本煤层瓦斯抽采技术方案
瓦斯抽采达标工艺方案

富源县墨红镇书桌煤矿瓦斯抽采达标工艺方案编制单位:书桌煤矿通防科编制日期:二〇一七年六月二十二日《书桌煤矿瓦斯抽采达标工艺方案》会审表参加部门署名日期参加部门署名日期会审建议:技术负责人建议:署名:日期:矿长建议:署名:日期:目录一、矿井概略(一)矿井地点(二)矿井地质特点(三)煤层与煤质二、煤层瓦斯基本参数及瓦斯储量三、瓦斯抽采方法(一)、底板岩巷穿层钻孔抽放(二)、本层抽放(顺层抽放)四、井巷、钻场、钻孔工程(一)井巷工程及工程量(二)钻场工程及工程量(三)钻孔工程及工程量五、管网工程(一)、抽放管路敷设及工程量(二)、抽放管路的隶属装置六、监测计量工程七、施工设备、仪器、仪表及主要器械八、进度计划九、服务时间、抽放量及预期成效十、资本计划十一、安全技术举措1(一)、管道敷设安全技术举措(二)、施钻安全技术举措(三)、封孔接抽安全技术举措(四)、其余安全技术举措十二、组织管理(一)、组织举措(二)、抽采安全生产责任制(三)、防突监查看管束度书桌煤矿瓦斯抽采达标工艺方案一、矿井概略(一)书桌煤矿隶属于富源县黑红镇,位于富源县西南方向的老书桌村邻近,东经 104 °11′~ 104 °13′,北纬 25°19′~ 25 °30′。
富源至墨红乡为二级公路,墨红至矿山为简略公路,从墨红北上约50 公里至富源县城,往西北方向距曲靖70 公里。
书桌煤矿位于思洪矿区老书桌井田,矿区范围为一不规则的多边形。
南北走向长约 1.4 公里,东西偏向宽均匀约0.98 公里。
详细由以下9 个拐点坐标圈定:书桌煤矿矿界拐点坐标表表 1—1拐点编号X 坐标Y 坐标备注矿 1280486635418150矿 2280488035418667矿 3280474835418672矿 4280475835419020矿 5280443435419020矿 6280360035418840矿 7280352535418685矿 8280350535417630矿 9280471435418240(二)矿井地质特点1、书桌煤矿区内陆层由老至新分别为:上二叠统峨嵋山玄武岩组、龙潭组,下三叠统卡以头组、飞仙关组和第四系。
煤矿瓦斯抽采、利用方案(一)

煤矿瓦斯抽采、利用方案一、实施背景随着全球环境问题的日益突出,煤矿瓦斯的抽采和利用成为了煤矿安全生产和环境保护的重要课题。
煤矿瓦斯是一种有害气体,不仅对矿工的生命安全造成威胁,还是温室气体的重要组成部分,对全球气候变化产生不良影响。
因此,通过煤矿瓦斯抽采和利用,既能保障矿工的安全,又能减少温室气体的排放,具有重要的经济和环境价值。
二、工作原理煤矿瓦斯抽采和利用方案主要包括瓦斯抽采系统和瓦斯利用系统两部分。
瓦斯抽采系统通过井下瓦斯抽采设备将煤矿瓦斯抽采到地面,然后通过瓦斯利用系统将瓦斯进行处理和利用。
1. 瓦斯抽采系统:瓦斯抽采系统主要包括瓦斯抽采井、瓦斯抽采设备和瓦斯抽采管道。
瓦斯抽采井通过钻孔等方式将地下瓦斯抽采到地面,然后通过瓦斯抽采设备将瓦斯抽出。
瓦斯抽采管道将抽出的瓦斯输送到地面的瓦斯利用系统。
2. 瓦斯利用系统:瓦斯利用系统主要包括瓦斯处理设备和瓦斯利用设备。
瓦斯处理设备主要用于去除瓦斯中的杂质,如水分、硫化物等。
瓦斯利用设备主要用于将处理后的瓦斯转化为可利用的能源,如发电、热能等。
三、实施计划步骤1. 前期准备阶段:确定瓦斯抽采和利用的目标和需求,制定详细的实施计划和时间表,组织相关人员进行培训和技术交流。
2. 设备采购和安装阶段:根据实施计划,采购瓦斯抽采设备、瓦斯处理设备和瓦斯利用设备,并进行安装和调试。
3. 运行和维护阶段:确保瓦斯抽采和利用设备的正常运行,定期进行设备检修和维护,及时处理设备故障和异常情况。
4. 监测和评估阶段:建立瓦斯抽采和利用的监测系统,定期对瓦斯抽采和利用效果进行评估和改进。
四、适用范围煤矿瓦斯抽采和利用方案适用于各类煤矿,特别是高瓦斯矿井和煤层气井。
同时,该方案也适用于其他瓦斯资源的抽采和利用,如油田瓦斯、城市垃圾填埋气等。
五、创新要点1. 技术创新:引进先进的瓦斯抽采和利用技术,提高瓦斯抽采和利用效率和安全性。
2. 管理创新:建立完善的瓦斯抽采和利用管理体系,加强对瓦斯抽采和利用过程的监控和控制。
五宫煤矿瓦斯抽采工程初步抽采设计方案

根据工程需求和煤层条件,确定合理的抽采量及抽采时间,确保工 程效果和安全。
02 瓦斯抽采技术
抽采方法
本煤层瓦斯抽采
通过钻孔或巷道,直接在本煤层中抽取瓦斯。
邻近层瓦斯抽采
在开采煤层的邻近层中布置钻孔,利用层间 压差抽采瓦斯。
采空区瓦斯抽采
在采空区中布置管道或钻孔,利用采空区内 的瓦斯压力进行抽采。
安全防护措施
01 在瓦斯抽采区域设置明显的安全警示标志,禁止 无关人员进入。
02 对瓦斯抽采系统进行防爆处理,确保系统安全运 行。
03 配备齐全的安全防护设施,如瓦斯检测仪、报警 装置、消防器材等。
应急预案
01
制定瓦斯抽采应急预案,明确应急组织、通讯联络、
现场处置等方面的要求。
02
对瓦斯抽采作业人员进行应急培训和演练,提高应急
能源利用
瓦斯抽采工程有助于降低煤矿瓦斯 浓度,提高煤矿安全生产水平,减 少矿难事故发生的可能性。
安全生产
工程建设和运营过程中将创造一定 数量的就业机会,有助于缓解当地 就业压力,提高居民生活水平。
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瓦斯抽采方法
根据矿井瓦斯赋存条件和开拓、开采设计 ,选择合适的瓦斯抽采方法,如本煤层抽 采、邻近层抽采和采空区抽采等。
钻孔布置
根据瓦斯抽采方法和地质条件,合理布置 钻孔,确定钻孔间距、深度和倾角等参数 。
抽采设备选型
根据瓦斯抽采量和压力等参数,选择合适 的瓦斯抽采设备,如真空泵、罗茨风机等 。
抽采管路系统
五宫煤矿瓦斯抽采工程初步抽采设 计方案
目录
• 工程概述 • 瓦斯抽采技术 • 初步抽采设计方案 • 安全防护措施 • 环境保护措施 • 经济效益分析
煤矿瓦斯高效抽采和利用方案(一)

煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景煤矿瓦斯是一种主要源自煤矿井下的有害气体,其主要成分为甲烷。
在煤矿开采过程中,瓦斯容易引发爆炸和燃烧,对矿工生命安全和煤矿生产安全构成严重威胁。
因此,开展煤矿瓦斯高效抽采和利用工作,对于保障矿工生命安全、促进煤矿安全生产、提高资源利用率、推进能源结构调整均具有重要意义。
二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案主要基于以下工作原理:1. 预抽采:在煤矿井下巷道形成之前,通过地面钻孔的方式对煤层进行预抽采,以降低煤层中的瓦斯含量,降低开采过程中的瓦斯涌出量。
2. 边采边抽:在煤矿开采过程中,利用井下巷道或钻孔对工作面进行瓦斯抽采,以降低工作面及其周边区域的瓦斯浓度,保障工作面安全推进。
3. 瓦斯利用:将抽采出的瓦斯进行提纯、压缩、液化等处理,制成高品位的瓦斯气体,用于民用燃气、工业燃料、汽车燃料等领域。
同时,将瓦斯废气进行氧化处理,生成二氧化碳和水,实现二氧化碳的资源化利用。
三、实施计划步骤1. 建立瓦斯抽采系统:在煤矿井下建立瓦斯抽采管网和抽采泵站,实现对煤层中瓦斯的抽采。
2. 瓦斯抽采监测:在井下设置瓦斯传感器和监控摄像头等设备,对瓦斯抽采过程进行实时监测,及时发现和解决安全隐患。
3. 瓦斯利用工程建设:在矿区内建设瓦斯利用工程,包括瓦斯液化、提纯、压缩等装置,将瓦斯转化为高品位的气体燃料或液体燃料。
4. 瓦斯安全管理:制定和实施严格的瓦斯安全管理制度和操作规程,确保瓦斯抽采和利用过程中的安全。
5. 人员培训与资质认证:对从事瓦斯抽采和利用的工作人员进行专业技能培训和资质认证,提高员工的业务水平和管理能力。
四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿,特别是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。
同时,本方案也适用于将瓦斯作为清洁能源进行利用的领域,如城市燃气、工业燃料、汽车燃料等。
五、创新要点1. 综合利用:将煤矿瓦斯的抽采与利用相结合,实现了资源的综合利用,提高了资源利用率和经济效益。
瓦斯抽采工程技术方案(最新)

山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司瓦斯抽采工程技术方案二〇一一年七月二十日山西煤销集团阳城侯甲煤业有限公司瓦斯抽采工程技术方案为了严格执行“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针,认真落实“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系,提高矿井的防灾治灾能力,给以后的矿井开工生产建设打下一个坚实的安全生产基础。
我公司现拟定瓦斯抽采工程技术方案如下,为努力把我矿建设成一个高标准瓦斯治理示范矿井,进行不懈的实践和探索。
一、矿井概况山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司位于晋城市阳城县芹池镇境内,为煤炭资源整合后单独保留矿井,是晋城有限公司的重点建设矿井和瓦斯治理重点矿井。
井田面积3.6381km2,批准开采3#、15#煤层,地质储量4489万吨,其中3#煤层地质储量2691万吨,可采储量1205.4万吨。
矿井于2006年3月份开工建设,目前已形成有供电、通风、排水系统、瓦斯抽放及瓦斯监控等生产辅助系统。
资源整合后设计生产能力提升为90万吨/年。
目前《初步设计》和《瓦斯抽放初步设计》、《安全专篇》等已审批。
崦山自然保护区协调事项已上报省政府,等环保厅审查后下批复。
二、开拓、开采和抽采现状1、开拓、开采侯甲煤矿采用立井开拓方案,利用原工业场地内已开凿的主立井、副立井和回风立井(旧井)3个井筒。
由于提升能力后,原有回风立井断面不能满足能力提升后的通风需要,因此在距回风立井30m处新掘一回风立井(新井),和原有的回风立井实现并联回风。
主立井净直径5.0m,距3号煤层垂深426 m,距15号煤层垂深522m,装备一对6t箕斗,双钩提升,担负矿井的全部煤炭提升任务,兼作进风井;副立井净直径6.0m,距3号煤层垂深451m至井底水窝,距15号煤层井底水窝垂深551m,装备双钩罐笼和折返式金属梯子间,担负矿井的全部辅助提升任务,兼作进风井和安全出口;回风立井(旧井)为矿井专用回风井,净直径4.0 m, 距3号煤层垂深441m,距15号煤层垂深540m,装备折返式金属梯子间,兼作矿井的安全出口;回风立井(新井)为矿井专用回风井,净直径5.0 m, 距3号煤层垂深441m,距15号煤层垂深540m。
煤矿专业基础第1章 煤层瓦斯抽采技术及方法

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图9.1.3 随掘随抽的钻孔布置 1—掘进巷道;2—钻窝;3—钻孔
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图9.1.4 随采随抽钻孔布置
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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。
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(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
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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。
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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
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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
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(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。
煤矿瓦斯抽采、利用方案(五)

煤矿瓦斯抽采、利用方案一、实施背景随着全球对清洁能源的需求不断增加,煤矿瓦斯抽采、利用成为了煤矿行业的重要课题。
煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体,含有高浓度的甲烷,对矿井安全和环境造成了严重威胁。
因此,通过瓦斯抽采、利用的方式,既可以提高矿井的安全性,又可以转化为清洁能源,实现资源的有效利用。
二、工作原理煤矿瓦斯抽采、利用方案主要包括瓦斯抽采系统和瓦斯利用系统两部分。
瓦斯抽采系统通过瓦斯抽采设备将煤矿瓦斯抽取到地面,然后经过净化处理,去除其中的杂质,使其成为可利用的瓦斯资源。
瓦斯利用系统则将净化后的瓦斯转化为清洁能源,如发电、热能等。
三、实施计划步骤1. 建立瓦斯抽采系统:在煤矿井下设置瓦斯抽采设备,将瓦斯抽取到地面。
2. 瓦斯净化处理:对抽采上来的瓦斯进行净化处理,去除其中的杂质。
3. 瓦斯利用系统建设:建设瓦斯利用设备,将净化后的瓦斯转化为清洁能源。
4. 运行监测与调整:对瓦斯抽采、利用系统进行运行监测,根据实际情况进行调整和优化。
四、适用范围煤矿瓦斯抽采、利用方案适用于各类煤矿,特别是瓦斯含量较高的煤矿。
根据煤矿的具体情况,可以进行相应的调整和改进。
五、创新要点1. 技术创新:引入先进的瓦斯抽采、净化和利用技术,提高系统的效率和稳定性。
2. 系统集成:将瓦斯抽采、净化和利用系统进行集成,实现资源的高效利用。
3. 安全管理:加强瓦斯抽采、利用系统的安全管理,确保矿井的安全运营。
六、预期效果1. 提高矿井安全性:通过瓦斯抽采,减少瓦斯在矿井中的积聚,降低矿井发生瓦斯爆炸的风险。
2. 节能减排:将瓦斯转化为清洁能源,减少对传统能源的依赖,降低温室气体的排放。
3. 资源利用:将煤矿瓦斯转化为清洁能源,实现资源的有效利用。
七、达到收益1. 经济收益:通过瓦斯利用,可以实现清洁能源的生产,提高煤矿的经济效益。
2. 环境效益:减少温室气体的排放,改善环境质量,保护生态环境。
八、优缺点优点:1. 提高矿井安全性,降低煤矿事故的发生概率。
煤矿瓦斯抽采、利用方案(四)

煤矿瓦斯抽采、利用方案一、实施背景中国是煤炭大国,煤炭资源储量居世界第一。
然而,煤矿瓦斯的排放却给环境带来了极大的危害。
煤矿瓦斯是一种有毒有害的气体,不仅会导致爆炸事故,还会对大气环境造成污染。
为了保护环境、提高煤矿安全生产水平,煤矿瓦斯抽采、利用已成为煤矿企业必须面对的问题。
二、工作原理煤矿瓦斯抽采、利用的工作原理是:通过管道将煤矿瓦斯抽出煤矿井下,然后将其输送到煤矿地面,再进行处理、净化、利用。
处理、净化过程中,通常采用压缩、冷却、吸附等技术,将煤矿瓦斯中的有害成分去除,同时将其转化为可用能源。
利用方式包括燃烧发电、制氢、制甲醇、制二氧化碳等。
三、实施计划步骤1. 煤矿瓦斯抽采系统的建设:包括井下管道、井口设备、地面管道和处理设备等。
2. 煤矿瓦斯利用系统的建设:包括燃烧发电、制氢、制甲醇、制二氧化碳等利用方式的建设。
3. 煤矿瓦斯抽采和利用系统的联动:建立煤矿瓦斯抽采和利用系统之间的联动机制,实现煤矿瓦斯的高效利用。
四、适用范围煤矿瓦斯抽采、利用适用于煤矿企业,特别是那些煤矿井下瓦斯含量较高的企业。
同时,煤矿瓦斯抽采、利用也适用于那些需要大量能源的企业,如钢铁、化工、电力等行业。
五、创新要点1. 技术创新:采用先进的煤矿瓦斯抽采、利用技术,提高系统的效率和安全性。
2. 机制创新:建立煤矿瓦斯抽采和利用系统之间的联动机制,实现煤矿瓦斯的高效利用。
3. 财务创新:采用多种融资方式,如政府补贴、银行贷款等,降低企业的投资风险。
六、预期效果1. 煤矿瓦斯抽采、利用可以减少煤矿瓦斯排放,保护环境。
2. 煤矿瓦斯抽采、利用可以提高煤矿安全生产水平,减少煤矿事故。
3. 煤矿瓦斯抽采、利用可以提供可再生能源,降低企业能源成本。
七、达到收益1. 煤矿瓦斯抽采、利用可以减少煤矿瓦斯排放,符合环保政策,提高企业社会形象,增加企业品牌价值。
2. 煤矿瓦斯抽采、利用可以提高企业能源利用效率,降低企业能源成本,提高企业盈利能力。
xx煤矿瓦斯抽采工艺设计方案设计

瓦斯抽采达标工艺方案设计为了贯彻落实《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关要求,编制了煤矿瓦斯抽采达标工艺方案设计。
—、编制依据1、《煤矿安全规程》;2、《防治煤与瓦斯突出规定》;3、《煤矿瓦斯地质研究规律》;4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》;5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006);6、《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027-2006);7、《煤矿区域突出危险性预测及划分结果的批复》;8《煤矿突出敏感指标和临界值及瓦斯抽放排放半径的批复》;9、其他相关规定及标准。
二、矿井概况1、井上下条件煤矿矿井1975年5月建井,1982年5月投产,设计生产能力90万t/a,经技术改造,矿井核定生产能力为125万t/a。
本区地表水系不发育,仅有海河流域子牙河水系滏阳河的支流沁河流经;属半干旱暖温带大陆性季风气候,夏热冬寒,四季分明;位于太平洋地震构造带,因而地震频繁且震级较高。
井下煤层DF44断层以北属瓦斯风化带;DF44断层以南,F12 断层和F8断层连线以浅,位于煤层的浅部,已回采结束,在采掘期间,没有发生瓦斯动力现象;DF44断层以南,F12断层和F8断层连线以深,煤层瓦斯含量较高,具有瓦斯动力现象。
2、煤层赋存井田范围内含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组、中统本溪组,总厚度174〜267 m平均厚度207 m (不包括岩浆岩厚度),其中山西组平均厚度67 g太原组平均厚度120 m 本溪组平均厚度20 m。
共含煤23层,其中可采煤层和局部可采煤层5层,分别为1、2、6、8、9煤层,平均可采厚度9.09 m。
煤层平均总厚度18.95 m.,含煤系数9.1%。
山西组含煤8层,分布在煤系地层最上部,煤层平均厚度7.80 m,含煤系数11.6%。
其中可采煤层2层,为1煤层和2煤层,平均可采厚度4.78 m,可采含煤系数7.1%。
太原组含煤14层,煤层平均厚度10.76m,含煤系数为9.0%。
其中可采和局部可采煤层3层,为6、& 9煤层,平均厚度4.31 m,可采含煤系数3.6%,均匀分布在本组中、下部。
煤矿瓦斯抽采、利用方案(三)

煤矿瓦斯抽采、利用方案一、实施背景随着全球对环境保护的重视和能源结构调整的需求,煤矿瓦斯抽采和利用成为了煤矿安全生产和资源利用的重要环节。
瓦斯抽采利用是指通过对煤矿井下产生的瓦斯进行抽采和利用,减少瓦斯泄漏,提高煤矿安全生产水平,同时实现瓦斯资源的高效利用。
二、工作原理煤矿瓦斯抽采利用方案的工作原理主要包括瓦斯抽采、净化和利用三个步骤。
首先,通过井下瓦斯抽采系统,将瓦斯从煤矿井下抽采到地面。
然后,将抽采上来的瓦斯进行净化处理,去除其中的有害成分,提高瓦斯的纯度。
最后,利用净化后的瓦斯作为能源供应,可以用于发电、供热等用途。
三、实施计划步骤1. 前期调研:对煤矿瓦斯抽采利用的技术、市场和政策等进行调研,明确实施的可行性和必要性。
2. 设计方案:根据煤矿的具体情况,设计瓦斯抽采利用的方案,包括抽采系统、净化设备和利用方式等。
3. 设备采购:根据设计方案,采购相应的瓦斯抽采、净化和利用设备,确保设备的质量和性能。
4. 建设施工:根据设计方案和设备采购情况,进行瓦斯抽采、净化和利用设备的安装和调试工作。
5. 运营管理:建设完成后,进行设备的运营管理,包括设备的维护保养、数据监测和操作人员的培训等。
6. 效果评估:定期对瓦斯抽采利用的效果进行评估,包括瓦斯抽采率、净化效率和利用效率等指标的监测和分析。
四、适用范围煤矿瓦斯抽采利用方案适用于各类煤矿,特别是瓦斯含量较高的煤矿。
同时,该方案也适用于国内外各类煤矿,可以为煤矿安全生产和能源结构调整提供支持。
五、创新要点1. 技术创新:采用先进的瓦斯抽采、净化和利用技术,提高瓦斯资源的回收率和利用效率。
2. 系统创新:建立完善的瓦斯抽采利用系统,包括设备、管理和监测等方面,实现瓦斯资源的有效利用。
3. 政策创新:制定相关的政策和标准,鼓励煤矿企业进行瓦斯抽采利用,提供政策支持和经济激励。
六、预期效果1. 提高煤矿安全生产水平:通过瓦斯抽采,减少煤矿瓦斯泄漏,降低煤矿事故的发生率。
煤矿瓦斯抽采技术及安全措施

煤矿瓦斯抽采技术及安全措施煤矿是我国重要的能源资源,然而,煤矿开采过程中产生的瓦斯问题一直是矿井安全的重要隐患。
瓦斯是一种无色、无味、易燃易爆的气体,如果不及时采取有效的措施进行抽采,将会对矿工的生命安全和矿井的正常生产造成严重威胁。
因此,煤矿瓦斯抽采技术及安全措施的研究和应用显得尤为重要。
一、瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术是指通过一系列的措施将矿井内的瓦斯抽出,以确保矿井内瓦斯浓度的安全范围。
目前,常用的瓦斯抽采技术主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法是利用物理原理进行瓦斯抽采,主要包括通风法、抽放法和水封法。
通风法是通过强制通风将瓦斯排出矿井,是最常用的抽采方法。
抽放法是利用抽放机将瓦斯直接抽出矿井,适用于瓦斯浓度较高的矿井。
水封法是利用水的密度大于瓦斯的原理,通过建立水封层将瓦斯隔离。
化学法是通过添加化学剂改变瓦斯的性质,使其易于抽采。
常用的化学剂包括湿法化学剂和干法化学剂。
湿法化学剂主要是通过增加水的含量来改变瓦斯的性质,使其易于抽采。
干法化学剂则是通过添加特定的化学物质,使瓦斯发生化学反应,从而达到抽采的目的。
生物法是利用生物的代谢作用来抽采瓦斯。
目前,常用的生物法主要是利用微生物的作用来降低瓦斯浓度。
通过在矿井中添加适当的微生物,可以促进瓦斯的分解和转化,从而降低瓦斯浓度。
二、瓦斯抽采安全措施除了瓦斯抽采技术外,还需要采取一系列的安全措施来确保矿井的安全。
首先是加强瓦斯检测和监测。
矿井内应安装瓦斯检测仪,及时监测瓦斯浓度的变化,一旦发现异常情况,应立即采取相应的措施。
其次是加强矿井通风系统的建设和管理。
通风系统是矿井安全的重要保障,应合理设计通风系统,确保矿井内空气的流通和瓦斯的排出。
同时,还需要加强通风设备的维护和管理,确保其正常运行。
另外,还需要加强矿工的安全教育和培训。
矿工是矿井安全的重要环节,他们需要具备一定的安全意识和应急处理能力。
因此,矿井企业应加强对矿工的安全教育和培训,提高他们的安全意识和应急处理能力。
煤矿开采的瓦斯抽放方案

加强瓦斯抽放安全管理的建议
建立健全安全管理制度
制定完善的瓦斯抽放安全管理制度和操作规程,明确各级管理人员 和操作人员的职责和要求。
加强安全培训与教育
定期开展瓦斯抽放安全培训与教育,提高员工的安全意识和操作技 能,确保员工能够正确、安全地操作设备。
强化瓦斯抽放安全监管
建立完善的瓦斯抽放安全监管体系,对瓦斯抽放工作进行全面监督 和管理,及时发现和消除安全隐患。
检测方法
采用瓦斯浓度、流量、负压等参数进行 检测,评估瓦斯抽放效果是否达到预期 。
VS
检测周期
根据矿井实际情况,制定合理的检测周期 ,确保及时发现和处理瓦斯抽放异常情况 。
瓦斯抽放效果的持续改进
数据分析
对瓦斯抽放数据进行分析,找出影响瓦斯抽 放效果的关键因素,提出改进措施。
优化方案
根据数据分析结果,优化瓦斯抽放方案,提 高瓦斯抽放效果,确保矿井安全生产。
组建专业的瓦斯抽放团队,包括技术 人员、操作人员和维护人员,进行必 要的技术培训和安全教育。
瓦斯抽放的施工步骤
钻孔施工
根据方案确定的位置和参数进行瓦斯抽放钻孔施工,钻孔深度、角度需满足要求。
安装抽放管道
将钻孔与抽放管道连接,确保管道密封良好,无泄漏。
抽放泵安装与调试
在合适的位置安装瓦斯抽放泵,并进行调试,确保其正常运行。
科学合理
02
03
经济高效
根据矿井实际情况,科学合理地 设计瓦斯抽放方案,确保抽放效 果最佳。
在保证安全和效果的前提下,应 尽可能降低瓦斯抽放成本,提高 经济效益。
瓦斯抽放的方法
地面钻孔抽放
在地面钻孔,通过管道将瓦斯抽到地面或利 用设施进行利用。
井下钻孔抽放
采煤工作面瓦斯抽采设计方案

邯郸矿业集团陶二煤矿2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计邯郸矿业集团陶二煤矿邯郸矿业集团陶二煤矿2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计签名表2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计一、编制目的1二、编写依据1三、工作面煤层、瓦斯、地质构造等基本情况11、工作面布置情况12、工作面地质构造简况23、工作面煤层情况及顶底板岩性简况24、工作面瓦斯简况2四、瓦斯抽采钻孔设计31、高位钻孔32、上隅角瓦斯抽放33、顺层钻孔3五、瓦斯抽采钻孔施工41、施工设备42、钻孔工程量53、进度计划54、施工要求5六、瓦斯抽采61、瓦斯抽采系统62、封孔63、抽放管74、有效预抽时间7七、抽放量及抽放效果预期71、瓦斯抽放量72、预期效果7八、组织管理71、准备工作:82、钻进安全技术要求103、机电管理114、安全防护措施125、人员避灾路线:122214采煤工作面瓦斯抽采施工设计一、编制目的为了贯彻《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》相关内容,结合矿井实际情况,编制了2214采煤工作面瓦斯抽采施工设计。
二、编写依据1、《煤矿安全规程》2、《防治煤与瓦斯突出规定》3、《邯郸矿业集团有限公司陶二煤矿瓦斯地质研究规律》报告4、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》5、《煤矿瓦斯抽采基本指标》<AQ1026-2006)6、《煤矿瓦斯抽放规范》<AQ1027-2006)7、邯矿办字[2018]231号文,《冀中能源邯郸矿业集团有限公司关于陶二煤矿区域突出危险性预测及划分结果的批复》8、邯矿办字[2008]113号文,《邯郸矿业集团有限公司关于陶二煤矿突出敏感指标和临界值及瓦斯抽放排放半径的批复》9、其他相关规定及标准三、工作面煤层、瓦斯、地质构造等基本情况1、工作面布置情况2214工作面位于首采区皮带上山北翼,北邻12428采空区,以切眼为界;西邻2212工作面以上巷为界;东为未开采区,以下巷为界;南邻首采皮带上山,以停采线为界。
以下导线点连接确定工作面范围:<1)58281,30280<2)58758,30420<3)58926,30573<4)58860,30634<5)58157,30426工作面走向长932m,切眼至停采线走向长650m,倾斜长55~140m,回采面积78755m2,工作面标高-520~-591m;工作面位于北牛叫村东800~1500M,地表为梯田,地表标高+123~+146m,有少量基岩出露,地势西高东低,工作面中南部地面有一条沁水河自西向东与南部一座水库在本面西部汇流后再向东流过,本区有两条高压线自西向东在本面中南部通过,无建筑物保护。
煤矿行业中的瓦斯抽采技术操作指南

煤矿行业中的瓦斯抽采技术操作指南煤矿行业是我国的重要能源产业,然而,由于煤矿瓦斯的高含量和易爆性,矿工在工作过程中常常面临安全风险。
为了保障矿工的生命安全和确保矿井的正常生产运行,瓦斯抽采技术成为了煤矿行业中的重要环节。
本文将介绍煤矿行业中的瓦斯抽采技术操作指南,以帮助矿工正确、安全地进行瓦斯抽采作业。
第一步:准备工作在进行瓦斯抽采工作前,需要进行充分的准备工作。
首先,要确认瓦斯抽采设备和工具的完好性,确保其能够正常运行。
其次,要准确测量瓦斯含量,判断瓦斯浓度是否达到抽采的要求。
最后,要对作业区域进行安全检查,清除可能存在的危险物品,确保作业区域的通风和照明设备正常运行。
第二步:瓦斯抽采设备操作瓦斯抽采设备是进行瓦斯抽采的核心工具。
在操作瓦斯抽采设备之前,必须熟悉设备的构造、性能和操作方法。
操作瓦斯抽采设备时,需要严格按照以下步骤进行:1. 开启设备:按照设备的启动步骤,逐步开启设备的电源、水源等,并确保设备的各项指标正常。
2. 连接管路:将抽采设备的输送管路与抽采井下的瓦斯抽采口相连,确保连接紧固,避免泄露。
3. 启动设备:按照设备的启动程序,启动设备,并逐渐调整设备的运行参数,使其达到抽采瓦斯的要求。
4. 监控设备:在设备运行过程中,要不断监控设备的各项参数,特别是瓦斯抽采流量和瓦斯浓度等指标,确保设备正常工作。
第三步:安全操作注意事项在进行瓦斯抽采工作时,必须要重视安全操作,以防止发生意外事故。
以下是一些安全操作的注意事项:1. 低温防护:在寒冷季节进行瓦斯抽采作业时,要注意防寒保暖,穿戴保温服装和防滑鞋。
2. 通风安全:作业区域必须良好通风,确保空气流通,防止瓦斯积聚。
3. 火源禁止:严禁在作业区域使用明火或产生火花的设备,以防止引发瓦斯爆炸。
4. 定期检查设备:定期对瓦斯抽采设备进行检查和维修,确保设备始终处于良好的工作状态。
5. 紧急处理:遇到瓦斯爆炸、瓦斯泄露或其他紧急情况时,要立即停止作业,采取相应的应急救援措施。
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。
煤矿瓦斯高效抽采和利用方案(二)

煤矿瓦斯高效抽采和利用方案一、实施背景中国是全球最大的煤炭生产国和消费国,煤炭产业在中国经济中占据重要地位。
然而,煤炭开采过程中产生的瓦斯气体不仅对环境造成了严重的影响,也浪费了大量的能源资源。
为实现煤炭产业的绿色、高效发展,本方案提出了一种煤矿瓦斯高效抽采和利用方案。
二、工作原理煤矿瓦斯高效抽采和利用方案基于膜分离技术,通过高压气体驱动,将煤层中的瓦斯气体进行高效抽采。
具体流程如下:1. 煤层气抽采:在煤炭开采过程中,利用井下抽采设备将煤层中的瓦斯气体抽出,使其通过管道输送到地面。
2. 瓦斯气体压缩:将抽采出的瓦斯气体进行压缩处理,使其压力达到10-15 MPa,温度控制在40-60℃。
3. 瓦斯输送:将压缩后的瓦斯气体通过管道输送至燃气轮机发电机组,与空气混合燃烧,驱动燃气轮机转动,产生电能。
4. 余热回收:燃气轮机排放的烟气中含有大量的余热,通过余热回收设备将其重新利用,提高能源利用率。
三、实施计划步骤1. 对煤矿进行地质勘探,确定煤层瓦斯含量及可抽采性;2. 设计煤矿瓦斯抽采方案,包括井下抽采设备、管道及地面压缩设备等;3. 实施瓦斯抽采工程,并进行实时监测,确保瓦斯抽采的效率和安全性;4. 将压缩后的瓦斯气体输送至燃气轮机发电机组;5. 安装余热回收设备,提高能源利用率;6. 对整个方案进行调试和优化,确保稳定运行。
四、适用范围本方案适用于各种类型的煤矿,特别是对于高瓦斯含量和低渗透性的煤层具有更高的适用性。
同时,本方案也适用于其他具有类似特点的矿产资源开发利用过程,如石油、天然气等。
五、创新要点1. 利用膜分离技术实现瓦斯气体的高效抽采。
与传统方法比,膜分离技术具有更高的分离精度和更低的能耗。
2. 将燃气轮机发电机组与瓦斯抽采系统相结合,实现能源的梯级利用。
通过将不同品位的能源进行合理利用,提高了能源利用率。
3. 采用了余热回收技术,进一步降低了能源损耗。
通过回收燃气轮机排放的烟气余热,实现能源的最大化利用。
矿井瓦斯抽采技术

安全
经济
环保
抽放瓦斯难易程度指标
▲钻孔流量衰减系数 ▲ 煤层透气性系数
类别
容易抽放 可以抽放 较难抽放
钻孔瓦斯流量衰减系数 d-1
<0.003 0.003~0.05 >0.05
煤层透气性系 数 m2·MPa-2·d-1 >10
10~0.1
<0.1
矿井瓦斯抽放方法
分类 抽放方法
开采层 抽采瓦 斯
未卸压 抽放
技术参数: 在抽放期间,要严格抽放瓦斯钻孔管理,发现钻孔大量漏气时,必须及 时关闭,以免影响整个抽放系统的抽放负压及瓦斯浓度。
应用说明: 焦作九里山矿。
2,邻近层瓦斯抽放
邻近层瓦斯抽放方法类型
上邻近层卸压瓦 斯抽放方法
下邻近层卸压瓦斯 抽放方法
钻孔抽放瓦斯方式
巷道抽放瓦斯方式
钻孔—巷道混合抽放瓦 斯方式
插管抽放
存高压瓦斯时
1, 开采层瓦斯抽放(采)
(1)开采层抽放(采)适用条件 ①本煤层瓦斯含量较大, 通风方法难
以解决。 ②煤层透气性系数一般大于0.23㎡
/(MPa2·d) , 而单孔瓦斯流量也大于 0.1m³/min, 中厚煤层的预抽效果较好。
③在采掘部署上, 能保证抽放瓦斯的 工程施工和2~5年的抽采时间。
边掘边抽 卸压瓦斯 抽放方法
边采边 抽卸压 瓦斯抽 放方法
开采保护 层抽放开 采煤层卸 压瓦斯方 法
水力 压裂 法
水力割缝 长钻孔控 其它强
法
制预裂爆 化卸压
破法
法
本层采掘巷 道周边卸压 瓦斯抽放方 法
层外先采 卸压瓦斯 抽放方法
开采煤层瓦斯抽放方法
• ①穿层钻孔
煤层群穿层钻孔抽放瓦斯示意图
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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。
缺点是,被抽放煤层没有受采动影响,煤层压力变化不大(未卸压),透气性低的煤层可能达不到预抽效果。
2、“边抽”本煤层瓦斯的施工方法及其优缺点
(1)边采边抽。
即在工作面前方,在进风巷或回风巷中每隔一定距离打平行于工作面的钻孔,然后插管、封孔进行抽放,也可以每隔一定距离(20-
30m)掘一钻场(深度小于6m),布置3个扇形钻孔,然后插管、封孔进行抽放。
边采边抽的优点是,由于采动影响,煤层已卸压,煤层透气性增加,抽放效果好;不受采掘工作影响和时间限制,具有较强的灵活性和针对性。
缺点是,开孔位置在煤层,封孔不易保持严密,影响抽放效果和瓦斯浓度;另外,钻孔与煤层层理平行,层理之间不易勾通,瓦斯不易流动,也影响了抽放效果。
(2)边掘边抽。
即在掘进巷道两帮每隔一定距离(20-龄前30m)掘一钻场(深度小于6m),在钻场向工作面推进方向打2-3个超前钻孔,然后插管、封孔进行抽放。
随着工作面的推进,钻场和钻孔也向前排列。
边掘边抽的优点是,工作面前方和巷道两帮一定范围的应力已发生变化,因而游离和解吸瓦斯能直接被钻孔抽出,透气性低的煤层也会获得一定效果。
缺点是,增加了掘钻场和打钻的工程量和时间,对掘进速度有一定影响,有漏风,抽放率低;另外,此法只能降低掘进时而不能降低回采时的瓦斯涌出量。
三﹑瓦斯抽放效率提高的研究
1、基本方法
提高本煤层的瓦斯抽放效果,多年来一直是瓦斯抽放工作中难以解决且在努力解决的问题。
目前提高本煤层瓦斯抽放率的技术途径主要有两个:
一是采用人为方法预先松动原始煤体,提高煤层的透气性,主要有水力压裂、水力割缝等水力化措施以及预裂爆破等;二是合理布孔和改变钻孔参数。
顺层平行钻孔预抽开采层瓦斯是防治瓦斯超限和煤与瓦斯突出的重要措施,在一定程度上缓解了我国煤层开采的瓦斯问题。
但我国许多煤矿区的煤层属于远距离煤层群,加之煤层透气性差,因此瓦斯抽放效果并不十分显著,未能从根本上解决采掘工作面瓦斯超限和煤与瓦斯突出问题。
造成瓦斯抽放率不高的主要原因有4个方面:
(1)煤层透气性差;
(2)预抽方式单一;
(3)预抽参数不尽合理;
(4)预抽时间不足。
选择试验工作面,进行了大量工作,建立了煤层瓦斯合理预抽期评价方法,确定了矿区煤层合理预抽期。
无论采用平行钻孔布孔还是交叉布孔抽放本煤层瓦斯,都属于较难抽放的煤层。
但是由于采用交叉布孔形式后,改变了煤层裂隙分布,增加了煤层透气性,使得抽放总体效果有从钻孔瓦斯自然涌出初始量看,交叉孔略小于平行孔。
从钻孔瓦斯衰减系数和瓦斯排放总量分析,交叉布孔要优于平行布孔所改变。
2、深孔控制预裂爆破
(1)基本方案
深孔控制预裂爆破技术是针对单一、低透气性、高瓦斯煤层的条件而研究的。
因此,其主要应用于本煤层的瓦斯预抽。
实际应用时,是在回采掘进中或形成之后,工作面开采之前,实施该技术,进行预抽煤层瓦斯,以解决回采中工作面瓦斯超限或煤与瓦斯突出问题。
其基本方案是:
在回采工作面的运输巷和回风巷,平行于工作面向工作面煤体间隔一定距离打平行钻孔,其中有爆破孔和控制孔,二者交替布置,如图所示。
钻孔布置基本方案示意图
(2)钻孔布置参数的选择
理论和实践都充分证明,钻孔参数的选择直接影响预裂效果。
影响预裂效果的主要因素有地应力δ、瓦斯压力P、煤的坚固性系数f。
孔径Φ和孔间距L。
其中δ越大,越不利于爆破裂隙的发展:
P有助于裂隙的发展:
f对裂隙发展的影响具有一定特殊性;孔径Φ越大越有利于裂隙的发展;孔间距L越大,越不利于裂隙发展。
在上述诸因素中,影响裂隙发展最大的是孔径和孔间距。
而且只有二者能够人为控制,所以布孔参数十分重要。
由于受试验条件限制,地应力对爆破裂隙发展的影响程度还无法得出定量关系,其基本原则是随开采深度加大,孔径适当加大,孔间距适当缩小。
煤的坚固性系数对爆破裂隙发展的影响具有区段性。
模拟试验说明,煤的值较小或较大时,不利于裂隙发展,而中硬煤最有利于爆破裂隙的发展。
理论分析、模拟试验和生产实践相结合,研究出适合本矿的具体参数。
3、高位钻孔抽放
利用高位钻孔抽放瓦斯是有效解决工作面瓦斯超限问题的一项重要措施。
积聚在采空区顶板裂隙带的瓦斯量非常大,在井下通风压力变化时这些瓦斯容易流动到采煤工作面,造成工作面瓦斯严重超限。
进行高位钻孔的抽放参数优化设计和试验工作,可以理想的抽放效果。
(1)高位钻孔瓦斯抽放技术原理
高位钻孔是在风巷向煤层顶板施工的钻孔。
高位钻孔瓦斯抽放又称顶板裂隙带抽放,主要作用是以工作面回采采动压力形成的顶板裂隙作为通道来抽放工作面煤壁及上隅角涌出的瓦斯。
根据一系列回采工作面矿山压力规律的研究,煤层随工作面回采,在工作面周围将形成一个采动压力场,采动压力场及
其影响范围在垂直方向上形成三个带,即冒落带、裂隙带和变曲下沉带。
在水平方向上形成三个区,即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。
在这个采动压力场中形成的裂隙空间,便成为瓦斯流动通道。
通过钻孔内的负压,加速了瓦斯的流动,使高位钻孔能够抽出瓦斯,并且抽放量大大超过本煤层瓦斯的抽放量。
一些高位钻孔实现了超前抽放,即工作面离钻孔口还有一段距离时,能抽出高浓度瓦斯,这说明煤壁支撑影响区内煤层顶板已有裂隙作为瓦斯通道。
这部分瓦斯显然是煤壁中原始煤体释放的。
随着采动影响,工作面煤壁受压形成瓦斯解吸,解吸的瓦斯又通过煤壁裂隙和顶板裂隙流入抽放钻孔,这是高位钻孔能抽到高浓度瓦斯的原因,也是高位钻孔的重要作用点。
高位钻孔抽到上隅角瓦斯是在钻孔的后期,随着钻孔的垂高变小,到接近冒落带或进入冒落带时才出现,这时抽放瓦斯浓度变小,只要钻场钻孔还能保留仍可发挥作用。
(2)高位钻孔抽放的主要参数
高位钻孔瓦斯抽放的主要参数包括计算参数和施工参数两大类。
计算参数是通过大量实际资料对终孔目的区进行优化后确定的区间参数,主要指X、Y、H。
施工参数是根据计算参数确定的钻孔现场施工参数,主要指L、α、β和封孔长度。
X—钻孔轴线在风巷方向的投影长度,m;
Y—钻孔终孔点在煤层面垂直投影点到风巷的距离,m;
Z—钻孔终孔点距煤层顶界的垂直高度,m;
L—钻孔xx(xx),m;
α—钻孔水平投影线与风巷的夹角,度;
β—钻孔的xx,度;
高瓦斯工作面仅进行本煤层预抽还不能满足机械化采煤工作面的要求,为减少回采过程中瓦斯超限,特别是进行上隅角瓦斯治理,在生产过程中采用高位钻孔继续开展瓦斯抽放是一种重要的措施和方法。
它一方面可以释放煤壁瓦斯,同时还可以抽放上隅角和采空区瓦斯。
目前需要解决的问题是:
应将高位孔抽放纳入高突危险工作面的设计,在采面掘进过程和采面移交前施工好高位孔钻场;继续研究高位钻孔的目的区,使钻孔参数更加合理;采用平孔深孔,提高钻孔利用率;研究和使用过硬岩层的钻机。