论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版
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煤矿瓦斯抽放技术研究煤矿瓦斯抽放技术是为了降低煤矿瓦斯浓度,减少煤矿事故风险而进行的一项重要研究。
随着煤矿生产规模的不断扩大,瓦斯排放量也日益增加,瓦斯抽放技术的研究成为保障煤矿安全生产的关键领域之一。
本文将围绕煤矿瓦斯抽放技术的原理、方法和应用进行深入探讨。
一、煤矿瓦斯抽放技术的原理煤矿瓦斯抽放的基本原理是利用各种方法将瓦斯从煤层中抽出,降低煤层中的瓦斯含量。
常见的瓦斯抽放方法包括深孔抽放法、钻孔抽放法和巷道抽放法等。
深孔抽放法是通过在煤层下方打井,利用排放装置将瓦斯从井口抽出。
钻孔抽放法则是通过在煤层中钻孔,将瓦斯通过管道引向地面。
巷道抽放法是在煤矿巷道内设置抽放设备,将瓦斯从巷道中抽出。
这些方法都是根据煤层地质条件、瓦斯生成规律以及抽放效果等因素综合考虑而确定的。
二、煤矿瓦斯抽放技术的方法煤矿瓦斯抽放技术的方法多种多样,具体的选择取决于煤矿的地质条件、开采方式和瓦斯生成规律等因素。
以下是几种常见的瓦斯抽放技术方法:1. 深孔抽放法深孔抽放法是在煤层下方钻探深孔并设置排放装置,将瓦斯从井口抽出。
这种方法适用于煤层丰富且瓦斯含量较高的地区。
通过深孔抽放法可以有效地降低煤层中的瓦斯含量,减少瓦斯爆炸的风险。
2. 钻孔抽放法钻孔抽放法是在煤层中钻探一系列的抽放孔,通过管道将瓦斯引向地面。
钻孔抽放法适用于煤层承压性好、瓦斯含量适中的地区。
通过合理设置抽放孔的位置和数量,可以使瓦斯排放达到最佳效果。
3. 巷道抽放法巷道抽放法是在煤矿巷道内设置抽放设备,将瓦斯从巷道中抽出。
这种方法适用于煤层裂隙发育,瓦斯释放较为集中的地区。
通过巷道抽放法,不仅可以有效地降低煤层瓦斯含量,还可以改善矿井通风条件,提高煤矿的安全性能。
三、煤矿瓦斯抽放技术的应用煤矿瓦斯抽放技术在煤矿生产中的应用广泛,能够有效地保障煤矿的安全生产。
以下是几个典型的应用案例:1. 抽放井布置根据煤层特点和矿井布置,确定深孔抽放井的设置位置和数量。
煤矿开采工程中的瓦斯抽放技术煤炭作为我国主要能源资源之一,其开采工程一直处于高强度、高风险的状态。
其中,瓦斯(即可燃性气体)是煤矿开采过程中最具挑战性的问题之一。
在煤矿开采工程中,瓦斯的抽放技术被广泛应用,它对矿井的安全性和生产效益起着至关重要的作用。
一、瓦斯的危害和抽放的重要性瓦斯在煤矿井下的积蓄和积累,会给工人的生命安全和矿井的生产运行带来巨大的威胁。
煤矿瓦斯爆炸事故往往造成数十人甚至上百人的伤亡,不胜唏嘘。
因此,在煤矿开采过程中,瓦斯的抽放是非常重要的环节,能够有效降低矿井中瓦斯的含量,减少了瓦斯爆炸事故的发生风险,保障了工人的生命安全。
二、瓦斯抽放的原理和方法瓦斯的抽放原理主要是通过开采工作面确定的通风巷道,将井下的瓦斯排出矿井以外,以减少瓦斯的积累。
常见的瓦斯抽放方法有以下几种:1. 机械通风法:利用风机或排瓦斯泵通过导风巷道将矿井内的瓦斯抽到地面,然后通过管道排放到空气中。
这种方法操作简单,投资较小,适用于开采厚度较小的煤层。
2. 水封法:在矿井通风系统中设置水封装置,通过水柱的保护,阻止瓦斯从井下回流到工作面上。
这种方法具有较高的效率和安全性,但需要消耗大量的水资源。
3. 钻井法:通过在矿井中钻孔放水,将瓦斯导到地面。
这种方法需要对井下地质条件有较深入的了解,操作较为复杂,但效果较好。
4. 瓦斯抽放井法:在矿井范围内,专门开掘一些用于瓦斯抽放的井。
通过这些井将瓦斯抽放到地面,以保持井下瓦斯的安全。
三、瓦斯抽放技术的发展随着科技的进步和矿井开采工程的深入,瓦斯抽放技术也在不断演进和改进。
现代瓦斯抽放技术主要体现在以下几个方面:1. 自动化控制技术:利用计算机、传感器和自动化设备实现对矿井内瓦斯抽放系统的自动化监测和控制。
这样可以减少人为因素造成的错误和事故,提高瓦斯抽放的效率和安全性。
2. 高效抽放技术:通过改进抽放设备和方法,提高瓦斯抽放系统的效率。
例如,采用新型风机和排瓦斯泵,改变传统的排瓦斯工艺流程,优化抽放效果。
煤矿矿井瓦斯抽放技术煤矿瓦斯是一种有害且易燃的气体,对煤矿生产安全造成了很大的威胁。
瓦斯抽放是指将煤层中的瓦斯通过井筒等方式抽出并利用或排放,从而达到防治瓦斯事故的目的。
在煤矿安全生产中,瓦斯抽放技术是一项重要的技术手段。
瓦斯抽放技术的分类瓦斯抽放技术通常根据不同的抽放方式进行分类,主要有以下几种:预先排放技术这种技术是通过在开采之前在井巷中进行排放,以减少煤层内的瓦斯含量,降低瓦斯爆炸的危险性。
预先排放分为无阻断预排放和阻断预排放两种方式,其中无阻断预排放技术主要适用于采煤工作面,而阻断预排放技术主要适用于井下的瓦斯爆炸危险区域。
局部排放技术局部排放技术主要是指在特定的工作区域通过放置瓦斯抽放管道和抽放设备将瓦斯排放出来,通常适用于煤矿开采过程中的掘进工作面和支护工程等地方。
整体排放技术整体排放技术是将煤层中的全部瓦斯通过井巷等方式集中抽出,并进行集中处理利用或排放,通常适用于煤矿井下公司制、局部变形大的地方。
瓦斯抽放技术已经广泛应用于国内外的煤矿生产中。
在我国,2008年瓦斯抽放总量已经超过了4亿立方米。
目前,我国瓦斯抽放技术已非常成熟,可以通过瓦斯抽放技术有效地控制煤矿瓦斯事故的发生。
瓦斯抽放技术的优缺点瓦斯抽放技术具有以下优点:1.可以有效地控制煤矿瓦斯事故的发生,保障煤矿生产安全。
2.瓦斯抽放可以采用多种方式进行,可以根据不同的地质条件和工艺要求进行选择。
3.瓦斯抽放可以将井下的瓦斯集中抽出,进行集中处理或利用,实现资源综合利用。
然而,瓦斯抽放技术也存在一定的缺点:1.瓦斯抽放的投资较大,设备复杂,需要大量的资金和技术支持。
2.瓦斯抽放过程中产生的噪音、振动和热量等对煤矿生产和井下环境也会产生一定的影响。
3.对于一些深部煤层,瓦斯抽放技术可能无法达到理想的效果。
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,对能源的需求也越来越大。
而煤炭作为我国主要的能源之一,煤矿瓦斯抽放技术的应用和发展对于我国的能源安全具有重要的战略意义。
煤矿瓦斯抽放与利用技术煤矿瓦斯抽放与利用技术是煤矿行业中非常重要的一项技术。
它可以有效抽取煤矿井下产生的有害瓦斯,并将其转化为能源,从而提高煤矿的安全性和热利用效率。
本文将对煤矿瓦斯抽放与利用技术进行介绍和分析。
一、煤矿瓦斯的形成和危害煤矿瓦斯是煤矿井下产生的一种有害气体,主要由甲烷组成。
它的形成是由于煤中的有机质在长期高温、高压条件下分解产生的。
瓦斯在煤矿井下积聚,若不能及时有效抽放和利用,会造成诸多危害,如引发火灾、爆炸和中毒事件,给煤矿生产和工人的生命财产安全带来严重威胁。
二、煤矿瓦斯抽放技术为了消除煤矿瓦斯的危害,科学家们提出了多种瓦斯抽放技术。
常见的瓦斯抽放技术包括钻孔抽放技术、水封抽放技术和直接抽放技术。
钻孔抽放技术是将钻孔钻进煤层,通过钻孔冲击、液压冲击和爆破冲击等方式抽放瓦斯。
这种技术简单易行,但只适用于含瓦斯量较高的煤层。
水封抽放技术是在采煤工作面或巷道中设置水封墙,通过水封墙阻挡瓦斯的扩散并将其抽放到地表。
这种技术能够抽放出较高纯度的瓦斯,但需要耗费大量的水资源。
直接抽放技术是利用瓦斯抽放管道直接从煤矿井下抽放瓦斯,并导入有关设备进行净化和利用。
这种技术成本较高,但效率较高,可以实现较好的瓦斯利用效果。
三、煤矿瓦斯利用技术除了瓦斯抽放技术,科学家们还开发了多种瓦斯利用技术,以将抽放上来的瓦斯转化为能源。
常见的瓦斯利用技术包括发电技术、热利用技术和化学利用技术。
发电技术是将瓦斯燃烧后驱动发电机,将瓦斯转化为电能。
这种技术不仅可以为矿井提供电力,还可以将多余的电能卖给周边地区,从而获得经济效益。
热利用技术是将瓦斯燃烧后产生的热能利用于煤矿内部的加热、烘干等工艺中。
这种技术可以提高煤矿的能源利用效率,减少能源浪费。
化学利用技术是将瓦斯经过处理后转化为其他有用化学品。
例如,将甲烷转化为甲醇或制备液化石油气等。
这种技术可以从煤矿瓦斯中获得更多的附加值。
四、煤矿瓦斯抽放与利用技术在我国的应用煤矿瓦斯抽放与利用技术在我国得到了广泛的应用。
瓦斯抽放技术论文(2)瓦斯抽放技术论文篇二煤矿瓦斯抽放技术研究摘要:本文较为详细地阐述了煤矿瓦斯抽放技术运用的现实意义和它的发展现状,并对煤矿瓦斯抽放技术的提升,提了一些建议,使之有利于煤矿安全生产,有利于社会发展。
关键词:煤矿瓦斯抽放技术1 概述近几十年来,随着我国煤炭工业的迅速发展,煤炭经济逐渐占据了重要的地位。
我国的煤炭采掘技术也得到不断发展,但是相比于国外,我国还有一定差距,特别是煤矿瓦斯抽放技术水平较低。
这也是我国煤矿事故频发的重要原因。
强化煤矿瓦斯抽采技术,提高煤矿瓦斯抽放效率,对于防止煤矿瓦斯事故,促进煤矿安全生产具有重要的现实意义。
2 煤矿瓦斯抽放的意义煤矿瓦斯在全世界得到了广泛利用和认可,煤矿瓦斯是一种清洁能源和特殊资源,主要是生活瓦斯和工业瓦斯利用,它的有效利用能够给企业和国家带来更多的经济效益。
同时,瓦斯也是一种温室气体,对当前节能减排,构建绿色环境,降低对环境的影响具有重要的意义。
近些年我国煤矿瓦斯事故频发,煤矿瓦斯抽放技术的研究,对预防煤矿瓦斯事故具有重要的意义。
我国煤矿分布广泛,地质环境差异较大。
对煤矿瓦斯抽放技术的研究,能够有效分析不同煤矿的具体情况,引起煤矿瓦斯事故不同原因的探讨,具有重要的科学研究意义。
同时煤矿瓦斯抽采也是国家政策的要求。
对于煤矿安全,瓦斯及煤层气抽取利用,井上井下的预警预报系统的建立具有重要的现实意义。
3 煤矿瓦斯的发展及现状3.1 发展情况我国是从1938年开始工业抽放瓦斯,直到1952年才在龙凤矿建抽放瓦斯泵,开始系统连续抽放瓦斯。
随着几十年的发展,特别是近些年,煤矿工业的迅速发展,和煤矿瓦斯技术的不断成熟和运用,推动了我国煤矿瓦斯抽放技术的发展。
我国的煤矿瓦斯技术大致经历了以下几个发展阶段:①“高透气性煤层瓦斯”的抽放阶段。
②“邻近层卸压瓦斯”的抽放阶段。
③“低透气性煤层强化抽瓦斯”的阶段。
④综合性抽瓦斯阶段。
3.2 瓦斯的抽放方法我国根据煤层的地质条件、瓦斯的赋存特点采用了不同的抽采技术。
煤矿瓦斯抽放安全技术措施煤矿瓦斯抽放是煤矿安全生产的关键环节之一,也是煤矿安全管理的重点工作之一。
为了确保煤矿瓦斯抽放的安全有效,需要采取一系列安全技术措施。
一、煤层气抽采技术煤层气是指藏在煤层中、随煤层中水和煤炭一起存在的天然气。
煤层气抽采技术,是指利用技术手段将煤层气从煤层中抽出并利用的技术。
采取煤层气抽采技术可以有效地控制煤矿瓦斯爆炸的危险,对绿色发展也起到了积极作用。
二、瓦斯抽放系统建设建设瓦斯抽放系统是煤矿瓦斯抽放中重要的技术手段之一。
通过瓦斯抽放系统,可以将煤矿瓦斯顺利地从井下抽出并将其送往地面,从而有效降低煤矿瓦斯爆炸的危险。
在瓦斯抽放系统建设中,需要考虑设备的选购和安装,防爆要求,设备的维护和保养等重要因素。
三、瓦斯抽放管道布置设计瓦斯抽放管道的布置设计是煤矿瓦斯抽放技术中的重要环节。
管道的布置设计直接关系到瓦斯抽放的效率和安全。
在管道的布置设计中,需要考虑煤层瓦斯的来源、管道的长度、管道的直径、管道的材质、管道的弯道等因素。
四、瓦斯抽采设备维护和保养瓦斯抽采设备是煤矿瓦斯抽放技术中的关键环节之一。
瓦斯抽采设备的维护和保养对于确保瓦斯抽采设备的运转安全和维持设备的正常工作状态具有重要作用。
在瓦斯抽采设备的维护和保养中,需要制定规范的维护计划,定期进行检修维护,及时排除故障,确保设备的长期稳定运行。
五、瓦斯抽采人员技能培训瓦斯抽采人员技能培训是煤矿瓦斯抽放技术中的重要环节之一。
瓦斯抽采人员需要具备专业的技术知识和丰富的实践经验,才能够准确、高效地操作瓦斯抽采设备,保证瓦斯抽采的安全有效。
在瓦斯抽采人员技能培训中,需要注重培养瓦斯抽取技术、安全意识、应急处理能力等方面的能力。
煤矿瓦斯抽放安全技术措施包括煤层气抽采技术、瓦斯抽放系统建设、瓦斯抽放管道布置设计、瓦斯抽采设备维护和保养以及瓦斯抽采人员技能培训等方面。
只有全面从严抓好各项安全技术措施,才能够确保煤矿瓦斯抽放的安全有效,为煤矿安全生产提供有力支持。
煤矿井下瓦斯抽放与抑制技术煤矿井下瓦斯抽放与抑制技术是现代煤矿安全管理中的重要环节。
瓦斯是煤矿中常见的有害气体,其积累和爆炸性质对矿井工人的安全构成严重威胁。
本文将对煤矿井下瓦斯抽放与抑制技术进行探讨,以期为煤矿安全管理提供有益的参考。
一、煤矿井下瓦斯的形成和危害煤矿开采过程中,由于地质和煤层条件的限制,煤炭中的瓦斯会被释放出来形成瓦斯环境。
瓦斯主要由甲烷组成,其密度轻、易燃、易爆,一旦积累到一定浓度,容易引发火灾和爆炸事故,对煤矿工人的生命安全造成威胁。
二、井下瓦斯抽放技术1. 直接抽放法直接抽放法是将瓦斯从井下直接通过抽放设备抽出,以降低瓦斯浓度和减少瓦斯积聚的危险。
该技术常用的抽放方式有井筒抽放、巷道抽放和钻孔抽放等。
直接抽放法可以快速有效地控制瓦斯浓度,提高矿井工作环境的安全性。
2. 间接抽放法间接抽放法是通过地下开采过程中产生的新鲜瓦斯对原有的瓦斯进行推动和抽离,以达到抽放效果。
常见的间接抽放技术包括切眼、钻眼和充填等。
这些技术可以通过改变煤矿采空区的压力和瓦斯扩散的路径,促使瓦斯向抽放孔集中并抽走。
三、瓦斯抑制技术瓦斯抑制技术主要是通过降低煤矿中瓦斯的产生和积累,减少矿井工作面的瓦斯危险性。
常见的瓦斯抑制技术包括:1. 充填技术充填技术是通过向矿井中注入不同材料,填充井下空洞,阻碍瓦斯的扩散和积聚。
充填材料应具有良好的封闭性能和抑制瓦斯渗透的能力,如水泥浆注射等。
充填技术可以有效地抑制瓦斯的形成和蔓延,提高矿井的安全性。
2. 导流技术导流技术是通过在矿井中设置导流孔或导流孔网,引导瓦斯沿着特定路径扩散和抽出。
导流孔通常位于煤层的上、下盘,通过控制瓦斯扩散的路径,减少瓦斯积累和危害。
导流技术具有简单、可行性高的特点,在煤矿中得到广泛应用。
3. 泡沫抑制技术泡沫抑制技术是指在煤矿井下喷洒泡沫抑制剂,形成抑制剂膜层,阻隔瓦斯和空气的接触,减少瓦斯的产生和积聚。
泡沫抑制技术具有高效、经济的特点,在减少瓦斯危害方面起到了积极的作用。
浅谈煤矿采煤瓦斯抽放技术尹朴权云南省富源县煤炭工业局竹园分局【摘要】瓦斯灾害的有效控制是保证综采工作面正常生产的一个关键问题。
因此,要不断促进瓦斯抽放技术的完善,以促进现代化矿井瓦斯管理工作不断完善。
本文在分析现行煤矿瓦斯抽放系统状态及抽放效果的情况下,探讨了影响煤矿采煤瓦斯抽放效果的因素,同时,提出了提高瓦斯抽放率的有效途径,并提出了合理的瓦斯抽放方法。
【关键词】煤矿采煤瓦斯瓦斯抽放瓦斯灾害的威胁极大地限制了矿井生产能力的发挥。
为消除煤层的突出危险性而不得不占用更多的采掘时间,使许多矿井的生产能力不得不一减再减,更有不少高瓦斯突出矿井步入恶性循环,浪费了大量的生产投资。
在当前市场经济条件下,瓦斯灾害治理的好坏成为高瓦斯矿井开发的关键因素。
因此,提高煤矿采煤瓦斯抽放效率对矿山企业有重大的理论和现实意义。
一、煤矿采煤瓦斯抽放现状本文的研究对象,以一某煤矿矿井为例。
矿井瓦斯抽放方式为各采区集中抽放,少量回风由上隅角流向采空区。
回采工作面是公司首采区的首采工作面,可以有效地杜绝上隅角及作业空间的煤矿采煤瓦斯超限的问题,随着风排瓦斯能力增大1.6倍,工作面风排瓦斯能力也随之增强。
采用的主要方法是穿层钻孔抽放、本煤层扇形抽放、本煤层交叉平行孔抽放、高位钻孔抽放、大直径抽放钻孔、采空区埋管抽放和专用回风巷风排。
某公司在综采面开采层施工直径200mm穿层钻孔进行瓦斯抽放,每隔钻场布置5个穿层钻孔,钻孔瓦斯抽放浓度一般在40-50%,最高的达到70%以上,瓦斯抽放效果良好。
钻孔布置见图1,交叉平行钻孔见图2。
图1扇形钻孔布置示意图图2交叉平行孔布置示意图二、影响煤矿采煤瓦斯抽放因素1.抽放方法单一。
目前,我国矿井的瓦斯来源除来自邻近层、开采层,大多数是来自采空区和围岩,有的矿井常常忽视对开采层、采空区及围岩瓦斯的抽放。
单纯抽放,造成了许多煤矿瓦斯的利用形式单一。
对于近距离煤层群,利用量小,邻近层的卸压瓦斯开采层工作面的改善使得瓦斯抽放利用率低。
煤矿井下瓦斯抽放技术研究煤矿井下瓦斯抽放技术是指通过多种方法,有效地抽取煤矿井下的可燃瓦斯,以减少事故发生的概率,保证煤矿的安全生产。
本文将探讨煤矿井下瓦斯抽放技术的研究现状和发展趋势。
一、背景介绍近年来,煤矿事故频发,其中不乏因瓦斯爆炸引起的重大事故。
瓦斯是煤矿中产生的有害气体之一,具有高度可燃性和爆炸性,对煤矿生产和职工生命安全构成严重威胁。
因此,研究和应用煤矿井下瓦斯抽放技术具有重要意义。
二、瓦斯抽放技术分类根据瓦斯抽放的原理和方法,瓦斯抽放技术可以分为以下几类:1. 主动瓦斯抽放技术主动瓦斯抽放技术是指采用机械设备主动抽取矿井中的瓦斯。
常见的主动瓦斯抽放技术包括:机械抽风、电磁泵抽风、水力抽放瓦斯等。
其中,机械抽风是瓦斯抽放技术中应用最广泛的方法之一,通过安装高效率的抽风机设备,将井下瓦斯抽取到地面。
2. 自动瓦斯抽放技术自动瓦斯抽放技术是利用自动化装置监测瓦斯涌出量,并根据监测结果控制瓦斯抽放设备运行。
自动瓦斯抽放技术具有实时性和高效性,能够根据瓦斯涌出量的变化进行智能控制,提高瓦斯抽放效率和工作安全性。
3. 生物抽放瓦斯技术生物抽放瓦斯技术是指利用微生物在煤层中降解煤体,释放出可燃性气体,并通过抽放设备将其抽取到地面。
这种技术具有环保、经济的特点,能够实现煤矿瓦斯的清洁利用和资源化。
三、瓦斯抽放技术研究进展目前,国内外学者已经在瓦斯抽放技术方面进行了大量的研究。
国内主要研究机构和企事业单位纷纷投入到研究中,取得了一系列的创新成果。
例如,开发了一种基于传感器网络的自动化瓦斯抽放系统,该系统能够实现对煤矿瓦斯的实时监测和抽放控制;开展了瓦斯抽放技术在采空区的应用研究,提高了瓦斯抽放效果和煤矿采空区的安全性。
在国外,美国等煤矿资源丰富的国家也进行了大量的研究工作。
例如,美国开展了瓦斯抽放技术在陶然桥深煤矿的应用研究,通过优化抽风系统的设计和运行,提高了瓦斯抽放效率,减少了矿井的瓦斯浓度。
四、瓦斯抽放技术的发展趋势瓦斯抽放技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 智能化发展随着科技的不断进步,人工智能、物联网等技术在瓦斯抽放领域的应用将更加广泛。
煤矿矿井通风与瓦斯抽放综合技术在煤矿开采过程中,煤矿矿井通风与瓦斯抽放是非常重要的技术措施。
它们不仅能保证矿井内空气清新、温度适宜,还可以有效预防瓦斯事故的发生,保护矿工生命财产安全。
本文将从矿井通风和瓦斯抽放两个方面来探讨煤矿矿井通风与瓦斯抽放综合技术。
一、矿井通风技术矿井通风技术是煤矿安全生产的基础,它的核心任务是保持矿井内空气的流通和清新。
一方面,矿井通风可以排除矿井内的有害气体和热空气,保证矿井内空气的清新。
另一方面,矿井通风还可以降低矿井内的温度,提供适宜的工作环境。
为了实现优质的矿井通风效果,我们可以采取以下几种技术措施:1. 采用高效风机:高效风机可以提供强大的风力,增强通风效果。
通过合理布置高效风机,可以保证矿井内空气的流通。
2. 定期检查和维护设备:通风设备是保证通风效果的关键。
我们应该定期检查和保养通风设备,确保其正常运转,避免因设备故障而导致通风效果下降。
3. 合理设置通风方式:根据矿井的具体情况,选择适合的通风方式。
常见的通风方式有自然通风和机械通风两种。
我们可以根据矿井的大小、形状以及矿井开采方式等因素来选择最合适的通风方式。
二、瓦斯抽放技术瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体,它具有易燃、爆炸性强的特点。
为了防止瓦斯事故的发生,我们需要采取瓦斯抽放技术,将瓦斯从矿井中抽放出来,以确保矿井内瓦斯浓度的安全范围。
下面是几种常用的瓦斯抽放技术:1. 煤层钻孔抽放法:通过在煤层中钻孔,将瓦斯抽放到地面或者其他安全地点。
这种方法适用于瓦斯含量较高、煤层覆岩条件较好的矿井。
2. 井下瓦斯抽放法:在矿井井下设置抽放孔道,将瓦斯从矿井中抽放出来。
这种方法适用于瓦斯含量较低、煤层覆岩条件较差的矿井。
3. 井下瓦斯抽放与利用综合技术:将瓦斯抽放与利用结合起来,不仅可以排除矿井内的有害气体,还可以节约能源。
常见的利用方式包括瓦斯发电和热利用等。
通过采用上述瓦斯抽放技术,可以有效控制矿井内的瓦斯浓度,保护矿工免受瓦斯事故的威胁。
(冶金行业)论我矿瓦斯抽放技术分类号:密级:UDC:编号:川南煤业X公司鲁班山北矿论我矿瓦斯抽放技术编写人员:贺明均工作完成时间:2008年7月报告提交时间:2008年7月摘要瓦斯抽放方法方面,结合我矿矿井的地质和开采条件,研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽放瓦斯方法。
顶(底)板穿层钻孔、瓦斯底板抽放巷道、顶板水平长钻孔等邻近层瓦斯抽放;高冒带钻孔、埋管抽放方法。
主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔等本煤层瓦斯抽放方法。
关键词:研究和试验抽放瓦斯方法钻孔布置方法壹、概述鲁班山北矿瓦斯抽采工程于2006年4月17日正式开工,建设过程中,得到了上级有关部门的深切关怀和亲临指导,各施工单位相互支持,协同配合,使工程进展非常迅速,大大缩短了原计划的施工期限,至2006年8月20日,鲁班山北矿瓦斯抽采系统工程建设全面结束,提前43天建成。
井下共计完成安装Ф325mm抽放主管3700米,Ф219mm抽放分管3000米,Ф159mm抽放干管4250米。
我矿在地面修建瓦斯抽放站和瓦斯发电站各壹个。
安装2BE1-355抽放泵3台和2BES42抽放泵2台,安装8台500GF-WK型燃气瓦斯发电机组。
实现矿井各采煤工作面均进行瓦斯抽放,实现先抽后采。
壹期瓦斯发电工程于2006年10月4日安装好瓦斯发电机组3台,且点火试车,10月14日正式且网发电。
矿井瓦斯抽采利用量约12m3/min 以左右;二期瓦斯发电工程于2007年4月15日完成新安3台发电机组,瓦斯抽采利用量约16m3/min之上且运行正常;三期瓦斯发电工程2台发电机组于2007年6月30日安装竣工,瓦斯纯量达20m3/min之上。
二、适合我矿煤层赋存条件的瓦斯抽放方法抽放瓦斯方法的选择,主要是根据矿井瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。
我矿煤层的主要特点是2#、3#煤层透气性较低、8#煤层透气性较好,瓦斯含量高、煤层无突出危险、煤层群开采、地质构造复杂,我矿的煤层赋存条件决定了我矿的瓦斯抽放应以卸压抽放为主,由于我矿煤层赋存条件复杂,因此几乎所有的瓦斯抽放方法在我矿都进行过试验和应用,下面仅介绍几种我矿典型的瓦斯抽放方法。
YF-ED-J6464可按资料类型定义编号论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.(示范文稿)二零XX年XX月XX日论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版提示:该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全,以及交通运输安全等方面的管理,使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行,防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
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1.概述我国瓦斯抽放的历史可追溯到1637年以前,《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。
1938年我国首次在抚顺矿务局龙风矿利用抽放泵进行采空区抽放,五十年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽放瓦斯,五十年代末瓦斯抽放量约为 1OOMm3。
六十年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽放瓦斯工作,抽放瓦斯量达到170Mm3。
70年代至90年代中期,抽放矿井数和抽放量都稳步增加。
近十年来,随着煤炭工业的发展,矿井数量及煤炭产量迅速增加,矿井向深部延伸过程中,一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井,因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多,由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展,目前瓦斯抽放技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。
到2000 年我国共有141个矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行抽放瓦斯,年抽放量达867 Mm3,至20xx年抽放矿井数达到193个,抽放量达到1146Mm3。
瓦斯抽放方法方面,各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作,结合我国矿井的地质和开采条件,研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽放瓦斯方法。
主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、深孔预裂爆破、水力割缝、水力压裂、水力钻(扩)孔等本煤层瓦斯抽放方法;顶(底)板穿层钻孔、顶(底)板巷道、顶板水平长钻孔等邻近层瓦斯抽放;高冒带钻孔、埋管抽放,恤而辅前堑票率反瓦斯枘前方法。
2.煤矿瓦斯抽放技术的发展随着煤炭工业技术的发展,瓦斯抽放技术也得到了不断地提高和发展,我国煤矿瓦斯抽放技术,大致经历了四个发展阶段:2.1高透气性煤层瓦斯抽放阶段50年代初期,在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预拄煤层瓦斯,获得了成功,解决了抚顺矿区向深部发展的安全关键问题,而且抽出的瓦斯还被作为民用燃料得到了应用。
2.2邻近层卸压瓦斯抽放阶段50年代中期,在开采煤层群的矿井中,采用穿层钻孔抽放上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功,解决了煤层群开采中首采工作面瓦斯涌出量大的问题。
此后在阳泉又试验成功顶板收集瓦斯巷(高抽巷)抽放上邻近层瓦斯,抽放率达60-70%。
到了60年代以后,邻近层卸压瓦斯抽放技术在我国得到了广泛的推广应用。
2.3低透气性煤层强化抽瓦斯阶段由于在我国一些透气性较差的高瓦斯煤层及突出危险煤层采用通常的布孔方式预抽瓦斯的效果不理想、难以解除煤层开采时的瓦斯威胁,为此,从60年代开始,试验研究了多种强化抽放开采煤层瓦斯的方法,如煤层注水,水力压裂,水力割缝,松动爆破,大直径(扩孔)钻孔,网格式密集布孔,预裂控制爆破,交叉布孔等。
在这些方法中,多数方法在试验区取得了提高瓦斯抽放量的效果,但仍处于试验阶段,没有大范围推广应用。
2.4综合抽瓦斯阶段从80年代开始随着机采、综采和综放采煤技术的发展和应用,采区巷道布置方式有了新的改变,采掘推进速度加快、开采强度增大,使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加,尤其是有邻近层的工作面,其瓦斯涌出量的增长幅度更大。
为了解决高产高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的问题,必须结合矿井的地质条件,实施综合抽放瓦斯。
所谓综合抽放瓦斯就是:把开采煤层瓦斯采前预抽、卸压邻近层瓦斯采后抽及采空区瓦斯采后抽等多种方法在一个采区内综合使用,使瓦斯抽放量及抽放率达到最高。
3.适合我国煤层赋存条件的典型瓦斯抽放方法抽放瓦斯方法的选择,主要是根据矿井瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。
我国煤层的主要特点是煤层透气性低、瓦斯含量高、煤层突出危险严重、煤层群开采、地质构造复杂,我国的煤层赋存条件决定了我国的瓦斯抽放应以卸压抽放为主,由于矿井数量众多,且煤层赋存条件复杂多样,因此几乎所有的瓦斯抽放方法在我国都进行过试验和应用,下面仅介绍几种典型的瓦斯抽放方法。
3.1顺层密集长钻孔抽放本层瓦斯顺层密集长钻孔用于区域性抽放,用于综放面或综采面降低煤层瓦斯含量或解决工作面消突问题,一般钻孔深80m以上,孔间距3-5m,预抽时间半年以上。
为提高抽放效果,在布孔时往往采用斜向孔及交叉钻孔,斜向布孔有利于边采边抽,交叉式布孔可在不增加任何工程量的条件下,提高本煤层瓦斯抽放的效果。
经在焦作矿区及平顶山矿区开展顺层交叉钻孔抽放突出煤层瓦斯的试验,证明交叉布孔可避免由于钻孔坍塌,堵孔等影响抽放效果的现象发生,比平行钻孔抽放效果提高 1.5倍。
3.2网格式穿层钻孔抽放本层瓦斯网格式穿层钻孔的优点是可解决突出煤层打顺层孔时钻喷孔、塌孔问题。
网格式穿层钻孔大面积抽放瓦斯首先是在北票台吉矿1O号煤层进行的,该煤层是我国透气性极低的松软突出煤层之一,大面积网格式穿层钻孔预抽试验表明,低透气性煤层尽管预抽瓦斯极为困难,但在合理布置钻孔、保证预抽时间等技术条件下,完全能够达到预期的抽放效果,瓦斯抽放率可达到30%以上。
目前网格式穿层钻孔成为我国单一松软低透气性严重突出煤层防突的主要方法,已在突出严重的白皖等矿区推广应用。
网格式穿层钻孔需要在煤层底板打岩巷,抽放成本较高。
3.3顶板走向长钻孔抽放邻近层瓦斯顶板走向水平长钻孔抽放邻近层瓦斯技术就是针对高瓦斯无煤柱综采或综放工作面的特点,为解决瓦斯超限问题,采用沿开采层顶板岩层走向布置迎面定向水平长钻孔代替顶板瓦斯巷抽放上邻近层瓦斯。
该抽放方法与顶板岩巷抽放法、顶板穿层短钻孔抽放法相比,技术和经济上具有显著的优越性,尤其对于采掘接续紧张的矿井,其优越性更为突出。
顶板走向长钻孔抽放邻近层瓦斯技术在安徽淮南、重庆、河南平顶山、辽宁阜新、铁法等20多个矿区(160个矿)推广应用,瓦斯抽放量和抽放率大幅度提高,该抽放方法为我国高瓦斯煤层群抽放探索出一条新路子,为煤炭生产实现安全高效提供了技术保障。
3.4厚煤层开采采空区抽放对于厚煤层分层开采或综放开采时,采空区内丢煤较多,加上邻近层、围岩瓦斯的涌出,使采空区瓦斯涌出量较大,进行采空区瓦斯抽放非常必要。
厚煤层半封闭采空区瓦斯抽放方法首先在抚顺矿区试验成功,主要在采空区后部采用埋管抽放或设引巷密闭插管抽放,埋管抽放法是将抽放瓦斯管埋设在采空区起采线附近,如图5所示,该方法在抚顺矿区普遍采用,工作面瓦斯抽放率可达80%。
工作面或采区回采结束后,还可对老塘进行全封闭抽放。
抚顺老虎台矿于1954年开始采空区全封闭抽放,40多年来共抽出瓦斯总量4亿多立方米。
3.5综合瓦斯抽放我国一些矿区的高产高效矿井在开采高瓦斯含量且有突出危险煤层时,多采用综合抽放法,即在一个工作面或采区采用多种抽放方法进行抽放。
以淮南煤业集团公司潘一矿1541(3)综放工作面为例,该工作面开采煤层厚4.5min,煤层原始瓦斯含量1Om3/t以上,煤层有突出危险性,工作面同时采用四种瓦斯瓦斯抽放方法,见图6,顶板走向长钻孔用于抽放上邻近层瓦斯,工作面顺层水平长钻孔抽放用于消除煤层的突出危险性并降低煤层瓦斯含量,上隅角插管抽放用于消除局部瓦斯积聚,工作面初采段由于预抽时间有限,采用深孔控制预裂爆破强化抽放,提高瓦斯抽放率同时缩短抽放时间,工作面开采完毕后还要对采空区进行全封闭抽放。
淮南煤业集团公司张集煤矿应用综合抽放,20xx年,矿井瓦斯抽放率达到70%,当年投产,当年达产,产煤507万t,盈利5亿元,创同类矿井最好水平。
目前瓦斯综合抽放已在全国范围内广泛应用。
4.瓦斯抽放技术装备我国的抽放瓦斯装备随煤炭开发强度的增长,抽放瓦斯规模扩大及科技水平发展而不断完善,由原来非专用的、单一型号的,逐步发展成为专用的、系列的、具有现代科技水平的抽放瓦斯装备。
目前已有几十家专业厂家生产抽放钻机和抽放泵,为方便中小型煤矿使用,还开发了系列的井下移动式瓦斯抽放泵。
目前我国煤矿普遍采用聚氨酯作为封孔材料,该新型材料具有密封性好、硬化快、质量轻、膨胀性强的优点。
瓦斯抽放管路的管材也向多样化发展,除传统的铁管及钢管外,又研究制了玻璃钢管、双抗塑料管、PVC管及其它高分子材料制成的多种瓦斯抽放专用管,新型抽放管路具有重量轻、耐腐蚀、运输方便、安装费用低等优点。
快速管道接头的研制,也使管路连接更加方便快捷。
抽放系统的监控装置是近几年发展比较快的一项技术,它由人工操作的简易监控及计量设各快速发展为自动监控的瓦斯抽放系统装置。
随着现代高新技术的发展,瓦斯抽放监控技术正向自动化、智能化、网络化方面发展。
5.煤矿瓦斯抽放技术的展望半个世纪以来,中国煤矿瓦斯抽放技术虽有很大发展,但由于我国井工开采采煤量大,到20xx年抽放矿井的产煤量仅占井工开采总产量的14.8%,抽放瓦斯量仅占井工开采矿井瓦斯涌出量的9.9%,故抽放瓦斯工作应进一步加强,今后瓦斯抽放技术发展的方向应围绕以下几方面:(1)进行瓦斯抽放技术筛选及适用性研究,总结各项瓦斯抽放技术的应用情况、技术特点、适用范围和条件,开展适用性研究。
为全国各矿区的瓦斯抽放提供指导。
(2)继续研究试验单一低透气性煤层强化抽放技术,提高开采层预抽的抽放率,降低煤层的瓦斯涌出量,消除或降低煤层的突出危险性。
(3)研制功率大,故障率低,打钻效率及成孔率高的新型钻机及配套设备,完善打钻工艺,解决松软煤层打钻及成孔问题。
(4)研究瓦斯抽放长钻孔施工及定向技术,开发定向长钻孔的监控装置,保证钻孔的各项参数能达到设计要求。
(5)继续开采地面钻孔抽放瓦斯试验,真正做到先抽后采。