瓦斯抽采作业考试题库

2024-07-26

瓦斯抽采作业考试题库(精选3篇)

瓦斯抽采作业考试题库 第1篇

第一部分

晋城煤业集团矿井瓦斯抽采标准(试行)

为进一步规范集团公司瓦斯抽采管理,推进瓦斯抽采钻孔封孔、联孔标准化工作的精细化水平,特制定本标准。1.矿井瓦斯抽采系统

1.1根据瓦斯涌出预测情况,对矿井瓦斯抽采系统进行委托设计,并上报审批。

1.2矿井抽采系统原则建立地面固定式抽采泵系统,系统具有本煤层预抽和采空区抽采功能,且能管路系统能通过阀门调节互通。1.3瓦斯抽采系统中运行抽采泵能力与备用泵的单台能力一致。单一预抽系统或采空区抽采系统,备用泵台数不得少于1台,具有本煤层预抽和采空区抽采互通功能的抽采系统,备用泵台数不得少于运行泵台数的60%。

1.4瓦斯抽采泵站必须安设抽采参数监测系统,主要监测数据接入矿井安全监控系统。

1.5瓦斯抽采泵站进气管路必须同时安装人工和自动检测流量、压力、浓度、温度的装置。自燃煤层采空区抽采管路入口10-15m范围内安装CO传感器。

1.5.1每1h对自动检测数据进行一次检测和记录,每7d人工检测一次,对自动检测数据进行校正。1.5.2矿井抽采量报表以泵站人工检测数据校准值为准。

1.6井下瓦斯抽采主要大巷主管、盘区干管、顺槽支(分)管及专用抽采巷道必须按标准要求安装流量、浓度、压力、温度自动检测计量或人工检测计量装置。计量装置安装在巷道口50m范围以内。

1.7每个瓦斯抽采钻场和抽采评价单元及汇流管必须装设流量、浓度、压力人工检测计量装置。1.8瓦斯抽采钻孔应装设浓度、压力人工检测装置。1.9安设检测、计量装置的地点应设置观测、管理牌板。

1.10井下瓦斯抽采管路检测计量装置要求计量可靠,检测及时。

1.11瓦斯抽采管路系统和抽采钻孔参数每7d至少检测一次,检测结果记入现场管理牌板,并汇总汇报。1.12瓦斯抽采管路系统和瓦斯抽采钻孔应安排人员定期进行巡回检查、放水、除渣,发现问题及时处理。

1.13应根据瓦斯抽采管路系统和抽采钻孔参数检测分析结果,及时对瓦斯抽采系统和抽采钻孔进行调整或调节,保证高效抽采。预抽管路系统中瓦斯浓度低于35%时,必须向集团公司说明原因。

2.矿井瓦斯抽采管路

2.1敷设瓦斯抽采管路应根据井下巷道的布置、抽采地点的分布、矿井的发展规划以及瓦斯利用的要求等因素统筹确定,避免或 减少主干管路的频繁变动,确保管道运输、安装和维护方便。瓦斯抽采管路一般应设在回风井(巷)内。

2.2瓦斯抽采管路的材质必须符合煤矿使用要求,严禁使用玻璃钢管路。安装使用5年以上的抽采管路复用至其它地点时,必须重新进行性能检验合格后方可使用。

2.3瓦斯抽采管路要保持通用性,变径连接时要设过渡节。2.4敷设在运输巷道内的瓦斯抽采管路,其高度满足通车需要。

2.5瓦斯抽采管路安装必须吊挂或垫高,每根吊挂(支撑)不少于2处,沿巷道底板支撑敷设时,支撑高度不得小于300mm,吊挂(支撑)材料强度不得小于管路重量的5倍。金属管路使用导电材质吊挂(支撑)时,导电材质与管路接触处应垫非导电材料。

2.6瓦斯抽采管路通过通风设施时,必须设置防止压挤管路的装置,设施两端封堵严密不漏风。

2.7在有瓦斯抽采管路的巷道内,风、水等管路和缆线必须避开抽采钻孔开孔位置。电缆(包括通信、信号电缆)必须与抽采管路分挂在巷道两侧,并不得与瓦斯抽采管路及连接附属装置接触。

2.7.1瓦斯抽采管路与风、水等管路布设在巷道同一侧时,瓦斯抽采管路与风、水等管路的法线间距不得小于300mm;若在相同高度水平敷设时,水平间距不得小于300mm。

2.7.2瓦斯抽采管路与电缆线、其他管路交叉通过时,其间距不小于300mm,或垫非导电材料隔开。2.8瓦斯抽采管路应设置明显的具有反光性能警示标志,采用不同颜色箭头标明进、出气流方向。

2.8.1矿井抽采主管路、盘区管路、采掘工作面(抽采区域)抽采管路(封连孔管路除外)上,应每隔200m至少设置一处明显的警示标志,不足200m时,至少设置2处。巷道拐弯处及管路分叉处应设置警示标志。

2.8.2警示统一使用长箭头标志,箭尾部分明显标识“瓦斯抽采管路严禁碰撞”字样,整个标志采用红底白字,标志高度不小于10cm。

2.9瓦斯抽采管路上的控制阀门必须编号管理,阀门开启角度、方向标识清楚。主要阀门角度调节实行挂牌管理,非操作人员不得随意调整。

2.10瓦斯抽采管路连接必须可靠严密,直径φ400mm及以下的抽采管路或抽采时间不超过半年,方可采用快速接头连接。2.11瓦斯抽采管路附属装置设置

2.11.1瓦斯抽采主、干、支管路每200m~500m设置一处放水器,管路拐弯、低洼、温度突变处应设置放水器。2.11.2钻孔可单个设置放水器,也可根据钻孔涌水情况分组设置放水器。

2.11.3优选功能完善可靠的自动式放水器,放水器容量根据水量大小和放水间隔设定。

2.11.4瓦斯抽采钻孔和抽采管路应设置除煤粉(渣)装置,定期进行除排渣,防止钻孔或管路堵塞。

2.11.5瓦斯抽采管路必须采取防冻、防撞、防静电等措施。在温差变化较大的地点,应设置防止抽采管路热胀冷缩的伸缩装置。2.12金属瓦斯抽采管路不得作为采空区及封闭区得埋、插管抽采管路使用。3.瓦斯抽采钻孔工程

3.1矿井、区域、采掘工作面等抽采地点的瓦斯抽采钻孔或专用瓦斯抽采巷道工程必须根据煤层原始含量、可抽采时间、抽采系统能力、衰减系数、煤层透气性、抽采半径、地质等参数情况,进行专门抽采设计,瓦斯抽采设计经矿有关部门审查,报矿总工程师审批后实施。

3.2瓦斯抽采工程设计图应悬挂在施工现场。

3.3采煤工作面布置顺层钻孔时,终孔到对面巷道的垂距不大于20m,否则,应从对面巷道采取打钻孔措施。3.4巷帮、联络巷及掘进工作面正前顺煤层密集瓦斯抽采钻孔应分层布置,覆盖全断面。3.5区域瓦斯抽采钻孔施工推广采用定向钻机,补充钻孔可采用普通钻机。

3.6所有瓦斯抽采工程都必须严格按设计施工。瓦斯抽采钻孔施工过程中,必须记录钻孔情况。达不到设计要求时,及时报告相关部门,采取补充措施。

3.7瓦斯抽采工程施工过程中的出现异常情况(如喷孔、卡钻、掉钻杆等)等时,应及时汇报,并在现场标明。3.8瓦斯抽采钻孔完工后,可在孔口或钻场分别或集中悬挂管理牌板,填绘钻孔竣工参数等情况。

3.9矿井建立抽采工程竣工验收制度,由专门部门对抽采工程进行验收并绘制抽采工程竣工图。竣工验收资料应有相关责任人签字。

3.10瓦斯抽采钻孔全部施工结束后,编制瓦斯抽采钻孔工程竣工报告,报送相关部门。4.瓦斯抽采钻孔封孔

4.1瓦斯抽采钻孔施工完毕后应及时封孔抽采,并在钻孔管理牌内准确记录开始抽采时间。

4.2瓦斯抽采钻孔封孔必须封堵严密,一般采取充填式封孔。定向长钻孔应采用水泥砂浆封孔,普通钻孔可采用聚胺脂或其它工艺封孔。

4.3瓦斯抽采钻孔封孔管及内置筛孔管一般不得采用金属材质,并具有一定抗压强度。不影响采掘作业的顶板岩石抽采钻孔封孔时,孔口段可采用金属管路。

4.4瓦斯抽采钻孔的封孔深度和封孔段长度应根据煤岩强度、卸压带宽度、裂隙发育程度、负压等确定。各矿应根据自身条件,按《煤矿瓦斯抽放规范》AQ-1027-2006标准制定本单位封孔标准。定向钻机长钻孔的封孔长度为5m~25 m。

4.5煤层瓦斯抽采钻孔封孔管外露长度在100mm~300mm之间;岩石钻孔封孔管外露长度不得大于500mm。4.6瓦斯抽采钻孔封孔封孔后外部不得留有空洞,否则应用水泥砂浆或黄泥等材料填实。

4.7普通瓦斯抽采钻孔封孔管直径不小于φ50 mm,定向长钻孔封孔管直径不小于φ108 mm。特殊钻孔封孔管直径由本单位自行制定标准。5.瓦斯抽采钻孔联孔

5.1瓦斯抽采钻孔封联孔应采用符合煤矿使用的合格材料。

5.2瓦斯抽采钻孔应采用联孔装置进行联孔,特殊情况下可采用符合煤矿井下使用的其它管路进行联接。

5.3抽采钻孔可以单个或多个并入汇流管后接入主、干、分支管路,接入前必须向下通过放水器,再向上连入主、干管路或分支管路,连接处必须接阀门。

5.4抽采钻孔连接管应保持水平并略低于孔口位置至少100 mm,接入放水器及抽采系统管路的连接管保持竖直或水平,不得出现存水的弯曲段。

5.5主管路或分支管路连接抽采钻孔的三通应设置在管路的正下方或外侧,不得设置在管路中心线上方。

5.6采用多个钻孔并入汇流管联接方式时,应根据百米钻孔流量计算确定汇流管直径,但不得小于封孔管直径。6.本标准规定内容检查代入通风质量标准化检查进行扣分。7.其他未尽事宜执行《煤矿瓦斯抽放设计规范》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》和《煤矿瓦斯抽放规范》等规定。

晋城煤业集团通风处 2011年3月9日

第二部分

寺河矿瓦斯抽采质量标准化标准

一、寺河矿瓦斯抽采管路安装标准 职责分工:

⑴、400mm以上管径(不含Φ400)瓦斯管路由矿指定队伍安装,安装标准图见瓦斯管路吊挂标准图(三)——

(十四); ⑵、掘进工作面DN100铠装管及160mm-400mm管径瓦斯管路由掘进队组安装,安装标准图见瓦斯管路吊挂标准图

(一)、(二); ⑶、无掘进队组施工区域Φ400以下管路安装改造由钻探工区负责,安装标准图见瓦斯管路吊挂标准图

(一)、(二); ⑷、运安工区负责管路运输工作;

⑸、井下各区域堆放的管路管件标准化原则按照生产技术室划分标准化责任区进行划分(Φ400以下直径管路)。

1.瓦斯抽采管路安装标准: 1.1基本要求:

⑴、瓦斯抽采管路安装应平直,转弯时角度不应大于50°; ⑵、瓦斯抽采管路的外缘距巷道壁不宜小于0.1米;

⑶、瓦斯抽采管路不得和动力电缆、照明电缆及通讯电缆敷设在同一巷帮内; ⑷、瓦斯抽采管路主管、分管、支管及其与钻场连接处应装设瓦斯计量装置;

⑸、瓦斯抽采管路拐弯、低洼、温度突变处及沿管路适当距离(一般为200—300米,最大不超过500米)均应设置放水器; ⑹、处于工作面巷口的瓦斯抽采管路的应设置除渣装置和测压装置; ⑺、瓦斯抽采管路分岔处应设置控制阀门,阀门规格应与管径相匹配;

⑻、在急倾斜巷道中,瓦斯抽采管路应设防滑卡,其间距可根据巷道坡度确定;

⑼、PE瓦斯管路安装要求每100米安装一铁质管件并施工接地极,每300米安装一消防沙包。1.2寺河矿工作面预抽管路安装标准:

寺河矿工作面预抽管路有:Φ400、Φ280、Φ160 ⑴、Φ400管路安装标准:

①管路应安装在巷道的帮角上,管路上缘距巷道顶板距离不大于300mm,管路距巷帮距离不小于100mm(以200mm为宜); ②管路采用专用起吊锚杆(若顶锚杆强度够,可以采用顶锚杆)进行吊挂,吊挂采用专用起吊环配合钢丝绳及胶管等材料,每2米一个起吊点,对于三通、阀门需增加一个起吊点;

③主管路每300米安装1个主控阀门,每100米安装1个Φ400/160三通及阀门(DN150),用于连接支管路;每50米安装1个Φ 400/110三通及阀门(DN100),用于超前钻孔及割断钻孔抽放(特殊地点瓦斯异常处需增加三通数量由通风科另行通知);如遇普通钻场则在钻场方向安装1个Φ400/110三通及阀门(DN100),如遇千米钻机钻场则在钻场方向安装1个Φ400/280三通及阀门(DN250);

④管路低洼处必须安装放水三通,无明显低洼处的巷道每300米安装一放水器三通; ⑤顺槽巷道口在管路平直段安装涡街流量计及人工参数测点。⑵、Φ160管路安装标准:

①管路沿巷道采面侧进行安装(每100米为一组),要求距巷帮距离不大于100mm,瓦斯管路底缘距底板安装高度不超过0.6米,每根Φ160管配合安装一个Φ160/50三通,并必须配套使用新型封联装置调控阀。

②管路采用专用起吊锚杆(若顶锚杆强度够,可以采用顶锚杆)进行吊挂,吊挂采用专用起吊环配合钢丝绳及胶管等材料,每2米一个起吊点,对于阀门处需增加一个起吊点;

③管路低洼处必须安装放水器三通;管路必须安装平直过渡,不得出现波浪形状,避免管路积水无法放出。④与主管连接处必须安装人工参数测点。

⑤Φ160管路延伸方向为采煤工作面切眼方向。⑶、Φ280管路安装标准:

①管路沿巷帮进行安装(根据需要在横川内或不影响主管路敷设的巷帮),管路上缘距巷道顶板距离不大于300mm,管路距巷帮距离不小于100mm(以200mm为宜);

②管路采用专用起吊锚杆(若顶锚杆强度够,可以采用顶锚杆)进行吊挂,吊挂采用专用起吊环配合钢丝绳及胶管等材料,每2米一个起吊点,对于三通、阀门需增加一个起吊点;

③管路低洼处必须安装放水器三通,需要安装其它三通等管件时依照通风科设计执行; ④与主管连接处必须安装人工参数测点。1.3工作面采空区管路安装标准: 寺河矿工作面采空区管路为Φ400管 ⑴Φ400管路安装标准:

①管路应安装在巷道的帮角上,管路上缘距巷道顶板距离不大于300mm,管路距巷帮距离不小于100mm(以200mm为宜); ②管路采用专用起吊锚杆(若顶锚杆强度够,可以采用顶锚杆)进行吊挂,吊挂采用专用起吊环配合钢丝绳及胶管等材料,每2米一个起吊点,对于三通、阀门需增加一个起吊点;

③主管路每300米安装1个主控阀门,管路在每个横川口安装两个三通,一个400/250三通(加装DN250碟阀),用于将来工作面回采采空区闭墙抽放;一个400/110三通(加装DN100碟阀),如遇钻场则在钻场方向安装一个400/100三通(加装DN100碟阀),用于巷道掘进时超前钻孔抽放(特殊地点瓦斯异常处需增加三通数量由通风科另行通知);

④管路低洼处必须安装放水三通,无明显低洼处的巷道每300米安装一放水器三通; ⑤顺槽巷道口在管路平直段安装涡街流量计及人工参数测点,同时在巷道口要安装除渣装置。2.瓦斯抽采管路拆除标准:

2.1对于紧邻综采工作面两侧巷道的管路,Φ400/280管路每次拆除100米,Φ160管路每次拆除20米,对于拆除的20米范围内的抽放钻孔要采用50铠装管进行联接抽放;如果工作面未安装Φ160管路,管路拆除距离为50-100米(至临时支护前)。(在需要煤体注浆的工作面,则管路拆除至距注浆地点15米位置);

2.2对于综采工作面其它巷道(采用正巷封闭)的管路,如在进风侧时,如工作面推进至N横川时,管路必须拆除至N-2横川;如在回风侧时,每次必须在密闭队施工框架前必须将巷道闭墙以里的管路全部回收(包括起吊环及吊挂材料)。

2.3管路拆除的三通、管件、阀门、接头、螺栓必须全部跟随管路进行回收、运输,严禁丢弃。3.瓦斯抽采管路质量标准要求:

3.1吊挂锚杆在施工时要呈直线垂直底板,严禁出现吊点左右拉扯管路现象,保证管路吊点受力均匀。

3.2管路吊挂时,必须采用钢丝绳(8mm)和绳卡及软胶管吊挂(Φ15),吊挂间距2米,吊挂点必须起到牢固可靠,每个吊点要求使用双股钢丝绳、3个绳卡,不准出现虚挂点;在有三通、放水三通等特殊位置时应增加吊点数量,阀门要单独吊挂,保证管路吊挂安全,软胶管则必须包裹瓦斯管体,保证做到管路绝缘和防治钢丝绳伤害瓦斯管。

3.3续接管路距掘进巷道迎头不得大于20米,带负压管路距掘进巷道迎头距离不得大于50米。续接管路迎头必须使用堵板等材料进行封堵,以免煤粉等杂物进入管路内。

3.4抽放管路不准与电缆同帮吊挂。若不得不同帮吊挂或交叉时,必须使用绝缘皮带将抽放管路或电缆包住,抽放管路与电缆间距不小于300mm。抽采管路与风、水等管路布设在巷道同一侧时,抽采管路与风、水等管路的法线间距不得小于300mm;若在相同高度水平敷设时,水平间距不得小于300mm。

3.5抽采管路应设置明显的具有反光性能警示标志,标明气体流向。矿井抽采主管路、盘区管路、采掘工作面(抽采区域)抽采管路(封连孔管路除外)上,应每隔200m至少设置一处明显的警示标志,不足200m时,至少设置2处。巷道拐弯处及管路分叉处应设置警示标志。

3.6管路安装到位,进行打压试验,检验气密性。打压压力在0.15Mpa状态下保持24小时压力损失不超过5%方为合格。4.瓦斯抽采管路作业注意事项:

4.1管路和管件在安装前,首先应去除管内杂物,用高压风(或高压水)对管道内灰尘,残渣进行吹洗处理。4.2拆除管路法兰托外罩,观察法兰托是否平整有破口,有破口及不平整的,不允许安装。4.3蝶阀在安装前,必须经人工试验是否能顺利开启或关闭。

4.4管路连接时,要检查橡胶密封圈(垫)是否完好无损,若有损坏及时更换,法兰盘、螺栓松紧度要适中,保证严密不漏气,且 不损坏密封圈(垫)。

5.掘进巷道临时抽放管路安装标准

5.1 DN100铠装管安装标准,安装标准图见抽采钻孔联接标准示意图(一)、(二)、(三)。

⑴、一趟4寸铠装管路安装长度不得超过100米。用于超前钻孔抽采的4寸管路必须分别安装,横川、迎头、钻场不得共用同一趟4寸管。

⑵、4寸铠装管路必须吊挂平直,管路吊挂高度不得小于1.8米,不得使用金属材料吊挂,如需用金属材料吊挂,必须使用胶管隔离。

⑶、在连接割断钻孔时,根据割断钻孔数量提前在4寸管路上预留4寸变2寸三通。

⑷、在连接含水钻孔时,4寸铠装管必须在低洼处加装放水器,保证钻孔接抽后管路无积水。⑸、管路连接处必须用双股铁丝绞紧,不得出现漏气。

⑹、4寸管路管头必须使用4寸堵头封死,以避免其它封堵方式出现漏气现象。5.2 2寸蛇形管安装标准,安装标准图见抽采钻孔联接标准示意图(一)、(二)。

⑴、2寸蛇形管路吊挂必须平直,不得拐死弯,原则上吊挂高度不小于1.8米(封联钻孔高度不做要求),连接钻孔时单根管路长度不得超过10米。

⑵、一趟2寸蛇形管可以连接钻孔数量(含割断钻孔):

1个150米(含150米)以上钻孔;或2个85米以上(含85米)150米以下钻孔;或3个85米以下钻孔。如钻孔瓦斯涌出量大时,必须用单独一趟2寸管或4寸管连接单个钻孔。

⑶、管路不得使用金属材料吊挂,如需用金属材料吊挂,必须使用胶管隔离。⑷、管路连接处必须用双股铁丝绞紧,不得出现漏气。

⑸、割断钻孔封联用2寸管必须贴30*30mm反光纸与抽采施工钻孔封联用2寸管区分。⑹、2寸管连接各种钻孔时,孔口必须加控制阀门,用于调节浓度。(7)、钻孔孔口联接管路必须吊挂整齐,不得拐死弯。

二、新型封联孔及相关材料标准化 职责分工:

新型封联孔装置主要用于顺层钻孔和指定地点施工钻孔使用,安装标准图见抽采钻孔联接标准示意图(三)。钻孔施工前,掘进队组负责Φ160管路、Φ160变Φ50三通、封孔装置调控阀(含调控阀)及以下部分的安装;

钻孔施工完毕后,钻探工区负责钻孔孔口封孔管至调控阀(不含调控阀)以上部分的安装,负责Φ160管路放水器的安装。安装标准

基本要求:钻孔与管路连接必须设置调控阀,钻孔封联无漏气、煤泥堵塞现象,管路必须设置放水器。

1、Φ160管路及Φ160变Φ50三通必须呈一条直线,不得出现波浪形状,管路(三通)底缘距底板高度不得超过600mm,Φ50三通口必须垂直于底板,并和安装地点煤壁呈直线平行,不得倾斜;Φ160管路(三通)距煤帮不得大于200mm。

2、Φ160管路变Φ50三通安装数量必须符合设计要求。

3、每组Φ160管不得超过100米。Φ160管路和Φ400管路连接时必须在立管段安装主控阀门。

4、每根Φ160管路(三通)连接时,必须安装皮垫,必须上全螺丝。

5、安装时不得使用损坏的、或有漏气的Φ160管路(三通、短管)。

6、Φ160变Φ50三通和Φ50短管、调控阀连接时,所有连接部位都必须使用密封圈,防止漏气。

7、钻孔封孔管与封联材料连接时,必须使用孔口四通,便于观测浓度和放水。

8、钻孔和Φ160变50三通口不是一条直线时必须用弯头、活接、短管连接钻孔,不得强拉硬拽,造成漏气。

9、Φ50封孔管外露长度不得超过100mm。

10、Φ160变50三通最多可连接三个钻孔(顺层钻孔不成孔补孔时用),不得超过三个。

11、每组Φ160管路至少安装一个管路放水器、并有警示标志。

12、未避免车辆撞坏,每个Φ160管路(三通、短管)接头法兰的最顶部螺丝处必须贴一块30mm*30mm的反光纸,反光纸必须呈一条直线。

13、每组Φ160管路必须安装测点,测点安装在Φ160立管段管路控制阀门以下。

14、每个钻孔必须安装独立的四通和调控阀,便于控制、观察浓度。

三、钻机钻具及现场作业标准化 钻机钻具标准化:

1、正在抽采作业的钻机标准:

⑴、钻机机组各设备部件整齐完备,台台完好,有完好牌板和责任牌,钻机不得有性能差,机械、电气有重大缺陷,解体钻机作业必须用立柱固定钻机,履带钻机在坡度大于3度的巷道作业必须用完好支撑腿或采用方木固定钻机。

⑵、钻机无漏油、漏水,钻机油位必须在油箱50%水平以上。钻机各部件润滑良好。系统畅通无堵塞,设备干净无油污。⑶、钻机完好,各部位齐全,在检修期内对易磨损及应该润滑的部位进行加注润滑油,以保证钻机运行时无异常声音。⑷、钻机泥浆泵运行正常,无异响。泥浆泵电机完好。

⑸、不同直径的钻杆必须分类码放,钻杆必须全部上架,并悬挂牌板注明钻杆数量。

⑹、钻杆使用前必须擦净,两端加润滑油,钻杆的弯曲度超过3mm,螺纹磨损超过1/3时,或其它严重缺陷不得使用,报废钻杆要有明显标志并及时上井。

⑺、钻机必须使用反光牌板注明钻机型号、编号。钻机编号方式如下: 5-1-3。反光牌挂在钻机油箱上。(牌板规格)⑻、钻机操作平台不得有浮煤和油污。钻机操作手把必须完好。⑼、使用的钻机必须有完好牌板和责任牌。

⑽、钻机合理使用,性能良好,整机运行效率不低于90%,油温不超过70℃。⑾、电气设备应符合防爆标准要求,防爆率达100%。接地系统完善,(解体钻机),接地电阻符合规定。⑿、钻机电缆应吊挂整齐,不得和瓦斯管路搭接。⒀、钻杆完好率达95%以上,并码放整齐。

⒁、钻进时,泥浆泵吸水龙头不得直接放在淤泥内,必须在龙头放置处设置滤网过滤淤泥,机长每班负责检查龙头吸水是否正常。

2、无人作业钻机管理标准:

无人作业钻机必须使用反光牌板注明该钻机处于检修状态,长时间不使用钻机必须使用帆布或风筒布将钻机遮盖,保证钻机完好。钻机放置顶板完好、无淋水,无积水淤积、无瓦斯积聚、无浮煤地点。

3、现场作业环境标准:

⑴、钻机油脂存放地点要配齐消防器材,沙箱(0.2m3),铁锹、灭火器,且性能良好,距油脂存放地点不超过50米;临时作业地点钻机必须配备2台以上灭火器。消防用具应放置在钻机的上风侧。

⑵、正在施工顺层,钻场和横川钻孔的地点无积水、浮煤,使用水力钻孔施工地点施工单位必须根据现场情况拦坝三道,迎头施工钻孔可根据情况拦坝两道,每道间距不小于2米,拦坝高度不低于300mm,宽度不小于1米,保证水坝严密不漏水。

⑶、施工钻孔若使用循环水,对于矸孔,施工一个钻孔必须更换一次清水;对于煤孔施工,施工每300米钻孔必须更换一次清水;钻孔施工过程中必须及时清理水坝中的煤泥,水坝中煤泥严禁淤积(标准为淤积深度不大于100mm),钻孔施工结束之后,必须将积水 抽干。

⑷、适用螺旋钻杆施工钻孔,钻孔孔口必须使用喷雾等防尘装置,钻机下风侧50米必须吊挂防尘水幕,如50米之内有掘进队组设立的防尘水幕,则无需再加装,以保证巷道粉尘不超标。

⑸、施工地点煤泥必须靠帮(非钻孔施工侧)成型,堆煤高度不得超过2米,对煤宽度不得超过1.5米。⑹、作业地点抽采相关材料必须码放整齐,分类悬挂材料牌板。⑺、钻机附近100米范围内有电话。⑻、施工处顶板煤帮支护完好无隐患。⑼、施工现场无杂物、垃圾。

⑽、每班交班前,必须将钻孔施工煤泥打捞,和循环水分离。

4、钻机打钻工施工钻孔标准:

⑴、钻机打钻工在施工钻孔之前,首先应对施工地点进行安全检查,其中包括顶板情况,钻机周围瓦斯浓度,钻机要配备灭火器,把排水设施与巷道主排水设施接好,要保证通风设施的完好。

⑵、施工钻孔之前必须按规定正确使用罗盘等仪器,调整钻孔方位角、倾角。开孔剪网范围必须按规定进行操作(剪网范围以钻头为中心向外半径150mm),并加装气水分离器,气水分离器进入孔内长度不应小于气水分离器的3分之2,气水分离器与孔壁之间应用聚氨酯进行密封,气水分离器口加装皮垫,以保证钻杆进入气水分离器接口无漏水,无漏气。气水分离器上端接两趟抽放管路,管路必须平直,并保证管内不漏气,无积水。

⑶、开孔高度允许偏差±50MM;方位角允许偏差±2度倾角允许偏差±0.5度(根据现场情况如需要改变开孔倾角,则必须向钻探工区值班室和通风科值班室进行汇报,得到允许后方可操作)。

⑷、钻孔施工过程中,必须执行通风科下发的瓦斯便携仪及一氧化碳便携仪的使用规范。

四、钻孔、钻场、参数测定标准化

1、钻孔管理标准:(1)、新施工的迎头,横川,钻场钻孔(一个月内)孔口必须安装放水器,孔口放水器必须用钢丝绳吊挂,三个相邻的钻孔可共用一个放水器。放水器末端应加装球阀,并保证球阀完好,无损坏。

(2)、钻孔孔口必须同时吊挂钻孔管理牌板和钻孔浓度测定记录,牌板内容要填写完整、规范。数据清晰可见。(3)、钻孔封孔最少保证8米、孔口端必须用水泥或者木塞封堵200mm,连接必须严密,不得漏气,在封孔过程中,操作人员必须严格执行操作规范,严禁违章作业,以防止在封孔过程中,封孔材料与操作人员接触,造成人身伤害。

(4)、连接钻孔管路吊挂要求平整,无明显高度差,无积水、无煤泥杂物堵塞。(5)、管路连接平直在规定高度,打压试验合格,按规定安装阀门、放水器、瓦斯参数测量装置等设施。钻孔控制阀门要求完好,可正常开启或关闭。

(6)、2寸蛇形管用双股铁丝捆扎牢固且吊挂平直,不准打死结。

2、钻场管理标准:(1)、钻场内钻孔施工完毕后,钻场内必须悬挂钻孔管理牌板,并对钻场内杂物进行清理,保证施工完毕钻场清洁。(2)、钻场内测试钻孔所在区域和抽放系统主管、干管、支管及其钻场连接处安设计量装置的位置和安装孔板流量计的钻孔必须悬挂抽放参数测定牌板,标明测点编号、孔口负压、抽放混合量、瓦斯浓度、瓦斯纯量、测定时间和测定人姓名等内容。

3、参数测定标准:(1)、顺层钻孔要求每100米安装一个孔板测量装置,每个钻场要求安装一个孔板测量装置,顺层钻孔如果为Φ160管连接,则每一组Φ160管为一测量单元可作为一处参数测量点(无需安装孔板),(2)、钻孔单孔浓度每10天测定一次,掘进区域单个钻孔浓度每7天测定一次,钻孔浓度测定由抽采钻孔施工单位负责测定。(3)、区域测点每7天测定一次,采空区闭墙每7天测定一次。(4)、参数测定人员应按其岗位责任制和岗位作业标准进行作业,认真做好参数测定记录,无弄虚作假现象。抽放参数上报各项内容与抽放参数测定记录及现场观测记录牌板必须一致,准确、真实。测量牌板填写必须符合要求,数据清晰、内容全面。瓦斯管路吊挂标准图(一)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)管路型号:PE400(外径400mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-PE400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-***0400400吊环绳卡3700供水管供风管排水管吊环绳卡***0钢丝绳(8mm)软质胶管PE400管300钢丝绳(8mm)软质胶管PE400管500024505000巷道左帮吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE400管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下工作面顺槽巷道、盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、钢丝绳为8mm专用吊挂钢丝绳,钢丝绳采用绳卡固定,每一吊点钢丝绳卡最少为3个。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。

300瓦斯管路吊挂标准图(二)比例 1:100拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:PE400(外径400mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-PE400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-24009°4009°040150150吊环R***1250绳卡4650PE400管软质胶管R2500绳卡钢丝绳(8mm)软质胶管PE400管40046503500PE400管***0软质胶管******50005300巷道左帮吊挂图巷道中心吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE400管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进风回风大巷和盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、钢丝绳为8mm专用吊挂钢丝绳,钢丝绳采用绳卡固定,每一吊点钢丝绳卡最少为3个。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、若管路为巷道左右两帮吊挂,则管路吊挂高度以管路外缘距巷道底板不小于3500mm为准,若管路为巷道中心吊挂,则管路高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。

25020004650钢丝绳(8mm)12502500吊环绳卡400300钢丝绳(8mm)吊环150050R2瓦斯管路吊挂标准图(三)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)管路型号:PE450(外径450mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-PE450螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-***0400吊环450供水管供风管排水管吊环绳卡3700绳卡3700300600钢丝绳(8mm)软质胶管PE450管300钢丝绳(8mm)软质胶管PE450管***巷道左帮吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE450管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下工作面顺槽巷道。

1、图中单位为mm。

2、钢丝绳为8mm专用吊挂钢丝绳,钢丝绳采用绳卡固定,每一吊点钢丝绳卡最少为3个。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。

300瓦斯管路吊挂标准图(四)比例 1:100拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:PE450(外径450mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-PE450螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-24009°4009°040150150吊环R***绳卡4650PE450管软质胶管0R250绳卡钢丝绳(8mm)软质胶管PE450管***3400PE450管***0软质胶管******50005300巷道左帮吊挂图巷道中心吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE450管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进风回风大巷和盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、钢丝绳为8mm专用吊挂钢丝绳,钢丝绳采用绳卡固定,每一吊点钢丝绳卡最少为3个。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、若管路为巷道左右两帮吊挂,则管路吊挂高度以管路外缘距巷道底板不小于3400mm为准,若管路为巷道中心吊挂,则管路高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。

25020004650钢丝绳(8mm)2500吊环绳卡300450钢丝绳(8mm)吊环150050R2 瓦斯管路吊挂标准图(五)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)管路型号:PE500(外径500mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-PE500螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-***20300R******600方垫绝缘垫卡箍***300方垫绝缘垫卡箍R6265000巷道左帮吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE500管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下工作面顺槽巷道及盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、卡箍固定,卡箍与管路之间必须设绝缘垫,且绝缘垫高出卡箍100mm以上。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。瓦斯管路吊挂标准图(六)比例 1:100拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:PE500(外径500mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-PE500螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400***4064030064066R***************005300巷道左帮吊挂图巷道中心吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE500管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进风回风大巷和盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、卡箍固定,卡箍与管路之间必须设绝缘垫,且绝缘垫高出卡箍100mm以上。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、若管路为巷道左右两帮吊挂,则管路吊挂高度以管路外缘距巷道底板不小于3400mm为准,若管路为巷道中心吊挂,则管路高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。

25020004650方垫绝缘垫卡箍方垫绝缘垫卡箍R***500730660R2502500500R266方垫绝缘垫卡箍20R2150050R2瓦斯管路吊挂标准图(七)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)管路型号:530螺旋卷焊钢管(外径530mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-D530螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-*********0760R***003700方垫绝缘垫卡箍300方垫绝缘垫卡箍R25000巷道左帮吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(530螺旋卷焊钢管)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进回风大巷及盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、卡箍固定,卡箍与管路之间必须设绝缘垫,且绝缘垫高出卡箍100mm以上。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。瓦斯管路吊挂标准图(八)比例 1:100拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:530螺旋卷焊钢管(外径530mm)制图日期:2011-05-25SK-DGT-D530螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400***06606602020R***************0005300巷道左帮吊挂图巷道中心吊挂图巷道右帮吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE500管路)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进风回风大巷和盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、卡箍固定,卡箍与管路之间必须设绝缘垫,且绝缘垫高出卡箍100mm以上。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、若管路为巷道左右两帮吊挂,则管路吊挂高度以管路外缘距巷道底板不小于3400mm为准,若管路为巷道中心吊挂,则管路高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。

***12504650方垫绝缘垫卡箍R2576000方垫绝缘垫卡箍R2985307602500R2530R298方垫绝缘垫卡箍20150050R2瓦斯管路吊挂标准图(九)瓦斯管路吊挂标准图(十)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:PE630(外径630mm)SK-DGT-PE630SK-DGT-PE630制图日期:2011-05-25螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400150圆钢管卡M20300R330圆钢管卡M2040040058R***1080槽钢16a***06508601080槽钢16a300垫木R2500方垫300垫木方垫***500050005300巷道中心吊挂图巷道中心吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE630)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进回风大巷及盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、圆钢管卡、槽钢固定,槽钢与管路之间必须设垫木。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。瓦斯管路吊挂标准图(十一)瓦斯管路吊挂标准图(十二)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:720螺旋卷焊钢管SK-DGT-D720SK-DGT-D720制图日期:2011-05-25螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400150圆钢管卡M20300R***207469201080槽钢16a4650250058圆钢管卡M20R***1080槽钢16a300垫木R2500方垫300垫木方垫***500050005300巷道中心吊挂图巷道中心吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(720螺旋卷焊钢管)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进回风大巷及盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、圆钢管卡、槽钢固定,槽钢与管路之间必须设垫木。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。瓦斯管路吊挂标准图(十三)瓦斯管路吊挂标准图(十四)比例 1:100巷道断面:5.0×3.8(米)拱形巷道断面:5.0×4.5(米)管路型号:PE1000(外径1000mm)SK-DGT-PE1000SK-DGT-PE1000制图日期:2011-05-25螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400螺纹钢锚杆(专用)Ф20-M22-2400150圆钢管卡M20300R******221390槽钢16a370070圆钢管卡M20R***221390槽钢16a方垫垫木4650R2500300垫木方垫***50005300巷道中心吊挂图巷道中心吊挂图说明:此图为瓦斯抽采管路(PE1000)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下主要进回风大巷及盘区巷道。

1、图中单位为mm。

2、管路采用锚杆、圆钢管卡、槽钢固定,槽钢与管路之间必须设垫木。

3、专用锚杆为Φ20-M22-2400螺纹钢锚杆,两支锚固剂K2335先放,Z2360后放。

4、要求锚固力不小于100kN,预紧力不小于120N.m。

5、管路吊挂高度以管路外缘距巷道顶板不大于300mm为准。瓦斯管路吊挂标准图(十五)巷道断面:5.0×3.8(米)管路型号:PE400管(闭墙埋管)制图日期:2011-05-25SK-DGT-BQ巷道顶板300参数测点10002000放水三通闭墙外闭墙内 说明: 此图为瓦斯抽采管路(PE400)吊挂标准图,可应用于寺河矿井下闭墙埋管。

1、图中单位为mm。

2、管路距底板高度3m。

3、埋管长度为4.5m,闭墙内埋管2m。

4、按要求加装参数测点及放水装置。

5、标准闭墙厚度1.5m。30001500巷道底板

制图日期:2011-05-25抽采钻孔联接标准示意图(一)适用范围:钻场或巷道迎头SK-ZKT-1二寸铠装管PE400管四寸铠装管测点测点四寸铠装管四寸铠装管球阀集气管或四寸管PE400管二寸铠装管放水器1.81#孔2#孔3#孔4#孔5#孔6#孔7#孔8#孔9#孔10#孔二寸铠装管放水器球阀0.5测点说明:此图为瓦斯抽采钻孔连接标准示意图,可应用于寺河矿井下钻场或巷道迎头钻孔连接。

1、图中单位为m。

2、钻孔用2寸管先联接放水箱,再用2寸管接入集气管,后经4寸管接入400主管路。可应用钻场、巷道迎头。放水箱距底板300mm-500mm。可同时接多个集气管。一个集气管最多可接10个2寸管。

制图日期:2011-05-25抽采钻孔联接标准示意图(二)四寸铠装管适用范围:钻场SK-ZKT-2测点二寸铠装管集气管四寸铠装管钻孔PE400管放水器二寸铠装管二寸铠装管球阀0.8放水器0.3测点说明:此图为瓦斯抽采钻孔连接标准示意图,可应用于寺河矿井下钻场钻孔连接。

1、图中单位为m。

2、钻孔经2寸管连接到集气管上,底部经4寸管连接到放水器上,再接入4寸管。顶部经4寸管连接到主管路,可应用于钻场。

制图日期:2011-05-25抽采钻孔联接标准示意图(三)适用范围:顺槽巷道巷帮300SK-ZKT-3PE400管路DN150蝶阀工作面切眼方向孔口四通钻孔2寸负压平衡管PE63管件调控阀PE160管路孔口四通钻孔PE63管件调控阀参数测点4寸铠装管PE160/50三通600放水器说明:此图为瓦斯抽采钻孔连接标准(新型封联孔装置)示意图,包括顺层钻孔施工用PE160管路安装标准示意图,可应用于寺河矿井下顺槽巷道巷帮钻孔连接。

1、图中单位为mm。

2、PE400/PE160三通要求每100m安装一个。

3、PE160管放水装置安装在管路相对较低的一侧。

4、PE160管吊挂时应根据巷道坡度按相同倾角吊挂,严禁出现波浪型吊挂。

5、PE160管路延伸方向为采煤工作面切眼方向。

晋煤集团寺河矿瓦斯抽采工程施工标准

寺河矿抽放管理部 2013年6月

瓦斯抽采作业考试题库 第2篇

随着矿井瓦斯抽采监控系统的普及, 瓦斯抽采监控系统实现了精度高、稳定性好、易于安装和维护等特性, 不仅能够实现煤矿井下瓦斯抽采连续实时在线监测, 而且能精确测定瓦斯抽采参数, 为进行瓦斯抽采达标评价、保障矿井安全生产提供了必要手段[9,10]。同时计算机技术的发展使大数据快速、深度的分析得以实现。基于抽采监控系统大数据, 利用计算机模拟分析得出煤矿区域的抽采衰减规律已有部分研究[11,12,13], 但大多数仅对局部抽采区域进行分析计算, 而在实际抽采工作中均有多钻场或多区域的情况, 并且为了降低成本和降低抽放阻力, 对于一个工作面矿方仅统一安装一套监控设备, 无法应用简单的分析模型。为此, 本文提出利用阶梯分析模型解决该问题。

1规律分析模型

在煤层里打孔接管用于瓦斯抽采, 其抽采量与钻孔数量 ( 固定孔深) 呈正比, 单位钻孔长度在时间维度上的抽采量g ( t) 呈衰减至0的规律, 即g ( t) = qt= q0e- βt ( 其中, q0为单位钻孔初始抽采量; β 为常量系数) , 因此单位钻孔的累计量规律f ( t) 为趋近于常数C的函数[14,15,16], 即f ( t) = Qt= α ( 1 - e- βt) = ( 1 440q0) / β ( 1 - e- βt) ( 其中, α为常量系数, α = 1 440q0/ β) 。

实测值为总管路中的累计量 ( 图1) , 它是由各组钻孔中瓦斯汇集得到, 钻孔按时间顺序依次接入总管路, 各组钻孔长度不同, 但单个钻孔累计抽采量均满足f ( t) 。

根据总管路中的累计量拟合求出单个钻孔长度的累计量规律, 一般不用考虑直接拟合第1段累计值, 因为大多数情况仅能获取到后面或者中间的几段准确数据。

根据以上思路可以得出等式:

式中, Li为i段钻孔长度。

式中, ψi (t) 为前i段所有抽采量累加拟合函数。

根据该公式就可以得出第i段的总体累计量规律, 再结合第i段的实际钻孔情况得出单个钻孔累计量规律。其中 ψi - 1 ( t) 和 ψi ( t) 由测量数据实时拟合, 该函数也应该为趋近于常数的指数函数, 因此有:

2模型的数值分析方法

2. 1模型多项式拟合法

为了便于计算, 将2个规律公式的多项式次数均定义为二次多项式。则可得到:

其中, ai、bi、ci为已知常数。

其中, a、b、c为未知常数。

利用多项式的同阶系数对等, 由此等式即可解出常数a、b、c。

2. 2多项式拟合的病态问题

在多项式拟合叠加过程中发现f ( t) = at2+ bt + c并不收敛于f ( t) = α ( 1 - e- βt) , 在超出分析区域后拟合函数值与实际规律函数误差迅速增大, 甚至出现违背实际规律的值, 该误差并不随着拟合次数的增加而减少, 即多项式插值出现病态性质[17]。

为了解决该问题, 首先想到利用分段线性插值的方法, 但经过研究发现在实际中并不实用。瓦斯抽采规律的分析一般需要在抽采初期进行精准的拟合和较为准确的预测, 分析数据在整个抽采周期所占比例较小, 因此要用当前数据分段插值并预测出整个抽采规律并不现实, 所以本文采用趋势拟合法解决这一问题。

2. 3趋势拟合法

在数值分析中非收敛多项式的病态性质导致其无法应用于规律预测中, 但在工程应用中如能预测出大致规律, 则可用规律函数进行趋势拟合。

在区间xi∈[a, b]有一组实测数据{ yi= P ( xi) ( i = 0, 1, …, n) } , 如根据实测数据直接计算结果值进行拟合, 则在区间xi∈[b, c]会遇到病态性质、出现较大偏差, 所以采用以下方法。

3工程实践

3. 1试验区域概况

试验区井田位于沁水煤田西北部, 其中西区瓦斯含量为9. 01 m3/ t, 东区瓦斯含量为12. 21 m3/ t; 从测试的数据来分析, 西区和东区存在局部区域瓦斯偏高的情况。从实验室煤样工业分析报告来看, 西区现场瓦斯解吸量较东区小, 残存瓦斯量较东区大。

3. 2钻孔瓦斯抽采记录

通过对抽采计量的考察, 获取了某工作面2014年5月至2015年1月的抽采数据, 根据抽采钻孔接管时间的不同, 可以分为5个阶段。如果在单一阶段内钻孔也是逐步接入, 则使用最后钻孔接入时间作为该阶段总的钻孔接入时间。

3. 3规律分析

进而拟合得到 ψ6 ( t) 多项式:

通过实测点直接拟合出 ψ7 ( t) 多项式:

将f6 (t) =at2+bt+c代入模型公式得到:

解出a=4.13×10-4, b=0.35, c=23.14。

最终得到f6 ( t) 的趋势函数:

同样可得其他5段的趋势函数, 拟合出工作面最优趋势函数f ( t) = 54 × ( 1 - e- 0. 034t) 。

3. 4抽采半径分析

通过单位钻孔抽采时间与抽采量的关系可以分析工作面控制区域瓦斯含量降低q时抽采半径与抽采时间之间的关系。试验区域抽采达标需将瓦斯含量降低9 m3/ t, 因此有极限排放半径为0. 85 m, 抽采半径与时间的关系为r = 0. 111 7t0. 345 8。

4结语

通过模型的构建实现了基于抽采监控系统数据的组合钻孔抽采规律研究。该规律基于多钻孔的抽采分析, 避免了单个钻孔数据分析的孤立性, 更真实地反映区域抽采的趋势性。

提出了规律分析模型的数值解法, 通过对试验区域的抽采数据实际分析, 得出了试验区域抽采量与时间的关系、抽采衰减规律以及当前工作面最佳钻孔间距与时间的关系。

由于在分析过程中使用了大量数据拟合方法, 造成了一些误差, 需要在实际应用过程中及时修正参数, 使分析结果更贴近真实。

摘要:基于准确有效的抽采监控数据分析瓦斯抽采规律, 得出了样本工作面瓦斯抽采累计量与抽采时间的关系以及钻孔瓦斯抽采的衰减规律。对区域组合钻孔抽采数据进行统一分析, 弥补了单一钻孔抽采分析易受扰动的缺陷。根据抽采规律, 结合瓦斯地质相关资料, 计算出当前工作面最佳钻孔间距, 提高了抽采的有效性和安全性。

顶板抽采巷瓦斯抽采影响因素研究 第3篇

摘要:通过对谢桥矿1151(3)顶板高抽巷瓦斯抽采效果的观测,考察了瓦斯抽采量、瓦斯抽采率和抽采瓦斯浓度随顶板高抽巷的位置、工作面推进速度、工作面距离开切眼的位置等的变化关系,得到了一些有一有益的结论,对今后的瓦斯抽采具有指导意义。

关键词:瓦斯顶板高抽巷影响因素

0引言

谢桥矿位于淮南潘谢矿区,是一座设计年产400万吨的特大型现代化矿井。矿井现开采第一水平-610m,上、下山开采,下山下界-标高-720m。采用走向长壁综采一次采全高和放顶煤开采。随着开采深度的增加,瓦斯含量和瓦斯涌出量亦明显增大,矿井的瓦斯防治问题日益突出,为解决这一问题,谢桥矿在1151(3)工作面第一次设计施工了顶板高抽巷,以提高采面瓦斯抽采率,提高采面单产。

1基本概括

1151(3)工作面位于13-1煤层-720m水平,东一采区。走向长1674m,倾斜长231.8m,煤层平均厚度约5.4m,煤层平均倾角12.8°,煤容重为1.34t/m3,回采率93%,可采储量2689210t。工作面顶板为粉、细砂岩,并见裂隙节理,直接顶岩石f=9.0,直接底岩石f=7.0,工作面地质构造简单。将该工作面煤样送试验室进行相关瓦斯参数测定,软分层煤样的瓦斯放散初速度AP和煤的坚固性系数f分别为12和0.49,并根据间接法计算得到煤层瓦斯压力1.03MPo全断面煤样在试验室测定的工业性分析指标。孔隙率和瓦斯吸附常数a、b等测定结果如表1所示。并综合现场分析和试验测定,确定C13煤层的原始瓦斯含量为5.79m3/t。

1151(3)综放工作面高抽巷内错回风顺槽,距回风顺槽平距22m,以3%坡度施工至距切眼56m处,巷道底板距13-1煤层顶板法距21-31m,净断面7.4m2,是该矿首个长距离抽采巷。工作面回采前,在抽采巷里敷设一趟8寸抽采管与矿井永久抽采系统合茬,并距迎头300m处封闭,以防止抽采巷抽采效果不理想时在抽采巷内施工钻孔分段封闭抽采,8寸抽采管深入封闭墙以里1m。为考虑抽采巷抽采效果,谢桥矿抽采队工程技术人员从工作面回采之日起即对该面抽采效果进行跟踪考察。

2考察方法

此次考察主要是通过定期测定抽采巷瓦斯抽采量、工作面回采距离、日产量、风排瓦斯量等参数,以定期了解这些参数之间的内在联系。抽采巷瓦斯抽采量考察途径主要通过以下两种:①利用地面抽采泵房瓦斯抽采自动监控装置考察:②利用CDLU型智能涡街气体流量计配合100%瓦斯机、抽气筒、负压表考察。

3抽采影响因素分析

根据对1151(3)综放工作面回采过程的跟踪考察,发现高抽巷的抽采效果与高抽巷距离C13煤顶板距离、工作面距开切眼距离及工作面产量有密切的关系,在实验过程中还发现,抽采泵的抽采能力对抽采效果也有一定的影响。

3.1工作面产量与抽采量、抽放浓度、抽采率的关系从现场考察数据来看,瓦斯涌出量与工作面产量几乎成正比关系,且随着工作面单产的提高,工作面瓦斯涌出量也有大幅度的提高,瓦斯抽采量与瓦斯涌出量随产量的增加其增长规律是一致的。但瓦斯抽采率并没有随着产量的大幅度提高而快速上升,也就是说,一旦提高综放工作面的产量势,必引起风排瓦斯的压力。由此可见,提高工作面单产不仅耍在瓦斯抽采技术上加强科研攻关,提高瓦斯抽采率,同时也需研究合理的工作面通风方法,才能有效治理提高工作面单产而带来瓦斯威胁问题。

3.2高抽巷位置与抽采量、抽采浓度、抽采率的关系抽采巷层位直接关系到抽采流量的大小。根据现场考察结果,1151(3)抽采巷抽采期间,层位在一定的高度范围内抽采效果较好,如层位在30—31m时抽采巷纯流量28.0—40.12m3/min,平均33.9m3/min,浓度平均达到36.8%,完全能满足发电需要;而层位在20-21m时,抽采巷抽采纯流量947-23 1m3/min,平均14m3/min,浓度平均只有15.1%。另外,在工作面回采超过首道封闭墙后,通过对设置在该密闭墙上的抽采管抽放效果考察结果,也证明了该面抽采巷层位23m以下时已出于冒落带范围内,表现在该抽采管内瓦斯浓度呈规律性忽大忽小,最大时达36%,而最小时仅有9%,并且该管内出现了52ppm的CO。

3.3工作面位置与抽采量、抽采浓度、抽采率的关系从现场考察数据可看出,在工作面刚开始推挤的25m范围内,几乎抽不到瓦斯,根据实测11 51(3)工作面初次来压步距为21.5m,因此,在前21.5m左右高抽巷并没有发挥作用。而当工作面顶板跨落后,采空区蓄积的大量瓦斯很快得到了泻排,表现为在25—50m左右时,瓦斯抽采浓度较高,基本在60%—70%之间。之后,随着工作面的正常推进瓦斯抽采纯量和抽采率有规律的波动,瓦斯浓度维持在20%—30%之间。另外还可以看出瓦斯的抽采量与工作面的推进速度的表现一致,瓦斯抽采量的高峰比工作面的推进速度高峰稍微滞后一段时间,这主要是回采速度刚开始下降时,采空区抽采范围内仍有大量的瓦斯。

4结论

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