中华人民共和国行业标准矿井抽放瓦斯工程设计规范Code for design of the gas drainage engineering of Coal mineMT 5018一 96 主编单位：煤炭工业部重庆设计研究院批准部门：中华人民共和国煤炭工业部施行日期： 1997年 1 月 1 日煤炭工业出版社精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 25 页关于发布矿井抽放瓦斯工程设计规范的通知煤基字 1996 第 263 号根据国家计委计综合 1993110 号文的要求，由煤炭工业部重庆设计研究院编制的矿井抽放瓦斯工程设计规范，已经有关单位会审。现批准矿井抽放瓦斯工程设计规范MT5918 96 为强制性行业标准，自1997 年 1 月 1 日起施行。本规范的管理和解释由煤炭工业部负责。中华人民共和国煤炭工业部一九九六年六月十二日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 25 页编制说明本规范根据国家计委计综合1993110 号文的要求，由煤炭工业部重庆设计研究院编制而成。本规范在编制过程中，编制组进行了广泛深入的调查研究，总结了数十年来国内外矿井抽放瓦斯的实践经验，分析了我国有关抽放瓦斯技术政策的实施效果及存在的问题，结合我国国情，采用了抽放瓦斯的新技术、新工艺及新的科研成果，广泛征求了设计、生产、科研及管理部门的意见，最后，由煤炭工业部组织审查定稿。本规范共分七章，主要内容有：总则，一般规定，年抽放量及抽放年限，抽放方法，抽放管路系统及抽放设备，抽放站，安全与监控等。本规范系初次制订，各单位在执行过程中，请结合设计、生产实践和科学研究，不断总结经验，积累资料。需要修改或补充之处，请将意见和有关资料寄交煤炭工业部重庆设计研究院，以便今后修改完善。1996 年 1 月精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 25 页目 次1 总则12 一般规定23 年抽放量及抽放年限34 抽放方法54.1 一般规定54.2 抽放方法与布孔方式64.3 封孔75 抽放管路系统及抽放设备96 抽放站117 安全与监控13附录本规范用词说明14附加说明15附条文说明17精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 25 页1 总 则1.0.1 为了进一步贯彻执行煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范，保证工程安全，提高设计质量，特制订本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改 ( 扩) 建及生产矿井的抽放瓦斯工程设计。1.0.3 抽放瓦斯工程设计，除应遵守本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的要求。2 一般规定2.0.1 抽放瓦斯工程设计应体现安全第一、技术经济合理原则，从我国国情出发；因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料。2.0.2 新建矿井抽放瓦斯工程设计应以批准的精查地质报告为依据，并参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料；改(扩) 建及生产矿井还应以生产地质情况和有关瓦斯资料为依据。2.0.3 矿井或采掘工作面瓦斯涌出量较大，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应抽放瓦斯。建立抽放瓦斯系统应符合现行的矿井瓦斯抽放管理规范的有关规定。2.0.4 抽放瓦斯设计应与矿井开采设计紧密结合，合理安排掘进、抽放、回采三者间的超前与接替关系，保证有足够的抽放时间，提高抽放效果。2.0.5 矿井抽放瓦斯站的建设方式，应经技术经济比较确定。一般情况下，宜采用集中建站方式。当有下列情况之一时，可采用分散建站方式：a) 分区开拓或分期建设的大型矿井，集中建站技术经济不合理。b) 矿井抽放瓦斯量较大且瓦斯利用点分散。c) 一套抽放瓦斯系统难以满足要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 25 页2.0.6 钻机台月效率，应根据邻近矿井或同类型生产矿井的平均先进指标确定，并应符合现行的矿井瓦斯抽放管理规范的有关规定。2.0.7 矿井抽放瓦斯工程设计，应与矿井开采设计同步进行。分期建设、分期投产的矿井，抽放瓦斯工程可一次设计，分期建设、分期投抽。2.0.8 抽放瓦斯工程设计应进行矿井瓦斯资源的利用评价。3 年抽放量及抽放年限3.0.1 矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。可按下式计算：321WWWW(3.0.1 1) 式中W- 矿井瓦斯销量， Mm3；1W 可采煤层的瓦斯储量，Mm3；niiiXAW1111(3.0.1-2) iA1- 矿井可采煤层 i 的地质储量， Mt iX1矿井可采煤层 i 的瓦斯含量， m3t ；2W 受采动影响后能够向开采空间排放的各不可采煤层的瓦斯储量，Mm3；miiiXAW1222 (3.0.1-3) iA2受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层的地质储量，Mt；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 25 页iA2受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层的瓦斯含量，m3t ；3W -受采动影响后能够向开采空间排放的围岩瓦斯储量，Mm3，实测或按下式计算：)(213WWKW(3.0.1-4) K围岩瓦斯储量系数，一般取K0.05 0.20 。3.0.2 矿井设计年抽放瓦斯量或矿井设计年抽放瓦斯规模按设计的日抽放瓦斯量乘以矿井设计年工作日数计算。其计算式为：NQQda式中aQ 矿井设计年抽放瓦斯量，Mm3a；dQ 矿井设计日抽放瓦斯量，Mm3d；N矿井设计年工作日数， d。3.0.3 设计瓦斯抽放率，可根据煤层瓦斯抽放难易程度、瓦斯涌出情况、采用的抽放瓦斯方法等因素综合确定；也可参照邻近生产矿井或条件类似矿井的数值选取。抽放率指标应符合现行的矿井瓦斯抽放管理规范的有关规定。3.0.4 矿井或水平的抽放年限应与其抽放瓦斯区域的开采年限相适应。4 抽放方法4.1 一般规定4.1.1 选择抽放瓦斯方法，应根据煤层赋存条件、瓦斯来源、巷道布置、瓦斯基础参数、瓦斯利用要求等因素经技术经济比较确定。并应符合下列要求：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 25 页a) 尽可能利用开采巷道抽放瓦斯，必要时可设专用抽放瓦斯巷道。b) 适应煤层的赋存条件及开采技术条件。c) 有利于提高瓦斯抽放率。d) 抽放效果好，抽放的瓦斯量和浓度尽可能满足利用要求。e) 尽量采用综合抽放。f) 抽放瓦斯工程系统简单，有利于维护和安全生产，建设投资省，抽放成本低。4.1.2 专用抽放瓦斯巷道的位置、数量应能满足选用的抽放方法的要求，达到良好的抽放效果。专用抽放瓦斯巷道的位置还应符合下列要求：a) 保证有必要的抽放时间，有较大的抽放范围。b) 采用矿井全压通风，巷道风速不得低于sm5 .0。抽放瓦斯难易程度分类表 4.1.3 类 别钻孔流量衰减系数(d-1) 煤层运气性系数(m2/Mpa2.d) 容易抽放0.003 10 可以抽放0.0030.05 100.l 较难抽放0.05 0.1 4.1.3 对末卸压的原始煤层，抽放瓦斯的难易程度可划分为三类，见表4.1.3 。4.2 抽放方法与布孔方式4.2.1 开采层抽放瓦斯方法可按下列要求选择：a) 煤层透气性较好，宜采用本层预抽方法，一般优先考虑沿层布孔方式；当突出危险性大时，可选择穿层布孔方式。b) 透气性较差，有一定倾角的分层开采煤层，宜采用边采边抽的卸压抽放方法。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 25 页c) 单一低透气性高瓦斯煤层，可选用密集网格钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制卸压爆破、物理化学等方法强化抽放。d) 煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层，可采用边掘边抽或先抽后掘的卸压抽放方法。4.2.2 邻近层抽放瓦斯方法可按下列要求选择：a) 开采近距离煤层群，宜采用从工作面巷道向邻近层打穿层钻孔抽放瓦斯的方法。b) 层间距较大的倾斜、急倾斜煤层群，可采用从开采层顶( 底) 板岩石巷道打钻孔抽放瓦斯的方法。4.2.3 埋藏浅、瓦斯含量高的厚煤层或煤层群，有条件时，可采用地面钻孔抽放瓦斯的方法。4.2.4 采空区抽放瓦斯应符合下列要求：a) 老采空区应选用全封闭式抽放方法。b) 现采空区可根据煤层赋存条件和巷道布置情况，采用顶( 底) 板钻孔法，有煤柱及无煤柱斜交钻孔法，插管法等抽放方法，并应采取措施，提高抽放浓度。c) 对有煤层自燃倾向的采空区，必须采取预防煤层自燃的措施。4.2.5 对矿井瓦斯涌出来源多、分布范围广、煤层透气性差、煤层赋存条件复杂的矿井，应采用多种抽放方法相结合的综合抽放方法。4.2.6 钻场钻孔布置应符合以下要求：a) 钻场的布置应免受采动影响，避开地质构造带，便于维护，利于封孔，保证抽放效果。b) 尽量利用现有的开拓、准备和回采巷道布置钻场。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 25 页c) 对开采层未卸压抽放，除按钻孔抽放半径确定合理的孔间距外，应尽量增大钻孔的见煤长度。d) 邻近层卸压抽放，应将钻孔打在采煤工作面所形成的裂隙带内，并避开冒落带。e) 强化抽放布孔方式应根据所采取的措施确定，除应取得好的抽放效果外，还应考虑施工方便。f) 采取边采边抽时，宜让钻孔方向与开采推进方向相迎，避免采动首先破坏孔口或钻场。g) 钻孔方向应尽可能正交或斜交煤层层理。h) 穿层钻孔终孔位置，应在穿过煤层顶(底) 板 0.5m处。4.3 封 孔4.3.1 钻孔封孔设计应满足密封性能好、操作便捷、封孔速度快、造价低的要求。4.3.2 封孔方法的选择应根据抽放方法及孔口所处煤( 岩) 层位、岩性、构造等因素综合确定，因地制宜地选用新方法、新工艺，并应符合下列要求：a) 岩壁钻孔，宜采用封孔器封孔。b) 煤壁钻孔，宜采用充填材料进行压风封孔。4.3.3 封孔材料应根据具体条件优先选用膨胀水泥、聚氨脂等新型材料。在钻孔所处围岩条件较好的情况下，可选用水泥砂浆或其它封孔材料。4.3.4 封孔长度应根据钻孔孔口段煤( 岩) 性质、裂隙发育程度及孔口负压等因素确定，并应符合下列要求：a) 孔口段围岩条件好、构造简单、孔口负压中等时，封孔长度可取35m 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 25 页b) 孔口段围岩裂隙较发育、或孔口负压很高时，封孔长度可取58m 。c) 对于在煤壁开孔的钻孔，封孔长度可取810m 。4.3.5 当采用地面钻孔抽放瓦斯时，抽放结束后应全孔封孔。5 抽放管路系统及抽放设备5.0.1 抽放管路系统，应根据井下巷道的布置、抽放地点的分布、瓦斯利用的要求以及矿井的发展规划等因素确定，避免或减少主干管路系统的频繁改动，并应符合下列要求：a) 抽放管路通过的巷道曲线段少、距离短。b) 抽放管路系统宜沿回风巷道或矿车不经常通过的巷道布置；若设于主要运输巷内，在人行道侧其架设高度不应小于1.8m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的距离应满足检修要求；抽放瓦斯管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m。c) 当抽放设备或管路发生故障时，管路内的瓦斯不得流入采掘工作面及机电硐室内。d) 管道运输、安装和维护方便。5.0.2 抽放瓦斯管路的管径应按最大流量分段计算，并与抽放设备能力相适应。抽放系统管材的备用量可取10。5.0.3 当采用专用钻孔敷设抽放管路时，专用钻孔直径应比管道外形尺寸大100mm ；当沿竖井敷设抽放管路时，应将管道固定在罐道梁上或专用管架上。5.0.4 抽放管路总阻力包括摩擦阻力和局部阻力；摩擦阻力可用低负压瓦斯管路阻力公式计算；局部阻力可用估算法计算，一般取摩擦阻力的1020。矿井抽放系统的总阻力，必须按管网最大阻力计算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 25 页5.0.5 矿井抽放瓦斯设备的能力，应满足矿井抽放瓦斯期间或在抽放瓦斯设备服务年限内所达到的开采范围的最大抽放量和最大抽放负压的要求，且应有不小于 15的富裕能力。5.0.6 在一个抽放站内，抽放瓦斯泵及附属设备只有套工作时，应备用一套；两套或两套以上工作时，其备用量可按工作数量的60计。钻机备用量按工作台数的 60计。5.0.7 抽放管路应具有良好的气密性、足够的机械强度，并应满足防冻、防腐蚀的要求。5.0.8 地面管路布置还应符合下列要求：a) 尽可能避免布置在车辆通行频繁的主干道旁；b) 不得将抽放管路和自来水管、暖气管、下水道管动力电缆、照明电缆及通讯电缆等敷设在同一条地沟内。c) 主干管应与城市及矿区的发展规划和建筑布置相结合。d) 抽放管道与地上、下建 (构)筑物及设施的间距，应符合工业企业总平面设计规范的有关规定。e) 瓦斯管道不得从地下穿过房屋或其它建(构)筑物，一般情况下也不得穿过其它管网，当必须穿过其它管网时，应按有关规定采取措施。5.0.9 抽放管路应按下列要求设置附属装置及设施：a) 主管、分管、支管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置。b) 抽放钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(间距一般为200m 300m ，最大不超过 500m)应设置放水器。c) 在抽放管路的适当部位应设置除渣装置和测压装置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 25 页d) 抽放管路分岔处应设置控制阀门，阀门规格应与安装地点的管径相匹配。e) 地面主管上的阀门应设置在地表下用不燃性材料砌成，不透水的观察井内，其间距为 500m 1000m 。5.0.10 抽放管路应保持一定的坡度，一般不小于1。5.0.11 当条件合适时，应尽量选用塑料管、玻璃钢管、快速接头等新材料、新设备。6 抽放站6.0.1 抽放站位置应符合下列要求：a) 设在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带，应避开滑坡、溶洞、断层破碎带及塌陷区等。b) 宜设在回风井工业场地内，站房距井口和主要建筑物及居住区不得小于50m 。c) 站房及站房周围 20m范围内禁止有明火。d) 站房应建在靠近公路有水源的地方。e) 站房应考虑进出管敷设方便；有利瓦斯输送，并尽可能留有扩能的余地。6.0.2 抽放站建筑应符合下列要求：(1) 站房建筑必须采用不燃性材料，耐火等级为二级。b) 站房周围必须设堡栅栏或围墙。6.0.3 站房附近管道应设置放水器及防爆、防回火、防回水装置，设置放空管及压力、流量、浓度测量装置，并应设置采样孔、阀门等附属装置。6.0.4 泵房内电气设备、照明和其它电气、检测仪表均应采用矿用防爆型。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 25 页6.0.5 抽放站应有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等设施。6.0.5 抽放站应有双回供电线路。6.0.7 站房必须有直通矿井调度室的电话。6.0.8 抽放站应有供水系统。站房设备冷却水一般采用闭路循环。给水管路及水池容积均应考虑消防水量。污水应设置地沟排放。6.0.9 抽放站采暖与通风应符合现行的煤炭工业矿井设计规范的有关规定。6.0.10 废水、噪声和对空排放瓦斯不得超过工业卫生规定指标，否则，应有治理措施。抽放站场地应搞好绿化。6.0.11 抽放站建筑用地应符合煤炭工业工程工程建设用地指标的有关规定。7 安全与监控7.0.1 在倾斜巷道中，管路应设防滑卡，其间距可根据巷道坡度确定，对28以下的斜巷，间距一般取15m 20m 。7.0.2 抽放管路应采取防腐蚀、防漏气、防砸坏、防带电等措施。7.0.3 通往井下的抽放管路应采取防雷措施。7.0.4 干式抽放瓦斯泵吸气测管路系统必须装设防回火、防回气、防爆炸的安全装置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 25 页7.0.5 矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备，监测抽放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数，同时监测水位和抽放站内瓦斯泄漏等。当出现瓦斯浓度过低、瓦斯泄漏和一氧化碳超限等情况时，应能报警并对抽放泵主电源断电。7.0.5 抽放站内应配置专用检测各项参数的仪器仪表。附录本规范用词说明一、为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1. 表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。2. 表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。3. 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”或“可”；反面词采用“不宜”。二、条文指定应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应按执行”或“应符合规定”。附加说明精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 25 页本规范主编单位和主要起草人名单主编单位：煤炭工业部重庆设计研究院主要起草人：陈先容吴国基 卢溢洪 王学太 刘运良中华人民共和国行业标准矿井抽放瓦斯工程设计规范MT 501896 条文说明目 次2 一般规定213 年抽放量及抽放年限234 抽放方法254.1 一般规定254.2 抽放方法与布孔方式265 抽放管路系统及抽放设备286 抽放站31精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 25 页2 一般规定2.0.2 抽放瓦斯工程涉及内容较多，工程投资较大，少则数百万元，多则数千万元，为使设计可靠性高，符合实际情况，充分发挥其投资效益，达到预定的安全效果，作为设计依据的瓦斯基础资料必须是可靠的，应和矿井开采设计依据同样要求。2.0.4 保持矿井掘、抽、采的平衡关系是提高抽放效果的有效措施之一，不少矿井极其重视这一措施，并取得了明显的技术经济效果。有的矿井已把这一条列为技术规定，如四川松藻局规定：“采用邻近层抽放时，抽放巷道(包括钻场 ) 工程应在保护层工作面开采之前四个月完成；抽放管路系统工程及附属装置应在保护层采面回采前二个月全部竣工；抽放钻孔必须经常保持超前保护层采面卸压线以外不少于3 个钻场的位置”。还规定“本煤层抽放时，抽放时间应超前工作面回采十个月以上。”该局因重视掘、抽、采平衡关系，抽放效果一直居国内矿井前列，保证了矿井的正常生产和安全。在不少新矿井设计中，由于瓦斯基础资料满足不了抽放设计的要求，使抽放瓦斯工程设计不能与矿井设计同步进行，抽放瓦斯设计难以与矿井开采设计紧密结合。随着勘探手段的提高，地质部门完全可能提供设计所需的瓦斯基础资料，故抽放瓦斯工程设计与矿井开采设计紧密结合是完全可能的。2.0.8 瓦斯资源是一种优质能源和化工原料，如加以利用，将为矿井带来明显的经济效益。但我国目前有较多的矿井，抽放瓦斯的目的只是作为使井下采掘面、回风巷内瓦斯浓度不超限，保证矿井安全的一种措施，而没有把瓦斯当作一种宝贵的资源来开发，因此，造成这种资源的极大浪费，经济上也受到很大损失。目前我国矿井年抽出瓦斯总量已在600Mm3以上，利用率若按70计，则每年有 180Mm3瓦斯排入大气中，以民用气价0.8 元m3计，则每年损失 1 亿元以上。因此，本条文强调设计应进行矿井瓦斯资源的利用评价。3 年抽放量及抽放年限精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 25 页3.0.1 对于不可采煤层，地质报告一般未提供地质储量和瓦斯含量资料，设计可根据煤层厚度并参照邻近可采煤层瓦斯含量估算其瓦斯储量。受采动影响后能够向开采空间排放瓦斯的范围与煤层采高、顶底板岩性及地质构造等因素有关，一般可按经验选取，即：上邻近层取0m 60m ，下邻近层取 20m 30nl ，采高大、顶底板坚硬、节理裂隙发育、地质构造复杂者取大值，反之取小值。围岩瓦斯储量目前尚无科学的计算方法，一般采用围岩瓦斯系数法计算，即以计算出的煤层瓦斯储量乘以一个围岩瓦斯储量系数K而得。该系数因围岩岩性、地质构造的不同而变化较大，根据国内矿井的经验可取K0.05 0.20 。3.0.3 瓦斯抽放率可按下式计算：(1) 矿井(或采区 ) 抽放率kfkckckqqqd100(1) 式中kd 矿井 (或采区 ) 抽放率，；kcq矿井 ( 或采区 ) 抽放瓦斯量， m3min；kfq矿井 ( 或采区 ) 风排瓦斯量， m3min。(2) 工作面 ( 开采层 )抽放率gggkWQd100(2) 式中gkd工作面 ( 开采层) 抽放率，；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 25 页gQ 在一定时间内工作面 (开采层 ) 抽出的瓦斯量， m3；gW 工作面 ( 开采层 ) 的瓦斯储量， m3。(3) 工作面 ( 邻近层 )抽放率ylclcglqqqd100(3) 式中gld工作面 ( 邻近层 ) 抽放率，；lcq 邻近层抽放的瓦斯量，m3min；yq 邻近层涌向工作面的瓦斯量，m3/min 4 抽放方法4.1 一般规定4.1.1 应用综合抽放方法、合理设计抽放参数、扩大抽放范围、提高煤层透气性、改革巷道布置适应抽放要求等，是提高矿并瓦斯抽放率的主要措施，其中改革巷道布置适应抽放要求，在近年设计、生产实践中证明是一项有效的科技成果，也是一项提高抽放率的主动措施。如在倾斜、急倾斜煤层中，采用走向条带连续式开采布置，在适应综合抽放方法、扩大抽放范围、保持掘、抽、采平衡关系、保证钻孔有必需的抽放时间等抽放要求方面有良好的效果。各矿井在抽放设计中应根据矿井的煤层条件、抽放要求积极推行这一科技成果。4.1.2 抽放巷道的位置与层位，直接影响到抽放效果及抽放系统的工程量。例如，松藻局打通一矿，有可采及局部可采煤层四层，选6#煤层作上保护层， 8#为突出严重的主采层。矿井原抽放设计中将抽放巷道布置在8#层底部 11#煤层内，因距 8#层较近，抽放巷受水平煤层采动压力影响大，垮塌严重，钻孔垮孔严重，封孔严密性差，负压损失大，抽出的瓦斯浓度低。后将抽放巷布置在煤精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 25 页系底板茅口灰岩中，不仅克服了以上缺点，还具有扩大抽放范围，减少巷道维修量的优点。矿井的瓦斯抽放率逐年有所提高，多年来保持在32左有。实例说明合理设计抽放巷道的位置与层位是很重要的。抽放巷道的风速应不低于0.5ms，为的是防止瓦斯在巷道顶部积聚形成瓦斯层。4.2 抽放方法与布孔方式4.2.1 开采层未卸压抽放的钻孔抽放量主要取决于煤层瓦斯压力和透气性两个因素。在透气性较低的情况下，提高未卸压煤层抽放率的途径是增加揭露煤的暴露面 ( 加大钻孔密度、增大孔径 ) 、延长抽放时向和提高抽放负压。关键在于加密钻孔。开采层采动卸压抽放对于厚及特厚煤层有较好效果，而对薄及中厚煤层，由于采掘工作面对开采层本身卸压范围小，同时起作用的抽放瓦斯钻孔数少，钻孔服务期限短，效果不佳，故这种抽放方法一般仅作为一种辅助措施。4.2.2 邻近层瓦斯抽放是国内外应用最广泛的抽放类型，其抽放效果主要取决于首采层开采后邻近层透气性的提高程度。煤层的自然赋存条件、开采技术条件和抽放钻孔布置方式，与煤层天然透气性大、小关系不很大，故选用该类抽放方法应予以重视并妥善解决以上问题。在倾斜和缓倾斜煤层条件下，选择对上、下邻近煤层的瓦斯抽放方法，要有利于钻孔布置在邻近层卸压范围内；由于地层重力作用对卸压的影响，上邻近层抽放瓦斯的效果一般好于下邻近层抽放。近距离煤层群瓦斯抽放效果一般较差，其原因在于邻近层有大量裂隙与开采层采空区连通，大量卸压瓦斯极易涌入采空区。目前常用的方法，一是密集钻孔抽；二是利用巷道抽；三是顶抽和进行采空区油放。4.2.4 据对国内 160 对矿井实际调查，半数以上矿井采空区瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出总量的2535，少数矿井高达4050。国外采空区抽放瓦斯精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 25 页量占抽放总量的比例；原联邦德国为32.8，比利时为 51.2 ，法国为48.2 ，而我国仅 4.8%。由此可见，我国瓦斯抽放率低，与对抽放采空区瓦斯重视不够有较大关系。近年来，为解决采煤工作面上隅角瓦斯超限的矛盾，以及提高矿井瓦斯抽放率，采空区瓦斯抽放技术已日渐受到重视，并取得定成果，设计中应予考虑采用。4.2.5 我国矿井瓦斯抽放率较低的一个重要原因就是抽放方法单一，难以适应有多种瓦斯源矿井的瓦斯涌出规律。综合抽放方法是当今世界抽放瓦斯技术的发展方向，我国抚顺、阳泉、松藻、天府、中梁山等矿区，自采用综合抽放方法以来，矿井的抽放率均有较大提高，其平均年抽放率均在30以上，抚顺则达到50以上，凡有条件的矿井都应推行综合抽放方法。5 抽放管路系统及抽放设备5.0.1 抽放管路系统由主管、支管、分管组成，其管径大小应按瓦斯流量计算确定。主管多设在开拓巷道内，确定其管径时应考虑矿井发展规划的需要。5.0.2 选择瓦斯管径，可按下式计算：VQdc145.0（4）式中d管路内径， m ；cQ系统混合瓦斯流量，m3/min ；V管路内瓦斯流动速度，取经济流速smV15105.0.4 计算直管摩擦阻力，可按下式计算：5281.9dKQLHc（5）式中H管路沿程阻力， Pa；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 25 页混合瓦斯浓度对空气的密度比，见表2；K管路系数，见表1；L管路负压段长度，m ；d管路内径， cm ；cQ系统混合瓦斯流量，m3/h 表 1 不同管径的系数K值通称管径(mm) 15 20 25 22 40 50 K0值0.46 0.47 0.48 0.49 0.50 0.52 通称管径(mm) 70 80 100 125 150 150 以上K0值0.55 0.57 0.62 0.67 0.70 0.71 表 2 在 0及 1 个大气压时的值瓦斯浓度( ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 0.996 0.991 0.98? 0 982 0.976 0.973 0.965 0.964 0.960 10 0.955 0.951 0.947 0.942 0.938 0.933 0.929 0.924 0.920 0.915 20 0.911 0.906 0.902 0.898 0.893 0.889 0.884 0.880 0.875 0.871 30 0.866 0.862 0.857 0.853 0.848 0.844 0.840 0.835 0.831 0.826 40 0.822 0.817 0.813 0.808 0.804 0.799 0.795 0.791 0 786 0.782 50 0.777 0.773 0.768 0.764 0.759 0.755 0.750 0.746 0.742 0.737 60 0.733 0.728 0.724 0.719 0.715 0.710 0.706 0.701 0.697 0.693 70 0.688 0.684 0.679 0.675 ().670 0.666 0.661 0.657 0.652 0.648 8() 0.644 0.639 0.635 0.630 0.626 0.621 0.617 0.612 0.608 0.603 90 0.599 0.595 0 590 0.586 0.581 0.577 0.572 0.568 0.563 0.559 100 0.554 - - - - - - - - - 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 25 页用估算法计算局部阻力时，管路系统长，网络复杂或主管管径较小者，可按上限取值，反之则按下限取值。5.0.5 矿井瓦斯泵容量的计算，包括两项内容：一是流量的计算，二是压力的计算。根据计算出来的流量和压力，可选择所需要的瓦斯泵。1. 瓦斯泵流量可按下式计算：CzPKhCQQ（6）式中PQ泵的额定流量， m3/min zQ服务期内的最大纯瓦斯抽放量，m3/min C泵入口处的瓦斯浓度，% h泵的机械效率，取h=85% CK流量备用系数，取CK=1.1 2. 瓦斯泵压力可按下式计算：H(H入十 H出)K2(h入摩十 h入局十 h钻负) 十(h出摩十 h出局十 h出正) K2(h摩十 h局十 h钻负十 h出正).K2(7) 式中 H 瓦斯泵的压力， Pa；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 25 页H入井下负压段管路全部阻力损失，Pa；H出井上正压段管路全部阻力损失，Pa；K2备用系数，取K21.2 ；h入摩井下负压段管路摩擦阻力损失，Pa；h入局井下负压段管路局部阻力损失，Pa；h钻负井下抽放钻场或钻孔孔口必须造成的负压，Pa；h出摩井上正压段管路摩擦阻力损失，Pa；h出局井上正压段管路局部阻力损失，Pa；h出正用户在瓦斯出口所需的正压，Pa h摩井上、下管路最大总摩擦阻力损失，Pa；h局井上、下管路最大总局部阻力损失，Pa。5.0.6 为了保持瓦斯抽放的连续性，保证安全生产，要求瓦斯抽放泵及其附属设备有备用。我国抽放设备的性能质量及矿井的管理水平均有很大的提高，规定在一个抽放站内有两套以上的设备工作时，备用量控 60考虑即可。6，抽放站精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 25 页6.0.1瓦斯抽放站一般设在回风井场地内，也可设于进风井场地内。有的抽放站因井口场地地形狭窄，需在离井口较远(100m 外) 的地方布置，则抽放站场地应按本条文规定的要求选择。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 25 页