本煤层瓦斯抽放方法
工作面回采过程中瓦斯抽采方法.
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
瓦斯抽放
可达15~30 m。开滦赵各庄矿在掘进工作面后面15~20m处,用煤电钻打
孔.孔深4~9m,孔距4~6m。封孔后抽放,降低了煤帮的瓦斯涌出量, 保证了煤巷的安全掘进。
2
第六节 矿井瓦斯抽放
一、矿井抽放瓦斯的可行性
《规程》145条规定:“有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:
(一)1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1
个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决
瓦斯问题不合理的。
(二)开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
几小时后就能减少到失去抽放意义。这类煤层必须在卸压的情况下
或人工增大透气系数后,才能抽出瓦斯。
11
第六节 矿井瓦斯抽放
1、未卸压的钻孔抽放
本法适用于透气系数较大的任何地质条件下,预抽开采煤
层的瓦斯。按钻孔与煤层的关系分为穿层钻孔和沿层钻孔;按 钻孔角度分为上向孔、下向孔和水平孔。我国多采用穿层上向
此法的优点是施工方便,可以预抽的时间较长。如果是厚煤层下行
沿层钻孔适用于赋存稳定的中厚或厚煤层。由运输平巷沿煤层倾斜
分层回采,第一分层回采后、还可在卸压的条件下、抽放未采分层的瓦斯。
打钻,或由上、下山沿煤层走向打水平孔(仰角1°~2°)。这类抽放方法
常受采掘接替的限制,抽放时间不长,影响了抽放效果。国外采用的可弯 曲钻,能由岩巷或地面打沿层钻孔,大大延长了抽放的时间。我国1987年 开始了有关研究工作,着重于井下水平长钻孔的打钻工艺。
煤矿专业基础第1章 煤层瓦斯抽采技术及方法
13
图9.1.3 随掘随抽的钻孔布置 1—掘进巷道;2—钻窝;3—钻孔
14
图9.1.4 随采随抽钻孔布置
15
1.3 邻近层瓦斯抽采
邻近层瓦斯抽采技术在我国瓦斯矿井中已经得到广 泛的应用,从20世纪50年代起,先后在阳泉、天府、中 梁山等矿务局取得了较好的效果,但近距离的上、下邻 近层抽采仍沿用一般的邻近层抽采技术,不仅效果欠理 想,而且还会给生产带来一些麻烦。“八五”以来,学 者对近距离邻近层瓦斯抽采难题进行了研究,提出了不 同开采技术条件下的近距离邻近层瓦斯抽采方法,取得 了较好的效果。
12
(3)本煤层卸压抽采瓦斯 在受回采或掘进的采动影响下,引起煤层和围岩的 应力会重新分布,形成卸压区和应力集中区。在卸压区 内,煤层膨胀变形,透气性系数增加,在这个区域内打 钻抽采瓦斯,可以提高抽采量,并阻截瓦斯流向工作空 间。这类抽采方法现场称为随掘随抽和随采随抽。 1)边掘边抽 2)边采边抽
4
1.2 本煤层瓦斯抽采
本煤层瓦斯抽采,又称为开采层抽采,目的是为了 减少煤层中的瓦斯含量和降低回风流中的瓦斯浓度,以 确保矿井安全生产。 1.2.1 本煤层瓦斯抽采的原理 本煤层瓦斯抽采就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。煤层回采前的抽 采属于未卸压抽采,在受到采掘工作面影响范围内的抽 采,属于卸压抽采。
8
图9.1.1 穿层钻孔抽采瓦斯的示意图 1—煤层;2—钻孔;3—钻场;4—运输 大巷;5—封闭墙;6—瓦斯管路
9
图9.1.2 未卸压顺层钻孔抽采开采煤 层示意图 1—运输巷;2—回风巷;3—钻孔; 4—采煤工作面;5—采空区
10
(2)巷道预抽本煤层瓦斯(未卸压) 巷道预抽是20世纪50年代初,我国抚顺矿区成功试 验本煤层预抽瓦斯时最初采用的一种抽采瓦斯方式:在 采区回采之前,按照采区设计的巷道布置,提前把巷道 掘出来并构成系统,然后将所有入、排风口都加以密闭, 同时,在各排风口密闭处插管并铺设抽采瓦斯管路,将 煤层中的瓦斯预先抽采出来。经过一段时期的抽采,待 瓦斯浓度降低至规定的范围后,即可回采。抽采瓦斯巷 道的设计与布置,除必须完全适应将来开采需要外,还 要充分利用瓦斯流动的特性,既能抽采本采段的煤层瓦 斯,又能截抽下段煤层瓦斯。基于这一考虑,一般都将 瓦斯巷道布置在煤层顶分层和上、下段之间的阶段煤柱 中。
(附件5)煤矿瓦斯抽放规范(AQ1027-2006)
矿井瓦斯抽放管理规范(国家安全生产行业标准AQ1027-2006,国家安全生产监督管理总局2006年11月2日发布,2006年12月1日实施)一、范围本标准规定了建立矿井瓦斯抽放系统的条件及工程设计要求、瓦斯抽放方法、瓦斯抽放管理及职责、瓦斯利用、瓦斯抽放系统的报废程序,以及瓦斯抽放基础参数的测算方法、各类瓦斯抽放方法的抽放率、瓦斯抽放监控系统监测参数的指标要求和瓦斯抽放工程设计有关计算方法。
本标准适用于全国煤矿企业、管理部门及有关事业单位。
二、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款:——MT5018—96矿井抽放瓦斯工程设计规范。
——《煤矿安全规程》(2004年版)。
——《煤矿瓦斯抽放管理规范》(1997年版)。
——GB50187—1993工业企业总平面设计规范。
——GB50215—2005煤炭工业矿井设计规范。
三、定义下列术语和定义适用于本标准:(一)瓦斯抽放:采用专用设备和管路把煤层、岩层和采空区中的瓦斯抽出或排出的措施。
(二)未卸压抽放瓦斯:抽放未受采动影响和未经人为松动卸压煤(岩)层的瓦斯,亦称为预抽。
(三)卸压抽放瓦斯:抽放受采动影响和经人为松动卸压煤(岩)层的瓦斯。
(四)本煤层抽放瓦斯:抽放开采煤层的瓦斯。
(五)邻近层抽放瓦斯:抽放受开采层采动影响的上、下邻近煤层(可采煤层、不可采煤层、煤线、岩层)的瓦斯。
(六)采空区抽放瓦斯:抽放现采工作面采空区和老采空区的瓦斯。
前者称现采空区(半封闭式)抽放,后者称老采空区(全封闭式)抽放。
(七)围岩瓦斯抽放:抽放开采层围岩内的瓦斯。
(八)地面瓦斯抽放:在地面向井下煤(岩)层打钻孔抽放瓦斯。
(九)综合抽放瓦斯:在一个抽放瓦斯工作面同时采用2种或者2种以上方法进行抽放瓦斯。
(十)强化抽放:针对一些透气性低、采用常规的预抽方法难以奏效的煤层而采取的特殊抽放方式。
(十一)预抽:在煤层未受采动以前进行的瓦斯抽放。
(十二)瓦斯储量:煤田开采过程中,能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。
瓦斯抽放总结与分析报告
瓦斯抽放总结与分析报告磴槽煤矿瓦斯抽放总结与分析报告一、瓦斯抽放简介随着开采深度的不断增加,磴槽煤矿地应力、煤层瓦斯压力与含量等也不断增大,为提高开采保护层的保护效果,保证保护层的开采,应进行卸压瓦斯抽放。
1、抽采工程设计⑴、抽放巷位置确定矿井二1煤层为高瓦斯煤层,一3煤层为低瓦斯煤层,两层煤间距48~50米,具备下保护层开采的技术条件。
瓦斯抽放巷选择在一3煤层和二1煤层之间,距二1煤层20米左右,巷道断面6 m2以上,符合钻机架设及打钻要求。
⑵、抽放钻场的布置钻场每20米一个,每个钻场布置11个抽放钻孔,抽放钻孔要求打到煤层顶板为止,一3煤层回采过后进行二1煤层卸压瓦斯抽放。
抽放钻场及钻孔布置见下图。
图1抽放钻孔布置图2、瓦斯抽放钻孔的施工⑴、打钻机具使用ZYG-150型及ZY-2300型钻机,∮50mm钻杆,∮110mm 锤头、金钢钻头进行钻孔施工。
⑵、钻孔角度及钻孔长度1号孔:α=-50、L=79m; 2号孔:α=10、L=65m;3号孔:α=80、L=52m;4号孔:α=170、L=43m;5号孔:α=370、L=31.5m; 6号孔:α=650、L=26.5m;7号孔:α=930、L=30m 8号孔:α=1110、L=40m;9号孔:α=1220、L=54m; 10号孔:α=1290、L=69m;11号孔:α=1340、L=85m。
⑶、打钻注意事项a、岩石段使用冲击器施工,防尘工作要达到要求;b、煤层段使用金刚石钻头施工,要求钻进速度要适中;c、钻孔要求打透煤层,并进入煤层顶板0.5m;⑷、钻孔封孔a、使用聚氨酯材料封孔;b、封孔深度不少于16m。
(4)抽放负压:根据我国有关抽放瓦斯资料,地面泵站抽放负压为20-25kpa,其抽放效果较好,一般孔口负压应保持在16-19kpa以上。
3、瓦斯抽放系统磴槽煤矿地面瓦斯抽放泵站安装2BEC—40型水环式瓦斯抽放真空泵,配备电机YB2-315S-4型,功率110KW,且达到了一备一用,其中主管路选用Ф325mm无缝钢管1470米,支管选用Ф225螺旋管3830米,合计管路5300米。
煤矿每日一题题库带答案
煤矿每日一题题库带答案1.01、矿井采用单回路供电时,必须有(备用)电源。
1.02、矿井的两回路电源线上都不得(分接)任何负荷。
1.03、井下不得带电检修、(搬迁)电气设备。
1.04、井下各种电气设备的额定电压等级应符合:高压不超过(10000ⅴ),低压不超过(1140ⅴ)。
1.05、井下防暴电气设备改变(额定值)使用和进行(技术改造)时,必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门的检验合格后,方可使用。
1.06、井下主排水泵必须有(工作)、(备用)、和(检修)的水泵。
1.07、井下主排水泵工作水泵的能力,应能在(20h)内排出矿井24h的正常涌水量。
1.08、井下主排水泵备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的(70%)。
1.09、井下工作和备用水泵的总能力,应能在(20h)内排除矿井24h的最大涌水量。
1.10、防暴电气外壳上Exdi符号中Ex表示(防暴),d表示(隔爆型),i表示(煤矿用)。
1.11、绞车操作中“三不开”即(信号不明不开)、(看不清钩头不开)、(启动状态不正常不开)。
1.12、矿工自救的原则为(灭)、(护)、(撤)、(躲)、(报)。
1.13、井下配电网络均应装设(过流)、(短路)保护装置。
1.14、防暴电气设备入井前,应检查其(产品合格证)、(煤矿矿用产品安全标志)。
1.15、电缆不应悬挂在(风管)或(水管)上。
1.16、提升绞车制动闸和工作闸,闸带必须完整无裂纹,磨损余厚不得小于(3)mm。
1.17、绞车运行中减速机温度不得超过(70)℃。
1.18、绞车钢丝绳涂油每月至少(1)次。
1.19、滚筒上应经常缠留(3)圈钢丝绳,用以减轻固定处的张力。
1.20、绞车电动机在工作运行中,温度不得超过(80)℃。
1.21、塞尺的用途是用以测量配合表面的(间隙)。
1.22、钢丝绳遭受猛烈拉力的段,长度伸长(0.5%)时,必须更换。
1.23、井下供电“三无”是指:(无鸡爪子)、(无羊尾巴)、(无明接头)。
瓦斯抽放系统的简介
一、瓦斯:1、什么是瓦斯?在煤炭开采的过程中,从围岩或煤层中涌入矿井内的以甲烷为主的有毒有害气体的总称.通常指甲烷。
2、瓦斯的成因与组成是植物的残骸 ,在高温缺氧的条件下,由其中的有机物质发生化学分解而产生的。
所以凡是有机物构成的矿产地层中都有沼气伴生,如石油矿、岩盐矿等.同时沼泽地区也常有沼气的出现。
一般情况下,炭化程度高的煤,沼气含量就大;而碳化程度低的煤其沼气含量就少。
随着煤层愈深,其沼气含量亦增加。
3、瓦斯的爆炸性1)、瓦斯爆炸的条件:1、空气中瓦斯的浓度在5%~16%。
2、空气中氧气的浓度在12%以上。
3、有650℃~750℃的高温火源且存在的时间大于瓦斯爆炸的感应期。
2)、瓦斯爆炸的危害:1、爆炸压力当瓦斯浓度在9.5%时,爆炸的瞬间温度在封闭的空间最高可达2650℃,在自由空间达1850℃。
2、爆炸波的传播当瓦斯浓度在9.5%~9.9%时的爆炸速度最高。
空间两端都是封闭的,传播速度最慢;两端都是开放的,传播速度较快;空间一端是开放的传播速度最快,可达200米/秒。
3、瓦斯爆炸的动力效应①产生高压和高温;②将积存在某些地区的瓦斯冲击出来;③使煤尘飞扬,可能造成煤尘爆炸。
二、抽排瓦斯的方法:矿井抽放瓦斯是利用专门的管道将瓦斯排至地面,或井下的安全地点。
其中利用机械抽出的通常称为抽放瓦斯;依靠气体本身压差或矿井通风总负压进行排出的,通常称为排放瓦斯。
抽放方法1)按抽出的瓦斯来源分类:①本煤层抽放瓦斯在开采工作时,瓦斯来自煤层本身②临近煤层抽放瓦斯由于地压活动,开采层的上、下相邻煤层内的瓦斯涌入2)按抽放与采掘的时间配合分类:①预先抽放煤层瓦斯(预抽)形式在煤层采掘前就预先抽放煤层内的瓦斯。
图1 图2②边采边抽瓦斯形式在回采或掘进工作的同时抽放瓦斯,适用于由采、掘而引起的瓦斯涌出。
图3 图③采空区抽放瓦斯形式工作面后方的采空区或老采空区经常泄出瓦斯3)按抽放工艺手段方法分类①钻孔抽放瓦斯②巷道抽放瓦斯③钻孔巷道混合抽放瓦斯④老空封闭抽放瓦斯⑤地面钻孔抽放瓦斯三、瓦斯钻孔施工设备和工艺1、钻机鹤岗局煤矿井下抽放瓦斯常用的钻机一般均为煤矿用全液压坑道钻机,主要为煤炭科学研究总院重庆分院生产的ZY-2300(原300)型煤矿用全液压坑道钻机和ZY-750(原150)型煤矿用全液压坑道钻机这2种钻机。
煤矿瓦斯抽放方法的选择及本煤层抽放
( 龙煤双鸭山分公 司安监部 , 黑龙江 双鸭山 15 0 5 10)
摘
要
在实际应用 中选择 瓦斯抽 采方法时 , 一般要考虑瓦斯来源 、 煤层状况、 采掘条件、 抽采工艺等 因素。该 文主要阐述 了穿层钻孔抽 放、 顺
瓦斯抽放 方法 选择 煤 层 C
层钻孔抽放等本煤层钻孔预 抽方法和边掘边 抽与边采边抽 方法等 问题。
2l 6
童堪差 技 斜l
21年 期 01 第3
间的近距离煤层。 2 2 顺层 钻孔 抽放 .
( ) 瓦斯来 自于开采层本 身 , 运用钻 孔抽 采 , 1若 可
还可运 用巷道预抽 形 式将瓦 斯从 开采 层抽 出 , 应用 较 多的是 钻孔预抽法 。 () 2 若瓦斯来 自开采煤 层 的顶 、 底板 邻近 煤层 内 ,
要 采用 开在顶 、 板煤 、 中的巷道 , 底 岩 打若 干个穿 至邻 近煤层 的钻孔 , 采邻 近煤层 中的瓦斯 。 抽 () 3 若在采空 区或废 弃 巷 道 内有 大 量瓦 斯 积 聚 ,
层膨胀 变形 , 透气性系数增加 , 在此 区域 内打钻抽 放瓦 斯, 能提高抽采 量 , 阻截瓦斯 流向工 作空 间。这种 抽 并 放方法在 现场叫随掘随抽和随采 随抽 。 在掘进巷 道 的 两 帮 , 着掘 进 巷道 的推 进 , 隔 随 每
本煤层 预抽瓦斯是钻孔打入未卸压 的原始煤体进 0~ 0 钻机 窝 内沿巷道 掘进 方 向 行抽放瓦斯 。其 抽采效 果与原始煤体透气性 和瓦斯压 4 5 m施工一 个钻机 窝 , 施工 4个 5 6 m深 的抽 采钻孔 ; 掘进迎 头每次施 O一 0 在 力相关 。煤层透 气性 越小 , 瓦斯压 力越 低抽 出瓦 斯越 工 1 6个 、 2—1 孔深 1 2 m 的抽采钻孔 。掘进迎头及 6— 0 难 。对透气性系 数 大或无邻 近卸 压条 件 的煤层 , 可预 两帮钻场 的钻孔 在终 孔时 上排施 工至煤 层顶 板 , 排 下
掘进抽放钻孔施工安全技术措施
掘进抽放钻孔施工安全技术措施依据《煤矿安全规程》第145条规定要求,结合我公司已有的瓦斯资料分析,参照15#煤层西翼南回风巷、西翼轨道巷已掘进段瓦斯涌出量,猜测在西翼北回风巷掘进工作面掘进期间使用通风方法解决瓦斯问题难度很大,为降低掘进期间的瓦斯涌出量,保证安全生产,减轻通风负担,故决定由我队施工本煤层瓦斯抽放。
一、抽放钻孔制定:1、抽放方法、抽放方式本煤层瓦斯抽放方法为:采前提前预抽,采纳钻孔抽放方式;本煤层掘进抽放钻孔施工顺序西翼北回风巷依据掘进进度每40m分别在巷道左、右帮各布置一个钻场,每个钻场施工13个掘进抽放钻孔;巷道正前施工10个深度为70m的掘进抽放钻孔,按照40m为一个抽掘循环依次施工。
3、本煤层掘进抽放钻孔制定钻场钻孔布置参数1、钻孔深度制定抽放钻孔沿煤层走向布置,在巷道左帮、右帮各施工一个钻场〔钻场规格长5m、宽4m、高2.8m〕,左钻场与右钻场间距5m,每个钻场施工10个深度为70m、1个60m、1个50m、1个45m。
Ф120mm的本煤层掘进抽放钻孔。
正前抽放钻孔深度70m。
巷道正前掘进抽放钻孔预留20m超前距离,同意掘进距离为50m。
如果正前及钻场掘进抽放钻孔施工深度不够时,按最短掘进抽放钻孔预留20m掌握同意掘进距离。
2、钻孔水平间距1〕钻场钻孔每个钻场抽放钻孔呈两排布置,第一排均匀布置7个抽放钻孔,第二排均匀布置6个抽放钻孔。
2〕正前钻孔正前抽放钻孔呈两排布置,第一排均匀布置5个抽放钻孔,第二排均匀布置5个抽放钻孔。
3、钻孔垂直间距1〕钻场钻孔西翼北回风巷沿15#煤层底板掘进,SGZL-3B或ZQJC-300/9气动架柱型钻机自身高度为1.1m,制定下排掘进抽放钻孔距底板1.1m、距顶板1.7m处布置;上排掘进抽放钻孔距底板1.4m、距顶板1.4m。
2〕正前钻孔西翼北回风巷沿15#煤层底板掘进,呈两排布置〔第一排预抽钻孔距底板1.1m布置5个,第二排预抽钻孔距第一排孔0.6m布置5个〕。
抽采瓦斯的方法分类
抽采瓦斯的方法分类更具从时间上、空间上的不同可以分为采前抽采、采中抽采、采后抽采本煤层、临近层、采空区、工作面(回采工作面,掘进工作面)抽采开采层瓦斯抽采选择瓦斯抽采方法的原则开采层、邻近层和采空区瓦斯抽采是目前国内外广泛应用的三种煤矿瓦斯抽采办法。
选择合理有效的瓦斯抽采方法需要综合考虑矿井主要瓦斯来源、煤层赋存特征、采掘布置方式以及煤层开采程序等许多客观因素。
经前人不断探索实践,总结出以下五个选择瓦斯抽采方法的原则首先要与矿井地质条件、煤层基本赋存特征、采掘巷道布置方式和煤炭开采技术条件相符。
其次要考虑煤矿瓦斯涌出主要来源及构成,尽可能应用综合瓦斯抽采技术来提高抽采效果。
然后要做到抽采与采掘巷道相结合,以达到减少井巷工程量的目的。
再次要有助于抽采巷道的布置、维护和维修,己达到降低抽采成本的目的。
最后,应尽量方便于抽采管路的敷设,确保抽采工程的施工安全和增加抽采时间。
、瓦斯抽采方法概述回采工作面瓦斯来源及构成工作面瓦斯涌出量构成预测结果表明其一部分来源于开采层煤壁和落煤解析的瓦斯,另一部分来源于采空区丢煤解析的瓦斯和周围岩层及上下邻近层涌出的瓦斯。
工作面瓦斯主要来源于采空区含采空区丢煤、周围岩层及邻近层和开采层涌出的瓦斯。
采前预抽、边采边抽和强化抽采等方式都属于开采层瓦斯抽采方式。
①采前预抽主要是一项对未卸压的煤层或岩层进行瓦斯抽采的技术手段,它多应用钻孔技术将被采煤体中的瓦斯在煤层开采之前预先抽采出来。
因此说,当煤层透气性较好的时候,其抽采效果十分显著,而煤层透气性较差时,效果不会很理想。
②边采边抽主要是对已经卸压的煤层进行瓦斯抽采。
当综采工作面向前推进的时候,其前方一定范围内的煤体产生大量裂隙,透气性得到了增加,此时应用倾斜钻孔技术抽采综采工作面一前方一定范围内煤体中的卸压瓦斯,抽采效果也是明显。
③强化抽采主要针对透气性较差的煤层,该方法采用煤层强化卸压技术如水力割缝和深孔爆破等技术来增大煤层的透气性,或增加煤层驱动能量如注入等气体,已达到提高煤层压力梯度、置换瓦斯和促进瓦斯渗流、解析的目的。
本煤层瓦斯抽放钻孔优化布置
摘
要
为解 决某煤矿 18 0 1工作 面 回采过程 中瓦斯 浓 度频繁 超 限的难题 , 需对该 工作 面 瓦斯
抽放 钻孔优 化 布置 。通过 对钻 孔抽放 瓦斯 效果影 响 因素 的分析 , 用钻孔布 置 间距 的理论 方程 , 利 将
回采 区按 照不 同预抽 期 划分为 若干相 应钻 孔 间距 的 区域 , 以便 充分利 用施 工钻孔 ; 据 工作 面前 方 根
也可 以提 高瓦斯抽 采 效 果 , 瓦斯 抽 采 量 的提 高 也 但
是非 常有 限 的。
式中, P为煤 的密度 , m ; 为抽 放 钻 孔 间距 , W t H / m; 为煤 层原 始瓦 斯含量 , t m /。 依据 钻孔 瓦 斯 抽 采 率 的物 理 意 义 可 知 , 过 t 经
1 钻孔瓦斯抽放效 果的影响因素分析
由于 煤 层本 身介 质性 质 的变 化 不 均 , 以及 受 到
高贯金 (9 3 ) 男 , 18 一 , 助理工程师 ,6 0 1河南省平顶 山市 。 471
度 , A为 煤 层 透气 性 系数 , ( a m; m / MP ・d ; 。 ) P 为 煤 层原 始瓦斯 压 力 , P ; 为抽 放 钻 孔 压 力 , a M aP MP ; P 为一个 标准 大气压 ; 瓦斯抽 放半 径 , r R为 m;为钻 孔 半径 , C为常 数 , m; C=164×1 ~。 .3 0
矿井瓦斯的概念
矿井瓦斯的概念:广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称。
狭义的矿井瓦斯是指甲烷。
瓦斯流淌场. 瓦斯在煤层中由高压流向低压,在煤层中即形成肯定的流淌范围——瓦斯流淌场。
瓦斯抽的目的:1预防瓦斯超限与确保矿井安全生产。
2无保护层可采的矿井,预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。
3.开采保护层并具有抽放瓦斯系统的矿井,抽放被保护层的卸压瓦斯。
4.开发利用瓦斯资源,变害为利. 瓦斯抽放的意义:1. 瓦斯抽放是消退煤矿重大瓦斯事故的治本措施 .2.瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题.降低矿井通风本钱.3.瓦斯抽放能够利用贵重的瓦斯资源。
瓦斯抽放的条件 :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.矿井确定瓦斯涌出量到达以下条件① 大于或等于40m3/min;② 年产量1.0~1.5Mt的矿井,大于30m3/ min;③ 年产量0.6~1.0Mt的矿井,大于25m3/min;④ 年产量0.4~0.6Mt的矿井,大于20m3/min;⑤ 年产量小于或等于0.4Mt的矿井,大于15 m3/min。
3.开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。
4开采有煤与瓦斯突出危急煤层的。
应到达的指标 1〕突出煤层工作面采掘作业前必需将掌握范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力以下。
假设没有能考察出煤层始突深度的瓦斯含量或压力,必需将煤层瓦斯含量降到8m3/t 以下下:2〕瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1 规定,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 规定。
3 采掘工作面风速不得超过 4m/s,风流中瓦斯浓度不得超过1%4〕矿井瓦斯抽采率确保矿井正常通风力量足以满足要求、限制不合理地增加矿井风量。
瓦斯抽放方法:1 按抽放瓦斯来源分类① 本煤层瓦斯抽放② 邻近层瓦斯抽放③ 采空区瓦斯抽放 2.按抽放与采掘时间关系分类① 采前抽放:预抽②采中抽放:③ 采后抽放:采空区抽故3.按抽放工艺分类① 巷道抽放法② 钻孔抽放法:③ 巷道、钻孔混合抽放法4.按煤层卸压因素分类①未卸压抽放②卸压抽放(2) 本煤层瓦斯抽放的分类本煤层未卸压抽采打算未卸压煤层抽采效果的关键性因素,是煤层的自然透气性系数。
煤矿瓦斯抽采
第三节 采空区瓦斯抽放方法 一、采空区瓦斯抽放的含义
开采厚煤层或邻近层处于冒落带时,
其中大量的瓦斯会直接进入采空区。当
回采工作面的采空区或老空区积存大量
瓦斯时,往往被漏风带入生产巷道或工
作面,造成瓦斯超限而影响生产,因而
应对采空区的瓦斯进行抽放。采空区抽放
瓦斯:抽放现采工作面采空区和老采空区的
抽放的目的就是通过抽放降低风流中的瓦 斯浓度,来改善矿井的安全生产条件和安全状 况。
3
• 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
29
(一)、上邻近层瓦斯抽放
上邻近层瓦斯抽放即是邻近层位于开采层的 顶板,通过巷道或钻孔来抽放上邻近层的瓦斯。 根据岩层的破坏程度与位移状态可把顶板划分为 冒落带、裂隙带和弯曲下沉带,底板划分为裂隙 带和变形带。冒落带高度一般为采厚的5倍,在 距开采层近、处于冒落带内的煤层,随冒落带的 冒落而冒落,瓦斯完全释放到采空区内,很难
管道附属装置有阀门、钻孔(钻场)连 接装置、排渣放水器等。
6
(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、安全性好(工 作室内充满介质,不会发生瓦斯爆炸)。
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。
ZWY60/90 ZWY105/132
环境的保护
4
二、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。
瓦斯抽放技术规程8篇
瓦斯抽放技术规程8篇【导语】瓦斯抽放技术规程怎么写受欢迎?本为整理了8篇优秀的瓦斯抽放技术规程范文,为便于您查看,点击下面《名目》可以快速到达对应范文。
以下是我为大家收集的瓦斯抽放技术规程,仅供参考,盼望对您有所关心。
名目第1篇瓦斯抽放观测工平安技术操作规程第2篇瓦斯抽放工技术操作规程(钻工)第3篇瓦斯抽放工制氮机司机平安技术操作规程第4篇瓦斯抽放泵司机平安技术操作规程第5篇瓦斯抽放钻机工平安技术操作规程第6篇瓦斯抽放工平安技术操作规程第7篇瓦斯抽放工技术操作规程(制氮机司机)第8篇瓦斯抽放工钻工技术平安操作规程【第1篇】瓦斯抽放工平安技术操作规程第1条必需持有效证件上岗。
第2条必需熟识瓦斯泵的结构、性能。
第3条瓦斯泵司机负责泵的开停和日常维护管理及运行参数的调整、记录工作,并定时向通风区调度汇报。
第4条启动前检查泵站各种阀门、基础、机电设备、瓦斯管路、供水系统及附属装置,保证完好。
第5条用手转动泵轮1~2周,要求泵内应无障碍物。
第6条先启动供水系统,开关有关阀门保证水位达到规定要求。
第7条启动瓦斯泵时,要一人监护、一人操作。
第8条瓦斯泵的启动挨次:1、关闭进气阀门,打开出气阀门、放空门和循环门;2、开启瓦斯泵;3、缓缓开启进气阀门;4、调整各阀门,使瓦斯泵正负压达到合理要求。
第9条瓦斯泵互换、并联运行操作挨次:1、互换运行时首先开启备用泵和运转泵系统间的联络门,关闭其放空门。
停止原抽放泵运转,并开关有关阀门调整备用泵的流量。
2、并联运行时先启动一台瓦斯泵,再启动另一台瓦斯泵。
瓦斯泵运转正常后,再进行带负荷操作。
第10条瓦斯泵启动后,各种参数每小时观测一次,并监听抽放泵的运转声。
第11条当抽放瓦斯浓度达到30%以上,接到输送瓦斯命令后,开启总供气阀门,同时调整放空阀门。
第12条瓦斯泵的停机操作挨次:1、开启放空门、循环门,关闭总供气门和总进气门,使瓦斯泵运转3~5分钟;2、操作电气系统,停止瓦斯泵运转;3、停止供水,将管路和设备中的水放净。
三软煤层本煤层瓦斯抽放技术
2 钻 孔 布 置
10 2工 作 面实体煤 层厚 约 5m, 于缓倾 斜煤 38 属
收稿 日期 : 0 2— 5—2 21 0 9
4 抽 放效 果
使 用 新 型 封 孔 材 料 和 封 孔 工 艺 后 , 三 矿 十
作者 简 介 :姚
威 ( 9 9 ) 男 , 南 西 平 人 , 程 师 , 士 ,0 2年 16 一 , 河 工 硕 21
摘 要 : 了解 决 三软 煤 层 瓦斯 治理 问题 , 讨 了在 三 软 厚 煤 层 发 育 区 域 如 何 实 现 安 全 高 效 生产 , 平 煤 股 份 为 探 对 十 三 矿 10 2工 作 面 顺 层 钻 孔 瓦 斯 抽 放 技 术 进 行 了研 究 , 为 合 理 的钻 孔 布 置 、 学 的封 孔 工 艺和 材 料 是 解 38 认 科
定 毒性 , 且价格 高 , 造成 密封成 本高 。 十三 矿 曾普 遍 使 用 聚氨 酯 封孑 袋进 行 封 孔 , L 这
种工 艺虽 然操作 简单但 是效 果较 差 , 价格 较贵 , 且 封 孔 3d后 的单 孔 瓦斯 浓度 普 遍 下 降 到 5 以 下 。此 %
次封 孔选用 新 型 复 合 钻 孔 密 封 剂 P D材 料 , 封 抽 密
由于试 验 钻孔 周 围的煤 岩 体 强度 较低 , 在 大 存 量 的微裂 隙 , 加 了钻孔密 封 的难度 。 目前 , 矿普 增 煤 遍采 取 的密封方 法 有 水 泥沙 浆 封 孔 和 聚氨 酯 封 孔 。 前者 封孔 后容 易产生 收缩 , 密封效 果 差 ; 者则往 往 后 因封 孔长 度达不 到 , 达不到 理想 的密 封效果 , 材料 有
21 02年第 8期
中州 煤 炭
煤矿瓦斯抽放规范(AQ 1027—2006)
AQ 1027—2006ICS 73.010D 09备案号:18912—2006中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1027—2006代替MT/T692-1997煤矿瓦斯抽放规范Code for coal mine gas drainage2006-11-02 发布2006-12-01实施国家安全生产监督管理总局发布AQ 1027-2006目次前言1 范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语各定义 (1)4建立抽放瓦斯系统 (3)5 地面永久瓦斯抽放系统 (4)6 井下移动泵站瓦斯抽放系统 (6)7 瓦斯抽放方法 (7)8 瓦斯抽放管理 (8)9 瓦斯利用 (10)10 地面永久瓦斯抽放系统的报废 (10)附录A(规划性附录)瓦斯抽放基础参数测算 (44)附录B(规划性附录)瓦斯投放方法类别及抽放率 (14)附录C(规划性附录)瓦斯抽放参数监控系统 (16)附录D(规划性附录)瓦斯抽放工程设计 (17)附录E(规划性附录)主要单位换算 (19)前言为切实贯彻落实先抽后采的方针,加强瓦斯抽放技术管理,保证瓦斯抽放工程的安全,提高瓦斯抽放效果,防止瓦斯事故.保护环境,制定本标准。
本标准以原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局2004年颁布的《煤矿安全规程》、原煤炭工业部1997年制定的《矿井瓦斯抽放管理规范》、矿井抽放瓦斯工程设计规范》(MT 5018——96)为依据、在充分考虑煤矿瓦斯抽政工艺技术特点和目前我国煤矿瓦斯抽故现状及发展趋势的基础上编制而成:本标准代替MT T 692—1997《煤矿瓦斯抽放技术觇范》。
奉标准与t煤矿乩斯抽放技术规范》(MT/T 692一1997)相比内容上有了较大增加:——增加了矿井瓦斯抽放工程设计的内容:——增加了移动泵站瓦斯抽敞系统;——增加了瓦斯抽放方法;——增加了瓦斯抽放管理;——增加了瓦斯利用;——增加了瓦斯抽放系统的报废;——对一些词句进行了修改;本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为规范性附录。
本煤层瓦斯抽放方法课件
到软化煤层、提高煤的产量的作用。
03
本煤瓦斯抽放技
抽放孔布置
某矿区在实践过程中,创新了本煤层瓦斯抽放技术,取得了显著效 果。
技术创新点
采用新型封孔材料和工艺,提高了抽放孔的密封性能;研发智能监 控系统,实现了对本煤层瓦斯抽放的实时监测与控制。
效果评估
通过技术创新,瓦斯抽放量大幅增加,工作面瓦斯浓度得到有效控制, 为矿区安全生产提供了有力保障。
THANKS
感
01
02
03
抽放孔位置
选择煤层中瓦斯含量较高、 透气性较好的区域作为抽 放孔布置点,以提高瓦斯 抽放效率。
孔间距
根据煤层条件和抽放目的, 合理设置抽放孔的间距, 以保证瓦斯抽放的均匀性 和连续性。
孔深
根据煤层厚度和瓦斯含量, 确定合理的抽放孔深度, 以保证能够充分抽取煤层 中的瓦斯。
抽放孔施工
钻孔设备选择
某矿区本煤层瓦斯抽放技术改进案例
案例概述
01
针对某矿区本煤层瓦斯抽放技术的不足,进行了技术改进,提
高了抽放效率。
技术改进
02
采用新型抽放泵和优化抽放工艺,提高了瓦斯抽放量和纯度。
效果评估
03
技术改进后,瓦斯抽放量和纯度明显提升,工作面瓦斯浓度得
到有效控制。
某矿区本煤层瓦斯抽放技术创新案例
案例概述
本煤瓦斯抽放方 件
• 瓦斯抽放技概述 • 本煤瓦斯抽放方法 • 本煤瓦斯抽放技 • 本煤瓦斯抽放技效 • 本煤瓦斯抽放技案例析
本煤层瓦斯抽采技术方案
本煤层瓦斯抽放技术一、本煤层抽放情况根据1801回风顺槽向采面方向施工顺层钻孔竣工图显示,1801回风顺槽施工顺层钻孔,在施工过程中,因为煤层变化比较大,导致成孔率比较低,大部分孔不具有抽放价值,只做为自然排放孔或者直接封堵处理,因此在施工的钻孔当中,部分孔不联抽,作为排放孔,部分孔直接封堵,以免影响其他成孔抽放质量。
在回风顺槽中在钻场之间向煤壁打顺层钻孔,形成交叉钻孔,但是施工效果欠佳,影响瓦斯的抽放效果。
本矿井采用大直径钻孔强化抽放措施,但是抽放效果不是很明显。
二、本煤层瓦斯抽放方法本煤层瓦斯抽放是指采用巷道或打钻的方式直接抽放开采煤层内含有的瓦斯的方法。
按照抽放与采掘的时间关系。
本煤层抽放可分为“预抽”和“边抽”两种方法。
所谓“预抽”,就是在开采之前预先抽出煤体中的瓦斯。
“预抽”又可分为巷道预抽和钻孔预抽2种;所谓“边抽”,是指边生产边抽放瓦斯,即生产和抽放同时进行。
“边抽”又包括边采边抽和边掘边抽2种。
1、“预抽”本煤层瓦斯的施工方法及其优缺点预抽本煤层瓦斯(分巷道预抽和钻孔预抽)的施工方法及优缺点如下:(1)巷道预抽本煤层瓦斯。
即在回采之前事先掘出瓦斯巷道(因同时要考虑采煤工作需要,因此也叫采准巷道),然后,将巷道密闭,在密闭处接设管路进行抽放,直到回采时为止。
这种方法的优点是,煤体卸压范围大,煤的暴露面积大,有利于瓦斯释放。
缺点是,提前送道,开采时巷道维修量大;高瓦斯煤层掘进施工困难;若密闭不严易进气,抽出的瓦斯浓度低;且巷内易引起自然发火。
此法目前很少应用。
(2)钻孔预抽本煤层瓦斯。
即在开采煤层底板(或顶板)岩层中掘一条与煤层走向平行的巷道,在此巷道中每隔一定距离(20-30m)掘一小石门做钻场(深度不超6m,在每个钻场内向煤层打3-7个呈放射状的钻孔,穿透煤层进入顶(底)板,插管封孔进行抽放。
这种方法的优点是,钻孔贯穿煤层,瓦斯很容易沿层理面流入钻孔,有利于提高抽放效果;其次,抽放工作是在掘进和回采之前进行的,能大大减少生产过程中的瓦斯涌出量。
矿井瓦斯抽放的方法必须得当
矿井瓦斯抽放的方法必须得当
在煤矿中,一般用通风的方法将井下涌出的瓦斯冲淡到安全浓度以下。
但是,如瓦斯涌出量很大,只靠通风方法排除瓦斯是困难的,甚至在经济上不合理,在技术上也不可能,这就需要采用抽放瓦斯的办法来解决。
瓦斯抽放方法有以下几种:
本煤层钻孔抽放瓦斯。
在各水平的底板围岩运输大巷中,每隔30米做一长10—15米的小石门,作为抽放钻场。
由此向煤层打3—5个放射状的钻孔,钻孔穿透煤层并进入顶板。
钻孔打好后就插管封闭,接入总抽放管道进行抽放。
临近层抽放瓦斯。
在开采煤层群时,如果临近层的瓦斯是构成矿井瓦斯涌出量的主要来源之一,可由开采曾向临近层打钻孔进行瓦斯抽放。
抽放顶板上的临近层,叫做上临近层抽放瓦斯;抽放底板下的临近层,叫做下临近层抽放瓦斯。
采空区抽放瓦斯。
如果采空区积存大量瓦斯,就会向采面或向中扩散,当威胁到安全生产时,就必须对采空区进行瓦斯抽放。
这样就可以解决回采工作面机尾附近的瓦斯积聚问题,同时也降低了回采工作面的瓦斯浓度,可确保矿井安全生产。
本煤层瓦斯抽放适用于透气性大的煤层抽放瓦斯;我国绝大多数矿井的煤层透气性都很小,若不采用增加煤层透气性的措施,抽放效果就不理想。
临近层瓦斯抽放、效果好,应用普遍。
采空区抽放需注意防止采空去内发火抽出的瓦斯,可以做工业与民用燃料,可以用来发电。
高浓度的瓦斯还可以作为化
工原料。
所以我们要加强瓦斯抽放工作,变害为利。
1。
瓦斯抽放的基本方法
瓦斯抽放的基本方法采用专用设备和管路把煤层中的瓦斯抽放出来的方法叫作瓦斯抽放。
瓦斯抽放是防治煤与瓦斯突出,减少煤层瓦斯含量,减少采区瓦斯涌出量,防治采掘过程中瓦斯超限的有效方法,是治理瓦斯的核心,是消灭瓦斯事故,确保煤矿安全生产的根本措施。
瓦斯抽放方法可以分为五类:(1)开采层瓦斯抽放;(2)邻近层瓦斯抽放;(3)采空区瓦斯抽放;(4)围岩瓦斯抽放;(5) 综合抽放瓦斯。
其中综合抽放瓦斯方法是前四类方法中两种或两种以上方法的配合使用。
选择抽放瓦斯的方法时应遵循如下的原则:1.选择的抽放瓦斯方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质条件和开采技术条件;2.抽放方法的选取以瓦斯来源及涌出构成为依据,如果瓦斯涌出量主要来自开采层,则应采用开采层抽放,在开采煤层群时,邻近层的瓦斯涌出量占有很大比例且威胁工作面的安全生产时,则应采用邻近层瓦斯抽放,当工作面后方采空区瓦斯涌出量较大且威胁工作面安全生产时,则应采用老空区抽放。
对于瓦斯瓦斯较高的煤层,巷道掘进时,瓦斯涌出量很大,难以用加大风量的办法稀释,可采用掘前大面积预抽或边掘边抽。
若围岩瓦斯涌出量大,或者溶洞、裂隙带储存有高压瓦斯并有喷出危险时,应采取围岩瓦斯抽放措施。
3.尽可能采用综合抽放瓦斯方法,以提高抽放瓦斯效果;4.有利于减少井巷工程量,实现抽放巷道与开采巷道的结合;有利于抽放巷道的布置与维护;5.有利于提高瓦斯抽放效果,降低抽放成本;6.有利于钻场、钻孔的施工、抽放系统管网敷设,有利于增加抽放钻孔的瓦斯抽放时间。
一、石门揭煤瓦斯抽放:图6—4 石门预抽煤层瓦斯钻孔控制范围石门揭煤前,应通过瓦斯抽放消除突出危险后,再揭开突出煤层。
抽放钻孔的控制范围(控制范围的概念都指与最外轮廓线平行的平面上的投影距离)应根据煤层的实际突出危险程度确定。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十九条规定:钻孔的最小控制范围在揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线(包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线)的最小距离不小于5m,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持最小超前距离15m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
矿井瓦斯抽放技术
一、课程重要性
2 法律、法规规定
《煤矿瓦斯抽采指标》(AQ 1026-2006) 规定的瓦斯抽放应该达到的指标: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 含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦 斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力以下。若 没有能考察出煤层始突深度的瓦斯含量或压力, 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。
1) 煤层瓦斯流动方式
① 当孔隙直径为10-5~10-4时,由于孔径大于瓦斯分子的平 均自由程l0-5 cm,瓦斯流动表现为自由扩散或慢速的层流渗透, 这时瓦斯流动符合费克或达西定律。
② 当孔隙直径为10-4~2×10-4 cm时,瓦斯流动为层流渗透 ,符合达西定律。
③ 当孔径或可见裂隙宽度大于 2×10-4 cm时,瓦斯流动表 现为层流渗透或层流与紊流的混合过渡流。
主要内容
一、基本知识 二、煤层瓦斯抽放技术及方法 三、瓦斯抽放参数的测定及计算 四、矿井瓦斯抽放设计及施工 五、矿井瓦斯抽放管理
一、基本知识
1.1 矿井瓦斯的概念与性质 1.2 瓦斯在煤体内赋存状态 1.3 煤层瓦斯流动
一、基本知识
1.1 矿井瓦斯的概念与性质 1) 矿井瓦斯的概念
广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称。狭义 的矿井瓦斯是指甲烷。
(3) 球向流动 球向流动的特点是等瓦斯压力线为一组同心球 状,瓦斯流线沿球的径向发展。在煤矿井下属球向 流动的情况很少见。 石门揭特厚煤层,特厚煤层中的掘进面迎头和 钻孔孔底以及煤块的瓦斯放散等都可近似地视为球 向流动。
一、基本知识
1 .3 瓦斯在邻近煤层和围岩中的流动
当开采煤层附近的 地层中具有邻近煤 层或大量不可采的 煤层时,一般情况 下,在煤层开采后, 由于围岩的移动和 地应力的重新分布, 在地层中造成了大 量的裂隙,冒顶、 底板附近煤 层中的瓦斯大量涌 入开采空间。
矿井瓦斯抽放技术
二、学习目的与要求
1)了解瓦斯抽放基础知识、本煤层瓦斯抽放方法、邻近层
瓦斯抽放方法、采空区瓦斯抽放方法、综合抽放瓦斯方 法; 2)理解瓦斯抽放中的主要参数(如瓦斯压力、瓦斯含量、 煤层透气性系数、瓦斯衰减性系数等), 3)掌握管路及钻孔瓦斯流量的测定与计算; 4)论证煤矿抽放瓦斯的必要性和可行性条件,能进行简单 的瓦斯抽放设计; 5)了解瓦斯抽放设备、器材及安全装置选型设计; 6)了解瓦斯利用的方法; 7)了解矿井瓦斯抽放的日常管理等。
④ 当孔隙直径小于10-5 cm时,瓦斯流动属于分子扩散。 ⑤ 当孔径小于3×10-7cm时,会出现瓦斯表面扩散和固体中 的扩散。 煤层中上述各种瓦斯流动形式是同时存在的,但为了简化煤 层瓦斯流动状态,通常用线性渗透规律来描述,即认为煤层中瓦 斯流动属层流渗透,即符合达西定律。
2)瓦斯流动场
瓦斯在煤层中由高压流向低压,在煤层中即形成 一定的流动范围——瓦斯流动场。
一、基本知识
1.3 煤层瓦斯流动
1)原始煤体:瓦斯在煤层中以呈压缩状态,煤层瓦斯 压力随深度增大而增大。通常认为,在采掘工作或钻孔未 影响到的煤层,瓦斯处于平衡状态,不会发生瓦斯流动。
2)采掘影响区:由于采掘破坏了原有的瓦斯压力平衡 状态,引起瓦斯流动,形成瓦斯流动场。 影响煤层瓦斯 流动的因素很多,诸如煤层赋存条件、瓦斯压力、含量、 煤层透气性以及采掘技术条件等等,但主要影响因素为瓦 斯压力和煤层透气性,前者是瓦斯流动的动力,后者是瓦 斯流动的阻力。
煤层瓦斯单向流动 1-瓦斯流线,2-等瓦斯压力线
2)瓦斯流动场
(2) 径向流动 径向流动是平面 流动。径向流动时, 等瓦斯压力线为一组 同心圆,瓦斯流线沿 圆的径向发展。 在煤矿井下,石 门或钻孔垂直揭穿煤 层时,煤层中的瓦斯 流动就是径向流动。
煤层瓦斯径向流动 1-瓦斯流线,2-等瓦斯压力线
2)瓦斯流动场
[3]国家安全生产监督管理总局. 煤矿瓦斯抽采指标(AQ 1026-2006)[M], 北京:煤炭工业出版社,2006
[4]中华人民共和国煤炭工业部.矿井瓦斯抽放管理规范[M], 北京:煤炭工业出版社,1997
[5]中华人民共和国煤炭工业部.矿井瓦斯抽放工程设计规范 [M], 北京:煤炭工业出版社,1996
矿井瓦斯抽放技术
一、课程重要性
1 我国瓦斯灾害严重,瓦斯抽放是解决瓦斯问题的 重要途径
瓦斯被称为煤矿安全生产的“第一杀手”。建国
以来我国煤矿发生一次死亡百人以上事故22起,其中20起为 瓦斯事故。2005年全国煤矿瓦斯事故死亡2171人,占煤矿各 类事故死亡人数的36.6%;在煤矿特大事故中,瓦斯事故起 数占71%。特别是从2004年第三季度到2005年底煤矿相继发 生了6起死亡百人以上的特别重大事故,损失惨重,造成了 严重的社会影响。而2006年1~10月全国煤矿企业发生重大 事故187起,死亡843人;发生特大事故29起,死亡521 人……
从时间因素来看:流动类型可分为稳定流动和非 稳定流动两种类型,前者流动场不随时间而变化,后 者流动场随时间而改变。煤层瓦斯流动属非稳定流动 类型。
从空间形态来看:瓦斯流动类型分为单向流动、 径向流动和球向流动三种类型。
2)瓦斯流动场
(1) 单向流动 单向流动的特点是 煤层瓦斯沿单一方向流 动,流线相互平行。 沿煤层开掘高度大 于煤层厚度的巷道后, 巷道两侧煤层中的瓦斯 皆沿垂直于巷道的方向 流动,这种流动属单向 流动。
矿井瓦斯抽放技术
一、课程重要性 2 法律、法规规定
b)矿井绝对瓦斯涌出量达到下列条件的: ——大于40m3/min; ——年产量1.0~1.5Mt;大于30m3/min; ——年产量0.6~1.0Mt;大于25m3/min; ——年产量0.4~0.6Mt;大于20m3/min; ——年产量等于小于0.4Mt;大于15m3/min;
2) 甲烷的性质
甲烷是无色、无味、无嗅、可以燃烧或爆炸的气体,微溶 于水。
⑴燃烧性 ⑵ 窒息性 ⑶爆炸性: 5%—15%,8%—9%爆炸威力最大
3) 矿井瓦斯的性质
⑴燃烧性:甲烷、重烃、氢气。 ⑵爆炸性:甲烷、氢气。 ⑶窒息性: ⑷有毒性:一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮。
一、基本知识
1.2 瓦斯在煤体内赋存状态矿井瓦斯抽放技术三、参考文献
[1]林柏泉,张建国.矿井瓦斯抽放理论与技术[M],徐州:中国 矿业大学出版社,1996
[2]于不凡,王佑安.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M], 北 京:煤炭工业出版社,1999
[2]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿 安全规程[M], 北京:煤炭工业出版社,2006
因此,有效控制瓦斯事故的发生是解决我国煤 矿安全问题的关键。
矿井瓦斯抽放技术
一、课程重要性
1 我国瓦斯灾害严重,瓦斯抽放是解决瓦斯问题的 重要途径之一
国外煤矿瓦斯死亡事故很低,如美国近5年煤矿总死亡人 数基本控制在40人以内,百万吨死亡率控制在0.04以内,澳 大利亚甚至做到了2003年煤矿开采零死亡。其主要原因之一 就是这些国家都把瓦斯抽放工作作为治理瓦斯的生产工序, 是高瓦斯含量煤层开采中一个必不可少的工艺环节。
4
5 1
邻居层瓦斯渗流.swf
2 3
4
邻近层的瓦斯流动 1-卸压圈;2-冒落圈;3-开采层;
4-邻近层;5-瓦斯流向
《煤矿安全规程》规程的有关规定及“先抽后采, 以风定产, 监测监控”的十二字方针,无论高瓦斯矿井 的井型大小,也不管煤层有无煤与瓦斯突出危险性,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。
《煤矿安全规程》、《矿井瓦斯抽放管理规范》以 及《煤炭工业设计规范》规定:凡符合下列情况之一者 必须建立瓦斯抽放系统,a)一个回采工作面的瓦斯涌 出量大于5m3/min,或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min,采用通风方法解决瓦斯问题不合理时;
1 瓦斯在煤体内赋存状态
游离瓦斯
吸附瓦斯
吸着状态
吸收状态
以自由气体 分子存在于煤 体或围岩的较 大裂隙、孔隙 和空洞之中。
在与颗粒固体 在分子之间引力 作用下,被吸着 在煤体孔隙的内
表面上。
瓦斯分子进 入煤体颗粒结 构内部,与煤 体固体分子相
结合。
图例 瓦斯在煤层内存在状态
1 - 游离瓦斯;2 - 吸收瓦斯;3 - 吸着瓦斯
因此,采取抽放措施,将煤层中富集的瓦斯抽放出来, 是解除瓦斯事故威胁、保障煤矿安全最为有效的措施。而且 瓦斯又是一种优质资源,对煤矿瓦斯进行抽放并加以利用, 不仅可以减少对环境的污染更重的是还可以给煤矿带来较好 的经济效益。发展方向:“煤-气”共采。
矿井瓦斯抽放技术
一、课程重要性
2 法律、法规规定