《煤层气开采技术》PPT课件

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一、概 论
甲烷(CH4)——温室效应气体
➢ 温室效应强度 CH4＞CO2 20~60倍
➢ 我国风排瓦斯量
＞100亿m3/年 占世界排放总量的1/3
➢ 联合国环保部门十分关注 ➢ 《中国煤矿瓦斯抽取与利用》项目
一箭三雕
➢ 保障煤矿安全生产 ➢ 优质清洁能源开发利用 ➢ 保护大气环境
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一、概 论
我国煤矿瓦斯灾害非常严重
一次死亡人数多，损失严重，对生产和社会影 响恶劣的是瓦斯事故 我国煤矿发生的特别重大事故主要是瓦斯事故 实现安全生产目标的重点是：控制瓦斯爆炸， 瓦斯—煤尘爆炸和煤与瓦斯突出
瓦斯灾害已成为严重威胁煤矿安全生产、制 约生产发展的重大问题
防治瓦斯灾害的治本措施——抽采瓦斯
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主要内容
九、瓦斯抽采组织管理及主要安全技术措施
组织管理 安全技术措施
十、名词解释和瓦斯抽采率计算
抽采瓦斯名词解释 瓦斯抽采率计算
十一、瓦斯自动引排装置
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一、概 论
瓦斯抽采的必要性
确保安全生产
我国煤矿瓦斯灾害非常严重
高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井多(近300个)，比例大(约 50%) 矿井瓦斯涌出量大
• 二、煤层气液化解决煤层气远距离运输问题
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一、概 论
矿井瓦斯抽采现状
国外 ➢ 井下抽采
– 全世界有17个国家的623个矿井抽采瓦斯，年抽采总量 达50亿m3，其中： 前苏联21亿m3 ，美国5.6亿m3 、原德国 6.8亿m3 ， 英 国3.9亿m3 、捷克3.3亿m3 、 波 兰 2.6亿m3 、 日 本2.0亿m3 、法国2.8亿m3 、澳大利亚1.2亿m3。
13#煤层 瓦斯压力 P 4.4MPa—0.5MPa
瓦斯含量 X 13m3/t—5m3/t
膨胀变形ε 26.33‰
透气性系数λ 0.011—32.09m2/MPa2·d
增大近3000倍
工作面瓦斯抽采率η 60%以上
突出危险完全消除
工作面相对瓦斯涌出量 25m3/t—5m3/t
回风流平均瓦斯浓度 1.15%—0.5%
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一、概
瓦斯抽采的必要性
确保安全生产
我国煤矿瓦斯灾害非常严重
百万吨死亡率高
1999年 2000年 2001年 2002年
中国
6.08 6
5.85 5
重点 1.25 地方 3.83 乡镇
南非 0.13
印度 0.42 12倍
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论
波兰 俄罗斯 美国 0.26 0.46 0.025
200倍
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阳泉一矿 中厚煤层综采面 50m3/min以上
阳泉五矿 综放面
100 m3/min以上
松藻打通一矿 薄煤层综采面 35 m3/min以上
我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一，近几年突
出次数300多次/年
随着矿井开采深度的加深和开采强度的加大，矿井瓦斯涌 出量和煤与瓦斯突出的危险性也相应增大
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一、概 论
全面贯彻安全生产12字方针
——监测监控、先抽后采、以风定产
实例
美国黑勇士盆地橡树沟煤矿
煤层瓦斯含量 14.2m3/t
抽取4年后
6.7m3/t
抽取11年后 3.8m3/t
煤层瓦斯含量降低了73%，高瓦斯矿井→低瓦斯矿井
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一、概 论
实例
淮南矿业集团
全局瓦斯抽采量 1997年前
原理 钻孔抽采 巷道抽采
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主要内容
五、采空区瓦斯抽采
采空区瓦斯涌出
抽采方法
六、瓦斯抽采附属装置
三防装置
放水器
七、瓦斯抽采检测装置
浓度检测
流量检测
压力检测
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主要内容
八、提高矿井瓦斯抽采效果的技术途径
钻场、钻孔合理空间位置的确定 深孔控制预裂爆破 高压水射流扩孔 综合抽采瓦斯 严密封孔 矿井瓦斯抽采系统工作状态监控
一、概 论
瓦斯抽采的必要性
确保安全生产
我国煤矿瓦斯灾害非常严重
重大事故中，国有重点煤矿占13.9%，国有地方 矿占13.5%，乡镇煤矿占72.6%
特别重大事故中，国有重点煤矿占29.1%，国有 地方矿占14.4%，乡镇煤矿占56.5%
2002年发生一次死亡10人以上的重特大事故， 分别占工业企业的事故次数和死亡人数的86%和 90% 在全国煤矿事故发生次数和死亡人数中，瓦斯 事故均在80%左右
瓦斯超限次数
1997年 1300多次/a
2002年 200多次精选/appt
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一、概 论
淮南矿区
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瓦斯抽采的必要性
保障煤矿安全生产 ► 实例 开采保护层抽采瓦斯—淮南矿业集团公司 开采远距离下保护层抽采瓦斯
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瓦斯抽采的必要性
开采保护层抽采瓦斯—淮南矿业集团公司
► 效果
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煤层气液化技术
----煤层气开发利用的关键技术
• 一、限制煤层气开发利用的根本原因
煤层气气井的分布具有偏散小的特点： 偏——气源远离大型工业区,远离大城市居民区； 散——气井大面积分布、不集中、气源形不成规模； 小——单井产量不够大，储量有限，可开采期短。 近煤层气田大规模应用的条件： 化工厂落地生根,投资大,要求规模化,需要长期稳定的大产量气源； 大型发电厂同样需要长期稳定的大产量气源； 小型发电厂不能上网,同样无法实现能源远距离输送。 煤层气远距离运输的办法： 远距离铺设天然气管道——“西气东输”，巨额投资； 常温高压气瓶车载运输——“钢铁运输”，成本太高； 低温常压液化槽车运输——“无边无界”，低成本,新疆到广东。
煤层气开采技术
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主要内容
一、概论
抽采瓦斯的必要性 矿井瓦斯抽采现状
二、瓦斯抽采原则、方法和标准
瓦斯抽采原则 瓦斯抽采方法分类 建立瓦斯抽采系统的标准
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主要内容
三、开采层瓦斯抽采
预抽煤层瓦斯的难易程度指标 钻孔预抽 边采(掘)边抽 提高煤层预抽瓦斯效果的技术途径
四、邻近层瓦斯抽采
煤巷月进度
40~60m—200m以上
工作面日产量
1700t/d—5100t/d
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一、概 论
煤层气——优质清洁能源 ➢ 按燃烧热值计算
1m3瓦斯 相当于 1.25㎏ 标准煤 1㎏ 燃油
接近 1m3 天然气
➢ 按热效率计算
1m3煤层气 相当于 4㎏ 标准煤
➢ 瓦斯是比天然气、燃油、特别是比煤洁 净得多的一种优质能源
500万m3/a
特大瓦斯事故 1990~1997年 八起
1997年 二起 死亡133人
对策 开采保护层抽采瓦斯
方针 可保尽保，应抽尽抽
效果 瓦斯抽采量
2001年 7000万m3/a
2002年 突破1亿
m3/a
2Biblioteka Baidu03年 1.4亿m3/a
2004年 1.5亿m3/a 计划2007年 达1.8亿
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