工作面回采过程中瓦斯抽采方法.
瓦斯抽采技术管理要求
瓦斯抽采技术管理要求瓦斯抽采技术管理要求一、抽采泵站第一条井上、下瓦斯抽采系统应有专项设计,设计符合《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008)等要求。
抽采系统设计按集团公司规定程序审批。
地面瓦斯抽采泵抽采能力不小于200m3/min;井下瓦斯抽采泵抽采能力不小于90m3/min。
抽采泵采用软化水为介质,并有停水断电保护装置。
井下瓦斯抽采泵安装在抽采地点附近新鲜风流的硐室中,并有独立的通风系统,泵站硐室应有两个供人员撤离的安全出口,出口设置向外开启的防火、防爆门。
抽采泵硐室及其防火铁门外5m范围内巷道是不燃性材料支护,引入引出的电缆有穿墙管,并用黄泥封堵。
第二条泵房设备冷却水宜采用闭路循环。
水池容量、给水管路、水量及水质(软化水处理装置)满足瓦斯抽采泵安全连续运行的需要。
软化水药剂至少每六个月添加更换一次。
第三条矿井瓦斯抽采泵站设置自动监控系统,实时监控抽采瓦斯浓度、负压、流量、泵站设备运行状态参数、环境瓦斯浓度、循环供水、供电、设备开停状态等,同时对泵站设备运行异常、环境瓦斯浓度超限和供水系统故障报警,并进行断电控制。
抽采瓦斯监控系统并入矿井安全监测监控系统。
第四条抽采泵站有专人值班,负责每小时巡检一遍设备运行状况和抽采参数,并做好记录。
当泵站抽采负压超过73kPa或低于20kPa时,立即向矿调度室报告,进行处理。
停泵有汇报、有记录,严禁私自停泵。
第五条抽采泵站配专用电话、消防器材、抽采泵操作规程、岗位责任制、泵站平面与管网(包括阀门、安全装备、检测仪表等)布置图、高低浓光学瓦斯测定器、水银柱计、水柱计、人工观测记录等。
消防器材配置要求:灭火器不少于两台、砂箱不小于0.2m3、消防水桶不少于2个、消防铁锹不少于2把、软管不小于20m等。
第六条井下瓦斯抽泵站抽出的瓦斯可引排至地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷,保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。
建有地面永久抽采系统的矿井,井下泵站抽出的瓦斯可送至永久抽采系统的管路,但应编制专项设计和措施,确保整个联网抽采系统稳定运行。
东曲矿28802综采工作面本煤层瓦斯抽采技术实践
东曲矿28802综采工作面本煤层瓦斯抽采技术实践作者:秦晓东来源:《中国化工贸易·上旬刊》2020年第01期摘要:针对东曲矿28802综采工作面开采过程中的瓦斯治理难题,在对工作面煤层赋存条件、瓦斯含量、矿井通风等基础情况进行测量分析基础上,介绍了工作面本煤层瓦斯抽采方式和技术工艺,并对瓦斯抽采效果进行量化分析。
实践检验证明,瓦斯抽采效果明显,工作面上隅角和回风巷瓦斯浓度均控制在阈值范围内,确保了工作面的安全回采。
关键词:综采工作面;瓦斯抽采;上隅角;煤柱矿井瓦斯是影响煤矿安全生产常见的重要因素之一,会引发井下作业人员窒息、煤与瓦斯突出动力效应、瓦斯爆炸及相关的次生灾害事故事件。
随着井工煤矿开采规模的扩大,特别是随着开采深度的加大,使得煤层采动应力场、煤岩裂隙场和瓦斯流动场变复杂,产生综合叠加效应,致使瓦斯隐患愈加凸显。
采煤工作面的瓦斯来源有本煤层、采空区及临近煤层逸散,本煤层瓦斯抽采是防治重点,受矿井地质条件和开采工艺影响,需采取科学的瓦斯抽采方法。
1 工作面概况28802综采工作面地表位于麻坪岭村庄东南,盖山厚度160~331m,该工作面北东大巷保护煤柱;北西为大巷保护煤柱;南西为大巷保护煤柱;南东为已回采的28804工作面。
上方2#、4#煤已回采、7#煤未回采。
4#~8#煤的层间距为76~80m。
28802综采工作面所采8#煤层结构简单,8#煤组厚在4.4m~6.6m之间,厚度变化不大,属稳定煤层,平均厚5.33m,夹一至三层夹矸;8#上煤厚约0.64m,8#煤厚约3.9m,8#上煤与8#煤夹矸厚约0.15m~2.4m,平均厚约1.0m。
煤层属于Ⅲ类不易自燃倾向性煤层,煤层绝对瓦斯涌出量为20m3/min,相对瓦斯涌出量9.51m3/t,其中,开采层瓦斯涌出量占60%,临近层瓦斯涌出量占40%。
工作面煤尘具有爆炸危险性,爆炸指数为16.21%。
工作面走向长度1048~1105m,倾斜长为125.5m,轨道顺槽和皮带顺槽巷道断面均为22m2,切眼断面为36m2。
瓦斯抽采管理办法
云南工投集团动力配煤股份有限公司瓦斯抽采管理办法为进一步规范我公司瓦斯抽采和利用管理,提高抽采和利用量,推进瓦斯综合治理,确保安全生产。
依据《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》、《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027—2006)及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026—2006)等规定,制定本办法。
一、瓦斯抽采管理办法(一)抽采达标指标的确定按照区域防突工作十六字方针“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”和实现“不采突出面,不掘突出头”的要求确定瓦斯抽采指标:1、突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量或瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力或瓦斯含量以下。
没有煤层始突深度瓦斯压力或含量的,则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下,或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa(表压)以下。
控制范围按照《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条规定执行。
2、瓦斯抽采率达到的指标:①瓦斯涌出量主要来自于临近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1;②瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2表1 采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标表2 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标3、预抽煤层瓦斯的吨煤钻孔量应达到以下要求:当采用顺层孔抽放时钻孔量应符合下表要求:当采用穿层钻孔时,钻孔见煤点的间距可根据抽采难易程度决定:容易抽采煤层15-20m;可以抽采煤层10~15m;较难抽采煤层8-10m。
4、石门揭煤所达到指标(1)石门揭煤,钻孔控制范围内预抽的时间不得少于3个月;(2)瓦斯预抽率不低于30%;(3)利用钻屑瓦斯解析指标法效果检验,指标降到临界值以下;(4)瓦斯压力小于0.74MPa以下,或煤层残存瓦斯含量低于始突标高的煤层瓦斯含量时(没有检验值的可按小于8m3/t计算),方可采用远距离爆破揭煤。
5、采煤工作面瓦斯预抽时间应达到6个月以上,因接替紧张的工作面必须采取缩小钻孔间距、加大钻孔直径等有效措施,且工作面瓦斯预抽时间必须达到3个月以上。
碾沟煤业综采工作面瓦斯抽采技术研究与应用
碾沟煤业综采工作面瓦斯抽采技术研究与应用张克斌(山西阳煤集团碾沟煤业有限公司,山西清徐030400)摘要:为解决碾沟煤业4101首采工作面瓦斯涌出量较大的问题,通过理论分析确定瓦斯主要来源,采用顺层钻孔预抽本煤层瓦斯、高位钻孔抽采卸压瓦斯的综合治理措施,确定顺层钻孔间距为&0m 及抽采时间为90d,高位钻孔垂直高度为19m,布置间距为20m,成功地将4101工作面各处的瓦斯浓度控制在安全范围内。
关键词:高瓦斯;顺层钻孔;穿层钻孔;瓦斯预抽中图分类号:TD712文献标志码:A文章编号:1009-0797(2021)02-0144-03Research and Application of Gas Drainage Technology in Fully Mechanized Coal Face inNiangou Coal IndustryZHANG Kebin(Shanxi Ya7g Coal Group Nia7gou Coal Industry C o.,Ltd.,030400,Chi7a)Absrtact:In order to solve the problem of large gas emission in the4101first mining face of Niangou Coal Industry,the main source of gas was determined through theoretical prehensive treatment of pre-draining the gas in this coal seam with high-level drilling and unloading and pres s ure-relieving gas was adopted through the theoretical analysis.Measures to determine the spacing of boring holes in the bedding layer to be8.0m and the extraction time to be90days,the vertical height of the high-level boreholes to be19m,and the layout spacing to be20m.The monitoring results during field application showed that the gas concentration in the4101working face was successfully controlled Within s^e range.It has important reference significance for gas management similar to high gas working face.Key words:High gas;Downhole drilling;Through-hole drilling;Gas pre-draining;1工程概况山西阳煤集团碾沟煤业有限公司隶属于山西阳煤集团,由清徐碾沟煤矿有限公司、洛池渠煤矿、西沟煤矿、平口煤矿以及部分空白区整合而成,矿井整合后生产能力为1.2Mt/a,为了减少矿井初期投资和缩短基建工期,将原设计两水平各布置一个回采工作面,不留预抽面(“一井两面”,即一采区+845m主水平的9#煤层布置9101工作面和在+905m辅助水平的4#煤层布置4101工作面)变更为+905m辅助水平布置一个回采工作面(即在4#煤层布置4101回采工作面),+850m水平(主水平标高根据煤由+845m整为+850m)留部分水4#煤层距上部12#煤层11.0-23.0m,本煤层厚度为0.69~2.97m,均厚1.63m,煤层相对瓦为20.32m3/t,碾沟煤业开采4#煤层期矿井瓦高为51.31m3/min,为高瓦矿井。
煤矿瓦斯抽采“三化一工程” 实施意见
第一章总则1.为夯实瓦斯抽采管理基础,规范瓦斯抽采管理,促进瓦斯抽采钻孔施工质量、瓦斯管理水平和瓦斯抽采效能提升,通过开展瓦斯治理“三化一工程”(抽采标准化、打钻视频化、计量精准化、一个钻孔就是一项工程)工作,达到强基础提效果,实现瓦斯治理根本好转,实现矿井高产高效, 为瓦斯利用创造条件,实施瓦斯发电,形成“以用促抽,以抽促用"良性循环。
根据相关法规规章标准、上级有关要求及外地瓦斯抽采管理实践经验,制定本实施意见。
2.瓦斯抽采应坚持“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、设施完善、计量准确;抽采管理确保机构健全、制度完善、执行到位、监督有效。
3.义煤公司、矿井主要负责人为所在单位瓦斯抽采的第一责任人,负责组织落实瓦斯抽采所需的人力、财力和物力,制定瓦斯抽采达标工作各项制度,明确相关部门和人员的责、权、利,确保措施落实到位和抽采达标。
4.义煤公司、矿井总工程师对瓦斯抽采工作负技术责任,负责组织编制、审批、检查瓦斯抽采达标规划、年度计划、区域瓦斯治理方案、安全技术措施的落实、区域措施效果检验和抽采达标评判报告的审核工作;5.义煤公司“一通三防”副总经理,矿井防突矿长负责分管范围内瓦斯抽采相关工作的组织和落实。
6.通风处负责指导三化一工程的实施和组织验收考核。
7.安监局负责现场管理和计划、措施等落实情况的监督检查。
8.义煤公司及矿井的各职能部门负责人在其职责范围内对瓦斯抽采有关工作负责。
第二章抽采标准化一、工作面瓦斯抽采工程施工设计编制1.设计依据矿井瓦斯抽采工程设计、采区、工作面防突专项设计等。
2.设计说明书内容工作面概况、瓦斯抽采方法、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、封孔方法与结构、连孔布置、管路及附属装置布置、计量装置布置、有效抽采时间、预期效果以及组织管理、需用图纸等。
多种瓦斯抽采方法在综采工作面有效应用论文
多种瓦斯抽采方法在综采工作面的有效应用【摘要】综采工作面采空区、上隅角、回风流瓦斯治理好坏直接影响了矿井的安全生产,本文通过对n3408综采工作面瓦斯来源分析, 采取了多种瓦斯抽采方法和瓦斯治理措施,达到了瓦斯治理的目的。
【关键词】瓦斯来源分析;瓦斯抽采1.工作面概况n3408综采面位于晓明矿北三采区,属4层煤,工作面回风巷紧邻n3401采空区,入风巷相邻n3407、n3403、n3408(小面)采空区,工作面走向长度1120m,工作面长度240m,煤层倾角9~12度,煤层厚度平均2.4m。
4#层煤上部煤层为2层煤,平均厚度1.10米,未进行回采,下部为7层煤,平均厚度2.02米,未进行回采。
2.工作面瓦斯来源分析工作面最大瓦斯涌出量为41.0m3/min,工作面初采期间老顶垮落前本煤层涌出的瓦斯量和本工作面采空区残存煤涌出的瓦斯量仅为10.0m3/min。
老顶垮落步距为30~45m,达到垮落步距老顶垮落后采空区形成冒落带和裂隙带、弯曲下沉带,邻近层及围岩、采空区瓦斯将涌进工作面,瓦斯涌出量将大幅度上升。
本煤层瓦斯涌出量占25%左右;邻近层、围岩及采空区瓦斯占75%左右,是工作面瓦斯涌出的主要来源,所以在保证工作面通风风量稳定的前提下,必须加大对邻近层、围岩及采空区瓦斯的抽采,方能解决好采场的瓦斯。
3.瓦斯涌出影响因素分析3.1受地质赋存条件影响n3408综采工作面的煤层倾角大,9~12度,平均10.2度,工作面运、回顺巷道高差达36.0米,由于瓦斯比空气的比重小,采空区瓦斯主要积聚在工作面上部采空区的空间,受采空区流场的影响采空区瓦斯的大部分从上隅角集中涌出,很容易造成上隅角瓦斯超限。
3.2临近采空区影响随着工作面推进至老顶初次垮落后,煤柱将被压裂, 临近采空区瓦斯也将与本工作面采空区连通,其瓦斯也将随之涌入到本工作面采空区,并通过风流负压作用逐渐带进工作面上隅角和回风流中,所以解决临近采空区瓦斯涌出问题势在必行。
瓦斯抽采管理规范
四、封孔要求
• 7、以上各项由安全副矿长、抽采队长负责 落实到位。否则,按公司相关制度进行处 罚。
五、钻场、钻孔布置要求
• 1.钻场的布置应避免受采动影响,避开 地质构造带,便于维护,利于施工钻 孔或封孔,保证抽采效果。 • 2.尽量利用现有的开拓、准备和回采巷 道或顶、底板岩石巷道布置抽采钻场。
六、瓦斯抽放孔深度检测规定
• 4、钻孔深度不足40米,作为无效孔不予验 收,特殊情况(如遇断层构造带等)必须 由矿总工程师批准。 • 5、矿长、安全副矿长、总工程师必须不定 期抽查钻孔深度,核实台账数据。 • 6、公司通防安全部对各矿钻孔深度进行抽 查,发现弄虚作假行为,按第1条规定执行 。
七、瓦斯抽采管理
三、瓦斯抽采方法
• 1.煤层顶(底)板巷穿层钻孔预抽和卸 压瓦斯抽采方法
• (1)在煤层顶(底)板抽放巷道中,按 照穿层钻孔抽放半径1.5~2.5m的要求,设 计穿层抽放钻孔,钻场间距3~5m,要求抽 放钻孔必须覆盖整个煤巷掘进条带。
三、瓦斯抽采方法
• 1.煤层顶(底)板巷穿层钻孔预抽和卸 压瓦斯抽采方法
二、瓦斯抽采系统
• 2、瓦斯抽采管路敷设
• (9)风巷应安装高、低负压(回采前) 两趟抽放管路,上帮安装低负压管,下帮 安装高负压管,管路离地面最小高度不得 小于0.5米,距离帮壁不得小于0.1米。低负 压管路负责对上隅角、采空区及高位钻孔 瓦斯进行抽采。 • (10)以上各项由安全副矿长负责落实 到位。否则,按公司相关制度进行处罚。
•
三、瓦斯抽采方法
• 5.回采工作面瓦斯抽采方法
• 采面上隅角、采空区埋管抽采:瓦斯抽 采管路从风巷接至采面上隅角,对上隅角 和采空区进行封闭抽放。
• 6、以上各项由矿总工程师、安全副矿 长、抽采队长负责落实到位。否则, 按公司相关制度进行处罚。
高瓦斯回采工作面瓦斯综合抽采技术与实践
面 回采 前 , 采煤 工 作 面机巷 及 风巷沿 煤 层施 工 上 向 及下向顺层钻孔 , 间距 5 孔 深 m, 径 9 m 作 m, 孔 4m 为 区域 防突措 施 ( 图 2 , 作 面 回采期 间继 续 抽 见 )工
第 2期
胡 云强 , : 瓦 斯 回采 工 作 面 瓦 斯 综 合 抽 采 技 术 与 实 践 等 高
采 过 程 中 , 用 U型 通 风 , 作 面 配 风 量 为 采 工
1 0 1 0m /mi n
斯 向工作 面的涌人量 , 钻孔布置如图 2 所示。其原 理是 在采 空 区流场 上部 增加 汇点 , 瓦斯 通过 汇点 使
流 出。
根 据工 作 面地 质构 造情 况 , 在上 风巷 下 帮距 工 作 面开 切 眼 8 m 布 置 一个 钻 场 , 后 每 6 0 往 0~8 m 0 施 工一 个 钻 场 , 孔 长 度 9 钻 0—10m, 孔 控 制 范 1 钻 围距 上 风巷 水平 距 离 4 终 孔 位 置 距 煤层 顶 板 0 m, 法 向距 离 不 大 于 1 , 个 钻 场 布 置 9个 钻 孔 , 5m,每 为 了使 钻孔 开 孔 能够 布 置在 岩 层 相 对 稳 定 的层 位 中, 并且 能 在切 顶线 前 方不 出 现钻孔 严重 变形 和垮
放 , 降 低煤 壁 瓦斯 涌 出量及 防止 煤 与瓦斯 突 出起 对 到 了一定 的作 用 。
图 2 工 作 面 瓦 斯 治 理 钻 孔 布 置 图
() 2 底抽 巷 穿 层 钻 孔 抽 采 技 术 。穿 层 钻 孔 抽 采 主要用 于 掩护 煤 巷掘进 , 工作 面 回采 区域顺 层 及 钻孔 没有 控 制 的区 域预抽 煤 层 瓦斯 , 作 面 回采 期 工 间保 持抽 放 , 工作 面前 后方 卸 压 区瓦斯抽 采有 很 对 好 的效果 。 2 2 采 空 区瓦斯 抽 采技 术 . () 1 风巷高位钻 场钻孔抽 采技术。风巷高位 钻场钻孔抽采技术能够通过抽采采空区瓦斯 , 对采 空区下部赋存的瓦斯起到拉动作用 , 减少采空区瓦
矿井瓦斯抽采的基本方法
第九章矿井瓦斯抽采的基本方法本章培训与考核要点:掌握本煤层,临近层和采空区瓦斯抽采的含义,分类, 布置形式及他点,煤矿瓦斯抽放规范规定,监理抽放瓦斯系统的矿井必须实施先抽后采或边抽边采。
矿井瓦斯抽采的基本方法分类:(一)按抽采瓦斯的来源分为:1、本煤层瓦斯抽采(开采层)2、临近层瓦斯抽采(上下临近层)3、采空区瓦斯抽采(全封闭、半封闭和钻孔)4、围岩瓦斯抽采(二)按抽采的机理分为:1、未卸压瓦斯抽采(本煤层、围岩)2、卸压瓦斯抽采(采空区)(三)按灰机瓦斯的方法分为:1、钻孔抽采(各种钻孔)2、巷道抽采(全封闭、半封闭)3、综合抽采(巷道与钻孔)(四)按钻孔与煤层的关系分为:1、沿煤层钻孔2、穿层钻孔(五)钻孔角度分为:1、上向孔2、下向孔3、水平孔抽采瓦斯方法选择:第一节本煤层瓦斯抽采一、本煤层瓦斯抽采含义:(开采层)本煤层瓦斯抽采孔是在煤层开采之前或采掘的同时。
用钻孔或巷道进行该煤层的抽采工作。
二、本煤层瓦斯抽采的分类:1、按抽采机理分为:未卸压和卸压开采2、按汇集的方法分为:1、钻孔抽采2、巷道抽采3、钻孔与巷道抽采三、本煤层瓦斯抽采和布置形式及特点:一、本煤层未卸压抽采:决定未卸压层抽采效果的关键性因素,是煤层的天然透气性导致(瓦斯抽采的难易程度表,分三类,容易、可以、较难抽采)煤巷掘进瓦斯涌出虽较大的煤层,可采用边掘边抽或先抽后掘的抽采方法。
(预抽)本煤层预抽瓦斯是钻孔打入未卸压的原始煤体进行抽采瓦斯,本煤层未卸压抽采方法有:1、岩巷揭煤时有岩巷向煤层施工穿层钻孔进行抽采2、煤巷掘进时在煤巷掘进面施工超前钻孔进行抽采3、采区大面积预抽时施工顺层钻孔、穿层钻孔、地面钻孔等。
特点:穿层钻孔施工方便,可以预抽的时间长,顺层钻孔常受采掘接替的限制,抽采时间不长,影响了抽采效果。
二、卸压钻孔抽采:在受回采或掘进的采动影响下,煤层和围岩的应力重新分布,形成卸压和应力集中压,在卸压内煤层膨胀变形,透气性泵数增加,在这个区域内打钻抽采瓦斯,可以提高抽采虽,本煤层卸压抽采分为:1、由煤巷俩侧或岩巷向煤层周围施工钻孔进行边掘边抽。
采空区瓦斯分布规律及抽采方法
采空区瓦斯分布规律及抽采方法摘要:通过对采空区瓦斯分布规律的研究分析,并结合矿井的实际瓦斯情况,特别是采空区,采取了相应的抽采方法,如高位钻孔抽放,并指出了高位钻孔抽放在顺和煤矿的优化分析关键词:采空区;瓦斯;规律;抽采Abstract:Through the study of goaf gas distribution regularity, and combined with the analysis of mine gas, especially the practical goaf, and take the corresponding extraction methods, such as high drilling drainage, and pointed out the high drilling smoke on forever China two ore optimization analysis.Key words:Mined-out area; Gas; The rule; Extraction1 采空区瓦斯分布规律1.1采空区瓦斯来源分析1.1.1 采空区瓦斯来源煤层开采前,原始的煤层、围岩与瓦斯流体组成的系统处于均衡状态,开采后,随着工作面向前推进,工作面后方的煤层顶板不断冒落下来,形成采空区,采空区上方煤层、岩层产生变形、下沉及断裂等变化,形成裂隙、裂纹,从而改变了瓦斯原来的流动状态和赋存状态,瓦斯从煤层及围岩中通过贯穿的空隙空间向着采空区和工作面流动,甚至大量的涌出。
采空区内瓦斯涌出的能量来源于浓度差(压差)。
由于采空区深部的瓦斯浓度(压力)高于采面瓦斯浓度(压力),而气体总就从浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直至压力平衡。
此外在采空区靠近采煤工作面的空间内,由于存在着漏风,在采空区内形成通风负压。
采场范围内涌出瓦斯的地点称为瓦斯源,瓦斯涌出源的多少,各源涌出瓦斯量的大小直接影响着采场的瓦斯涌出量。
煤矿采掘生产中的几种瓦斯抽放技术
煤矿采掘生产中的几种瓦斯抽放技术[摘要]本文主要阐述了煤矿采掘生产中的采空区卸压瓦斯抽采技术、特殊条件卸压瓦斯抽采技术和煤巷掘进工作面瓦斯抽采技术等问题。
【关键词】采掘生产;瓦斯抽放;技术1、采空区卸压瓦斯抽采技术按照煤矿采空区类别,在采煤生产中,瓦斯抽采可分为回采工作面采空区瓦斯抽采、老采空区瓦斯抽采、报废矿井瓦斯抽采。
1.1密闭抽采方法密闭抽采法是抽采采空区瓦斯的一种常用和有效方法。
此抽采法把采空区或回采工作面的进、回风巷都加以密闭,密闭墙厚为一至三米,灌筑砂、泥浆等材料,确保严密不漏风。
再把抽采管穿过回风巷的密闭墙,伸入采空区内进行抽采,伸入以10m以上为好。
抽采时,要对密闭内的气体成分、浓度、抽采负压等参数经常进行监测与控制,避免增大漏风造成采空区浮煤自燃。
这种方法抽出的瓦斯浓度能达25%-50%以上。
1.2回采采空区插管、埋管抽采方法回采采空区插管抽采法是将带孔眼的管子在顶板冒落前直接插入采空区内进行抽采,插入采空区的管子直径在75mm~100mm之间,位处采空区内一端长2m~3m。
管壁穿有小孔并用纱网包好,避免抽采中出现堵塞现象。
此管要尽可能靠近煤层顶部,置于瓦斯浓度较高的地点。
此种瓦斯抽采方法抽出的瓦斯浓度一般只有10%~25%,而操作简单方便、成本较低。
为了确保抽采效果并对预埋管抽采管口进行控制,应采取以下方法中的一种。
(1)双埋管法。
在第一条埋管埋入采空区达30m时,预埋第二条管路;此方法的优点在于控制简单,缺点是管材消耗较大。
(2)气动阀门控制法。
通过远控实现采空区内部各个抽采管口的气动阀门的开闭。
此方法能节省预埋管路,按实际情况对瓦斯抽采口进行调节。
但需要安设价格相对较高的气动阀门,施工工艺质量要求也很高。
(3)远控胶囊控制法。
这种方法基本原理同气动阀门控制法,节省预埋管路,价格较低,能按具体情况对瓦斯抽采口进行凋节。
1.3向冒落拱上方打钻抽采法在开采保护层过程中,在打钻抽采邻近层卸压瓦斯时,同时打钻到冒落拱上方,主要目的是捕集处于冒落带中的上邻近层和未开采的煤分层中的瓦斯。
综采工作面瓦斯抽采技术实践李建雄
综采工作面瓦斯抽采技术实践李建雄发布时间:2021-09-07T07:42:11.651Z 来源:《防护工程》2021年16期作者:李建雄[导读] 目前,我国正处于经济高速发展期,各大工业的生产对煤矿资源的需求量也在不断增加,因此,要求我国在煤矿的开采活动中提高生产水平,才能更好的满足市场的需求。
我国不断引入全新的矿井作业技术,其中矿井瓦斯抽放技术在井下开采作业中发挥着重要作用。
目前,在我国矿井开采作业中,瓦斯抽放技术得到了全面的发展,并在各个环节的应用中都取得了重要的应用效果,但是我国仍然需要强化矿井瓦斯抽放技术的改进,才能实现我国煤炭行业的可持续发展,提高矿井瓦斯抽放技术水平,满足煤矿资源需求。
李建雄华晋焦煤吉宁煤矿抽防科山西临汾 042199摘要:目前,我国正处于经济高速发展期,各大工业的生产对煤矿资源的需求量也在不断增加,因此,要求我国在煤矿的开采活动中提高生产水平,才能更好的满足市场的需求。
我国不断引入全新的矿井作业技术,其中矿井瓦斯抽放技术在井下开采作业中发挥着重要作用。
目前,在我国矿井开采作业中,瓦斯抽放技术得到了全面的发展,并在各个环节的应用中都取得了重要的应用效果,但是我国仍然需要强化矿井瓦斯抽放技术的改进,才能实现我国煤炭行业的可持续发展,提高矿井瓦斯抽放技术水平,满足煤矿资源需求。
关键词:煤矿;瓦斯防治;抽采技术引言瓦斯灾害在煤矿生产中不但会对职工生命安全造成威胁,而且制约着煤矿的高效高产。
在新建矿井中,首采工作面的开采会导致大量瓦斯涌出,如果不能及时对瓦斯进行抽放,将会影响工作面的安全生产,甚至引发瓦斯灾害。
为保证工作面的安全生产,必须对首采工作面瓦斯进行治理。
瓦斯抽放有三种形式,分别为先抽后采、边采边抽、采后抽放。
对首采工作面瓦斯必须进行先抽后采和边采边抽。
1治理瓦斯的必要性瓦斯主要是一些有机物或动物纤维,在高温高压的环境下发生物理化学变化分解,产生了瓦斯气体。
瓦斯的主要成分是甲烷,具有可燃性,无色无味[1]。
瓦斯抽采指标计算方法
附录瓦斯抽采指标计算方法A1 预抽时间差异系数计算方法:预抽时间差异系数为预抽时间最长得钻孔抽采天数减去预抽时间最短得钻孔抽采天数得差值与预抽时间最长得钻孔抽采天数之比。
预抽时间差异系数按式(1)计算:(1)式中:-预抽时间差异系数,%;—预抽时间最长得钻孔抽采天数,d;—预抽时间最短得钻孔抽采天数,d。
A2 瓦斯抽采后煤得残余瓦斯含量计算按公式(2)计算:(2)式中:—煤得残余瓦斯含量,m3/t;(7。
9594)-煤得原始瓦斯含量,m3/t;—评价单元钻孔抽排瓦斯总量,m3;—评价单元参与计算煤炭储量,t、评价单元参与计算煤炭储量按公式(3)计算:(3)式中:—评价单元煤层走向长度,m;—评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度,m;、—分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度,m。
如果无巷道则为0;、—分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度,m、如果无巷道则为0;—抽采钻孔得有效影响半径,m;—评价单元平均煤层厚度,m;—评价单元煤得密度,t/m3、、、、应根据矿井实测资料确定,如果无实测数据,可参照附表1中得数据或计算式确定、A3 抽采后煤得残余瓦斯压力计算方法:煤得残余相对瓦斯压力(表压)按下式计算:()()0.10.110011(0.1)10010.31d ad CY CY CY ad CY a ab P P A M W b P M P πγ++--=⨯⨯++++(4)式中:W CY─残余瓦斯含量,m 3/t;(7、9594)─吸附常数;a=20、7739,b=1。
6280─煤层残余相对瓦斯压力,MP a;─标准大气压力,(0。
101325 MPa)─煤得灰分,%;(1.04)─煤得水分,%;(11、09)─煤得孔隙率,m3/ m3;(4。
23)─煤得容重(假密度),t/ m 3、(1。
45)A 4 可解吸瓦斯量计算方法:按公式(5)计算:(5)式中:─煤得可解吸瓦斯量,m3/t;─抽采瓦斯后煤层得残余瓦斯含量,m 3/t;─煤在标准大气压力下得残存瓦斯含量,按公式(6)计算。
典型高瓦斯矿井综采工作面瓦斯抽放技术应用及效果分析
瓦斯对于井工煤矿安全生产威胁极大,治理难度大,一旦发生事故,就有可能是群死群伤的重特大事故,给矿工生命安全及矿井安全生产带来巨大威胁。
国内井工煤矿历来高度重视瓦斯的治理工作,但是由于瓦斯无色无味,涌出规律难循,治理难度较大[1-3]。
本文即针对某矿15203工作面开采时面临的瓦斯治理难题,利用回采前瓦斯预抽及回采时抽放的综合治理方案,实现对瓦斯的有效治理。
1 工程概况及瓦斯危害分析15203工作面主采15#煤层,煤层平均厚度4.4m,采用综合机械化采煤方法,采用U型通风方式,运输顺槽进风,回风顺槽回风。
在工作面回采前,使用分源预测法对瓦斯涌出量进行预测,即以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础,根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律,计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。
预测得出工作面的相对瓦斯涌出量达到7.5m3/t,绝对瓦斯涌出量达到10.5m3/min,超过煤矿安全规程第一百六十九条规定的:矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min的规定,为典型的高瓦斯矿井。
瓦斯危害分析:当CH4升至43%,O2降至12%,人感到呼吸困难;当CH4升至57%,O2降到9%以下,人短时间窒息死亡。
当巷道或采场空气中的瓦斯浓度在5%~15%范围内时,一旦存在点火源,将会引起瓦斯爆炸事故。
当煤层瓦斯压力较高、地质构造复杂、地应力较大、煤体破坏严重时,在该地区采掘作业时易发生煤与瓦斯突出。
当巷道内的瓦斯浓度低于5%或超过15%时,一旦存在点火源,会酿成瓦斯燃烧事故。
CH4是仅次于氟利昂的温室气体,产生的温室效应是CO2的25~30倍,时效长达100~150年之久。
2 工作面瓦斯综合治理技术应用根据工作面瓦斯涌出情况及现有的瓦斯综合治理经验,设计在工作面回采前布置顺层钻孔对瓦斯进行预抽,先将瓦斯相对瓦斯涌出量降至4.3m3/t以内,再在工作面回采期间采用高位钻孔瓦斯抽采及上隅角埋管瓦斯抽采的联合抽放方案对瓦斯进行二次抽放,将相对瓦斯涌出量降至3m3/t以内。
煤与瓦斯突出矿井采煤工作面回采中的瓦斯治理方法
当代化工研究Modem Chemical Research66技术应用与研究2020•24煤与瓦斯突出矿井采煤工作面回采中的瓦斯治理方法*高山(晋圣亿欣煤业山西048200)摘耍:随着社会生产生活对煤炭资源需求度与日俱增,致使煤矿开采深度不断增加,矿井作业施工难度增加,煤层透气性下降,瓦斯浓度和压力等参数逐步升高,很容易出现瓦斯积聚或超限等问题,严重情况下会导致爆炸事故,危害到作业人员的人身安全.对此,需要充分契合煤与瓦斯突出矿井特性,在工作面回采中加强瓦斯治理,优化通风系统,改善井下作业环境,保障井下作业效率和安全.本文此展开分析,契合煤与瓦斯突出矿井实际寻求合理的瓦斯治理方法,合理应用到采煤工作面回釆中.关键词:瓦斯治理;煤与瓦斯突出矿井;采煤工作面;回采中图分类号:TD文献标识码:AGas Control Method in the Recovery of Mining Face of Coal and Gas Outburst MineGao Shan(Jinsheng Yixin Coal Industry,Shanxi,048200)Abstract:With the increasing demandfor coal resources in social p roduction and lifs,the depth of c oal mining is increasing,at the same time, the construction difficulty of m ine operation is increasing,the p ermeability of c oal seam is decreasing,and the p arameters such as gas concentration and p ressure are gradually increasing,which leads to p roblems such as gas accumulation or overrun.In severe cases,it will lead to explosion accidents and endanger the p ersonal safety of o perators.Therefore,it is necessary to J ully meet the characteristics of c oal and g as outburst mines,strengthen gas control in the recovery of m ining f ace,optimize ventilation system,improve underground working environment and ensure the efficiency and safety of bined-with the actual situation of c oal and g as outburst mines,this p aper analyzes the p roblem and seeks f or a reasonable gas control method,and applied it into the recovery of m ining f ace reasonably.Key words:gas control;coal and gas outburst mines;coal mining f ace;recovery煤与瓦斯突出矿井作业日常开采中,由于作业环境相较于封闭,煤层透气性不足,在开采中容易出现积聚或超限等情况。
工作面回采过程中瓦斯抽采方法
二、邻近层(被保护层)瓦斯抽采技术原理
工作面采场瓦斯浓度分布
轨道巷 上隅角 采空区 煤层 低浓度 瓦斯区 机巷 高浓 度瓦 斯区
轨道巷
沿空留巷
煤层 低浓度 瓦斯区 机巷
高浓 度瓦 斯区 采空区
U形通风采空区空气分布
采空区
煤层
“O”形圈
机巷
采空区顶板“O”形圈分布
为解决这一问题,有两种解决方案,一是从高抽巷末端向切 眼施工3~5个直径100mm的下向瓦斯抽采钻孔,钻孔末端进入 15煤层直接顶板抽采瓦斯;二是将高抽巷与回风巷通过倾斜 联络巷联通,倾斜联络巷贯穿整个岩柱,利用倾斜联络巷抽 采工作面初采期涌出的瓦斯 。
六、巷道瓦斯抽采方法
倾斜高抽巷瓦斯抽采
六、巷道瓦斯抽采方法
六、巷道瓦斯抽采方法
走向高抽巷瓦斯抽采
在开采厚煤层或是顶板赋存有多层高瓦斯煤层条件下可考虑 采用顶板走向高抽巷法抽采邻近煤层瓦斯,高抽巷瓦斯抽采 法抽采能力高,抽采效果好,适用于瓦斯涌出量大的工作面。 抽采纯量可达40-60m3/min。
六、巷道瓦斯抽采方法
走向高抽巷瓦斯抽采
采煤工作面瓦斯涌出煤壁瓦斯涌出工作面落煤瓦斯涌出采空区瓦斯涌出本煤层瓦斯涌出邻近层瓦斯涌出丢煤瓦斯涌出下分层瓦斯涌出煤层瓦斯涌出岩层瓦斯涌出采空区瓦斯涌出二邻近层被保护层瓦斯抽采技术原理?工作面采场瓦斯浓度分布采空区高浓度瓦斯区低浓度瓦斯区机巷轨道巷煤层沿空留巷u形通风采空区空气流动及浓度分布y形通风采空区空气流动及浓度分布采空区顶板o形圈分布二邻近层被保护层瓦斯抽采技术原理?分源治理采煤工作面瓦斯?对于一个工作面的瓦斯治理并不需要所有措施全部采用而是要根据煤层瓦斯地质状况并结合各方法的适用条件择优选取最终实现采煤工作面的开采安全
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四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
顶板走向穿层钻孔抽采
随着工作面的向前推进,采动压力场是随时空变化的。这个采 动压力场中形成的大量裂隙,为瓦斯在采空区上覆岩层中的运移和 存储提供了通道和空间,为顶板走向钻孔的随采随抽提供了条件 。
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
顶板走向穿层钻孔抽采
高抽巷抽采
本煤层瓦 斯涌出
对于一个工作面的 瓦斯治理并不需要 所有措施全部采用, 而是要根据煤层瓦 斯地质状况,并结 合各方法的适用条 件择优选取,最终 实现采煤工作面的 开采安全。
三、地面钻井瓦斯抽采方法
三、地面钻井瓦斯抽采方法
0.5m
L1
表土层套管 F 299×8
固井 L2 H 技术套管 F 177.8×8
采中瓦斯抽采方法
一、概述 二、采中瓦斯来源及分源治理 三、地面钻井瓦斯抽采方法 四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
五、顺层钻孔瓦斯抽采方法
六、巷道瓦斯抽采方法 七、采空区埋管瓦斯抽采方法
一、概述
一、概述
采前瓦斯抽采后,虽然煤层已消除突出危险性,但煤层中还残余部分可 解吸瓦斯; 工作面产量越大,从煤炭中解吸的瓦斯也就越多。此外,开采层顶底板 内赋存有不可采煤层时,工作面开采过程中,大量邻近层瓦斯将涌入工 作面,给工作面带来极大的安全隐患 ; 因此在工作面开采过程中必须配合瓦斯抽采措施,进行随采随抽,进而 降低工作面风排瓦斯量,保证工作面的安全高效开采。 从空间位置上来说包括地面抽采和井下抽采,从类型上来说有钻孔抽采, 也有巷道抽采。 采用分源治理的思想抽采煤层瓦斯。
二、邻近层(被保护层)瓦斯抽采技术原理
分源治理采煤工作面瓦斯
顶板走向穿层钻孔抽采 地面钻井抽采 邻近层瓦 斯涌出 采 煤 工 作 面 瓦 斯 涌 出 穿层钻孔抽采 沿空留巷穿层钻孔抽采 倾斜大直径穿层钻孔抽采 走向高抽巷抽采 倾斜高抽巷抽采 基本埋管抽采 采空区瓦 斯涌出 长立管埋管抽采 沿空留巷埋管抽采 倾向顺层钻孔抽采 顺层钻孔抽采 走向顺层短钻孔抽采
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
沿空留巷穿层钻孔抽采
在采煤工作面后方20m之外的范围施工穿层钻孔,从沿空留巷的顶 底板位置开孔,向工作面方向施工,在平面上与风巷成30°~45°, 顶底板穿层钻孔成组布置,每组间距为10~20m,顶板钻孔分高低 位布置。
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
顶板走向高抽巷初采期间下向穿层钻孔抽采
三、地面钻井瓦斯抽采方法
10多层 总厚7m
2# 地面钻井 1#
回风顺槽 3#
不可采 煤层
运输顺槽
煤厚2.7m
开采层
地面钻井分三次开井,第一次开井直径349mm,第二次开井直径 为241mm,第三次开井直径180mm。地面钻井的终孔布置在垮落带内, 与4煤层的顶板间距为5m的位置,钻孔水可沿裂隙进入采空区,不 影响地面钻井的抽采效果。 工作面开采结束后,封闭采空区,地面钻井又专门对采空区进 行瓦斯抽采,且能长期保持较高的瓦斯浓度。 根据效果考察,1#钻井平均产气量为3.93m3/min,共抽采瓦斯 65.12万m3。2#钻井平均产气量为5.43m3/min,共抽采瓦斯39.91万 m3。3#钻井平均产气量为3.46m3/min,共抽采瓦斯59.78万m3。
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
顶板走向穿层钻孔抽采
高产高效工作面顶板走向钻孔布置层位
裂隙沿垂向方向由直接顶、老顶逐渐向上发育的,在垂向上裂隙发 育是时间的函数。随着上覆岩层裂隙的发育、岩层的冒落,在采空 区的一定位置处形成冒落拱。对于推进速度不同的工作面,顶板走 向钻孔有效抽采范围内的裂隙发育状况及采空区冒落拱的位置也不 尽相同。
二、采中瓦斯来源及 分源治理
二、邻近层(被保护层)瓦斯抽采技术原理
工作面瓦斯来源
采煤工作面瓦斯涌出
本煤层瓦斯涌出
邻近层瓦斯涌出
煤壁 瓦斯涌出
采空区 瓦斯涌出
工作面落煤 瓦斯涌出
采空区 瓦斯涌出
丢煤 瓦斯涌出
下分层 瓦斯涌出
煤层 瓦斯涌出
岩层 瓦斯涌出
工作面开采后,采空区顶底板内的裂隙发育及影响作用随着 向顶底板内的延深逐渐减弱,则顶底板内邻近层瓦斯向采煤 工作面的排放率与间距呈反比,间距越小,邻近层瓦斯涌出 量越大,反之邻近层瓦斯涌出量越小。
二、邻近层(被保护层)瓦斯抽采技术原理
工作面采场瓦斯浓度分布
轨道巷 上隅角 采空区 煤层 低浓度 瓦斯区 机巷 高浓 度瓦 斯区
轨道巷
沿空留巷
煤层 低浓度 瓦斯区 机巷
高浓 度瓦 斯区 采空区
U形通风采空区空气流动及浓度分布
轨道巷
Y形通风采空区空气流动及浓度分布
采空区
煤层
“O”形圈
机巷
采空区顶板“O”形圈分布
在煤层顶板中开挖钻场,从 钻场中向工作面采空区方向 施工顶板走向钻孔,钻孔个 数一般为5~10个,长度一般 不小于80m,钻孔开孔位置 距煤层顶板不小于0.5m,沿 倾斜方向钻孔控制风巷向下 40m的范围,在垂向上钻孔 终孔一般布置在垮落带顶部 和断裂带下部区域。前后钻 场钻孔压茬不小于30m 。
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
顶板走向穿层钻孔抽采
高产高效工作面顶板走向钻孔布置层位
四、穿层钻孔瓦斯抽采方法
顶板走向穿层钻孔抽采
高产高效工作面顶板走向钻孔布置层位
顶板走向钻孔层位的选择应考虑工作面推进速度对上覆岩层裂隙发 育的影响。根据高产高效工作面采空区上覆岩层中裂隙发育的这个 特点,为有效抽采采空区瓦斯,防治上隅角瓦斯浓度超限,高产高 效工作面顶板走向钻孔的布置应降低层位,布置在垮落带范围的岩 层内。
在工作面开采初期,顶板初次来压之前,顶板内裂隙发育还不充 分,裂隙还未发育到顶板高抽巷的位置,高抽巷无法抽到瓦斯,上 邻近层瓦斯便会沿裂隙涌入采空区,给开采工作面带来安全隐患, 为此,需要在顶板高抽巷内向工作面开切眼方向施工3~5个下向穿 层钻孔。
h1 产气套管 F 139.7×7.22
L3 h2 2煤层
h3 4煤层
图9-6 地面钻井结构示意图
在不可采邻近层较多的矿 区,为保证采煤工作面的安 全生产,需在采煤工作面开 采过程中对邻近的不可采煤 层进行卸压瓦斯抽采。 地面钻井抽采能力大、抽 采期较长,可穿越开采煤层 上部的所有煤层。在工作面 采动作用下,邻近的不可采 煤层获得了良好的卸压增透 效果,瓦斯来源充足,采用 地面钻井对邻近层进行卸压 瓦斯抽采可获得良好的瓦斯 抽采效果