瓦斯抽放工程設計編製提綱

瓦斯抽放工程設計編製提綱

瓦斯抽放工程設計由具有資質的單位或機構進行專項設計，資質(規定)由省煤炭局認定(頒布)。

第一節　 概　述
一、瓦斯抽放工程設計編製依據
編製瓦斯抽放工程設計時應符合以下要求：
1、抽放瓦斯工程設計應體現安全第一、技術經濟合理原則，因地製宜地采用新技術、新工藝、新設備、新材料。
2、新建礦井抽放瓦斯工程設計應以批準的精查地質報告為依據，並參照鄰近或條件類似生產礦井的瓦斯資料；改(擴)建及生產礦井應以本礦地質、瓦斯資料為依據。
3、抽放瓦斯設計應與礦井開采設計同步進行，合理安排掘進、抽放、回采三者間的超前與接替關係，保證有足夠的工程施工及抽放時間。
二、瓦斯抽放工程設計簡介
三、礦井概況
1、地理概況
礦井所在地理位置，交通、地形地貌、氣候、降水河流、最高洪水位等情況、地震烈度、礦井開發史、鄰近礦井分布、現開采區域位置及開采情況。
礦井水源、電源及通信。
井田範圍內及鄰近礦井采空區積水、自燃、火區等情況、滑坡及地表塌陷情況。
2、礦井基礎資料
1）地質構造
井田地層及構造。
斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發育情況及其分布規律；煤係地層走向、傾斜、傾角及其變化規律；岩漿侵入情況及對煤層的影響。
2）含煤地層及煤層
煤層層數、厚度及可采煤層煤種、傾角、節理、層理發育情況。煤層頂底板岩性特征、物理力學性質、結構及變化規律；煤層結構，煤層露頭（含隱伏露頭）及風氧化帶情況。
3）礦井煤層瓦斯含量情況、瓦斯等級，礦井瓦斯及二氧化碳相對湧出量、絕對湧出量；煤層瓦斯壓力、井田瓦斯賦存規律；各可采煤層煤塵爆炸性鑒定資料、煤層自燃傾向性鑒定資料和自然發火期統計資料；礦井煤（岩）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性；鄰近礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出、地溫等實際及鑒定研究成果。
4）井田水文地質簡述
區域及井田水文地質條件;井田主要含水層類型;地表水情況,礦井水患類型及威脅程度03manbetx ;井田內及周邊礦井采（古）空區範圍及積水情況等。
3、 礦井開拓、開采概況
煤炭開采各類證件、批準開采煤層、井田範圍和井田麵積，礦井煤層、資源儲量，批準的生產能力，目前設計開采煤層。
井田開拓與開采、礦井主要生產係統及設備、工作麵回采工藝。

第二節 礦井瓦斯儲量及可抽量預測
基本建設礦井,可以按區域性參數進行設計，做好揭露煤層的安全措施，瓦斯參數在揭露煤層後必須重新確定，設計做相應調整。生產礦井嚴格按要求計算。
一、瓦斯儲量計算範圍
瓦斯儲量計算範圍：除井田範圍內各可采煤層參與瓦斯儲量計算範圍以外，還應包括受開采層采動影響的向礦井湧出瓦斯的不可采煤層和圍岩。
二、瓦斯儲量及可抽量預測計算應符合以下要求：
1、礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。
2、設計瓦斯抽放率，可根據煤層瓦斯抽放方法、瓦斯湧出來源等因素綜合確定；也可參照鄰近生產礦井或條件類似礦井的數值選取。
3、抽放率指標應符合《煤礦瓦斯抽放規範》（AQ　1027－2006）第8．6．3條的有關規定。
4、礦井或水平的抽放年限應與其抽放瓦斯區域的開采年限相適應。

第三節 瓦斯湧出量預測計算
一、煤層瓦斯主要參數
煤層瓦斯主要參數實測值：瓦斯風氧化帶深度；煤層瓦斯壓力；煤層瓦斯含量；煤中殘存瓦斯含量；煤的孔隙率；瓦斯含量分布梯度；煤層透氣性係數；百米鑽孔瓦斯流量及其衰減係數；瓦斯放散初速度。
二、礦井瓦斯湧出量預測計算（采用分源預測法計算）
1、回采工作麵瓦斯湧出量預測計算。
2、掘進工作麵瓦斯湧出量預測計算。
3、采區工作麵瓦斯湧出量預測計算。
4、礦井瓦斯湧出量預測計算。
礦井瓦斯湧出預測值(生產時期、礦井日產量；礦井瓦斯湧出量含回采、掘進、采空區)。

第四節　礦井抽放瓦斯的必要性和可行性03manbetx
一、礦井瓦斯來源03manbetx
礦井瓦斯來源是確定抽放方法的主要依據，因此，應盡量詳細地做好以下測量工作：
――必須測定出掘進、采煤與采空區的瓦斯湧出量分別占全礦井瓦斯湧出量的比例；
――必須準確地判斷出采區工作麵的瓦斯主要來自本煤層還是鄰近層。一般把回采工作麵老頂初次冒落前的平均瓦斯湧出量認為是本煤層的瓦斯湧出量，而將老頂初次冒落後的平均瓦斯湧出增加量認為是鄰近層的瓦斯湧出量。
1、礦井瓦斯來源及湧出構成。
2、回采工作麵瓦斯來源及湧出構成。
二、抽放瓦斯的必要性
1、回采工作麵抽放瓦斯必要性03manbetx 。
2、掘進工作麵抽放瓦斯必要性分析。
三、抽放瓦斯的可行性分析
1、開采層抽放瓦斯的可行性。
2、鄰近層抽放瓦斯的可行性。
3、煤層抽放瓦斯難易程度分類(容易抽放、可以抽放、較難抽放)判斷抽放瓦斯的可行性。
四、抽放瓦斯效果預計
礦井設計年抽放瓦斯量或礦井設計年抽放瓦斯規模按設計的日抽放瓦斯量乘以礦井設計年工作日數計算。
1、工作麵瓦斯抽放量。
1）回采工作麵瓦斯抽放量
a、本煤層瓦斯抽放量
b、鄰近層瓦斯抽放量
2）掘進工作麵瓦斯抽放量
2、礦井瓦斯抽放量。
永久抽放係統的年抽放瓦斯量應不小於100萬m3，移動泵站不小於10萬m3。
3、瓦斯抽出率。
瓦斯抽出率應符合以下要求：
——預抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率不小於20%，回采工作麵抽出率不小於25％；
——鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率不小於35％，回采工作麵抽出率不小於45％：
——采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率不小於25％；
——煤與瓦斯突出礦井，預抽煤層瓦斯後，突出煤層的瓦斯含量應小於該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或將煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下。

第五節　礦井抽放瓦斯方法的選擇
建立瓦斯抽放係統、抽放瓦斯的必要性指標和抽放瓦斯的可能性指標。根據01manbetx 、規範的規定論述采用礦井集中抽放瓦斯係統、采用地麵鑽孔抽放瓦斯係統，還是采用井下移動式抽放瓦斯係統。建立抽放瓦斯係統的礦井必須實施先抽後采或邊采邊抽，並按礦井瓦斯來源實施開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區瓦斯抽放和圍岩瓦斯抽放。多瓦斯來源的礦井，應采用綜合抽放瓦斯方法。
一、礦井瓦斯抽放方法的選擇
1、回采工作麵瓦斯來源及構成。
2、本煤層瓦斯抽放方法。
未卸壓煤層進行預抽，煤層瓦斯抽放的難易程度可劃分為三類。
——煤層透氣性較好，容易抽放的煤層，宜采用本層預抽方法，可采用順層或穿層布孔方式。
——煤層透氣性較差，采用分層開采的厚煤層，可利用先采分層的卸壓作用抽放未采分層的瓦斯。
——單一低透氣性高瓦斯煤層，可選用加密鑽孔、交叉鑽孔、水力割縫、水力壓裂、鬆動爆破、深孔控製預裂爆破等方法強化抽放。煤與瓦斯突出危險嚴重煤層，應選擇穿層網格布孔方式。
——煤巷掘進瓦斯湧出量較大的煤層，可采用邊掘邊抽或先抽後掘的抽放方法。
3、鄰近層瓦斯抽放方法。
——通常采用從開采層回風巷(或回風副巷)向鄰近層打垂直或斜交穿層鑽孔抽放瓦斯的方法。
——當鄰近層瓦斯湧出量大時，可采用頂(底)板瓦斯巷道(高抽巷)抽放。
——當鄰近層或圍岩瓦斯湧出量較大時，可在工作麵回風側沿開采層頂板布置迎麵水平長鑽孔(高位鑽孔)抽放上鄰近層瓦斯。
4、采空區瓦斯抽放方法。
——老采空區應選用全封閉式抽放方法。
——現采空區可根據煤層賦存條件和巷道布置情況，采用頂(底)板鑽孔法，有煤柱及無煤柱垂直及斜交鑽孔法，插(埋)管法等抽放方法，並應采取措施，提高抽放瓦斯濃度。
——開采容易自燃或自燃煤層的采空區，必須經常檢測抽放管路中C0濃度和氣體溫度等有關參數的變化。發現有自然發火征兆時，必須采取防止煤自燃的措施。
5、其它情況。
――煤與瓦斯突出礦井開采保護層時，必須同時抽放被保護煤層的瓦斯。
――埋藏淺、瓦斯含量高的厚煤層或煤層群，有條件時，可采用地麵鑽孔預抽開采層瓦斯、抽放卸壓鄰近層瓦斯或抽放采空區瓦斯的方法。
――對礦井瓦斯湧出來源多、分布範圍廣、煤層賦存條件複雜的礦井，應采用多種抽放方法相結合的綜合抽放方法。
二、礦井瓦斯抽放係統選擇。
瓦斯抽放係統選擇的應注意以下問題：
1、分期建設、分期投產的礦井，抽放瓦斯工程可一次設計，分期建設、分期投抽。
2、抽放瓦斯站的建設方式，應經技術經濟比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當有下列情況之一時，可采用分散建站方式：
——分區開拓或分期建設的大型礦井，集中建站技術經濟不合理。
——礦井抽放瓦斯量較大且瓦斯利用點分散。
——一套抽放瓦斯係統難以滿足要求。
三、瓦斯抽放參數的確定。
1、鑽場的布置位置、間距、尺寸及支護方式，抽放時間。
2、鑽孔布置。
1)本層瓦斯抽放鑽孔參數。
2)鄰近層瓦斯抽放鑽孔參數。
3)采空區瓦斯抽放布置原則和參數。
采空區瓦斯抽放布置原則、采空區瓦斯抽放的鑽孔參數。
3、鑽場鑽孔布置應按照以下要求：
——鑽場的布置應免受采動影響，避開地質構造帶，便於維護，利於封孔，保證抽放效果。
——盡量利用現有的開拓、準備和回采巷道布置鑽場。
——對開采層未卸壓抽放，除按鑽孔抽放半徑確定合理的孔間距外，應盡量增大鑽孔的見煤長度。
——鄰近層卸壓抽放，應將鑽孔打在采煤工作麵頂板冒落後所形成的裂隙帶內，並避開冒落帶。
——強化抽放布孔方式除考慮應取得好的抽放效果外，還應考慮措施施工方便。
——邊采邊抽鑽孔的方向應與開采推進方向相迎，避免采動首先破壞孔口或鑽場。
——鑽孔方向應盡可能正交或斜交煤層層理。
——穿層鑽孔終孔位置，應在穿過煤層頂(底)板0．5m處。
四、封孔方式、材料及工藝
1、鄰近層封孔工藝。
2、本煤層封孔工藝。
3、預抽煤層瓦斯的鑽孔量。
——當采用順層孔抽放時鑽孔量應符合《煤礦瓦斯抽放規範》(AQ1027)的要求；
——當采用穿層鑽孔抽放時，鑽孔見煤點的間距可參照下列數據：容易抽放煤層15-20m；可以抽放煤層10-15m；較難抽放煤層8-l0m。

第六節 　瓦斯抽放係統管路和設備布置及選型
一、抽放管路布置及選型計算
礦井抽放瓦斯設備的能力，應滿足礦井抽放瓦斯期間或在抽放瓦斯設備服務年限內所達到的開采範圍的最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且應有不小於15％的富裕能力。礦井抽放係統的總阻力，必須按管網最大阻力計算，抽放瓦斯係統應不出現正壓狀態。
抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低負壓瓦斯管路阻力公式計算；局部阻力可用估算法計算，一般取摩擦阻力的10％一20％。
二、抽放設備布置及選型
抽放管路係統應根據井下巷道的布置、抽放地點的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發展規劃等因素確定，避免或減少主幹管路係統的頻繁改動，確保管道運輸、安裝和維護方便，並應符合下列要求：
——抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應平直，轉彎時角度不應大於50。
——抽放管路係統宜沿回風巷道或礦車不經常通過的巷道布置；若設於主要運輸巷內，在人行道側其架設高度不應小於1.8m，並固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應滿足檢修要求；抽放瓦斯管件的外緣距巷道壁不宜小於0.1m。
——當抽放設備或管路發生故障時，管路內的瓦斯不得流入采掘工作麵及機電硐室內。
――盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主幹道旁。
——不得將抽放管路和自來水管、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。
——主幹管應與城市及礦區的發展規劃和建築布置相結合。
——抽放管道與地上、下建(構)築物及設施的間距，應符合《工業企業總平麵設計規範》的有關規定。
——瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其它建(構)築物，一般情況下也不得穿過其它管網，當必須穿過其它管網時，應按有關規定采取措施。
――抽放瓦斯管路的管徑應按最大流量分段計算，並與抽放設備能力相適應，抽放管路按安全流速為5—15m／s和最大通過流量來計算管徑，抽放係統管材的備用量可取10％。
――當采用專用鑽孔敷設抽放管路時，專用鑽孔直徑應比管道外形尺寸大lOOmm；當沿豎井敷設抽放管路時，應將管道固定在罐道梁上或專用管架上。
三、抽放管路、設備的安裝要求。
1、抽放管路附屬裝置及設施安裝應符合以下要求：
——主管、分管、支管及其與鑽場連接處應裝設瓦斯計量裝置；
——抽放鑽場、管路拐彎、低窪、溫度突變處及沿管路適當距離(間距一般為200m～300m，最大不超過500m)應設置放水器；
——在抽放管路的適當部位應設置除渣裝置和測壓裝置；
——抽放管路分岔處應設置控製閥門，閥門規格應與安裝地點的管徑相匹配；
——地麵主管上的閥門應設置在地表下用不燃性材料砌成，不透水的觀察井內，其間距為500m～1000m。
――抽放管路應保持一定的坡度，一般不小於1％。
――在傾斜巷道中，管路應設防滑卡，其間距可根據巷道坡度確定，對28。以下的斜巷，間距一般取15m-20m。
――抽放管路應有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。
――通往井下的抽放管路應采取防雷措施。
――抽放瓦斯管路必須進行防腐處理，外部塗紅色以示區別。

第七節　礦井瓦斯抽放工程工期預計
一、瓦斯抽放工程。
二、施工進度指標及工期預計。

　第八節　瓦斯抽放安全技術措施
一、抽放係統及抽放泵站安全措施。
1、抽放係統安全措施。
1)抽放鑽場、鑽孔施工防治瓦斯措施。
2)管路防腐蝕、防漏氣、防砸壞、電氣防爆、防靜電、防帶電、防底鼓措施。
3)立井(立眼)、斜井(斜巷)管路防滑措施。
4)地麵管路防凍措施。
2、抽放係統及井下移動抽放瓦斯泵站，應遵從以下要求：
――井下移動抽放瓦斯泵站應安裝在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。抽出的瓦斯必須引排到地麵、總回風道或分區回風道；已建永久抽放係統的礦井，移動泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放係統的管道內，但必須使礦井抽放係統的瓦斯濃度符合《煤礦安全01manbetx 》第一百四十八條規定。
――移動泵站抽出的瓦斯排至回風道時，在抽放管路出口處必須采取安全措施，設置櫥欄、懸掛警戒牌。柵欄設置的位置，上風側為管路出口外推5m，上下風側柵欄間距不小於35m。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業。移動抽放泵站排到巷道內的瓦斯，其濃度必須在30m以內被混合到《煤礦安全01manbetx 》允許的限度以內。柵欄處必須設警戒牌和瓦斯監測裝置，巷道內瓦斯濃度超限報警時，應斷電、停止抽放瓦斯、進行處理。監測傳感器的位置設在柵欄外1m以內。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業。
――井下移動瓦斯抽放泵站必須實行“三專”供電，即專用變壓器、專用開關、專用線路。
二、抽放瓦斯站安全措施，應遵從以下要求：
――在一個抽放站內，抽放瓦斯泵及附屬設備隻有一套工作時，應備用一套；兩套或兩套以上工作時，其備用量可按工作數量的60％計。鑽機備用量按工作台數的60％計；
――抽放站位置應設在不受洪澇威脅且工程地質條件可靠地帶，應避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區等；宜設在回風井工業場地內，站房距井口和主要建築物及居住區不得小於50m；
――站房及站房周圍20m範圍內禁止有明火；
——站房應建在靠近公路和有水源的地方；
——站房應考慮進出管敷設方便：有利瓦斯輸送，並盡可能留有擴能的餘地；
――抽放站建築必須采用不燃性材料，耐火等級為二級；
——站房周圍必須設置柵欄或圍牆；
――站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火、防回水裝置，設置放空管及壓力、流量、濃度測量裝置，並應設置采樣孔、閥門等附屬裝置。放空管設置在泵的進、出口，管徑應大於或等於泵的進、出口直徑，放空管的管口要高出泵房房頂3m以上。
――泵房內電氣設備、照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型；
――站房必須有直通礦調度室的電話；
――抽放站應有供水係統。站房設備冷卻水一般采用閉路循環。給水管路及水池容積均應考慮消防水量。汙水應設置地溝排放。
――抽放瓦斯泵必須有前後防回火、爆炸、電氣防爆、防靜電措施。
――抽放瓦斯站必須有防雷電、防火災、防洪澇、防凍措施。
――必須有抽放瓦斯濃度規定及在規定濃度下的防爆措施。
――必須有安全管理措施。

第九節　瓦斯的綜合利用
一、抽放瓦斯的綜合利用及評價
1、抽放瓦斯的礦井應加強瓦斯利用工作，變害為利，保護環境並以用促抽，以抽保用。年抽放瓦斯量在100萬m。及以上的礦井，必須開展瓦斯利用工作。礦井瓦斯利用須經相關資質的專業機構進行可行性論證。
2、進行瓦斯抽放論證和設計時，要同時對瓦斯利用進行論證和設計。
3、瓦斯利用設計內容包括：確定瓦斯利用量和利用方式、儲氣裝置及容積、輸送氣方法、輸氣管路係統、安全及檢測裝置、利用工藝，繪製瓦斯利用工程係統布置圖，編製設備材料清冊、土建工程計劃、資金概算、勞動組織及管理製度、安全技術措施、經濟分析等。

第十節 瓦斯抽放的配套設施
一、給排水、采暖及供熱（地麵抽放瓦斯時）
1、給排水。
1)給水。
2)排水。
2、采暖及供熱。
抽放站采暖與通風應符合現行的《煤炭工業礦井設計規範》的有關規定。
1)采暖。
2)供熱。
二、供電及通信
雙回路電源可靠性。
滿足供電條件。
三、監測監控係統
加強瓦斯抽放參數(抽放量、瓦斯濃度、負壓、正壓、大氣壓、溫度等)的監測，發現問題時，及時處理。抽放量的計算用大氣壓為101．325kPa、溫度為20。C時標準狀態下的數值。泵房內電氣設備、照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型。抽放泵運轉時，必須對泵水流量、水溫度、泵軸溫度等進行監測、監控。
1、監測監控參數的確定及設置地點。
2、監測監控係統的自動化程度及設備選型。
3、檢測儀器儀表的配備。
四、地麵建築及環保
廢水、噪聲和對空排放瓦斯等汙染物不得超過工業衛生規定指標，抽放站場地應搞好綠化。

第十一節　抽放瓦斯管理
礦井瓦斯抽放工作由企業總工程師負全麵技術責任，應定期檢查、平衡抽放瓦斯工作：負責組織編製、審批、實施、檢查抽放瓦斯工作長遠規劃、年度計劃和安全技術措施，保證抽放瓦斯工作的正常銜接，做到“掘、抽、采”平衡。企業行政正、副職負責落實和檢查所分管範圍內的有關抽放瓦斯工作；企業各職能部門負責人對本職範圍內的抽放瓦斯工作負責。抽放瓦斯所需要的費用、材料和設備等，必須列入企業財務、供應計劃和生產計劃。煤炭企業必須配備專業技術人員，負責瓦斯抽放日常管理，總結分析抽放瓦斯效果，研究和改進抽放技術，組織新技術推廣等。
一、瓦斯抽放管理及規章製度。
抽放瓦斯礦井必須建立健全崗位責任製、鑽孔鑽場檢查管理製度、抽放工程質量驗收等相關製度。
二、瓦斯抽放人員配備（按崗定員）。
抽放瓦斯礦井必須建立專門的瓦斯抽放隊伍，負責打鑽、管路安裝回收等工程的施工和瓦斯抽放參數測定等工作。
三、瓦斯抽放必須具備的圖紙、常用記錄及報表樣式和和技術資料。
抽放瓦斯礦井必須有下列圖紙和技術資料：
1、圖紙：
1)抽放瓦斯係統圖；
2)泵站平麵與管網(包括閥門、安全裝備、檢測儀表、放水器等)布置圖：
3)抽放鑽場及鑽孔布置圖；
4)泵站供電係統圖。
2、記錄：
1)抽放工程和鑽孔施工記錄；
2)抽放參數測定記錄：
3)泵房值班記錄。
3、報表：
1)抽放工程年、季、月報表；
2)抽放量年、季、月、旬報表。
4、台賬
1)抽放設備管理台賬；
2)抽放工程管理台賬；
3)抽放瓦斯係統和抽放參數、抽放量管理台賬。
5、報告：
1)礦井和采區抽放工程設計文件及竣工報告；
2)瓦斯抽放總結與分析報告。

第十二節　經濟概算及投資
一、概算編製範圍及依據。
二、概算投資及明細。
三、投資來源。
四、技術經濟分析及評價。
五、主要技術指標表。