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. 礦井瓦斯抽放管理規(guī)范 （國家安全生產行業(yè)標準AQ1027-2006，國家安全生產監(jiān)督管理總局2006年11月2日發(fā)布，2006年12月1日實施） 一、范圍 本標準規(guī)定了建立礦井瓦斯抽放系統(tǒng)的條件及工程設計要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及職責、瓦斯利用、瓦斯抽放系統(tǒng)的報廢程序，以及瓦斯抽放基礎參數的測算方法、各類瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測參數的指標要求和瓦斯抽放工程設計有關計算方法。 本標準適用于全國煤礦企業(yè)、管理部門及有關事業(yè)單位。 二、規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款： ——MT5018—96礦井抽放瓦斯工程設計規(guī)范。 ——《煤礦安全規(guī)程》（2004年版）。 ——《煤礦瓦斯抽放管理規(guī)范》（1997年版）。 ——GB50187—1993工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范。 ——GB50215—2005煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范。 三、定義 下列術語和定義適用于本標準： （一）瓦斯抽放：采用專用設備和管路把煤層、巖層和采空區(qū)中的瓦斯抽出或排出的措施。 （二）未卸壓抽放瓦斯：抽放未受采動影響和未經人為松動卸壓煤（巖）層的瓦斯，亦稱為預抽。 （三）卸壓抽放瓦斯：抽放受采動影響和經人為松動卸壓煤（巖）層的瓦斯。 （四）本煤層抽放瓦斯：抽放開采煤層的瓦斯。 （五）鄰近層抽放瓦斯：抽放受開采層采動影響的上、下鄰近煤層（可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層）的瓦斯。 （六）采空區(qū)抽放瓦斯：抽放現采工作面采空區(qū)和老采空區(qū)的瓦斯。前者稱現采空區(qū)（半封閉式）抽放，后者稱老采空區(qū)（全封閉式）抽放。 （七）圍巖瓦斯抽放：抽放開采層圍巖內的瓦斯。 （八）地面瓦斯抽放：在地面向井下煤（巖）層打鉆孔抽放瓦斯。 （九）綜合抽放瓦斯：在一個抽放瓦斯工作面同時采用2種或者2種以上方法進行抽放瓦斯。 （十）強化抽放：針對一些透氣性低、采用常規(guī)的預抽方法難以奏效的煤層而采取的特殊抽放方式。 （十一）預抽：在煤層未受采動以前進行的瓦斯抽放。 （十二）瓦斯儲量：煤田開采過程中，能夠向開采空間排放瓦斯的煤層和巖層中賦存瓦斯的總量。 （十三）礦井瓦斯抽放量（純瓦斯抽放量）：礦井抽出瓦斯氣體中的甲烷含量。 （十四）礦井可抽瓦斯量：瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。 （十五）煤層透氣性系數：表征煤層對瓦斯流動的阻力，反映瓦斯沿煤層流動難易程度的系數。 （十六）鉆孔瓦斯流量衰減系數：表示鉆孔瓦斯流量隨時間延長呈衰減變化的系數。 （十七）瓦斯抽放率：礦井、采區(qū)或工作面等的抽放瓦斯量占其抽排瓦斯總量的百分比。 （十八）邊掘邊抽：掘進巷道的同時，抽放巷道周圍卸壓煤體內的瓦斯。 （十九）邊采邊抽：抽放回采工作面前方卸壓煤體的瓦斯或厚煤層分層開采時抽放未采分層卸壓煤體的瓦斯。 （二十）穿層鉆孔：在巖石巷道或煤層巷道內向相鄰煤層施工的鉆孔。 （二十一）順層鉆孔：在煤層巷道內，沿煤層布置的鉆孔。 （二十二）斜交鉆孔：與工作面呈一定夾角布置的順層鉆孔。 （二十三）平行鉆孔：與工作面平行布置的順層鉆孔。 （二十四）交叉鉆孔：平行鉆孔與斜交鉆孔交替布置的鉆孔。 （二十五）高位鉆孔：在風巷向煤層頂板施工的抽放鉆孔(進入裂隙帶)。 （二十六）高抽巷：在開采層頂部處于采動影響形成的裂隙帶內挖掘的專用抽放巷道。 （二十七）水力壓裂：在鉆孔內以水作為動力，在無自由面的情況下使煤體裂隙暢通的一種措施。 （二十八）水力割縫：在鉆孔內運用高壓水射流對鉆孔兩側的煤體進行切割，形成一定深度的扁平縫槽的一種措施。 （二十九）深孔預裂爆破：在鉆孔內利用炸藥爆破作為動力，使煤體裂隙增大，提高煤層透氣性的一種措施。 （三十）封孔器：瓦斯抽放和煤層注水鉆孔孔口的密封裝置。 （三十一）放水器：用于儲存和放出抽放管路中積水的專用裝置。 （三十二）防回火裝置：在抽放瓦斯管路中，阻止火焰蔓延的安全裝置。 （三十三）水封防爆箱：在抽放瓦斯管路中，用以隔爆的一種水箱式安全裝置。 四、建立抽放瓦斯系統(tǒng) （一）凡符合下列情況之一的礦井，必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。 1、一個采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于5m3/min或一個掘進工作面絕對瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風方法解決瓦斯問題不合理的。 2、礦井絕對瓦斯涌出量達到以下條件的： ——大于或等于40m3/min； ——年產量1.0～1.5Mt的礦井，大于30m3/min； ——年產量0.6～1.0Mt的礦井，大于25m3/min； ——年產量0.4～0.6Mt的礦井，大于20m3/min； ——年產量等于或小于0.4Mt的礦井，大于15m3/min。 3、開采具有煤與瓦斯突出危險煤層。 （二）凡符合第1條條件，并同時具備下列兩個條件的礦井，應建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)： ——瓦斯抽放系統(tǒng)的抽放量可穩(wěn)定在2m3 / min以上; ——瓦斯資源可靠、儲量豐富，預計瓦斯抽放服務年限在五年以上。 （三）新建瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井，必須經具有相關資質的專業(yè)機構進行可行性論證，由企業(yè)技術負責人組織瓦斯抽放工程設計。 （四）新建或改擴建礦井，根據地質報告提供的瓦斯資源或參照鄰近礦井參數而達到第1條條件時，必須將瓦斯抽放工程納入礦井設計中，但設計所依據的瓦斯參數必須經具有相關資質的專業(yè)機構進行 可行性論證。 五、地面永久瓦斯抽放系統(tǒng) （一）地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)工程設計內容： 1、礦井概況：煤層賦存條件、礦井煤炭儲量、生產能力、巷道布置、采煤方法及通風狀況； 2、瓦斯基礎數據：瓦斯等級鑒定、礦井瓦斯涌出量、煤層瓦斯壓力、含量、礦井瓦斯儲量及可抽量、煤層透氣性系數與鉆孔瓦斯流量及其衰減系數； 3、抽放方法：鉆孔(巷道)布置與抽放工藝參數； 4、抽放設備：抽放泵、管路系統(tǒng)、監(jiān)測及安全裝置； 5、泵站建筑：泵房、供電系統(tǒng)、電控設備、供水系統(tǒng)及軟化水裝置、采暖、避雷系統(tǒng)； 6、瓦斯利用：利用方式和利用量、資金概算； 7、技術經濟指標：投資概算及工期； 8、設計文件：設計說明書、設備與器材清冊、資金概算、相關圖紙。 （二）瓦斯抽放系統(tǒng)工程設計的一般規(guī)定 1、瓦斯抽放工程設計應體現安全第一、技術經濟合理原則，因地制宜地采用新技術、新工藝、新設備、新材料。 2、新建礦井瓦斯抽放工程設計應以批準的精查地質報告為依據，并參照鄰近或條件類似生產礦井的瓦斯資料；改(擴)建及生產礦井應以本礦地質、瓦斯資料為依據。 3、瓦斯抽放工程設計應與礦井開采設計同步進行，合理安排掘進、抽放、回采三者間的超前與接替關系，保證有足夠的工程施工及抽放時間。 4、瓦斯抽放站的建設方式，應經技術經濟比較確定。一般情況下，宜采用集中建站方式。當有下列情況之一時，可采用分散建站方式： ——分區(qū)開拓或分期建設的大型礦井，集中建站技術經濟不合理； ——礦井瓦斯抽放量較大且瓦斯利用點分散； ——一套瓦斯抽放系統(tǒng)難以滿足要求。 5、分期建設、分期投產的礦井，瓦斯抽放工程可一次設計，分期建設、分期投抽。 6、瓦斯抽放工程設計應進行礦井瓦斯資源的評價。 （三）礦井瓦斯儲量、可抽瓦斯量、瓦斯抽放率、年抽放量及抽放年限。 1、礦井瓦斯儲量應為礦井可采煤層的瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和。 2、礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。 3、設計瓦斯抽放率，可根據煤層瓦斯抽放方法、瓦斯涌出來源等因素綜合確定；也可也可參照鄰近生產礦井或條件類似礦井的數值選取。抽放率指標應符合第八條第（六）款第3項的有關規(guī)定。 4、礦井設計年瓦斯抽放量或礦井設計年瓦斯抽放規(guī)模按設計的日瓦斯抽放量乘以礦井設計年工作日數計算。 5礦井或水平的抽放年限應與其抽放瓦斯區(qū)域的開采年限相適應。 （四）抽放管路系統(tǒng) 1、抽放管路系統(tǒng)應根據井下巷道的布置、抽放地點的分布、瓦斯利用的要求以及礦井的發(fā)展規(guī)劃等因素確定，避免或減少主干管路系統(tǒng)的頻繁改動，確保管道運輸、安裝和維護方便，并應符合下列要求： ——抽放管路通過的巷道曲線段少、距離短，管路安裝應平直，轉彎時角度不應大于50； ——抽放管路系統(tǒng)宜沿回風巷道或礦車不經常通過的巷道布置；若設于主要運輸巷內，在人行道側其架設高度不應小于1.8m并固定在巷道壁上，與巷道壁的距離應滿足檢修要求；瓦斯抽放管件的外緣距巷道壁不宜小于0.1m； ——當抽放設備或管路發(fā)生故障時，管路內的瓦斯不得流入采掘工作面及機電硐室內； ——管徑要統(tǒng)一，變徑時必須設過渡節(jié)。 2、瓦斯抽放管路的管徑應按最大流量分段計算，并與抽放設備能力相適應，抽放管路按經濟流速為5m/s～15m/s和最大通過流量來計算管徑，抽放系統(tǒng)管材的備用量可取10%。 3、當采用專用鉆孔敷設抽放管路時，專用鉆孔直徑應比管道外形尺寸大100rnm；當沿豎井敷設抽放管路時，應將管道固定在罐道梁上或專用管架上。 4、抽放管路總阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力可用低負壓瓦斯管路阻力公式計算；局部阻力可用估算法計算，一般取摩擦阻力的10%～20%。 5、地面管路布置： ——盡可能避免布置在車輛通行頻繁的主干道旁。 ——不得將抽放管路和動力電纜、照明電纜及通訊電纜等敷設在同一條地溝內。 ——主干管應與城市及礦區(qū)的發(fā)展規(guī)劃和建筑布置相結合。 ——抽放管道與地上、下建（構）筑物及設施的間距，應符合《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》的有關規(guī)定。 ——瓦斯管道不得從地下穿過房屋或其他建（構）筑物，一般情況下也不得穿過其他管網，當必須穿過其他管網時，應按有關規(guī)定采取措施。 6、抽放管路附屬裝置及設施： ——主管、分管、支管及其與鉆場連接處應裝設瓦斯計量裝置； ——抽放鉆場、管路拐彎、低洼、溫度突變處及沿管路適當距離（間距一般為200 m～300m，最大不超過500 m）應設置放水器； ——在抽放管路的適當部位應設置除渣裝置和測壓裝置； ——抽放管路分岔處應設置控制閥門，閥門規(guī)格應與安裝地點的管徑相匹配； ——地面主管上的閥門應設置在地表下用不燃性材料砌成的不透水觀察井內，其間距為500m～1000m。 7、當條件適當時，可選用新材料的瓦斯抽放管，但井下抽放管路禁止采用玻璃鋼管。 8、在傾斜巷道中，管路應設防滑卡，其間距可根據巷道坡度確定，對28以下的斜巷，間距一般取15 m～20m。 9、抽放管路應有良好的氣密性及采取防腐蝕、防砸壞、防帶電及防凍等措施。 10、通往井下的抽放管路應采取防雷措施。 （五）抽放設備及抽放站 1、礦井瓦斯抽放設備的能力，應滿足礦井瓦斯抽放期間或在瓦斯抽放設備服務年限內所達到的開采范圍的最大抽放量和最大抽放阻力的要求，且應有不小于15%的富裕能力。礦井抽放系統(tǒng)的總阻 力，必須按管網最大阻力計算，瓦斯抽放系統(tǒng)應不出現正壓狀態(tài)。 2、在一個抽放站內，瓦斯抽放泵及附屬設備只有一套工作時，應備用一套；兩套或兩套以上工作時，應至少備用一套。 3、抽放站位置： ——設在不受洪澇威脅且工程地質條件可靠地帶，應避開滑坡、溶洞、斷層破碎帶及塌陷區(qū)等； ——宜設在回風井工業(yè)場地內，站房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m； ——站房及站房周圍20m范圍內禁止有明火； ——站房應建在靠近公路和有水源的地方 ——站房應考慮進出管敷設方便，有利瓦斯輸送，井盡可能留有擴能的余地。 4、抽放站建筑： ——站房建筑必須采用不燃性材料，耐火等級為二級； ——站房周圍必須設置柵欄或圍墻。 5、站房附近管道應設置放水器及防爆、防回火、防回水裝置，設置放空管及壓力、流量、濃度測量裝置，并應設置采樣孔、閥門等附屬裝置。放空管設置在泵的進、出口，管徑應大于或等于泵的進、出口直徑，放空管的管口要高出泵房房頂3m以上。 6、泵房內電氣設備、照明和其他電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型。 7、抽放站應有雙回供電線路。 8、抽放站應有防雷電、防火災、防洪澇、防凍等設施。 9、干式瓦斯抽放泵吸氣側管路系統(tǒng)必須裝設防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置。 10、站房必須有直通礦調度室的電話。 11、抽放泵運轉時，必須對泵水流量、水溫度、泵軸溫度等進行監(jiān)測、監(jiān)控。 12、抽放站應有供水系統(tǒng)。站房設備冷卻水一般采用閉路循環(huán)。給水管路及水池容積均應考慮消防水量。污水應設置地溝排放。 13、抽放站采暖與通風應符合現行的《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》的有關規(guī)定。 14、廢水、噪聲和對空排放瓦斯不得超過工業(yè)衛(wèi)生規(guī)定指標，抽放站場地應搞好綠化。 （六）瓦斯抽放參數的監(jiān)測、監(jiān)控 1、地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)必須建立瓦斯抽放參數監(jiān)控系統(tǒng)。 2、礦井瓦斯抽放系統(tǒng)必須監(jiān)測抽放管道中的瓦斯?jié)舛?、流量、負壓、溫度和一氧化碳等參數，同時監(jiān)測抽放泵站內瓦斯泄漏等。當出現瓦斯抽放濃度過低、一氧化碳超限、泵站內有瓦斯泄漏等情況時，應能報警并使抽放泵主電源斷電。 3、抽放站內應配置專用檢測瓦斯抽放參數的儀器儀表。 六、井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng) （一）根據第四條的（一）、（二）規(guī)定，不具備建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)條件的，對高瓦斯區(qū)應建立井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)。 （二）建立井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)時，由企業(yè)技術負責人負責組織編制設計和安全技術措施。井下移動泵站瓦斯抽放工程設計可按地面永久瓦斯抽放工程設計的相關內容進行。 （三）井下移動瓦斯抽放泵站應安裝在瓦斯抽放地點附近的新鮮風流中。抽出的瓦斯必須引排到地面、總回風道或分區(qū)回風道；已建永久抽放系統(tǒng)的礦井，移動泵站抽出的瓦斯可直接送至礦井抽放系統(tǒng)的管道內，但必須使礦井抽放系統(tǒng)的瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》第一百四十八條規(guī)定。 （四）移動泵站抽出的瓦斯排至回風道時，在抽放管路出口處必須采取安全措施，包括設置柵欄、懸掛警戒牌。柵欄設置的位置，上風側為管路出口外推5m，上下風側柵欄間距不小于35m。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。移動抽放泵站排到巷道內的瓦斯，其濃度必須在30m以內被混合到《煤礦安全規(guī)程》允許的限度以內。柵欄處必須設警戒牌和瓦斯監(jiān)測裝置，巷道內瓦斯?jié)舛瘸迗缶瘯r，應斷電、停止瓦斯抽放，進行處理。監(jiān)測傳感器的位置設在柵欄外1m以內。兩柵欄間禁止人員通行和任何作業(yè)。 （五）井下移動瓦斯抽放泵站必須實行“三?！惫╇?，即專用變壓器、專用開關、專用線路。 七、瓦斯抽放方法 （一）一搬規(guī)定： 1、建立瓦斯抽放系統(tǒng)的礦井必須實施先抽后采或邊采邊抽。 2、按礦井瓦斯來源實施開采煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放。 3、多瓦斯來源的礦井，應采用綜合瓦斯抽放方法。 （二）瓦斯抽放方法選擇 1、開采層瓦斯抽放方法：未卸壓煤層進行預抽，煤層瓦斯抽放的難易程度可劃分為三類，見表一。 表一 煤層瓦斯抽放難易程度表 ——煤層透氣性較好、容易抽放的煤層，宜采用本層預抽方法，可采用順層或穿層布孔方式。 ——煤層透氣性較差、采用分層開采的厚煤層，可利用先采分層的卸壓作用抽放未采分層的瓦斯。 ——單一低透氣性高瓦斯煤層，可選用加密鉆孔、交叉鉆孔、水力割縫、水力壓裂、松動爆破、深孔控制預裂爆破等方法強化抽放。煤與瓦斯突出危險嚴重煤層，應選擇穿層網格布孔方式。 ——煤巷掘進瓦斯涌出量較大的煤層，可采用邊掘邊抽或先抽后掘的抽放方法。 2、鄰近層瓦斯抽放方法： ——通常采用從開采層回風巷（或回風副巷）向鄰近層打垂直或斜交穿層鉆孔抽放瓦斯的方法。 ——當鄰近層瓦斯涌出量大時，可采用頂（底）板瓦斯巷道（高抽巷）抽放。 ——當鄰近層或圍巖瓦斯涌出量較大時，可在工作面回風側沿開采層頂板布置迎面水平長鉆孔（高位鉆孔）抽放上鄰近層瓦斯。 3、采空區(qū)瓦斯抽放方法： ——老采空區(qū)應選用全封閉式抽放方法。 ——現采空區(qū)可根據煤層賦存條件和巷道布置情況，采用頂（底）板鉆孔法，有煤柱及無煤柱垂直及斜交鉆孔法，插（埋）管法等抽放方法，并應采取措施，提高瓦斯抽放濃度。 ——開采容易自燃或自燃煤層的采空區(qū)，必須經常檢測抽放管路中CO濃度和氣體溫度等有關參數的變化。發(fā)現有自然發(fā)火征兆時，必須采取防止煤自燃的措施。 4、埋藏淺、瓦斯含量高的厚煤層或煤層群，有條件時，可采用地面鉆孔預抽開采層瓦斯、抽放卸壓鄰近層瓦斯或抽放采空區(qū)瓦斯的方法。 5、對礦井瓦斯涌出來源多、分布范圍廣、煤層賦存條件復雜的礦井，應采用多種抽放方法相結合的綜合抽放方法。 6、煤與瓦斯突出礦井開采保護層時，必須同時抽放被保護煤層的瓦斯。 （三）專用瓦斯抽放巷道的要求 1、專用瓦斯抽放巷道的位置、數量應能達到良好的抽放效果。 2、必須提前掘好巷道，保證有足夠的抽放時間，有較大的抽放范圍。 3、專用于敷設抽放管路、布置鉆場、鉆孔的瓦斯抽放巷道采用礦井全壓通風時，巷道風速不得低于0.5m/s。 （四）鉆場鉆孔布置 1、鉆場的布置應免受采動影響，避開地質構造帶，便于維護，利于封孔，保證抽放效果。 2、盡量利用現有的開拓、準備和回采巷道布置鉆場。 3、對開采層未卸壓抽放，除按鉆孔抽放半徑確定合理的孔間距外，應盡量增大鉆孔的見煤長度。 4、鄰近層卸壓抽放，應將鉆孔打在采煤工作面頂板冒落后所形成的裂隙帶內，并避開冒落帶。 5、強化抽放布孔方式除考慮應取得好的抽放效果外，還應考慮措施施工方便。 6、邊采邊抽鉆孔的方向應與開采推進方向相迎，避免采動首先破壞孔口或鉆場。 7、鉆孔方向應盡可能正交或斜交煤層層理。 8、穿層鉆孔終孔位置，應在穿過煤層頂（底）板0.5m處。 （五）封孔 1、封孔方法的選擇應根據抽放方法及孔口所處煤（巖）層位、巖性、構造等因素綜合確定，因地制宜地選用新方法、新工藝。 2、巖壁鉆孔，宜采用封孔器封孔。封孔器械應滿足密封性能好、操作便捷、封孔速度快的要求。 3、煤壁鉆孔，宜采用充填材料進行壓風封孔。封孔材料可選用膨脹水泥、聚氨醋等新型材料。在鉆孔所處圍巖條件較好的情況下，亦可選用水泥砂漿或其他封孔材料。 4、封孔長度： ——孔口段圍巖條件好、構造簡單、孔口負壓中等時，封孔長度可取2m～3m； ——孔口段圍巖裂隙較發(fā)育或孔口負壓高時，封孔長度可取4 m～6m； ——在煤壁開孔的鉆孔，封孔長度可取5m～8m； ——采用除聚氨醋外的其他材料封孔時，封孔段長度與封孔深度相等； ——采用聚氨酯封孔時，封孔參數見表二。 表二 聚氨酯封孔參數 單位為m 5、鉆孔封孔質量檢查標準： ——預抽瓦斯鉆孔抽放過程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦∮?0%； ——鄰近層瓦斯抽放鉆孔抽放過程中孔口瓦斯?jié)舛炔粦∮?0%。 ——當鉆孔封孔質量達不到上述標準時，應加大封孔段長度。 6、當采用地面鉆孔瓦斯抽放時，抽放結束后應全孔封實。 八、瓦斯抽放管理 （一）礦井瓦斯抽放工作由企業(yè)技術負責人負全面技術責任，應定期檢查、平衡瓦斯抽放工作；負責組織?編制、審批、實施、檢查瓦斯抽放工作長遠規(guī)劃、年度計劃和安全技術措施，保證瓦斯抽放工作的正常銜接，做到“掘、抽、采”平衡。企業(yè)行政正、副職負責落實和檢查所分管范圍內的有關瓦斯抽放工作；企業(yè)各職能部門負責人對本職范圍內的瓦斯抽放工作負責。瓦斯抽放所需要的費用、材料和設備等，必須列入企業(yè)財務、供應計劃和生產計劃。煤炭企業(yè)必須配備專業(yè)技術人員，負責瓦斯抽放日常管理，總結分析瓦斯抽放效果，研究和改進抽放技術，組織新技術推廣等。 （二）瓦斯抽放礦井必須建立專門的瓦斯抽放隊伍，負責打鉆、管路安裝回收等工程的施工和瓦斯抽放參數測定等工作。 （三）瓦斯抽放礦井必須建立健全崗位責任制、鉆孔鉆場檢查管理制度、抽放工程質量驗收制度。 （四）瓦斯抽放礦井必須有下列圖紙和技術資料： 1、圖紙 ——瓦斯抽放系統(tǒng)圖 ——泵站平面與管網(包括閥門、安全裝備、檢測儀表、放水器等)布置圖； ——抽放鉆場及鉆孔布置圖； ——泵站供電系統(tǒng)圖。 2、記錄 ——抽放工程和鉆孔施工記錄； ——抽放參數測定記錄； ——泵房值班記錄。 3、報表 ——抽放工程年、季、月報表； ——抽放量年、季、月、旬報表。 4、臺賬 ——抽放設備管理臺賬； ——抽放工程管理臺賬； ——瓦斯抽放系統(tǒng)和抽放參數、抽放量管理臺賬。 5、報告 ——礦井和采區(qū)抽放工程設計文件及竣工報告； ——瓦斯抽放總結與分析報告。 （五）加強瓦斯抽放參數（抽放量、瓦斯?jié)舛取⒇搲?、正壓、大氣壓、溫度等）的監(jiān)測，發(fā)現問題時，及時處理。抽放量的計算用大氣壓為101.325kPa、溫度為20C時標準狀態(tài)下的數值。 （六）抽放瓦斯管理 1、 “多打孔、嚴封閉、綜合抽”是加強瓦斯抽放工作的方向。瓦斯抽放礦井應增加瓦斯抽放鉆孔量，提高瓦斯管路敷設質量、嚴密封孔及對多瓦斯源礦井（工作面）采用綜合抽放方法，以提高抽放效果。 2永久抽放系統(tǒng)的年瓦斯抽放量應不小于100萬m3，移動泵站不小于10萬m3。 3、瓦斯抽出率： ——預抽煤層瓦斯的礦井：礦井抽出率應不小于20%，回采工作面抽出率應不小于25%； ——鄰近層卸壓瓦斯抽放的礦井：礦井抽出率應不小于35%，回采工作面抽出率應不小于45%； ——采用綜合抽放方法的礦井：礦井抽出率應不小于30%； ——煤與瓦斯突出礦井，預抽煤層瓦斯后，突出煤層的瓦斯含量應小于該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量或將煤層瓦斯壓力降到0.74MPa以下。 4、預抽煤層瓦斯的鉆孔量： ——當采用順層孔抽放時，鉆孔量見表三； 表三 噸煤鉆孔量表 單位為m/t ——當采用穿層鉆孔抽放時，鉆孔見煤點的間距可參照下列數據：容易抽放煤層15m～20m；可以抽放煤層10m～15m；較難抽放煤層8m～10m。 （七）嚴格瓦斯抽放工程施工質量，所有瓦斯抽放工程都須按質量標準進行驗收，不符合設計標準的應重新施工直到合格為止。 （八）瓦斯抽放管路必須進行防腐處理，外部涂紅色以示區(qū)別。 九、瓦斯利用 （一）瓦斯抽放的礦井應加強瓦斯利用工作，變害為利，保護環(huán)境井以用促抽，以抽保用。年瓦斯抽放量在100萬m3及以上的礦井，必須開展瓦斯利用工作。礦井瓦斯利用須經相關資質的專業(yè)機構進行可行性論證。 （二）進行瓦斯抽放論證和設計時，要同時對瓦斯利用進行論證和設計。 （三）瓦斯利用設計內容包括：確定瓦斯利用量和利用方式、儲氣裝置及容積、輸送氣方法、輸氣管路系統(tǒng)、安全及檢測裝置、利用工藝，繪制瓦斯利用工程系統(tǒng)布置圖，編制設備材料清冊、土建工程計劃、資金概算、勞動組織及管理制度、安全技術措施、經濟分析等。 十、地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)的報廢 （一）礦井永久瓦斯抽放系統(tǒng)報廢申請報告，由煤礦企業(yè)技術負責人組織編制，經具有相關資質的專門機構論證。 （二）礦井永久瓦斯抽放系統(tǒng)報廢申請報告內容： 1、礦井概況：煤層賦存條件、礦井保有儲量、生產能力、巷道布置、采煤方法及通風狀況。 2、瓦斯基礎資料：歷年瓦斯抽放數據、瓦斯等級鑒定數據、主要煤層瓦斯含量等值線圖、瓦斯涌出 量等值線圖、礦井瓦斯現有儲量等。 附錄A （規(guī)范性附錄） 瓦斯抽放基礎參數測算 一、瓦斯壓力測定 應在巖石巷道向煤層打鉆孔、封孔及按裝壓力表直接測定煤層瓦斯壓力。測定工作應注意： （一）測定地點要選在無斷層、裂隙等地質構造處，瓦斯賦存狀況要具有代表性； （二）測壓巷道距煤層的巖柱距離不應小于10m； （三）測壓孔的孔徑以75mm為宜，要貫穿整個煤層（厚煤層應鉆入煤層3m以上），完鉆后應及時封孔，封孔要嚴密，測壓管接頭不得漏氣。 二、瓦斯含量測定與計算 煤層瓦斯含量是指每噸煤或每立方米煤體中含有的瓦斯量，單位是m3/t或m3/ m3。 常用的煤層瓦斯含量測算法是：取煤樣送實驗室做煤的吸附性能實驗，求出吸附常量a、b值，并在井下相應地點測定煤層的瓦斯壓力，以下列公式計算瓦斯含量： X=((abP)/(1+bP))*((100－Aab－Mab)/100)*(1/(1+0.31Mab))+10KP/ 式中X：煤層瓦斯含量，m3/t； a——吸附常數，試驗溫度下的極限吸附量，m3/t； b——吸附常數，MPa-1； P——煤層絕對瓦斯壓力，MPa； Aab——煤的灰分，％； Mab——煤的水分，％； K——煤的空隙體積，m3/ m3； ——煤的容量，t/ m3。 三、礦井瓦斯儲量計算 礦井瓦斯儲量系指煤田開發(fā)過程中，能夠向開采空間排放瓦斯的煤巖層賦存的瓦斯總量。其計算公式為 Wk = W1+ W2 + W3 Wk——指礦井瓦斯儲量，單位萬m3； W1——指可采煤層的瓦斯儲量總和，單位萬m3（W1=∑A1iX1i，A1i指礦井可采煤層i的煤炭儲量，單位萬T；X1i指礦井可采煤層i的瓦斯含量，m3 / t）； W2——指可采煤層采動影響內的不可采鄰近煤層的瓦斯儲量總和，單位萬m3（W2=∑A2iX2i，A2i指可采煤層采動影響范圍內每一個不可采煤層的煤炭儲量，單位萬T；采動影響范圍：上鄰近層取50m～60m，下鄰近層取20m～30m；X2i指可采煤層采動影響范圍內每一個不可采煤層的瓦斯含量，單位m3 / t ）； W3——指圍巖瓦斯儲量，單位萬m3，當圍巖瓦斯很小時，W3=0；若瓦斯儲量多時，可實測或按下式計算W3=K（W1+ W2）；K值為圍巖瓦斯儲量系數，一搬取K=0.05～0.20。 四、礦井設計年瓦斯抽放量或礦井設計年瓦斯抽放規(guī)模計算 按設計的日瓦斯抽放量乘以礦井設計年工作日數計算。其計算式為： Qa=QbN 式中：Qa——為礦井設計年瓦斯抽放量，單位萬m3/a； Qb——為礦井設計日瓦斯抽放量（應根據礦井的采掘部署、礦井（采區(qū)、采掘、工作面）瓦斯涌出量預測、通風能力、選用的瓦斯抽放方法及其抽放率等來確定），單位萬m3/d； N——為礦井設計年工作日數，單位天（d）。 五、可抽瓦斯量概算 可抽瓦斯量是指瓦斯儲量中在當前技術水平能被抽出來的最大瓦斯量。其概算法是： 可抽瓦斯量=瓦斯儲量抽放率 六、抽放率計算 （一）礦井（或采區(qū)）抽放率： ηk= 100Qkc（Qkc + Qkf） 式中ηk——指礦井月平均瓦斯抽放率（%）; Qkc——指礦井月平均瓦斯抽放量，單位m3／min; Qkf——指礦井月平均風排瓦斯量，單位m3／min。 （二）工作面瓦斯抽放率： ηm= 100Qmc（Qmc + Qmf） 式中ηm——指工作面月平均瓦斯抽放率，%； Qmc——指回采期間，工作面月平均瓦斯抽放量，單位m3／min; Qmf——指工作面月平均風排瓦斯量，單位m3／min; 七、抽放量（標量）換算 Q標=Q測（P1T標P標T1） 式中Q標——指標準狀態(tài)下的瓦斯抽放量，單位m3／min; Q測——指測得的抽放瓦斯量，單位m3／min; P1——指測定時管道內氣體絕對壓力，單位MPa； T標——標準絕對溫度，（20+273）K； P標——標準絕對壓力，101.325kPa; T1——指測定時管道內氣體絕對溫度，單位K，（T1=t+273，t為測定時管道內氣體攝氏溫度，C）。 八、鉆孔瓦斯流量衰減系數 鉆孔瓦斯流量隨著時間延續(xù)呈衰減變化關系的系數，可作為評估開采層預抽瓦斯難易程度的一個指標。 測算方法：選擇具有代表性的地區(qū)打鉆孔，先測其初始瓦斯流量q0，經過時間t后，再測其瓦斯流量qt，然后以下式計算： qt= q0 e-at（經換算a=（㏑q0-㏑qt）t） 式中：a——鉆孔瓦斯流量衰減系數，d-1； q0——鉆孔初始瓦斯流量，m3/min； qt——經t時間后的鉆孔瓦斯流量，m3/min； t——時間，d。 九、瓦斯來源分析 礦井瓦斯來源是確定抽放方法的主要依據，因此，應盡量詳細地做好下述測定工作： （一）必須測定出掘進、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例； （二）必須準確地判斷出采區(qū)工作面的瓦斯主要是來自本煤層還是鄰近層。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認為是本煤層的瓦斯涌出量。而將老頂初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量認為是鄰近層的瓦斯涌出量。 附錄B （規(guī)范性附錄） 瓦斯抽放方法類別及抽放率 抽放瓦斯方法分類表 分類 方法簡述 適用條件 工作面抽放率% 開采層瓦斯抽放 未卸壓抽放 巖巷揭煤與煤巷掘進抽放 A由巖巷向煤層打穿層鉆孔抽放； B由巷道工作面打超前鉆孔抽放 高瓦斯煤層或有突出危險煤層 10～30 10～30 采區(qū)（工作面）大面積抽放 A由開采層工作面運輸巷、回風巷、煤門打上下向順層鉆孔抽放或打交叉鉆孔抽放；B由巖巷、石門、領近層打穿層鉆孔抽放，突出煤層瓦斯預抽可采用網格布孔；C地面鉆孔抽放；D密閉開采層巷道抽放 有預抽時間的高瓦斯煤層 10～30 10～20 10 10 采動卸壓抽放 邊掘邊抽放 由巷道兩側或沿巷道向掘進巷道周圍打鉆孔抽放 瓦斯涌出量大的掘進巷道 20～30 邊采邊抽 A由運輸巷、回風巷向工作面前方卸壓區(qū)打鉆孔抽放；B由巖巷、煤門向開采層上部或下部未采的分層打穿層孔或順層孔抽放 煤層適應性較小、預抽時間充分的煤層 10～20 10～20 人為卸壓抽放 水力割縫 松動爆破 水力壓裂 控制爆破 A由工作面運輸巷打順層鉆孔用水力割煤；B由工作面運輸巷或回風巷打順層鉆孔進行松動爆破；C由巖巷或地面打鉆孔進行水力壓裂；D由工作面運輸巷或回風巷打順層鉆孔，控制孔不裝藥，爆破孔裝藥進行爆破。 多使用于低透氣性煤層預抽 20～30 20～30 ﹥30 ﹥30 鄰近煤層瓦斯抽放 上下鄰近層 A由工作面運輸巷、回風巷或巖巷向鄰近層打鉆孔抽放；B由工作面運輸巷、回風巷打斜交迎面鉆孔抽放；C由煤門打順層鉆孔抽放；D在鄰近層掘進專用瓦斯巷道抽放；E地面鉆孔抽放。 瓦斯來源于鄰近層的工作面 30～60 30～60 30～60 30～60 30～45 采空區(qū)瓦斯抽放 全封閉式抽放 密閉采空區(qū)插管抽放 瓦斯涌出量大的老采空區(qū) 15 半封閉式抽放 A由現采空區(qū)后方設密閉墻插管抽放； B由采空區(qū)附近巷道向采空區(qū)上方打鉆抽放 采空區(qū)瓦斯涌出量大的回采工作面 30 30 圍巖瓦斯抽放 圍巖裂隙與溶洞 A由巷道向裂隙帶或溶洞打鉆孔抽放；B密閉巷道抽放。 有圍巖瓦斯涌出或瓦斯噴出危險地區(qū) 附錄C （規(guī)范性附錄） 瓦斯抽放參數監(jiān)控系統(tǒng) 一、用途 連續(xù)監(jiān)測抽放系統(tǒng)中的瓦斯?jié)舛?、壓差、溫度、負壓、正壓等參數，連續(xù)監(jiān)測瓦斯泵房內泄漏瓦斯?jié)舛?、抽放泵和電機的軸溫等參數。由微機完成測量顯示、打印等功能，編制瓦斯抽放報表。當任一參數超限時，可發(fā)出聲光報警信號，并按給定的程序停止或啟動。 二、技術參數（見下表） 瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測參數指標表（供參考） 監(jiān)測參數名稱 精度 測式范圍 備注 抽放量（通過壓差換算） 2% 抽放泵能力內的全范圍 抽放管路參數 瓦斯（CH4）濃度： （0～50%）3% （50～80%）5% （80～90%）10% 0～100% 管道內負壓 1% 0～0.1MPa 管道內正壓 1% 0～0.1MPa 負壓管內溫度 1% 0～100C 正壓管內溫度 1% 0～100C 泵房內泄漏瓦斯?jié)舛?環(huán)境瓦斯?jié)舛? 1% 0～5% 抽放泵參數 泵水流量 2% 全范圍 泵水溫度 1% 0～100C 泵軸溫度 1% 0～100C 附錄D （規(guī)范性附錄） 瓦斯抽放工程設計 一、瓦斯抽放管徑選擇 選擇瓦斯抽放管徑，可按下式計算： D=0.1457 式中：D——瓦斯管內徑，m； Q——管內瓦斯流量，m3/min； V——瓦斯在管路中的平均流速，m/s，一般取V=10 m/s～15m/s； 二、管路摩擦陰力計算 計算直管摩擦阻力，可按下式計算： Hx=(9.8LγQ2)(k0D5)； 式中：Hx——阻力損失，Pa； L——管路長度，m； Q——瓦斯流量，m3/h； L——管道內徑，cm； k0——與管徑有關的系數，見下表； 不同管徑的系數k0值 通稱管徑mm 15 20 25 32 40 50 k0值 0.46 0.47 0.48 0.49 0.50 0.52 通稱管徑mm 70 80 100 125 150 150以上 k0值 0.55 0.57 0.62 0.67 0.70 0.71 局部阻力可用估算法計算，一般取摩擦阻力的10～20%。管路系統(tǒng)長，網絡復雜或主管管徑較小者，可按上限取值，反之則按下限取值。 γ——混合瓦斯對空氣的相對密度，見下表。 在0C及105Pa氣壓時的γ值 瓦斯?jié)舛? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1.000 0.996 0.991 0.987 0.982 0.978 0.973 0.969 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 0.983 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 0.670 0.666 0.661 0.657 0.652 0.648 80 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 – – – – – – – – – 三、瓦斯抽放泵容量的計算 （一）瓦斯泵流量計算： Q=(100QxK)(Xη) 式中Q——瓦斯泵的額定流量，m3/min； Qx——礦井瓦斯最大抽放總量（純量），m3/min； X——瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛龋?； η——瓦斯泵的機械效率，一般取η=0.8； K——瓦斯抽放的綜合系數(備用系數)，取K=1.2； （二）瓦斯泵壓力計算： H=(H入+H出)K =〔(h入摩+h入局+h鉆負)+( h出摩+h出局+h出正)〕K =(h摩+h局+h鉆負+h出正) K 式中：H——瓦斯泵的壓力，Pa； H入——井下負壓段管路全部阻力損失，Pa； H出——井上負壓段管路全部阻力損失，Pa； K——備用系數，取K=1.2； h入摩——井下負壓段管路摩擦阻力損失，Pa； h入局——井下負壓段管路局部阻力損失，Pa； h鉆負——井下抽放鉆場或鉆孔孔口必須造成的負壓，Pa。根據經驗，對于非卸壓煤層可取h鉆負≥13kPa；對于卸壓煤層可取h鉆負≥6.7kPa；對于采空區(qū)瓦斯抽放，孔口負壓不可太高，以免引起采空區(qū)煤的自燃； h出摩——井上正壓段管路摩擦阻力損失，Pa； h入局——井上正壓段管路局部阻力損失，Pa； h出正——用戶在瓦斯出口所需的正壓，Pa； h摩——井上、下管路最大總摩擦阻力損失，Pa； h局——井上、下管路最大總局部阻力損失，Pa。 利用上公式計算出來的流量和壓力值，選擇所需要的瓦斯泵。 附錄E （規(guī)范性附錄） 主要單位換算 1毫米汞柱（mmHg）= 133.322Pa ； l毫米水柱（mmH2O）= 9.80665Pa； l千克力每平方厘米（kgf／cm2) = 9.80665104Pa； 1標準大氣壓（atm ) = 1.03125105Pa； 透氣性系數：1m2/MPa2d≈0.025Md(毫達西) .