采空区埋管抽放技术在综采工作面的实践与应用
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采空区埋管抽放设计秦源煤矿瓦斯治项目理课题组2 0 1 0 年 1 月 1 0 日目录...........................................................................................................6.1 瓦斯抽放站设置规定 (7)6.2 瓦斯抽放站布置 (8).7.1 采空区防灭火设计 (9)7.2 管理制度 (11).1 概述采空区的瓦斯涌出是回采工作面瓦斯来源的重要组成部份, 普通它占总涌出 量的 20~80%,控制和管理好这部份瓦斯涌出,对保证工作面的安全生产具有重 要意义。
图 1 为采用后退式 U 型通风方式工作面采空区流场和瓦斯浓度分布的一 组摹拟试验结果, 从图中可以看出, 由于沿工作面进入采空区的风流携带采空区 的瓦斯大部份从上隅角附近返回工作面, 导致上隅角附近的瓦斯浓度较高。
当回 风巷风流中的瓦斯浓度达到 0.5~0.6%时, 在工作面的上隅角就可能浮现瓦斯浓 度超限现象(瓦斯浓度大于 1.0%);若风巷回风流中的瓦斯浓度进一步升高,在 工作面上隅角的瓦斯超限值也进一步增多,同时超限区域也将扩大。
这样, 工作 面上隅角就成为重大瓦斯灾害隐患和瓦斯事故的高发区域, 它严重威胁着整个工 作面甚至采空区的安全、 限制了回采工作面的产量、 机电装备能力的发挥和经济 效益的改善。
近年来,由此引起的恶性瓦斯爆炸事故增多,教训极其深刻,引起 人们对采空区瓦斯管理的高度重视,并被列为急待解决的煤矿安全问题之一。
图 1 U 型通风方式采空区风流及瓦斯浓度分布(a)—流场分布; (b)—瓦斯浓度分布2 采空区瓦斯抽采概况采空区的瓦斯来源主要有: 在采空区遗留未回收的煤体所含的瓦斯和上、 下 邻近煤(岩)层、围岩受采动影响涌出的卸压瓦斯。
卸压瓦斯在采空区的分布主 要受两类因素影响:①地质与采动因素,由于各含瓦斯煤(岩)层的瓦斯含量不 同,它们距开采层距离以及层间岩性和结构等也不同, 它们所受采动影响 (变形、 破坏、卸压)的剧烈程度和滞后时间就不同, 卸压瓦斯涌入采空区时落后于工作 面的距离、时间、涌出强度大小和变化规律也不同;②通风与阻力因素,采空区Q=781(l/min) q C 5. 1(l/min)2 10%0 .5 5(a) (b).0 % %0 %3 %内风流分布除与工作面的风压、 风量以及工作面与采空区联通程度有关外, 还与 采空区空间位置上的顶板岩石的冒落情况、空洞的压实程度等密切相关。
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。
综采工作面采空区瓦斯抽放技术随着煤炭行业的快速发展,为了满足不断增长的能源需求,我国煤炭生产技术不断进步,尤其是综采工作面的瓦斯抽放技术取得关键性突破,大大提高了煤矿的安全生产和煤炭资源利用效率。
综采工作面采空区瓦斯抽放技术的意义在煤矿开采过程中,煤炭的燃烧释放大量的瓦斯,而在综采工作面的采空区,这些瓦斯没有足够的空间扩散,很容易引发爆炸事故。
使用瓦斯抽放技术可以将采空区的瓦斯收集起来再处理或输送走,不仅能减少矿井的瓦斯含量,确保矿井安全,而且可以充分利用这些瓦斯资源,提高资源利用效率。
因此,综采工作面采空区瓦斯抽放技术的研究和应用具有重要的意义。
综采工作面采空区瓦斯抽放技术的分类根据瓦斯抽放技术的不同特点和工艺原理,可将其分类为以下几种:1.自然抽采法自然抽采法是将瓦斯从煤层往外排放,利用自然气压差异或矿井底部温差等力量推动瓦斯流动,然后收集瓦斯。
这种方法需要在地质条件较好的煤层中使用,对矿井气压、地质条件和矿井布局有较高的要求。
2.人工排放法人工排放法是将瓦斯从井下的孔洞或管道中基于人工力量进行排出。
一些煤矿在开拓煤层时便预留孔洞和通道以便排放瓦斯。
这种方法使用方便,成本低,但需要保持有效的通道和管道。
3.机械抽采法机械抽采法是通过风机、压缩机或抽气泵等机械设备产生负压力,使瓦斯流向采空区,并从钻孔中抽出收集。
这种方法采取机械驱动收集瓦斯,所以其大大提高了瓦斯收集效率,而且排放管道可以较好地控制瓦斯流向。
综采工作面采空区瓦斯抽放技术的发展趋势1.现场监测技术的逐步完善现场监测技术的逐步完善,使得瓦斯抽采技术的稳定可靠性有了明显提高。
现在煤炭行业正在积极推广使用瓦斯自燃定位监测系统、瓦斯含量监测系统、瓦斯温压监测系统、瓦斯流量计等现场监测设备,从而实现对各个工作面瓦斯抽放的精细化管理。
2.瓦斯抽采技术的节能降耗瓦斯抽采技术的节能降耗也是未来的发展趋势。
铺设管道能有效地较低抽采设备能耗,同时减少沿程的泄漏或阻力。
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。
分源抽放在综采工作面的应用解析什么是分源抽放分源抽放,简称“抽放”,是煤矿综采工作面中的一项重要技术。
通俗地讲,就是将煤层中的瓦斯通过管道抽出,同时将新鲜空气注入工作面,维持工作面的正常通风。
抽放的作用煤矿综采工作面是煤矿生产的核心区域,也是瓦斯爆炸的高发区域。
抽放技术的应用可以起到以下作用:1.防止瓦斯爆炸:瓦斯是一种易燃易爆气体,如不及时排除可能会导致爆炸事故。
抽放技术可以将瓦斯抽出,降低高浓度瓦斯的含量,从而保障生产安全。
2.维持通风:在煤矿综采工作面开采过程中,需要新鲜空气进行通风,抽放技术可实现工作面内的负压盖板作用,有效维持工作面的通风和正常生产。
3.节约能源:抽放技术可以将抽出来的瓦斯利用起来,发电或回收可燃气体,达到节能、减排的效果。
抽放技术应用解析抽放技术在煤矿综采工作面的应用,一般分为分级抽放和射流抽放两种,下面对这两种技术进行简要的介绍:分级抽放分级抽放技术是指将工作面上部和下部的瓦斯分别抽出,分别处理,达到更好的效果。
分级抽放技术的具体操作方法是将瓦斯管道划分为上、中、下三层管道,每层瓦斯管道都独立安装气流指示仪,并通过管道连接到抽瓦斯风机上。
然后将上、中、下三层管道中的瓦斯分别抽出,同时将新鲜空气送入工作面中维持正常通风。
射流抽放射流抽放技术,也叫冲孔抽放技术,是指在煤矿综采工作面顶板开孔,将新鲜空气通过孔口注入工作面,促进瓦斯抽放和通风。
这种抽放方式不需要额外的设备,只需要在顶板钻孔或爆破即可,操作简便、成本低廉。
抽放技术的优势分源抽放技术具有许多优势:1.安全:保障了工人的生命财产安全,降低了矿井瓦斯爆炸事故的风险。
2.高效:能够有效地进行通风抽放,提高生产效率。
3.节能:可以将抽出的瓦斯利用,节约能源、减排环境污染。
4.经济:降低抽放成本、维护费用等,增加了企业的经济效益。
结论分源抽放技术作为煤矿综采工作面的常用技术之一,在煤炭采矿企业的生产中扮演着重要的角色。
通过合理的应用,既能够保证生产效率,又能够保证生产安全和环境保护,是一项强大的生产工具。
针对采空区中瓦斯埋管抽采技术应用与分析一、引言采空区是矿井开采后形成的空间,由于地表压力和地下水的作用,形成了一定的气体压力,瓦斯是其中最主要的一种气体。
瓦斯在采空区中往往会形成煤层气体灾害。
有效地利用采空区中的瓦斯资源,并确保矿井的安全生产,一直是矿井管理者和科研人员关注的焦点。
本文将针对采空区中瓦斯埋管抽采技术进行应用与分析。
二、瓦斯埋管抽采技术概述瓦斯埋管抽采技术是指通过在采空区中设置抽采管道,利用泵等设备将瓦斯抽到地面,然后进行处理和利用的技术。
该技术是一种有效的瓦斯治理方法,适用于各种矿井开采方法,包括传统的采煤工作面开采、深部矿山开采和露天煤矿等。
瓦斯埋管抽采技术的优点包括:1. 灵活性强:可以根据需要,在采空区中设置多个抽采管道,根据瓦斯产量和采空区的特点进行合理布置,从而更好地控制瓦斯的产生和抽采。
2. 高效节能:采用专门的泵等设备,将瓦斯抽入管道后,可以通过管道输送至地面的瓦斯处理站,进行脱水、除尘和除臭等处理后,再进行利用。
3. 安全可靠:通过科学设计和合理布置抽采管道,可以减少瓦斯的积聚,降低瓦斯爆炸的风险,保障矿井的安全生产。
1. 采煤工作面瓦斯治理2. 深部矿山瓦斯治理1. 技术优势2. 技术挑战尽管瓦斯埋管抽采技术具有上述优势,但也面临着一些挑战:- 成本较高:需要设置专门的抽采管道和设备,投入成本较高。
- 运行维护困难:矿井内部环境恶劣,设备运行维护难度大。
- 技术标准化不足:瓦斯埋管抽采技术的标准化水平有待提高,需要加强技术研发和标准制定。
3. 技术发展方向针对上述挑战,瓦斯埋管抽采技术的发展方向包括:- 降低成本:研发更加节能、环保的抽采设备,降低瓦斯抽采的运行成本。
- 加强运维管理:利用先进的物联网、云计算等技术手段,加强矿井设备的运行监测和维护管理。
- 推动技术标准化:加强瓦斯埋管抽采技术的研发与推广,制定相关的技术标准,促进技术的规范化和普及。
五、结论瓦斯埋管抽采技术是一种有效的瓦斯治理方法,适用于各种矿井开采方法。
针对采空区中瓦斯埋管抽采技术应用与分析采空区瓦斯埋管抽采技术是指在煤矿采空区埋管中存在较高浓度瓦斯时,利用采空区的自然抽采力和其他辅助手段,将瓦斯从埋管中抽采出来,以达到瓦斯抽采和治理的目的。
这种技术是一种有效的瓦斯抽排手段,既能够减少瓦斯的积聚,防止瓦斯爆炸事故的发生,又节约了能源资源。
采空区中瓦斯埋管抽采技术主要应用于采空区埋管较长、存在较高浓度瓦斯的矿井,目前在煤矿安全生产中得到了广泛的应用。
其主要原理是利用采空区埋管中的煤层剩余气体压力和采动工作面开采活动产生的局部负压效应,将瓦斯从埋管中抽采到地面,通过抽采设备进行净化后达到排放标准。
采空区中瓦斯埋管抽采技术的优点主要有以下几个方面:采空区中瓦斯埋管抽采技术可以实现自动化操作,减少人工干预,减轻了工人的劳动强度,提高了工作效率。
该技术可以将瓦斯直接从埋管中抽采到地面,实现了瓦斯从源头到目的地的直接流动,避免了二次污染,减少了瓦斯对环境的影响。
采空区中瓦斯埋管抽采技术能够减少采空区瓦斯积聚导致的矿井瓦斯爆炸事故的风险,提高了矿井的安全性。
该技术能够对抽采出的瓦斯进行净化处理,使其达到排放标准,减少了瓦斯排放对大气环境的污染。
采空区中瓦斯埋管抽采技术也存在一些不足之处:不同矿井的埋管结构、瓦斯浓度和压力等参数存在差异,需要根据实际情况进行定制化设计,增加了运维成本。
抽采出的瓦斯需要进行净化处理,费用较高,需要较大的投入。
该技术只适用于瓦斯浓度较高的采空区埋管,对于瓦斯浓度较低的采空区埋管效果较差。
该技术需要借助辅助设备进行运行,一旦运行故障,可能会导致瓦斯无法正常抽采,增加了矿井安全事故的风险。
采空区中瓦斯埋管抽采技术是一种有效的瓦斯抽排手段,能够减少采空区瓦斯积聚,防止瓦斯爆炸事故的发生,但在实际应用过程中还需要进一步完善和改进。
综放工作面回采瓦斯抽放综合技术应用摘要:针对焦家寨矿综放工作面回采期间瓦斯涌出规律及原因分析,采取上隅角埋管、斜交高位钻孔抽放和高位走向裂隙长钻孔(顶板走向长钻孔)瓦斯抽放技术方法,对综放工作面瓦斯问题进行治理,并对瓦斯抽放技术方法及效果进行了比较,结果表明:上隅角埋管抽放施工量小、安装简单、抽放率低一般<10%;斜交高位钻孔抽放采空区冒落带瓦斯,抽放率较高可达20-30%,能抽高浓度瓦斯。
但施工量大,施工环境差;走向高位钻孔抽放采空区冒落带、裂隙带瓦斯,抽放率高可达30%,系统安装简单。
但施工费用高;通过对比分析,并经采取综合抽放技术方法,综放面瓦斯问题治理达到了良好效果,保障了工作面正常安全生产。
关键词:瓦斯抽采、上隅角抽放、斜交钻孔抽放、顶板走向长钻孔抽放、定向钻机、治理瓦斯、效果分析中图分类号: tq517 文献标识码: a 文章编号:综采放顶煤工作面采煤实质,就是沿厚煤层底部布置一个采高2~3m的长壁工作面,用常规方法进行回采,并利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法,使支架上方的煤体破碎成散体后,由支架后方或上方“放煤窗口”放出,经由刮板输送机运出工作面。
由于综采放顶煤工艺为一次将所采煤层全部煤体采落,由此容易造成采空区冒落带高度高于其他综采工艺的工作面的高度,这样采空区通常积聚的高浓度瓦斯,在其他因素(开采强度大、地质构造、工作面来压等)干扰影响下,采空区的瓦斯突然释放,故时常造成工作面瓦斯超限问题现象的发生,给正常生产带来安全隐患。
因此针对该矿综放工作面瓦斯涌出规律及原因分析,职能部门组织专业人员积极探索瓦斯治理新方法、新技术,以更好地达到控制与治理瓦斯。
曾先后采用上隅角埋管或插管、斜交高位钻孔抽放和高位走向裂隙长钻孔(顶板走向长钻孔)瓦斯抽放技术,对综放工作面采空区、上隅角瓦斯问题进行治理。
2010年上半年,矿井抽采纯瓦斯33.6万m3,施工钻孔3642 m。
综放工作面瓦斯抽放率达到了50%~60%,矿井瓦斯抽放率达到了16%~20%。
瓦斯对于井工煤矿安全生产威胁极大,治理难度大,一旦发生事故,就有可能是群死群伤的重特大事故,给矿工生命安全及矿井安全生产带来巨大威胁。
国内井工煤矿历来高度重视瓦斯的治理工作,但是由于瓦斯无色无味,涌出规律难循,治理难度较大[1-3]。
本文即针对某矿15203工作面开采时面临的瓦斯治理难题,利用回采前瓦斯预抽及回采时抽放的综合治理方案,实现对瓦斯的有效治理。
1 工程概况及瓦斯危害分析15203工作面主采15#煤层,煤层平均厚度4.4m,采用综合机械化采煤方法,采用U型通风方式,运输顺槽进风,回风顺槽回风。
在工作面回采前,使用分源预测法对瓦斯涌出量进行预测,即以煤层瓦斯含量、煤层开采技术条件为基础,根据各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出规律,计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井瓦斯涌出量。
预测得出工作面的相对瓦斯涌出量达到7.5m3/t,绝对瓦斯涌出量达到10.5m3/min,超过煤矿安全规程第一百六十九条规定的:矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min的规定,为典型的高瓦斯矿井。
瓦斯危害分析:当CH4升至43%,O2降至12%,人感到呼吸困难;当CH4升至57%,O2降到9%以下,人短时间窒息死亡。
当巷道或采场空气中的瓦斯浓度在5%~15%范围内时,一旦存在点火源,将会引起瓦斯爆炸事故。
当煤层瓦斯压力较高、地质构造复杂、地应力较大、煤体破坏严重时,在该地区采掘作业时易发生煤与瓦斯突出。
当巷道内的瓦斯浓度低于5%或超过15%时,一旦存在点火源,会酿成瓦斯燃烧事故。
CH4是仅次于氟利昂的温室气体,产生的温室效应是CO2的25~30倍,时效长达100~150年之久。
2 工作面瓦斯综合治理技术应用根据工作面瓦斯涌出情况及现有的瓦斯综合治理经验,设计在工作面回采前布置顺层钻孔对瓦斯进行预抽,先将瓦斯相对瓦斯涌出量降至4.3m3/t以内,再在工作面回采期间采用高位钻孔瓦斯抽采及上隅角埋管瓦斯抽采的联合抽放方案对瓦斯进行二次抽放,将相对瓦斯涌出量降至3m3/t以内。
采空区抽放瓦斯安全技术措施一、瓦斯抽放方式1、瓦斯抽放方式:采用在2307工作面沿回风巷在采空区内埋管抽放采空区瓦斯。
2、采空区埋管方式:将抽放管路预埋在采空区皮带顺槽位置,预埋管抽放管口距工作面的距离在30m左右时进行抽放,抽放管口的间距为30m,为减少采空区漏风和提高抽放效果,预先在皮顺端头支架和煤壁之间构筑密闭,密闭距离抽放管口5m左右,密闭间距15m。
为提高抽放效果,预埋管路应做到“四防”(防水、防渣堵塞、防爆、防砸),抽放管口用钢筋网片进行保护,以使抽放管路处于可靠的工作状态。
抽放管路采用双埋管法:当第一条埋管达到30m时,预埋第二条管路,在第一条管路的60m 处用三通和阀门与第二条管路相连,此时第二条管路处于关闭状态,当工作面推过第二条管路管口30m时,打开第二条管路的阀门并投入抽放,以此类推。
二、瓦斯抽放泵站及管路1、瓦斯抽放泵站位置及固定:泵站选定在2307工作面联络巷风门以外的进风侧。
2、瓦斯抽放泵站:采用淄博市博山开发区真空设备厂生产的ZWY-30/55型水环真空泵,极限真空度33hPa,最大抽气量为30m3/min,电机功率55KW。
3、管路选型及安装长度:瓦斯抽放管路采用Φ159专用管路。
瓦斯抽气管路由2307采空区→2307皮带顺槽→2307联络巷接入瓦斯抽放泵站进气管路;排气管路由瓦斯抽放泵→2307联络巷→2307皮带顺槽→2307专用回风巷→西部回风大巷,进气管路全长1200m,排气管路全长380m。
4、瓦斯排放口的设置及要求:高浓度瓦斯排放口设置在西部回风大巷2307专用回风巷门口向东40m处,排放口设置全封闭栅栏,栅栏宽3 m,上风侧栅栏长度距管路出口长度5m,下风侧栅栏长度距管路出口35m,设置“严禁入内”警戒牌,栅栏要加强管理,非专业人员不准进入。
5、在抽放管路进、排气侧管路上必须设置放水器。
6、在抽放管路的进、排气侧管路上各加一组防回火装置。
三、监测仪器仪表的设置与安装1、在抽放泵站处和瓦斯排放口栅栏外各设瓦斯传感器一个,检测两处的风流瓦斯浓度,如果瓦斯抽放泵站的瓦斯浓度达到0.5%,报警断电;如果瓦斯排放口栅栏外的瓦斯浓度达到1%,报警断电,断电范围均为瓦斯抽放泵。
浅析采煤工作面采空区埋管抽放瓦斯技术杨明(淮北矿业集团杨柳煤业公司,安徽淮北 235119)摘要:本文浅析煤矿开采时瓦斯的涌出与流通情况,分析采煤过程中增大瓦斯涌出量的原因、采空区埋管抽放技术原理及埋管抽放瓦斯的效果。
关键词:煤矿采空区;埋管抽放技术;治理瓦斯1 引言煤矿开采过程中,由于煤层地质条件的复杂性,开采时而破坏了煤(岩)体的压力平衡状态,使得上、下部负荷卸除,引起煤(岩)体移动,并向采空区方向膨胀,从而导致包括错动而产生各种方向的裂隙。
裂隙与采空区沟通,便形成了向采空区排放瓦斯的通道。
邻近层瓦斯在自身压力作用下,也通过这些通道向采空区发散进入采空区及上隅角,从而造成工作面上隅角和采空区聚积大量瓦斯,最后形成制约安全生产的隐患。
治理瓦斯涌出,可采用优化矿井通风系统、本煤层抽放、邻近层抽放、高位裂隙抽放、工作面浅孔抽放等综合措施。
通过综合治理,即可保证工作面进行正常的安全生产。
煤矿积极探索瓦斯抽放新工艺、新方法,积极运用采空区埋管抽放技术,这也是治理工作面瓦斯涌出的关键性措施。
2 采煤过程中增大瓦斯涌出量的原因1)应力影响。
采煤机在破煤过程中,煤层的原有应力平衡状态被打破,在煤壁前方的煤体内产生3个应力带(见图1(a)),即卸压带、集中应力带和原始应力带。
卸压带(一般3~5m)中煤层的透气性增大,地应力与瓦斯压力都降低,大量吸附在煤层中的瓦斯都沿着煤层的裂隙释放到工作面,使得瓦斯涌出量显著增加。
2)涌出带的变化。
采空区瓦斯流动可大体划分3个带(如图1(b)),其中:Ⅰ涌出带(距切眼0~20m)、Ⅱ过渡带(距切眼20~40m)和滞留带(距切眼40m外)。
涌出带中采空区丢煤和卸压邻近层解吸的瓦斯向工作面与采空区排放。
进入涌出带的瓦斯流动速度快,多以层流形式存在,它们几乎全被工作面风流和采空区的漏风流携带至回风道,造成工作面上隅角的瓦斯浓度增大。
再说,漏风量、工作面供风量、支架位置和工作面通风方式均有关。
针对采空区中瓦斯埋管抽采技术应用与分析一、引言随着煤炭资源的逐渐枯竭和采空区的增加,采空区中的瓦斯埋管成为矿井安全与生产的重要问题。
瓦斯埋管是指大规模煤层气运移到采空区滞留在潜在积聚区的管状结构,是矿井瓦斯防治的关键之一。
通过对瓦斯埋管进行抽采处理,可以有效地减轻矿井瓦斯压力,提高矿井安全和生产效率。
本文将介绍采空区中瓦斯埋管抽采技术的应用与分析,以期为矿井瓦斯防治提供参考。
二、采空区中瓦斯埋管的危害与特点1. 危害:采空区中的瓦斯埋管是由于采煤作业引起煤层气涌出和运移的结果,它们不仅威胁矿工的生命安全,还会导致矿井的爆炸事故。
瓦斯埋管还会影响矿井的通风和采空区的重新利用,给矿井的安全生产带来了较大的隐患。
2. 特点:采空区中的瓦斯埋管通常呈现为管状结构,直径不一,长度不等,有的瓦斯埋管还会与采空区中的支护体发生交叉,给抽采工作带来了很大的困难。
瓦斯埋管内的瓦斯浓度、瓦斯压力也不一致,需要根据实际情况进行调整。
三、抽采技术的应用1. 抽采设备:抽采设备是采空区瓦斯埋管抽采的重要工具,主要包括瓦斯抽采泵、管网、抽采风机等。
瓦斯抽采泵是用来抽取管状瓦斯埋管内瓦斯的设备,一般通过管网将抽取的瓦斯集中到瓦斯抽采站,再由抽采风机将瓦斯排放到地面。
2. 抽采方法:目前常用的瓦斯埋管抽采方法有单点抽采、多点联合抽采、全区联合抽采等。
单点抽采是将一个瓦斯抽采泵布置在一个瓦斯埋管内进行抽采,效率较低;而多点联合抽采是将多个瓦斯抽采泵同时布置在不同的瓦斯埋管内进行抽采,效率相对较高;全区联合抽采则是将多个工作面的瓦斯埋管同时进行抽采,达到整个采空区的瓦斯抽采目的。
3. 抽采控制:为了提高瓦斯埋管抽采的效率和安全性,需要对抽采进行控制。
控制的主要手段包括自动控制系统、遥控系统和监控系统等,通过这些系统可以实现对瓦斯抽采泵的运行状态、瓦斯浓度、瓦斯压力等参数进行实时监测和控制,确保瓦斯埋管抽采过程的安全和稳定。
1. 优势:瓦斯埋管抽采技术能够有效地控制矿井中的瓦斯压力,减少瓦斯爆炸的危险;提高矿井的通风效果,改善工作环境;延长采空区的有效利用周期,提高矿井的生产效率。
综采工作面采空区瓦斯立体式抽采技术的应用探究
综采工作面是矿山煤矿开采过程中的一个重要环节。
在综采工作面的开采过程中,会
形成大量的采空区。
采空区是指在矿井中煤炭被采出后留下的空间,而瓦斯是矿井中常见
的危险气体之一。
瓦斯的积聚和漏出会对综采工作面的安全产生极大的威胁。
在综采工作
面开采过程中,采取一定的技术手段进行瓦斯的抽采是非常重要的。
综采工作面采空区瓦斯立体式抽采技术是一种有效的瓦斯抽采技术。
该技术主要包括
地面瓦斯抽采、回采巷煤层瓦斯抽采和田坑地段瓦斯抽采三个方面。
地面瓦斯抽采是通过在地面上设置瓦斯抽采眼进行瓦斯的抽采。
具体操作是将钻机进
行定向钻孔,形成一定深度的井眼,并通过管道将地下的瓦斯引导到地面。
地下的瓦斯可
以通过地面上的瓦斯抽采井眼进行控制和引导,以减少瓦斯积聚的危险性。
回采巷煤层瓦斯抽采是通过在回采巷道上设置瓦斯抽采构筑物进行瓦斯的抽采。
回采
巷道是矿山综采工作面开采过程中煤炭被采出后的空间,也是瓦斯积聚的区域。
通过在回
采巷道上设置瓦斯抽采构筑物,可以抽采回采巷道中积聚的瓦斯,减少瓦斯的积聚压力,
降低瓦斯爆炸的风险。
综采工作面采空区瓦斯立体式抽采技术的应用可以有效地控制和降低工作面瓦斯的危
险性。
通过地面瓦斯抽采、回采巷煤层瓦斯抽采和田坑地段瓦斯抽采三个方面的技术手段,可以将瓦斯引导、控制和抽采,减少瓦斯积聚,降低瓦斯爆炸的风险。
这对于矿山煤矿的
安全生产具有重要意义,也为综采工作面的正常运行提供了保障。