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GB50471-2018 煤矿瓦斯抽采工程设计标准

.2矿井瓦斯涌出量及抽采1

3.2.1本条是关于矿并瓦斯涌出量预测方法的有关内容

3.2.2本条是关于矿并瓦斯涌出量预测内容和具体要求的有关 规定。首先投产初期开采区域往往位于煤层露头附近，瓦斯含量 较小，瓦斯涌出量较小，随看开采深度的增大，瓦斯含量增加，瓦斯 通出量增大，因此本标准不仅要求预测投产初期瓦斯涌出量，为确 保设计的瓦斯抽采系统规模满足后期抽采的要求，还应根据煤层 瓦斯赋存和开采接替计划安排分析何时瓦斯浦出量将达到最大， 并预测此时采掘工作面瓦斯涌出量、采区或矿井瓦斯涌出量。 此外为分析采掘工作面、采区或矿井瓦斯抽采效果；预计采区 或矿并瓦斯抽采量和计算采掘工作面、采区或矿井的需风量，还应 预测抽采后采掘工作面、采区或矿井瓦斯涌出量。 3.2.3本条是关于预计矿并或采区可达到的瓦斯抽采量的有关

内容，可达到的瓦斯抽采量是指设计的抽采方式方法在当前抽采 技术条件下所能达到的最抽采量，需要说明的是该值实质是一 个抽采强度值，即单位时间内的抽采量，与抽米总量本质不同。可 达到的瓦斯抽采量与抽采方法、钻场及钻孔间距等、煤层透气性系 数等密切相关，自前尚无明确统一的计算方法，有关规程规范、教 材、手册等也未涉及如何确定瓦斯抽采量的问题，但该问题文是确 定瓦斯抽采系统能力所必需的，因此DB37／T 3386-2018 工业园区规划水资源论证技术导则，本次修订特补充该项内容。 瓦斯抽采的方式方法很多.按瓦斯汇集来源分为本煤层抽采 邻近层抽米和米空区采；按抽采机理分为抽采末卸压瓦斯和抽 采卸压瓦斯；按汇集瓦斯的方法分为钻孔抽采、巷道抽采和混合式 抽采；按开采情况分为采前预抽、回采期间的抽采和开采后的采空 区抽采等。本条第一层次按瓦斯抽采与采掘的先后关系来进行预 侧统计，分为采掘前预抽、采掘期间抽采和采后采空区抽采，这里 采掘前预抽指对尚未形成工作面的区段煤层或已形成工作面的回 采区域预抽和煤巷条带预抽：采掘期间抽采包括回采工作面生产

属于较难抽采煤层，总体来讲Cs煤层介于较难抽采煤层至可以抽 采煤层之间。 十800m水平西一采区Cs煤层瓦斯含量为5.2m/t~ 13.62m²/t，西一二采区Cs煤层瓦斯含量为7.1m/t~～14.6m/t， 按《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，在开采前原煤瓦斯含量应降 到8.0m/t以下，西一一、西一二采区C煤层最下一个区段原煤 瓦斯含量预抽率应分别不低于41.3%、45.2%，最下一个区段煤 巷条带区域时间均按9个月至12个月设计，工作面回采区域预抽 时间按12个月至15个月设计。 （7）采空区瓦斯抽采包括现有采空区抽采及老采空区抽采，该 处现有采空区及老采空区即现行行业标准《矿井瓦斯涌出量预测 方法》AQ1018中生产采区采空区及已开采完毕采空区，现有采 空区抽采主要指正在开米工作面来空区抽采。当米掘前预抽、回 采期间预抽和卸压抽采后工作面瓦斯涌出量仍较大，通风排放仍 有困难时，应考虑抽采回米工作面采空区瓦斯，主要是针对回采工 作面后方顶底板来压后上、下邻近层涌入采空区的瓦斯，当开采单 一煤层，采煤工作面瓦斯涌出量主要来自本煤层，采空区的瓦斯来 源仅有残余浮煤和围岩，此时采空区瓦斯抽采量宜取小值，当开采 煤层群时，采煤工作面瓦斯涌出量主要来自上、下邻近层，而上、下 邻近层的卸压主要是通过顶板冒落、底板卸压底鼓后形成的通道 进入工作面，此时米空区瓦斯抽米量宜取大值。 此外，当确定回采工作面采空区瓦斯抽采量后，应根据回采工 作面过风断面和风速验算回采工作面瓦斯浓度是否超限，否则应 考虑适当提高回米丁作面采空区瓦斯抽采量或降低回采工作面推 进度。 （8）如设计有高低负压瓦斯抽采系统，按各系统承担的抽采任 务分配高低负压瓦斯抽采系统可达到的瓦斯抽采量。 （9）以观音山煤矿一井为例，举例说明预计可达到的瓦斯抽采 量计算过程：

观音山煤矿一井达产时共有西一一、西一二两个采区生产，两 个采区各布置1个综米工作面。 1）米前预抽瓦斯量计算。当开采西一一米区、西一二采区最 下一个区段时，预抽瓦斯量最大。根据米掘抽接替计划安排。西一 一采区、西一二采区各考虑一个C5煤层区段预抽瓦斯面（同时预 抽丁作面回采区域瓦斯和煤巷条带区域瓦斯）。 西一一采区煤层平均厚5.49m，预抽工作面斜长215m（含煤 港条带），间采T作面长度为1200m.C，煤层最大瓦斯含量为 13.62m/t.抽采后C，煤层最天瓦斯含量降为8.0m*/t.预抽时间 按15个月考虑，K，值取1.20，西一一采区区段煤层预抽瓦期 量为：

西一二采区东翼煤层平均厚4.62m，预抽.T作面斜长215m （含煤巷条带），回采T.作面长度为1320m，C，煤层最大瓦斯含量 为14.60m3/t.抽采后C煤层最大瓦斯含量降为8.0m²/t，预抽时 间按16个月考虑，K值取1.20，西一二米区区段煤层预抽瓦斯 量为：

1. 20 X 1320 X 215 X 4. 62 X 1. 56 365X1440X1.33 =23. 17(m² / min)

2）回米期间瓦斯抽采量计算。 ①回采期间本煤层预抽量。 西一一采区、西一二采区回采期间工作面继续预抽，其抽采量 按预抽面的40%考虑，故西一一采区、西一二采区回采期间工作 面预抽量分别为11.36m3/min、11.59m²/min。 ②回采期间邻近层卸压瓦斯抽采量。 上邻近层部不可采邻近层有Cl、C2、C3、C3+1、C3+2、C,等煤 层，西一一采区回采期间邻近层卸压瓦斯抽采量计算详见表3。

经计算，西一一采区回采期间邻近层卸压瓦斯抽采量为 4.62m3/min。同样西一二采区回采期间邻近层卸压瓦斯抽采量 为4.78m/min。 ③掘进工作面局部抽米量预计。 C.煤层掘进前已实施底板穿层钻孔预抽煤层瓦斯，仅对C，煤 层局部有突出危险的区域需再实施抽采。根据司类矿并的经验， 预计每个掘进工作面局部抽采量为2.0m/min，西一一、西二采 这最多时各按2个掘进局部抽采工作面考虑。即西一一、西一二 采区掘进工作面局部抽采量均按4.0m/min考虑。 西一采区回采期间瓦斯抽采量：11.36十4.62十4二19.98 (m/min) 西一二米区回采期间瓦斯抽米量：11.59十4.78十4=20.37 (m/min) 3）采空区瓦斯抽米量预计。 采空区瓦斯抽采率通常可取预抽、卸压抽后工作面剩余瓦斯 涌出量的20%～60%。本矿井采空区瓦斯抽采量与风排量按3：7 分配，即采空区抽采30%，风排70%。经预测，西一一采区C5煤 层工.作面量采空区抽采量为5.27m/min，西一二采区Cs煤层.T 作面量采空区抽采量为4.16m/min。设计考虑到本矿井煤层厚 度变化较大，采空区浮煤较多，采空区瓦斯抽采量波动范围较大， 因此西一一采区、西二采区采空区瓦斯抽采量均按6.0m/min

3.2.4本条是关于满足瓦斯抽采达标要求的瓦斯抽采量计算的

Q2 ≥ Q× nk= 67. 26 X 45% = 30. 27(m² /min) Q2 ≥QX n, = 63. 96 × 45% = 28. 78(m² /min)

3.2.5本条是关于满足通风要求的瓦斯抽采量计算的有关内容。 该处绝对瓦斯涌出量Q同样也是指以原煤瓦斯含量预测的瓦斯 通出量值，另外需要说明的是该方法仅仅是近似计算，实际瓦斯推 采量与风排瓦斯量之和可能大于矿并或采区瓦斯涌出量。 仍以观音山煤矿一并为例，举例说明满足通风要求的瓦斯抽 采量计算。西一一、西一二两个采区设计供风量均为120m3/s.风 量备用系数取1.25，采区总回风港充许瓦斯浓度为0.70%，西 一、西一二两个采区满足通风要求的瓦斯抽采量分别为：

FXC 120X60X0.7 3≥Q 67.26 = 26.94(m² /m 100 X Kr 100 X 1. 25 FXC 120 X 60 X 0. 7 ≥Q 63.96 = 23.64(m²/m 100 X K 100 X 1. 25

3.2.6本条是关于矿并或采区瓦斯抽采系统规模确定的原则

3.2.6本条是关于矿井或采区瓦斯抽采系统规模确定的原则

4.1.1瓦斯抽采方法分类比较多，一般按照瓦斯涌出来源、抽采

4.1.1瓦斯抽采方法分类比较多，一般按照瓦斯涌出来源、抽采 时序和抽采工艺分类，如表4所示。

表4矿并瓦斯抽采方法分类表

从20世纪80年代开始随着机采、综采和综放采煤技术的发 展和应用，采区巷道布置方式有了新的改变，采掘推进速度加快， 开采强度增天，使工作面绝对瓦斯浦出量天幅度增加，无其是煤层 群开采，矿井并瓦斯涌出来源多，涌出量大，需要采用分源综合抽采 方法治理瓦斯，确保矿井安全生产。开采突出煤层、瓦斯含量高的 煤层和煤层群的矿并，瓦斯灾害严重，需要通过米前抽米、采中抽 采和采后抽采的综合抽米方法来实现各时间段的考核要求。 对于一个矿并、一个工作面而言，需结合煤层地质、瓦斯赋存 巷道布置以及抽采的作用等因素，择优选定儿种抽采方法进行有

矿并瓦斯抽采方式及使用条件一

4.1.2《防治煤与瓦斯突出规定》第45条规定：“预抽煤层瓦斯可 采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻 孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔 或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜 并等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预 抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取： 或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。”对于“顺层钻孔预拥 煤巷条带煤层瓦斯”在现行《煤矿安全规程》第210条中给出了适 用条件。 预抽区段煤层瓦斯的钻孔、预抽煤巷条带煤层瓦斯的穿层钻 孔、预抽井巷（含石门、立井、斜井、平碱）揭煤区域煤层瓦斯穿层钻 孔、预抽煤巷条带煤层瓦斯的顺层钻孔，钻孔控制范围在现行《煤 矿安全规程》第209条和《防治煤与瓦斯突出规定》第49条均做了 规定。

抽煤层瓦斯区域防突猎施应当按上还所列方式的优先顺序选取 或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。”对于“顺层钻孔预捕 煤巷条带煤层瓦斯”在现行《煤矿安全规程》第210条中给出了适 用条件。 预抽区段煤层瓦斯的钻孔、预抽煤巷条带煤层瓦斯的穿层钻 孔、预抽井巷（含石门、立井、斜井、平碱）揭煤区域煤层瓦斯穿层钻 孔、预抽煤巷条带煤层瓦斯的顺层钻孔，钻孔控制范围在现行《煤 矿安全规程》第209条和《防治煤与瓦斯突出规定》第49条均做了 规定。 4.1.3开采保护层必须同时抽采被保护层瓦斯，是因为当开采远 距离保护层时，如果不同时抽采被保护层瓦斯，将可能不足以消除 被保护层的突出危险；当开采近距离保护层时，尽管不存在不足以 消除突出危险的问题，但若不抽采：大量瓦斯则会涌人保护层工作 面，威胁生产安全；而且在开采保护层时，被保护层在卸压后瓦斯 大量解吸、透气性急剧增加，是抽采效率最高的时候。在现行《防 治煤与瓦斯突讯规定》第47条第1款中也把它作为了一条规定。

4.1.3开采保护层必须同时抽采被保护层瓦斯，是因

距离保护层时，如果不同时抽采被保护层瓦斯，将可能不足以消除 被保护层的突出危险；当开采近距离保护层时，尽管不存在不足以 俏除突出危险的问题，但若不抽采：大量瓦斯则会涌人保护层工作 面，威胁生产安全；而且在开采保护层时，被保护层在卸压后瓦斯 大量解吸、透气性急剧增加，是抽采效率最高的时候。在现行《防 治煤与瓦斯突出规定》第47条第1款中也把它作为了一条规定。

4.2.1影响选择预抽煤层瓦斯方式的因素很多，应根据煤层突出 危险性、抽采时间和抽采目的等因素确定。并下预抽煤层瓦斯主 要有穿层钻孔和顺层钻孔两种方式，穿层钻孔是在抽采煤层的顶 底板内的巷道或钻场向抽采煤层施工钻孔；顺层钻孔是在抽采煤 层内的巷道或钻场沿煤层施工钻孔。突出煤层采掘前，为了避免 直接面对突山煤层，在煤层底板或顶板布置瓦斯抽采巷，在瓦斯抽

采巷道中布置穿层钻孔预抽煤掘进条带.或者网格抽采工作面 文域，降低煤层瓦斯含量.消除突出，保证不掘突出头、不米突 面。由于布置底板或顶板瓦斯抽采巷.岩巷丁程量大，投资高，同 时穿层钻孔见煤段较短，抽采附间较长·因此，对于非突出煤层优 先采用顺层钻孔抽采煤层瓦斯。 随施工钻孔设备和工艺技术的发展.在煤层施丁天直径 长钻孔预抽煤层瓦斯得到了很好的利用；同时随着定向钻孔技术 的发展.部分矿并利用开拓、准备巷道施T钻场施.，利用定向钻 孔拐驾的特点·尚抽采煤层施丁顺层钻孔·替代瓦斯抽采巷施.穿 层钻孔：节约成本。根据全国各地采用定向天直径长钻孔应用情 况·在煤层较厚、赋存比较稳定、成孔比较容易的矿井应用较好。

x域，降低煤层瓦斯含量消除突出，保证不掘突出头、不采突出 面。由于布置底板或顶板瓦斯抽采巷·君巷丁程量大，投资高，同 时穿层钻孔见煤段较短，抽采时闻间较长·因此，对于非突出煤层优 先采用顺层钻孔抽采煤层瓦斯。 随施工钻孔设备和工艺技术的发展.在煤层中施丁大直径 长钻孔预抽煤层瓦斯得到了很好的利用；同时随着定向钻孔技术 的发展·部分矿并利用开拓、准备巷道施钻场施1.，利用定向钻 孔拐驾的特点，向抽采煤层施丁顺层钻孔·替代瓦斯抽采巷施工穿 层钻孔：节约成本。根据全国各地采用定向天直径长钻孔应用情 况.在煤层较厚、赋存比较稳定、成孔比较容易的矿并应用较好。 4.2.2预抽煤层瓦斯钻孔抽采量高低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 采率的途径除了增加揭露煤的暴露面、延长抽采时间和提高抽采 负压外，还可通过提高煤层透气性来达到提高抽采率的日的。增 加煤层透气性的方法主要有水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔 预裂爆破、高压水射流扩孔等方法，近年来还发展起利用惰性气体 二氧化碳、氮气等进行压裂技术来提高煤层的透气性。 4.2.3在煤层群开采条件下，由于开采层的采动，在上部空间形 茂上部卸压区（冒落带、裂蒂和缓慢下带）和下部间形成下 邹卸压区。在卸压区内，含有瓦斯的煤覆层透气性增大，吸附瓦斯 解吸.变为游离瓦斯充满在层间空隙中，钻孔或巷道进人层间密 或裂隙区：在负压作用下，瓦斯很容易被抽出。 对于邻近层的卿压抽采一般有如下两种方式：①开采层层内 巷道施丁穿层钻孔抽采；②开采层层外港道（即项底板瓦斯抽采 巷）施穿层钻孔抽采。顶底板瓦斯抽采巷布置穿层钻孔升采期 同拦截邻近层御压瓦斯·避免涌入T作面采场，开采后钻孔还可继 卖抽采卸压瓦斯；由于开采层工作面进、回风港道向邻近层施工的 钻孔，随工作面推进会被破坏，抽采服务时间短，因此优先利用瓦

4.2.2预抽煤层瓦斯钻孔抽采量高低主要取决于煤层瓦

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 采率的途径除了增加揭露煤的暴露面、延长抽采时间和提高抽采 负压外，还可通过提高煤层透气性来达到提高抽采率的日的。增 加煤层透气性的方法主要有水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔 预裂爆破、高压水射流扩孔等方法，近年来还发展起利用惰性气体 二氧化碳、氮气等进行压裂技术来提高煤层的透气性。 4.2.3在煤层群开采条件下，由于开采层的采动.在部空间形 戒上部卸压区（冒落带、裂隙蒂和缓慢下沉带）和下部空间形成下 部卸压区。在卸压区内，含有瓦斯的煤岩层透气性增大，吸附瓦斯 解吸.变为游离瓦斯充满在层间空隙中，钻孔或巷道进人层间密隙 成刻踏区左压作下瓦斯雅容被插出

成上部卸压区（冒落带、裂隙带和缓慢下沉带）和下部空间形成下 部卸压。在卸压区内，含有瓦斯的煤覆层透气性增大，吸附瓦斯 解吸，变为游离瓦斯充满在层间空中，钻孔或巷道进入层间空 或裂隙区：在负压作用下，瓦斯很容易被抽出。 对于邻近层的卿压抽采一般有如下两种方式：①开采层层内 巷道施丁穿层钻孔抽采；②开采层层外巷道（即顶底板瓦斯抽采 巷）施工穿层钻孔抽采。顶底板瓦斯抽采巷布置穿层钻孔开采期 间拦截邻近层御压瓦斯·避免涌入丁作面采场，开采后钻孔还可继 续抽采卸压瓦斯；由于开采层工作面进、回风巷道向邻近层施工的 钻孔，随工作面推进会被破坏，抽采服务时间短，因此优先利用瓦

斯抽采巷布置穿层钻孔抽采邻近层瓦斯。对于上邻近层·开采后 上邻近层卸压范围大，卸压充分，对于上部煤层较多、瓦斯涌出量 大：川采用高抽巷抽采或水平走向（倾向）长钻孔抽采（水平长钻孔 使用的目的主要是为了替代高抽巷）；对于上部煤层少、瓦斯涌出 量小间采用高位钻孔接力抽采。从抽采量来看，一般高抽卷抽采 量较大，水平长钻孔次之，最后是高位孔；从服务时间来看.由于 工作面采过钻孔后，受采*影响或實落.钻孔基本破环·不能长时 可抽采，高抽巷如果层位选择合适·丁作面开采期间拦截上邻近层 及围君卸压瓦斯，开采后可以继续抽采上邻近层及围君卸压瓦斯。 本煤层卸压瓦斯抽采主要有边掘边抽和边采边捆。边掘边抵 是指：煤卷掘进时瓦斯涌出量较大的煤层.掘进巷道的同时抽采巷 道周围卸压煤体内的瓦斯；边采边抽是指：下作面开采时本煤层瓦 斯涌出量较大，利用原有穿层预抽钻孔或顺层预抽钻孔边采边抽。 本煤层卸压瓦斯抽采时间较短、区域较小，川作为补充措施。

*.2.*采空区瓦斯的来源主要有两个：①采空区浮煤残在

②顶板和周围煤岩中的瓦斯。在工作面开采过程中·采空区瓦斯 会随漏风流带人到工作面上隅角及回风巷，导致瓦斯浓度超限；工 作面开采完后·采空区瓦斯会因采*影响或封闭不严，随漏风流进 人回风巷：造成矿并风排瓦斯量增加。为了有效地防止采空区瓦 斯涌对矿并安全生产的危害，同时为广开发利用瓦斯利用资源 减少对大气环境的污染·对采空区瓦斯进行抽采是于分必要的。 川采工作面采空区瓦斯分布特征为：在采空区近工作面区域 由于漏风风流流速较大，风流对瓦斯的扰*大.高浓度瓦斯随同被 漏风流经上隅角带的同时·瓦斯浓度也在这个区域内重新分布， 中于漏风流的冲刷作用，在近进风瓦斯浓度低·近回风巷瓦斯浓 度高。在这区域内涌人的瓦斯在随工作面的推进·瓦斯浓度在沿 煤层方向上向采空区深部趋于平衡。在采空区远离作面的区 域，上、下邻近煤层涌入采空区的瓦斯，漏风流较小甚至影响不到、 瓦斯的分布受到的扰*较小，因而其瓦斯浓度在平行于煤层方向

上的瓦斯入点附近，瓦斯浓度大，梯度大，耳这种分布除广受 度扩散和压力扩散作用外，不受其他作用的扰*而维持瓦斯在采 空区的这种分布。回采I.作面采空区为半封闭空简，根据瓦斯分 布特点和能够利用或布置的抽采通道，可采用理管、插管、高抽巷 和钻孔抽采。

成瓦斯喷或突出危险。为了广施工安全·应超前向君巷两侧或掘 进工作面前方的溶洞裂隙带打钻，进行瓦斯抽采

布置穿层钻孔抽采，然后再掘进煤层巷道进行顺层钻孔预抽，为了 能布置穿层钻孔，需要提前设置底（顶）板瓦斯抽采巷，开采时还可 施丁穿层钻孔抽米邻近层卸压瓦斯。升采煤层群时，为了长时间 抽采邻近层卸压瓦斯，也有布置顶底板瓦斯抽采巷施工穿层钻孔 抽采邻近层瓦斯。瓦斯抽采巷工程量大、投资高，因此，在层位和 位置选择时应保证有足够的抽采时间和较大的抽采范围，充分发 挥其作用；同时，瓦斯抽采巷是治理瓦斯的辅助措施巷道：其层位 选择应保证巷道安全、快速、低成本掘进，应避免巷道掘进时揭穿 有突出危险的可采及不可采煤层，防止因瓦斯抽采巷距突出煤层 太近需采取防突措施.额外增加工期和投资

*.2.8瓦斯抽采钻孔直径一般根据煤层硬度、突出危险性

力等综合确定。煤层硬度大、突出危险性大可选择小径钻孔，煤 层较软或地应力大·般选用直径较大的钻孔·瓦斯抽采钻孔直径 一般有*2、50、**、73、89、110、130mm等规格。钻孔参数应满足 抽采效果的要求，如高位钻孔应打到裂隙带内，避开冒落带；边采 边抽钻孔应与开采推进方向相迎，避免采*首先破环孔口；抽采采 空区瓦斯的钻孔或插管应布置在采空区回风侧等。

*.2.10在选择抽采钻孔封孔长度时，应考虑围岩或烟

破碎情况、封孔技术及抽采孔口负压等因素，一般通过试验和生产 实践确定。《防治煤与瓦斯突出规定》第50条规定：“预抽穿层钻

孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于 83m。”对多个局、矿卸压抽采钻孔封孔长度进行调查均大于7m.所 以，本条规定不应小于7m。

*.3.1现行《煤矿安全规程》第35条规定，“有突出危险煤层的新 建矿并必须先抽后建。矿井建设开工前，应当对首采区突出煤层 进行地面钻并预抽瓦斯，且预抽率应当达到30%以上”。 新建矿井和生产矿井地面钻井大面积预抽煤层瓦斯，实际上 为煤层气开发。目前开采煤层气的钻并技术主要并型有常规直 并、丛式井和多分支永平井，衍生的新技术主要有定向羽状分支水 平并技术。直井的并口和并底在同一条铅垂线上，直并是开发煤 层气最常用的方式，同水平并、丛式并相比，直并与储层接触的面 积最小，要想获得理想的产量，对储层有一定要求，含气量、储层厚 度、储层压力以及渗透率中有1项较高才行。丛式井又称密集井、 成组并，在一个位置和限定的井场上向不同方位钻数口至数十口 定向并，其中可含1口直并，使每口并沿各自的设计并身轴线分别 钻达目的层位，通常用于山这、城市、良田、沼泽等地区，可节省大 量投资，占地少，并便于集中管理，可以开发渗透率较低或薄煤层。 多分支水平并的优点为：增加有效供给范围、提高有效导流能力 减少对煤层的损害、单井产量高，经济效益显著，减少占地面积。 根据调研，生产矿并在近五年开采区内布置的预抽钻并，一般采用 真井，其主要自的是采前对全煤层群进行超前预抽，降低煤层瓦斯 含量、消突；开采时依据采*抽采并布置原则，选择条件较好的抽 采并作为二次开发并，加以技术改造成为采*区抽采并。采*区 瓦斯抽采是基于煤层升采引起的地层剧烈活*，在采*区上覆岩 层中产生大量的离层、裂隙大幅增加煤岩层的透气性，使得卸压燥 云释放的瓦斯能够在其中汇集、流*。因此为了能满足预抽井能 适应采*区抽采的条件，选择直立并型。对于五年以后的开采区

布置的预抽并，在煤层开采时，并壁基本锈蚀破坏，不能再改造为 采*这抽采井，因此，可以根据预抽需要，选择合适的并型。 有突出危险煤层的新建矿升地面钻井预抽瓦斯、生产煤矿地 面钻井大面积预抽，属于煤层气开发，我国经多年煤层气开发技术 发展，已形成一套完整的开发技术体系，有比较完备的技术标准， 因此，地面钻并预抽煤层瓦斯设计施工和排采等可遵循煤层气开 发相关标准。

*.3.2采*区地面钻井进行瓦斯抽采可在任意时间施

结构，形成了一套适合于普煤矿区米*影响区地面井的开发模式。 地面钻井抽采采*区卸压瓦斯技术要求高、施工难度大，地面 并投资较大。煤层开采引起的地层活*剧烈，在采*区上覆岩层 中产生大量的离层、裂隙，大幅增加煤岩层的透气性，使得卸压煤 层释放的瓦斯能够在其中汇集、流*，在煤系地层中产生“卸压增 透增流”效应；同时对地面并的破坏也比较大，有可能使地面并报 废，并孔稳定性问题是影响地面并抽采效果的决定性因素。虽然 在淮南、普城取得了成功的经验，但还需要进一步研究。因此，本 条结合目前技术水平实际，提出了两个推荐使用的定性条件：①当 开采煤层上部赋存有多个可采或不可采煤层时，上邻近层有大量 卸压瓦斯涌向工作面采场或采空区，采用井下高位钻孔、穿层钻孔 及高抽巷都不能满足瓦斯抽采要求，造成丁作面上隅角、回风巷瓦 斯浓度超限.风排瓦斯量大，工作面抽采率不能达标时，常采用地 面钻井抽采采*区卸压瓦斯；②煤层开采后，对于老采空区和卸压 急定区汇集瓦斯资源丰富，经论证有抽采经济价值或有抽采井可 利用时，可对老采空区和卸压稳定区进行地面钻井抽采.提高矿井 斯抽采率和凡斯资源回收利用率

*.3.*地面抽采并并身结构设计的原则是：0应满足钻升

和生产的需要；③满足处理漏、涌、塌、卡等复杂情况作业需要（一 股应留有余地）；③能确保钻并施工的安全、优质、快速、低成本。 因此，地面井抽采卸压瓦斯并身结构在保证安全的前提下，应尽可 能地简化井身结构，降低钻成本。

而形成的轴心线重合的一组套管与水泥环的组合。主要由表层 套管、技术套管、生产套管和各层套管外的水泥环等组成。表层套 管是并套管程序里最外层的套管，其作用有：隔离部含水层： 不使地面水和表层地下水渗人井筒；②保护井口，加固表土层井段 的井壁；③对于继续钻下会遇到高压油气层的，在表层套管上安装 防喷器预防井喷。技术套管又称中间套管，是套管程序罩中间

定，对于地面钻井预抽采用排采工艺的抽气机和管网选型应符合 煤层气开发相关标准。

5.1.2预抽和采空区抽采对抽采负压的要求差别较大，买

管路既不便于抽采负压调节文不易满足孔口负压要求。因此提 出同时具有煤层瓦斯预抽和采空区瓦斯抽采方法的矿井，应分别 建立高、低负压瓦斯抽采系统。

本条依据现行行业标准《煤矿瓦斯抽放规范》AQ1027

5.1.3本条依据现行行业标准《煤矿瓦斯抽放规范》AQ102

5.2.1本条是关于并下瓦斯抽采管路敷设的有关原则

2当抽采设备或管路发生故障时，为确保管路内溢出的瓦斯 不流人采、掘工作面及机电碉室内，故主管宜从专用管道井或回风 井出地表，井下主、干管宜敷设在回风巷内。 3若必须敷设在辅助*输巷道内时，采取的安全措施主要指 将管路架设一定高度，并固定在巷道壁上

2当抽采设备或管路发生故障时，为确保管路内溢出的瓦斯 不流人采、掘工作面及机电碱室内，故主管宜从专用管道井或回风 并出地表，井下主、干管宜敷设在回风巷内。 3若必须敷设在辅助*输巷道内时.采取的安全措施主要指 将管路架设一定高度，并固定在巷道壁上。 5.2.2本条是关于抽采管路管径计算的有关内容。需要说明的 是，现有的规程规范对抽采管路能力的富余系数并没有明确要求， 为保持与原规范的连续性.抽采管路能力的富裕系数仍按1.2～ 1.8考愿。考感到经济流速变化幅度较大.计算管径经济流速可 取较小值，即通常（或天多数）情况下，管路中瓦斯以较低经济流速 流*，当瓦斯流量特殊（异常）情况下.管路中瓦斯流*速度提高： 仍可保持在经济流速内。 5.2.*本条是关于抽采管路管材的有关要求.依据现行行业标准 《煤矿瓦斯抽放规范》AQ1027制定。 5.2.5本条是关于抽采管路摩擦阻力计算的有关内容，本次修 仍采用现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028中的低压 （<0.01MPa）燃气管道摩擦阻力计算公式，管材按钢材考虑，混合 瓦斯在管道内**状态仍按瑞流考虑。若采用其他管材或管道内 混合瓦斯为其他**状态时，可按照现行国家标准《城镇燃气设计 规范》GB50028中有关方法进行计算。 与现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028唯一不同的 是考撼到抽采泵前端管道内混合瓦斯气体皇负压状态：增加压力 换算(PO/P1)系数。 抽采管路中绝对压力由泵站主管到支管逐渐降低·计算抽采 管网摩擦阻力时应先从管路未端开始，以当地天气压力减去孔口 负压作为第一段管路内的绝对压力，以前一段管路末端绝对压力

2当抽采设备或管路发生故障时，为确保管路内溢出的瓦斯 不流人采、掘工作面及机电碱室内，故主管宜从专用管道井或回风 开出地表·并下主、十管宜敷设在回风巷内。 3若必须敷设在辅助*输巷道内时.采取的安全措施主要指 将管路架设一定高度，并固定在巷道壁上。 5.2.2本条是关于抽采管路管径计算的有关内容。需要说明的 是，现有的规程规范对抽采管路能力的富余系数并没有明确要求， 为保持与原规范的连续性.抽采管路能力的富裕系数仍按1.2～ 1.8考。考感到经济流速变化幅度较大.计算管径经济流速可 取较小值，即通常（或天多数）情况下，管路中瓦斯以较低经济流速 流*，当瓦斯流量特殊（异常）情况下.管路中瓦斯流*速度提高： 但仍可保持在经济流速内。

是，现有的规程规范对抽采管路能力的富余系数并没有明确要求： 为保持与原规范的连续性.抽采管路能力的富裕系数仍按1.2～ 1.8考。考感到经济流速变化幅度较大.计算管径经济流速可 取较小值，即通常（或天多数）情况下.管路中瓦斯以较低经济流速 流*，当瓦斯流量特殊（异常）情况下.管路中瓦斯流*速度提高： 但仍可保持在经济流速内。

5.2.*本条是关于抽采管路管材的有关要求.依据现行行业标准

仍采用现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028中的低压 （<0.01MPa）燃气管道摩擦阻力计算公式，管材按钢材考虑.混合 瓦斯在管道内**状态仍按端流考。若采用其他管材或管道内 混合瓦斯为其他**状态时，可按照现行国家标准《城镇燃气设计 规范》GB50028中有关方法进行计算。 与现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028唯一不同的 是考德到抽采泵前端管道内混合瓦斯气体皇负压状态：增加压力 换算（PO/P1）系数。 抽采管路中绝对压力由泵站主管到支管逐渐降低·计算抽采 管网摩擦阻力时应先从管路未端开始.以当地大气压力减去孔口 负压作为第一段管路内的绝对压力，以前一段管路末端绝对压力

作为后一段管路内的绝对压力，然后以此类推，逐段进行。 管路内壁的当量绝对粗糙度除与内壁的光滑程度有关外，还 与混合瓦斯气体成分有关，根据现行国家标准《城镇燃气设计规 范》GB50028，天然气、液化石油气和人工煤气取值略有不同，本 次修订参照该规范取值。

系统长、网络复杂或附属设施较多时，可按上限取值，反之则 按下限取值。局部阻力除采用估算法计算外，还可通过下式 计算：

式中:ht 瓦斯管路的局部阻力（Pa）； 5 局部阻力系数，见表*； P 管道内混合瓦斯密度（kg/m"）； 瓦斯平均流速（m/s）

表*各种管件的局部阻力系数

实际计算时，可把各种管件局部阻力折算成相当于一定管路 长度所产生的阻力，即阻力强度。 一支阀门相当于 d的阻力长度（m） 5 一支丁形件相当于 d的阻力长度（m); 10 一支滑阀相当丁 d的阻力长度（m）; 20 一支弯头相当于 1 d的阻力长度（m）； 100 以上"d"的单位为 mm。

5.3.1本条是计算标准状态下抽采系统所需压力的有关内容。 以云南观音山煤矿一井西一一采区抽采系统为例，投产初期开 采十800m水平，分别布置高、低负压抽采系统。 十800m水平西一一采区高负压抽采管路系统的最大阻损 失（包含局部阻力）为13208Pa，高负压抽采系统钻孔孔口负压 kr=13000Pa，抽采泵出口正压hcz=3500Pa，高负压抽采系统所 需压力计算：

H,=hm十hi+hk=13208+13000=2*208（Pa） H.=hsm+hc+hz=0+0+3500=3500(Pa)

H,=（H.十H.)XK×=（2*208十3500)X1.2=35*50(Pa) 十800m水平西一一采区低负压抽采管路系统的最大阻力 为12889Pa，低负压抽采系统钻孔孔口负压H孔=5000Pa，抽 出口正压按3500Pa，低负压抽采系统所需压力计算：

H,=hrm+hi十hkr=12889+5000=17889(Pa) H.=hcm+hc十hcz=0+0+3500=3500(Pa） H, =(H. +H.)XK. =(17889+3500)X1. 2=25667(Pa)

泵曲线是在吸气温度为20℃，供水温度为15℃，出口压力为一个 标准大气压，吸入气体为饱和空气时泵的性能曲线”。在计算抽采 泵工况压力时除考虑抽采管网系统总阻力损失和孔口负压外，还 必须满足抽采泵出口正压之需求。换句话讲，即抽采泵除必须将 混合瓦斯气体压力从人口侧负压状态提升到泵站当地天气压力 外，还必须保证抽采泵出口为正压。 仍以云南观音山煤矿一井西一一采区抽采系统为例，计算瓦 斯泵运行工况压力，西一一采区抽采泵站场地标高十1216.0m，天 气压力为87528Pa，高负压系统抽采泵工况压力为：

低负压抽采泵工况压力：

dH=87528—25667=6186

到已按抽采系统服务范围预计最大瓦斯抽采量或按抽采系统服务 年限10a～15a内预计最大瓦斯抽采量，故抽采系统流量富余系数 维持原规范不变。 仍以云南观音山煤矿一井西一一采区抽采系统为例，计算标 准状态下抽采泵流量，十800m水平西一一采区高负压抽采系统 最大瓦斯抽采纯量为44.0m/min，瓦斯抽采浓度按40%设计，抽 采泵机械效率取80%.抽采系统流量富余系数取1.6.高负压抽采 系统抽采泵流量：

Q,= T,X n Qs X Kt. = 44.0 X 1.6 = 220(m"/min) 0. 40 × 80%

十800m水平西一一采区低负压抽米系统最天瓦斯抽采纯量 为6.0m/min，拟采用1台录运转，瓦斯抽采浓度按7.5%设计 抽采泵机械效率取80%，抽采系统流量富余系数取1.6，低负压抽 采系统抽采泵流量：

Qs X Kt. 6.0 Q，= X 1.6 = 160(m3/min C. X n 0. 075 x 80%

压抽采系统拟采用1台泵运转，抽采泵人口绝对压力和 况流量为：

160￥101325X293 233(m²/min) n P.Ta 1 69639X293

高负压抽采系统以计算T况压力51878Pa和工况流量 364m/min选择抽米泵，低负压抽采系统以计算工况压力 61861Pa和工况流量233m/min选择抽采泵。 5.3.5本条是抽采设备选型的有关内容。因自前并未淘汰干式 抽采泵，故取消了选择湿式抽采泵的要求。原规范对备用抽采泵 及附属设备的要求是应与抽采设备具有同等能力，在表述上有歧 义，本次修订该内容与现行《煤矿安全规程》保持一致，其目的是当 任意一台工作泵出现问题需要维护或检修时，备用抽采泵均可接 替其运行而不会降低抽采系统总能力

6.1.1地面固定瓦斯抽采泵站的设置应符合下列规定：

·地 2原规范要求泵站宜设置在回风井工业场地内，抽米泵站距 并口和主要建筑物及居民区不得小于50m。本次修订取消了“泵 站官设置在向风并工业场地内”的要求，同时根据《煤矿安全规程》 2016版进行调整，泵站改为泵房，并口明确为进风并口，并取消了 居住区。 原规范主要考虑到瓦斯管路从矿井回风系统铺设出并，为防 正瓦斯气体从管路中泄漏时威胁矿井生产安全，故要求瓦斯泵站 设置在回风井并工业场地内。近年来，国家对瓦斯的利用和节能要 求不断提高，部分矿井瓦斯泵站设置在回风井工业场地内不利于 瓦斯利用和节能。瓦斯利用主要有民用、化丁、发电，大部分矿并 回风井工业场地位置比较偏、地方狭窄、交通不便和远离居民驻 地，不利于民用、化工和瓦斯发电厂设置；同时，瓦斯发电厂设置在 回风井工业场地内，远离主丁业场地，不利于瓦斯发电厂余热利 用，根据现行国家标准《煤炭.T业矿井节能设计规范》GB51053， 采暖与空气调节系统的冷、热源宜采用各种余热，故本次修订不再 推荐将瓦斯泵站设置在回风并工业场地内，矿并可根据具体情况 综合考虑瓦斯泵站位置。 死斯抽采泵房为甲类厂房，其火灾危险性大，且以爆炸火灾为 主，破坏性大。为减少站房发生爆炸时对进风井口和主要建筑物 破坏，避免造成重大人员伤亡、财产损失，故要求泵房距进风并口 和主要建筑物不得小于50m。该处主要建筑物是指泵房失事后可 能导致发生重大人员伤亡、财产损失和影响矿井安全生产的建筑

及设施，主要包括办公楼、联合建筑、职工住宅、食堂、变电所、通风 机房、压风机房等，不包括泵站内的建筑及设施。 3本款泵站内各建（构）筑物间安全距离主要从防火间距和 爆炸危险区域两方面考愿，依据现行国家标准《建筑设计防火规 范》GB50016和《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058有 关规定，取两者最大值。 泵站内各建（构）筑物主要包括泵房、加压机房、变配电室、控 制室、气柜（储气罐）等，各建（构）筑物间的防火间距依储存物品的 火灾危险性类别、建（构）筑物耐火等级、气柜（储气罐）总容积，按 现行国家标《建筑设计防火规范》GB50016第3.4.1条和第 4.3.1条对其取值进行了规定。 现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058 对爆炸危险区域进行了划分

6.2.1本条根据现行《煤矿安全规程》和现行国家标准《煤炭工业 矿并设计规范》GB50215有关要求编写。为保证瓦斯抽采泵站安 全运行，应严格执行本条文。 瓦斯抽采泵站供电系统直接关系到瓦斯抽采系统连续运行 中断供电将引起邦下风流中瓦斯浓度超限，巷道瓦斯积聚·甚至引 起井下瓦斯、煤尘爆炸，导致煤矿井下人员伤亡或者重要设备损 坏，造成重大经济损失，影响煤矿生产安全。所以瓦斯抽采泵站属 于一级负荷。为保证瓦斯抽采泵站安全可靠运行，将本条作为强 制性条文，应严格执行。 6.2.2瓦斯泵站的变配电室、控制室布置在爆炸危险区域外分为 两种情况：一种是变配电室、控制室单独布置，与瓦斯泵房的安全 距离符合相关规范要求；另一种是变配电室、控制室与瓦斯泵房

6.2.1本条根据现行《煤矿安全规程》和现行国家标准《煤炭工业

6.2.2瓦斯泵站的变配电室、控制室布置在爆炸危险区域外分为 两种情况：一种是变配电室、控制室单独布置，与瓦斯泵房的安全 距离符合相关规范要求；另一种是变配电室、控制室与瓦斯泵房 面贴临布置。 当变配电室、控制室与瓦斯泵房一面贴临布置时，应满足以下

条件： （1）采用无门、窗、洞口的防火墙分隔。 （2)变配电室、控制室的门窗位于爆炸危险区域以外（与瓦斯 泵房相邻门窗的间距大于4.5m；相邻窗的间距小于4.5m时，其 中一扇窗采用防爆密闭型）。

6.3.1本条提出了地面泵站建筑有关规定： 1瓦斯是一种具有燃爆性质的气体，为防止泵站发生火灾或 泵站外发生火灾波及泵房、加压机房，因此规定泵房、加压机房建 筑必须采用不燃性材料。由于瓦斯的爆炸下限浓度为5%，小于 10%，根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016，地面泵 房、加压机房为甲类厂房.泵房建筑的耐火等级不应低于二级。

6.3. 1 本条提出了地面泵站建

7.1.1本条根据国家现行标准《建筑物防雷设计规范》GB

7.1.6本条是关于低浓度瓦斯管道输送安全保障设方

求，依据现行行业标准《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设 计规范》AQ1076制定

7.2瓦斯抽采监测监控

JC／T 2463-2018 水泥窑用耐火材料挂窑皮性静态试验方法2.1本条文根据现行《煤矿安全规程》第182条的相关翔 写。

8.1.5本条主要是为了降低抽米管路系统阻力制定的。抽米泵 站位置的选择应考感管路长度，必要时可采用垂直钻孔或管道井 敷设，以减少管路长度。抽采管路的附属设施如：流量计、放水器 法兰、转换接头等选择不当均会额外增加阻力，

8.1.6供电线路应根据供电最大负荷按经济电流密度选

截面，并按照5%的电压降进行校核，在杆塔和主要金具不升级的 情况下，线径可放大1级到2级。

8.1.7有条件的矿并，瓦斯抽采泵站可采用处理后的矿并

8.2.3本条是关于高浓度瓦斯排放限值的规定，根据现行国家标 准《煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行）》GB21522制定，制定本条 的目的是促进高浓度瓦斯的利用。瓦斯主要成分为申烷（（H，）： 是《京都议定书》明确的六种温室气体之一，其温室效应是二氧化 嵌的22倍，对臭氧层的破坏程度是一氧化碳的7倍，对生态环境 破坏性极强，同时它文是一种洁净、高效、优质、安全的能源，可用 于发电、民用、汽车燃料、煤化工等领域。对其加以利用可节约 能源，义可减少对大气环境的污染。此现行国家标准《煤层气 （煤矿瓦斯）排放标准（暂行）》GB21522明确要求，对可直接利用 的高浓度瓦斯，应建立瓦斯储气罐，配套建设瓦斯利用设施，利用 方式可为民用、发电、化工等；对目前无法直接利用的高浓度斯 可采取压缩、液化等方式异地利用；对自前无法利用的高浓度瓦

斯，可采取焚烧等方式处理。经过充分的处理和利用，达到本条规 定的“抽采的瓦斯甲烷浓度在30%及以上时DB11／T 1594-2018 城镇排水管道检查技术规程，禁止对空直接排放” 的要求。

统5号：155182·0315