鄭州煤炭工業（集團）煤礦瓦斯先抽後采經驗交流彙報材料

鄭州煤炭工業（集團）煤礦瓦斯先抽後采經驗交流彙報材料

（2007年3月）
鄭州煤炭工業（集團）有限責任公司（簡稱鄭州集團）位於河南省鄭州市的西南部，是河南省國有重點

煤礦企業，主采鄭州礦區二1煤層。鄭州礦區包括新密煤田、登封煤田、滎鞏煤田、郾龍煤田，礦區東西

長164.5km，南北寬68.1km，總麵積約2560 km2。二1煤層是豫西地區普遍發育的“三軟”煤層，煤厚0～

37.8m，普氏硬度係數ｆ為0.1～0.5，煤層透氣性係數λ在0.003～0.006m2/(MPa2•d)之間，屬低透氣性

較難抽采煤層。礦區二1煤層含煤麵積約1500km2，煤炭儲量160億t。
鄭煤集團現有直管礦井12對、資源整合礦井43對。隨著礦井開采深度的增加，瓦斯災害成為製約集團公

司煤礦安全生產的重大問題， 2004年以來，大平、告成、超化、崔廟、金龍等煤礦已相繼被鑒定為煤與

瓦斯突出礦井。集團公司嚴格貫徹落實瓦斯治理十二字方針，堅持科學發展觀，以科技求發展、促安全

。由於豫西“三軟”煤層的特殊性，對其瓦斯綜合治理特別是突出防治還缺乏必要的技術手段、方法和

工藝，為此，鄭煤集團大平礦、超化礦、和告成礦三對突出礦井被國家科技部定為全國防突技術集成與

應用示範區建設基地之一，針對的特殊煤層地質條件，開發研究技術先進、經濟合理的瓦斯防治成套技

術、方法和工藝；提升“三軟”不穩定突出煤層開采整體防突技術水平，從根本上變高瓦斯、突出危險

工作麵為低瓦斯無突出危險工作麵，實現瓦斯和煤炭兩個資源安全高效共采。示範區建設成效顯著，在

瓦斯地質、煤層增透卸壓、建立瓦斯防治導航係統、突出煤層直接消突、突出敏感指標及臨界值研究等

技術領域取得了重大突破，得到了國內著名專家及同行的高度評價。瓦斯抽放是煤礦瓦斯治理的關鍵技

術和主要手段，隨著在“三軟”煤層瓦斯抽放方麵不斷深入探索和防突示範區技術成果的推廣應用，鄭

煤集團公司在礦井瓦斯綜合治理方麵取得了較快發展。
一、強化瓦斯抽放 努力打造本質安全型礦井
近年來，鄭煤集團共建設了4套地麵瓦斯抽放係統和14套井下瓦斯抽放係統，抽放方法從單一的瓦斯抽放

技術發展到今天的本煤層順層鑽孔、本煤層穿層鑽孔等預抽技術和巷旁抽放、淺孔抽放等卸壓抽放技術

及高位抽放巷、高位走向鑽孔、隅角埋管等采空區抽放技術，瓦斯抽放量從2004年的不足1500萬m3發展

到2006年的2500萬m3，礦井瓦斯綜合治理狀況得到了根本好轉。
1.本煤層鑽孔預抽
鑽孔抽放煤層瓦斯主要作用機理在於，通過抽放煤層瓦
斯，首先可使具有突出危險的煤層或者高瓦斯煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量大幅度降低，使煤體內的瓦

斯潛能得到釋放。其次，由於瓦斯的排出可使煤體收縮變形，使煤體所受的應力降低，煤體透氣性增大

；同時又由於煤體應力的降低，使煤體中的彈性潛能得到釋放。此外，煤體內瓦斯的排放還會增大煤體

的機械強度和煤體的穩定性，從而使煤與瓦斯突出的阻力增大，進一步減弱或消除突出危險性，起到防

突效果。
預抽煤層瓦斯的布孔方式主要有穿層孔和順層孔兩種。鄭煤集團礦井多采用順層鑽孔預抽煤層瓦斯。為

了縮短抽放時間，提高抽放效果，設計布孔較密集，鑽孔間距為2.0m；根據煤層厚度布置2～3排抽放鑽

孔，控製全煤厚。如圖1所示。鑽孔布置有三種形式，一是從工作麵上順槽沿煤層傾向向下打順層抽放鑽

孔，二是從工作麵下順槽沿煤層傾向向

上打順層抽放鑽孔，三是從工作麵開切眼沿煤層走向打順層抽放鑽孔。
鑽孔布置參數：
鑽孔直徑 75mm
上順槽鑽孔長度 40～50m
下順槽鑽孔長度 80～90m
開切眼鑽孔長度 30～40m
上下順槽鑽孔重疊長度 10m
鑽孔抽放半徑 1.0m
鑽孔間距 2.0m
煤層厚度上的鑽孔數目 3個
根據大平礦順層鑽孔抽放瓦斯實踐，最末鑽孔預抽時間不少於35天，煤層瓦斯預抽率可達33％以上，消除了煤層突出危險性，變突出危險工作麵為無突出危險工作麵，實現工作麵安全高效回采。
穿層鑽孔預抽煤層瓦斯在淮北地區取得了成果，鄭煤集團與中國礦大合作正在大平礦開展針對豫西“三軟”煤層的試驗研究。
2.卸壓抽放
利用煤體采動影響或人為增透卸壓所產生的效果開展瓦斯抽放也是鄭煤集團礦井常用的方法。按照其工藝手段分為掘進工作麵巷旁（掛耳）抽放和淺孔抽放。
1）巷旁（掛耳）抽放
為截流巷幫瓦斯湧出及對掘進麵前方進行卸壓預抽，在掘進巷道兩幫煤層內每隔20m布置一個抽放鑽場，呈兩幫交替布置，鑽場深4m，采用2.6×2.8m工字鋼對棚支護。每個鑽場內施工不少於2排6個40～60m深的抽放鑽孔，抽放鑽孔方位平行於巷道掘進方向，每幫鑽孔超前於迎頭的距離始終不得少於6m。鑽孔打成後聯網抽放，通過泵站負壓作用，抽出巷道兩幫及掘麵前方煤層瓦斯。如圖2所示。

2）淺孔抽放
在掘進麵迎頭或采麵施工超前鑽孔，孔深8～12m，掘進迎頭鑽孔數量根據斷麵一般為每平方米一個,全斷麵均勻布孔，鑽孔控製巷道輪廓線以外3～5m（包括巷道斷麵）煤層，利用快速封孔器封孔後聯入抽放係統，最末鑽孔抽放時間一般不少於4小時，也可直接利用超前排放鑽孔實施抽放。采麵淺孔抽放原理及工藝與掘進麵類同。
巷旁及淺孔抽放方式均充分利用了煤層采動所造成的增透卸壓效果，增加瓦斯抽放率，同時通過瓦斯抽放降低了瓦斯壓力，並使地應力得到進一步釋放，防止煤與瓦斯突出，提高單產單進水平。
3.采空區瓦斯抽放
據統計，鄭州礦區采空區瓦斯湧出量約占采麵瓦斯湧出量的60％以上，根據工作麵煤層賦存及瓦斯地質情況，高突回采工作麵多采用高位抽放巷、高位走向鑽孔及上隅角埋管抽放當中的一種或兩種采空區瓦斯抽放技術。
1）高位抽放巷
根據豫西“三軟”厚煤層的賦存特點，凡煤層厚度在8m以上的放頂煤回采工作麵，必須采用高位抽放巷抽放瓦斯。根據采空區瓦斯擴散和風流傳播規律，平行於上順槽（風巷）內錯10-15m沿煤層頂板掘進一條煤巷，巷道采用木對棚雙抗塑料網支護方式，斷麵4～6m2，利用回采放頂的采動影響，使高抽巷與采空區瓦斯富集區形成通暢的瓦斯流動場，抽出采空區瓦斯。如圖3所示。

圖3 采麵高抽巷布置示意圖
采用高位抽放巷抽放瓦斯，抽放濃度一般為10％～20％，最高達70％以上，可有效解決采麵上隅角及回風流瓦斯超限問題。
2）高位走向鑽孔抽放
頂板高位鑽孔抽放是鄭煤集團礦井常用的一種采空區瓦斯抽放方法，一般適用於煤厚小於8m，煤層賦存不穩定的回采工作麵。沿工作麵上（回風）順槽每隔40～60m左右施工一個鑽場，鑽場布置在頂板完整、岩性良好、易於封孔的地方，每個鑽場內沿煤層走向向工作麵方向施工4～6個鑽孔，鑽孔終孔位於煤層頂板以上8～15m的裂隙帶內，鑽孔聯入抽放管網抽出采空區高濃度瓦斯。如圖4示。
此種抽放方法抽放瓦斯濃度一般為12％～25％，可有效減少風排瓦斯量，防止瓦斯超限。

圖4 高位走向鑽孔布置示意圖
3）上隅角埋管抽放
老塘埋管抽放是解決上隅角及采麵回風流瓦斯超限的主要手段之一。即在上隅角位置提前預埋抽放管路，采麵每推進10-15m續接一次管路。老塘埋管抽放濃度為5～20%，抽采濃度的高低取決於對采空區的管理，減少向采空區漏風是提高抽放濃度和抽放效果的有效途徑。
除上述抽放技術之外，鄭煤集團正在與大專院校、科研院所聯合進行崔廟煤礦近距離保護層開采及卸壓瓦斯抽放技術可行性研究，解決嚴重突出煤層的安全高效開采問題。
二、強化管理應抽盡抽
為了加強瓦斯抽放工作，減少瓦斯超限，集團公司製定了瓦斯防治獎懲製度，集團公司與12個直管礦井簽訂了瓦斯防治安全責任書，對礦長、安全礦長、生產礦長、機電礦長進行考核和獎懲，以礦井瓦斯超限次數為重要考核依據，有效促進了瓦斯抽放責任製度的落實。集團公司對瓦斯抽放實行鼓勵政策，每抽出1m3瓦斯，對礦獎勵0.05元；每月由集團公司經營管理部門組織，通風部門、勞動部門參加，逐礦、逐麵、逐係統進行驗收考核，多抽多獎，少抽少獎，不抽不獎。
實現瓦斯分級管理，真正落實齊抓共管。集團公司研究製定了《采掘工作麵瓦斯超限03manbetx 處理規定》，要求高突采掘工作麵必須采取瓦斯抽放等綜合治理措施。由礦總工程師和通風科長負責，在非生產條件下，通過采取瓦斯抽放等措施把瓦斯濃度降至0.5%以下，采煤隊方能進行回采作業。回風流瓦斯降至上述指標後，回采過程中生產操作不當造成瓦斯超限，采煤隊長、生產科長、生產礦長負全部責任。此《規定》的出台，明確了責任，有效地調動了采、掘一線及通風係統廣大幹部職工治理瓦斯的積極性和主動性，真正形成了齊抓共管的局麵。
實行瓦斯防治評價製度。為了強化采、掘工作麵瓦斯管理，完善製度，強化責任，進一步落實瓦斯分級管理、分源治理，集團公司印發了《鄭煤集團公司生產礦井采、掘工作麵瓦斯、水害防治評價管理辦法》，對所有的采掘工作麵逐月評價，新開工的采掘工作麵先評價後施工。評價內容包括瓦斯抽放、通風係統、監測監控等瓦斯防治手段和措施是否到位，所有采、掘工作麵未通過評價和審核的，不準施工。並實行瓦斯評價風險抵押機製，所有參與瓦斯評價的人員都具有一定風險性，促使其對瓦斯評價的客觀準確，認真嚴謹。由於采掘工作麵瓦斯評價的及時、可靠，製度完善、責任清晰，收到了良好的效果，有效地杜絕了瓦斯02manbetx.com 的發生。

鄭煤集團雖然在瓦斯抽放方麵開展了一些有益探索，但與先進的兄弟礦區、礦井相比還有相當大的差距，我們在 “三軟”突出煤層安全高效開采方麵仍然缺乏必要的技術儲備和管理經驗，需要進一步創新和提高，並積極借鑒兄弟單位的成熟技術和經驗。在瓦斯利用方麵，我們還僅僅處於起步階段，2007年將在3個礦籌建瓦斯發電項目，努力實現煤炭和瓦斯資源的安全高效共采。

聯係人：翟華 聯係電話：13838089570
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二〇〇七年三月