高瓦斯综放工作面煤矿瓦斯综合治理方法浅谈
- 格式:docx
- 大小:12.95 KB
- 文档页数:5
大采高综采工作面瓦斯综合防治技术摘要:高综采工作面在运行的过程中可能会出现瓦斯泄漏问题,这些问题可能会导致后续的一系列严重后果,因而需要做好相关工作。
关键字:高综采;瓦斯防治;综合防治1前言瓦斯泄漏之类的问题需要提前进行防治,针对这一过程,已经有了很多综合的防治工作,文章就此进行分析,希望可以给有关从业人员以启发。
2工程概述对于厚煤层的开采,目前我国最常用的开采方法就是大采高综采、分层开采和放顶煤开采三种方法。
与放顶煤开采相比,大采高综采技术工序简单,工作面循环时间缩短,推进速度加快,煤炭采出率高等优点,且工作面断面增加,降低了工作面风阻,有利于矿井通风系统;与分层开采相比,大采高综采只需布置一个工作面,巷道掘进量减半,减少了顶板铺网的工序和工作面搬家次数,开采成本降低,经济效益显著提高。
因此,大采高综采技术是我国开采厚煤层的主要趋势,但是,工作面采高的增大,导致煤层瓦斯涌出量明显增加,给矿井的瓦斯防治带来一定困难[1]。
东曲矿8号煤层平均厚度为4.3m,采用大采高综采技术,且8号煤层属突出煤层,瓦斯治理成为该矿目前所需解决的主要问题之一,因此,本文以东曲矿28808工作面实际地质条件,提出工作面瓦斯综合治理技术,实现矿井的安全高效生产。
我矿为高瓦斯矿井,矿井绝对瓦斯涌出量56.679m3/min。
为适应市场经济和企业自身发展的需要,1991年引进了综采放顶煤工艺,先后采完了6091、8284、3694等18个工作面。
在生产过程中,由于工作面上隅角和回风流中瓦斯经常超限而严重威胁着矿井的安全生产,综采放顶煤工作面瓦斯治理成了瓦斯管理中的重点和难点。
在探索综放工作面瓦斯治理的有效可靠方法上,我们采用了在综放工作面利用移动式瓦斯抽放泵解决工作面采空区瓦斯超限问题,取得了显著效果。
根据对该矿现场分析其工作面上隅角瓦斯来源,确定瓦斯超限原因如下:综放工作面瓦斯涌出量大,采煤回收率在80%,采空区浮煤多,采空区范围大,大部分工作面与采空区连通,瓦斯来源大部分为采空区瓦斯。
综放工作面瓦斯治理技术措施1. 背景介绍在煤矿生产过程中,由于煤层中含有大量的甲烷气体,当煤层被开采时,甲烷就会逸出到工作面上,形成瓦斯。
这些瓦斯如不及时处理,会对矿工身体健康和矿井安全产生重大威胁。
因此,对工作面瓦斯进行治理技术的研究和采取措施是非常必要的。
2. 治理技术措施2.1. 瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是一种在煤矿开采过程中,通过钻孔、井道等措施,将工作面上的瓦斯抽放出来,然后集中处理的技术措施。
其优势在于能迅速有效地降低工作面瓦斯浓度,提高矿井的安全系数。
目前,瓦斯抽放技术已经发展成为一项成熟的技术:一方面,设备合理、研发技术先进,提高了效率和安全系数;另一方面,行业规范逐步健全,进一步强化了瓦斯抽放的意义。
2.2. 多层吸附钻孔技术多层吸附钻孔技术是一种对综放工作面的治理措施,主要通过钻孔将瓦斯集中排放,并同时进行吸附处理。
该技术可将瓦斯从煤层吸附到高比表面的物质上,使其不再释放到矿井内,从而提高了安全系数。
该技术应用较为广泛,具有经济、实用和高效的特点。
2.3. 瓦斯抽放管理技术瓦斯抽放管理技术包括:瓦斯抽放管道系统、稳流高效单突矿用风机、瓦斯抽放自动控制技术等。
这些技术的应用,可以区别于传统的石油设备,实现快速高效地处理瓦斯。
同时,其自动控制技术,能够实现自主控制瓦斯管道的等制,进一步提高了矿井的可靠性。
3. 技术措施的优势综合上述几种技术措施,在治理工作面瓦斯过程中就能够大幅降低瓦斯浓度,提高矿工的工作安全性。
特别是一些新型技术的应用,能够进一步提升工作面瓦斯管道系统的整体效率,让煤矿的安全评估更为可靠。
4. 结论综放工作面瓦斯治理技术措施具有重要意义,与理论研究和技术应用等方面有密切联系。
在如今这个时代,高效的治理技术是实现安全生产的有力保障。
同时,煤矿将不断应用新技术、优化治理措施,以不断提高工作面瓦斯治理的可靠性、安全性和有效性。
高瓦斯矿井瓦斯治理途径的探讨摘要:大峰露天煤矿红梁采区是高瓦斯矿井,多年来通过不断完善瓦斯综合治理工作体系,有计划地开展瓦斯抽放工作,健全相关的监测系统,逐步使红梁采区由高瓦斯矿井降为低瓦斯矿井,为安全生产提供了有力的保障。
关键词:瓦斯治理抽放安全1 矿井概况红梁井田内仅一个采区,共有一、二、三、五、七层煤,一层煤已回采完毕,大峰矿开采的二层为主采煤层,平均煤厚20.98m,属不易自燃煤层,该煤层最短自然发火期为80天,煤尘无爆炸性。
采区设计共布置5个采煤工作面,其中3个(0201、0202、0204)已回采结束,目前正在生产的工作面是010204、010205(详见采掘工程平面图1所示)。
采煤方法采用走向长壁倾斜分层、金属网假顶全部垮落法,采掘工艺为炮采炮掘。
矿井采用斜井开拓,采用斜井胶带运输,单水平上下山开拓,主运输系统为胶带运输。
矿井通风方式采用混合式,通风方法采用抽出式。
2 矿井瓦斯赋存条件分析由于受汝箕沟向斜的影响,矿井瓦斯赋存主要表现为东翼较大,西、北翼较小的特点,瓦斯绝对涌出量68.69 m3/min,相对涌出量40.42m3/t,煤层瓦斯压力为0.45mpa、煤层瓦斯含量为1.46~4.12m3/min。
煤层透气性系数为10.99m2/ma2.d,煤层瓦斯压力1.2mpa,抽放半径为12m,属易抽放煤层。
汝箕沟向斜轴部斜穿010204工作面,所以该区域瓦斯储量较大,因此瓦斯治理的重点放在010204工作面。
根据地质资料,在平均厚度20.34m,460万吨原煤储量里,煤层瓦斯储量达到1.2亿m3,该工作面2003年开始准备,掘进期间瓦斯涌出量最高达到6.8m3/min;010205工作面煤层平均厚度22.03m,2002年开始准备,掘进期间瓦斯涌出量最高达到3.2m3/min,因此对该工作面未进行瓦斯抽放等工作,开采时主要通过加强通风等措施,保证010205工作面的正常回采。
3 治理瓦斯的方法及措施3.1 开拓及准备掘进中后巷煤体瓦斯抽放,解决后巷瓦斯超限。
高瓦斯综放工作面煤矿瓦斯综合治理方法浅谈实现矿井高效集中生产,是目前矿井发展的主要模式,关键是采用一次采全高综采
放顶煤开采方法。
由于瓦斯治理的难度,该采煤方法在高瓦斯矿井中的推广应用带
还是受到了很大限制。
采用顺层预抽与风排相结合的瓦斯综合治理方式,有效解决
了高瓦斯矿井采用一次采全高综采放顶煤开采的难题。
靖远煤业公司大水头煤矿应
用该技术在东103综放工作面瓦斯治理取得了良好的功效,实现了安全高效生产。
1概述
靖远煤业公司大水壮举煤矿是一对年产能力为150万t的高产高效矿井。
井田位于靖远煤田的中部,大宝向斜的南翼,走向长8.9km,倾斜宽2.5km,面积14.4km2。
煤
田属侏罗系中下统窑街组,可采煤层为一层煤,厚度0.23~37.78m,平均厚度
13.06m由于受祁连车造山运动和井田大断层控制,井田内次生构造发育,派生小断
层随处可见。
煤层节理裂隙发育,煤质松软破碎,平均瓦斯含量12.0m3/t,自然发
火期3~4个月,属容易自燃煤层,矿井为高瓦斯矿井。
东103综放工作面走向长1632m,倾斜宽120m,地质储量281.2万t,采用走向长壁综合机械化低位产项煤一次采全高全部垮落法开采,于2003年3月1日投入试生产。
区域内煤层赋存稳定,结构单一,平均煤厚10.5m,倾角0°~9°。
工作面地质构造
极为复杂。
工作面开采采用综采放顶煤一次采全高技术,全部垮落法管理顶板,巷
道支护采用无钢带锚网支护,工作面通风设计为“一进二回”的“B”型通风方式,
瓦斯排放巷沿煤层顶板布置,超前探测地质,主要排放瓦斯,回风、运输顺槽均沿煤槽均沿煤层底板布置。
东103工作面北邻腰水背斜轴部,南依F40断层,花尖子向斜穿工作面,根据已揭露资料,工作面内地质构造极其复杂,共揭露落差在2~6m的断层6条,煤层煤质松破碎,瓦斯含量高,压力大,在掘进施工中曾多次发生瓦斯涌出异常现象。
2002年10月3日凌晨3:24,在施工回风顺槽至1308m处,该段处于花尖子向斜构造影响带,并存在大量的伴生小断层,且煤体比较松软,节理发育,呈斜交状,综掘机切割头割左帮顶煤时,煤爆声增大且随之发生大量冒顶,工作面煤尘飞扬,能见度极低,当时回风流瓦斯浓度最高达7%,瓦斯超限持续103min,冒落形成直径2~3m、高约6m 的形似圆柱体的孔洞,孔洞轴线斜交左帮70°。
冒落煤炭为煤渣煤、沫煤,无明显分选现象,冒落煤炭将综掘机埋没,后部煤炭按自然安息角堆积。
经计算,瓦斯涌出量达1418m3(不包括期间正常瓦斯涌出量),冒落煤炭43t。
瓦斯异常不但给工作面准备期间掘进带来困难,更主要的是给工作面回采期间带来了管理难度。
2采取的安全技术措施
2.1抽放措施
因东一采区为全煤巷开拓布置,瓦斯抽放工作只能采取顺层抽放。
东103工作面掘进800m左右时,制定了《东103工作面瓦斯防治补充措施》,确定了瓦斯掘前预抽,边掘边抽与长、短距离超前瓦斯释放钻孔相结合的综合瓦斯防治措施。
(1)加大瓦斯抽放工作力度。
主要采取巷道抽放,顺煤层平行上、下向布孔和顺层扇形层位重叠布孔联网抽放,单孔流量0.022~0.045m3/min,抽放浓度36%~42%。
瓦斯排放巷、回风顺槽每隔60m各施工1个钻场,排放巷场布置9外钻孔,其中向回风顺槽呈扇形均匀布置7个,向排放巷掘进方向布置2个,回风顺槽钻场向运输顺槽方向呈扇形均匀布置7个钻孔,施工结束后及时连网抽放,以预抽掘进面前方煤体瓦斯、释放瓦斯压力。
为了达到掘进工作面瓦斯抽放的效果,瓦斯排放巷至少有1个抽放钻场超前于回风顺槽掘进面,沿排放巷掘进方向的钻孔必须超前排放巷排进面20m,回风顺糟至少有1个抽放钻场超前于运输顺槽掘进面,瓦斯抽放钻孔布置详见图1。
图1东103工作面瓦斯抽放钻孔布置示意
(2)施工超前瓦斯释放钻孔。
掘进面施工长距离瓦斯释放钻孔孔径不小于75mm,长度不小于60m,平行于巷道施工方向施工,钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于3m,钻孔应控制到巷道断面轮廓线外2m,钻孔数量均为6个。
长距离超前钻孔的数量必须保证在4个以上,超前工作面安全距离不得少于20m,短距离超前钻孔要保证每掘进循环施工1次,即保证安全距离不小于2m。
(3)采取防突措施后,用WTC瓦斯突出参数仪进行措施效果检验。
2.2采用新型B型通风方式
治理综放面特大瓦斯涌出危害的根本措施首先是要抑制经放面瓦斯涌出源的瓦斯涌出,减少工作面瓦斯涌出总量。
在次要控制采空区及高顶瓦斯的运移,通过排放巷排出,以降低工作面上隅角、高顶、支架尾部和回风顺槽瓦斯浓度。
因此,采用新型B型通风技术,进行工作面通风系统调整,达到降低工作面瓦斯浓度的目的。
瓦斯排放巷的作用是排出采空区及高顶区高浓度瓦斯,B型通风联络巷的作用是配入一定量的新鲜风,来稀释瓦斯排放出的高浓度瓦斯,确保总回风巷瓦斯浓度不超限,工作面B型通风系统示意图见图2。
图2东103工作面巷道布置及构造分布平面示意
3措施实施后的效果
“10.3”瓦斯异常现象发生后,我们严格地贯彻落实《大水头矿井东103工作面掘进后期防治煤与瓦斯突出措施》,经过综合治理,掘进中煤爆声减小,瓦斯异常现象消除,实现了安全快速掘进,按期完成该工作面全部掘进工程。