瓦斯抽放总结

2024-04-15

瓦斯抽放总结(精选6篇)

篇1:瓦斯抽放总结

矿井瓦斯抽放知识点

1.瓦斯在煤层中的一般赋存状态:吸附、游离、吸收 2.影响煤层瓦斯含量的主要因素

(1)煤层的埋藏深度

埋深的增加不仅会因地应力增高而使煤层及围岩的透气性变差,而且瓦斯向地表运移的距离也增长,这二者都有利于封存瓦斯。(2)煤层和围岩的透气性

煤层及围岩的透气性越大,瓦斯越易流失,煤层瓦斯含量就越小;反之,瓦斯易于保存,煤层的瓦斯含量就越大。(3)煤层倾角

在同一埋深及条件相同的情况下,煤层倾角越小,煤层的瓦斯含量就越高。(4)煤层露头

露头存在时间越长,瓦斯排放就越多。(5)地质构造

①褶曲构造;②断裂构造;③煤化程度;④煤系地层的地质史;⑤水文地质条件

3.构造煤

构造煤是煤层受到构造强烈挤压和剪切破坏作用的产物,由于受力大小、作用范围和受力状态的非均衡性,煤层中范围和厚度大小不同的自然分层发生变形,丧失了原来的均质、层理清晰的条带状结构,而形成破碎的颗粒或粉状的构造破坏煤。

4.瓦斯在煤层中运移的复杂性主要表现在两个方面:(1)煤体结构的复杂性:孔隙一裂隙结构(2)瓦斯在煤层中赋存状态的复杂多变性

①游离瓦斯一般是以自由气体分子状态存在在于煤层孔隙和裂隙空间。②吸附瓦斯则是以固体分子状态附着在煤体表面和煤体结构内部。③当裂隙宽度大于10-7m时,煤层中瓦斯的运移主要呈层流运动

④当裂隙宽度小于10-7m时,一般情况下,瓦斯分子不能自由运动,呈扩散运动。

5.煤层瓦斯运移的动力条件:地层静压力、构造应力、浮力、水动力 6.瓦斯在煤层中的流动:扩散运动和层流运动

7.流场的空间流向分类:单向流动、径向流动和球向流动

8.煤层瓦斯抽采:指利用瓦斯泵或其它抽采设备、抽取煤层中高浓度的瓦斯、并通过与巷道隔离的管网,把抽出的高浓度的瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。

9.衡量瓦斯抽放工作优劣的两个主要指标:抽放率和相对瓦斯抽放量。

瓦斯抽放率:抽出瓦斯量占矿井排出瓦斯总量的百分率。

相对瓦斯抽放量:每生产一吨煤所抽出的瓦斯含量。10.抽采瓦斯的原则与方法

(1)抽放瓦斯的原则

①瓦斯抽放应具有明确的目的性,即主要是降低风流中的瓦斯浓度,改善矿井生产的安全状况,并使通风处于合理和良好的状况。

②抽放瓦斯要有针对性,即针对针对矿井瓦斯来源,采取相应措施进行抽采。

③要认真做好抽采设计、施工和管理工作等.以便获得好的瓦斯抽采效果。(2)抽采瓦斯的方法 ①按瓦斯来源分类

本煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放 ②按煤层是否卸压分类

未卸压煤层抽放瓦斯和卸压煤层抽放瓦斯 ③按抽放瓦斯与采掘时间关系分类

煤层预抽瓦斯、边采边抽和采后抽放瓦斯 ③按抽放工艺分类

钻孔抽放、巷道抽放和钻孔巷道混合抽放

11.抽放方法选择依据

(1)如果瓦斯来自于开采层本身,则既可采用钻孔抽采,也可采用巷道预抽形式直接把瓦斯从开采层中抽出,且多数形式采用钻孔预抽法。

(2)如果瓦斯主要来自于开采煤层的顶、底板邻近煤层内,则可采用开在顶底板煤、岩中的巷道,打一些穿至邻近煤层的钻孔,抽采邻近煤层中的瓦斯。

(3)如果在采空区或废弃巷道内有大量瓦斯积聚,则可采用采空区瓦斯抽采方法。

(4)如果在煤巷掘进时就有严重的瓦斯涌出,而且难以用通风方法加以排除,则需采用钻孔预抽或巷道边掘边抽的方法。

(5)如果是低透气性煤层.则在采取正常的瓦斯抽采方法的同时。还应当采取人工增大煤层透气性的措施,以提高煤层瓦斯抽采效果。

12.开采层瓦斯涌出量计算P25 13.本煤层瓦斯抽采方法:本煤层未卸压抽采、综合法、本煤层卸压抽采 14.巷道法预抽本煤层瓦斯的布置依据

①矿井的采掘布置方式;②巷道抽采瓦斯的有效范围;③煤层的瓦斯含量及其储量大小;④预计瓦斯抽出量及其抽采效益;⑤预计抽采瓦斯的时间。

15.分子滑流现象

当气体分子的平均自由程接近通道的尺寸时,界面上的各个分子将处于运动状态,且产生一个附加通量。

16.巷道法预抽本煤层瓦斯的布置方式

(1)采取网络式布置

该布置方式为,根据采区设计布置的巷道,在构成网络后,密闭巷道并插管抽放本煤层瓦斯,其特点是:

①各抽放瓦斯巷道与采区准备巷道相吻合,不需另掘巷道; ②巷道网络较密,煤壁暴漏面积大,抽放效果好;

③在掘进巷道时,对本区的瓦斯状况已有所查明,故而有利于安全回采。(2)采区深部截取式布置

该布置方式为,在现采区与深部采区之间的阶段煤柱上,其特点是:

①可提前抽取下部煤层中的瓦斯,为深部煤层的投产创造安全回采条件;

②可截取下部煤层瓦斯,使之不向上部采区流动,减少现采区瓦斯量; ③不受采区投产时间限制,有较长的抽放时间,以取得较好的抽放效果。

17.最低抽采瓦斯时间:巷道抽采瓦斯的一个重要参数,其值为开始抽采瓦斯到正常通风能够保证煤层安全回采,无需继续抽采为止所需的时间。

18.煤壁瓦斯涌出系数K:单位煤壁暴露面积在单位时间内的瓦斯涌出量。19.煤巷掘进时的安全措施

(1)增强局部通风(2)先抽后掘(3)边掘边抽(4)超前抽采

20.巷道法预抽本煤层瓦斯的优缺点

(1)由于在抽采瓦斯之前需先开掘瓦斯抽采巷道,故而往往会遇到瓦斯涌出量大,给掘进工作造成困难。此时,即使采取加强通风、边掘边抽等措施,最终也会造成效串低、成本高的结果。

(2)为了在一定时间内抽出更多的瓦斯,往往需多掘巷道,以增加煤壁暴露面。这些巷道。虽然大多数在生产时可使用,但需提前投资;而月为了防止巷道在抽采瓦斯期间发生坍塌,还要加强支护。即使这样,经过较长时间的抽采后,这些巷道的冒顶和坍塌的情况往往仍较严重,给以后修复和生产造成一定的困难。

(3)在掘进抽采瓦斯巷道期间,往往会有大量瓦斯涌出;这种情况不仅会增加通风负担,而且还相应减少了瓦斯回收率,造成资源浪费。

(4)如果抽采巷道密闭不严,不仅会使抽出的瓦斯浓度偏低,而且易使煤层自然发火。

21.瓦斯抽放有效性系数K:钻孔累计抽放瓦斯量与钻孔极限抽放瓦斯量的比值。

K=0.8时,tx=1.609/ α;K=0.9时,tx=2.303/ α

其中,Tx为有效抽放时间;α为钻孔瓦斯流量衰减系数。———22.钻孔预抽方法的布置形式

(1)穿层钻孔布置方式(2)顺层钻孔布置方式

23.边采边抽本煤层瓦斯的布置方式及适用条件

(1)布置方式:平行钻孔、煤柱钻孔、顶板钻孔、顶分层钻孔、底板岩巷穿层钻孔(2)适用条件

①由于该方法是在回来或掘进的同时,抽采煤层中的瓦斯、因此不像预抽法那样受开采时间的限制,可适用于瓦斯涌出大、时间紧、用预抽法不能满足要求的地区。

②在抽采过程中,可借助于回采过程中的卸压作用,使抽采区域煤体松动,增大煤层的透气性,提高煤层瓦斯抽采效果。

③该方法是在采区掘进准备工作完成后(或掘进过程中)进行的。因此在实际应用中可根据采区各局部地点的瓦斯量大小,投入相应的边采边抽工程量。具有较强的针对性。因此,有利于解决生产环节中瓦斯涌出量大的问题。

24.邻近层瓦斯抽放

为了防止和减少邻近层的瓦斯通过层间裂隙的大量涌向开采层。可采用抽采的方法处理这一部分瓦斯,这种抽采方法称为邻近层瓦斯抽采。

25.邻近层瓦斯涌出量与工作面推进速度的关系

现象:当工作面推进速度不快时,基本上呈线性关

系,当当工作面推进速度较快时,则呈抛物线关系。原因:工作面推进速度加快时,围岩变形与破坏的 速度变缓,在一定的时间内,采空区的冒落带、裂

隙带的范围相对缩小,裂隙张开程度相对变小,从

而减弱与延缓了邻近层的瓦斯涌出。

26.邻近层瓦斯抽采方法

地面钻孔抽采法、井下钻孔抽采法和顶板巷道结合钻孔抽采法。

27.开始抽出距离

钻孔开始抽出卸压瓦斯时的滞后于工作面的距离,是决定第一个抽采钻孔位置的依据。

有效抽采距离

从开始抽出卸压瓦斯至钻孔失去作用的一段距离,是确定钻孔间距的基础。28.采空区的绝对瓦斯涌出量影响因素

煤层和岩石的瓦斯含量、老顶冒落步距、工作面长度、上下邻近层厚度、它们与开采层的间距、煤的渗透性能

29.采空区瓦斯赋存特征及运移规律

(1)赋存特征

①采空区瓦斯在工作面切眼1~12m范围内浓度变化较小,一般在3%~8%之间;在12~20m范围内瓦斯浓度变化幅度较大,一般在10%~18%;在20~40m范围内瓦斯浓度升高较快,一般在20%~35%;在40~60m范围内瓦斯浓度变化较大,一般在35%~50%之间。

②采空区瓦斯流动大体可以分为三个带: Ⅰ涌出带

采空区丢煤和卸压临近层解吸的瓦斯向工作面和和采空区排放,进入涌出带的瓦斯流动速度快,多以层流形式存在,且这部分瓦斯几乎全部被工作面风流和采空区的漏风流携带到回风道内,漏风大小与工作面供风量大小及支架位置和工作面通风方式有关。Ⅱ过渡带

过渡带瓦斯在工作面和采空区压差作用下,一部分进入工作面,另一部分暂时或永远滞留在采空区内,该区域瓦斯流动速度也明显下降。流动呈现出不均衡性,处于层、紊交错阶段。Ⅲ滞留带

释放采空区内的瓦斯一般滞留在采空区的深部,流动速度较低。(2)运移规律

①在垂直于工作面的走向上,近工作面采空区由于漏风流流速大,受到的紊动作用大,浮煤吸出的瓦斯和邻近层涌人的瓦斯随漏风流经上隅角进人回风巷,瓦斯浓度较低;随距工作面距离的增大,采空区瓦斯受扰动作用减小,因而瓦斯浓度增高。在采空区深处,随时间的推移,瓦斯浓度会日趋平均。

②在高度方向上,由于瓦斯受浮升力的作用,使采空区顶板附近的瓦斯浓度高于采空区底板附近的瓦斯浓度,并且这种分布特点使用于整个采空区。

③在沿工作面方向上,在漏风流影响到的区域,进风侧的瓦斯随风流向回风侧运移,导致回风侧瓦斯浓度的增大;在远离工作面,漏风流涉及不到的地方,这种回风侧比进风侧瓦斯浓度高的分布特点并不明显。

④在邻近层瓦斯涌人量较小的采空区,采空区瓦斯的分布以本煤层吸出瓦斯的分布特点为主。在涌人点形成瓦斯局部高浓度区,随距工作面距离的不断增大,局部高浓度瓦斯扩散而趋于符合上面的规律。

⑤在有大量邻近层瓦斯涌人的采空区,采空区瓦斯的分布以邻近层涌人瓦斯的分布特点为主,本煤层采空区吸出的瓦斯是叠加在邻近层涌人瓦斯的分布之上。

30.采空区瓦斯抽采方法

(1)回采过程中的瓦斯抽采

①密闭抽采法;②插管抽采法;③向冒落拱上方打钻孔抽效法;④在老顶岩石中打水平钻孔抽采法;⑤直接向采空区打钻抽采法;⑥地面垂直钻孔抽采法;⑦顶板巷道抽采;⑧前进式预埋管抽采法;⑨尾巷布管采空区瓦斯抽采(2)采后密闭采空区瓦斯抽采

①采完不久的采空区;②开采已久的采空区;③报废矿井

31.尾巷布置采空区瓦斯抽放(P57图2-4-9)32.影响采空区瓦斯抽采的主要参数

(1)采空区进回风巷的密闭;(2)抽采负压;(3)瓦斯抽采参数监测与控制 33.提高瓦斯抽放率的技术途径:

(1)改进钻孔抽放工艺参数

①增加布孔密度,确定合理钻孔间距;②改进布孔方式,合理确定钻孔位置;③增加钻孔深度;④提高抽放负压

(2)提高煤层透气性(煤层增透方法)

34.水力压裂法原理及工艺流程

(1)疾奔原理

水力压裂技术就是通过钻孔向煤层压入液体,当液体压入的速度远远超过煤层的自然吸水能力时,由于流动阻力的增加,进人煤层的液体压力就逐渐上升,当超过煤层上方的岩压时,煤层内原来的闭合裂隙就会被压开形成新的流通网路,煤层渗透性就会增加,而当压入的液体被排出时,压开的裂陷就为煤层瓦斯的流动创造了良好条件。(2)工艺流程

①钻井②测井③固井④射孔⑤压裂

35.水力割缝法原理及工艺流程

(1)基本原理

在钻孔内运用高压水射流对钻孔二侧的煤体进行切割,在钻孔二侧形成一条具有一定深度的扁平缝槽,利用水流将切割下来的煤块带出孔外,由于增加了煤体暴露面积.且扁平缝槽相当于局部范围内开采了一层极薄的保护层,因而使得钻孔附近煤体得到了局部卸压,改善了瓦斯流动条件。(2)工艺

①古老方法:先打钻孔,退钻杆,换上射流器,利用钻杆输送高压水,一边退杆一边割缝。

②改进方法:直接在钻杆上面安上射流器,钻进时不产生水射流,进入钻杆的水通过钻头前端流出;退杆时射流器动作进割缝。这种连续钻进工艺需要活塞式射流器。

36.瓦斯抽采参数

主要包括煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层瓦斯涌出量、煤层透气性系数、瓦斯抽采率及抽采管路和钻孔中的瓦斯流量。

37.煤层瓦斯压力测定的基本方法:间接测压法和直接测压法

38.原始瓦斯含量、残存瓦斯含量和可解析瓦斯含量定义及相互关系

(1)原始瓦斯含量:煤层未受采动影响时的瓦斯含量;

(2)残存瓦斯含量:煤层受到采动影响已经排放出部分瓦斯,剩余在煤层中的瓦斯含量;(3)可解析瓦斯含量:指在常压下能从煤体中解析出来的瓦斯含量。可解析瓦斯含量=原始瓦斯含量—残存瓦斯含量

39.煤层透气性测定方法正确与否的三个标准(1)在理论上的合理性,即看其理论推导是否合理,在理论推导过程中所做的假设是否符合客观实际。

(2)现场的实用性,即所需直接测定的参数在测定过程中不需要很高的要求,不用复杂的操作,方便易行。

(3)测试结果的稳定性,一般认为,测试结果是否稳定也反映了该方法在理论上是否合理,在测定时是否准确。同一测定方法在不同时间内测定的煤层透气性系数值应当是稳定的,且相差不大;否则测定方法就可能有问题。

40.计算:径向流量法测定煤层透气性系数(会做例题)P97 41.瓦斯流量测定方法

(1)变压降法;(2)恒压降法;(3)皮托管;(4)测定气体流速;(5)容积式流量计

42.节流装置的基本原理

在充满管道的连续流体中,当流体流经管道内的节流装置时,流束将会在节流装置处形成局部收缩,从而使流速增大,静压力降低。这种状况导致节流装置前后产生压力降。流动介质的流量越大,则在节流装置前后所产生的压差也越大。因此,可通过测量压差来衡量流体流量的大小,这就是利用节流装置测定管道内连续流体流量的基本原理。

43.节流装置的选择原则

(1)当要求节流装置所产生的压力损失小时,可采用喷嘴或文特利管或文特利喷嘴。(2)测量易污染和浸蚀性介质时,采用喷嘴比采用孔板好。

(3)在测量的流量和压差值相同时,由于喷嘴的截面比比孔板的截面要小,所以,在此情况下,喷嘴的测量精度较高,而且需要的直线段长度也较短。

(4)在各节流装置中,以孔板的加工制造最为简单,喷嘴次之,文特利管和文特利喷嘴最为复杂。

44.节流装置的取压方法

(1)理论取压法

一般认为,入口端的取压嘴中心应位于孔板前端面距离为D的管道入口处,出口端的取压嘴中心,应位于流束收缩到最小的截面处。(2)径距取压法

入口端的取压嘴中心,应位于孔板前端面为D的管道入口处;出口端的取压嘴中心应位于孔板后端面距离为1/2D的管道出口处。(3)法兰取压法

法兰取压的入口和出口的取压嘴中心,均应位于距孔板两侧相应端面前、后25mm处,而与管径大小无关。(4)管径取压法

该取压法要求入口的取压嘴中心,应位于孔板前端面2.5D的管道入口处;出口的取压嘴中心应位于孔板后端面8D的管道出口处。(5)角接取压法

该取压法要求入口和出口的取压嘴中心,均应位于孔板前、后的端面处。

45.孔板流量计瓦斯流量计算(会做例题)P113 46.文特利管瓦斯流量计算(会做例题)P117 47.瓦斯抽放率:瓦斯抽放率通常是指矿井、采区或工作面等的抽出瓦斯量占瓦斯涌出总量的百分数。

48.瓦斯抽放有效性系数

瓦斯抽放有效性系数是指抽放瓦斯后较抽放瓦斯前回风流中瓦斯涌出量的减少程度,计算公式为:Kq0-q1×100%(q0是抽放瓦斯前回风流中的瓦斯涌出量;q1是抽放瓦斯q0后,回风流中的瓦斯涌出量)

49.瓦斯抽放的目的

其一是为了确保矿井安全生产,防止或减少瓦斯浓度超限;其二是为了开发利用瓦斯资源,变害为利。

50.抽放瓦斯的必要性指标

(1)安全生产角度

_

qq0.6vSCK

式中q——绝对瓦斯涌出量,m3/min;

q——允许瓦斯涌出量,m3/min;

v——巷道允许的最大风速,m/s; S——风流通过的最小巷道断面,m2;

C——《煤矿安全规程》允许的风流中瓦斯浓度,%; K——矿井或采区瓦斯涌出不均衡系数(2)安全经济角度

①一个回采工作面的绝对瓦斯涌出量大于5m3/min,或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min;

②矿井绝对瓦斯涌出量大于15m3/min;

③矿井抽采瓦斯总量能长期稳定在2m3/min以上,抽采系统的服务年限应在10年以上。_51.煤层瓦斯抽放的可行性

(1)煤层的透气性系数λ;

(2)钻孔瓦斯流量衰减系数α;(3)百米钻孔瓦斯极限抽放量Qj。

在“容易抽放”的煤层中抽放瓦斯,往往可以获得较大的抽出量,取得较好的抽放效果,在“可以抽放”的煤层中抽放瓦斯,虽能取得一定的效果,但往往需要较长的抽放时间和较多的钻孔工程量才能达到预定的效果。属于“较难抽放”的煤层,常常采取特殊措施抽放。

52.矿井瓦斯抽放设计的原则及内容

(1)矿井瓦斯抽放设计的原则

①编制矿井抽放瓦斯设计要以上级批准的设计任务书和经审批的《矿井瓦斯抽放可行性研究报告》提供的瓦斯基础资料为依据。

②确定抽放规模与抽放能力时,应能适应矿井生产能力和服务年限的需要,并应满足矿井生产期间最大抽放瓦斯量的要求。

③设计抽采系统与抽采方法时,要有利于多抽瓦斯、保证矿井安全生产,应结合矿井及煤层的具体地质开采条件,矿井及采区主要瓦斯来源,以选择适宜的抽采方法:要有适宜打抽采瓦斯钻孔的地点及充足的施工和抽采时间;抽采瓦斯钻孔的孔口应有足够的抽采负压,要配备一定的抽采瓦斯专业人员和装备,以实施抽采瓦斯工程和进行维护管理工作。

④抽采瓦斯泵站的位置,应考虑利用瓦斯的方便。一般应设在用户集中区附近,并考虑到地面敷设输送瓦斯管路的可能性和经济上的合理性。

⑤新建抽采系统的设计,报矿务局批准,并报省煤炭局备案。经批准的设计。不得随意变更.如有重大修改,须重新审批。(2)矿井瓦斯抽采设计的内容

抽采瓦斯设计主要包括抽采瓦斯工程设计说明书、抽采瓦斯工程机电设备与器材清册、抽采瓦斯工程设计概算书、施工图纸等四个部分。

①抽采瓦斯工程设计说明书,一般应包括下述内容:矿井概况;抽采瓦斯;瓦斯泵站;供电系统及设备;劳动组织和经济技术指标。

②抽采瓦斯工程机电设备与器材清册 ③抽采瓦斯工程设计概算书

④施工图纸亦是抽采瓦斯工程设计的重要组成部分

53.瓦斯抽采管路系统的组成

瓦斯抽采管路系统主要由主管、分管、支管和附属装置组成。

54.瓦斯管直径

瓦斯管直径选择的恰当与否对抽采瓦斯系统的建设投资及抽采效果均有影响。直径太大,投资就多;直径过细,阻力损失大。故一般采用下式计算:

55.瓦斯管路阻力计算(P137)

瓦斯管路的阻力分摩擦阻力和局部阻力两种。

56.正压管路浮漂式自动放水器工作原理及放水过程

(1)工作原理

利用浮漂浮力开启球阎又借助其自重关闭球阀,实现自动放水。(2)放水过程

放水器的进水管与瓦斯管的正压管路连接,浮漂的自重与筒内的压力迫使球阀紧贴在阀座上.从而使其与大气隔绝。抽采管路的水经进水管流入放水器内,当水位上升至浮漂底部后,随着水位不断上升,浮力越来越大,待浮力大于浮漂白重与球阀上下压力差之和时,浮漂浮起,带动球阀而开启,筒内积水在筒内压力作用下经阀体排至简外。此时,如瓦斯管路继续向简内供水,水则连续不断地流出;若无水进入简内,则浮漂随着水位的下降而降落,最后落入阀体而关闭,保持与大气隔绝。因此,该放水器既能及时排除积水,而又能防止管路的瓦斯由故水器泄漏。同时,为防止大量的水突然进入放水器时,筒内压力增大而使浮原无法浮起的问题,在筒上没有平衡管,与进水管连通,以保证故水器能正常工作。57.瓦斯抽采管路的检查和管理的主要工作

(1)压力观测

需要配备人员进行经常性的检查和抽采地点的负压变化情况,并做好详细的记录。(2)对抽采管路中积水的检查

抽采管路往往容易发生积水现象,一旦积水,则对抽采瓦斯影响很大,故而应当引起重视。

(3)抽采管路状态的检查

井下有时因巷道发生变化,抽采管路也需作相应的改动。(4)抽采管路附属装置的检查

检查人员对抽采管路上的放水器、流量计、阀门和安全设施都要按制度全面检查。(5)对抽采管路的保养

对已抽采结束的管段要及时拆除,运往地面或井下易保存地点。运输时,要避免管胳受到碰撞或变形引起损坏;瓦斯管内外应注意做好防锈工作,以便延长瓦斯管的使用寿命。

58.表4-3-1(P145)

59.平十矿地面瓦斯抽放系统设计(P167)

篇2:瓦斯抽放总结

一、煤矿基本情况

煤矿位于,地理坐标为:北纬27°50′02″~27°50′25″,东径111°38′06″~111°38′28″,在涟源市城区以北16km,涟源—古塘的主干公路经过安平镇,力达煤矿距安平镇仅4km,并有支线公路相通,207国道经过珠梅,由珠梅至煤矿约10km。区内交通比较方便。

力达煤矿

始建于1995年4月,1996年4月投产,井田走向长1.06km,倾斜宽1.02km,面积1.0812km2。至2009已开采近13年,矿井设计生产能力1万吨/年,2008年实际生产原煤约5万吨。

2007年该矿与比邻马兴煤矿整合,目前正在进行整合改造,拟形成9万吨/年生产能力。

矿井含煤岩系为测水组下段,共含煤3层,由上而下命名为3、5、6煤层,5煤层为可采煤层,3、6煤层为不可采煤层。

5煤层顶板为砂质泥岩、泥岩等不透气层,给5煤层瓦斯生成、储存创造了有利条件,故瓦斯含量较高。

属煤与瓦斯突出矿井,矿井相对瓦斯涌出量+75水平为75.21m3/t。

根据2004年煤炭工业湖南煤炭质量鉴定检查检验报告,该矿煤尘无爆炸危险性,煤层无自燃发火倾向性。

我矿自建井以来,曾多次发生煤与瓦斯突出,突出最大强度达2000t左右。

二、我矿瓦斯抽放工作的由来

1997年我矿率先推广“四位一体”综合防突措施,1997年至2006年,我矿一直采用小直径钻孔超前预排措施的防突措施防治瓦斯突出,基本上可以满足矿井的需要,可是随着开采水平的延深,矿井瓦斯突出频率和突出强度日趋增大。生产期间瓦斯突出和瓦斯超限现象频繁发生,超前钻孔排放瓦斯的防突措施逐渐不能满足矿井安全生产的要求,回采工作面不能正常生产,瓦斯问题严重制约了矿井的生存,恶劣的自然条件迫使我们寻求矿井生存的出路,依靠科技进步,由深孔密排措施过渡到瓦斯抽放措施。2006年建立了地面瓦斯抽放系统率先推行了本煤层瓦斯预抽技术,对煤层机巷采取了超前预抽和边掘边抽技术,矿井基本消灭了瓦斯突出事故,瓦斯超限现象也明显减少,煤巷掘进速度加快,安全生产形式明显好转。瓦斯抽放初见成效,全矿管理人员及职工消除了对瓦斯抽放的模糊认识,树立了信心。

三、瓦斯抽放工作的技术进步历程

㈠、2006年6月开始实施本煤层抽放,煤层机巷掘进首先采用先抽后掘,短抽短掘,直径42mm钻孔,孔深18米,抽放2~3天,一般可掘进2~3米,存在抽放管及聚胺脂消耗量大,封孔、折管工时消耗大,安全可靠程度一般,机巷上、下帮难已控制。

㈡、2006年10月开始改为边抽边掘,加深钻孔至25米,上、下帮帮孔距作业面10米不拆除,掘进时只拆除正前方孔管,使机巷上、下帮形成负压带,增长了帮孔的抽放时间,提高了掘进过程中的安全可靠度,正前方孔一个循环抽3~4天,可掘进3~5米,降低了材料成本和工资成本。

㈢、2007年3月开始机巷掘进工作面实施深孔,久抽,长掘,孔深达到35~42米,抽放时间4~8天,一个循环掘进6~8米,由于钻孔加深,超前卸压,加大了安全屏障距离,提高了煤巷掘进的安全系数,由于工作面“前改后”,机巷超前工作面煤壁达100余米,同时从机巷向回采工作面布置了40米深的上向钻孔,对回采工作面煤层进行预抽,减少了回采工作面小孔密排措施的工作量,由于钻孔总量的不断增加,降低了抽放泵运行的单位电费成本,增加了抽放量,但由于钻孔的加深,增加了钻孔突出的危险性。

㈣、为了保证机巷掘进本煤层抽放孔的施工安全,降低钻孔突出的危险性,我们从2007年8月开始对机巷掘进条带(上帮8米,下帮5米)区域实施底板钻孔抽放,超前卸压,由于底板钻孔直接进入原始瓦斯压力区,施钻过程中,瓦斯压力大,喷孔严重,说明了底板抽放钻孔的效果远远大于本煤层钻孔的效果,由于岩柱安全的作用,施钻安全系数显著提高。提前布置底板钻孔,加大了钻孔的抽放时间,为机巷掘进抽放奠定了良好的安全基础,必将加快机巷的掘进速度,大大降低了机巷钻孔突出危险性。但由于高压瓦斯从钻孔喷出导致了施钻巷道瓦斯严重超限,局部通风很难解决,影响施工安全。

㈤、为了解决施钻瓦斯超限问题,我们于2008年2月成功研制实施了高压瓦斯封孔引流技术,利用封孔器,密封装置配套抽放系统,将高压瓦斯与钻屑分离,将瓦斯引入抽放系统,瓦斯不再涌入作业空间,彻底解决了施钻喷孔造成瓦斯超限的问题,喷孔钻屑直接进入矿车内,不会淹埋钻机,不再堆积巷道,不需再用人工清理钻屑,既提高了安全系数,又提高了工效,降低了工资成本。

㈥、随着矿井向深部的逐渐延伸,回采工作面、回风巷瓦斯超限的问题逐步加剧,我们虽然采取了间隙作业措施,但还是不能降低回风巷瓦斯(倾斜长70m的回采工作面,风量达到400m3/min),间隙一天只能推半

排,还会造成回风巷瓦斯超限,严重制约了生产,靠通风无法解决问题。因此,我们于2008年9月新增了一套采空区瓦斯抽放系统,采取密闭回风石门埋管进行采空区瓦斯抽放,立杆见影,回采工作面即使每天推进一个循环,回风巷瓦斯不再超限。

采空区瓦斯抽放系统的建立,既能提高回采工作面产量,又能为瓦斯发电提供稳定可靠的气源,充分利用了瓦斯资源。

我矿几年来瓦斯抽放技术逐渐进步,虽然投资较大,但是从根本上改变了矿井的安全状况,提高了矿井的生产能力,充分利用瓦斯资源能产生较好的经济效益,实施瓦斯抽放改变了力达煤矿的命运。因此,我们将更进一步总结、探索寻求更好的抽放措施,使湖南的瓦斯抽放技术在力达有新的突破。

四、力达煤矿瓦斯抽放系统

㈠、地面泵站

在矿井工业广场外建筑一地面抽放站,内设有值班室、泵房。泵站内设有循环冷却水池二个。

㈡、抽放泵

地面泵房安装二台水环式真空泵,主泵为sk-30(z)-ibv3型(配55kw防爆电机),备用泵为2be1203-oby3型(配37kw防爆电机)。

二台尾巷瓦斯抽放泵,主泵和备用泵为are195mw型罗茨鼓风机(配45kw防爆电机)。

㈢、抽放管路

1、管道规格

底板抽放和本煤层抽放主管一趟采用阻燃、抗静电聚乙烯(pe)抽放管,主管直径150mm(6英寸),全长约950米,支管直径100mm(4英寸),全长2150米(+75水平南、北750米,至130水平1000米,+100水平南400米),钻场采用直径3寸铁管作汇流管,钻孔内抽放管道采用直径6cm铁管,连接汇流管和钻孔内的铁管采用专用胶管。

采空区尾巷抽放管道一趟采用阻燃、抗静电聚乙烯(pvc)抽放管,主管直径250mm(8英寸),全长880米,支管直径100mm(4英寸)全长520米,使用弹簧管连接石门墙体上的抽放管出口。

2、管道敷设

主管:经风井→+160m水平北大巷→21行人上山→+130m水平北大巷→31行人上山→+100m水平→北大巷→41行人上山→+75m水平;

支管:第一趟从31行人上山→+100m水平南大巷→32通风上山→+130水平南大巷进入抽放地点;

第二趟从41行人上山→+75m北大巷进入抽放地点;

第三趟从41行人上山→+75m南大巷进入抽放地点;

第四趟从31行人上山→+100南大巷1石门→7石门;

第五趟从31行人上山→+100北大巷6石门;

3、附属设施

进、排气管分别设有负压放水器,排气管上安设有隔爆、防回火装置,抽放泵站必须安装避雷装置。

㈣、瓦斯抽放地点

1、本煤层抽放:4151机巷抽放钻场,4152机巷抽放钻场,2251机巷抽放钻场。

2、底板钻场抽放:+75北9石门钻场,+75北11石门钻场,+75南12石门钻场,+75南13石门钻场,+100北9石门钻场,+100南大巷13石门钻场,+100南大巷14石门钻场,+130水平南巷底板钻场。

3、采空区抽放:+100水平南1石门、2石门、3石门、4石门、5石门、6石门、7石门;

+100水平北1石门、2石门、3石门、4石门、5石门、6石门。

㈤、施钻工艺及布孔方法

1、本煤层抽放钻孔施工采用2.2kw的手持式电煤钻,直径42mm的麻花钻杆打孔,采取边抽边掘瓦斯抽放技术,孔深30~45m左右,循环施钻32个孔左右。

2、底板抽放钻场施工采用zy-150型液压钻机,钻孔冲击器打孔,专门进行底板瓦斯抽放钻场施工,按孔底间距6米计算,编制钻场现场施工图,控制钻孔方向和角度,钻场布孔21个左右。

图1 机巷先抽后掘抽放钻孔布置图

先抽后掘工作面抽放钻孔参数表

孔号

孔径(mm)

终孔位置(投影长m)

距中线

距工作面

1

42

9

10

2

42

9

20

3

42

9

30

4

42

6

30

5

42

3

30

6

42

0

30

7

42

3

30

8

42

6

30

9

42

6

1o

10

42

6

10

㈥、钻孔封孔技术

1、本煤层抽放钻孔采用聚胺脂封孔技术,封孔深度控制到避开煤层裂隙带,一般3~5米左右,特殊情况封孔深度达到10米以上,封孔长度0.6~1米。

2、底板抽放钻孔采用聚胺脂封孔技术,封孔深度一般3米,封孔长度0.6~1米。

㈦、抽放监测

抽放泵站内安装有抽放管道气体多参数传感器,能对瓦斯流量(混合流量、纯流量)、浓度、温度和抽放负压进行监测,相关数据(包括年、月、日累计抽放纯量)在瓦斯抽放显示控制柜(zkc30型)即时显示,并同时与矿井(kj-90)安全监控系统联网,在调度室能实现显示、储存、查找、打印各种数据指标,及时掌握抽放系统运行状况。

㈧、抽放系统运行使用情况

1、本煤层及底板钻场正常抽放,纯瓦斯量1m3/min,日抽放纯量1440m3;

2、尾巷抽放泵正常抽放,抽放流量35m3/min,瓦斯浓度15%,纯瓦斯量5.25m3/min,日抽放纯量7560m3;

3、配备了两名专门的抽放泵值班人员,及时填报了地面瓦斯抽放泵的运行日志,及时处理故障,负责日常维护,保证泵让的安全运行。

四、瓦斯抽放管理

1、解放思想

搞好瓦斯抽采工作解放思想是前提,从矿长(实际控制人)到全体员工都必须认真深刻领会“先抽后采,监测监控,以风定产”瓦斯治理方针的深刻内涵,要坚定信念,树立信心,要以“瓦斯抽放压倒一切”的高压态势指导全矿工作,宁可停止全矿生产,不可放弃瓦斯抽放,只许成功,不许失败,要克服一切困难和阻力,要扎扎实实地搞,不能以应付检查的态度搞花架子。要不断总结经验,采取新的手段和措施应对新的问题,逐步提高抽采技术水平和管理水平,只有这样才能使这项工作顺利推进,不断提高。

2、落实责任

(1)、矿长全面协调,保证人、财、物及时到位,引进先进经验技术。

(2)、安全副矿长:把瓦斯抽放工作摆在全矿安全工作的重中之重,重点督查抽放量,控制煤巷掘进,工作面回采放炮前的效检到位,抽放措施施工安全。

(3)、生产副矿长:总体部署、合理安排生产作业程序,制定抽放计划,保证有足够的时间实施瓦斯抽放措施。

(4)、技术负责人:制订钻场、钻孔布置方案和安全技术措施,提出钻孔施工技术要求,收集整理钻孔施工记录资料,及时填图归档汇总,总结经验,提高技术水平。

(5)、机电副矿长:及时排除故障,保证抽放系统正常运行,管道及时安装到位,保证钻机、钻具及时维修备用,正常供给风、水、电,确保监控有效。

(6)由防突、抽放的副矿长负责具体安排部署全矿的防突、抽放工作。

(7)、防突、抽放值班长在防突副矿长的直接领导下负责对本班作业人员工作地点的安全检查,具体安排工作,按技术要求搞好现场记录,出班汇报施工情况。

(8)、组长对本班的工作质量负主要责任。

2、稳定职工队伍

对煤矿的防突、抽放作业人员,要进行素质筛选,要选择思想品德好,具有一定文化素质,年轻力壮,勤学好问,善于钻研的人选,加强安全意识教育和操作技能培训。采取改善工作环境,提高福利待遇,安排适当的月度奖金和年终奖金。让作业人员有一种家的感觉,一般情况下不会轻言放弃本职工作。

3、强化管理

(1)、对防突、抽放人员年初制订防突、抽放工作目标管理方案。包括:防突工作目标、定额计算、奖金计算标准、安全管理措施、违章处罚规定。

(2)、对防突、抽放作业人员强制灌输防突、抽放等方面的安全知识,让他们真正认识到防突工作是全矿安全工作的核心,时刻有如临深渊、如覆薄冰的紧迫感,在思想上坚持安全工作大于一切,安全工作压倒一切,把安全工作摆在各项工作的首位,当安全与生产发生矛盾时,任何时候坚持“安全第一”的思想不动摇。

(3)、进班之前坚持召开班前会,总结和解决上一班工作中存在的问题,部署安排好本班工作。

(4)、树立主人翁姿态,要有一种“矿兴我荣、矿衰我耻”责任感。

(5)、经常进行学习,努力提高工作技术水平,提高工作效率。

五、瓦斯抽放工作要注意的问题

1、通风:检查作业地点通风、瓦斯等情况,每个作业当头必须安装两个瓦斯传感器,一个安装在掘进工作面回风流中,一个安装在作业当头,严格执行风、电闭锁和瓦斯、电闭锁,断电控制瓦斯浓度在1.5%,坚决杜绝瓦斯超限作业现象。

2、顶板:检查当头支护质量,保证在施工时支架牢固,安全可靠。

3、电器设备的防爆:检查好电煤钻及电缆线的防爆性能,严防失爆现象的发生,杜绝设备带病运行,尽量避免在施工过程中钻杆与钻杆相撞击,钻杆与电煤钻相撞击而产生撞击火花。

4、自救器的佩带:作业人员必须熟悉避灾路线,随身携带化学氧自救器,保证遇到紧急避险情况时要人人会使用。

5、钻孔布置及施工安全:首先必须保证作业当头正前方和上下帮有足够的安全距离(一般8~10米),经预测在作业面前方10米内必须无突出危险,才能保证作业人员在施工深孔时不会因钻孔诱发突出,威胁作业人员的人身安全。钻孔布置要严格按作业规程要求施工(根据本矿实际情况制订专门的抽放措施)。在施工过程中如遇有严重喷孔现象或煤炮声,应立即停止作业,待无严重煤炮声和严重喷孔现象时再继续施钻。

6、钻孔质量:抽放钻孔达到一定的深度(20米以上)或有高压瓦斯喷出,封孔时保证做到严密不漏气。封孔时必须准确掌握钻孔在施工过程中遇到的老孔影响地方在什么位置,聚胺脂封孔必须到实煤体,保证封孔长度达到 0.6~1米。

7、钻场检查:抽放钻孔每班施工完工后,必须注意检查抽放管道上的负压,达到0.05mpa以上,听到有漏气的声响或负压达不到要求时,必须查明原因。

六、抽放效果评价

1、抽放前后△h2值对比

4152机巷抽放前△h2(1个月数据,每次测定的最大值)平均值为280pa,采取抽放措施后,△h2平均值为150pa,下降46.4%。可以看出,经过瓦斯抽放,煤层瓦斯瓦斯压力、瓦斯含量降低,煤层突出危险性指标下降,煤层的突出危险性得以减弱或消除。

2、实际防突效果

采用底板抽放措施后,降低了机巷掘进时的突出危险性,机巷本煤层抽放后,消除了工作面下段15米范围内的突出危险,全矿井基本上消灭了煤与瓦斯突出事故。瓦斯超限作业的问题得到了解决,工作面回风巷不存在瓦斯超限现象。

3、掘进速度加快

力达煤矿掘进速度受煤层突出危险的影响很大,未建立抽放系统前,煤层巷道掘进速度一般在10m/月以下,今年全面实施抽放措施后,其掘进速度一般在20m/月左右,提高了1倍。

七、抽放成本核算

㈠、本煤层抽放

1、工资:每进行一个循环的抽放措施,需施工措施孔4班,计算工资成本600元×4=2400元;效果检验措施及预测措施2班,计算工资360×2=720元;平均掘进4米,工资780元/米。

2、材料:每进行一个循环的抽放措施,共需消耗抽放用塑料管24×2=48根,按6元/根计算,48×6=288元;聚胺脂材料消耗0.6×24×50=720元;共计需材料费用1008元,平均掘进4米,需材料252元/米;需消耗钻杆、钻头等材料50元/米;合计需材料302元/米。

3、电费:40kw抽放泵每天工作24小时计算,40×24=960千瓦·时,按0.8元/千瓦·时计算,960×0.8=768元×30=23040,月度掘进60米,需电费384元/米。

㈡、底板钻场

1、工资:单个钻场共岩层钻孔长320米×10=3200元,煤层钻孔和封孔工资4×450=1800元。

2、材料:塑料管21×6=126元,聚胺脂1×21×50=1050元,机油等易耗品50元。

3、工具费用:钻头费用5×380=1900元,冲击器1个,计3800元,合计5700元。

4、电费:钻机电费:300/3=100小时×5.5=550度,穿煤20小时×5.5=110度,压风机电费:120小时×55×1/3=2200度,共计用电费2860×0.8=2288元。

篇3:煤矿井下瓦斯防治与瓦斯抽放技术

关键词:煤矿,瓦斯防治,瓦斯抽放,技术

随着经济的不断发展和科技的不断进步, 煤炭经济也逐渐显示出了自身的重要性。然而目前, 我国的煤炭生产环境比较恶劣, 煤炭重大安全事故时有发生, 其中瓦斯安全事故最为常见, 导致了不可估量的人员伤亡和财产损失。另外, 瓦斯含量也会影响煤矿矿井的生产能力, 因为如果矿井中的瓦斯含量过高, 就会影响采煤、挖进、运输等设备效能的发挥, 从而降低设备的生产效率。所以, 煤矿井下瓦斯防治的问题在煤炭产业的发展过程中就显得尤为重要。而随着不断地研究和探索, 一种有效的瓦斯防治方法———瓦斯抽放进入到了煤炭生产中, 并且起到了一定的作用。

1、瓦斯抽放的必要性

煤矿井下在设计时就已经确定了它自身的通风能力, 在煤矿矿井在生产过程中, 如果瓦斯的涌出量超出了矿井本身所能够稀释的瓦斯量时, 就一定要考虑使用瓦斯抽放技术来抽放瓦斯, 从而保证煤矿的安全生产。

煤矿井下采用瓦斯抽放技术能够降低煤矿井下的瓦斯涌出量, 降低煤层的瓦斯压力, 为煤矿生产提供安全的生产环境, 瓦斯抽放是防止瓦斯爆炸的重要的措施。瓦斯本身就是一种重要的能源, 它具有很大的商业价值, 如果煤矿井下的瓦斯储量和条件符合瓦斯开采所需要的要求, 就可以采用瓦斯抽放方法来开采瓦斯, 并将其用到合理的地方, 变废为宝, 提高瓦斯能源的利用率。另外, 瓦斯抽放可以减少煤矿井下的瓦斯排放量, 降低瓦斯带来的环境污染, 从而实现瓦斯的有效开采。

2、瓦斯抽放的方法

2.1 煤层瓦斯抽放技术

提高煤层瓦斯的抽放效果是瓦斯抽放技术中的重点工作。按照瓦斯抽放与煤矿开采的时间关系, 可以将煤层的瓦斯抽放分为预抽和边抽两种方法。预抽是在开采前预先抽出煤层内的瓦斯, 从而减少开采时的瓦斯涌出量。边抽是指煤矿开采和瓦斯抽放同时进行。针对不同煤层的储量情况, 在煤层抽放瓦斯时一般采用交叉钻孔抽放、深孔预裂爆破等方法。

交叉钻孔抽放是因为不同方位不同角度的钻孔立体交叉时会相互作用, 而利于它们之间的相互影响来提高瓦斯的抽放效果。根据煤层的厚度、硬度、煤质等客观因素, 同时会受到钻机、孔径、孔深、孔间距等因素的影响, 应该在工作面进、回风顺槽施工交叉孔, 使钻孔的直径保持在75mm, 交叉孔要保持上下两排, 上排是斜向孔, 下排是平行孔, 而平行孔要与煤层相平行, 斜向孔与平行孔之间保持1°-2°。经实际测量得到, 交叉钻孔预抽本煤层的瓦斯量比平行孔的效果有所提高。

深孔预裂爆破方法是用来提高煤层透气性的一种抽放方法。深孔预裂爆破能够使煤体产生大量裂缝, 从而增加煤体的裂缝密度, 提高煤层的通透性, 减少抽放时的阻力, 为瓦斯的流动创作条件, 最终达到提高瓦斯抽放效率的目的。

2.2 邻近层瓦斯抽放技术

在一个煤层开采完之后, 它邻近煤层会受到采动的影响而发生不同程度的变化或破坏, 甚至产生裂缝或卸压, 这样会使得煤矿井下的透气性增加, 而这时可以采用卸压区抽放来提高瓦斯的抽放效率。从矿山压力规律来看, 随着工作面的不断推进, 在工作面前方10米左右的范围内会形成应力集中区域, 而靠近生产的煤壁的煤体会因为压裂而造成瓦斯的释放, 因此, 这个位置对瓦斯抽放是非常有利的, 而实际测量结果也显示, 卸压区瓦斯抽放效率是正常煤层的预抽效率的两倍。然而采用卸压区抽放技术时, 抽放钻孔与管路距离煤矿生产的地方比较近, 抽放钻孔和管路的管理比较困难, 如果频繁的钻孔并对管路进行连接, 容易造成钻孔和管路连接的地方瓦斯泄露。对于邻近层的瓦斯抽放可行性而言, 主要是考虑邻近层的位置和开采层之间的距离, 而这个距离会受到开采厚度和煤层之间岩性的影响。

2.3 采空区瓦斯抽放技术

由于采空区的瓦斯发生了移动, 导致了回采工作面的瓦斯涌出。根据采空区瓦斯的来源, 采空区的瓦斯抽放具有流量大、来源稳定的特点。对采煤工作面的瓦斯进行抽放, 要使采空区保持密闭, 以防止采空区漏风的现象发生, 然后在回风巷密闭的地方插入管道进行瓦斯抽放。另外也可以在回风巷中每隔一定的距离就挖一个斜向上绕着回风巷的钻场, 而钻场要向采空区的上方钻孔, 从而使钻孔进入到煤层的裂缝带, 最后将绕道进行密闭处理, 并接好管路, 为瓦斯抽放工作做好准备。随着采空区瓦斯抽放工作的推进, 会不断的掘出新的钻孔, 同时也不影响旧的钻孔的使用。在采空区瓦斯涌出而导致工作面的瓦斯超过一定的范围时, 采空区的瓦斯抽放方法是效果最好的, 而在本煤层的预抽效果不太好时, 采空区瓦斯抽放也是非常有效的方法。

2.4 综合瓦斯抽放技术

由于煤矿采煤技术的发展与应用, 煤矿的开采强度逐渐增大, 瓦斯的涌出量也随着煤矿的开采而与日俱增, 为了保障安全生产, 减少瓦斯安全事故的发生, 综合瓦斯抽放技术逐步应用开来。综合瓦斯抽放技术是把煤矿开采前的预抽、卸压区邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放等多种技术结合到一起来使用的, 从而最大程度的提高瓦斯的抽放效率。当有条件进行煤矿保护层的开采时, 要采用被保护层卸压区瓦斯抽放技术, 来减少邻近煤层的卸压瓦斯涌出量, 以便减少瓦斯安全事故发生。而对于开采层来说, 要采用钻孔瓦斯抽放和巷道瓦斯抽放相结合的方法、井下瓦斯抽放与地面抽放相结合的方法、垂直钻孔抽放和水平钻孔抽放相结合的方法、常规抽放和强化抽放相结合的方法来综合处理。综合瓦斯抽放技术是一种立体式的抽放技术, 能够最大程度的利用空间和时间, 从而更好地增加瓦斯的抽放量、提高瓦斯的抽放效率, 更好地为安全生产提供条件。

3、结语

随着煤矿开采工作的进一步发展, 煤矿安全生产越来越受到重视。在煤矿安全事故中, 瓦斯危害最为严重, 而防治瓦斯危害的有效措施就是采用瓦斯抽放技术。瓦斯抽放技术能够有效地降低煤层的瓦斯压力, 为煤矿安全生产提供有利的条件, 同时可以减少大气污染, 加大瓦斯这种能源的利用率, 因此, 在煤矿生产中, 加大瓦斯防治工作是必须要重视的问题。通过分析, 我们了解到本煤层瓦斯抽放技术、邻近层瓦斯抽放技术、采空区瓦斯抽放技术和综合瓦斯抽放技术的使用, 这些技术都能够有效的防治瓦斯危害。同时, 瓦斯抽放技术存在着良好的发展机遇和严峻的挑战, 因此要将重点放在提高瓦斯抽放技术上, 只有用科学合理的瓦斯抽放技术, 才能保证煤矿的安全生产。

参考文献

篇4:瓦斯抽放总结

关键词:瓦斯抽放率封孔工艺抽放方法

0引言

瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施,瓦斯抽放是解决和治理瓦斯的根本所在。瓦斯抽放效果的好坏关乎治理瓦斯的成败。相关科技人员经过长期实践认为矿井瓦斯抽放率主要与以下几个因素有关:即煤层瓦斯含量、透气性,抽放钻孔布置,钻孔封孔工艺,抽放系统及工作面通风方式。在相同抽放系统下,瓦斯抽出量大小与煤层瓦斯含量及涌出量,开采地质条件,瓦斯抽放工艺方法,抽放钻孔长度,通风系统,煤产量大小及工作面长度,工作面推进速度,井下煤层开拓及开采间隔时间等因素有关。

1瓦斯抽放系统对矿井瓦斯抽放效果的影响

1.1瓦斯泵的选型瓦斯泵的流量必须满足矿井抽放期间预计最大瓦斯抽出量的要求。同时,从安装和经济角度考虑,并有适当余量为原则,避免“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象。

1.2瓦斯管网的合理布置抽放管网决定着抽放阻力的大小。抽放阻力大,系统性能低;抽放阻力小,系统性能高。管网阻力主要由管路长度、直径和管网布置所决定。管路长度负压端会受钻孔施工地点的不断增加而不断延伸,管路负压段,理论上没有长度的限制,但管路的正压端排气管,在确保安全的情况下,应尽量缩短。实际井下抽放系统中,管网越复杂,易积水,多漏气,管理困难,系统性能也低。因此,在满足生产需要的前提下,应简化网路、及时关闭或拆除无用的管路,应合理安装放水器,及时放水,以降低管网阻力。

1.3抽放方法的合理选择根据瓦斯来源和作用原理,分为单一抽放和综合抽放。选择合理的抽放方法,主要根据矿井(采区)瓦斯来源、煤层赋存情况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等。目前,采用单一的抽放方法往往不能有效的抽出瓦斯,必须根据现场实际情况采用顺层孔、穿层孔、交叉孔、顶板高位钻孔、采空区上隅角埋管的综合性抽放方法,以有效治理采掘面瓦斯,提高瓦斯抽放浓度,增加抽放纯量。

1.4抽放钻孔的布置影响自钻孔的主要因素有:钻孔的角度、长度、钻孔个数、孔径、间距等。对本煤层预抽瓦斯,根据煤层赋存条件、开采方法及开拓布置的不同,可以布置穿层钻孔、顺层孔(上、平、下向),采用75~100 mm钻孔,煤层透气性差时,可以适当加大孔径。对卸压层瓦斯的钻孔,钻孔的有效部分应处在各个卸压层的充分卸压带,以保证有足够的瓦斯补给源。

1.5钻孔密封工艺钻孔施工完毕,其密封性决定着瓦斯抽放效果,封孔不严,漏气漏水,瓦斯浓度降低;反之,密封严密,瓦斯浓度高。因此,为提高井下瓦斯抽放浓度,,必须采用有效的封孔工艺。使封孔后,一方面使钻7L周围的裂隙得到充填,消除开孔时形成的漏气裂隙(即消除初期漏气通道):另一方面使钻孔得到可靠的支护,保证钻孔的稳定,使钻孔周围不再产生新的漏气裂隙(即避免后期漏气通道的产生和发展)。因此,封孔材料需达到如下要求①封孔材料应具有渗透性:为了消灭钻孔周围的成孔裂隙,即消灭初期漏气通道,封孔材料应具有进入钻孔周围裂隙的特性,一般普通水泥没有这种特性,超细水泥的使用效果要好于普通水泥。②封孔材料应具有膨胀陛:封孔材料的膨胀性对封孔效果十分重要,如果材料没有膨胀性而有收缩性,那么就不能取得应有封孔效果。封孔材料的膨胀可以对钻孔形成主动支护力,不仅可以防止钻孔的收敛变形,而且使钻孔周围形成高应力区,使封孔段周围煤体的透气性降低,减少煤体的漏气,提高瓦斯抽放浓度。③封孔材料的强度和硬度不能过高:封孔材料在煤体里留下一个长度数米的圆柱体,回采工作面采煤机割煤时要切割这些圆柱体,如果封孔材料的强度和硬度过高,采煤机割煤时可能产生切割火花,给回采工作面带来安全隐患。④封孔材料必须有一定的早强性:钻孔是個微型的全煤巷道,钻孔在地应力作用下将发生蠕变,封孔之后,要求封孔材料在较短的时间内凝固,并有一定的强度,及时对钻孔实现主动支护,防止钻孔的变形。

1.6抽放时间不同的抽放方法,钻孔有不同的最佳和有效抽放时间,在这段实践内,抽放的瓦斯量大、浓度高,之后逐渐衰减到无抽放价值而停抽。但在我国一些矿井中,因抽放巷道层位布置不当,受采动影响大,巷道维护困难而缩短了钻场、钻孔和抽放管路系统的服务时间,有的矿井掘、抽、采的关系失调,不等到应有的抽放时间就回采,使钻孔失去了最佳抽放和有效抽放时间,导致抽放率不高。因此,合理的抽放时间是保证矿井瓦斯抽放率的必要因素。

1.7抽放负压与钻孔密度抽放系统压力参数及钻孔密度直接影响钻孔瓦斯抽放效率,经有关专家研究得出规律:钻孔瓦斯抽放率分别与抽放负压和钻孔密度呈线形关系,即抽放率随负压值、钻孔密度的增大而增加。但最大抽放率并不出现在最大的负压值和最大钻孔密度的交汇部位,三者的函数关系在空间上是一个曲面。抽放负压对未卸压煤层抽放效果的影响还没有统一的认识,有关资料也表明,提高抽放负压可以显著提高瓦斯抽放量,但大部分测量数据是在调压后短时间内测量的,属于暂态现象,不能真正的表示抽放负压与抽放量的关系。对于采空区瓦斯抽放实践表明,当抽放负压在一定的范围内增加时,可以增加抽放量,而负压过高,不但抽放量增加不多,而且容易吸入空气引起采空区残留煤的自然发火,为此,在抽放采空区瓦斯时,控制一定的抽放负压是必要的。

2提高矿井瓦斯抽放率的途径

针对我国矿井抽放率低的原因,采取适当的措施提高矿井的瓦斯抽放率,不仅是矿井安全生产的要求,而且也是降低抽放成本,提高抽放效益的需要。为了提高我国矿井瓦斯抽放效果,国内的科研、高校、设计、生产单位等,从不同的方面开展了很多项研究,取得了可喜的成果。

2.1合理选择抽放方法合理选择抽放方法是提高抽放效果的关键,选择抽放方法应深入分析煤层赋存条件、瓦斯来源及涌出规律、开采布置及开采程度、瓦斯利用前景等。按照瓦斯来源可以分为本煤层抽放瓦斯和临近层抽放瓦斯:按抽放与采掘的时间配合可以分为预先抽放煤层瓦斯、边采边抽放瓦斯、采空区抽放瓦斯三类:按照抽放工艺可以分为钻孔抽放瓦斯、巷道抽放瓦斯、钻孔巷道混合抽放瓦斯、老空区密闭抽放瓦斯和地面钻孔抽放瓦斯。不同煤矿的现场条件,采用抽放方式也会有很大的不同。一般来说,选择抽放方法和形式的时候,要考虑瓦斯来源、煤质状况、采掘因素、时间配合和抽放工艺等因素。其总的原则是:①如果瓦斯存在于开采层本身,即可以采用钻孔或巷道预抽形式直接把瓦斯从回采层中抽出。②如果瓦斯主要存在于开采煤层的顶、底板邻近煤层内,可以采用顶底板煤岩中的巷道,打一些穿至邻近煤层的钻孔将临近层瓦斯抽出。③如果在采空区或废弃巷道内有大量的瓦斯涌出,即可以用采空区抽放形式加

以消除。④如果在煤巷掘进时就已遇到严重的瓦斯涌出,而且难以用通风方法克服的时候,则需要采用在掘进工作开始前的钻孔预抽或巷道边掘边抽的方法加以解决。⑤如果煤层的透气性差,利用钻孔或巷道又不易直接抽出瓦斯,掘进时瓦斯也不大,而在回采的时候却有大量的瓦斯涌出时,则需采用边采边抽,深孔爆破、大直径密集钻孔以及认为的可以改变煤层透气性等方法加以解决。

2.2选择合理的抽放参数①钻孔直径。钻孔直径的大小对抽放瓦斯有一定的影响。大直径孔的瓦斯抽出量远远大于小直径孔,而且有较长的稳定时间。因此,在保证施工进度的前提下,尽量选择大直径的钻具。②钻孔长度。对于开采层瓦斯抽放钻孔的长度越大,露出煤面越多,瓦斯涌出量越大,抽放效果越好;对于邻近层瓦斯抽放,钻孔一般要穿过所要预抽的煤层,在考虑打钻效率和打钻质量的前提下,利用大功率钻机施工长度较深的钻孔。③钻孔角度。抽放本煤层瓦斯的时候,布置钻孔的角度应注意以下几个方面:a由于深部煤层的瓦斯含量比较大,瓦斯向上流动,所以下向式钻孔瓦斯量较大,可以加速瓦斯排放。但下向孔中易积水,对瓦斯涌出有一定的阻力,且打钻施工比较困难。b上向式钻孔内不会积水,瓦斯涌出量也比较均衡,但在相同条件下比下向孔略小。c水平钻孔处于上述两种方式之间,可以克服上向孔和下向孔的缺点,各矿井可以根据实际情况制定相应钻孔角度。④抽放负压。瓦斯抽放泵能力、运转特性与负压對抽放效果有很多影响,抽放负压越大,抽放量越大,但当负压到一定程度后,抽放效果就不会明显增加,有时反而会影响抽放效果,要根据具体情况确定

2.3其它途径①扩大抽放范围:扩大抽放范围:一是要合理增加钻孔数目来扩大抽放面积:二是要增加抽放煤层及抽放区域。②提高煤层透气性:煤层透气性是煤层对于瓦斯流动的阻力,通常用透气性系数来表示。透气性系数越大,瓦斯在煤层中流动越容易,瓦斯含量就少;反之,瓦斯易于保存,煤层瓦斯含量大。③采用综合抽放方法:随着煤矿机械化水平的提高,开采强度的大幅度提高,开采后邻近层、采空区等的瓦斯涌出量也急剧增加,为了实现高产高效矿井的安全生产,要求抽放瓦斯技术有一个新的突破,所以综合抽放方法已经是矿井进行瓦斯抽放的一个趋势。

3结语

篇5:2006瓦斯抽放队工作总结

为了搞好我矿安全生产,认真贯彻执行“先抽后采,监测监控,以风定产”的方针,阿盟宏飞煤业有限责任公司松树滩煤矿瓦斯抽放队成立于2006年6月26日,现有队长2名,钻工共12名,管道维修工3名,抽放泵站司机3名,电焊工2名,担负着全矿瓦斯抽放工作,现将2006的工作汇报如下:

一、管路安装:

¢220总管道已安装完毕,共安装2740米;¢150分管道安装共1766米;¢80支管道安装360米。

二、钻场的布置:

1、在待抽放的工作面,间隔12米布置一个钻场,每个钻场设钻孔6个,编号为1#-6#,孔深为70米左右,设立钻孔参数牌板。

2、从2006年6月26日开始至今,共完成钻场15个,钻孔90个;钻孔深文秘助手数共5400米。

3、为了释放煤层中的瓦斯,提高掘进煤巷中的安全系数,给各二1煤打超前探眼共950米。

4、图纸和技术资料:

(1)图纸:抽放瓦斯系统图,泵站平面与管网(包括阀门、安全装置、检测仪表等)布置图,泵站供电系统图,抽放钻场及钻孔布置图。

(2)记录:瓦斯抽放参数记录,抽放泵房的值班记录,瓦斯抽放工程和钻孔施工记录。

(3)台帐:抽放瓦斯设备台帐,瓦斯抽放工程台帐,瓦斯抽放量台帐。

四、管理制度:

1、岗位制度:瓦斯泵司机岗位责任制、抽放技术员岗位责任制,钻探工岗位责任制、电钳工岗位责任制。

2、管理制度:抽放设备检修制度、抽放设备停车运转联系制度、工程质量验收制度、抽放瓦斯基础参数定期检测制度。

五、抽放钻场管理:

瓦斯抽放工作是保障我矿井安全生产的基本措施之一,预抽煤层瓦斯是抽放瓦斯的主要方法,为实现“长期、稳定、协调“,必须加强抽放钻场的管理。

1、现场管理: 现场管理工作是抽放钻场管理的中心工作,它包括钻场设计和施工管理,为了确保每个钻场的质量,每班加强巡回检查,包括文明生产。

A、钻场设计:

布置钻场位置的煤岩都完整,不破碎,断面符合施工要求,支护可靠,无空帮、空顶,布控煤岩壁都平直,并要求利于钻孔施工,封孔和安装瓦斯管。

B、施工管理:

现场安装有瓦斯钻孔设计图板和说明书,并标明钻孔数目、位置、间距、方位、倾角、孔径、孔深、封孔长度、封孔材料、注意事项及特殊要求,并要求钻工在施工过程中严格遵守。

制定了安全技术措施,针对具体地点提出具体措施,提出钻工该注意的安全问题,发生意外时的处理方法,发生灾害时的避灾路线。

在钻孔施工中,每班必须设有钻孔施工记录,记录内容包括:施工时间(年、月、日班次)、孔径、进尺、煤岩性变化及施工中出现的各种问题,以便检查领导和接班钻工及时掌握现场情况。

安排抽放瓦斯钻孔施工过程中必须先封前面打完的孔,后钻进。边钻进、边抽瓦斯的施工工艺,避免孔内瓦斯大量涌入钻场,造成瓦斯积聚和超限。

C、巡回检查

在钻场投入使用后,由于受采动影响,会使钻场的状态、瓦斯流量、瓦斯浓度、压力等发生变化而影响到抽放效果,因此,班班安排钻工携带瓦检器、瓦斯警报仪,巡回检查时,在负责区域携带测试仪器进行检查,同时,在钻场设置测量牌板,检查牌板,巡回检查时,要逐个对钻场钻孔进行检查,并将检查结果认真填入检查牌板和检查记录中。

测量牌板填写抽放瓦斯浓度,抽放负压、测定时间、抽放量、瓦斯管内外温度,检查人员姓名,要求每旬检查填写一次。

2、安全管理: A、抽放管路检查

安排瓦斯管路安设尽可能直,并尽量靠帮靠顶,有合理的流水坡度,垫墩或吊挂齐全牢固,在适宜的地点设置放水装置,并经常派人检查维护,安设瓦斯管道的巷道也经常检查是否要安全,如有问题时及时处理。

B、钻场检查:

钻场检查是我队定期测定钻场地点抽放负压、瓦斯流量、温度、气体成份,可随时掌握钻孔或密闭的抽放状态,及时处理出现的问题。

六、瓦斯泵站

2006年10月份总管道安装完毕,10月20日,瓦斯泵安装完,一直到10月24日管道打压结束。

2006年10月25日,早8时瓦斯泵正式启动,将井下各钻场的瓦斯抽排至地面,最高瓦斯浓度达70%;最低为10.3%。

七、工作不足有以下几点:

1、在图纸和技术资料方面还需继续完善。

A、报表:瓦斯抽放量年、季、月、旬、日报表、瓦斯抽放工程年、季、月、旬、日报表。

B、报告:矿井瓦斯抽放工程设计文件及竣工报告,瓦斯抽放工程安全技术措施,瓦斯抽放效果总结分析报告。

2、工程质量方面技术欠缺,在施工过程中处于边学习边施工。以致影响工程进度。

3、员工对瓦斯抽放业务知识淡薄,还需加强这方面的培养。

4、员工对钻机的性能参数了解不够,致使钻机的维修量大。

八、今后工作重点:

在今后的工作中,瓦斯抽放队肩上的担子更重,随着井下钻场的增多,我们必须以“一通三防‘为中心,狠下功夫,严抓细管,安全重点放在瓦斯治理工作上,全队人员团结一致,齐抓共管,为我公司的经济效益而努力,争取明年创出更好的成绩。

篇6:2006年度瓦斯抽放队工作总结

为了搞好我矿安全生产,认真贯彻执行“先抽后采,监测监控,以风定产”的方针,阿盟宏飞煤业有限责任公司松树滩煤矿瓦斯抽放队成立于2006年6月26日,现有队长2名,钻工共12名,管道维修工3名,抽放泵站司机3名,电焊工2名,担负着全矿瓦斯抽放工作,现将2006年度的工作汇报如下:

一、管路安装:

¢220总管道已安装完毕,共安装2740米;¢150分管道安装共1766米;¢80支管道安装360米。

二、钻场的布置:

1、在待抽放的工作面,间隔12米布置一个钻场,每个钻场设钻孔6个,编号为1#-6#,孔深为70米左右,设立钻孔参数牌板。

2、从2006年6月26日开始至今,共完成钻场15个,钻孔90个;钻孔深文秘助手数共5400米。

3、为了释放煤层中的瓦斯,提高掘进煤巷中的安全系数,给各二1煤打超前探眼共950米。

4、图纸和技术资料:

(1)图纸:抽放瓦斯系统图,泵站平面与管网(包括阀门、安全装置、检测仪表等)布置图,泵站供电系统图,抽放钻场及钻孔布置图。

(2)记录:瓦斯抽放参数记录,抽放泵房的值班记录,瓦斯抽放工程和钻孔施工记录。

(3)台帐:抽放瓦斯设备台帐,瓦斯抽放工程台帐,瓦斯抽放量台帐。

四、管理制度:

1、岗位制度:瓦斯泵司机岗位责任制、抽放技术员岗位责任制,钻探工岗位责任制、电钳工岗位责任制。

2、管理制度:抽放设备检修制度、抽放设备停车运转联系制度、工程质量验收制度、抽放瓦斯基础参数定期检测制度。

五、抽放钻场管理:

瓦斯抽放工作是保障我矿井安全生产的基本措施之一,预抽煤层瓦斯是抽放瓦斯的主要方法,为实现“长期、稳定、协调“,必须加强抽放钻场的管理。

1、现场管理: 现场管理工作是抽放钻场管理的中心工作,它包括钻场设计和施工管理,为了确保每个钻场的质量,每班加强巡回检查,包括文明生产。

A、钻场设计:

布置钻场位置的煤岩都完整,不破碎,断面符合施工要求,支护可靠,无空帮、空顶,布控煤岩壁都平直,并要求利于钻孔施工,封孔和安装瓦斯管。

B、施工管理:

现场安装有瓦斯钻孔设计图板和说明书,并标明钻孔数目、位置、间距、方位、倾角、孔径、孔深、封孔长度、封孔材料、注意事项及特殊要求,并要求钻工在施工过程中严格遵守。

制定了安全技术措施,针对具体地点提出具体措施,提出钻工该注意的安全问题,发生意外时的处理方法,发生灾害时的避灾路线。

在钻孔施工中,每班必须设有钻孔施工记录,记录内容包括:施工时间(年、月、日班次)、孔径、进尺、煤岩性变化及施工中出现的各种问题,以便检查领导和接班钻工及时掌握现场情况。

安排抽放瓦斯钻孔施工过程中必须先封前面打完的孔,后钻进。边钻进、边抽瓦斯的施工工艺,避免孔内瓦斯大量涌入钻场,造成瓦斯积聚和超限。

C、巡回检查

在钻场投入使用后,由于受采动影响,会使钻场的状态、瓦斯流量、瓦斯浓度、压力等发生变化而影响到抽放效果,因此,班班安排钻工携带瓦检器、瓦斯警报仪,巡回检查时,在负责区域携带测试仪器进行检查,同时,在钻场设置测量牌板,检查牌板,巡回检查时,要逐个对钻场钻孔进行检查,并将检查结果认真填入检查牌板和检查记录中。

测量牌板填写抽放瓦斯浓度,抽放负压、测定时间、抽放量、瓦斯管内外温度,检查人员姓名,要求每旬检查填写一次。

2、安全管理: A、抽放管路检查

安排瓦斯管路安设尽可能直,并尽量靠帮靠顶,有合理的流水坡度,垫墩或吊挂齐全牢固,在适宜的地点设置放水装置,并经常派人检查维护,安设瓦斯管道的巷道也经常检查是否要安全,如有问题时及时处理。

B、钻场检查:

钻场检查是我队定期测定钻场地点抽放负压、瓦斯流量、温度、气体成份,可随时掌握钻孔或密闭的抽放状态,及时处理出现的问题。

六、瓦斯泵站

2006年10月份总管道安装完毕,10月20日,瓦斯泵安装完,一直到10月24日管道打压结束。

2006年10月25日,早8时瓦斯泵正式启动,将井下各钻场的瓦斯抽排至地面,最高瓦斯浓度达70%;最低为10.3%。

七、工作不足有以下几点:

1、在图纸和技术资料方面还需继续完善。

A、报表:瓦斯抽放量年、季、月、旬、日报表、瓦斯抽放工程年、季、月、旬、日报表。

B、报告:矿井瓦斯抽放工程设计文件及竣工报告,瓦斯抽放工程安全技术措施,瓦斯抽放效果总结分析报告。

2、工程质量方面技术欠缺,在施工过程中处于边学习边施工。以致影响工程进度。

3、员工对瓦斯抽放业务知识淡薄,还需加强这方面的培养。

4、员工对钻机的性能参数了解不够,致使钻机的维修量大。

八、今后工作重点:

在今后的工作中,瓦斯抽放队肩上的担子更重,随着井下钻场的增多,我们必须以“一通三防‘为中心,狠下功夫,严抓细管,安全重点放在瓦斯治理工作上,全队人员团结一致,齐抓共管,为我公司的经济效益而努力,争取明年创出更好的成绩。

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