【经典煤矿安全课件】煤矿瓦斯抽采技术1精品文档31页
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➢ 1954年：抚顺龙凤矿试验成功钻孔法预抽本煤层瓦斯；
➢ 1956年：全国瓦斯抽采量48.7Mm3；
➢ 1957年：阳泉四矿试验成功钻孔法抽采上邻近层卸压瓦 斯；
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 1960年：中国有抚顺、阳泉、天府和北票等企业6座矿 井抽瓦斯，中国瓦斯抽采量125Mm3 ；
➢ 1965年：新增中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰 峰等企业抽采瓦斯，全国瓦斯抽采量150 Mm3 ；
➢ 1938年：抚顺龙凤矿开始利用机械设备抽井下巷道积聚 瓦斯；
➢ 1940 年：抚顺龙凤矿在地面建立瓦斯抽采泵站和容积为 100m3的瓦斯储罐，瓦斯抽采流量10m3/min ,瓦斯浓度 30~40%，实现民用；
➢ 1952年：抚顺龙凤矿采用煤层巷道法预抽本煤层瓦斯获 得成功。全国瓦斯抽采量20Mm3；
报告提纲
一、中国煤矿瓦斯抽采技术发展 二、中国煤矿瓦斯抽采与煤矿安全 三、中国煤矿瓦斯赋存与灾害程度 四、煤矿瓦斯抽采技术原理 五、中国煤矿瓦斯抽采方法实例
中国煤矿瓦斯抽采 技术发展
中国古代煤窑瓦 斯引排方法
1637年: 宋应星 所著《天工开物》 记载“利用竹管引 排煤中瓦斯”的方 法。
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 除沁水煤田等少数矿区外，中国绝大多数矿区 不易采用地面钻井、压裂抽采技术。
➢ 中国煤矿瓦斯抽采主要技术方向应以井下和地 面抽采相结合，预抽和采动卸压抽采相结合。
➢ 现阶段中国煤矿瓦斯抽采的目标应保证煤矿安 全生产，同时兼顾煤层气的开发和利用。
煤矿瓦斯抽采 技术原理
瓦斯抽采的目的
➢ 保障煤矿安全生产 ①变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出
34
1945
8.0
3.9
0.99
特大型煤与瓦斯突出矿井数量分布
45户重点监控国有煤炭企业共34 11 对矿井发生过千吨级以上的特大型煤
与瓦斯突出，分布于10个省市，最大
突出煤岩量12780t，最大突出瓦斯量
350万m3。
5
4
4
3
2
2
1
1
1
江西 湖南 安徽 河南 贵州 重庆 四川 甘肃 辽宁 陕西
中国煤矿瓦斯抽采实践证明
矿井类别
45户重点监控国有煤矿企业 煤与瓦斯突出矿井情况汇总
数量/处
产量/万t
矿井数量 比例/%
矿井产量 比例/%
矿井产量占 全国产量
比例/%
矿井总数
415 50200 100
100
27.5
高瓦斯及煤 与瓦斯突出 矿井
234
56.4
煤与瓦斯突 出矿井
142
15831
34.2
31.5
8.1
特大型突出 矿井
➢ 1970年：中国瓦斯抽采量170Mm3； ➢ 1980年：中国年瓦斯抽采量293Mm3； ➢ 1985年：中国年瓦斯抽采量328Mm3； ➢ 1990年：中国年瓦斯抽采量433Mm3； ➢ 2019年：中国年瓦斯抽采量600Mm3；
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 2000 年:中国共有141座矿井在地面建立瓦斯抽采泵 站， 年瓦斯抽采量为866.6Mm3。
全国煤矿瓦斯灾害分布
高瓦斯及煤 低瓦斯 与瓦斯突出
国有煤矿高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井约占50％
中国煤层透气性与美国对比
400 300 200 100
0
透气性系数/m2/MPa2.d
抚顺龙凤 晋城寺河 鹤壁六矿 焦作朱村 红卫坦家冲 涟绍蛇形山 六枝地宗 重庆中梁山 北票冠山 天府磨心坡 淮北芦岭 阳泉北斗嘴 淮南潘一矿 美国Jan Suan 盆地煤层
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到3000Mm3;
②利用量达到1200Mm3；
③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚 顺、淮北等10个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100Mm3；
④地面抽采量为130Mm3，新打地面钻井约800 口，地面钻井总数约1400口；
⑤发电装机容量12×104kW，建设中的装机容 量达34×104kW。
危险煤层； ②使工作面风流中（进风、回风、上隅角、
尾巷）的瓦斯浓度不超限。 ➢ 利用高效洁净能源 ➢ 保护环境
瓦斯抽采方法分类
➢ 采前抽采 ➢ 采中抽采 ➢ 采后抽采
预抽 卸压抽采 采空区抽采
预抽煤层瓦斯原理
瓦斯流向wenku.baidu.com
瓦斯流向
等压力线
单向流动
V k p
x
等压力线
径向流动
Wk1
pk2
abp 1bp
25
23.25
6877
7016
6995
20
6000
4000 4826
4805
4942
13.74 9.99
15
4746
10
2000
5
4.83
0 1976
1981
1986 1991 1996 时间/年
2001
0 2006
全国煤矿百万吨死亡率
5.87 5.53
3.85
3.08
2.77 2.81
1.94 2.04 1.98
328 1985
600 2019
3000 2019
中国煤矿瓦斯赋存 与灾害程度
影响中国煤矿瓦斯灾害的主要技术因素
➢ 煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高、煤质松软、透 气性低，不易在采前抽采；开采过程过程中放 散速度快，易发生煤与瓦斯突出现象，并诱发 瓦斯爆炸。
➢ 中国煤矿地质构造条件复杂。
➢ 中国煤矿开采深度大，华东地区平均开采深度 达到650m，且每年以20～50m的速度下延。
➢ 2019年:中国共有53户企业的193座矿井在地面建立瓦 斯抽采泵站，年瓦斯抽采量1146.1Mm3。
➢ 2019年：中国年瓦斯抽采量1300Mm3； ➢ 2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到2300Mm3;
②利用量超过1000Mm3; ③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城和抚 顺7个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100 Mm3。
全国煤矿 乡镇煤矿 国有地方 国有重点
0.93
0.96
0.63
2004年
2005年
2006年
中国煤矿瓦斯抽采量的增长情况
瓦斯抽采量/Mm3
3500 3000 2500 2000 1500 1000
500
150
0
1965
阳泉、淮南、水城、盘江、松藻、 晋城、抚顺 、淮北等10个矿业集团 年抽采量超过1亿立方米
中国煤矿瓦斯抽采 与煤矿安全
2019年全国煤炭产量
乡镇煤矿 8.92, 38%
2019年全国煤炭产量23.25亿吨 其中95％以上为井工开采
国有地方 3.09, 13%
国有重点 11.25, 49%
1976年以来全国煤炭产量与死亡人数
死亡人数/人 年产量/亿吨
10000 8000
死亡人数 产量
➢ 1956年：全国瓦斯抽采量48.7Mm3；
➢ 1957年：阳泉四矿试验成功钻孔法抽采上邻近层卸压瓦 斯；
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 1960年：中国有抚顺、阳泉、天府和北票等企业6座矿 井抽瓦斯，中国瓦斯抽采量125Mm3 ；
➢ 1965年：新增中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰 峰等企业抽采瓦斯，全国瓦斯抽采量150 Mm3 ；
➢ 1938年：抚顺龙凤矿开始利用机械设备抽井下巷道积聚 瓦斯；
➢ 1940 年：抚顺龙凤矿在地面建立瓦斯抽采泵站和容积为 100m3的瓦斯储罐，瓦斯抽采流量10m3/min ,瓦斯浓度 30~40%，实现民用；
➢ 1952年：抚顺龙凤矿采用煤层巷道法预抽本煤层瓦斯获 得成功。全国瓦斯抽采量20Mm3；
报告提纲
一、中国煤矿瓦斯抽采技术发展 二、中国煤矿瓦斯抽采与煤矿安全 三、中国煤矿瓦斯赋存与灾害程度 四、煤矿瓦斯抽采技术原理 五、中国煤矿瓦斯抽采方法实例
中国煤矿瓦斯抽采 技术发展
中国古代煤窑瓦 斯引排方法
1637年: 宋应星 所著《天工开物》 记载“利用竹管引 排煤中瓦斯”的方 法。
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 除沁水煤田等少数矿区外，中国绝大多数矿区 不易采用地面钻井、压裂抽采技术。
➢ 中国煤矿瓦斯抽采主要技术方向应以井下和地 面抽采相结合，预抽和采动卸压抽采相结合。
➢ 现阶段中国煤矿瓦斯抽采的目标应保证煤矿安 全生产，同时兼顾煤层气的开发和利用。
煤矿瓦斯抽采 技术原理
瓦斯抽采的目的
➢ 保障煤矿安全生产 ①变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出
34
1945
8.0
3.9
0.99
特大型煤与瓦斯突出矿井数量分布
45户重点监控国有煤炭企业共34 11 对矿井发生过千吨级以上的特大型煤
与瓦斯突出，分布于10个省市，最大
突出煤岩量12780t，最大突出瓦斯量
350万m3。
5
4
4
3
2
2
1
1
1
江西 湖南 安徽 河南 贵州 重庆 四川 甘肃 辽宁 陕西
中国煤矿瓦斯抽采实践证明
矿井类别
45户重点监控国有煤矿企业 煤与瓦斯突出矿井情况汇总
数量/处
产量/万t
矿井数量 比例/%
矿井产量 比例/%
矿井产量占 全国产量
比例/%
矿井总数
415 50200 100
100
27.5
高瓦斯及煤 与瓦斯突出 矿井
234
56.4
煤与瓦斯突 出矿井
142
15831
34.2
31.5
8.1
特大型突出 矿井
➢ 1970年：中国瓦斯抽采量170Mm3； ➢ 1980年：中国年瓦斯抽采量293Mm3； ➢ 1985年：中国年瓦斯抽采量328Mm3； ➢ 1990年：中国年瓦斯抽采量433Mm3； ➢ 2019年：中国年瓦斯抽采量600Mm3；
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 2000 年:中国共有141座矿井在地面建立瓦斯抽采泵 站， 年瓦斯抽采量为866.6Mm3。
全国煤矿瓦斯灾害分布
高瓦斯及煤 低瓦斯 与瓦斯突出
国有煤矿高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井约占50％
中国煤层透气性与美国对比
400 300 200 100
0
透气性系数/m2/MPa2.d
抚顺龙凤 晋城寺河 鹤壁六矿 焦作朱村 红卫坦家冲 涟绍蛇形山 六枝地宗 重庆中梁山 北票冠山 天府磨心坡 淮北芦岭 阳泉北斗嘴 淮南潘一矿 美国Jan Suan 盆地煤层
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
➢ 2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到3000Mm3;
②利用量达到1200Mm3；
③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚 顺、淮北等10个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100Mm3；
④地面抽采量为130Mm3，新打地面钻井约800 口，地面钻井总数约1400口；
⑤发电装机容量12×104kW，建设中的装机容 量达34×104kW。
危险煤层； ②使工作面风流中（进风、回风、上隅角、
尾巷）的瓦斯浓度不超限。 ➢ 利用高效洁净能源 ➢ 保护环境
瓦斯抽采方法分类
➢ 采前抽采 ➢ 采中抽采 ➢ 采后抽采
预抽 卸压抽采 采空区抽采
预抽煤层瓦斯原理
瓦斯流向wenku.baidu.com
瓦斯流向
等压力线
单向流动
V k p
x
等压力线
径向流动
Wk1
pk2
abp 1bp
25
23.25
6877
7016
6995
20
6000
4000 4826
4805
4942
13.74 9.99
15
4746
10
2000
5
4.83
0 1976
1981
1986 1991 1996 时间/年
2001
0 2006
全国煤矿百万吨死亡率
5.87 5.53
3.85
3.08
2.77 2.81
1.94 2.04 1.98
328 1985
600 2019
3000 2019
中国煤矿瓦斯赋存 与灾害程度
影响中国煤矿瓦斯灾害的主要技术因素
➢ 煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高、煤质松软、透 气性低，不易在采前抽采；开采过程过程中放 散速度快，易发生煤与瓦斯突出现象，并诱发 瓦斯爆炸。
➢ 中国煤矿地质构造条件复杂。
➢ 中国煤矿开采深度大，华东地区平均开采深度 达到650m，且每年以20～50m的速度下延。
➢ 2019年:中国共有53户企业的193座矿井在地面建立瓦 斯抽采泵站，年瓦斯抽采量1146.1Mm3。
➢ 2019年：中国年瓦斯抽采量1300Mm3； ➢ 2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到2300Mm3;
②利用量超过1000Mm3; ③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城和抚 顺7个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100 Mm3。
全国煤矿 乡镇煤矿 国有地方 国有重点
0.93
0.96
0.63
2004年
2005年
2006年
中国煤矿瓦斯抽采量的增长情况
瓦斯抽采量/Mm3
3500 3000 2500 2000 1500 1000
500
150
0
1965
阳泉、淮南、水城、盘江、松藻、 晋城、抚顺 、淮北等10个矿业集团 年抽采量超过1亿立方米
中国煤矿瓦斯抽采 与煤矿安全
2019年全国煤炭产量
乡镇煤矿 8.92, 38%
2019年全国煤炭产量23.25亿吨 其中95％以上为井工开采
国有地方 3.09, 13%
国有重点 11.25, 49%
1976年以来全国煤炭产量与死亡人数
死亡人数/人 年产量/亿吨
10000 8000
死亡人数 产量