论我国煤矿瓦斯抽放技术
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浅议煤矿瓦斯抽放技术作者:宋永善来源:《城市建设理论研究》2012年第35期摘要:我国煤矿瓦斯抽放有较长的历史,近几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采技术的迅速发展。
本文从矿井瓦斯抽放的必要性、目的及意义、抽放方法的原则做了介绍,并分析了我国煤矿瓦斯抽采技术大致经历了四个发展阶段和煤矿瓦斯抽放技术发展方向。
关键词:煤矿;瓦斯;抽放技术Abstract: China coal mine gas drainage with long history, in recent years, with the development of coal industry, the coal mine quantity and yield increase rapidly, the mine to the deep extension process, some low gas mine into the high gas mine and coal mines, thus requiring the mine gas drainage is increasing, thus driving China coal mine gas drainage technology rapid development. This article from the mine gas drainage of the necessity, objective and significance, drainage method principle is introduced, and the analysis of China coal mine gas drainage technology roughly experienced four stages of development and development direction of coal mine gas drainage technology.Key words: coal mine; gas; gas drainage technology中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)1、引言众所周知瓦斯抽放是防治煤矿瓦斯灾害事故的根本措施,是保障矿井安全生产,同时也是解决瓦斯问题的基本手段。
煤矿瓦斯抽采安全技术措施摘要:煤矿重特大安全事故的发生,不仅带来了较大的经济损失以及人员伤亡,而且对社会影响也非常大,全面治理煤矿安全工作一直我国重点关注的问题。
根据资料显示,产生煤矿事故的主要原因在于人们的超能力生产、煤矿企业的安全投入不走、缺少专业人才,导致违规作业等。
我国提出了“培训、装备、管理”三个原则,煤矿安全得到了有效提升。
煤矿矿井通风系统直接影响着矿井的安全性,必须使用安全的技术做好矿井通风工作。
另外,瓦斯是煤矿开采作业期间将会一直遇到的气体,若是处理不善则会引起瓦斯爆炸以及瓦斯突出等,应合理应用瓦斯。
关键词:瓦斯抽采;安全技术措施;抽采泵站;低浓度瓦斯引言要想实现煤矿开采高质量、高效率,煤矿企业需要时刻做好煤矿开采中的通风工作,结合安全技术为通风工作奠定安全的基础,保证矿井内部氧气含量充足的同时,为工作人员的人身安全提供充足的保障。
综合分析煤矿开采中存在的问题,有针对性的提出具体措施进行改进,促进煤矿开采效率得以提升,保证煤矿开采施工安全性能得到有效的增强。
1瓦斯的概念煤在形成过程中会产生一种气体,该气体被称为瓦斯,其自身的主要成分为甲烷,不溶于水而且具有可燃性。
煤在形成过程中会释放大量的瓦斯,但煤体中依旧会有一些残留。
这些瓦斯残留在煤体中会成为吸附状态以及游离状态两种。
在煤层进行开采时,瓦斯的储存条件被认为改变,因此这时的瓦斯会从巷道内逸出。
需要注意瓦斯从巷道内释放的速度会直接受媒体自身的透气性所影响。
另外,采空区内存在的被遗忘的煤体也会受微生物的影响成为瓦斯。
若是采空区的密封不够严实,则会导致瓦斯释放到工作面或者巷道中。
2井工煤矿通风安全的意义井工煤矿的通风工作,能够帮助施工开采人员进行矿井内部氧气的提供,避免因氧气不足造成人员窒息的事故发生,为施工人员提供一个安全、舒适的工作环境,在最大限度上保证施工人员的人身生命安全。
井工煤矿开采工作中,会在井道内部出现有毒气体的排出,以及开采中所产生的二氧化硫、沼气等有害粉尘都是健康安全的致命威胁,利用矿井内部的通风系统,能够让有毒气体、粉尘得以稀释并排出地面。
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析随着煤矿采煤工作的不断深入,瓦斯涌出量也越来越大,为了保障矿工的安全,必须采取有效的措施来控制和抽放瓦斯。
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术就是一种非常有效的瓦斯抽放方法。
本文将对高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用进行分析,探讨其在煤矿瓦斯抽放中的作用和价值。
一、高位钻场钻孔瓦斯抽放技术概述高位钻场钻孔瓦斯抽放技术是指在煤矿井下采用钻孔方式将瓦斯从工作面高位抽放到地面集中处理的技术。
该技术主要分为两个步骤:第一步是在工作面上方的高位进行钻孔,将瓦斯通过管道输送到地面;第二步是地面对输送过来的瓦斯进行集中处理,包括分离、净化和利用等。
在实际应用中,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术通常需要结合矿井特点,如瓦斯涌出量、地质条件、工作面布置等,设计合理的钻孔布置和管道系统,以确保瓦斯能够有效地被抽放出来,并且不会对矿井生产造成影响。
1. 提高了矿工的安全性通过高位钻场钻孔瓦斯抽放技术,矿井内的瓦斯得以及时抽放到地面,避免了大量瓦斯在井下积聚的情况发生,有效地提高了矿工的安全性。
这对于煤矿来说是非常重要的,因为瓦斯爆炸是煤矿事故中最为严重的一种类型,而采用高位钻场钻孔瓦斯抽放技术可以有效地降低矿井瓦斯爆炸的风险。
2. 减少了瓦斯对矿井生产的影响瓦斯是煤矿生产中一种常见的有害气体,它不仅对矿工的安全构成威胁,还可能会导致矿井的停产。
通过高位钻场钻孔瓦斯抽放技术,矿井内的瓦斯能够得到及时而有效地清除,从而减少了瓦斯对矿井生产的影响,保障了矿井的正常运转。
3. 促进了瓦斯资源的有效利用随着能源问题的日益突出,瓦斯资源的利用已成为全球范围内的一个热点议题。
通过高位钻场钻孔瓦斯抽放技术,可以将被抽放出来的瓦斯进行集中处理,包括净化和利用等,从而实现瓦斯资源的有效利用。
这对于煤矿来说是非常有益的,一方面可以增加矿井的经济效益,另一方面也有助于减少矿井对环境的影响。
目前,国内外在煤矿瓦斯抽放领域已经积累了丰富的实践经验,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术也得到了广泛的应用。
煤矿瓦斯抽采技术应用分析摘要:目前,我国已经进人深部开采时代,煤层中的瓦斯含量逐渐增加,这导致瓦斯引起灾害的可能性也大大增加。
为了保证开采的安全性,必须对煤层中的瓦斯进行治理,一种重要的手段是对煤层中的瓦斯进行预抽。
由于我国煤层大多经历了地质构造的作用,煤层透气性较差,直接抽采煤层中的瓦斯存在着很大的困难,为此,需要应用一些强化瓦斯抽采的技术措施。
基于此,文章对煤矿瓦斯抽采技术的应用进行了研究,以供参考。
关键词:煤矿开采;瓦斯抽采;技术措施1瓦斯抽采技术面临的难点分析地面钻井抽采煤层瓦斯的效果比较差,已经很少采用。
目前,中国大多数矿井采用的是井下钻孔抽采煤层中瓦斯的方法。
但是由于我国煤层透气性较差,采用普通的钻孔来进行瓦斯抽采,存在抽采时间长、抽采效果差的不足。
因此为了强化瓦斯抽采,需要采用一些其他技术。
在当前的煤矿瓦斯抽采工作中,主要面临以下方面难点:(1)顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求。
顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求,使得大量采用抽瓦斯专用岩巷,工程成本高、施工时间长、产生大量废渣。
(2)缺乏长钻孔轨迹测定技术井下钻孔施工存在风险。
缺乏长钻孔轨迹测定技术,使得抽瓦斯难均匀、易留事故隐患;井下钻孔施工存在风险,远程(或地面)操控成为趋势和难点。
(3)井下抽采的瓦斯浓度低及煤层透气性低。
井下抽采的瓦斯浓度低,不利于安全抽采与输运,也给资源利用带来困难;煤层透气性低,抽瓦斯效果较差,提高透气性和抽采效果是难题;用地面井抽采采动影响区瓦斯效果好,但易受采动破坏,提高其高效服务寿命是难题。
2煤矿瓦斯抽采技术的应用研究2.1做好瓦斯监测工作煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础,其有效性对于煤矿安全有着重要影响。
在进行瓦斯监测时,需做好以下几方面工作:(1)要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。
瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备,其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度,但由于煤矿井下恶劣的生产环境,瓦斯探头很容易损坏。
抽放瓦斯管理制度、操作规程及主要安全技术措施一、抽放瓦斯管理制度矿井抽放瓦斯工作制度为三班制。
为了保证安全、正常地进行瓦斯抽放工作,提高瓦斯抽放效果,按照《煤矿安全规程》和《矿井瓦斯抽放管理规范》的有关规定,在安全和组织管理方面考虑了以下制度。
1.1 组织管理1、建立抽放瓦斯的专门机构,配备专业施工队伍,负责瓦斯抽放工程的施工和日常维护管理工作。
所有人员必须经过培训合格后才干上岗。
2、瓦斯抽放泵房的设备和管路系统除日常检查外,应建立定期检查维护制度。
3、在各抽放主管和分支管路上安设瓦斯流量、浓度、负压等检测装置,同时还配备专人定期进行巡回检测、放水和管路维护,以便掌握不同地点的抽放状况。
处理管路积水和漏气,以保证管路畅通无阻。
4、对抽放方法及其有关参数,需在抽放实践中进一步考察和验证,以便确定合理的综合抽放方法。
达到合理布置钻孔,提高抽放效果。
5、抽放泵站的值班司机必须经过专门培训,使其熟悉瓦斯抽放的有关规定,掌握各种仪器、仪表和抽放设备的用途及其操作程序。
1.2 瓦斯抽放组织机构管理为了加强矿井瓦斯抽放管理,矿井应配备技术管理人员和各类业务人员。
这些人员在瓦斯抽放方面大致可分为:1、技术管理人员:负责井下瓦斯抽放的管理、设计、技术指导工作。
2、井下打钻施工人员:负责井下瓦斯抽放钻孔、其它钻探孔的施工。
3、管线工程施工、维修人员:负责瓦管线及抽放系统各种设备的安设、维修、调整、更换等。
4、检测人员:负责对矿井抽放系统、钻场、管线、主要设备、设施的日常检查和抽放系统的测试、调整、试验、数据、资料的记录和整理等安全技术性管理工作。
1.3 抽放瓦斯泵站管制度1、抽放泵房距进风井口和主要建造物不小于 50m,泵房及泵房周围 20m 范围内禁止有明火和堆积易燃物,泵房需用栅栏或者围墙保护。
2、泵房必须用不燃性材料建造,瓦斯出口排空管的高度应超过泵房房顶 3m。
3、泵房必须有防火、防雷电、防管路回火爆炸的安全装置。
煤矿安全施工工艺的瓦斯抽放与瓦斯治理在煤矿安全施工过程中,瓦斯抽放与瓦斯治理是至关重要的环节。
有效的瓦斯抽放与瓦斯治理措施能够降低矿井瓦斯含量,减少煤矿事故的发生概率,保障工人的安全。
本文将从瓦斯抽放与瓦斯治理的定义、目的、方法和设备等方面进行探讨。
1. 瓦斯抽放的定义与目的瓦斯抽放是指通过各种技术手段将煤矿井下积聚的瓦斯排放至井口并排放到空气中的过程。
其目的主要有两个:一是保证矿井井下空气的安全性,提供一个相对安全的作业环境;二是减少井下瓦斯浓度,降低矿井瓦斯事故的发生概率。
2. 瓦斯抽放的方法瓦斯抽放可以采用多种方法,下面将介绍常用的两种方法:(1)瓦斯抽放钻孔法瓦斯抽放钻孔法是通过在煤层中钻孔并连接管道,从而将瓦斯导出至井口。
这种方法需要根据矿井的具体情况选择合适的钻孔位置和深度,并采用适当的管道连接技术,确保瓦斯能够有效地抽放出来。
(2)巷道瓦斯抽放法巷道瓦斯抽放法是指通过在巷道中设置抽放管道,将瓦斯抽放到井口。
这种方法需要在巷道的合适位置安装管道设备,并进行合理的管道布置和连接,以确保瓦斯能够顺利地抽放出来。
3. 瓦斯抽放设备瓦斯抽放设备是实施瓦斯抽放工艺的关键设备之一,下面将介绍两种常用的瓦斯抽放设备:(1)瓦斯抽放泵瓦斯抽放泵是一种专门用于抽放井下瓦斯的设备,它通过泵的工作原理将瓦斯抽入泵内,并将其排放至井口。
瓦斯抽放泵通常由抽放泵体、电机、管路和控制系统等部分组成。
(2)瓦斯抽放风机瓦斯抽放风机是一种通过风机的工作原理将瓦斯吸入并排放到井口的设备。
瓦斯抽放风机通常由叶轮、电机、进出口管道和控制系统等部分组成。
4. 瓦斯治理的定义与目的瓦斯治理是指对矿井井下瓦斯进行监测、控制和管理,以达到安全作业的要求。
其目的主要有两个:一是控制煤矿瓦斯的浓度,保障井下作业环境的安全;二是提高瓦斯利用率,实现能源的有效利用。
5. 瓦斯治理的方法瓦斯治理可以采用多种方法,下面将介绍常用的三种方法:(1)瓦斯抽采法瓦斯抽采法是指通过特定设备将井下瓦斯抽取至地面并进行利用。
煤矿瓦斯抽采技术的研究与改进煤矿瓦斯是煤矿生产过程中产生的一种危险气体,主要由甲烷组成。
瓦斯在矿井中积聚会增加矿井的爆炸风险,关于煤矿瓦斯抽采技术的研究与改进具有重要意义。
本文将探讨现有的煤矿瓦斯抽采技术,分析其存在的问题,并提出改进的方向。
煤矿瓦斯抽采技术是为了提高矿井安全生产水平,减少瓦斯事故发生的危害,保护矿工的生命财产安全。
目前,常用的瓦斯抽采技术包括自然抽采、机械抽采和综合抽放法。
自然抽采是通过开采矿井排出瓦斯。
这种方法简单、成本低,但其效率较低,尤其在深井和煤层赋存条件复杂的情况下。
机械抽采则是通过安装抽采设备,将瓦斯抽出矿井。
机械抽采方法较为常用,在一定程度上提高了瓦斯抽采效率,但也存在一些问题。
综合抽放法是对自然抽采和机械抽采的综合利用,通过优化排放工艺和抽放系统,实现瓦斯的抽采和利用。
然而,现有的瓦斯抽采技术还存在一些问题。
首先,传统的抽采方法对煤矿瓦斯抽采的效率不高,无法满足煤矿安全生产的需要。
其次,传统的抽采方法浪费了大量的瓦斯资源,没有进行有效利用。
同时,现有技术在瓦斯抽采过程中存在能耗较高、设备维护困难等问题。
对于这些问题,我们可以通过研究和改进煤矿瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采效率,实现瓦斯资源的有效利用,降低能耗和维护成本。
煤矿瓦斯抽采技术的研究与改进可以从以下几个方面进行。
首先,优化瓦斯抽采设备和系统。
通过改进抽采设备的性能和结构,提高瓦斯抽采效率。
同时,应该加强对抽放系统的研究,改善瓦斯抽放工艺并减少瓦斯泄漏。
其次,发展新型的瓦斯抽采方法。
例如,利用超声波技术提高瓦斯的溶解率,采用微生物、化学药剂等技术降低瓦斯在煤层中的吸附量,从而提高瓦斯抽采效果。
此外,可以研究开发新型的抽采设备,如带有阻火功能的高效抽采泵等。
再次,加强瓦斯抽采过程中的监测与控制。
通过引入传感器、物联网等技术,实现对瓦斯抽采过程的实时监控和智能化控制,提高瓦斯抽采工作的安全性和稳定性。
最后,加强对瓦斯资源的利用研究。
技术改造—288—煤层瓦斯抽采效果影响因素分析及技术对策李军明(宁夏工业职业学院,宁夏 银川 750021)我国社会经济发展迅速,对煤矿资源的需求量不断上升,给煤炭产业带来了发展前景。
随着科技水平的不断提升,我国的煤矿开采技术也不断创新优化,目前很多煤炭企业的开采技术和设备都逐渐向智能化方向靠近。
煤炭产业规模的不断扩大,对生产安全问题也越来越重视。
煤层瓦斯抽采问题一直以来是各个煤矿企业安全生产时刻把控的重要手段,为了保障煤矿的生产安全还需要加强对瓦斯抽采的管理,避免矿井瓦斯事故的发生。
随着煤炭产业规模的扩大,开采的深度也逐渐延深,开采难度也大大增加,安全风险也大大增加。
为了保障开采效率和安全,本文从煤层瓦斯抽放中存在的问题、影响煤层瓦斯抽放的影响因素、瓦斯抽放效率途径方式方法进行分析,管控矿井瓦斯事故的发生,促进煤炭行业的稳定发展。
一、煤层瓦斯抽放中存在的问题(一)瓦斯抽放方法单一 瓦斯抽放对整个煤矿开采的作用非常大,煤矿管理人员对抽放技术认识不足,缺乏瓦斯抽放安全意识,只重视企业的经济效益,无法认清瓦斯抽放管理的重要作用,导致不能将新技术和新方法应用到实际的煤矿开采过程中,瓦斯抽放方法过于单一[1]。
另外,部分煤层受到地质结构的影响较大,容易引发抽放孔坍塌,顶底板透气性较差,影响瓦斯抽放效果。
(二)矿井封孔质量差 矿井封孔质量的好坏直接影响瓦斯的抽放效果,现阶段我国煤矿抽采技术中,孔底的负压抽放效果最佳。
我国目前的煤矿在瓦斯抽放中选择的封孔技术不同,一部分选用的是比较合理的封孔技术,另一部分则是采用黄水泥或者水泥砂浆进行封孔,水泥砂浆封孔存在一定的弊端,封孔长度不够,而且密封性较差,所以导致瓦斯抽放效果不佳[2]。
为了保证瓦斯抽放的效果还需要提高瓦斯抽放封孔的质量。
(三)抽放不稳定,抽采率较低 抽放管路无法进行联网布置,所以在更换泵站抽放位置时,需要事先对相应的短节进行加工处理,消耗大量的人力和物力来完成更换操作,没有网络的监控,受煤层地质构造的影响,施工流程更加复杂,煤层瓦斯抽放中瓦斯气体稳定性差[3]。
抽放瓦斯工安全技术操作规程第一章总则第一条为了保障矿井生产安全,规范抽放瓦斯作业行为,制定本规程。
第二条本规程适用于抽放瓦斯工作的技术操作与管理。
第三条抽放瓦斯工作应遵循“安全第一,预防为主”的原则。
第四条抽放瓦斯工作应符合国家煤矿安全规定的要求。
第五条抽放瓦斯工作应严格掌握瓦斯爆炸危险区域,遵循相应行业标准。
第六条抽放瓦斯工作应加强现场安全教育,提高工人的安全意识和技能。
第七条对于抽放瓦斯作业,必须设立专人负责安全监督,确保作业安全进行。
第八条在瓦斯抽放作业过程中,必须具备必要的安全防护措施。
第二章技术要求第九条瓦斯抽放作业应根据瓦斯涌出的情况,合理确定抽放量。
第十条在瓦斯抽放作业中,应明确瓦斯压力、浓度、温度等相关技术参数。
第十一条在抽放瓦斯作业过程中,应定期测量瓦斯浓度,确保符合相关标准。
第十二条针对瓦斯爆炸风险区域,应采取必要的防爆措施。
第十三条在瓦斯抽放作业中,应加强通风管理,确保矿井空气质量达标。
第十四条瓦斯抽放采用人工抽放、机械抽放等方式,必须选择合适的抽放设备。
第十五条在瓦斯抽放作业中,应定期检测抽放设备,确保其正常工作。
第三章安全操作第十六条在进行瓦斯抽放作业前,必须进行安全技术交底和操作培训。
第十七条在瓦斯抽放作业中,必须按照规程执行,严禁违章作业。
第十八条在瓦斯抽放作业中,必须使用合格的工具和设备,确保工作的正常进行。
第十九条在抽放瓦斯作业过程中,必须严格执行安全操作流程,确保作业安全进行。
第二十条在瓦斯抽放作业中,应定期开展安全检查和隐患排查,及时消除安全隐患。
第二十一条在瓦斯抽放作业中,必须按照作业计划和操作规程进行作业。
第四章应急措施第二十二条在瓦斯抽放作业中发生重大安全事故时,必须立即启动应急预案。
第二十三条在瓦斯抽放作业中,发现瓦斯异常情况时,必须立即停止作业,采取相应措施。
第二十四条在瓦斯抽放作业中,发生火灾或爆炸时,必须迅速报警和撤离。
第二十五条在瓦斯抽放作业中,遇到险情,必须采取相应救援措施,并保证作业人员的安全。
AQ 1027—2006ICS 73.010D 09备案号:18912—2006中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1027—2006代替MT/T692-1997煤矿瓦斯抽放规范Code for coal mine gas drainage2006-11-02 发布2006-12-01实施国家安全生产监督管理总局发布AQ 1027-2006目次前言1 范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语各定义 (1)4建立抽放瓦斯系统 (3)5 地面永久瓦斯抽放系统 (4)6 井下移动泵站瓦斯抽放系统 (6)7 瓦斯抽放方法 (7)8 瓦斯抽放管理 (8)9 瓦斯利用 (10)10 地面永久瓦斯抽放系统的报废 (10)附录A(规划性附录)瓦斯抽放基础参数测算 (44)附录B(规划性附录)瓦斯投放方法类别及抽放率 (14)附录C(规划性附录)瓦斯抽放参数监控系统 (16)附录D(规划性附录)瓦斯抽放工程设计 (17)附录E(规划性附录)主要单位换算 (19)前言为切实贯彻落实先抽后采的方针,加强瓦斯抽放技术管理,保证瓦斯抽放工程的安全,提高瓦斯抽放效果,防止瓦斯事故.保护环境,制定本标准。
本标准以原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局2004年颁布的《煤矿安全规程》、原煤炭工业部1997年制定的《矿井瓦斯抽放管理规范》、矿井抽放瓦斯工程设计规范》(MT 5018——96)为依据、在充分考虑煤矿瓦斯抽政工艺技术特点和目前我国煤矿瓦斯抽故现状及发展趋势的基础上编制而成:本标准代替MT T 692—1997《煤矿瓦斯抽放技术觇范》。
奉标准与t煤矿乩斯抽放技术规范》(MT/T 692一1997)相比内容上有了较大增加:——增加了矿井瓦斯抽放工程设计的内容:——增加了移动泵站瓦斯抽敞系统;——增加了瓦斯抽放方法;——增加了瓦斯抽放管理;——增加了瓦斯利用;——增加了瓦斯抽放系统的报废;——对一些词句进行了修改;本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为规范性附录。
煤矿瓦斯抽采必要性及抽采技术摘要:瓦斯事故率居高不下,其大部分原因为瓦斯抽采不达标所致,因此研究瓦斯抽采技术对于保证矿井安全生产具有重要意义。
本文是从技术发展角度来研究和分析问题,通过分析瓦斯抽采的必要性、瓦斯抽采理念与技术发展历程,简要说明我国瓦斯抽采的技术,并指出瓦斯抽采技术的发展趋势。
关键词:瓦斯抽采;必要性;抽采技术引言煤矿井下瓦斯爆炸事故常有发生,社会各界由此提高了对煤矿井下瓦斯抽采技术的重视程度。
同时,也对煤矿井下瓦斯抽采技术提出了更高的要求。
所以,要通过更为有效、创新的方法提高煤矿井下的瓦斯抽采率,尽可能地降低煤矿井下的瓦斯含量和煤矿井下瓦斯涌出含量,这对于实现煤矿井下作业稳定安全有着至关重要的作用,同时也对煤矿安全生产有着积极的促进作用。
1煤矿瓦斯抽采的必要性1.1 有助于实现安全煤矿作业CO以及CH4是瓦斯的主要成分,遇明火会产生严重爆炸事故,同时工作人员吸入大量CO以后,会发生窒息,威胁生活安全。
而煤炭资源开采作业中,通常会涌出大量瓦斯,工作面大于5m3/min掘进工作面瓦斯涌出量和大于5m3/min采煤工作面瓦斯涌出量时,就会增加煤炭资源开采作业的危险性。
此时必须综合应用井下临时抽放系统以及地面永久抽放系统,对大量涌出的CO以及CH4进行抑制,确保工作人员可以在特定时间内将瓦斯彻底排出,提升煤炭资源开采安全性。
1.2 有利于减少环境污染煤层瓦斯是煤层形成过程中的一种伴生产物,煤层开采或掘进过程中涌出的瓦斯不仅对矿井安全生产产生威胁,而且破坏地球大气的臭氧层,污染大气环境,同时,瓦斯又是一种优质的能源,将抽出的瓦斯加以利用,可以变害为宝,不仅改善能源结构,而且减少了对环境的污染。
1.3 有利于瓦斯能源综合利用从瓦斯作为新能源角度来看瓦斯抽采的必要性瓦斯是一种优质资源, 基本不含硫, 燃烧后产生的污染物少, 其废气是一种气态肥料, 可增加植物的光合作用。
因此,在对煤矿瓦斯抽采技术进行合理利用的背景下,可以实现瓦斯资源的有效采集,对于提升瓦斯能源综合利用率具有重要意义。
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论我国煤矿瓦斯抽放技术 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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第2页/总12页 文件编号:KG-AO-6465-97 论我国煤矿瓦斯抽放技术
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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,目前瓦斯抽工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第3页/总12页 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 工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第4页/总12页 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,大直工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第5页/总12页 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工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第6页/总12页 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。 工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第7页/总12页 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工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第8页/总12页 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工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第9页/总12页 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,工作管理样本 | WORK MANAGEMENT 第10页/总12页 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。