《煤矿安全新技术》PPT课件

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煤矿瓦斯灾害防治技术
瓦斯抽放技术 局部瓦斯积聚防治技术 煤与瓦斯突出防治技术
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煤与瓦斯突出防治技术
1、区域突出危险性预测：
（1）瓦斯地质统计法：根据已开采区确切掌握的突出分布规律 来进行预测，一般原则：
① 上水平发生过一次突出的区域，下水平垂直对应区域为突
出危险区；
② 上水平地质构造两侧发生突出的最大区域，下水平下部采
（7）控制爆破强化抽放：采用控制爆破松动煤体处 理钻孔，提高瓦斯抽放效果的预抽方式。
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瓦斯抽放技术
3、邻近层瓦斯抽放
（1）上、下邻近层瓦斯抽放：向上、下邻近层的适当位置(裂隙 带内）打钻孔，在工作面推进后抽放受采动影响的邻近层瓦 斯。
（2）顶板岩石长钻孔：减少钻孔工程量和维护量，在工作面上 方适当位置（裂隙带内）沿工作面推进方向打岩石长钻孔， 进行邻近层抽放方法。
区构造两侧的对应区域为突出危险区。
（2）综合指标法：考虑突出发生发展的三个主要因素，利用如下 指标来判定：
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煤与瓦斯突出防治技术
D=（0.0075H/f–3)(P –0.7f) K=△P/f 式中：D—煤层的突出危险性综合指标；
K—煤的突出危险性综合指标； H—开采深度，m； P—瓦斯压力，Mpa； △P—软分层煤的瓦斯放散初速度指标； f—软分层煤的平均坚固性系数； 当：无烟煤： D≥0.25，K≥20 其它煤种：D≥0.25，K≥15 为突出危险区。
>10
0.003~0.05
10~0.1
>0.05
<0.1
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瓦斯抽放技术
2）本煤层抽放方法
（1）顺层钻孔抽放：在预抽煤层内平行工作 面或倾斜迎向工作面打钻孔进行抽放。
（2）网格式穿层钻孔：由其它岩、煤巷向预 抽煤层打穿层钻孔且为保证预抽效果见煤点 呈网格式布置。
（3）交叉钻孔：在预抽煤层内，采用平行工 作面和倾斜迎向工作面两种钻孔，且两种钻 孔在空间上相互交叉的布置方式。
矿井绝对涌出量>20m3/min，年产量≤60万吨； 矿井绝对涌出量>25m3/min，年产量≤100万吨； 矿井绝对涌出量>30m3/min，年产量≤150万吨； 矿井绝对涌出量>40m3/min； ③ 开采具有煤与瓦斯突出矿井。
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瓦斯抽放技术
2、本煤层瓦斯抽放
1）本煤层瓦斯抽放难易程度评价： 透气性系数λ测定：首先测定煤层瓦
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瓦斯抽放技术
（4）本煤层长钻孔：在预抽煤层内为提高单孔抽放 效果打平行或垂直工作面的长钻孔（› 200m）进行 抽放。
（5）扩孔钻预抽瓦斯：为增大钻孔的卸压效果，对 钻孔直径进行2次加大，但孔口封孔段不扩大，进 行的抽放。
（6）水力化处理强化抽放：对钻孔采用压裂、割缝、 扩孔等水力化处理，提高瓦斯抽放效果的预抽方式。
风机，混合瓦斯和风流，防止瓦斯积聚。 （4）引射器：在局部瓦斯积聚处，采用水力或风力引射器，
混合瓦斯和风流，防止瓦斯积聚。 （5）盲巷积聚瓦斯排放：全自动巷道瓦斯排放自控装置，利
用计算机和传感技术，实现盲巷瓦斯排放全部自动化。 （6）移动泵站：在局部瓦斯积聚处，利用一定技术手段和移
动泵站进行瓦斯抽放，减少局部瓦斯涌出，防止瓦斯积聚。
（3）顶板岩巷： ① 倾向顶板岩巷：解决上向斜交钻孔抽放量相对较少，不 能满足要求的缺点，具有较大抽放量和较高抽放率。 ② 走向顶板岩巷：解决走向岩石钻孔抽放量相对较少，不能 满足要求的缺点，也具有较大抽放量和较高抽放率。
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瓦斯抽放技术
4、采空区瓦斯抽放
（1）封闭式采空区瓦斯抽放：向采空区内打钻或埋管， 实施负压抽放。
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煤与瓦斯突出防治技术
（3）以地质指标为主的区域预测：认为构造 煤的发育是煤与瓦斯突出的必备条件；压性、 压扭性构造活动和部位是造成煤与瓦斯突出的 根源；深层构造陡变带、深层活动断裂带、逆 冲推覆构造带、强度变形带是发生煤与瓦斯突 出的敏感地带
（4）物探法预测构造和突出危险区：在规 范瓦斯地质统计法和综合指标法的同时，利用 电磁波透视和透视系统探测构造，进行区域突 出危险性预测。
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煤与瓦斯突出防治技术
② 钻屑量S：主要与地应力和煤体强度有关，S≥6kg/m 或 S≥5.4L/m有突出危险；
（2）开放式采空区瓦斯抽放：向采空区内打钻或埋管， 但由于采空区与矿井大气相连通，因此在抽放过程中要 通过有效地控制抽放量和抽放负压，来控制抽放系统的 瓦斯浓度。
（3）综放工作面利用矿井通风系统均压引导抽放采空区 瓦斯：对高瓦斯综放工作面，通过调整系统风压，保证 工作面风压始终高于采空区风压，使瓦斯不向工作面涌 入而流向采空区，从而被矿井抽放系统抽走。
斯原始瓦斯压力，然后测定不同暴露 时的钻孔瓦斯涌出量，计算λ; 有时λ比较难测，故还可用比较直观 简单易测的钻孔涌出量随时间衰减系 数（d-1）。
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瓦斯抽放技术
煤层瓦斯抽放难易程度表
类别
容易抽放 可以抽放 较难抽放
钻孔流量衰减 煤层透气性系
系数 （d-1）
数
（m2/MPa2•d）
<0.003
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煤矿瓦斯灾害防治技术
瓦斯抽放技术 局部瓦斯积聚防治技术 煤与瓦斯突出防治技术
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局部瓦斯积聚防治技术
（1）脉动风扇：采用脉动风扇设备，增大采、掘工作面风流 的紊流度，使瓦斯较好的混合于风流中，防止瓦斯积聚。
（2）抽出式无火花风机：利用抽出式风机抽放积聚的瓦斯。 （3）小型液压风机：在局部瓦斯积聚处，采用无电源的液压
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煤与瓦斯突出防治技术
2、工作面突出危险性预测
（1）指标法： 选择与突出三因素有直接关系且简单易测的指标来
进行工作面突出危险性预测。 ① 煤钻屑瓦斯解吸指标△h2、K1：主要与瓦斯压力
和煤自身的瓦斯放散特性有关。 △h2≥200Pa，K1≥0.5(干煤) ， △h2≥160Pa，K1≥0.4（湿煤）， 有突出危险性。
煤矿安全新技术
太原理工大学 安全工程系 王毅
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煤矿安全新技术
煤矿瓦斯灾害防治技术
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瓦斯抽放技术 局部瓦斯积聚防治技术 煤与瓦斯突出防治技术
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瓦斯抽放技术
1、下列情况之一，须建立瓦斯抽放系统： ① 回采面绝对涌出量>5m3/min，掘进面绝对涌出量
>3m3/min； ② 矿井绝对涌出量>15m3/min，年产量≤40万吨；