上依次出现冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。处于冒落带中的煤层、煤线和岩层由于失去支撑而垮落,其中的瓦斯极易直接进人采空区;裂隙带中的煤、岩层由于下部岩层垮落而断裂、离层,形成自下而上逐渐减弱的垂直与水平裂隙,甚至离层空洞。处于裂隙带的煤、岩层中的瓦斯通过贯通裂隙,在瓦斯压力作用下进入采空区,瓦斯涌出强度随贯通裂隙自下而上逐渐减弱而衰减,积聚在采空区顶板裂隙带的瓦斯量非常大;弯曲、下沉带中的煤、岩层基本上是非破坏性的,仅呈现弹塑性变形和整体弯曲下沉,弯曲下沉的上限甚至达到地表,在弯曲下沉带中的煤岩层中的瓦斯不会或很少向下移动进入采空区。 工作面回风流中的瓦斯大部分来自采空区。据某工作面测定,在工作面正常开采时,采空区瓦斯涌出量占工作面总涌出量的56.4%;工作面检修时,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯总涌出量的65.2%。在采空区距离工作面20m范围内,瓦斯浓度波动较大,且浓度偏低;在距离工作面20～50m范围内,采空区瓦斯浓度逐渐增大,按一定梯度增加。 采空区抽采最佳位置是实施抽采时能有效减少工作面的瓦斯涌出量,以满足安全生产的需要和达到生产煤层气目的的抽采位置。采空区瓦斯最佳抽采位置 3收稿日期:2009-10-09 作者简介:刘庆海(1952-),男,汉族,黑龙江双鸭山人,毕业于黑龙江科技学院电气工程自动化专业,双矿集团新安矿,工程师。是在距离工作面30～60m的范围内。因此,生产采空区瓦斯抽采应该通过钻孔、以裂隙为通道使抽采负压能够加速瓦斯解吸,再通过煤壁裂隙和顶板裂隙流入抽采钻孔,这是能抽到高浓度瓦斯的原因。 生产采空区抽采普遍采用的方法主要有瓦斯道抽采法、钻孔抽采法、导入法、埋管抽采法。生产采空区瓦斯抽采的应抽强度与采面产量、风量、推进距离、瓦斯涌出量的大小、大气压力的变化以及采空区三带分布状况等因素的影响有着密切关系。条件不同的采面,这些因素影响的程度也各有差异。 2　封闭采空区瓦斯分布规律与抽采 煤矿开采所带来的大面积封闭采空区就是天然的瓦斯存储罐,是威胁安全生产的重大危险源,大量高浓度瓦斯在通风负压的作用和大气压力变化的情况下,可能会通过密闭墙或煤柱裂隙进入采区或矿井巷道中,增加通风负担和不安全因素。 全封闭采空区抽采瓦斯效果在很大程度上取决于密闭墙的气密性质量。全封闭采空区的瓦斯抽采可采用在已封闭的采空区密闭墙中插入抽采瓦斯管的方法直接抽采采空区瓦斯。密闭墙的构筑要保证良好的气密性,并设有观测管和泄水管。全封闭采空区抽采瓦斯浓度一般在初期较大,以后逐渐减小,抽采量则和采空区内瓦斯涌出量多少、采空区范围大小以及封闭采空区的时间长短有关。但是在有煤层自燃起火的矿井中进行全封闭采空区瓦斯抽采时,必须采取相应措施避免因抽采瓦斯导致采空区或密闭漏风,从而使残留煤自燃。封闭采空区瓦斯是矿区煤层气产业开发所特有的宝贵资源,抽采成本极低,适合与其它煤层气开发方式配合生产,以降低煤层气的生产成本。 3　采空区瓦斯抽采措施 3.1　顶板走向钻孔抽采 采空区和上隅角抽采方法很多,通常情况下,可采用顶板走向钻孔抽采和上隅角埋管抽采联合的抽采方法。采用顶板走向钻孔法时,钻场距离煤层顶板上方约1～2m,钻场深度为5.5m。钻场间距为70～80m,为长短、高低两排孔,终孔距离煤层(下转第211页)

采空区抽放瓦斯安全技术措施标准版本

文件编号：RHD-QB-K4573 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 采空区抽放瓦斯安全技术措施标准版本

采空区抽放瓦斯安全技术措施标准 版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。 3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。 4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的

运行情况。 5、要配有专人对管路进行放水和管路维护、处理管路积水和漏气等，以保证管路畅通无阻。定期用草酸对泵体除垢。 6、瓦斯抽放检测仪表齐全，定期校正。 7、瓦斯抽放系统运行前，必须对瓦斯抽放泵及管路系统进行全面检查，检查的内容主要有：瓦斯抽放泵电气设备的完好、水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统、正负压侧管路的密封、管路内的锈垢等，在确认无问题后方可正常运行。 8、瓦斯抽放泵运行过程中，严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。 9、瓦斯抽放泵运行过程中，抽放泵司机必须认真观察抽放泵的运行情况，做好运行状况记录。要加强瓦斯抽放参数（抽放量、瓦斯浓度、一氧化碳浓

度、负压、温度、氧气）测定。人工测定时，泵站内每小时测定1次，抽放管路内每班至少测定1次。 10、抽放地点必须建立专用的瓦斯检查记录牌，实行巡回检查，每班检查次数不少于2次，间隔时间要均衡。 11、抽放泵司机要携带便携式瓦斯监测报警仪，随时检查抽放泵站处瓦斯浓度，达到0.5%，必须断电停泵。 12、抽放泵站周围20m范围内电气设备防爆性能良好，不得有易燃、易爆物品，杜绝一切引爆火源，并要设置2只干粉灭火器和不少于0.2m3的黄沙，并设置两把防火锨等消防材料、设备。 13、抽放泵及开关附近20m范围内瓦斯浓度达到0.5%不得开泵；在抽放泵上方距顶板300mm处安装一个甲烷传感器，其断电浓度为T CH4≥

采空区瓦斯抽放安全技术措施通用范本

内部编号：AN-QP-HT657 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 采空区瓦斯抽放安全技术措施通用范 本

采空区瓦斯抽放安全技术措施通用范本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 1、瓦斯抽放泵站司机及维修人员，必须经过培训合格取得合格证，做到持证上岗。 2、抽放泵站的司机及值班人员要熟悉瓦斯抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。 3、瓦斯抽放泵等设备和管路系统要进行日常的检查，并做好记录。 4、要配有专人对抽放管路上安设的瓦斯流量、浓度、负压、温度等检测装置和瓦斯断电系统定期进行巡回检测，掌握不同时间的抽放状况和监测装置的运行情况。 5、要配有专人对管路进行放水和管路维

采空区抽放瓦斯安全技术措施解析详细版

文件编号：GD/FS-7298 （安全管理范本系列） 采空区抽放瓦斯安全技术措施解析详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

采空区抽放瓦斯安全技术措施解析 详细版 提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 说明： 2307工作面正在生产，随着工作面生产的推进，工作面回风隅角瓦斯浓度较高，且有增大趋势。为杜绝瓦斯超限，保证工作面安全正常生产，经研究，决定在2307工作面进行瓦斯抽放，现抽放设备正在安装。为保证瓦斯抽放期间的安全，特编制本措施，望施工人员认真贯彻执行。 一、瓦斯抽放方式 1、瓦斯抽放方式： 采用在2307工作面沿回风巷在采空区内埋管抽放采空区瓦斯。

2、采空区埋管方式： 将抽放管路预埋在采空区皮带顺槽位置，预埋管抽放管口距工作面的距离在30m左右时进行抽放，抽放管口的间距为30m，为减少采空区漏风和提高抽放效果，预先在皮顺端头支架和煤壁之间构筑密闭，密闭距离抽放管口5m左右，密闭间距15m。为提高抽放效果，预埋管路应做到“四防”（防水、防渣堵塞、防爆、防砸），抽放管口用钢筋网片进行保护，以使抽放管路处于可靠的工作状态。 抽放管路采用双埋管法（见图1）：当第一条埋管达到30m时，预埋第二条管路，在第一条管路的60m处用三通和阀门与第二条管路相连，此时第二条管路处于关闭状态，当工作面推过第二条管路管口30m时，打开第二条管路的阀门并投入抽放，以此类推。