抽采工教案

课 堂 教 案

题目 班名 教学 目地 教学 重点 抽采工培训教案 抽采工培训班 学时 任课老师 12 掌握煤矿作业特点，煤矿作业场所常见的危险、职业危害因素；煤矿瓦斯抽采工在防治煤矿灾害中的重要作用；煤矿瓦斯抽采工的职业道德和安全职责要求。 掌握煤矿作业特点，煤矿作业场所常见的危险、职业危害因素；煤矿瓦斯抽采工在防治煤矿灾害中的重要作用；煤矿瓦斯抽采工的职业道德和安全职责要求。 煤矿作业特点 一、工作环境特殊 1、煤矿井下工作环境空间狭窄，活动受限，阴暗潮湿，没有阳光照射，井下工作人员时刻都受到水、火、瓦斯、顶板、煤尘等的危险。 2、工作场所不固定，工作面不断搬移，采掘设备要随着采掘工作面的不断推进而向前推移，并且地质构造常有变化，地下开采技术条件复杂，以及工作状况可能变化的情况，都可能威胁安全生产。 3、井下气候条件差。工作地点由于受地热作用、人体和机电设备的散热、水分蒸发等因素影响，井下的温度、湿度、空气质量等气候条件将变差。 二、作业条件艰苦 1、作业地点分散，线路长。 2、工作时间长，劳动强度大。 三、生产工艺复杂 煤矿生产系统是一个由许多环节组成的复杂系统，多工种、多方位、多系统立体交叉连续作业，是煤矿井下生产的又一特点。 四、自然灾害严重 我国煤矿生产主要是井下作业，煤矿地质条件复杂多变、生产环境条件恶劣，经常受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的威胁 。 五、职工技术素质低 与其它行业相比，煤矿企业职工技术素质偏低的问题比较突出。 六、容易造成群死群伤事故

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在我国煤矿仍然是发生事故和伤亡人数最多的高危行业，重特大事故时有发生，容易造成群死群伤。2004.10.20日，河南大平煤矿发生瓦斯突出爆炸事故，一次死亡148人。 七、煤矿职业危害严重 由于受自然因素和采掘工作的影响，矿内空气 中混入大量的有毒有害气体和矿尘，空气的卫生条件差；由于受地热作用、煤的氧化和机电设备的散热等因素的影响，井下许多工作地点都存在高温的危害；另外，在煤矿生产过程中，还存在着噪声、振动等。 煤矿瓦斯抽采工在防治煤矿灾害中的重要作用 （一）瓦斯抽放泵的作用 瓦斯抽放泵的作用就是抽瓦斯。抽瓦斯的目的就是预防井下煤与瓦斯突出，是煤矿治理瓦斯的根本目标与措施，即只有通过瓦斯泵的抽放才是取得瓦斯治理的根源！否者单纯的靠风排瓦斯是不可能取得根本性的效果！通过瓦斯泵的抽放也是能较快速治理瓦斯灾害！通过泵抽出的瓦斯能变废为宝进行发电或者民用等等！ （二）瓦斯抽放的意义 1、安全和经济的需要 减少开采期间的瓦斯涌出，提高安全性，降低通风成本。 2、资源利用； 瓦斯抽放不仅是降低矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施，而且可以变害为利，作为煤炭的伴生资源加以开发利用。当一个矿井的瓦斯储量及赋存条件符合开采所必须的经济和技术要求时，即可考虑用抽放方法开采瓦斯。 3、环保需要； 环境需要保护越来越成为人们关注的一个问题。如果矿井生产所产生的瓦斯对周围环境造成影响时，就必需考虑抽放瓦斯。 因此，瓦斯抽采工发挥了重要的作用。 煤矿瓦斯抽采工的职业道德和安全职责 一、职业道德 职业：是人们在社会中所从事的作为主要生活来源的工作。 职业道德是人们在职业活动中所遵守的行为规范的总和。它既是对从业人员的行为要求，又是本行业对社会所承担的道德责任和义务。

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煤矿职工要树立良好的职业形象，具有高尚的职业道德，忠实地履行自己的职责，在生产活动中钻研业务，提高技能，自觉遵守规章制度，保障煤矿安全生产。 二、煤矿瓦斯抽采工的职业道德规范 1、爱岗敬业，尽职尽责 2、遵章守纪．文明生产 3、互帮互爱，团结协作 4、钻研业务，提高素质 5、艰苦奋斗，乐于奉献 6、战胜灾害，安全生产 7、精心操作，质量第一 三、煤矿瓦斯抽采工的安全职责 一、负责每周对单孔瓦斯浓度、节流水柱、负压的测定工作，将测定结果及时填入原始记录本和记录牌。 二、对测定的瓦斯参数及时计算，填入抽采台帐。 三、负责处理瓦斯管路积水和漏气。 四、负责监督抽采钻孔的封孔质量，做到及时封孔，及时连抽。 五、根据瓦斯浓度，对单孔和支管进行调压抽采。 六、负责回采工作面的上下安全口甩孔工作，发现问题及时处理。七、负责抽采瓦斯资料的收集和汇总工作，及时填写台帐、报表和抽采系统图纸，并负责抽采仪表和有关器材的保管、维护校验。 八、按时报送有关报表和图纸，做到数据齐全、准确。 九、经常向区队领导和技术员汇报抽采系统中存在的问题。 瓦斯抽放系统建立的条件 一、瓦斯抽放的意义 1、减少瓦斯涌出，避免瓦斯燃烧或爆炸，保证矿井安全生产； 2、防治煤与瓦斯突出，减少人员伤亡； 3、瓦斯为工业生产和人民生活服务,变害为利,创造良好的社会效益和经济效益； 4、减少瓦斯对大气的污染,有利于生态环境的保护

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二、瓦斯抽放的条件 《煤矿安全规程》145条、国家安全生产行业标准AQ1026～2006《煤矿瓦斯抽采基本指标》和AQ1027～2006《煤矿瓦斯抽放规范》都规定：凡符合下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统： 1、一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。 2、 矿井的绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： 1）大于或等于40m3/min； 2）年产量1.0--1.5Mt的矿井，大于30 m3/min； 3）年产量0.6--1.0Mt的矿井，大于25 m3/min； 4）年产量0.4--0.6Mt的矿井，大于20 m3/min； 5）年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min； 3、开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。 建立地面永久瓦斯抽放系统的矿井，应同时具备下列两个条件： 1、瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2 m3/min以上； 2、瓦斯资源可靠、储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限在五年以上。 建立井下临时抽放系统规定 不具备建立永久瓦斯抽放系统条件的，应建立井下临时抽放系统，其应遵守下列规定： （1）井下临时泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。 （2）抽出的瓦斯可引排到地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷，但必须保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。在建有地面永久抽放系统的矿井，移动泵站抽出的瓦斯可送至地面永久抽放系统的管路，但矿井抽放系统的瓦斯浓度应遵守有关规定。 （3）抽出的瓦斯排入回风巷时，在排瓦斯管路出口必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置是上风侧距管路出口5m、下风侧距管路出口30m，两栅栏间禁止任何作业。 （4）在下风侧栅栏外必须设甲烷断电仪或矿井安全监控系统的甲烷传感器，巷道风流中瓦斯浓度超限时，实现报警、断电，并进行处理。 （5）井下移动泵站必须实行“专用变压器、专用开关和专用线路”供电。 三、抽采瓦斯的安全规定

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抽放瓦斯必须遵守下列规定： 。 1）利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于30%，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低于25%。 2）井上下敷设的瓦斯管路，不得与带电物体接触并应有防止砸坏管路的措施。 3）在有自然发火危险煤层的采空区抽采瓦斯时，必须经常检测CO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，要采取措施。抽出瓦斯浓度不得低于25％。应采用自动监控装置，以保证抽采工作的安全。 地面管路布置应符合下列要求： 1)尽量避免布置在车辆频繁的主干道旁； 2)不得将抽瓦斯管路和自来水管、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。 3)主干管应与城市、矿区发展规划建筑布置相结合。 4)抽瓦斯管道与地上、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。 5)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。 6）通往井下的抽采管路应采取防雷措施。 第二节 瓦斯抽放系统的构成 瓦斯抽放系统分为地面固定式瓦斯抽放系统和井下临时瓦斯抽放系统。 瓦斯抽放系统主要有管道、瓦斯泵、流量计、安全装置等组成。 （一）、抽放瓦斯的管道 抽放瓦斯的管道由总管、分管、支管及其附属装置所组成，管材一般选用钢管、铸铁管、镀锌螺旋管、聚乙烯管等材料，但井下禁止采用玻璃钢管。 管道附属装置有阀门、测压嘴、钻孔（钻场）连接装置、排渣放水器等。 （二）、瓦斯泵 常用的瓦斯泵有水环真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。水环真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性好（工作室内充满介质，不会发生瓦斯爆炸）。

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由于水环真空泵安全性好，抽放负压大，所以煤矿使用较为广泛。 （三）、孔板流量计 为了全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况，需要在总管、支管和各个钻场、钻孔安设测定瓦斯流量的流量计。孔板流量计是根据气体流经节流装置时，会产生压力降（压差）的原理，来测定管道内气体流量的一种装置。孔板流量计是煤矿瓦斯抽放广泛使用的计量装置，它的制作加工、安装和使用都有严格的要求。 （四）、安全装置 地面瓦斯抽放系统安全防护装置有防爆、防回火装置，放空和避雷装置等。 井下临时瓦斯抽放系统瓦斯排入回风巷时，在抽放瓦斯管路出口处必须设置栅栏、悬挂 警戒牌等。 第三节 瓦斯抽放基本参数 1、煤层瓦斯压力: 煤层孔隙中游离瓦斯呈现的压力。MPa 2、瓦斯含量: 单位质量煤中所含的瓦斯体积。m3/min 3、瓦斯储量：指井田开采过程中能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层所赋存瓦斯的总量。万m3 4、可抽瓦斯量：指在当前技术条件下瓦斯储量中能够被抽放出来的瓦斯量。万m3。 5、抽放率 1）矿井（或采区）抽放率：矿井（或采区）抽放率是指矿井（或采区）的抽出瓦斯量占其风排瓦斯量与抽放瓦斯量之和的百分比。 ％ 2）工作面本开采层的抽放率：开采层的抽放率是指从开采层抽出的瓦斯量占开采层涌出及其抽出瓦斯量的百分比。 ％ 3）工作面邻近层的抽放率：邻近层的抽放率是指从邻近层抽出的瓦斯量占邻近层涌出及其抽出量之百分比。％ 6、钻孔瓦斯流量衰减系数：煤层内钻孔的瓦斯流量随时间呈衰减变化的特性系数。 7、煤层透气系数：表征煤层对瓦斯流动的阻力，衡量瓦斯在煤层内流动难易程度的参数。未卸压煤层的抽放瓦斯效果主要取决于其透气性系数，是煤层瓦斯抽放的最重要系数。 为了增加煤层的透气系数，国内外许多研究者进行了不少人工增透方法探索。这些探索可以归纳为三类：

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一类是设法从煤层取出一部分物质，形成空洞，造成裂隙与孔隙的再分布、张开并形成新的裂隙，例如水力割缝、水力掏槽都是从煤层取出一部分煤体，或注入酸液以溶蚀煤内的碳酸盐，注入煤的溶剂或使煤局部液化的物质，在煤层内形成空洞； 第二类，注入高压水或压气，将煤压裂，然后注入支撑剂（砂等）将裂隙支撑起来以改变其透气性； 第三类，对煤体进行爆破或水力破裂，当存在自由面时，因煤体内裂隙容积扩展较大，增透效果显著。如松动爆破、深孔控制预裂爆破等。水力破裂是用高压水把煤体压裂，但不注入支撑剂，一般不用水力破裂孔进行抽放（因孔内充水抽放效果不好），而是在破裂区内另打孔进行抽放，这时抽放量可增大50~60%。 三、瓦斯抽采基本指标 AQ1026—2006瓦斯抽采应达到的基本指标 （一）、瓦斯抽采应达到的基本指标 我国煤矿分布较为广泛，煤层赋存条件和开采条件差异较大。因此，对矿井采前抽采瓦斯应达到的指标，采用吨煤储量 钻孔工程量、煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、采煤工作面瓦斯抽采率、煤层可解吸瓦斯量、矿井瓦斯抽采率等多项指标加以控制。考虑到必须促进瓦斯抽采、鼓励瓦斯利用，结合现有生产矿井通过努力能够达到的水平，以此为原则确定相关指标的规定值。 （1）根据《防治煤与瓦斯突出细则》第26条的规定，当煤层瓦斯压力小于0.74MPa时，煤层无突出危险性。 （2）根据原苏联和我国突出矿井的统计资料分析，在煤层可燃基瓦斯含量小于10m3/t时，基本上没有发生过突出，可燃基瓦斯含量指标换算成原煤瓦斯含量，近似为8m3/t。原西德和澳大利亚开采煤层煤质较坚硬，统计资料表明，煤层可解吸瓦斯含量小于9m3/t时，基本上没有发生过突出。但这些国家实际执行过程中普遍都将可解吸瓦斯含量降低到6m3/t左右。 （3）根据我国突出矿井的统计资料分析，按最小突出压力0.74MPa计算，煤层的平均瓦斯含量为8m3/t左右。 （三）、钻孔控制范围 a) 石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15米以上。

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b) 煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。 c) 采煤工作面控制范围为:工作面前方20m以上。 四、采煤工作面抽采指标采用抽采率或回采前煤的可解吸瓦斯量指标,是根据煤层群开采、单一煤层开采瓦斯涌出特征提出的。煤层群开采必须符合表1要求，单一煤层开采必须符合表1或表2要求。具体指标如表1、表2示。指标大小兼顾了瓦斯抽采技术能够达到的可能性和工作面能够承受的风排瓦斯量。 （五）、其它 1、矿井必须综合抽采瓦斯，并且提前3～5年制定抽采瓦斯规划，每年年底前编制下年度的抽采瓦斯计划，以确保抽采瓦斯工作面的正常衔接，做到“抽、掘、采”平衡。 2、低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和压力 3、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加50m应测定煤层原始瓦斯含量和压力。 瓦斯抽放必须做到“多措并举、可保尽保、应抽尽抽、抽采平衡”，根据矿井煤层赋存地质、瓦斯条件，采取区域和局部多种抽采措施，并优先考虑开采保护层，最大限度抽采井下煤岩层瓦斯，达到抽采达标，实现先抽后掘、先抽后采、抽掘平衡、抽采平衡。

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