瓦斯防治技术现状及趋势
煤矿瓦斯防治技术的现状及发展方向
王英 明( 郑煤集团 郑新公司 , 河南 郑 州 4 5 2 3 0 0 )
摘
要: 本 文从 煤矿 瓦斯事故发 生的原 因入 手 , 分析了当前瓦斯防治过程 中存在的 主要问题 , 阐述 了当前常用 的防 治措施 , 指出
了未来的发展方 向, 为更好防治瓦斯灾害提供借鉴参 考。 关键词 : 煤矿 ; 瓦斯防治技术 ; 现状 ; 措施
中图分类号 : F 4 0 6 . 8 ; T D 7 1 2 文 献 标 志码 : B 文章编号 : 1 0 0 8- 0 1 5 5 ( 2 0 1 4 ) o 4—0 0 2 4— 0 2
煤 矿瓦斯 事故 频发 的原 因 煤矿 瓦斯 事故是 影 响我 国煤 矿 安 全生 产 的重 要 因 素之 一 。而深 入 分 析 我 国煤 矿 瓦 斯 事 故 频 发 的原 因 , 主要 有 以下两 点 。一 方 面 , 我 国地 质条 件 呈 多样 化 , 煤 层条 件差 , 特 别是 高瓦斯 煤 矿 多 , 而且 地 质条 件 大 多 比 较 复杂 。我 国基 本 上 大 型 煤 矿 都 有 瓦 斯 涌 出 , 涌 出 比 例 比较 高 ; 另一 方 面 , 煤 矿 生 产 机 械 化 程 度 低 。 目前 , 虽 然我 国煤 矿 的 生 产 条 件相 比 以前 有 了较 大 改 善 , 但 是 与 国外相 比 , 整体 的装 备 水 平 还 比较 低 。采 掘 的 机 械 化 程度 只有 4 5 %左 右 。特别 是数 量众 多 的 中小型煤 矿, 大 多数 还 处 于 原 始落 后 的 生 产方 式 。而 统 计 资 料 显示 , 瓦斯 死亡 事故 绝 大 多 数 是 发 生 在 机 械 化 程 度 低 的 中小煤矿 。此 外 , 一 些 煤矿 从 业 人员 安 全 意识 淡 薄 、 安全 技能 落后 , 瓦斯 防治 重 视 程 度 低 , 积极 性 差 , 专 业
浅谈煤矿瓦斯治理的现状及发展
科技信息2008年第25期SCIENCE&TECHNO LO GY INFORMATION1.前言综采放顶煤工艺是开采厚煤层的最有效的方法,它具有高产、高效和低耗的优点,综放采煤队已经成为公司高产、高效的主力军。
但是随着放顶煤综采技术的推广应用,出现了一系列亟待解决的问题,其中最为严重的是瓦斯问题。
瓦斯灾害,特别是瓦斯煤尘爆炸和煤与瓦斯突出给煤矿带来的最大危害是威胁井下人员生命,摧毁矿井设施,迫使矿井停产,并投入大量人力物力抢险救灾。
统计表明,2007年1至11月,全国煤矿发生瓦斯事故236起、死亡898人。
通过攻坚,2007年煤矿重特大瓦斯事故起数和死亡人数比2006年分别下降15.4%和6.1%,比2005年分别下降46.3%和65.4%。
但低瓦斯矿井发生重特大事故,同样屡见不鲜。
河南省深度在2000m以下的煤层瓦斯储量约10000亿m3,主要分布在平顶山矿区、郑州矿区、焦作矿区等。
郑州矿区受煤层结构、赋存条件、构造影响,普遍存在煤层瓦斯含量高、煤体破碎、透气性差、瓦斯难以抽放的特点。
因此对瓦斯灾害的预测、防治、监测预警,开展瓦斯灾害控制与防治技术是我们的当务之急。
2.我国目前采用的煤矿瓦斯治理技术2.1瓦斯抽放瓦斯抽放是减少瓦斯涌出的一种最有效的途径,既降低了瓦斯事故,有效减排了温室气体,具有环保效应,又能在一定程度上改善我国的能源结构。
由于我国煤层普遍存在“三低”(低浓度、低压力、低渗透)现象,所以抽放效果欠佳。
目前除进一步深入研究水力压裂、煤体松动爆破和向煤体注入惰性气体的常用方法外,还应结合采动裂隙的O形圈理论,认真的研究采动裂隙形成卸压瓦斯的储存与流动规律,以进一步提高煤层的透气性及煤层瓦斯的抽放率。
瓦斯抽放的方法有:(1)提前预抽煤层瓦斯,(2)掘进巷道超前抽放瓦斯,(3)综放面上、下两巷和顶板瓦斯道超前抽放瓦斯,(4)采空区抽放瓦斯,(5)上隅角埋管抽放瓦斯。
2.2工作面通风优化由于工作面通风不合理可能造成瓦斯积聚和超限,可以通过改变通风方式、增大风量、减少漏风等措施使风量能够解决较大的瓦斯。
煤矿瓦斯治理的现状及措施
煤矿瓦斯治理的现状及措施摘要:瓦斯灾害是煤矿生产中最严重的灾害之一。
瓦斯灾害给煤矿安全生产造成极大的威胁,已成为制约煤炭工业安全和可持续发展的主要矛盾。
有效治理煤矿瓦斯,防范遏制重特大瓦斯事故,是煤矿安全生产的根本目标,对促进煤矿安全生产具有重要意义。
文章分析了当前煤矿瓦斯治理的现状及提升治理水平的措施。
关键词:瓦斯治理;安全;措施我国是一个典型的产煤大国,同时我国大多的煤矿都是高瓦斯或者是煤与瓦斯突出的矿井。
因而,在进行煤矿生产的过程中,矿井瓦斯安全事故是威胁煤矿生产工作的一个最大的敌人。
除此之外,伴随着我国煤矿开采深度的不断增加以及开发强度的不断提高,国内瓦斯灾害的发生频率逐渐增加,尤其是对于一些小型的煤矿,这一问题更加突出。
做好煤矿瓦斯治理工作,是煤矿安全生产工作中的主要任务之一。
1瓦斯治理工作过程中存在着的问题随着煤矿生产的发展, 浅部资源的逐步减少,向深部延伸是目前煤矿开采发展的必然趋势。
我国煤矿开采深度平均每年增加10 一2 0m, 煤层瓦斯压力平均每年增加0.1 一0.3MP 瓦斯涌出量每年增加约15 x 10 9 m 3 。
随着采深的增加, 地质构造均朝复杂或极其复杂发展。
煤矿自然灾害的威胁逐步加重, 绝大多数国有重点煤矿由低瓦斯矿井升级为高瓦斯矿, 治理难度越来越大。
由于瓦斯问题长期以来没有解决, 因而导致煤矿瓦斯事故多发、生产效率低下, 安全高效开采难以实现。
现行的瓦斯治理还存在以下具体问题:①瓦斯抽采浓度不高,影响了瓦斯治理效果。
瓦斯抽采浓度偏低原因很复杂,总的情况来看,主要有几个方面的因素,一是煤层本身透气性差;二是封孔技术发展不均衡,封孔质量差;三是增透技术发展不均衡;四是软煤层中塌孔频繁而后续措施没有跟上。
②煤与瓦斯突出与冲击地压相互强化,加大了防治难度。
随着开采深度的增加,瓦斯压力及含量日益升高,局部区域甚至存在冲击动力显现或征兆,煤岩动力灾害并存,冲击地压和煤层瓦斯压力耦合,互为诱因,互相强化,使灾害的防治变得更加复杂和困难,现有技术、装备难以做到根本治理。
煤矿瓦斯突出安全现状、存在问题及对策建议
煤矿瓦斯突出安全现状、存在问题及对策建议一、现状分析1. 煤矿瓦斯问题严重近年来,随着我国经济的快速发展,对能源的需求也在不断增加。
煤矿作为我国主要的能源资源之一,在能源供给中占据着重要的地位。
然而,煤矿瓦斯问题严重,灾害频发,给煤矿安全生产带来了严重的挑战。
2. 安全生产压力大煤矿瓦斯是煤矿安全生产中的重要隐患,一旦瓦斯突出发生,往往会引发严重的矿井事故,严重威胁矿工们的生命安全。
煤矿企业面临着严峻的安全生产压力,必须加强瓦斯安全管理,有效预防和控制瓦斯突出事故的发生。
二、存在问题1. 技术水平有待提高目前,我国煤矿瓦斯治理技术水平不够高,存在严重缺陷。
传统的瓦斯治理手段无法满足当前煤矿安全生产的需求,必须加强科研力量,不断创新,提高瓦斯治理技术的水平。
2. 安全管理不规范一些煤矿企业在瓦斯安全管理方面存在着不规范的现象,比如安全生产责任落实不到位、瓦斯检测设备不完备等。
安全管理制度不够健全,导致瓦斯突出事故频发。
3. 培训不足一些煤矿工人缺乏对瓦斯治理的理解和掌握,对瓦斯防治措施的意识不强,对潜在危险的认识不足。
矿工的安全意识和技能水平亟待提高,必须加强瓦斯安全生产培训。
三、对策建议1. 加强科技创新应加大科研投入,加强瓦斯治理技术的创新与应用。
开展新技术、新材料、新装备的研发,提高瓦斯治理的效率和精度,推动瓦斯防治技术的发展。
2. 健全安全管理制度煤矿企业应建立健全的瓦斯安全管理制度,加强对瓦斯防治工作的组织领导和监督管理。
明确安全生产责任,完善瓦斯检测、预警、排放和风险评估的全过程管理措施,确保瓦斯安全生产的有效实施。
3. 加强人员培训煤矿企业应加强对矿工的安全生产培训,提高矿工的瓦斯防治意识和技能水平。
通过开展各类培训活动,提高矿工的技术素养和安全意识,增强矿工面对瓦斯突出事故时的应急处置能力。
四、结语煤矿瓦斯突出是煤矿安全生产中的重要隐患,关乎矿工们的生命安全和矿山企业的长期发展。
为保障煤矿安全生产,必须加强瓦斯治理技术的研发与应用,健全安全管理制度,提高矿工的安全生产意识和技能水平。
我国煤与瓦斯突出事故现状及防治对策
防治对策及实践
3.1预防为主的原则
针对煤与瓦斯突出事故,应采取预防为主的原则,通过加强矿井地质工作、 合理选择采煤方法、完善通风系统、优化巷道布置等措施,降低事故发生的风险。 同时,应建立完善的应急预案,加强应急演练,提高应对突发事故的能力。
3.2具体的防治对策和实践
(1)加强矿井地质工作:在采掘过程中,应对矿井的地质条件进行详细勘 查和评估,掌握煤层厚度、煤层结构、顶底板岩性等关键信息。根据地质条件的 变化,及时调整采煤方法和巷道布置,以降低煤与瓦斯突出事故的风险。
(2)合理选择采煤方法:应根据矿井地质条件和生产能力要求,选择合理 的采煤方法。例如,可采用短壁式采煤法或充填采煤法等较为安全的采煤方法, 以降低煤与瓦斯突出事故的发生。
(3)完善通风系统:应建立完善的通风系统,确保矿井的瓦斯浓度得到有 效控制。同时,应定期对通风系统进行检查和维护,确保通风设备的正常运转。
(4)优化巷道布置:在采掘过程中,应根据矿井地质条件和采煤方法的要 求,合理布置巷道。例如,可采用大断面、直墙半圆拱形的巷道断面,以提高巷 道的稳定性,降低煤与瓦斯突出事故的风险。
结论
本次演示从我国煤与瓦斯突出事故现状、原因及影响因素和防治对策三个方 面进行了分析。通过加强矿井地质工作、合理选择采煤方法、完善通风系统和优 化巷道布置等措施,可以降低煤与瓦斯突出事故的风险。预防和控制煤与瓦斯突 出事故的发生对于保障矿工生命安全和煤炭生产的经济效益具有重要意义。
2.1煤与瓦斯突出的根本原因
煤与瓦斯突出的根本原因是地应力和瓦斯压力的共同作用。在煤矿开采过程 中,随着煤层的开采,地应力发生变化,使煤层中原本处于稳定状态的瓦斯气体 受到挤压,当瓦斯压力超过煤层的承受能力时,就会导致煤与瓦斯突出事故的发 生。
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策1. 引言1.1 煤矿煤与瓦斯突出现状在当今社会,煤矿煤与瓦斯突出一直是煤矿安全管理面临的重要问题之一。
煤矿煤与瓦斯突出是指在煤矿开采过程中,由于地质构造、矿层瓦斯赋存及煤层开采方式等因素导致瓦斯在煤层中积聚、逐渐增压,突然释放出来,形成爆炸或瓦斯突出事故的现象。
煤矿煤与瓦斯突出严重威胁矿工的生命安全和煤矿生产的正常进行。
随着矿山开采深度的不断增加和煤矿开采规模的扩大,煤矿煤与瓦斯突出问题日益突出。
由于地质条件复杂、矿井深度加大、瓦斯赋存量大等原因,煤矿煤与瓦斯突出事件频发,给煤矿生产安全带来了巨大隐患。
在实际生产中,煤矿煤与瓦斯突出已成为制约矿井生产安全的主要因素之一。
为了有效应对煤矿煤与瓦斯突出的挑战,煤矿企业需要加强对煤矿煤与瓦斯突出现状的深入分析,科学制定防治措施,确保矿工的安全生产。
同时,应加强煤与瓦斯突出事故的调查研究,总结经验,提高煤矿生产安全水平,以实现煤炭生产的可持续发展。
1.2 煤矿瓦斯突出对安全的影响煤矿瓦斯突出是煤矿生产中常见的一种危险情况,对煤矿安全生产造成了严重的影响。
煤矿瓦斯突出会导致矿井内瓦斯浓度升高,进而引发瓦斯爆炸事故,对矿工的生命安全构成直接威胁。
瓦斯爆炸不仅能造成矿井内部设施设备的损坏,还会导致大范围的火灾蔓延,威胁矿工的生命。
煤矿瓦斯突出还会对矿井的通风系统造成严重干扰,影响矿井内部空气的流通,增加了瓦斯积聚的可能性,进一步加剧瓦斯爆炸的风险。
煤矿瓦斯突出还可能引发煤尘爆炸,从而给矿山带来更大的灾难。
煤矿瓦斯突出对安全的影响是极其严重的,必须采取有效的防治措施,确保矿工的生命安全和煤矿的安全生产。
加强瓦斯检测监测,完善瓦斯抽放系统,提高瓦斯利用率,建立健全的瓦斯防治体系,都是有效降低煤矿瓦斯突出对安全的影响的重要举措。
只有不断加强瓦斯治理,持续改进矿井安全生产管理,才能有效遏制煤矿瓦斯突出对安全的不良影响。
1.3 煤矿煤与瓦斯突防治对策重要性煤矿煤与瓦斯突出是煤矿安全生产的重要问题,其对安全生产造成的危害不可忽视。
煤矿瓦斯防治技术现状及对策分析
煤矿瓦斯防治技术现状及对策分析张建国1,赵丽彬2(1.济宁能源发展集团花园煤矿,山东金乡272200;2.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁葫芦岛125105)摘要该文通过介绍我国煤矿瓦斯事故的基本现状,从多方面分析了瓦斯事故频发的原因,提出了防治瓦斯事故的对策和建议,从而减少和杜绝瓦斯事故,确保职工生命安全和煤矿安全生产。
关键词瓦斯事故煤矿安全控制技术防治措施中图分类号TD712+.7文献标识码AResearch progress and analysis of gas control technology in coal mineZhang Jian -guo ,Zhao Li -binAbstract In this paper ,for controlling gas accidents and ensuring the life safety and safety production in coal mine ,the basic situation of gas accidents was introduced ,the reasons of gas accidents were analysis ,the measures and suggestions were proposed.Key wordsgas accidentmine safetycontrol techniquesprevention measures*收稿日期:2012-07-25作者简介:张建国(1980-),男,山东济宁人,大学本科学历,2005年毕业于山东科技大学信息工程系,现为济宁能源发展集团花园煤矿调度指挥中心技术员。
1我国煤矿瓦斯事故分析近年来,我国通过采取加强安全管理、整合煤炭资源以及设备技术投入等多项措施,使得煤矿安全状况得到明显好转,伤亡人数大幅降低。
但与世界其他主要产煤国相比,我国煤矿事故伤亡人数依然很大,尤其是瓦斯事故造成的群死群伤。
一矿井安全生产形势及瓦斯灾害现状
•二、我国矿井瓦斯灾害现状
• 2002年5月26日18时30分,湖南省娄底市涟源市枫坪镇青 树煤矿发生一起煤与瓦斯突出事故,5人死亡,8人失踪。
一次死亡10人以上特大事故3起,51人死亡 • 1. 1月14日,湖南省娄底市资江煤矿(市属国有
地方矿)发生煤与瓦斯突出事故,18人死亡。 • 2. 5月4日,湖南省娄底市涟源市湄江镇塞海二
•一、煤矿安全生产形势分析
•(三)与国外产煤国相比安全生产形势依然严峻
• 煤矿百万吨死亡率由2001年的5.07下降到2006年的 2.04,但与先进采煤国家相比差距还很大。2006年,我国煤 炭产量约占全球的37%,事故死亡人数则占近80%,煤矿百万 吨死亡率约为美国的70倍、南非的17倍、波兰的10倍、俄罗 斯和印度的7倍。严峻的安全生产状况不仅严重威胁着人民 群众生命安全和健康,也影响到社会和谐及国际形象。
2001年至2005年2月底,全国煤矿发生一次死 亡30人以上的事故28起,死亡1689人。其中,瓦 斯事故24起,死亡1558人,事故起数和死亡人数 分别占85.71%和92.2%。
•一、煤矿安全生产形势分析
“十五”我国煤矿事故类型统计
•矿井瓦斯防治技术
• 二、我国矿井瓦斯灾害现 状
•二、我国矿井瓦斯灾害现状
• 5. 11月22日下午16时30分,山西省吕梁地区中阳县乔家沟
煤矿尚家峪新井(县营煤矿)发生一起瓦斯爆炸事故。这是
山西省9天以内第5次瓦斯爆炸事故。井下当时有54名矿工
,28人脱险,26人被困而遇难……
•
2001年11月14日至22日9天之间,在国
家、地方三令五申关闭不合格矿井的情况下
,山西省接连发生5次瓦斯爆炸事故,死亡
• 1月20日,黑龙江省鸡西矿业集团公司梨树煤矿发 生瓦斯爆炸事故,16人死亡。
煤矿瓦斯防治技术的现状与存在的问题
煤矿瓦斯防治技术的现状与存在的问题程召锋(阳泉煤业集团二矿山西·阳泉045000)摘要文章对目前我国煤矿领域瓦斯事故发生的特征、瓦斯治理工艺状况和面临的问题作出分析,其目的在于强化矿井瓦斯整体管控、防范,抑制煤矿瓦斯问题的蔓延,进而推进煤矿行业生产的安全运作。
关键词煤矿生产瓦斯治理瓦斯防控治理现状问题处理中图分类号:TD82文献标识码:A煤矿生产中瓦斯事故的发生是属于我国煤炭行业运作中的基本灾害之一,其严重困扰着我国煤矿企业的正常安全运行及煤炭产业的健康发展。
煤矿生产中的瓦斯事故基本是指瓦斯性混合气体的空间爆炸、煤与瓦斯气共同涌出及瓦斯性空间窒息等及种类型,同时由于瓦斯性气体爆炸发生的过程存在着时间短促、波及面积大、破坏力高等若干特点,其是我国煤矿领域瓦斯综合治理工作中的核心内容。
故此,相关于煤矿企业瓦斯治理工艺的探讨,对于煤炭能源的环保、高质及安全采掘具备很强的现实价值性。
我们国家的煤炭资源不但拥有丰厚的储量,而且存在方式多种多样,拥有瓦斯类型的煤矿比较多,而且其中的瓦斯浓度都相当高。
再有,近些年来伴随着煤炭采掘深度的不断增大及机械化高负荷采煤作业的实施,采煤矿井中瓦斯气的透出浓度越来越浓,故此将导致其瓦斯防治的难度也越来越大。
1我国煤矿领域瓦斯治理工艺的现状现阶段,我国煤炭开采领域基本是由矿井中瓦斯存有浓度、煤和瓦斯气涌出量大小、煤井瓦斯喷出密度评定、煤层空间瓦斯外排及抽取、煤井瓦斯即时监控等工艺与手段,对煤矿系统的瓦斯灾害实施全面性防控。
1.1煤层间瓦斯抽取工艺煤井中瓦斯抽取工艺基本是指在地面朝着煤层瓦斯存有空间设置抽气管路或在井底实施钻孔过程,依托瓦斯专用通气管路,把瓦斯气传送到地表面加以储存的一项煤层瓦斯抽取工艺。
对煤层空间实施针对瓦斯气体的抽取工作,不但可有效防控矿井下瓦斯灾害事故的产生,还可达到有效利用煤层中的瓦斯气能源,有利于解决我国液化气资源吃紧的问题。
二十世纪五十年代,我们国家率先在东北矿区展开瓦斯气抽取的工程实践活动,其对于我国煤间气利用工艺具备很深的先导性作用。
采空区瓦斯涌出及防治技术研究现状及分析
采空区瓦斯涌出及防治技术研究现状及分析摘要:该文通过对瓦斯在采空区的分布和运移规律各种因素的分析,总结出其运移分布规律,对治理采空区瓦斯涌出有指导作用。
分析了目前常用的处理方法,及对各自优缺点作了阐述,为各矿提供参考依据。
关键词:瓦斯涌出运移规律分布特征防治技术随着煤矿开采深度的增加,综合机械化采煤开采强度大、推进速度快、生产集中,使采煤工作面瓦斯涌出表现出了强度高、数量大和极不均衡等特点,同时综采工作面由于采高较大,推进速度较快、走向长度较长,因此,往往形成较大的采空区。
在顶板周期来压时,常造成工作面及其回风流瓦斯涌出。
1 采空区瓦斯的来源及运移规律1.1 邻近层瓦斯涌入的运移规律煤层开采易导致上覆岩层的移动与破断,从而邻近层瓦斯大量涌入开采层采空区。
这些涌入的高浓度瓦斯由于受到压力扩散、浓度扩散和风流扰动的作用,会重新分布,直至实现采空区内的动态平衡。
在开采厚煤层的分层开采和多层开采煤层过程中,上煤层或上分层的瓦斯将沿采动裂隙涌入采空区,另外由于煤层的开采下邻近煤层覆盖压力得以解除,煤岩体膨胀变形,大大加强了煤层的透气性,所以下邻近煤层及围岩中的瓦斯沿着膨胀裂隙涌入回采工作面采空区。
邻近层瓦斯涌出具有“跳跃性”,因此其涌出也存在一定的特殊规律。
这些涌入的瓦斯在采空区内也会重新分布,直至实现动态平衡。
由于浮升例的作用,上邻近层瓦斯在采空区上部区域滞留;下邻近层涌入的瓦斯亦如此,瓦斯在整个采空区内都符合以上分布特点。
因此就垂直方向而言,近底板附近的瓦斯浓度低于近顶板附近的瓦斯浓度。
另外,涌入点的分布和涌入量的大小存在差异,因此瓦斯浓度在瓦斯涌入点附近,瓦斯浓度和梯度都明显加大。
1.2 本煤层瓦斯运移规律随着工作面的推进,采落的遗煤在采空区深部解吸出瓦斯,由于距工作面距离远,风速低、风流紊动作用小等原因,涌出瓦斯很容易大量积聚。
其滞留在采空区内,呈现不断上升趋势。
在浮升力作用下,瓦斯形成浮羽流,采空区顶部瓦斯积聚,在这其中可能有微团被扰动,但其由于浮升力其又回到顶部边界。
煤矿瓦斯防治技术的现状与发展趋势分析
煤矿瓦斯防治技术的现状与发展趋势分析摘要:煤矿瓦斯是煤矿生产中常见的有害气体之一,对人员安全和矿井设备造成严重威胁。
因此,煤矿瓦斯防治技术的研究和应用具有重要意义。
本文通过对煤矿瓦斯防治技术的现状与发展趋势进行分析,总结了煤矿瓦斯防治技术的分类、应用情况以及存在的问题和不足。
同时,重点探讨了技术创新和发展、国内外技术比较以及煤矿瓦斯防治技术智能化和自动化发展的趋势。
最后,展望了煤矿瓦斯防治技术的未来发展方向、应用前景以及其重要性和意义。
关键词:煤矿瓦斯防治技术,现状,发展趋势,技术创新,智能化,自动化1.煤矿瓦斯防治技术的现状分析1.1煤矿瓦斯的危害性和防治意义煤矿瓦斯存在爆炸危险。
当瓦斯与空气形成一定浓度的混合物,并遭遇到明火或电火花等点火源时,会发生瓦斯爆炸事故。
这种爆炸具有瞬间性、强烈性和扩散性,可能导致严重的人员伤亡和矿井设施损坏。
因此,瓦斯防治技术的研究和应用对于保障矿工安全至关重要。
煤矿瓦斯也存在窒息危险。
当瓦斯浓度超过一定范围时,会排挤空气中的氧气,导致空气中氧气含量不足。
矿工在高浓度瓦斯环境中作业时,会出现缺氧现象,影响正常呼吸,甚至导致窒息而死亡。
因此,有效防治煤矿瓦斯,维持矿井内空气质量,对于保障矿工的生命安全至关重要。
1.2煤矿瓦斯防治技术的分类和应用情况第一类是通风技术。
通风技术主要包括局部通风和全面通风。
局部通风是通过局部排风系统,将瓦斯集中排出,常用于瓦斯浓度较高的工作面和采空区。
全面通风则是通过设置通风巷道和风井,全面地将新鲜空气引入矿井,并将瓦斯排出,保持矿井中的瓦斯浓度在安全范围内。
第二类是抽放技术。
抽放技术主要包括钻孔抽放和井巷抽放。
钻孔抽放是通过钻孔直接抽取矿井中的瓦斯,常用于局部瓦斯积聚区域。
井巷抽放则是在矿井巷道或回风巷中设置抽放设备,将瓦斯抽出,常用于整个矿井的瓦斯防治。
第三类是瓦斯抑制技术。
瓦斯抑制技术通过添加抑制剂或改变煤体物理性质,减少煤矿中瓦斯的释放和积聚。
瓦斯灾害治理新技术(三篇)
瓦斯灾害治理新技术瓦斯灾害是一种常见的工业安全事故,通常与煤矿、油气开采以及化工厂等行业密切相关。
这种事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会对环境造成严重的破坏。
因此,瓦斯灾害治理一直是工业安全领域的重要课题之一。
随着科技的不断发展,新技术在瓦斯灾害治理中发挥着越来越重要的作用。
下面将介绍几种瓦斯灾害治理新技术,并探讨其应用前景。
1. 智能传感器技术智能传感器技术可以用于瓦斯灾害的监测和预警。
这种技术通过在矿井、管道或厂房等关键位置安装传感器,实时监测瓦斯浓度、氧浓度、温度等气象参数。
一旦监测到异常情况,传感器就会发送报警信号,提醒工作人员采取相应的措施。
智能传感器技术的优点是可以快速准确地发现瓦斯泄漏和积聚的情况,及时采取措施避免爆炸和中毒事故的发生。
此外,传感器还可以与监控中心或移动设备相连,实现远程监控和数据共享,提高瓦斯灾害治理的效率和准确性。
2. 无人机技术无人机技术在瓦斯灾害治理中的应用越来越广泛。
无人机可以实现瓦斯泄漏源的快速搜索和定位,对矿井、油气设施等难以到达的区域进行巡查和监测。
无人机通过搭载高清相机、热红外传感器等设备,可以迅速获取高精度的图像和气象数据,帮助工作人员了解灾害现场情况。
此外,无人机还可以用于瓦斯浓度的分布测量和预测模拟分析。
通过定期飞行并采集数据,可以构建瓦斯浓度的空间分布模型,为瓦斯灾害的预测和预警提供科学依据。
无人机的快速响应和高效能力使得瓦斯灾害治理更加及时和精准。
3. 智能喷淋系统技术智能喷淋系统技术是一种主动式的瓦斯灾害治理技术。
该技术通过在关键位置安装喷淋装置,实现对瓦斯浓度进行调控和控制。
当瓦斯浓度超过一定阈值时,喷淋系统会自动启动,将大量水雾喷洒到空气中,降低瓦斯浓度以防止燃爆的发生。
智能喷淋系统技术的优点是操作简便、响应迅速、效果显著。
该技术与传统的灭火系统相比,不需要消防员亲自进入瓦斯危险区域,避免了人员伤亡的风险。
同时,喷淋系统可以根据实时监测的数据进行智能化调整和优化,提高瓦斯灾害治理的效率和安全性。
最新版本矿井瓦斯最新涌出量预测与防治技术
矿井瓦斯灾害防治技术瓦斯是成煤过程中的伴生气体,它源于煤层又储于煤层,一旦开采煤炭就会有瓦斯涌出。
瓦斯是一种灾害气体,它不但污染环境,而且可以诱发多种形式的灾害事故,对煤矿安全生产具有极大的危害性;同时,瓦斯又是一种高效、洁净的能源,合理地开发与利用瓦斯可以让瓦斯造福于人类。
瓦斯虽然无形但有“常”,“常”指的是瓦斯的规律性。
本章根据国内外最新研究成果,简要介绍煤矿瓦斯的危害、瓦斯成因、瓦斯赋存规律、瓦斯含量测试技术、矿井瓦斯涌出量预测技术方法和矿井瓦斯治理技术。
第一章矿井瓦斯的赋存与瓦斯含量第一节矿井瓦斯的概论和性质一、矿井瓦斯的概论广义上,瓦斯是煤矿井下有毒有害气体的总体;狭义上,瓦斯指的是甲烷。
有四个来源:1、煤层与围岩中赋存的气体,在开采过程中涌入到矿井中2、矿井生产过程中生成的气体:呼吸、爆破、充电3、由化学或生物化学变化生成的气体4、放射性物质蜕变过程中生成的或地下水放出的放射性惰性气体氡和惰性气体氦1、可燃性气体:甲烷、重烃、氢气2、窒息性气体:CO2、N2、CH4、H23、有毒性气体:CO、SO2、H2S、NO2、NO二、甲烷的性质甲烷是一种无色、无味、无嗅、可以燃烧或爆炸、微溶于水的气体,它具有如下的一些基本的物理性质。
化学式:CH4;分子直径:0.41×10-9m;分子量:16.042kg/kmol;分子体积:22.36m3/kmol(0℃,0.1MPa下);密度:0.7168kg/m3(0℃,0.1MPa下);对空气的比重:0.5545(空气的比重定义为1);沸点:-161.7℃(0.1MPa下);溶点:-182.5℃(0.1MPa下);液态密度:415kg/m3;扩散系数:0.196cm2/s(0℃,0.1MPa);水中的溶解度:55.6 l/m3(0℃,0.1MPa),33.1 l/m3(20℃,0.1MPa);空气中的爆炸下限:5%(体积百分比,相当于1m3空气中含33g CH4);空气中的爆炸上限:15%(体积百分比,相当于1m3空气中含100g CH4);发热量:35.994MJ/m3(相当于8568大卡/m3,这里指的是100%的CH4)。
瓦斯防治技术现状及趋势
瓦斯防治技术现状及趋势摘要:能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。
我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%。
我国是世界第一产煤大国,也是煤炭消费的大国。
本文简单介绍了我国的能源利用的背景、我国煤炭生产状况、煤炭生产过程中存在的主要问题以及威胁我国煤炭生产的主要因素。
着重从矿井瓦斯涌出量的测定、矿井瓦斯的抽放、煤与瓦斯突出的防治、上隅角瓦斯积聚的防治、瓦斯煤尘爆炸防治和瓦斯检测系统的发展等方面介绍了世界上主要产煤大国在煤矿瓦斯治理上的技术现状、作用效果及其瓦斯治理的前景和趋势。
关键词:煤矿:瓦斯治理:国内外技术现状:趋势1内容背景能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。
纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。
能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。
中国是当今世界上最大的发展中国家,发展经济,摆脱贫困,是我我国在相当长一段时期内的主要任务。
能源消费增加是经济社会发展的客观必然。
20世纪70年代末以来,中国作为世界上发展最快的发展中国家,经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就,能源在其中扮演了不可或缺的作用。
能源供应持续增长,为经济社会发展提供了重要的支撑。
在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。
我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%,而石油仅占2.4%,天然气仅占1.2%。
"十五"期间,我国煤炭产量由2001年的13.8亿吨已增长到2005年的21.9亿吨,年均增长2.02亿吨,保证了经济和社会发展的需要,支撑着国民经济的快速发展。
我国是世界第一产煤大国,也是煤炭消费的大国。
我国已经形成了煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局,建立了较为完善的能源供应体系。
2024年矿井瓦斯防治安全技术(三篇)
2024年矿井瓦斯防治安全技术矿井瓦斯是指从煤岩中释放出的气体的总称,主要成分是甲烷(CH4),其次为氮气和二氧化碳,还有烃类气体等。
瓦斯是一种无色、无味的气体。
由于瓦斯的比重轻,容易聚集在巷道的上部。
瓦斯的渗透性很强,封闭在采空区内的瓦斯能不断地渗透到矿内空气中,从而增加空气中的瓦斯浓度。
空气中瓦斯浓度增加会相对降低空气中氧的含量。
当瓦斯浓度达到40%时,因缺乏氧气会使人窒息死亡。
瓦斯具有燃烧性与爆炸性。
瓦斯与空气混合达到一定浓度后,遇火能燃烧或爆炸,对矿井威胁很大。
井下瓦斯爆炸产生的高温、高压和大量有害气体,能形成破坏力很强的冲击波,不但伤害职工生命,而且会严重地摧毁矿井巷道和井下设备。
有时,还可能引起煤尘爆炸和井下火灾,从而扩大灾害的危险程度。
矿井瓦斯在煤体及围岩中的存在状态有游离状态(也称自由状态)和吸附状态两种。
(一)瓦斯含量及涌出量1.瓦斯含量及其影响因素瓦斯含量是指单位体积或单位质量的煤体或围岩中所含有的瓦斯量,单位通常用m3/m3、m3/t来表示。
瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据,是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。
影响煤体瓦斯含量的因素很多,可概括为两类:一类是影响瓦斯生成量多少的因素,如成煤前含有机质的量,煤化程度;另一类是瓦斯的保存和放散条件,如煤的性质,煤层赋存状况,煤层顶、底板和覆盖层的性质、厚度等。
2.矿井瓦斯涌出的形式瓦斯涌出是指储存在煤体内的部分瓦斯离开煤体而涌入采掘空间。
瓦斯涌出的形式分为普通涌出和特殊涌出两种。
瓦斯由煤层或岩层表面非常微细的裂隙和孔隙中缓慢、均匀而持久地涌出称为普通涌出。
瓦斯特殊涌出包括瓦斯喷出与突出,即在压力状态下,在很短的时间内自采掘工作面的局部地区,突然涌出大量的瓦斯或伴随瓦斯突然涌出有大量的煤和岩石被抛出。
3.矿井瓦斯涌出量的表示方法和主要影响因素矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量,通常用单位时间或单位质量的煤所放出的瓦斯数量来表示。
2024年煤矿瓦斯预测与防治(2篇)
2024年煤矿瓦斯预测与防治瓦斯对矿井安全的威胁主要有爆炸、突出、窒息三种表现形式。
瓦斯防治技术的研究主要从两方面入手。
一方面是瓦斯涌出和突出预测,包括对煤岩层中瓦斯含量的预测、采掘过程中瓦斯涌出量和涌出形式的预测、煤与瓦斯突出危险性的预测等,根据预测结果确定合理的采掘部署及防治瓦斯灾害的措施;另一方面是瓦斯灾害预防,包括对煤层及采空区中的瓦斯进行抽放、采掘空间的合理通风、煤与瓦斯突出危险性的消除等,其目的是减少瓦斯涌出量、消除瓦斯异常涌出、将采掘空间中瓦斯浓度稀释到可爆炸限以下,保证充足的氧气供给。
瓦斯突出预测1、突出危险区域预测在瓦斯地质统计分析法和综合指标法的基础上,试验研究了突出危险区域无线电波透视技术,利用无线电波在不同煤岩介质中吸收系数的变化探测预测区域范围内的构造异常带、煤层厚度变化带、煤层强度变化带、瓦斯富集带等。
根据透视结果,结合瓦斯地质统计分析和工作突出预测指标的变化规律,利用专家系统软件综合分析判断区域的突出危险性。
利用甲烷检测报警器及时测量身边甲烷浓度,巷道内安装低浓度甲烷传感器,到达甲烷报警点及时撤离。
2、突出危险工作面预测实验表明:煤岩层在受载过程中产生电磁辐射信号,信号振幅与外载荷以及煤岩力学性质破坏程度有关。
由于煤与瓦斯突出也主要是煤岩受载发生破坏的一个力学过程,可以通过捕捉破坏过程产生的电磁辐射信号来预测突出。
电磁辐射信号变化特征与突出危险预测指标基本一致,对钻孔时瓦斯动力现象反映敏感,利用电磁辐射信号变化特征预测突出是比较理想的非接触式方法。
生产矿井瓦斯灾害防治方法1、认真学习先进经验,切实做到“五个及时”。
对于巷帮抽放钻场采取了及时施工、及时打钻、及时封孔、及时合茬抽放、及时充填的“五及时”管理措施,杜绝了钻场瓦斯积聚。
在钻孔收尺方面,根据实际工作需要矿成立了瓦斯治理办公室,具体负责对瓦斯效果检验,严格落实“干、管”分离,明确了瓦斯办收尺员和通风区测气员联合收尺,确保了收尺的真实性,月底由瓦斯治理办公室负责将监督检查数据汇总上报,并严格落实防突效果检验,切实把住了钻孔收尺及效果检验关。
我国煤矿矿井瓦斯综合治理技术应用现状和发展
1.我国煤矿瓦斯综合治理工作现状我国是产煤大国,大多煤矿都是高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井,矿井瓦斯事故是威胁煤矿安全生产的头号大敌。
随着煤矿开采深度的增加和开发强度的提高,瓦斯灾害日趋严重,特别是一些地方小型煤矿。
如何实施综合治理,遏制重特大瓦斯事故的发生,一直是我国煤矿安全控制的主要任务。
1.1取得的成绩目前,我国煤矿瓦斯综合治理工作已取得的成绩可归结为一下几点。
(1)瓦斯抽放技术进一步提高我国煤矿瓦斯抽放技术进一步提高,在高、突矿井中推广应用了“大管径、大流量、大负压”新型抽放设备。
推广应用了大功率液压钻机和新型钻具,提高了钻孔长度和成孔率,采用新型封孔材料,改善封孔工艺,提高了抽放效果。
(2)矿井安全监控系统进一步完善我国国有大型煤矿都按规定全部装备了安全监控系统,大多地方小型煤矿也都安装了安全监控系统,并实现了集团公司和产煤市、县内区域联网,提升了矿井安全监控水平。
(3)瓦斯管理制度进一步规范我国严格规范了矿井瓦斯等级鉴定。
各级生产企业都能科学分析矿井瓦斯来源,明确防治重点,实施分源治理。
同时坚持分级负责,落实管理责任。
在治理瓦斯上既抓基础,又管过程,有效遏制了瓦斯超限冒险蛮干行为。
(4)安全资金投入进一步加大我国在煤矿瓦斯综合治理方面有严格的资金投入制度。
由于投入进一步加大,更新、改造了一大批陈、旧、杂设备,安全装备水平明显提高,增强了抵御重特大灾害的能力。
(5)安全技术培训高度重视。
针对突出矿井增多的趋势,全国各级煤炭安全管理机构加强煤矿管理人员安全培训,煤矿企业自身也积极组织“一通三防”专业技术培训,提高了瓦斯检查员、监测工、安检员的业务素质和全员瓦斯防治意识,举办瓦斯综合治理学术讲座,强化领导防治瓦斯意识。
1.2存在的问题我国煤矿瓦斯综合治理工作虽成绩显著,但仍然存在不少问题,主要表现在一下几点。
(1)认识不到位一些企业的领导、特别是地方小型煤矿领导,重视生产、效益,而忽视安全,对瓦斯综合治理的重要性认识仍不足,不注重“一通三防”安全技措投入,致使矿井安全基础脆弱,防灾抗灾能力低下。
浅谈煤矿瓦斯爆炸防治技术
浅谈煤矿瓦斯爆炸防治技术摘要:近年来,瓦斯时间在煤矿频发,严重危及了国家的安全生产,矿工的生命安全造成了极大的威胁。
本文从煤矿安全现状、煤矿瓦斯安全技术发展现状、瓦斯安全技术的发展方向几个方面展开论述,希望对煤矿的瓦斯预防有所帮助。
关键词:煤矿瓦斯爆炸防治技术1、我国煤矿安全现状2009年和2010年关于煤矿瓦斯爆炸事故的报道频频见诸媒体。
2009年2月22日山西焦煤集团屯兰煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故,死亡74人;9月9日,河南平顶山新华四矿瓦斯爆炸事故,76人死亡;11月2日,黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿瓦斯爆炸事故遇难108人;4月1日,陕西省韩城市泉子沟煤矿发生瓦斯燃烧事故,9人遇难……等等,忍不住再一次揭开这个血色沉重的话题。
因为,如此严峻的煤矿安全生产形势,引起了人们广泛的担忧。
调查显示,我国煤矿平均每人每年产煤321吨,全员效率仅为美国的212%,南非的811%,而百万吨死亡率则是美国的10倍,南非的30倍。
[1]据专家估计,我国每年因各类煤矿伤亡事故和职业病造成的直接和间接经济损失达250多亿元。
2、我国煤矿瓦斯安全技术发展现状2.1 煤与瓦斯突出防治技术我国煤与瓦斯突出矿井多,分布范围广,并且突出频繁,所以深入研究煤与瓦斯突出是非常必要的。
我国的防突技术经历了安全防护、防治技术措施和综合防治三个阶段。
1995年制定并颁布实施的《防治煤与瓦斯突出细则》,把我国防突技术总结为:危险性预测、防突措施、效果检验和安全防护措施的“四位一体”综合防突措施体系。
[2]近年来,绕“四位一体”防治措施的各个环节,研究和应用了许多新技术,除了大面积预煤层瓦斯,超前排放钻孔,水力冲孔等术措施外,还重点研究了机采、机掘工面的防突技术;进一步提出包括合理采部署的“五步配套”综合防突体系。
在区域预测煤与瓦斯突出技术方面形成了基于瓦斯地质和动力区划方法的与瓦斯突出区域预测方法及指标,实现域预测规律的可视化;对钻孔无线电波视技术与装备进行了完善与改进,形成井下雷达探测的成套技术和装备。
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策
煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策煤矿煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的安全隐患,严重威胁着矿工的生命安全和矿井的正常生产。
在煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策方面,我们需要对煤与瓦斯的特性、突出的成因进行深刻分析,总结出有效的防治对策,以保障煤矿生产的安全和可持续发展。
一、煤矿煤与瓦斯突出现状煤矿煤与瓦斯是煤矿生产中常见的危险因素。
煤是一种多孔弹性材料,含有大量的吸附气体,由于地质压力和采煤作业等原因,煤中的吸附气体释放出来,导致煤与瓦斯突出。
煤与瓦斯突出不仅会造成矿井内部空气质量恶劣,还可能引发火灾和爆炸等严重事故,威胁矿工的生命安全和矿井的正常生产。
1. 煤矿煤与瓦斯突出的成因分析煤矿煤与瓦斯突出是由于地质条件和采煤作业等因素共同作用的结果。
地质构造、煤层赋存、岩石应力等地质因素是煤与瓦斯突出的主要原因之一。
采煤作业中的钻孔、爆破、采掘等作业也会导致煤与瓦斯的释放和突出。
要想有效防治煤与瓦斯突出,需要对煤矿地质情况和采煤作业进行综合分析,找出突出的成因和规律。
2. 加强瓦斯抽采和通风管理瓦斯是煤矿中的一种危险气体,是煤与瓦斯突出的主要原因之一。
为了减少瓦斯的积聚和突出,需要加强瓦斯抽采和通风管理。
采用高效的抽采设备和合理的通风方案,及时将瓦斯排出矿井,在一定程度上可以减少煤与瓦斯的突出风险。
3. 提高煤与瓦斯突出的预警能力提高煤与瓦斯突出的预警能力也是防治煤与瓦斯突出的重要措施。
通过地下瓦斯浓度监测、地质应力监测、煤与瓦斯突出预警系统等手段,及时监测和预警煤与瓦斯突出的风险,采取相应的安全措施,以减少矿工的伤亡和矿井的损失。
4. 完善瓦斯抽采和处理设施瓦斯抽采和处理设施是防治煤与瓦斯突出的重要措施之一。
通过自动化的瓦斯抽采设备和瓦斯处理装置,及时将瓦斯排放,减少瓦斯的积聚和突出,保障矿工的安全和矿井的正常生产。
5. 加强安全教育和技术培训加强安全教育和技术培训,提高矿工的安全意识和技能水平,也是防治煤与瓦斯突出的重要途径。
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从 煤和 围岩 中产 生 出来 的 甲烷 、 二 氧 化 碳 和 氮 等 组合 形 成的 混合气 体 。具 体来 说 , 其 主 要成 分 是烷 烃 , 其 中
甲烷占最多成分 , 还有少量的 乙烷 、 丙烷和丁烷 , 还含 有硫化氢 、 二氧化碳 、 氮和水汽 , 以及微量的惰性气体 , 例如氦和氩等 。在标 准状况下, 甲烷至丁烷 以气 体状 态存在 , 戌烷 以上为液体。 如遇 明火, 即可燃烧 , 从而发 生“ 瓦斯” 爆炸 。但是 , 瓦斯 爆 炸 也 是 可 以 预 防 和 预 测 出来 的 , 采 取严 禁 烟 火 、 合理 通 风 等 措 施 , 可 以 保 障 生 产煤矿 的安全 , 避免安全隐患。 煤 矿 瓦斯 是一 把双 刃剑 , 有 利 也有 弊 。一 方 面 , 它 不仅 污染 环境 而且 破 坏 力强 , 由 于会 排 放 大 量 二 氧 化 碳、 甲烷 等温 室气 体 , 会 加剧 大气 的 “ 温 室效 应 ” 。根 据 瓦斯浓度不同, 也容易造成窒息事故 , 当瓦斯浓度大于 等于 4 3 %时 , 就 会导 致人呼 吸 短促 , 当瓦 斯浓 度 大 于等 于5 7 % 时 则会使 人 即刻 昏迷 , 浓 度 再 大 些 则会 使 人直 接窒息休克。又由于瓦斯易燃 , 当瓦斯浓度低于 5 %或 高于 1 5 %时 , 易导 致瓦 斯燃 烧 事故 , 当瓦 斯浓 度 在 5 % 和1 5 %之间时 , 易导致瓦斯爆炸事故 , 煤矿中的瓦斯更 容易产生煤 与瓦斯突 出事故 。根据资料显示 , 我 国是 个煤矿百万吨死亡率很高的国家 , 2 0 0 1 到2 0 0 2年 , 我国 百万 吨死 亡 率 在 5 . 5—6 . 1 之间徘徊 , 比俄 罗 斯 高 1 1倍 , 比印度 高 l 5倍 , 比美 国高 1 6 6倍 。 直 到 2 0 1 4 年, 虽然我国百万吨死亡率 已经有很大程度 的下降, 但 是因煤矿瓦斯死亡的事件仍屡见不鲜 。 另一 方面 , 煤 矿瓦 斯是 一 种 新型 的 洁 净能 源 , 可 以 综合 利 用 , 我 国推 进煤矿 瓦斯 “ 先 抽后 采 、 抽 采达 标 ” 的 方 式开 发和 利用煤 矿 瓦斯 。利 用煤 矿 瓦斯 可 以解 决 许 多能源短缺 的问题 , 应 用到生 活中 , 可 以用作城 镇煤 气, 可 以作锅 炉 和 窑 炉 的燃 料 , 还 可以用来发 电, 作 机 动车的燃料以及成为化工原料生产化工产品, 同时 , 开 采煤矿瓦斯也有利于降低甚至会避免煤炭生产 中容易 出现 的瓦 斯爆 炸等 问题 , 有 利 于减 少 温 室气 体 排放 量 , 更有 利于 煤矿 瓦斯 产业 的发 展。 二、 煤 矿 瓦斯 防治 技术 的现状 煤矿 瓦斯 防治 技 术 的现 状 主 要 体 现 在 两 个 方 面 :
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瓦斯防治技术现状及趋势摘要:能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。
我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%。
我国是世界第一产煤大国,也是煤炭消费的大国。
本文简单介绍了我国的能源利用的背景、我国煤炭生产状况、煤炭生产过程中存在的主要问题以及威胁我国煤炭生产的主要因素。
着重从矿井瓦斯涌出量的测定、矿井瓦斯的抽放、煤与瓦斯突出的防治、上隅角瓦斯积聚的防治、瓦斯煤尘爆炸防治和瓦斯检测系统的发展等方面介绍了世界上主要产煤大国在煤矿瓦斯治理上的技术现状、作用效果及其瓦斯治理的前景和趋势。
关键词:煤矿:瓦斯治理:国内外技术现状:趋势1内容背景能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。
纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。
能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。
中国是当今世界上最大的发展中国家,发展经济,摆脱贫困,是我我国在相当长一段时期内的主要任务。
能源消费增加是经济社会发展的客观必然。
20世纪70年代末以来,中国作为世界上发展最快的发展中国家,经济社会发展取得了举世瞩目的辉煌成就,能源在其中扮演了不可或缺的作用。
能源供应持续增长,为经济社会发展提供了重要的支撑。
在我国的自然资源中,基本特点是富煤、贫油、少气,这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。
我国煤炭资源总量为5.6万亿吨,其中已探明储量为1万亿吨,占世界总储量的11%,而石油仅占2.4%,天然气仅占1.2%。
"十五"期间,我国煤炭产量由2001年的13.8亿吨已增长到2005年的21.9亿吨,年均增长2.02亿吨,保证了经济和社会发展的需要,支撑着国民经济的快速发展。
我国是世界第一产煤大国,也是煤炭消费的大国。
我国已经形成了煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局,建立了较为完善的能源供应体系。
2004年煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占75.6%和67.7%。
2006年我国原煤产量达23.7亿吨,列世界第一位。
2我国煤炭生产状况煤炭是我国的重要的基础能源,在国名经济中具有重要的战略地位。
改革开放以来,煤炭工业取得了长足发展,产量持续增长,生产技术逐步提高,安全生产条件有哦所改善,但仍然存在着增长方式粗放,安全事故多发等问题,为我国的发展带来了一系列的政治、经济问题。
近年来我国煤矿瓦斯事故虽然持续下降,但面临的形势依然严峻。
随着科技水平的提高和企业管理的规范,我国煤矿安全生产状况从总体上讲,出现了不断好转的局面。
在开展机械化生产,原煤产量不断提升的情况下,1949年至2000年全国煤矿百万吨死亡率总体趋于稳步下降态势。
近年我国煤炭百万吨死亡率表2.11999年2000年2001年2002年2003年2004年6.086.05.855.04.173.10 煤矿企业2000年发生伤亡事故2863起,死亡5798人;2001共发生死亡事故3082起,死亡5670人;2002年共发生死亡事故4344起,死亡6995人;2004年全年煤矿企业发生各类伤亡事故3853起,死亡6009人。
2003年世界煤炭产量约50亿吨,煤矿事故死亡总数约8000人.当年我国的煤炭产量约占全球的35%,事故死亡人数则占近80%.2003年我国煤矿平均每人每年产煤321吨,全员效率仅为美国的2.2%,南非的8.1%;而百万吨死亡率则是美国的200倍,南非的30倍.2004年全国煤矿百万吨死亡率即使控制在3.1,但与世界上先进产煤国家相比,差距仍然不小.美国2004年产煤10亿吨,仅死亡27人,美国已经连续3年煤矿死亡人数在30人以内。
在煤矿事故中,瓦斯灾害时最严重的一种灾害之一。
瓦斯突出不仅能摧毁巷道设施,破坏矿井通风系统,而且使井巷充满瓦斯和煤(岩)抛出物,造成人员窒息、煤流埋人,甚至引起瓦斯爆炸与火灾事故。
瓦斯爆炸不仅造成大量人员死亡,而且会引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷坍塌等二次事故。
井下煤矿一次死亡人数多达重大事故主要是瓦斯爆炸事故和瓦斯突出事故。
1990-1999年的十年间,我国煤矿共发生3人以上的死亡事故4002次,共死亡27495人,其中瓦斯事故2767次,共死亡20625人,占3人以上死亡事故的69.14%,死亡人数的75.01%。
在03、04、05、06年的死亡百人以上的重特大煤矿事故中瓦斯事故又占绝大多数。
2007年1-9月份,全国煤矿发生瓦斯事故210起,死亡752人。
瓦斯事故死亡人数占煤矿事故死亡总数的比例虽然有所下降,但仍然高达27.8%,全年发生一次死亡3-9人重大瓦斯事故126起、死亡591人,分别占煤矿同等级事故的53.25%和55.1%;一次死亡10人以上的特大和特别重大瓦斯事故26起、死亡490人,分别占煤矿同等级事故的57.78%和50.15%。
重特大瓦斯事故多发,仍然是当前煤矿安全领域的突出问题。
3煤矿瓦斯事故频发的原因我国大多数煤矿地质条件复杂,导致自然灾害多,容易引发重大事故,给安全生产造成极大的困难。
我国煤炭资源分布广,煤炭资源分布总体格局是北富南贫,西多东少。
全国2300多个县(市)中,有1200多个境内有煤炭资源。
煤田总体构造在世界上属于中等偏下,条件较差。
我国煤矿特厚煤层少,埋藏深,决定了我国露天煤矿数量少,这与以露天煤矿为主的美国、澳大利亚相比,我国煤矿的安全生产难度较大。
我国井工煤矿有像神华大柳塔,兖州济宁三矿这样自然条件非常好的矿井,但大部分煤矿存在着地质构造复杂,倾角大,煤层薄,煤层不稳定,灾害严重等这样或那样的问题,造成我国井工煤矿中高产高效矿井不足.我国煤矿绝大多数是井工开采,煤炭总产量中井工矿井产量约占94%。
我国煤矿均为有瓦斯涌出的矿井,全国煤矿的年瓦斯涌出量在100亿立方米以上。
国有重点煤矿中,高瓦斯和突出矿井占49.8%,煤炭产量占42%;有煤尘爆炸危险的矿井占87.4%;煤层具有自然发火危险的矿井占51.3%;地质条件复杂或极其复杂的煤矿占36%,属简单的占23%;水文地质条件复杂或极其复杂的煤矿占27%,属简单的占34%。
在这种复杂的地质条件下,我国的煤矿尤其是瓦斯矿井容易发生灾事故。
我国煤矿开采深度平均每年增加10~20米,随采深的增加,地应力、瓦斯压力、地温也越来越高,煤自然灾害的威胁逐步加重,治理的难度也越来越大。
煤层瓦斯压力平均每年增加0.1~0.3兆帕,绝对瓦斯涌出量每年增加15亿立方米左右。
例如45户重点监控企业中高瓦斯和突出矿井的比例2005年比2004年增加了10%。
因此,控制瓦斯一直成为煤矿安全的主攻方向之一。
4世界各产煤国的瓦斯治理技术瓦斯灾害的防治在世界范围内都是一个难题。
这里主要介绍一下世界上主要产煤国在此项工作上的技术措施。
瓦斯的防治主要从一下几个方面着手:1矿井瓦斯涌出量的测定;2矿井瓦斯的抽放;3煤与瓦斯突出的防治;4上隅角瓦斯积聚的防治;5瓦斯煤尘爆炸防治;6瓦斯检测系统的发展。
4.1矿井瓦斯涌出量研究煤层瓦斯的形成和迁移规律,测定煤矿瓦斯含量,是正确预测瓦斯涌出量的基础。
4.1.1煤层瓦斯含量的测定目前各国主要采用解析法测定煤层瓦斯含量。
用解析法测定瓦斯含量包括三个阶段:第一阶段,确定从钻取试样到把试样装入取样器这段时间内的瓦斯损失量q1;第二阶段,采用野外吸仪测定取样器中的试样解吸瓦斯量q2;第三阶段,用粉碎法确定试样的残存瓦斯量q3。
上述三个瓦斯量相加即得该每样的总瓦斯量。
用解析法测定煤样瓦斯含量的成功率可达98%,精度也较高,而且操作简单,成本低,优于其他方法。
4.1.2矿井瓦斯涌出量的测定生产矿井瓦斯主要来源包括掘进区瓦斯、采煤区瓦斯和采空区瓦斯。
在研究瓦斯来源和瓦斯涌出量时,既要考虑瓦斯地质条件,也要分析采矿技术条件。
目前瓦斯涌出量预测方法主要有三类:矿山统计法、煤层瓦斯含量法和瓦斯分源法。
a统计法。
对于新矿井新水平的瓦斯涌出量预测,目前大多数煤矿仍采用直线外推的矿井统计预测法。
统计法预测方程最早是前苏联于1937年提出的。
矿井统计法分两部进行:第一步采用跟踪法搜集历年的通风报表资料;第二步将统计资料输入计算机进行数据滤波处理,并计算瓦斯梯度和预测某一深度的涌出量。
b瓦斯含量法和分源法。
含量法和分源法计算原则基本相同,主要是采用煤层原始瓦斯含量和涌出系数来预测涌出量,但两着临近煤层瓦斯涌出律方程不同。
各国根据本国煤层特点和经验提出临近层瓦斯涌出率计算公式。
4.1.3各国矿井瓦斯等级大多数国家都划分矿井瓦斯等级,以便采取相应的安全措施。
前苏联矿井瓦斯等级,按照平均日产1吨煤涌出的瓦斯量划分为:一级瓦斯矿井,5以下;二级瓦斯矿井,5-10;三级矿井,10-15;超级瓦斯矿井,15以上。
德国所有的烟煤矿井都划分为瓦斯矿井,但《煤矿安全规程》中没有划分瓦斯危险等级。
工作面绝对瓦斯涌出两大于20/min时,视为特大瓦斯工作面。
我国煤矿瓦斯等级,按照平均日产1t煤涌出的瓦斯量和瓦斯涌出形式分为:低瓦斯矿井,10及其以下;高瓦斯矿井,10以上;煤与瓦斯突出矿井。
4.2矿井瓦斯抽放当用通风方法不能使回采采工作面涌出的瓦斯稀释到《煤矿大全规程》规定的最高允许浓度时,就必须预先抽放瓦斯。
在许多国家,瓦斯抽放已经成为降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的一种主要措施。
前苏联一年的瓦斯涌出量为23~24.德国鲁尔、来琛、伊本比伦和萨尔四大硬煤矿区都应用瓦斯抽放措施,平均抽放率大50%,年总抽放量为6亿。
回采工作面瓦斯防治瓦斯措施有区域性措施和局部性措施。
前苏联、波兰、德国、英国等国采用的区域性措施主要有:瓦斯抽放、开采保护层、煤层大面积注水等;局部性措施主要有:松动爆破、超前钻孔、水力冲孔、卸压槽等。
区域性措施放突效果较好,如果煤层无保护层可采,目前主要是采用瓦斯抽放的方法。
4.2.1瓦斯抽放钻孔布置煤层内瓦斯抽放钻孔有下向孔、水平孔和上向孔三种布置方式。
据前苏联的研究,其抽放率之比为1:1.20:1.35,特别是在薄煤层及自然透气性低及中等的煤层,上向孔抽放效果最好。
前苏联卡拉干达、库兹巴斯和沃尔库塔煤矿采用的钻孔参数为:直径80~100mm,孔深150~200m,孔距10~20m,钻孔密度为12~18m/kt 煤,瓦斯抽放率可达30%。
在采取人工增大煤层透气性措施的情况下,抽出率可达55%以上。
针对低透气性煤层难抽问题,前苏联顿巴斯和卡拉干达矿区最先提出并付诸实施了交叉钻孔强化预抽煤层瓦斯的方法。
与平行钻孔相比,交叉钻孔的抽放率一般提高1倍,有时可提高三倍,此技术在独联体国家应用广泛。
在开采深度大的条件下,采用大直径钻孔能有效提高抽放效果。