第一百零四条 瓦斯抽采应当坚持“应抽尽抽、多措并举、抽掘采平衡”的原则。瓦斯抽采系统应当确保工程超前、能力充足、设施完备、计量准确;瓦斯抽采管理应当确保机构健全、制度完善、执行到位、监督有效。
煤科集团沈阳研究院有限公司2015年对开采的4煤二盘区煤层瓦斯基础参数进行了测定,测定结果为:4煤二盘区煤层原始瓦斯含量在0.63~0.82m3/t之间,瓦斯压力为0.12MPa;2019年对4煤三盘区煤层瓦斯基础参数进行了测定,测定结果为:4煤三盘区煤层原始瓦斯含量在0.72~0.75m3/t之间,瓦斯压力为0.14MPa。因工作面瓦斯涌出量低,现未抽采,由机电队负责定期对系统进行运转,做好检查维护工作。
根据西区地勘期间瓦斯含量预测最大值的校正值,4煤层瓦斯含量最大为5.04ml/g.daf。矿井应加强西区瓦斯参数测定工作,掌握瓦斯赋存规律。机电、通防部门需加强地面及井下抽采统日常检查维护工作,以便工作面煤层瓦斯含量增大或工作面瓦斯涌出量增大,依靠风排不能解决瓦斯问题,满足不了抽采达标规定时,瓦斯抽采系统能够随时投入使用。
第一百零五条 抽采瓦斯设施应符合下列要求:
(一)地面泵房必须用不燃性材料建筑,耐火等级为二级,并有防雷电装置。其距进风井口和主要建筑物不得小于50m,并用栅栏或围墙保护。
(二)地面泵房和泵房周围20m范围内,禁止堆积易燃物和有明火。
(三)必须使用水环式真空泵。瓦斯抽采泵的装机能力和管网能力应当满足瓦斯抽采达标的要求。抽采瓦斯泵及其附属设备,至少应有1套备用,备用泵能力不得小于运行泵中最大一台单泵的能力;运行泵的装机能力不得小于瓦斯抽采达标时应抽采瓦斯量对应工况流量的2倍,即:
(四)地面泵房内电气设备、照明和其它电气仪表都应采用矿用防爆型。泵房应有双回路供电,并应有防雷电、防火灾、防洪涝、防冻等设施。
(五)泵房必须有直通矿生产调度指挥中心的电话和专用检测管道甲烷浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、流量、压力等参数的仪表。泵房内必须建设瓦斯抽采参数监控系统。
(六)泵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。放空管设置在泵的进、出口,管径应大于或等于泵的进、出口直径,放空管的管口要高出泵房顶3m以上。
(七) 泵房必须有专人值班,经常检测各参数,做好记录。当抽放瓦斯泵停止运转时,必须立即向生产调度指挥中心报告。如果利用瓦斯,在瓦斯泵停止运转后和恢复运转前,必须通知使用瓦斯的单位,取得同意后,方可供应瓦斯。
第一百零六条 瓦斯抽采管网必须遵守下列规定:
(一)井上下敷设的瓦斯抽采管路的管径应按最大流量分段计算,并与抽采设备能力相适应。管径要统一,变径时必须设过渡节。井下抽采管路严禁采用玻璃钢管。
(二)主管、分管、支管及其钻场连接处应装设瓦斯计量装置,每个抽采钻孔的接抽管上应留设钻孔抽采负压和甲烷浓度(必要时还应观测一氧化碳浓度)的观测孔;抽采钻场、管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(间距一般为200~300m,最大不超过500m)应设置放水器,确保及时排除管路中的积水,必要时应设置除渣装置,防止煤泥堵塞管路断面;抽采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。
(三)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15~20m。
(四)抽采管路应有良好的气密性且不得与带电体接触。应采取防腐、防砸坏、防带电及防冻等措施。通往井下的抽采管路应采取防雷措施。
第一百零七条 抽采瓦斯时必须遵守下列规定:
(一)利用瓦斯时,在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回流和防爆炸作用的安全装置。
(二)抽采容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时,抽采管路应当安设一氧化碳、甲烷、温度传感器,实现实时监测监控,发现有自然发火征兆时,应立即采取措施。
(三)抽采容易自燃和自燃煤层封闭的采空区瓦斯时,必须注氮置换,注氮量大于抽气量,必须经常检查一氧化碳浓度和气体温度等有关参数的变化,发现有自然发火征兆时,应立即采取措施。
(四)预抽瓦斯钻孔的孔口负压不得低于13kPa,卸压瓦斯抽采钻孔的孔口负压不得低于5kPa。
(五)井下抽采采空区瓦斯时,必须在抽采管路吸气口附近设置防爆炸作用的安全装置。
(六)抽采瓦斯管路选用PE等高分子材料管材时,应根据管材阻燃、防静电性能衰减程度定期进行检验,对不合格管路进行更换。在采掘工作面支路与主干管路连接处、主干管路分支处、主干管路每隔 200m位置需用等径10m以上无缝钢管进行间隔连接,预防火灾延燃。
第一百零八条 抽采方法及工艺的选用应遵守下列规定:
(一)根据矿井井上(下)条件、煤层赋存、地质构造、开拓开采部署、瓦斯来源和涌出特点等情况选择先进、适用的瓦斯抽采方法和工艺,设计瓦斯抽采达标的工艺方案,实现瓦斯抽采达标。
采掘工作面进行瓦斯抽采前,必须进行施工设计。施工设计包括抽采钻孔布置图、钻孔参数表(钻孔直径、间距、开孔位置、钻孔方位、倾角、深度等)、施工要求、钻孔(钻场)工程量、施工设备与进度计划、有效抽瓦斯时间、预期效果以及组织管理、安全技术措施等。施工设计相关文件应当由总工程师批准。
(二)瓦斯抽采工程必须严格按设计施工,并应当进行验收,瓦斯抽采工程竣工图及其他竣工验收资料(参数表等)应当由相关责任人签字。
瓦斯抽采工程竣工资料(图)除应有与设计对应的内容外,还应包括各工程开工时间、竣工时间以及工程施工过程中的异常现象(如喷孔、顶钻、卡钻等)等内容。
(三)钻孔施工完毕后应当及时封孔、连接抽采,并确保钻孔封孔严实和准确记录钻孔接抽时间。
第一百零九条 抽采达标评判必须遵守下列规定:
(一)抽采瓦斯矿井应当对瓦斯抽采的基础条件和抽采效果进行评判。在基础条件满足瓦斯先抽后采要求的基础上,再对抽采效果是否达标进行评判。
工作面采掘作业前,应当编制瓦斯抽采达标评判报告,并由公司总工程师和主要负责人批准。
(二)有下列情况之一的,应当判定为抽采基础条件不达标:
1.未按规定要求建立瓦斯抽采系统,或者瓦斯抽采系统没有正常、连续运行的;
2.无瓦斯抽采规划和年度计划,或者不能达到下列要求的:
矿井在编制生产发展规划和年度生产计划时,必须同时组织编制相应的瓦斯抽采达标规划和年度实施计划,确保“抽掘采平衡”。矿井生产规划和计划的编制应当以预期的矿井瓦斯抽采达标煤量为限制条件。
抽采达标规划包括:抽采达标工程(表)、抽采量(表)、抽采设备设施(表)、资金计划(表),抽采达标范围可规划产量(表)、采面接替(表)、巷道掘进(表)等。
年度实施计划包括:年度瓦斯抽采达标的煤层范围及相对应的年度产量安排(表)、采面接替(表)、巷道掘进(表),年度抽采工程(表)、抽采设备设施(表)、施工队伍、抽采时间、抽采量(表)、抽采指标、资金计划(表)以及其他保障措施。
矿井应当积极试验和考察不同抽采方式和参数条件下的煤层瓦斯抽采规律,根据抽采参数、抽采时间和抽采效果之间的关系,确定矿井合理抽采方式下的抽采超前时间,并结合抽采工程施工周期,安排抽采、掘进、回采三者之间的接替关系。
3.无矿井瓦斯抽采达标工艺方案设计、无采掘工作面瓦斯抽采施工设计,或者不能达到下列要求的:
公司应当根据矿井井上(下)条件、煤层赋存、地质构造、开拓开采部署、瓦斯来源和涌出特点等情况选择先进、适用的瓦斯抽采方法和工艺,设计瓦斯抽采达标的工艺方案,实现瓦斯抽采达标。
根据采煤工作面瓦斯涌出量情况,推广使用高位岩石钻孔隅角瓦斯抽放技术。
预抽煤层瓦斯的工艺方案应当在测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的基础上进行,抽采钻孔控制范围应当满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》的要求。
卸压瓦斯抽采的工艺方案应当根据邻近煤层瓦斯含量、层间距离与岩性、工作面瓦斯涌出来源分析等进行,采用多种方式实施综合抽采。
抽采达标工艺方案设计应当包括为抽采达标服务的各项工程(井巷工程、抽采钻场和钻孔工程、管网工程、监测计量工程、放水除尘排渣等管路管理工程)的布局、工程量、施工设备、主要器材、进度计划、资金计划、接续关系、有效服务时间、组织管理、安全技术措施及预期抽瓦斯量和效果等。抽采达标的工艺方案设计应当由公司总工程师和主要负责人批准。
采掘工作面进行瓦斯抽采前,必须进行施工设计。施工设计包括抽采钻孔布置图、钻孔参数表(钻孔直径、间距、开孔位置、钻孔方位、倾角、深度等)、施工要求、钻孔(钻场)工程量、施工设备与进度计划、有效抽瓦斯时间、预期效果以及组织管理、安全技术措施等。施工设计相关文件应当由公司总工程师批准。
无采掘工作面瓦斯抽采工程竣工验收资料、竣工验收资料不真实或者不符合下列要求的:
瓦斯抽采工程必须严格按设计施工,并应当进行验收,瓦斯抽采工程竣工图及其他竣工验收资料(参数表等)应当由相关责任人签字。
瓦斯抽采工程竣工资料(图)除应有与设计对应的内容外,还应包括各工程开工时间、竣工时间以及工程施工过程中的异常现象(如喷孔、顶钻、卡钻等)等内容。
5.没有建立矿井瓦斯抽采达标自评价体系和瓦斯抽采管理制度的;
6.瓦斯抽采泵站能力和备用泵能力、抽采管网能力等达不到要求的;
7.瓦斯抽采系统的抽采计量测点不足、计量器具不符合相关计量标准和规范要求或者计量器具使用超过检定有效期,不能进行准确计量的;
8.缺乏符合标准要求的抽采效果评判用相关测试条件的。
(三)预抽瓦斯效果应当满足如下标准:
1.对瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面,评价范围内煤的可解吸瓦斯量满足表3规定的,判定采煤工作面评价范围瓦斯抽采效果达标。
表3采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标
工作面日产量(t) |
可解吸瓦斯量(m3/t) |
≤1000 |
≤8 |
1001~2500 |
≤7 |
2501~4000 |
≤6 |
4001~6000 |
≤5.5 |
6001~8000 |
≤5 |
8001~10000 |
≤4.5 |
>10000 |
≤4 |
2.对瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面,计算的瓦斯抽采率满足表4规定时,其瓦斯抽采效果判定为达标。
表4采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标
工作面绝对瓦斯涌出量Q(m3/min) |
工作面瓦斯抽采率(%) |
5≤Q<10 |
≥20 |
10≤Q<20 |
≥30 |
20≤Q<40 |
≥40 |
40≤Q<70 |
≥50 |
70≤Q<100 |
≥60 |
100≤Q |
≥70 |
3.采掘工作面同时满足风速不超过4m/s、回风流中甲烷浓度低于1.0%时,判定采掘工作面瓦斯抽采效果达标。
4.矿井瓦斯抽采率满足指标规定时,判定矿井瓦斯抽采率达标。
表5矿井瓦斯抽采率应达到的指标
矿井绝对瓦斯涌出量Q(m3/min) |
矿井瓦斯抽采率(%) |
Q<20 |
≥25 |
20≤Q<40 |
≥35 |
40≤Q<80 |
≥40 |
80≤Q<160 |
≥45 |
160≤Q<300 |
≥50 |
300≤Q<500 |
≥55 |
500≤Q |
≥60 |
第一百零一十条 矿井应当建立瓦斯抽采达标技术档案,瓦斯抽采不达标,不得组织采掘作业。