礦井瓦斯抽采（放）理論與技術 培訓課件 PPT

個人簡介：

肖知國，男，1980年2月出生，河南南陽人，博士,副教授。

1997.09-2001.07：本科畢業於淮南工業學院采礦工程專業;

2001.09-2004.06：碩士畢業於安徽理工大學安全技術及工程專業，研究方向為礦井熱害防治(礦井通風方向);

2006.09-2010.12：博士畢業於河南理工大學安全技術及工程專業，研究方向為礦井瓦斯災害防治。

2004.06-至今：河南理工大學專任教師;

科研方向：礦井瓦斯災害防治、礦井通風理論與技術、礦井熱害評價

聯係方式：Tel:139-49669259 E-mail：zhgxiao97@163.com

一、瓦斯抽采的意義

據統計，2008年煤炭產量27.2億噸，居世界第一位，約占世界煤炭產量的42%，其增量占世界80%以上，分別占一次能源生產和消費的76.7%和68.7%。

煤炭在我國一次能源生產和消費結構中一直占70%左右：煤炭提供了76%的發電能源、工業燃料和動力、60%的民用商品能源、70%的化工原料。

1.能源利用方麵的意義

煤炭工業是關係國家經濟命脈的重要基礎產業，支撐著國民經濟持續高速發展。中國煤炭資源一直占化石能源總量的96%以上。

相對石油、天然氣、水電、核電、風電等能源的建設投資，煤炭能源投資強度較低、周期較短、效率較高、技術更為成熟，是最為易得的大規模一次能源;

國家《能源中長期發展規劃綱要(2004～2020年)》中已經確定，中國將“堅持以煤炭為主體、電力為中心、油氣和新能源全麵發展的能源戰略”;中國工程院《國家能源發展戰略2030～2050》煤炭年需求高達38億噸，在能源結構中比例仍占50%。

顯然，在相當長的時期內，煤炭作為我國的主導能源不可替代。

1.能源利用方麵的意義

煤炭進口量在加大

2010年我國煤炭進口保持快速增長，出口繼續下降。據海關統計，全年進口煤炭16483萬噸，同比增長30.99%;出口煤炭1903萬噸，下降15.03%;淨進口煤炭14580萬噸，較上年增加4237萬噸。

從進口情況看，近年來呈現數量逐年增加、品種逐步優化、來源日趨廣泛等特點。目前，印尼成為我國最大煤炭進口國，澳大利亞、越南、蒙古和俄羅斯緊隨其後，五國占全部進口量的84%。

從出口情況看，呈逐年遞減、地區相對集中等特點。全年低位徘徊，各月煤炭出口量均在200萬噸以下，主要出口到韓國、日本、台灣等地。

1.能源利用方麵的意義

煤礦瓦斯抽采的目的之一：煤礦瓦斯(煤層氣)的抽采利用對於緩解我國能源緊張局麵具有重要的現實意義。

煤礦瓦斯是一種清潔能源，又稱為非常規天然氣，其燃燒值35~36MJ/m3。

據統計，2001~2005年，全國煤礦瓦斯湧出量在90~130億m3/a，且以風排瓦斯為主，每年約有100億m3煤礦瓦斯未加利用直接排空，相當於“西氣東輸”一年的輸氣量(120億m3)，造成資源的極大浪費;

與此同時，我國已開始有大量的天然氣需要依賴進口，據統計，2003年我國天然氣消費量首次超過供應量，據預測，我國天然氣需求量在2010年2010年將達到1400億m3，進口量約300億m3(約2000萬噸)，2015年進口量將達到約400億m3，而發展煤層氣將彌補這一缺口。

另外我國有大量的煤層氣資源，埋深2000m以淺煤層氣地質資源量約36.8萬億立方米，僅次於俄羅斯和加拿大，世界第三。

2.煤礦安全方麵的意義

煤礦瓦斯抽采的目的之二：強化瓦斯抽采是煤礦瓦斯防治的有效途徑，瓦斯抽采工程是煤礦的生命工程和資源工程。

我國提出了十二字方針“先抽後采、以風定產、監測監控”;

頒布了《關於預防煤礦生產安全事故的特別規定》、《關於促進煤炭工業健康發展的若幹意見》、《關於加快煤層氣(煤礦瓦斯)抽采利用的若幹意見》等法規和標準。

我國煤礦百萬噸死亡率，2009年為0.892， 2010年為0.749，(2008年美國0.028，俄羅斯0.41，波蘭0.25，印度0.32)，與世界先進水平差距較大，安全形勢嚴峻。

在眾多煤礦災害中，瓦斯災害防治是我國煤礦安全工作中的重中之重

新中國成立以來，全國煤礦共發生一次死亡百人以上的事故24起，死亡3846人。其中，21起是瓦斯爆炸、瓦斯煤塵爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等，死亡3432人，事故起數和死亡人數分別占89.23%和87.50%。

2001年至2005年2月底，全國煤礦發生一次死亡30人以上的事故28起，死亡1689人。其中，瓦斯事故24起，死亡1558人，事故起數和死亡人數分別占85.71%和92.2%。

我國煤礦百人以上事故

瓦斯抽采量與瓦斯事故死亡人數呈反變關係

另外，據統計，一些瓦斯災害嚴重礦區強化了瓦斯抽采，瓦斯災害事故顯著減少。

這些礦區主要集中在山西(晉城、陽泉)、重慶(鬆藻)、安徽(淮南、淮北)、貴州(盤江、水城)、黑龍江(雞西)、遼寧(撫順)和寧夏(寧煤)的國有重點礦井。

山西陽泉一直重視瓦斯抽采，煤礦瓦斯事故一直保持在較低水平，晉城原來主要開采低瓦斯礦井，1998年後逐步進入高瓦斯礦區，期間發生過重大瓦斯事故，這幾年瓦斯抽采量飛速增長，瓦斯事故也得到有效控製。

安徽淮南：

安徽淮北礦區屬於嚴重瓦斯事故區，淮北礦區蘆嶺礦2003年前瓦斯重特大事故多發(2002年4.7特大突出事故死亡13人(突出煤岩量8729t 、瓦斯量93萬m3 )和2003年5.13瓦斯爆炸事故死亡86人)，2004年後強化瓦斯抽采,全礦杜絕死亡事故，2006年杜絕重傷事故。

黑龍江雞西礦區2003年前年年發生瓦斯事故(如2002年6.20事故和2003年1.20事故)，強化瓦斯抽采後已連續五年杜絕瓦斯事故。

綜上所述，煤礦瓦斯抽采的目的之二：瓦斯抽采是瓦斯治理的治本措施。

3.保護環境方麵的意義

煤礦瓦斯抽采的目的之三：煤礦瓦斯抽采是利用的前提，通過利用才有可能降低其對大氣環境的破壞作用。

煤礦瓦斯作為一種溫室氣體，其溫室效應為二氧化碳的20-24倍，煤礦瓦斯的大量排對全球大氣變暖的貢獻率約為15%，僅次於二氧化碳。

而目前我國因采煤向大氣中排放的甲烷氣體總量接近200億m3，並且隨著煤炭產量的增加而遞增，引起了國際社會的普遍關注。

我國煤礦瓦斯利用尚處於起步階段，主要集中在瓦斯抽采量高的國有重點礦區，目前以民用和工業燃氣為主，部分用於瓦斯發電。2004年，全國45戶重點監控煤礦瓦斯抽采總量1660Mm3，利用量410Mm3，平均利用率24.7%;2007年，全國煤礦瓦斯抽采量4300Mm3，利用量約1300Mm3，利用率僅30.2%。

一、瓦斯抽采的意義(總結)

瓦斯是資源、是煤礦災害的主要危險源、是主要的大氣溫室效應氣體;

重特大瓦斯事故的連續發生引起各界廣泛關注;

石油價格持續上揚，引起對能源安全的高度關注;

瓦斯抽采是瓦斯治理的治本措施，國外成功控製瓦斯災害的經驗告訴我們，通過立法強化瓦斯抽采，以達到控製采掘作業前煤層中瓦斯含量是有效途徑。

另外，我國《AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標 》，《防治煤與瓦斯突出規定》，對瓦斯抽采都提出了要求。

二、瓦斯抽采的可行性與必要性

1.瓦斯抽采相關參數及其測試

⑴瓦斯壓力測定

本煤層測壓是一個問題

⑵煤層原始瓦斯含量測定

煤層瓦斯含量測定(間接法)

⑶煤層透氣性係數(λ)

煤層透氣性係數(λ)是衡量煤層中瓦斯流動難易程度的重要指標，是評價煤層瓦斯能否實行預抽的基本參數。

其物理意義是：在1m長煤體上，當壓力平方差為1MPa2時，每日流過1m2煤層斷麵的瓦斯量(m3)。單位：m2/(MPa2.d)，相當於0.25mD。

在井下直接測定煤層透氣性係數的方法中以中國礦業大學周世寧院士提出的徑向不穩定流動法較為簡便：

計算透氣性係數時，究竟用哪個公式進行計算?

采用試算法。即先用其中任何一個公式計算出λ值，再將這個λ值帶入F0=Bλ中校驗F0值，如果F0值在原選用的公式範圍內，結果正確;

如果不在所選公式範圍，則根據算出的F0值，選其所在範圍的公式進行計算。一般t<1d時，先用F0=1-10之公式;t>10d，可選用F0=102-103公式進行試算。

⑷鑽孔自然瓦斯流量衰減係數α

鑽孔自然初始瓦斯湧出強度q0和鑽孔自然瓦斯流量衰減係數α是表征鑽孔自然瓦斯湧出特征的參數。 q0和α值要通過測定不同時間的鑽孔自然瓦斯湧出量並按下式回歸分析求得的。

求出q0和α後，百米鑽孔瓦斯極限湧出量量Q1就可以通過對qt在【0，∞】內積分求得。

測定步驟為：

①選擇新鮮暴露煤壁，沿煤層打一個孔徑50～89mm，長30～40m的鑽孔，封孔，並記錄開始鑽進、成孔和封孔時間;

②定期測量鑽孔自然瓦斯流量，要求第一天測定2～3次，以後每天測定一次，並記錄流量測定時間t;

③根據不同自排時間下的鑽孔自然瓦斯流量測定數組(ti, ),按公式回歸分析求出和α。

⑸鑽孔鑽孔抽放瓦斯有效半徑

鑽孔在預抽煤層瓦斯時，在煤層瓦斯壓力和孔底負壓的共同作用下，鑽孔周圍煤體的瓦斯不斷進入鑽孔被抽走，形成以鑽孔中線為軸心的類似圓形的抽放影響圈，抽放影響圈的半徑稱之為抽放影響半徑;

在鑽孔抽放影響圈內，煤體的瓦斯壓力會不斷降低;在抽放鑽孔周邊不同距離地點布置孔口密封的測試鑽孔，通過測定測試鑽孔內瓦斯壓力的變化，即可確定鑽孔的抽放影響半徑。

2.瓦斯抽放的必要性

根據《煤礦安全規程》第145條及《AQ1027-2006煤礦瓦斯抽放規範》第4.1.1~4.1.3條規定：

有下列情況之一的礦井，必須建立地麵永久抽放瓦斯係統或井下臨時抽放瓦斯係統：

⑴1個采煤工作麵的瓦斯湧出量大於5m3/min或1個掘進工作麵瓦斯湧出量大於3m3/min，用通風方法解決瓦斯問題不合理的。

⑵礦井絕對瓦斯湧出量達到以下條件的：

①大於或等於40m3/min;

②年產量1.0～1.5Mt的礦井，大於30m3/min;

③年產量0.6～1.0Mt的礦井，大於25m3/min;

④年產量0.4～0.6Mt的礦井，大於20m3/min;

⑤年產量小於或等於0.4Mt的礦井，大於15m3/min。

⑶開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。

當一個礦井、采區或工作麵的絕對瓦斯湧出量大於通風所能允許的瓦斯湧出量時，就要抽放瓦斯，即：

式中 q—礦井(采區或工作麵)的瓦斯湧出量，m3/min;

qf—通風所能承擔的最大瓦斯湧出量，m3/min;

v—通風巷道(或工作麵)允許的最大風速，m/s;

S—通風巷道(或工作麵)斷麵積，m2;

C—《煤礦安全規程》允許的風流中的瓦斯濃度，%;

K—瓦斯湧出不均衡係數，取值為1.2~1.7。

2.瓦斯抽放的必要性

對於生產礦井，由於礦井的通風能力已經確定，對於回采工作麵，當需風量大於最大供風量時，應考慮抽放;

其最大供給風量為：

Qg=L*H*D*V*60

式中：Qg——工作麵可以供給風量，m3/min;

L——最小控頂距，m;

H——采高，m;

D——有效斷麵係數;

V——工作麵允許最高風速，m/s;

對於改(擴)建礦井及生產礦井，礦井瓦斯湧出量可以實測;

對於新建礦井，礦井瓦斯湧出量要進行預測，預測依據《AQ1018-2006礦井瓦斯湧出量預測方法》。

3.瓦斯抽放的可行性

瓦斯抽放的可行性一般是指煤層在自然透氣性條件下，進行可抽放的可行性。目前衡量煤層瓦斯可抽性的指標主要有：

①煤層的透氣性係數λ;

②鑽孔瓦斯流量衰減係數α;

根據上述兩個指標，可將煤層瓦斯抽放的難易程度進行分類，如表1所示。

3. 瓦斯抽放的可行性

在“容易抽放”的煤層中抽放瓦斯，往往可以獲得較大的抽出量，取得較好的抽放效果。如撫順、山西晉城等礦區。

在“可以抽放”的煤層中抽放瓦斯，雖能取得一定的效果。但有些勉強，往往需要較長的抽放時間和較多的鑽孔工程量才能達到頂定的效果。如焦作、鶴壁等礦區。

容易抽放與可以抽放煤層，一般在未卸壓的條件下即可抽放瓦斯;

在“較難抽放”的煤層，采用一般的抽放方法已經失去作用，一般應采取密集鑽孔或專門的或采動的卸壓措施，才能進行抽放。 為提高抽放效果，可采用人為的卸壓措施如水力割縫、水力壓裂、鬆動爆破和深孔控製卸壓爆破等。

三、瓦斯抽采技術原理

⑴單向流動示意圖

⑵徑向流動示意圖

3.1 未卸壓煤層抽采原理

未卸壓抽放煤層瓦斯是利用煤層原始的裂隙和孔隙以及瓦斯壓力達到抽放的目的。

預抽煤層瓦斯一般是屬於末卸壓煤層的瓦斯抽放。

一般情況下，未卸壓瓦斯抽放需要經曆較長的時間才能達到預期的目的。而未卸壓煤層的瓦斯抽放效果：則主要取決於從煤體向鑽孔湧出瓦斯的強度和延續時間，這兩者又取決於煤體中的瓦斯壓力和透氣性。瓦斯壓力是煤層中瓦斯流動的動力或勢能。透氣性則是反映瓦斯在煤層中流動的難易程度。

3.2 卸壓煤層瓦斯抽采原理

抽采原理：⑴三區三帶

采空區瓦斯抽放屬於煤層卸壓後的瓦斯抽放。

根據煤層頂板上覆岩層的運動特征，上覆岩層下沉穩定後，可將上覆岩層采動裂隙劃分為“豎三帶”和“橫三區”，

在離層區的裂隙帶容易形成良好的抽放條件。

3.3 采空區瓦斯抽采原理

抽采原理：⑵“O”形圈

“O”形圈為采空區以及上覆岩層裂隙帶的瓦斯流動和儲存提供了通道和空間，是采空區瓦斯聚積的地方。

“O”形圈形成過程：

第一階段從開切眼開始，隨著工作麵推進，離層裂隙不斷增大，采空區中部離層裂隙最發育;

第二階段采空區中部離層裂隙趨於壓實，離層率下降，而采空區兩側離層裂隙仍能保持;

最終，受采空區四周煤壁的支撐作用影響，在采空區四周形成近似“O”形圈的采動裂隙發育區。

采動卸壓抽采煤層瓦斯原理演示

采動卸壓抽采煤層瓦斯原理演示

采動卸壓抽采煤層瓦斯原理演示

4.1 礦井瓦斯抽放方法分類

4.2 常用的瓦斯抽放方法

順層鑽孔

4.3 瓦斯抽放率

4.4瓦斯抽放方法選擇

選擇瓦斯抽放方法，應根據煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、瓦斯基礎參數、瓦斯利用要求等因素，經技術經濟比較確定。並應符合下列要求：

a) 盡可能利用開采巷道抽放瓦斯，必要時可設專用抽放瓦斯巷道。

b) 適應煤層的賦存條件及開采技術條件。

c) 有利於提高瓦斯抽放率。

d) 抽放效果好，瓦斯抽放瓦斯量和瓦斯抽放濃度盡可能滿足利用要求。

e) 盡量采用綜合抽放。

f) 抽放瓦斯工程係統簡單，有利於維護和安全生產，建設投資省，抽放成本低。

4.5 瓦斯抽放實例

11-2瓦斯含量4-7.5m3/t;13-1煤層12-22m3/t，曾發生突出事故。

通過回采B11-2煤層，對C13-1進行保護，層間距約70m，相對層間距35.

B11-2煤層厚度1.5-2.4m，平均厚度1.9m，層間距離66.7m;

5.1我國瓦斯抽采發展階段

我國煤礦瓦斯抽采經曆了五個發展階段：

(1) 高透氣性煤層瓦斯抽采階段

50年代初期，首次在撫順礦區高透氣性特厚煤層中采用井下鑽孔預抽煤層瓦斯，獲得了成功。

解決了撫順礦區向深部發展的安全關鍵問題。

(2) 鄰近層卸壓瓦斯抽采階段

50年代中期，采用穿層鑽孔、頂板收集瓦斯巷(高抽巷)抽采上鄰近層瓦斯的試驗在陽泉礦區首先獲得成功。解決了煤層群開采中首采工作麵瓦斯湧出量大的問題。

(3) 低透氣性煤層瓦斯強化抽采階段

60年代，試驗了地麵、井下水力壓裂，水力割縫，鬆動爆破，大直徑(擴孔)鑽孔，網格式密集布孔，預裂控製爆破，交叉布孔等多種強化措施。 對降低突出危險性煤層瓦斯壓力和煤層消突起到積極作用。

(4) 綜合抽采瓦斯階段

80年代開始、為適應綜采和綜放采煤技術的推廣應用，試驗研究了開采煤層瓦斯采前預抽、卸壓鄰近層瓦斯邊采邊抽及采空區瓦斯采後抽等多種方法在一個采區內綜合抽采瓦斯措施。 解決了高產、高效工作麵瓦斯湧出源多、瓦斯湧出量大的難題。

我國古代煤窯瓦斯引排方法

1637年: 宋應星所著《天工開物》記載“利用竹管引排煤中瓦斯”的方法。

6.2 近年來全國瓦斯抽采量變化

1990年：全國年瓦斯抽采量433Mm3;

1995年：全國年瓦斯抽采量600Mm3;

2000 年:全國共有141座礦井在地麵建立瓦斯抽采泵站，年瓦斯抽采量為866.6Mm3。

2002年:全國共有53戶企業的193座礦井在地麵建立瓦斯抽采泵站，年瓦斯抽采量1146.1Mm3。

2003年：全國年瓦斯抽采量1300Mm3;

2005年: ①全國年瓦斯抽采量達到2300Mm3;

②利用量超過1000Mm3;

③陽泉、晉城、淮南、鬆藻、盤江、水城和撫順7個礦業集團的年瓦斯抽采量超過100 Mm3。

2006年: ①原國有重點煤礦286處高瓦斯和突出礦井開展瓦斯抽采的有264處，占92%;全國煤礦抽采瓦斯3200Mm3，同比增幅近40%。

②利用量達到1200Mm3;山西、遼寧、重慶等3個省(市)瓦斯利用量超過100Mm3 。撫順、鬆藻、寧煤、重慶中梁山等4個礦區瓦斯利用率在50%以上，其中撫順、中梁山等礦區利用率達到100%。

③山西、遼寧、安徽、貴州、重慶等5省(市)年抽采量超過200Mm3 。陽泉、晉城、淮南、鬆藻、盤江、水城、撫順、淮北等10個礦業集團的年瓦斯抽采量超過100Mm3;

④全國鑽探各類煤層氣井796口，總數達到約1400口;地麵抽采煤層氣1.3億立方米，同比增長4倍多。2006年，共打了21口多分支水平井，產量最大的一口井日產氣3.5萬立方米。

⑤發電裝機容量12×104kW，建設中的裝機容量達34×104kW。

2007年：全國煤礦瓦斯抽采量4300Mm3，瓦斯利用量約1300Mm3 ，利用率30.2%。其中原國有重點煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井中，累計抽放瓦斯3058Mm3 ，同比增加4.45億立方米，增長17.0%;瓦斯利用量為9.13億立方米，同比增加2.98億立方米，增長48.5%。地麵瓦斯抽采量320 Mm3 ，同比增加200Mm3

2008年：全國煤礦瓦斯抽采量達到58億立方米,利用量18億立方米。截止目前,我國瓦斯發電機組有1400台,總裝機容量達到92萬千瓦。

二.煤礦瓦斯抽采概況

6.3 煤礦瓦斯抽采目標

根據《煤層氣(煤礦瓦斯)開發利用“十一五”規劃》：到2010年，全國煤層氣(煤礦瓦斯)產量達100億立方米。其中，地麵抽采煤層氣50億立方米，全部利用;井下抽采瓦斯50億立方米，利用30億立方米;新增煤層氣探明地質儲量3000億立方米。

我國煤礦瓦斯儲量：埋深2000m以淺煤層氣地質資源量約36萬億立方米，可采資源總量約10萬億立方米，其中大於1000億立方米的盆地(群)有15個：二連、鄂爾多斯盆地東緣、滇東黔西、沁水、準噶爾、塔裏木、天山、海拉爾、吐哈、川南黔北、四川、三塘湖、豫西、寧武等。二連盆地約2萬億立方米;鄂爾多斯盆地東緣、沁水盆地1萬億立方米以上，準噶爾盆地約為8000億立方米。

強化瓦斯抽放方法

煤層壓裂

鬆動爆破

水力衝孔、水力擴孔、水力割縫

注氣驅替(CO2)

煤礦井下定向長鑽孔鑽機

煤科總院西安院鑽機研製方麵取得長足進展，已研製出300m、500m、1000m係列鑽進裝備。

7.1防治煤與瓦斯突出規定

國家安全生產監督管理總局令第19號

《防治煤與瓦斯突出規定》已經2009年4月30日國家安全生產監督管理總局局長辦公會議審議通過,現予公布，自2009年8月1日起施行，原煤炭工業部1995年1月25日發布的《防治煤與瓦斯突出細則》同時廢止。

第一條 為了加強煤與瓦斯突出的防治工作，有效預防煤礦突出事故，保障煤礦職工生命安全，根據《安全生產法》、《礦山安全法》、《國務院關於預防煤礦生產安全事故的特別規定》等法律、行政法規，製定本規定。

第二條 煤礦企業(礦井)、有關單位的煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出(以下簡稱突出)的防治工作，適用本規定。

現行煤礦安全規程、規範、標準、規定等有關突出防治的內容與本規定不一致的，依照本規定執行。

第三條 本規定所稱突出煤層，是指在礦井井田範圍內發生過突出的煤層或者經鑒定有突出危險的煤層。

本規定所稱突出礦井，是指在礦井的開拓、生產範圍內有突出煤層的礦井。

第四條 有突出礦井的煤礦企業主要負責人及突出礦井的礦長是本單位防突工作的第一責任人。

有突出礦井的煤礦企業、突出礦井應當設置防突機構，建立健全防突管理製度和各級崗位責任製。

第五條 有突出礦井的煤礦企業、突出礦井應當根據突出礦井的實際狀況和條件，製定區域綜合防突措施和局部綜合防突措施。

區域綜合防突措施包括下列內容：

(一)區域突出危險性預測;

(二)區域防突措施;

(三)區域措施效果檢驗;

(四)區域驗證。

局部綜合防突措施包括下列內容：

(一)工作麵突出危險性預測;

(二)工作麵防突措施;

(三)工作麵措施效果檢驗;

(四)安全防護措施。

第六條 防突工作堅持區域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭、不采突出麵。未按要求采取區域綜合防突措施的，嚴禁進行采掘活動。

區域防突工作應當做到多措並舉、可保必保、應抽盡抽、效果達標。

第四十五條 區域防突措施是指在突出煤層進行采掘前，對突出煤層較大範圍采取的防突措施。區域防突措施包括開采保護層和預抽煤層瓦斯兩類。

開采保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。

預抽煤層瓦斯可采用的方式有：地麵井預抽煤層瓦斯以及井下穿層鑽孔或順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯、穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鑽孔或穿層鑽孔預抽回采區域煤層瓦斯、穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯等。

預抽煤層瓦斯區域防突措施應當按上述所列方式的優先順序選取，或一並采用多種方式的預抽煤層瓦斯措施。

順層鑽孔預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施

穿層鑽孔預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施

第四十九條 采取各種方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施時，應當符合下列要求：

(一)穿層鑽孔或順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應當控製區段內的整個開采塊段、兩側回采巷道及其外側一定範圍內的煤層。要求鑽孔控製回采巷道外側的範圍是：傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m，下幫至少10m;其他為巷道兩側輪廓線外至少各15m。以上所述的鑽孔控製範圍均為沿層麵的距離，以下同;

預抽區段煤層瓦斯區域防突措施——用穿層鑽孔

第四十九條 采取各種方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施時，應當符合下列要求：

(四)穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施應當在揭煤工作麵距煤層的最小法向距離7m以前實施(在構造破壞帶應適當加大距離)。鑽孔的最小控製範圍是：石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m(急傾斜煤層底部或下幫6m)，同時還應當保證控製範圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小於5m，且當鑽孔不能一次穿透煤層全厚時，應當保持煤孔最小超前距15m;

穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施控製範圍

第五十條 預抽煤層瓦斯鑽孔應當在整個預抽區域內均勻布置，鑽孔間距應當根據實際考察的煤層有效抽放半徑確定。

預抽瓦斯鑽孔封堵必須嚴密。穿層鑽孔的封孔段長度不得小於5m，順層鑽孔的封孔段長度不得小於8m。

應當做好每個鑽孔施工參數的記錄及抽采參數的測定。鑽孔孔口抽采負壓不得小於13kPa。預抽瓦斯濃度低於30%時，應當采取改進封孔的措施，以提高封孔質量。

第五十一條 開采保護層的保護效果檢驗主要采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量、頂底板位移量及其他經試驗(應符合本規定第四十二條要求的程序)證實有效的指標和方法，也可以結合煤層的透氣性係數變化率等輔助指標。

當采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量檢驗時，應當根據實測的最大殘餘瓦斯壓力或者最大殘餘瓦斯含量按本規定第四十三條第(三)項的方法對預計被保護區域的保護效果進行判斷。若檢驗結果仍為突出危險區，保護效果為無效。

第五十二條 采用預抽煤層瓦斯區域防突措施時，應當以預抽區域的煤層殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量為主要指標或其他經試驗(應符合本規定第四十二條要求的程序)證實有效的指標和方法進行措施效果檢驗。其中，在采用殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量指標對穿層鑽孔、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施和穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時，必須依據實際的直接測定值，其他方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施可采用直接測定值或根據預抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等參數間接計算的殘餘瓦斯含量值。

對穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施也可以參照本規定第七十三條的方法采用鑽屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗。

檢驗期間還應當觀察、記錄在煤層中進行鑽孔等作業時發生的噴孔、頂鑽及其他突出預兆。

穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施

第五十三條 對預抽煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時，應當根據經試驗考察(應符合本規定第四十二條要求的程序)確定的臨界值進行評判。在確定前可以按照如下指標進行評判：可采用殘餘瓦斯壓力指標進行檢驗，如果沒有或者缺少殘餘瓦斯壓力資料，也可根據殘餘瓦斯含量進行檢驗，並且煤層殘餘瓦斯壓力小於0.74MPa或殘餘瓦斯含量小於8m3/t的預抽區域為無突出危險區，否則，即為突出危險區，預抽防突效果無效;也可以采用鑽屑瓦斯解吸指標對穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗，如果所有實測的指標值均小於表4的臨界值則為無突出危險區，否則，即為突出危險區，預抽防突效果無效。

第五十三條

但若檢驗期間在煤層中進行鑽孔等作業時發現了噴孔、頂鑽及其他明顯突出預兆時，發生明顯突出預兆的位置周圍半徑100m內的預抽區域判定為措施無效，所在區域煤層仍屬突出危險區。

當采用煤層殘餘瓦斯壓力或殘餘瓦斯含量的直接測定值進行檢驗時，若任何一個檢驗測試點的指標測定值達到或超過了有突出危險的臨界值而判定為預抽防突效果無效時，則此檢驗測試點周圍半徑100m內的預抽區域均判定為預抽防突效果無效，即為突出危險區。

第五十四條 對預抽煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時，均應當首先分析、檢查預抽區域內鑽孔的分布等是否符合設計要求，不符合設計要求的，不予檢驗。

第五十五條 采用直接測定煤層殘餘瓦斯壓力或殘餘瓦斯含量等參數進行預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗時，應當符合下列要求：

(一)對穿層鑽孔或順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時若區段寬度(兩側回采巷道間距加回采巷道外側控製範圍)未超過120m，以及對預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時若回采工作麵長度未超過120m，則沿回采工作麵推進方向每間隔30～50m至少布置1個檢驗測試點;若預抽區段煤層瓦斯區域防突措施的區段寬度或預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施的回采工作麵長度大於120m時，則在回采工作麵推進方向每間隔30～50m，至少沿工作麵方向布置2個檢驗測試點。

當預抽區段煤層瓦斯的鑽孔在回采區域和煤巷條帶的布置方式或參數不同時，按照預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施和穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施的檢驗要求分別進行檢驗;

第五十五條

(二)對穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔30～50m至少布置1個檢驗測試點;

穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施檢驗測試點布置

第五十五條

(四)對順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時，在煤巷條帶每間隔20～30m至少布置1個檢驗測試點，且每個檢驗區域不得少於3個檢驗測試點;

(五) 各檢驗測試點應布置於所在部位鑽孔密度較小、孔間距較大、預抽時間較短的位置，並盡可能遠離測試點周圍的各預抽鑽孔或盡可能與周圍預抽鑽孔保持等距離，且避開采掘巷道的排放範圍和工作麵的預抽超前距。在地質構造複雜區域適當增加檢驗測試點。

第五十六條 采用間接計算的殘餘瓦斯含量進行預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗時，應當符合下列要求：

(一)當預抽區域內鑽孔的間距和預抽時間差別較大時，根據孔間距和預抽時間劃分評價單元分別計算檢驗指標;

(二)若預抽鑽孔控製邊緣外側為未采動煤體，在計算檢驗指標時根據不同煤層的透氣性及鑽孔在不同預抽時間的影響範圍等情況，在鑽孔控製範圍邊緣外適當擴大評價計算區域的煤層範圍。但檢驗結果僅適用於預抽鑽孔控製範圍。

7.2《AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標 》

標準號:AQ1026-2006 2006年11月2日發布,2006年12月1日實施 國家安全生產監督管理總局發布

7.2《AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標 》

煤礦瓦斯抽采應滿足《AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標 》的要求。

⑴采掘作業前能通過瓦斯抽采達到消除突出危險性的目的

突出煤層工作麵采掘作業前必須將控製範圍內煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或將瓦斯壓力降到煤層始突深度的煤層瓦斯壓力以下。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，或將煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下。

控製範圍如下：

a)石門(井筒)揭煤工作麵控製範圍應根據煤層的實際突出危險程度確定，但必須控製到巷道輪廓線外8m以上(煤層傾角>8°時，底部或下幫5m)。鑽孔必須穿透煤層的頂(底)板0.5m以上。若不能穿透煤層全厚，必須控製到工作麵前方15m以上。

b)　煤巷掘進工作麵控製範圍為：巷道輪廓線外8m以上(煤層傾角>8°時，底部或下幫5m)及工作麵前方10m以上。

c)　采煤工作麵控製範圍為：工作麵前方20m以上。

2、瓦斯抽采使采煤作業前瓦斯量降低到正常通風能夠解決的程度

瓦斯湧出量主要來自於鄰近層或圍岩的采煤工作麵瓦斯抽采率應滿足表1規定，瓦斯湧出量主要來自於開采層的采煤工作麵前方20m以上範圍內煤的可解吸瓦斯量應滿足表2規定。

2、瓦斯抽采使采煤作業前瓦斯量降低到正常通風能夠解決的程度

表2 采煤工作麵回采前煤的可解吸瓦斯量應達到的指標

4.2瓦斯抽放指標

3、礦井瓦斯抽采率確保礦井正常通風能力足以滿足要求、限製不合理地增加礦井風量。

◆ 4、工作麵瓦斯抽采應確保工作麵風速不超、瓦斯濃度不超。采掘工作麵風速不得超過4m/s，風流中瓦斯濃度不得超過1%。

◇突出礦井要求達到以上所有指標，其它礦井除對突出礦井的特殊要求外也都要達到。

二、瓦斯抽采目標及可行性

2、實現抽采達標的可行性

◆對單一突出危險煤層煤巷掘進時

二、瓦斯抽采目標及可行性

二、瓦斯抽采目標及可行性

二、瓦斯抽采目標及可行性

二、瓦斯抽采目標及可行性

2、實現抽采達標的可行性

◆對非突出高瓦斯單一煤層

二、瓦斯抽采目標及可行性

2、實現抽采達標的可行性

◆對煤層群開采條件

二、瓦斯抽采目標及可行性

二、瓦斯抽采目標及可行性

2、實現抽采達標的可行性

◆對煤層群開采條件

二、瓦斯抽采目標及可行性

二、瓦斯抽采目標及可行性