寺河矿瓦斯抽放分析及对策措施

寺河矿瓦斯抽放分析及对策措施

一、目前寺河矿瓦斯抽放现状 1、瓦斯抽放系统及能力分析：

1）、我矿现抽放系统运行情况： 地面瓦斯抽放泵站抽采系统：

地面泵站共安装的6台CBF-710真空泵已全部投入运行，目前已形成3开3备系统：2＃泵带西区530抽放管路系统（带西回风大巷和西轨大巷及三水沟区域），1#泵备用，目前该系统瓦斯抽放纯量为70m3/min；3＃泵带西区PE630管路系统（带西井区首采工作面和西轨大巷及三水沟区域），4#泵备用，目前该系统瓦斯抽放纯量为120m3/min ；6＃泵带东气西输720管路（工业广场管道井720管路带西轨东翼、北区闭墙、胡家掌和井下泵站向地面泵站输气），5#泵备用，目前该系统瓦斯抽放纯量为90m3/min。地面泵站总瓦斯抽出量为280m3/min。

小东山泵站采空区抽放系统：元月7日，小东山瓦斯抽放泵站采空区抽放系统试投运，目前该系统瓦斯抽放纯量为26m3/min。

东风井瓦斯抽放泵站抽放系统：东风井瓦斯抽放泵站预抽系统仍带东二、东三、东四盘区工作面预抽放，目前该系统瓦斯抽放纯量为95m3/min；东胶大巷抽放纯量为8m3/min；采空区抽放系统只抽放东二盘区，目前该系统瓦斯抽放纯量为8m3/min。

东气西送瓦斯量：目前我矿井下泵站向地面瓦斯抽放站输气量为30m3/min。

目前全矿井瓦斯抽放量为：（285地面泵站＋26小东山采空区＋8井下泵站采空区＋95东区预抽＋8m3/min东胶大巷－30m3/min东气西送）×1.073（空气膨胀系数）＝420Nm3/min。日抽放量为60万Nm3。

2）、矿井抽放能力分析：

矿井目前有三座抽放泵站，现抽放能力如下：

东风井抽放泵站目前抽放能力为150 m3/min（泵站内共安装5台2BE1-705水环式真空泵，其中2台联合运行用于东区预抽，抽放能力为100 m3/min，另有2台联合运行用于东一、二盘区采空区抽放，抽放能力为50 m3/min，剩余一台真空泵备用）；

西井区地面永久抽放泵站目前抽放能力为300m3/min（泵站内共安装6台CBF-710A水环式真空泵，原设计抽放能力为4开2备400 m3/min，由于泵站内系统正压管和真空泵排水管能力限制，目前运行工况为3开3备）。

小东山抽放泵站目前抽放能力为25 m3/min（泵站内共安装4台CBF-710A水环式真空泵，由于小东山管道井未建成，东三盘区采空区瓦斯急待解决，目前只能利用原设计预抽PE630正压输送管向上庄管道井进行采空区瓦斯排空，现运行1台真空泵用于东三盘区采空区抽放，待小东山管道井建成后再倒回泵站原设计系统）。

现矿井总的抽放能力为475 m3/min（东气西送重复计量不扣除）。 2009年年底将要达到的抽放能力：

东风井抽放泵站在2009年通过对进出气管路改造将形成2台真空泵联合运行用于地面泵站和小东山泵站预抽输送接力，接力能力为100m3/min；1台真空泵运行用于抽放东一、二盘区预抽瓦斯，抽放能力为50 m3/min；1台真空泵运行用于抽放东一、二盘区采空区瓦斯，抽放能力为25m3/min；1台真空泵备用；届时东风井抽放泵站抽放能力为75m3/min（接力能力除外）。

西井区地面永久抽放泵站在2009年通过对正压管路和真空泵排水管进行改造后，可以将泵站改为4开2备的运行方式，届时地面泵站的抽放能力将达到400 m3/min。

小东山抽放泵站：小东山管道井建成后，小东山泵站将形成1台真空泵用于东三、四盘区预抽，2台真空泵用于东三、四盘区采空区抽放、一台备

用的运行模式；预抽抽放能力为100m3/min，采空区抽放能力为50m3/min，届时小东山泵站总的抽放能力为150m3/min。

三水沟地面永久瓦斯抽放泵站：该泵站设计抽放能力75m3/min，计划于2009年四季度投运。

如果三水沟地面永久瓦斯抽放泵站能力顺利建成并投运，2009年年底我矿抽放能力将达到700 m3/min（东气西送重复计量不扣除）。

寺河矿抽采能力附表

时间 泵站名称 抽采能力（m3/min） 300 2009年初 真空泵型号及台数 6台CBF-710A 运行方式 抽采能力（m3/min） 400 2009年底 真空泵型号及台数 6台CBF-710A 运行方式 地面抽放站 3开3备 4开2备 东风井抽放站 150 5台CBF-705 4开1备 75 5台CBF-705 4开1备 小东山泵站 25 4台CBF-710A 1开3备 150 4台CBF-710A 2台CBF700 3台CBF610 20 3开1备 三水沟泵站 － － － 75 3开2备 合计 475 15 － 700 － 2、钻孔施工工艺分析：

我矿钻孔施工工艺主要有四种：

一是千米定向钻机使用水力驱动螺杆马达配合DGS导向装臵进行定向钻孔施工，这种钻孔施工方式的优点是钻孔定向性好，可根据轨迹要求进行钻孔施工，钻孔终孔间距均匀，并且钻孔成孔深度深，缺点是对地质条件要求较高，构造、软煤及煤层倾角变化较大、特别是下山煤层区域不易施工，单进进尺较低。

二是MK系列钻机使用循环水施工钻孔，这种钻孔施工方式的优点是钻孔单进进尺高，地质条件较简单、中硬煤层中钻孔施工深度较深，缺点是定向性差，软煤区域施工成孔率较低。

三是MK系列钻机使用压风施工钻孔，这种钻孔施工方式的优点是能够

在煤质较松软区域进行钻孔施工，缺点是对风压要求较高，定向性差，操作工艺较为复杂，单进进尺较循环水工艺低。

四是MK系列钻机使用螺旋钻杆进行钻孔施工，这种钻孔施工方式的优点是能够在复杂地质条件进行钻孔施工，缺点是操作工艺复杂，工人劳动强度大，单进进尺低，定向性差。 二、千米钻机与普通钻机对比分析 1、适用条件：

千米钻机适合在向2年以上时间不进行采掘活动的工作面进行递进式区域性抽放钻孔施工，或者在掘进巷道两侧进行长距离掩护钻孔施工，并且钻孔施工区域地质条件较为简单，无构造、软煤且上山煤层倾角变化在15度以内、下山煤层倾角在-5以内。

MK系列钻机适合在2年以内进行采掘活动煤工作面进行顺层抽放钻孔、掘进巷道的超前抽放钻孔、构造附近千米钻机未覆盖区域、岩巷穿层钻孔、消突钻孔施工。 2、布孔原则：

千米钻机递进式区域性抽放钻孔：钻孔终孔点必须超过工作面最远端巷道30米，钻孔终孔垂距（包括分支）根据抽放时间不同定为8－20米，钻孔主要分支数量不大于3个。

千米钻机掘进巷道掩护钻孔：超前掩护钻孔距巷道煤帮间距根据煤层透气性和抽放时间不同在8－30间调整。

MK系列钻机工作面顺层钻孔：工作面单侧施工钻孔时钻孔终孔距对面巷道巷帮15米，钻孔施工间距根据抽放时间不同在1.5－3米间调整；工作面两侧施工钻孔时钻孔长度为工作面长度的70％，钻孔施工间距根据抽放时间不同在1.5－3米间调整；相邻顺层钻孔尽量采用不同倾角开孔，工作面。

MK系列钻机掘进巷道超前抽放钻孔：钻场钻孔终孔位臵超过2个横川距离20米，终孔点位于巷道轮廓线外8－10米，横川钻孔终孔点超过下一横川20米，钻孔终孔间距在2－3米范围。

岩巷穿层钻孔：钻孔终孔点在掘进巷道两侧20米范围内，钻孔必须穿过煤层顶、底板0.5米，钻孔终孔间距在10米范围内。 3、抽放效果分析：（浓度、纯量以及衰减）

千米钻机：

根据目前数据分析，寺河矿东井区千米钻机钻孔初始抽放浓度在80％左右，百米钻孔流量可以达到0.1m3/min.hm，钻孔在抽放半年以后钻孔浓度衰减至50％左右，百米钻孔流量降至0.03 m3/min.hm，并逐渐缓慢衰减。

而我矿西井区煤层瓦斯含量大，千米钻机钻孔初始抽放浓度在90％以上，百米钻孔流量在0.5m3/min.hm左右，特殊区域可以达到1m3/min.hm，钻孔在抽放初期衰减幅度较大，抽放3个月后百米钻孔流量降至0.1m3/min.hm左右，这时钻孔抽放量处于平稳状态，衰减量很小，抽放1年以后百米钻孔流量可降至0.05m3/min.hm左右，钻孔浓度在60％以上。

MK系列钻机：

东井区MK钻机顺层抽放钻孔初期平均百米钻孔流量为0.03m3/min.hm，平均浓度在60％以上，在工作面采用对打加密钻孔施工时钻孔平均百米流量为0.018m3/min.hm，平均浓度在50％左右，工作面抽放时间一般在10－12个月就可以达到40％的抽放率，回采前钻孔百米流量降为不到0.01m3/min.hm，平均浓度在40％左右。

西井区MK系列钻机施工顺层钻孔在未抽放过区域平均百米钻孔流量在0.1m3/min.hm左右，初抽浓度在80％以上，不同区域衰减情况不同，抽放1年以后钻孔百米钻孔流量基本可降至0.02m3/min.hm左右，钻孔浓度在40％左右。而岩巷穿层钻孔在未抽放过区域平均百米流量在0.15m3/min.hm

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