浅谈本煤层瓦斯抽采

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浅谈煤矿瓦斯抽采及利用

浅谈煤矿瓦斯抽采及利用

浅谈煤矿瓦斯抽采及利用摘要瓦斯抽采对于煤矿企业而言至关重要。

我国绝大多数的煤矿都是瓦斯矿井,倘若不能科学合理地对瓦斯进行抽采,极易引发安全事故。

瓦斯作为一种自然资源,具有一定的实用性,对其加以利用能够明显提高煤矿企业的经济效益。

关键词煤矿;瓦斯抽采;利用;现状和策略虽然瓦斯的抽取至关重要且利用瓦斯能带来经济效益,然而,我国煤矿企业在瓦斯的抽采和利用方面,现状并不乐观。

本文就我国煤矿企业在瓦斯抽取和利用方面存在的一些问题进行论述,并提出了针对性强、切实可行的解决策略。

一、我国煤矿在瓦斯抽采和利用方面存在的问题1.煤矿瓦斯抽采难度提升据统计,从2001年到2010年之间,一次死亡三人及以上的瓦斯事故比例在不断攀升,近年来,重大事故的发生比例仍然没有得到有效控制。

我国现在的矿井绝大多数都是瓦斯矿井,特别是在一些省市煤炭开发区域,例如江西、山西、河南、安徽、贵州、四川等等。

在这些区域里,煤层都有着压力大、透气性差、瓦斯含量高等特点。

就当前一些国有化的重点煤矿矿井而言,其平均开采深度是420m,还有十处以上的矿井开采深度达到或超过了1000m,我们知道,开采得越深,瓦斯的地应力以及压力也越大,这就让瓦斯的开采难度指数也随之越来越高[1]。

2.抽采的技术装备落后当前,越来越多的人认识到瓦斯抽采的重要性和价值,无论是工程实践或理论方面,都有飞跃式的进步,然而总体水平不容乐观,我国虽然矿井众多,总体上却只抽出了23%左右的瓦斯。

然而,在澳大利亚或美国等煤矿业发达的国家,瓦斯抽采率都达到了一半以上。

我国的瓦斯低抽采率虽然可在一定程度上归咎于有待提高的透气性和基础条件。

然而技术设备落后也是个不得不重视的原因。

例如,国外已经能纯熟地使用外井下长钻孔预抽技术,而我国仍然举步维艰,难以相提并论。

3.瓦斯在利用方面受到制约通常情况下,矿井都分布在地势偏远,条件落后的地方,瓦斯即使被抽采出来,其利用率也极其低下,大量的低浓度瓦斯就只能被无端浪费。

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法煤矿瓦斯是一种危险的天然气,主要由甲烷组成,同时还含有少量的乙烷、二氧化碳、氮气和硫化氢等成分。

煤矿瓦斯是煤矿事故的主要原因之一,它不仅对矿井内的工人造成危害,而且还会对环境造成污染,因此煤矿瓦斯的抽采工作显得尤为重要。

本文将探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法。

一、煤矿瓦斯抽采的必要性1.保障矿工生命安全煤矿瓦斯引发的爆炸事故是煤矿事故中最常见的一种,它往往以高温、高压和大爆炸力造成矿井内部的岩层破裂、矿柱垮塌和煤与岩层的混合燃烧、燃爆。

由于煤矿瓦斯具有易燃、易爆、无色、无味等特点,因此很难被发现。

煤矿瓦斯抽采可以有效地将瓦斯从矿井中抽出,减少矿井内的瓦斯浓度,从而保障矿工的生命安全。

2.保护环境煤矿瓦斯不仅对矿工造成危害,还会对环境造成污染。

瓦斯中的甲烷是一种对大气层具有温室效应的气体,长期释放到大气中会导致全球气候的变暖。

而且,煤矿瓦斯中还含有硫化氢等有毒气体,如果逸出到大气中会对周围环境造成严重的污染。

煤矿瓦斯抽采工作对于减少煤矿瓦斯对环境的污染具有重要意义。

3.提高生产效率煤矿瓦斯抽采可以减少矿井内的瓦斯浓度,降低了瓦斯对矿井的危害,同时也为矿工的生产提供了安全的作业环境。

在保障矿工生命安全的前提下,提高了煤矿的生产效率,为国家的能源生产做出了贡献。

1.孔隙抽采法孔隙抽采法是通过在煤层中钻孔,利用井下抽排设备,将瓦斯从煤层中抽出,并通过管道输送至地面或者其他地方。

这种方法适用于煤矿瓦斯较大、煤层良好漏气的情况下,具有抽采效率高、成本低、操作灵活等优点,但需要钻孔设备和井下抽排设备进行配合。

2.巷道抽采法巷道抽采法是通过在矿井的巷道中设置抽风缸,利用通风系统将瓦斯从巷道中抽出。

这种方法适用于煤矿瓦斯浓度较低、煤层渗透性差的情况下,具有结构简单、运行稳定、维护方便等优点,但因为需要长期维护通风系统,所以维护成本较高。

煤矿瓦斯抽采工作对于保障矿工的生命安全、减少煤矿瓦斯对环境的污染、提高煤矿的生产效率具有重要意义。

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法煤矿瓦斯抽采是指通过各种方法将煤矿瓦斯从矿井中抽取出来,以减少煤矿瓦斯积聚的风险并提供清洁能源的利用。

这是一项非常必要的工作,有以下几个方面的原因。

煤矿瓦斯的积聚会给矿井带来严重的安全隐患。

煤矿瓦斯是在煤炭形成时,由于微生物作用和地下水的压力,使煤体中的有机物解合成瓦斯而形成的。

它主要由甲烷组成,有着非常高的可燃性。

在井下,瓦斯积聚到一定浓度时,一旦遇到明火或高热源,就会引发瓦斯爆炸事故,造成人员伤亡和巨大财产损失。

瓦斯抽采是为了避免矿井瓦斯积聚到爆炸极限,减少瓦斯爆炸的风险,确保矿井的安全生产。

煤矿瓦斯是一种清洁能源,抽采后可以作为能源利用。

瓦斯的主要成分甲烷燃烧后只会产生水和二氧化碳,不会产生硫化物、氮气等污染物,对环境的污染较小。

对于煤矿中的瓦斯,通过抽采后利用,可以减少对化石燃料的需求,降低能源的消耗和环境的污染。

这对于当前追求可持续发展的社会背景而言,具有非常重要的意义。

煤矿瓦斯抽采方法的选择也非常关键。

根据煤矿瓦斯的特性和矿井的实际情况,选择合适的瓦斯抽采方法可以提高瓦斯抽采效果,更好地保障矿井的安全。

目前常用的瓦斯抽采方法有物理法、化学法和生物法等多种。

物理法主要包括机械抽排和自然抽采两种,适用于瓦斯释放较为平稳的矿井。

化学法主要是在煤岩表面喷洒化学试剂,通过化学反应促使瓦斯的析出和释放。

生物法则是利用微生物菌群的生长代谢过程,促使煤岩中的瓦斯释放。

合理选择抽采方法并加强瓦斯抽采技术研究,可以提高瓦斯抽采的效果和经济效益。

煤矿瓦斯抽采是一项非常必要的工作。

通过瓦斯抽采,可以有效减少煤矿瓦斯积聚的风险,保障矿井的安全生产。

瓦斯抽采也可以将煤矿瓦斯作为清洁能源利用,减少对化石燃料的需求,降低能源的消耗和环境的污染。

在矿业生产中,应该高度重视煤矿瓦斯抽采工作,并采取合适的瓦斯抽采方法,以更好地推动煤炭行业的可持续发展。

浅谈煤矿瓦斯抽采技术

浅谈煤矿瓦斯抽采技术

浅谈煤矿瓦斯抽采技术摘要:该论文主要分析讲述了煤矿抽采瓦斯的必要性,并列举介绍了相关的抽采技术。

最后介绍了抽采技术在现实生活中煤矿开采的应用,希望能够为推进煤矿行业安全开采贡献自己的一份力量,及开采者能够建立安全责任意识。

关键词:煤矿瓦斯抽采;抽采技术;必要性分析;技术应用1、前言瓦斯的主要构成元素是炭,因此它的热值很高,易于燃烧,这使得瓦1.1 煤矿瓦斯抽采技术重要性斯摇身一变成为新能源的代表。

如果将煤矿开采抽取及瓦斯应用用到工业在生活中,我们常常在新闻上听到煤矿井下瓦斯爆炸事故。

因此社会生产中不但能增加经济效益而且还可以减少对空气的污染。

伴随着瓦斯经各界慢慢地提高了对煤矿井下瓦斯抽采技术的重视程度。

同时,专业人士济效益的不断增加,国家也对瓦斯的抽采工作越来越重相关部门也出台了也对煤矿井下瓦斯抽采技术提出了更高的技术要求。

因此,要通过更为有很多的法律法规来加大瓦斯开采及扶持力度。

所以说瓦斯具有很大的开采效、创新的方法来提高煤矿井下的瓦斯抽采率。

利用现有的技术尽可能地价值,是国家战略筹备资源。

降低煤矿井下的瓦斯含量和井下瓦斯涌3、煤矿瓦斯的抽采技术出含量。

这对于实际煤矿井下作业的安全有着非常重要的作用,同时也对煤矿安全生产责任有着积极的促进、 3.1 钻割一体化增透卸压抽采技术监督作用。

我国大部分的煤层都属于低透气性煤层。

因此,在煤矿开采时,传统1.2 我国煤矿瓦斯抽采技术发展及现状的瓦斯抽采技术工作较难展开。

它存在着几个问题,比如钻孔的效率低,我国是一个煤矿大国,而且我国煤矿行业的开采具有悠久的历史。

随抽采速度慢等。

因此,为保证瓦斯抽采的顺利进行,煤矿工人采用了钻割着煤矿的不断开采开发及利用,煤矿资源的储存慢慢在减少。

而且矿区地一体化技术,这项技术不但应用了钻孔施工技术而且结合了高压磨料射流段偏远,这给开采带来了极大的困难。

虽然开采技术不断提高,但是安全技术。

其工作原理是:在钻井结束后,能够将钻推出钻洞,然后在高压泵事故依旧时常发生。

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法
煤矿瓦斯是煤矿生产中不可避免的危险气体,其主要成分为甲烷,是一种易燃易爆气体。

在煤矿生产中,瓦斯的积聚极易引起火灾和爆炸事故,严重威胁着煤矿生产的安全和稳定。

因此,煤矿瓦斯抽采是保障煤炭生产安全和稳定的必要措施。

首先,煤矿瓦斯抽采的必要性在于它可以起到防范瓦斯事故的作用。

在煤矿进行开采过程中,由于煤层的特殊性,瓦斯气体很容易在煤层中积聚,这些瓦斯气体一旦被火源点燃就可能引发严重的火灾和爆炸。

因此,及时抽采煤矿瓦斯气体,降低瓦斯气体的浓度,可以有效避免瓦斯事故的发生。

其次,煤矿瓦斯抽采可以提高煤炭生产效率和质量。

瓦斯是一种危险气体,不仅会威胁煤矿生产的安全,而且会影响煤炭的质量。

在煤炭开采过程中,瓦斯会占用有效空间,减少可开采面积,直接影响煤炭的生产效率和质量。

而通过抽采煤矿瓦斯,可以保持煤炭开采地面的安全和稳定,同时提高煤炭的生产效率和质量。

最后,现代煤矿瓦斯抽采技术不断进步,有效降低了煤矿瓦斯危险。

现代煤矿瓦斯抽采技术包括物理法和化学法两种方法,其中物理法主要采用机械通风和煤矿抽风机进行瓦斯危险防范,化学法主要采用化学反应法进行氧化还原反应,降低瓦斯的浓度,实现瓦斯的净化和利用。

这些先进的技术手段,不仅可以提高煤矿生产的安全性和稳定性,还可以有效解决瓦斯资源的利用问题,保护环境,促进可持续发展。

总之,煤矿瓦斯抽采是煤炭生产中不可缺少的一环。

通过采用先进的瓦斯抽采技术,可以有效降低煤矿瓦斯危险,提高煤炭生产的安全和稳定,最终实现煤炭生产的可持续发展。

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法

探讨煤矿瓦斯抽采的必要性及抽采方法煤矿瓦斯是煤炭开采过程中会释放出来的天然气,主要成分为甲烷,对煤矿安全、生产和环境都有着重要的影响。

煤矿瓦斯的高浓度会引发爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失;而低浓度的瓦斯也会对工作环境带来危害,影响煤矿生产效率、甚至导致煤矿关闭。

因此,煤矿瓦斯抽采成为了一项必要的工作。

首先,煤矿瓦斯抽采的必要性在于提高煤矿安全。

煤矿是一种高风险的行业,如果不对煤矿瓦斯进行抽采处理,会导致瓦斯浓度过高,引发瓦斯爆炸,严重威胁到煤矿的安全。

抽采瓦斯可以有效地控制瓦斯浓度,保障矿工生命安全,减少瓦斯爆炸事故的发生。

其次,煤矿瓦斯抽采的必要性在于提高煤矿生产效率。

煤炭是国家能源产业的重要组成部分,煤矿的生产达到一定规模,驱动着整个经济运转。

但如果煤矿瓦斯无法及时处理,工作环境受到影响,煤矿生产量也会受到限制。

采用瓦斯抽采技术可以有效地降低煤矿瓦斯浓度,提高工作环境,从而保障煤矿生产效率。

具体来说,煤矿瓦斯抽采方法有地面与井下两种方法。

地面抽采主要是利用瓦斯抽采系统,将地下瓦斯通过管道运输到地面上的区域,再进行处理。

该方法操作简单,投入低,易于在新建煤矿中实施,但要求瓦斯管道系统的运输效率和安全性。

井下抽采主要是利用瓦斯吸收器,在井巷中对排放的瓦斯进行吸收,将瓦斯浓度控制在安全范围内。

井下抽采的主要优点在于操作简单方便、安全可靠,但需要更高的成本及技术水平。

总之,煤矿瓦斯抽采是煤矿生产的一项重要任务,能够有效地保障煤矿安全与生产效率。

在实际的进行过程中,需要根据煤矿的具体情况选择合适的瓦斯抽采方法,并严格按照相关标准进行操作与管理,以确保煤矿生产安全、高效。

煤矿瓦斯抽采技术的发展解析

煤矿瓦斯抽采技术的发展解析

煤矿瓦斯抽采技术的发展解析随着社会经济的快速发展和能源需求的不断增加,中国煤矿产业已经成为国民经济发展的重要支撑。

煤矿瓦斯的抽采问题一直是煤矿安全生产领域的难题。

随着科技的发展,煤矿瓦斯抽采技术也在不断地取得进步和创新,对提高煤矿安全生产水平、保障煤矿工人的生命安全起到了重要作用。

本文将对煤矿瓦斯抽采技术的发展进行分析和解析。

一、煤矿瓦斯危害及瓦斯抽采的重要性瓦斯是煤矿中最主要的一种危险气体,它不仅会引发煤与瓦斯突出等事故,还会对矿井内空气造成严重污染,严重威胁到矿工的生命安全。

进行有效瓦斯抽采对保障矿工的生命安全和煤矿的安全生产具有极其重要的意义。

二、瓦斯抽采技术的发展历程1. 传统的瓦斯抽采方式传统的煤矿瓦斯抽采方式主要是通过通风系统将瓦斯排出矿井,这种方式虽然可以有效地减少瓦斯浓度,但仍然存在瓦斯难以完全抽采的问题,特别是在深部煤矿中更为突出。

2. 瓦斯抽采装备的改进随着技术的不断发展,煤矿瓦斯抽采装备不断得到改进和创新,例如采用新型的瓦斯抽采设备,如瓦斯抽采钻机、瓦斯抽采泵等,使瓦斯抽采效率大大提高,大大降低了矿井瓦斯浓度,保障了矿工的生命安全。

近年来,随着科学技术的飞速发展,煤矿瓦斯抽采技术得到了巨大的提升。

例如利用先进的煤矿瓦斯抽采设备,建立完善的瓦斯抽采系统,如瓦斯抽采网络,利用煤矿瓦斯发电技术等,使瓦斯得到了有效的利用,瓦斯抽采效果得到了显著提高,对矿井安全生产和环境保护起到了重要的作用。

目前,中国煤矿瓦斯抽采技术已经取得了显著的成就,瓦斯抽采设备得到了巨大的进步和提升,瓦斯抽采效果显著提高,但也面临着一些挑战。

1. 技术装备还需更先进2. 瓦斯抽采效能亟待提高3. 瓦斯抽采技术需更多创新煤矿瓦斯抽采技术需要更多的技术创新,以适应日益复杂和多样的煤矿工作环境和瓦斯抽采需求,提高瓦斯抽采技术的智能化和自动化水平。

1. 瓦斯抽采设备将逐步智能化未来,煤矿瓦斯抽采设备将逐步向智能化和自动化发展,利用先进的传感技术和信息技术,实现瓦斯抽采设备的智能监控和控制,提高瓦斯抽采的效率和安全性。

安全生产煤矿瓦斯抽采

安全生产煤矿瓦斯抽采

安全生产煤矿瓦斯抽采煤矿瓦斯抽采是煤矿安全生产中的重要环节之一。

正确有效的瓦斯抽采措施,对于保障煤矿生产安全和员工生命财产安全起到至关重要的作用。

本文将从瓦斯抽采的意义、瓦斯抽采的方法和瓦斯抽采的安全措施三个方面进行阐述。

首先,瓦斯抽采的意义。

瓦斯是煤矿中常见的一种危险气体,主要成分是甲烷气体,具有易燃易爆的性质。

煤矿瓦斯事故是煤矿安全生产中的常见事故之一,一旦发生事故,往往造成严重人员伤亡和财产损失。

因此,瓦斯抽采是预防瓦斯事故的重要手段之一,通过抽采瓦斯,降低矿井和工作面的瓦斯浓度,减少瓦斯积聚和爆炸的风险,在一定程度上保障了矿井安全生产。

其次,瓦斯抽采的方法。

瓦斯抽采方法主要包括直接抽采和间接抽采两种方式。

直接抽采是指在井下直接将瓦斯抽出,常见的直接抽采方法有抽瓦斯井、引风井和抽采巷道等。

抽瓦斯井是最常用的直接抽采方法,通过井筒将瓦斯引入井外进行处理。

引风井是通过在矿井采掘过程中设置的竖井或斜井,利用自然通风原理将瓦斯排出井外。

抽采巷道是在矿井巷道周围设置抽采管道,将瓦斯引出矿井。

间接抽采是指通过改变矿井通风系统,提高送风量,降低瓦斯浓度,进而达到抽采效果。

最后,瓦斯抽采的安全措施。

瓦斯抽采涉及到瓦斯的输送和处理过程,必须严格执行安全操作规程和操作规定。

在瓦斯抽采过程中,要加强对设备和管道的检查和维护,确保其正常运行。

同时,要定期对瓦斯抽采设备和管道进行检修和清洗,清除堆积的煤尘和污物,保证瓦斯管道畅通。

在瓦斯抽采过程中,要定期对瓦斯浓度进行监测,一旦发现瓦斯浓度超过安全范围,应立即采取措施停产停工,确保人员安全。

综上所述,瓦斯抽采是煤矿安全生产中不可或缺的一环。

通过正确有效的瓦斯抽采措施,可以降低煤矿瓦斯爆炸的风险,保障煤矿生产安全和员工生命财产安全。

然而,瓦斯抽采过程中安全措施的执行是至关重要的,只有充分重视安全操作规程和操作规定的执行,加强设备检修和管道清洗,定期监测瓦斯浓度,才能有效预防瓦斯事故的发生。

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浅谈本煤层瓦斯抽采
作者:毛祖彬
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第04期
摘要:煤矿瓦斯是煤矿安全生产的天敌,它不仅会导致煤矿作业人员窒息,损害人类身心健康,同时它还能引发煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、造成矿毁人亡;同时瓦斯还是地球大气的主要污染源。

因此有效治理瓦斯,以瓦斯作为资源,实现煤与瓦斯共采,达到消突目的,并充分利用瓦斯,降低其对大气污染,是摆在当今世界煤炭开采业的一个主要课题,下面就煤层气综合利用;煤层气抽采;煤与瓦斯共采及矿井瓦斯抽采系统等方面作简要阐述。

关键词:煤层气综合利用;瓦斯抽采技术;煤与瓦斯共采;瓦斯抽采系统
1 抽采瓦斯的可行性与抽采方法
1.1 根据未卸压煤层参数,可将煤层瓦斯抽采的通难易程度划分三类
见下表:
1.2 抽采方法(见下表)
根据抽采时间与采掘关系,本煤层瓦斯抽采可分为:预抽煤层瓦斯;边采(掘)边抽煤层瓦斯。

根据瓦斯的收集方式又可分为:巷道抽采煤层瓦斯;钻孔抽采煤层瓦斯。

2 抽采方法选择
①容易抽采的煤层,宜采用本煤层预抽方法,采用顺层或穿层钻孔布孔方式;②可以抽采的煤层,可采用顺层、穿层钻孔预抽或边采边抽方式,分层开采的厚煤层,可利用先采分层的卸压作用抽采未采分层的瓦斯;③单一低透气性高瓦斯煤层,可选用加密钻孔、交叉钻孔、水力割缝、水力压裂、松动爆破、深孔控制预裂爆破等方法强化抽采;煤与瓦斯突出危险性较大煤层,应选择穿层网络预抽方式;④煤巷掘进瓦斯涌出量较大的煤层,可采用边掘边抽或先抽后掘的抽采方法。

3 钻孔法预抽本煤层瓦斯
3.1 穿层钻孔布置方式
采用穿层钻孔抽采本煤层瓦斯,透气性较好的煤层,钻孔直径为75~120mm;透气性较差煤层,钻孔直径为200~300mm,钻孔布置的合理性主要取决于钻孔抽采瓦斯的有效影响范围,抽采钻孔的合理布置,应根据矿井开拓、开采条件,可能安排的预抽时间,钻孔必须抽煤层瓦斯的时间和空间,以获得最佳抽采效果。

3.2 顺层钻孔的布置方式
抽采本煤层中的瓦斯,为顺层布置方式,该方式可用于石门见煤处、煤巷或采煤工作面。

在煤层工作面的开切眼、运输巷和回风巷均匀布置钻孔,抽采一段时间后再进行回采,以减少回采过程中的瓦斯涌出量。

顺层钻孔预抽适用于:单一煤层;煤层有抽采效果;煤层赋存条件稳定;地质变化小;钻孔要提前打好;有较长的预抽时间。

4 边采(掘)边抽本煤层瓦斯
边采(掘)边抽本煤层瓦斯是在未经预抽或预抽时间不足的条件下,解决开采煤层采掘过程中瓦斯涌出问题的一种有效抽采方法。

该方法主要是利用采掘过程中形成的卸压作用抽采煤层中的瓦斯,以降低回采或掘进中涌入回风流中的瓦斯量。

4.1 边采边抽本煤层瓦斯的布置方式
厚煤层边采边抽本煤层瓦斯可采用顶板钻孔布置方式,根据巷道布置方式不同在煤巷或岩巷内开孔。

这些抽采钻孔只要未被采穿,可一直抽采。

边采边抽瓦斯抽采量随工作面推进,工作面前方卸压带钻孔瓦斯涌出量显著增加。

当钻孔距工作面过近,因煤体过分破碎、裂隙沟通,使大量空气进入抽采钻孔,便失去抽采意义。

4.2 边掘边抽本煤层瓦斯的布置方式
煤巷掘进为了解决工作面瓦斯涌出量大的问题,可采用边掘边抽本煤层瓦斯的布置方式,利用巷道两帮卸压条带向巷道前方打钻孔抽采瓦斯,孔径一般为50~100mm,孔深一般在200mm以内。

这种布孔抽采可减少掘进工作面的瓦斯涌出量,同时达到防止瓦斯突出的目的。

4.3 边采(掘)边抽采本煤层瓦斯的适用条件
①适用瓦斯涌出量大,时间紧、预抽法不能满足要求的地区;②在抽采过程中,可借助回采过程的卸压作用,使抽采区域煤体松动,增大煤层的透气性,提高煤层瓦斯的抽采效果;③该方法是在采区掘进准备工作完成后或掘进过程中进行,实际应用中可根据采区各局部地点的瓦斯量大小,投入相应的边采(掘)边抽工程量。

5 煤层透气性低的增透措施
5.1 深孔预裂控制爆破强化抽采瓦斯方法
在采煤工作面的运输巷和回风巷布置平行于工作面、相隔一定间距,孔深50m左右的爆破孔和控制孔,两者交替布置,控制孔内不装药,爆破孔装药段长30m左右,利用压风装药器进行连续耦合装药,孔内辅以导爆索正向起爆。

利用炸药爆炸的能量和控制孔导向、补偿作用,使爆破孔与控制孔之间煤体产生新的裂隙,并使原生裂隙得以扩展,从而提高煤层透气性,增加瓦斯抽采量。

5.2 水力割裂强化抽采瓦斯技术
当工作压力Pw=10~30Mpa时,喷嘴直径d0=3mm,喷射流量最佳距离小于100 d0由于煤的坚固性系数不同,水射流切割煤体的实际效果与工作压力(水压)有关。

(关键装置:对称式喷嘴活塞式射流器)
试验表明:煤的f=0.7~1.1,Pw=15~18Mpa,喷嘴直径为4mm,可在钻孔两侧形成深大于0.5m,高0.2 m的缝槽;对于软煤层直径为3mm喷嘴,割缝深度为0.5~0.8m;直径为4 mm喷嘴,割缝深度0.7~1.1m,在水射流工作压力为15~18Mpa,喷嘴直径为4mm所需水量可按下式计算:Qw=11.8 d02Pw
式中:Qw—一个喷嘴所需水量,m3/h;
d0—喷嘴直径,mm;
Pw—喷嘴工作压力,Mpa。

实践表明,经过水力割缝的钻孔,瓦斯涌出强度增加,但瓦斯涌出衰减系数仍接近未割缝钻孔。

水和割缝形成的松动卸压影响范围可达1~10m,水力割缝不仅增加了煤层暴露面,而且更扩大了有效抽采范围。

对于透气性低的煤层,水力割缝措施能较好地提高瓦斯抽采量,为非割缝钻孔的2.2倍~2.6倍,50多天后割缝钻孔的自然瓦斯涌出量仍然比非割缝钻孔大41%。

5.3 井下水力破裂法抽采瓦斯
水力破裂法是在井下施工,压裂液为清水,不带砂,压裂液向煤体压入的速度一般在0.5 m3/min(小排管)以下,要求钻孔附近存在自由暴露面,压裂钻与邻近钻孔和巷道暴露面压通破裂,煤层内煤、水能顺利地排出,在钻孔周围有卸压作用。

水力破裂的孔间距40~50m,钻孔用澎胀水泥封孔,密封性应能承受17~20 Mpa的压力,套管要下到钻孔内30~40m处。

井下巷道打钻孔实施水力破裂效果:
①当单纯用水力破裂钻孔抽采瓦斯时,控制范围内的煤层瓦斯抽采率为10~20%;②当煤层经水力破裂措施后,在破裂区内补打抽采瓦斯钻孔,用水力破裂的钻孔及新补的抽采钻孔联合抽采瓦斯时,抽采率可达50~60%。

但采用这一措施时,必须有大功率高压水泵、高压管线、阀门及接头、深孔封孔材料及装置等适合井下应用的装备。

5.4 水力空穴法抽采瓦斯
以水作动力,在无自由面条件下,强制煤随高压水一起从钻孔中喷出,使钻孔周围形成空穴,煤体卸压,改善瓦斯流动条件。

具体做法:通过钻孔向煤层快速压入高压水,破碎煤体;然后突然卸压放水,在高压水放出的同时,钻孔周围煤破碎,并随水一起喷出,形成空穴。

为了减少湿润水对煤体瓦斯流动阻抑作用,可以采用高压惰性气体作动力,利用突然卸压的高压气体破坏煤体关带出煤体,使钻孔周围形成卸压空穴。

试验表明:对硬煤层有时带出煤量较小,对软煤层往往堵塞钻孔会影响空穴范围扩大。

5.5 交叉钻孔抽采本煤层瓦斯
采用平行(2.35m)与斜交钻孔同时布孔方式,称交叉布孔法抽采瓦斯,它是在密集钻孔及大直径钻孔抽采瓦斯的基础上发展起来的。

对于低透气性煤层,当钻孔孔径加大及数量加密到一定程度后,如再要加大、加密,布孔位置、打钻施工就有困难,经济效益受到影响。

交叉布孔方式,在钻孔空间交叉处的煤体塑性变化增大,相当增加了钻孔孔径,因而扩大了煤体的松动卸压范围,必须使两钻孔之间煤体变形互相影响,并保证钻孔不相互贯通。

模型试验表明:钻孔交叉点之间的高程差为5~8D[3~4.5m,D为钻孔直径(65mm)]时效果较好,每一个钻孔的交叉点越多,卸压影响范围也越大,抽采效果越好(预抽瓦斯量增加56~83%)。

在工作面巷道布置交叉钻孔时,平行钻孔开孔位置与巷道底板距离h1=0.8~0.9m,孔径为
75mm,钻孔方向垂直于巷道,孔间距为5 m,斜向钻孔开孔位置与巷道底板距离为1.1~
1.3m,孔径为75 mm,钻孔方向通向工作面与平行钻孔夹角15~20°落,孔间距为5 m,平行钻孔和斜向钻孔孔口的水平投影间距为
2.5 m。

6 结语
煤与瓦斯共采,煤层气综合利用是一项利国利民的工程,而瓦斯抽采工程技术是一项复杂的系统工程,各矿瓦斯抽采的具体参数还要结合本矿的具体实际,通过实测得来,因此这里主要介绍煤层气抽采利用和瓦斯治理方法,但各矿的抽采方法也是因矿而异。

最终目的是实现突
出矿井区域防突措施做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。

突出矿井不掘突出头,不采突出面。

并实现煤与瓦斯共采、煤层气综合利用。

参考文献:
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