平沟煤矿瓦斯治理中采空区埋管抽放技术的应用
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平煤一矿论文瓦斯抽放是治理瓦斯的有效方法Let's learn positive psychology to make our life happier.瓦斯抽放是治理瓦斯的有效方法徐守仁涂兴子吕庆刚摘要本文介绍了矿井高位水平钻孔抽放,高位穿层钻孔抽放、邻近层抽放、本煤层抽放、上隅角抽放、老空区抽放、密闭抽放等,瓦斯抽放方法的工艺流程、技术关键和效果分析.关键词瓦斯抽放方法效果安全是煤矿企业生存、稳定和发展的基础.安全好不好,关键在瓦斯,遏制住了瓦斯事故,就控制和稳定了安全生产的全局.随着矿井的延伸,瓦斯涌出量日益增大,仅用通风方法稀释瓦斯,有时不但经济上不合理,而且技术上也是不合理的.所以必须落实“先抽后采,监测监控,以风定产”的十二字方针,首先在“先抽后采”上下功夫,它是积极主动的,是从源头上治理瓦斯的办法.抽放瓦斯可以降低井下采区及工作面的瓦斯涌出量,能的效地解决瓦斯浓度超限,提高矿井安全性,降低通风费用.因此,矿井瓦斯抽放是治理瓦斯超限的治本措施和有效手段.1、概况平煤一矿是一座年产400万吨矿井,实行一矿一井生产模式,采煤工艺为综采,采掘机械化程度100%,原煤生产人员效率吨/工.被评为2001年度行业级高产高效矿井,随着矿井采深度的增加和开采强度的加大,一水平和二水平上部已采完,主战场全部进入二水平下部和三水平,瓦斯涌出量明显变大,矿井由低瓦斯变为高瓦斯,局部地区出现瓦斯涌出异常,并有瓦斯动力现象发生,-360水平以下丁组煤层全部按防突管理.使矿井瓦斯管理的难度越来越大,已经成为制约我矿“高产高效”矿井建设的主要因素.一矿井田煤系地层总厚,含煤43层,主要可采煤层四组六层即丁6、戊8、戊10、已15、已17、庚20,现开采丁6、戊8、戊10、已15煤层,各开采煤层以1/3焦煤为主.煤层自燃发火期3-6个月,属有煤尘,瓦斯爆炸危险性矿井.矿井绝对瓦斯涌出量40m/min,相对瓦斯涌出量t,煤层瓦斯含量,煤层瓦斯压力.2瓦斯抽放方法2、1高位钻孔抽放高位钻孔抽放有高位水平钻孔和穿层钻孔抽放两种方法.水平钻孔钻场布置在煤层顶板岩层中,穿层钻孔钻场布置在煤层中.论方法是在回风巷每隔110米施工一个高位钻场见图书馆1、2,钻场由风巷下帮开口爬坡45°掘至煤层顶板岩层,钻场距煤层顶板高度9米,每个钻场施工钻孔3~5个,孔深120米,孔径94mm,终孔垂距方向位于覆岩层裂隙带内,距煤层9~15m,水平方向距风巷平距5~30m,钻孔角度1~3度钻孔参数见表1.表1 高位水平钻孔参数表2·2·1 高位穿层钻孔抽放该方法是在回风巷下帮每隔80m沿煤层施工一个平钻场见图3、4,钻场规格宽×深×高××,钻孔布置上下两排,排距,下排孔1~4号4个孔,孔深120m,下排也5~7号3个孔,孔深60m钻孔参数见表2,由煤层开孔进入顶板岩层中.表2 穿层钻孔参数表戊—31040工作面施工钻场8个,钻孔41个,其中高位岩石钻场5个,高位水平钻孔21个,沿煤层平钻场3个,高位层钻孔20个.钻孔内均下套管,套管用丝扣连接,表面钻有若干小孔,以防软岩层出现塌孔、堵孔现象.八个钻场共抽出瓦斯51万元m3,平均抽放流量min,占采面瓦斯涌出量的%见表3.回风流瓦斯降至~%,没有发生过瓦斯超限,上隅角瓦斯浓度降至1%以下,取得了明显的瓦斯治理效果.表面3 高位钻场抽放情况表2·2 邻近层抽放丁6—22140工作面回采丁6煤层,煤厚,丁6煤层之上处有丁5煤,9米处有丁4煤,丁5煤厚,丁4煤厚,丁4、丁5煤赋存的瓦斯在工作面回采期间随着丁6煤顶板的跨度而涌入采空区和工作面,造成上隅角和回风流瓦斯增大,影响安全生产.因此,我们考虑抽放上邻近层丁4、、丁5煤层瓦斯来降低上隅角和回风流瓦斯浓度.钻孔施工的基本要求是:1在回风巷下帮打仰斜向顶板钻孔,钻孔与工作面斜交;2钻孔穿过丁4、、丁5煤;3钻孔深入到冒落拱上方的裂隙发育带中;4钻孔有效抽放段不受顶板冒落影响而中断.采面风巷每隔30米布置一个钻场,每个钻场3个孔,孔深60~70m,钻孔角度仰角18度,钻孔方位与风巷夹角25~30度见图5.该面共布置钻场15个,施工钻孔43个,每个钻场抽放时间7~10天,抽放流量 m3/min,共抽出瓦斯,比较有效地降低了回风流和上隅角瓦斯浓度,基本上解决了瓦斯超限的问题.2·3 本煤层抽放提高本煤层瓦斯抽放效果,多年来一直是瓦斯抽放工作者的一个难题.我矿煤层透气性差,煤层透气性系数~Mp2a·nd,属难以抽放煤层.我们主要是在戊8-21191、戊8-21180、戊8-22140等工作面进行了交叉钻孔抽放,卸压带抽放和深孔预裂爆破等方法,来提高本煤层的抽放效果.交叉钻孔抽放是利用钻孔立体交叉时产生的相互影响来提高本煤层瓦斯抽放效果.每一钻孔的相互交叉点越多越好.依据我矿煤层厚度、硬度、煤质等条件,受钻机、孔径、孔间距、孔深、排粉等因素影响,在工作面机巷施工交叉孔见图6,钻孔直径75mm,孔长50-60m, 交叉孔按上、下两排布置,上排平行孔,下排斜向孔,斜向孔迎向工作面,平行孔与斜向孔间隔布置,上下排孔高度差~,平行孔与煤层倾角基本一致,斜向孔倾角小于平行孔1~2度,斜向孔与平行孔呈15~20度夹角,每个钻孔有三个交叉点影响区.交叉钻孔与顺层平行钻孔相比,预抽本煤层瓦斯量提高~倍,钻孔百米抽放流量由原来的~ m3/min,提高到~ m3/min.卸压带抽放是根据矿山压力规律随着采面推进,在工作面前方10米左右范围内形成应力释放区,产生煤体卸压带,煤层瓦斯由于卸压而易于释放,从而更加有利于瓦斯抽放.这种方法能够抽放出较多的瓦斯,比正常本煤层预抽可提高抽放量二倍.但由于抽放钻孔和管路距采面太近,抽放单孔和管路的管理都很困难,容易容易造成单孔和管路连接处漏气,频繁甩孔和掐接管路,往往难以达到很好的效果.为了增加煤层的透气性,提高低透气性煤层的抽放效果,我们在戊-21190工作面尾巷进行了深孔预裂爆破,深孔预裂爆破的直接作用是使煤体产生大量裂隙,并使原有裂隙扩展,从而增加煤体的裂隙长度和范围,为瓦斯流动创造良好条件,提高煤层透气性,减少抽放阻力,提高瓦斯抽放率.钻孔分为爆破孔、抽放孔,间隔布置,孔深50~60m,爆破孔径65mm,抽放孔直径90mm,孔间距5~10m,深孔预裂爆破后初期瓦斯抽放流量比较大,是普通钻孔的4倍以上,十天以后抽放流量是普通钻孔的2倍以上,百米钻孔平均瓦斯抽放流量是普通钻孔的2~3倍.2·4 上隅角抽放戊8-21180综采工作面回采初期经常出现上隅角瓦斯超限,上隅角瓦斯浓度达2~3%,而回风流瓦斯浓度符合规程规定,针对这种只是上隅角局部出现瓦斯超限,我们采取了上隅角抽放.从采面上隅角向外25米敷设两趟直径50mm塑料软管,再向外为直径100mm钢管,与抽放系统连接起来.塑料管前端用沙网包扎,前部长钻有直径15mm小孔20个.上隅角附近支架与风巷上帮之间空间,用装煤碴的编织袋堵填严实,不留空间,并随移架使编织袋外移.塑料软管插入编织袋以里1米,并将塑料管固定在支架上,随着移架带动其外移,当塑料管外移后余下部分够 6米时,掐掉一根100mm的钢管,并重新连好,这样可保证上隅角一直能够具有较好的瓦斯抽放效果.采用该方法抽放后,上隅角瓦斯降至1%以下,抽放量达 m3/min,很好地解决了上隅角瓦斯超限.2·5 老空区抽放戊组煤下分层戊-21132风巷掘进过程中,由于假顶锈结不好,上分层戊-21131采空区破碎岩块之间存在空间,没有完全压实,采空区遗存大量游离瓦斯不断向21132掘进工作面涌出,造成掘进头出现高浓度瓦斯超限,超限值最高达4%.虽然采用2×30kw日本产对旋式风机向掘进头供风供风量350m3/min, 仍然无法正常掘进进尺.巷道断面瓦斯分布存在层流,上部高下部低,靠近巷道顶部瓦斯浓度达到10%.因此,我们采取随着巷道掘进向前方上分层采空区内打仰斜短钻孔抽放瓦斯,通过管道将其排出,避免向掘进工作面涌出,从而根治瓦斯超限.随着掘进进尺每10m布置一组钻孔两个,上、下帮各一个,孔深5~8 m,孔径75mm,钻孔开孔位置距顶板,从煤层开孔打入老空区见图7,钻孔参数见表4.表4 仰斜短钻孔参数表通过抽放系统浓度达18~30%,抽放流量达min,累计抽出瓦斯60万m3.掘进工作面瓦斯浓度降至%以下,不再发生瓦斯超限,最高日进尺达,实现了下分层掘进工作面的快速安全掘进.2·6密闭抽放丁6-21080机巷掘进40m过停采线后,风流瓦斯突出增大,频繁超限,超限最大值达%,由于沿空送巷,丁6-21080机巷与丁6-21100风巷留有煤柱仅,采用锚杆支护,巷帮打管缝式金属锚杆与丁6-21100采空区相透,再者巷道顶板裂隙与采空区相透,采空区内大量的瓦斯通过较小的煤柱、锚杆、裂隙渗入掘进巷道.所以必须将已采采空区内高浓度瓦斯通过抽放管道排出,才能消除隐患,实现安全掘进.我们敷设防600,Φ100mm抽放管路与丁6-21100机、风巷密闭相连,安设YQ-Ⅱ型移动式瓦斯抽放泵,对丁6-21100已采采空区进行抽放,抽放浓度达40~65%,抽出瓦斯70万m3,抽放后丁6-21080机巷实现安全掘进1300m,没有出现瓦斯超限事故.3、结论平煤集团一矿结合自身井下采掘工作面不同瓦斯情况,采用以上六种瓦斯抽放方法在治理瓦斯方面取得了较好的效果,解决了瓦斯影响安全生产的问题,实现了高产高效.(1)高位钻孔抽放治理瓦斯效果最好,其关键是顶板竖“三带”中裂隙带高度和钻孔终孔确定.就高位水平钻孔和穿层钻孔而言,穿层钻孔更经济.(2)根据不同情况配合邻近层抽放,上隅角抽放、老空区抽放和密闭抽放不解决采掘过程中出现的局部瓦斯取胜积.(3)本煤层预抽瓦斯可以解决采掘过程中出现的防治煤与瓦斯突出问题和减少落煤中瓦斯涌出量.(4)抽放瓦斯要取得良好的效果,必须首先保证封孔和管路系统和严密不漏气.(5)根据瓦斯来源的大小选择合适的抽放泵站设备.。
移动抽放技术在治理采空区瓦斯涌出中的应用【摘要】矿井瓦斯是煤炭形成过程中的伴生物,在开采过程中随煤、岩体的暴露而涌入矿井巷道中。
瓦斯的危害主要表现为瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出和人员窒息死亡。
治理瓦斯危害最有效的方法是降低煤层中瓦斯含量和瓦斯压力。
采空区大量高浓度瓦斯积聚在冒落带和裂隙带之间,在通风负压的作用下,进入采场和回风流中。
抽放采空区瓦斯是解决这一问题的有效技术途径。
【关键词】采空区;瓦斯抽放;治理煤层;瓦斯超限1、引言采空区瓦斯涌出特征与煤层的赋存、开采条件密切相关,采空区瓦斯主要是由采空区内丢煤和邻近煤层的两部分组成。
一般情况下,由于煤层开采,破坏了煤、岩体的压力平衡状态,上下部负荷卸除,引起煤、岩体移动,并向采空区方向膨涨。
从而导致包括错动而产生的各种方向裂隙与采空区沟通,形成了向采空区排放瓦斯通道。
这样邻近层的瓦斯在其自身压力作用下,通过这些通道向采空区放散。
在矿井通风负压的作用下,常聚积在隅角及回风巷附近,造成瓦斯超限停工停产。
本文通过对柏林煤矿实施采空区抽放方法的应用,提出一般采空区瓦斯抽放方法和管理要点。
2、回采工作面基本情况2.1工作面基本概况柏林煤矿0836工作面位于0m水平083采区北翼第三区段,走向长度为576m,倾斜长度为107m。
采煤方法为走向长壁法、区内后退式回采,采用YRG3-100爬底式采煤机一次采全高,无煤皮全采长回采,完全陷落法处理采空区。
风巷沿空护巷,即下区段的回风平巷经维护作为上区段的运输平巷使用,巷旁支护使用料石码斜长2.0m的矸石带,料石间用细矸渣充填,靠回风巷侧用黄泥沟缝糊面。
2.2工作面“一通三防”系统矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井,工作面采用“U”型上行通风,工作面配风量300m3/min。
回风巷安装有2台甲烷传感器,对工作面及回风巷瓦斯浓度进行连续自动监测,瓦斯超限能实现自动报警和实时断电;机巷皮带安装有烟雾传感器和CO传感器各l台。
机风巷安装有φ25mm防尘管路,防尘水压力0.85MPa,每50m安装有三通和闸阀,各转载点安装有喷雾设施,隔爆装置齐全。
抽采采空区治理技术在煤矿安全生产中的应用实践抽采采空区治理技术在煤矿安全生产中的应用实践随着煤矿开采规模的不断扩大,采空区的治理成为煤矿安全生产的一项重要任务。
抽采采空区治理技术是一种有效且成熟的技术手段,在煤矿安全生产中得到了广泛应用。
本文将通过对抽采采空区治理技术的介绍,以及实际应用案例的分析,探讨该技术在煤矿安全生产中的作用和意义。
首先,我们来了解一下抽采采空区治理技术的基本原理和方法。
抽采采空区治理技术是指通过将工作面上方的煤层直接开采,将煤层下沉的方式,将采空区内的瓦斯排空,同时通过抽采煤层可以回收煤炭资源。
该技术的基本思路是将煤层上的煤炭作为支撑材料,使之有能力支撑采空区的覆盖岩层,从而达到治理采空区的目的。
抽采采空区治理技术的实施需要采取一系列的措施。
首先,需要对煤矿的地质条件进行详细的调查和分析,以确定抽采采空区的可行性。
其次,需要制定详细的治理方案,包括煤层上的支撑材料的选用、回采方式的确定等。
然后,需要采取适当的采煤机械和采煤工艺,以保证安全而高效地进行煤层的回采。
最后,需要对煤矿的地质环境进行监测和评估,以及对采空区的支撑增强和固化等工作。
抽采采空区治理技术在煤矿安全生产中具有重要的意义和作用。
首先,该技术能够充分利用煤炭资源,实现资源的高效利用。
目前,煤矿的开采效率较低,矸石的排放量较大。
通过抽采采空区治理技术,可以将煤层的剩余煤炭回收利用,减少了资源的浪费。
其次,该技术能够减少矿井的瓦斯积聚,提高了矿井的安全性。
由于采空区内没有了瓦斯的聚集,可以降低煤矿发生瓦斯爆炸的风险,提高了矿井的安全水平。
再次,抽采采空区治理技术可以减少采空区对地面建筑物的损害。
在传统的矿井采煤方式中,采空区对地面存在着一定的威胁,可能引发地陷等问题。
通过抽采采空区治理技术,可以减少这种风险,保护了地面建筑物的安全。
在实际应用中,抽采采空区治理技术已经取得了一些较为显著的成效。
以山西省某煤矿为例,该煤矿通过采用抽采采空区治理技术,成功地将采空区内的瓦斯排空,并回收了煤层上的煤炭资源。
采空区埋管瓦斯治理实验及效果分析发布时间:2021-01-20T15:47:20.820Z 来源:《科学与技术》2020年9月27期作者:汪丽威黄启成[导读] 1、概况:110工作面采空区埋管利用110辅助运输巷向工作面施工的煤柱穿墙孔汪丽威黄启成陕西富源煤业党家河煤矿陕西省延安市 727500一、实验目的1、概况:110工作面采空区埋管利用110辅助运输巷向工作面施工的煤柱穿墙孔,孔深15m,孔径153mm,孔间距15m,待煤柱孔进入老巷后进行抽采。
2、实验项目的找出采空区埋管的最佳抽采距离及带抽个数,以便更好的解决工作面上隅角和回风流瓦斯难题。
该实验主要通过在距离工作面切顶线之外带抽不同数量的煤柱孔时,确定采空区埋管的开始抽出距离和有效抽采距离,进而分析不同带抽间距的工作面回风流瓦斯治理效果。
二、实验内容及计划1、按照实验目的要求,重点要控制好2个关键点,一是煤柱孔孔间距15m;二是单孔必须进行并联带抽,不受其他单孔及因素影响;三是工作面风量不出现大的调整。
2、在距离工作面切顶线后120m,75m、45m位置分别并联带抽不同个数煤柱孔。
3、以每天4点生产班为例,在不同区段处分别分析工作面回风流瓦斯浓度、工作面瓦斯涌出量和泵站瓦斯抽采流量。
三、实验步骤1、按照实验内容在带抽8个煤柱孔时,即距离工作面切顶线后120m。
距离切顶线120m时带抽8个煤柱孔时工作面瓦斯情况该段工作面日平均回风流瓦斯浓度0.17%-0.34%,绝对瓦斯涌出量1.77-3.55(m3/min),相对瓦斯涌出量1.11-2.22(m3/t),回风流瓦斯浓度及绝对瓦斯涌出量曲线起伏较大,说明该段采空区瓦斯涌出不稳定,波动异常。
其主要原因在于沿着煤层走向方向即工作面推进方向上受采动影响,围岩应力发生改变。
在距离切顶线120m位置时,当煤柱孔开始进入采空区内时,位于采空区可抽距离内,瓦斯抽采浓度较大,回风流瓦斯较小;随着上覆岩层压力增加,采空区围岩被压实,后续采空区内逐渐恢复应力,造成采空区瓦斯抽采不畅,负压损失严重,造成回风流瓦斯增大。
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。
瓦斯抽放管在煤矿瓦斯抽采中的作用第一篇:瓦斯抽放管在煤矿瓦斯抽采中的作用瓦斯抽放管在煤矿瓦斯抽采中的作用近年来随着煤矿开采深度和强度的不断增加,煤与瓦斯突出等动力性灾害的频度和强度明显上升,特别是一些地区和企业对防突工作认识不足、管理跟不上、投入不到位、应对不得力,致使煤与瓦斯突出事故频发,今年以来全国先后发生8起较大以上突出事故。
煤与瓦斯突出防治已成为瓦斯防治工作的重点和难点,也是防范大事故的关键点。
瓦斯抽放管在煤矿瓦斯抽采中起到了决定性的作用,它的使用在很大程度上缓解了井下的瓦斯排放值,使工人们可以安全的进行生产工作。
瓦斯抽放管的作用:1、阻燃、抗静电性能2、传统的铸铁管材相比,具有重量轻、易安装、耐腐蚀,使用寿命长、输送流体阻力小3、价廉、安全性能可靠4、可用于煤矿井下抽放瓦斯抽采钻孔封孔等用途。
第二篇:煤层气(煤矿瓦斯抽采)新兴能源——煤层气(煤矿瓦斯抽放)煤层气是一个比较新的概念,这几年才渐渐被大家所熟知。
煤层气是煤层里以甲烷为主要成分的烃类气体,是煤炭的伴生矿产资源,这十来年才在国际上崛起的高效洁净能源。
这以资源的商业化,在目前国际、国内能源局势紧张的情况下,显得尤为关键。
其大规模开发利用前景非常诱人。
煤层气的开发利用一举多得,一是可以提高瓦斯事故防范水平,具有安全效应;二是减少温室气体排放,有环保作用;三是作为高效清洁能源,具有巨大的社会效益和经济效益。
煤层气可用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料;还可液化成汽车燃料,也可广泛用于生产合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面,是热值很高的洁净能源和重要原料。
2010年美国煤层气产量达到542亿立方米,占同年天然气产量的8.25%。
我们国家,2013年,《国务院办公厅关于进一步加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见》,也就是国办发[2013]93号文件(以下简称国办93号文)出台,加大行业投资力度,对煤矿瓦斯抽采利用,给予财政补贴。
2012年,我国煤层气抽采量为126亿立方米,远低于美国。
针对采空区中瓦斯埋管抽采技术应用与分析摘要:针对采空区瓦斯治理问题,以采空区瓦斯埋管抽采技术为研究对象,采用理论与实践相结合分析法,对采空区中瓦斯埋管抽采技术应用原理、实践应用方法等进行了简要分析,明确采空区中瓦斯埋管抽采技术应用在采空区瓦斯治理中的重要性,并为实践操作提供有益指导,确保技术应用的准确与科学。
关键词:采空区;瓦斯埋管;抽采技术瓦斯治理问题始终是采煤工作关注的重点问题。
通常情况下,在采煤过程中,随着采煤进程的不断推进,基于后方顶板垮落会形成采空区,当采煤工作面风流进入采空区后,受风压影响易使挖掘瓦斯集聚到上隅角,出现瓦斯突涌问题,形成采煤生产安全隐患。
对此,在当前高度重视安全生产,强调提升瓦斯治理能力的背景下,有必要加强采空区中瓦斯埋管抽采技术应用的研究,助力采空区瓦斯治理水平的提升。
1 采空区瓦斯埋管抽采技术应用的理论分析采空区内的瓦斯主要以区域内的渗流风流为载体,并在费克力作用下进行扩散、流动[1]。
因此,在U型通风条件下,根据采空区瓦斯流动质量守恒定律原理以及费克定律进行计算分析,可知采空区瓦斯具有如下特征:其一,采空区瓦斯存在不均匀分布特征,采空区内部瓦斯体积分数通常高于采空区外部瓦斯体积分数;采空区回风侧区域、采风区回风隅角是高瓦斯体积分数区域。
其二,采空区瓦斯涌出问题集中在采空区回风隅角处,上隅角瓦斯浓度呈阶梯式变化态势。
其三,采空区瓦斯涌出问题受采空区渗流速度、煤层工作面瓦斯含量影响较大。
因此,在采空区瓦斯治理过程中,根据采空区瓦斯体积分数特征以及瓦斯本质特征,通过在采空区进行抽采管道的科学布置,并向采空区瓦斯集聚区进行打孔,使其与管道有效连接,在抽采设备应用下,经瓦斯从采空区抽到地面进行利用与处理,从而降低采空区瓦斯总含量,避免瓦斯涌出问题的产生,降低采空区瓦斯涌出风险。
由于采空区瓦斯埋管抽采技术的应用,是从多孔介质(如破碎煤体、岩体)进行瓦斯抽采的过程。
因此,在抽采过程中管道内的流速、流量以及阻力在一定程度上与其他区域管道存在一定差异性。
收稿日期:2009212201作者简介:郝长胜(1963-),男,内蒙古包头人,高级工程师,教授,研究方向为矿业工程和计算机应用技术。
doi:10.3969/j .issn .1005-2798.2010.04.005采空区埋管抽放技术在采煤工作面的应用郝长胜,孙宝雷,周连春,祁 昊,张 朋(内蒙古科技大学矿业工程学院,内蒙古包头 014010)摘 要:分析了采煤工作面采煤过程中瓦斯产生的原因,阐述了采空区埋管抽放技术的工作原理。
该技术成功的对采煤过程中产生的瓦斯进行了有效的治理,保证了采煤工作面的安全、稳定、高效的生产。
关键词:采空区埋管抽放技术;瓦斯治理;应用中图分类号:T D712+.623 文献标识码:A 文章编号:100522798(2010)0420016202Appli cati on of Gob Dra i n age Pi pe Technology i n Coal FaceHAO Chang 2sheng,S UN Bao 2lei,ZHOU L ian 2chun,Q I Hao,ZHANG Peng(M ining Engineering College,InnerM ongolia U niversity of Science and Technology,B aotou 014010,China )Abstract:This paper analyzes the reas on of what cause the gas generated in the p r ocess of coal m ining at the coal face,and exp lains how gob drainage p i pe technol ogy works .The technol ogy successfully contr ols the gas which e merges in the p r ocess of coal p r oducti on,and makes the coal face safe,stable and the efficient p r oducti on true .Keywords:gob;drainage p i pe technol ogy;gas contr ol;app licati on 鹤壁中泰矿业公司其前身为鹤壁煤电股份有限公司四矿,位于鹤壁矿区的北部,开采煤层为石炭二叠系山西组二1煤,煤层平均厚度为8m ,2008年对矿井瓦斯进行鉴定,绝对瓦斯涌出量为72.04m 3/m in,属于煤与瓦斯突出矿井。
煤矿瓦斯抽放技术的应用及改进【摘要】我国地大物博,拥有丰富的矿产资源,其中最主要的便是矿产资源。
但是,众所周知,矿产资源在开采时存在很多不容忽视的安全问题。
而采用合适的煤矿瓦斯治理方法能有效地提高煤层开采的安全性。
采用煤矿瓦斯抽放技术就是这样一种有效方法。
本文主要就煤矿瓦斯抽放技术的应用及改进展开探讨。
【关键词】煤矿瓦斯抽放技术应用改进煤矿矿井在瓦斯大量涌出时,仅仅依靠通风系统不能及时稀释排出瓦斯,在这种情况下需要利用瓦斯抽放技术,排出瓦斯,减少通风负担,保证施工人员的生命安全。
煤矿瓦斯抽放,是指利用瓦斯泵或其它抽放设备将煤层中高体积分数的瓦斯抽出,再通过与巷道隔离的管网把它排到地面或矿井总回风巷中。
现阶段,煤矿瓦斯抽放技术在降低矿井瓦斯涌出量,防止瓦斯爆炸方面做出了突出贡献。
不单如此,抽出的瓦斯还是可利用的重要资源,加以利用可以提高瓦斯的利用效率。
1煤矿瓦斯抽放技术在我国的应用我国自1938年在抚顺龙凤煤矿首次试验瓦斯抽放以来,瓦斯抽放技术已经发展了70余年,历经了以下四个发展阶段。
1.1高透气性抽放阶段。
20世纪50年代初期,抚顺高透气性特厚煤层率先应用井下钻孔预抽取技术抽取煤层中的瓦斯,当时该技术有效地解决了矿井向纵深方向开采过程中的瓦斯安全问题。
但是,由于当时没有认识到煤层透气性与抽采效果的关系,使得此技术在其他一些透气性小的矿井中没有达到理想的效果。
1.2邻近层卸压抽采阶段20世纪50年代中期,穿层钻孔抽取邻近矿层瓦斯的实验成功实施,此种技术的应用有效地解决了在开采矿井煤层群时,首采面涌出大量瓦斯的难题。
之后,随着对顶板瓦斯高抽巷抽采上邻近层瓦斯技术的试验,此项技术在不同煤层赋存前提下的上下邻层中得到广泛应用,并且取得了良好的效果。
1.3低透气性煤层强化抽采阶段20世纪60年代初,由于之前的技术在低透气、高瓦斯含量的煤层预抽的效果不理想,煤矿开采时还存在瓦斯爆炸威胁,为此科研人员将研究重点转移到强化抽取技术上,在大量的试验后,找到了多种抽放方法,例如水力压裂、煤层注水、大直径扩孔、松动爆破,水力割缝等。