瓦斯抽放技术的应用
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析

高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术是一种针对煤矿井下瓦斯治理方案的新型技术,在当前煤矿安全生产形势日益严峻的背景下,应用分析该技术对于提升矿井安全生产水平具有重要意义。
首先,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术能够有效地降低煤矿瓦斯浓度。
传统的煤矿瓦斯治理方式通常是利用煤层自身透气性或者安装风机来排除井下瓦斯,但其存在着效率低、难以达到高效抽放目的等问题。
而该技术则是通过利用先进的高位钻孔技术,将钻孔设在煤体的高位,从而能够更加直接有效地穿透煤层并抽放出瓦斯,从而有效地达到降低矿井瓦斯浓度的效果。
其次,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术具有较高的钻孔效率。
相比于传统的钻孔技术,该技术具有作业相对安全、钻孔效率高的优点。
由于其钻孔设备先进,抽放效果好,加之不会引起倾斜等安全隐患,因此在矿井瓦斯治理上有着广泛应用的前景。
此外,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术也减少了矿井作业中的危险因素。
该技术能够有效地将矿井内部的瓦斯抽放至井下,避免对井下作业人员造成威胁。
同时,该技术在钻孔时不会产生任何粉尘和振动,有效地减少了矿井钻孔过程中煤尘、噪声等有害因素,保障了作业人员的安全。
综上所述,高位钻场钻孔瓦斯抽放技术在煤矿瓦斯治理工作中具有广泛的应用前景。
该技术不仅能够有效地降低煤矿瓦斯浓度,而且近年来已经得到了煤矿生产企业的广泛认可,它将是未来煤矿瓦斯治理的主要技术之一,为保障煤矿安全生产水平,提高煤矿生产效率提供了坚实支撑。
煤矿瓦斯抽采与利用技术

煤矿瓦斯抽采与利用技术煤矿瓦斯是在煤炭开采过程中产生的一种可燃性气体,它不仅对矿工的生命安全构成威胁,还对环境造成严重污染。
为了有效地抽采和利用煤矿瓦斯,降低矿井事故风险,煤矿瓦斯抽采与利用技术应运而生。
本文将介绍一些常用的煤矿瓦斯抽采与利用技术。
1. 瓦斯抽采技术煤矿瓦斯抽采技术旨在有效地将瓦斯从煤矿井中抽出,以降低矿井内瓦斯浓度,预防矿井事故的发生。
常用的瓦斯抽采技术包括排放抽采技术和综合利用技术。
排放抽采技术是将煤矿瓦斯直接排放到大气中,通过瓦斯抽采系统将瓦斯从井下引入到地面进行排放。
这种技术具有较低的投资成本,但对环境造成了严重的瓦斯排放污染。
综合利用技术将煤矿瓦斯利用为能源,同时减少瓦斯排放对环境的影响。
目前较为常见的综合利用技术包括瓦斯发电、瓦斯制气和瓦斯液化等。
这些技术能够将瓦斯中的甲烷等有价值的成分进行回收利用,实现能源的高效利用。
2. 瓦斯利用技术煤矿瓦斯利用技术是将瓦斯抽采后的煤矿瓦斯有效地利用起来,实现能源的高效利用和减少瓦斯排放对环境的影响。
常用的瓦斯利用技术包括瓦斯发电、瓦斯制气和瓦斯液化等。
瓦斯发电是通过瓦斯发电机组将瓦斯产生的热能进行转化,进而发电。
这种技术具有高效利用瓦斯能源的特点,能够满足矿井的用电需求,减少对传统能源的依赖。
瓦斯制气是将瓦斯中的甲烷进行分离,得到高纯度的甲烷气体,可供各种工业用途。
这种技术通过分离、净化和压缩等工艺过程,最大限度地回收利用煤矿瓦斯中的甲烷资源。
瓦斯液化是将瓦斯中的甲烷进行液化处理,得到液态天然气(LNG),可广泛应用于交通运输和工业用途。
瓦斯液化技术不仅能够高效利用瓦斯能源,还能够减少瓦斯排放对环境的影响。
3. 瓦斯抽采与利用的优势与挑战煤矿瓦斯抽采与利用技术的应用,既有显著的优势,也面临一些挑战。
首先,煤矿瓦斯抽采与利用技术能够有效地降低矿井事故的发生概率,保障矿工的生命安全。
瓦斯排放抽采可减少矿井内瓦斯积聚,提高矿井的通风条件;瓦斯综合利用则能够降低矿井瓦斯浓度,减少矿井爆炸事故的风险。
利用全负压导引风流通风和抽放瓦斯的运用

利用全负压导引风流通风和抽放瓦斯的运用随着现代化工业和矿业的不断发展,处理有害气体和排放物质的问题已经成为各行各业面临的难题。
在矿山生产中,瓦斯抽放已经成为解决煤矿安全生产的重要措施之一。
目前,全负压导引风流通风技术在瓦斯抽放中得到了广泛应用,为矿山安全生产提供了有力的保障。
全负压导引风流通风技术,即利用抽风机在井下产生负压,引导新风进入工作面,同时将工作面排放的废气和瓦斯通过排风机及时排除。
在此过程中,负压将瓦斯排放到地面,降低了瓦斯浓度,使瓦斯得到及时、有效地控制和收集。
在全负压导引风流通风技术的应用中,抽放瓦斯也是非常重要的一环。
瓦斯是矿井中最常见的有害气体之一,具有较高的爆炸危险,甚至在极端情况下,会对人员造成严重危害。
采用全负压导引风流通风技术,可以有效地对瓦斯进行抽放,保障矿山的安全生产。
全负压导引风流通风技术的运用,不仅可以有效地抽放瓦斯,还能提高矿山的通风效果,并且可以根据不同的瓦斯浓度进行灵活的调控,以达到最佳的治理效果。
此外,全负压导引风流通风技术还能降低煤尘浓度,保持工作面洁净,提高矿井生产效率。
值得一提的是,全负压导引风流通风技术对于矿山的环境保护和节能降耗也有着积极的作用。
一方面可以有效地控制瓦斯的排放,减少矿井对周围环境的影响;另一方面,通过科学的调控,可以实现能源的节约,大大减少了矿井的能耗。
目前,全负压导引风流通风技术已经广泛应用于我国的矿山安全生产中,提高了矿山的安全生产水平,减少了煤矿事故的发生。
随着科学技术的不断创新和进步,这一技术也将不断发展壮大,为矿山安全生产提供持续的支持和保障。
总之,全负压导引风流通风技术在瓦斯抽放方面具有重大的意义,为矿山安全生产提供了强有力的支持和保障。
借助这一技术,我们有信心克服各种困难和挑战,全力推动矿山安全生产的可持续发展。
瓦斯抽放综合技术的应用

位置( 水平投影) 风巷 2 距 0~8 m, 0 根据煤层倾 角变化 , 钻孔倾角作相应调整 , 一般 为 4~10, 1 钻 开 孔 直径 为 18 m。 L 0m 22瓦斯 抽 放效 果 及 前 景 展 望 . 通 过 六 年来 的 瓦斯 抽 放 格 局 调 整 ,以 瓦斯 抽 放 治 为 重点 ,以抽 放 利 j 龙 头 的 瓦 斯抽 【为 _ } 放 格 局 已初 步 形 成 。 应 该说 城 山煤 矿 瓦 斯 抽 放 和利 用 的前 景肴 好 ,随着 瓦 斯抽 放 _作 的 加强 ,抽 放 效 果 的提 r 高 ,移 动 泵 抽 放 系统 将 逐 步被 地 面 永 久捕 放 系 统替代 , 资源被充分利H 。 J
『1 矿 瓦斯 抽 放 手 册 , 顺 、 泉局 ,90 2煤 抚 阳 1 8.
h高位 插 管 抽 放或 尾 巷 密 闭抽 放 采 空 区 瓦 .
一
3 0—
3结 论
矿井实施集约化规 模生产莫定 了牢 固基础, 而 且抽放 来的瓦斯可 以发电再利用 ,对企业经 济效益的增长和环境保护也发挥了巨大作用。 参 考 文 献 I1 方德 . 矿 瓦 斯 抽 放 实 用技 术 I . 京 : 1 徐 煤 M] 北 煤
炭 工 业 出 版 社 .0 7 20.
科 黑江 技信息 — 龙— — —
科技 论坛 『 J
瓦 斯 抽 放 综 合 技术 的应 用
初 晓
( 西矿 业 集 团城 山煤 矿 瓦斯 工程 科 , 鸡 黑龙 江 鸡 西 18 7 ) 5 10
摘 要: 对城 山煤矿随着矿井逐步延伸 , 瓦斯涌出量逐渐增大 , 必须采用综合性的 瓦斯治理 方法才能使矿井安全有效的生产 , 本文主要介绍 瓦 斯 抽放 在 城 山煤矿 的应 用 , 具 体 抽放 方式 为 邻 近层 抽 放 、 空 区抽 放 、 煤 层 抽 放 。 其 采 本
矿井瓦斯抽放技术的应用

前 言
随着煤矿机械化水平 的提高 , 以及综采放顶煤采煤技 术的发展和应 用 , 区巷道布 置方式有 了新 的改 变 , 掘推进速 度加快 、 采 采 开采强 度增 大, 使工作 面绝对 瓦斯涌 出量大 幅度增加 , 尤其是存在 『 临近层 的工作面 , 其 瓦斯 涌出量 的增长 幅度更大 ,采 区瓦斯平衡构成也发 生了很大变化 。 由于《 煤矿安全规程》 中规定工作 面允 许 的最高 风速和工作 面回风允许 的最 大瓦斯浓度 , 决定 工作面所担负 的瓦斯涌 出量 是有限 的, 者矿井 再 的通 风能力 、 通风 系统 以及防治煤炭 自燃 的 限制 , 工作面供风量 往往达 不 到极 限供风量 , 因此 为解决高产高 效工作面多 瓦斯涌 出源 、 高瓦斯涌 出量 的问题 , 确保其高 产高效必须结 合矿l 的地质 开采条件 , 井 实施矿井 瓦斯抽 放。 1 矿井瓦斯和瓦斯抽放的必要性 11 矿井 瓦斯 . 矿井 瓦斯是 井 下有 害气体 的总 称 ,主要成 份是 煤 中伴 生 的甲烷 ( | )从褐煤 到无 烟煤 、 cI , 4 吨煤生成 甲烷 ( H ) c 4量为 6 ~ 1m 。瓦斯 以吸 849 附和游离两种状态赋存 于煤孔隙表 面和空隙 中,一 般吸附量 占 8%以 5 上, 影响 吸附瓦斯和游 离瓦斯量决定 因素 :. a瓦斯压力 .. 的性 质 即纯 b煤 煤极 限吸附量 .. c 与压力有关的吸附常数 。 瓦斯的化学名 称叫甲烷( } ) c{ 是一种无色 、 4 无味 、 无嗅 、 可燃 的气体 , 当空气 中瓦斯达到一 定浓度 ( %~ 5 , 5 1 %)并遇高温( 5 — 5 o) 6 0 7 0C 时能 引起 爆炸 , 空气 中瓦斯浓度达 4 %, 3 氧气浓度小 于 1%, 2 可以使人窒息 , 甲烷 的分 子直径为 0 7 x 0 m 密度 ( . 6 1- , 3 g 标况 ).1k/ 比空气轻 , 0 6g , 7 m 与空气相 比的相对密度 为 05 4 其扩散速度是空气 的 1 4倍 , .5 , . 3 1 瓦斯抽放 的必要性 . 2 1 . 从矿井 目前 的瓦斯涌 出现状来看瓦斯抽放 的必要性 。 .1 2 七星煤矿西 三 区 煤层 2 1 1 掘进工作面瓦斯涌 出量为 06 m3 i、西三 区 8 煤 .5 / n m 层 2 6掘进丁作 面瓦斯涌出量为 02 m/ i 、东四区 1 0 .9 3 n m 2 煤层 2 4掘进 1 工作 面瓦斯涌 出量为 07 m3 n . / 。 6 mi 1 . 从矿井通风能力来看 瓦斯抽放 的必要性 。 .2 2 采掘工作面实行瓦斯抽 放 的必要性判 断标准是 : 采掘工作面设计风量小于稀 释瓦斯所需要 的风 量, 即下式成立 时 , 抽放瓦斯才是必要 的。
高位钻场钻孔瓦斯抽放技术的应用分析

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。
煤矿瓦斯抽放技术应用

煤矿瓦斯抽放技术应用探析[摘要]:煤矿正常生产的关键问题之一就是要有效的控制好瓦斯,因此,不光要加强瓦斯抽取技术的完善性,还要不断完善现代化矿井瓦斯管理制度。
本文通过探讨影响瓦斯抽放效果的因素,希望能够为提高瓦斯抽放效果提供有益的借鉴,从而提高煤矿产量,减少瓦斯爆炸产生的危险,给煤矿营造一个安全的工作环境。
[关键词]:瓦斯抽放抽放技术中图分类号:td712+.6 文献标识码:td 文章编号:1009-914x(2012)26- 0419 -01 许多矿井生产能力一直被瓦斯危害困扰着,同时,瓦斯危害还导致许多的矿井生产效果不突出,甚至是影响到了总产量,其中以高瓦斯爆炸最为恶劣。
当前市场经济条件快速发展的情况下,瓦斯控制问题决定着一个矿井的开发前景,因此,加大力度提高改进瓦斯抽放技术,对提高煤矿企业发展有着重大的战略意义。
一、煤矿瓦斯抽放技术现状二、影响煤矿采煤瓦斯抽放的原因1、煤矿采煤瓦斯抽放技术单一目前而言,矿井内瓦斯的主要来源于临近层和开采层,大多数来自于采空区和围岩,矿井往往忽视采空区的瓦斯抽放。
单纯的抽放,造成了许多瓦斯利用形式单一,造成近距离每层利用量变小。
目前,煤矿都只是将抽放重点放在了首要位置,从而忽略了瓦斯抽放的综合利用问题。
2、煤矿采煤瓦斯抽放技术设备不配套煤矿产业的发展趋势显示,煤矿缺少高效率钻机钻具,从而导致在抽取近距离临近层的瓦斯工作不稳定,同时煤矿的外抽放泵性能也满足不了瓦斯抽放技术的要求,矿井对抽放泵的设计要求是密集布孔。
就诸多的煤矿企业来说,矿井内的钻机规格都不达标,同时对瓦斯浓度质量是否符合利用标准,排放量的稳定性考虑的都不周到,在抽放形式单一的条件下,设计的钻孔数量经常与钻具不配套,导致混入了过多的空气,造成了抽放效果不理想。
3、抽放时间利用不当由于抽放通道位置布置不当,钻孔失去了最佳最有效的抽放契机,回采时间不是理想时间。
对如何加大瓦斯抽放量,抽放通道的维护以及扩大利用考虑不周全,就会导致矿井采掘、抽放以及回采之间的关系严重失调,钻孔过少会导致瓦斯量逐渐衰减,同时投入的资金有限,也会导致钻孔失去了最佳抽放时间,瓦斯抽放效率不高。
综采工作面采空区瓦斯抽放技术

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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
前言随着煤矿机械化水平的提高,以及综采放顶煤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,尤其是存在『临近层的工作面,其瓦斯涌出量的增长幅度更大,采区瓦斯平衡构成也发生了很大变化。
由于《煤矿安全规程》中规定工作面允许的最高风速和工作面回风允许的最大瓦斯浓度,决定工作面所担负的瓦斯涌出量是有限的,再者矿井的通风能力、通风系统以及防治煤炭自燃的限制,工作面供风量往往达不到极限供风量,因此为解决高产高效工作面多瓦斯涌出源、高瓦斯涌出量的问题,确保其高产高效必须结合矿l 井的地质开采条件,实施矿井瓦斯抽放。
1 矿井瓦斯和瓦斯抽放的必要性1 .1 矿井瓦斯矿井瓦斯是井下有害气体的总称,主要成份是煤中伴生的甲烷( c | I 4 ) ,从褐煤到无烟煤、吨煤生成甲烷( c H 4 ) 量为6 8 ~ 4 1 9 m 。
瓦斯以吸附和游离两种状态赋存于煤孔隙表面和空隙中,一般吸附量占8 5 %以上,影响吸附瓦斯和游离瓦斯量决定因素:a .瓦斯压力. b .煤的性质即纯煤极限吸附量.c .与压力有关的吸附常数。
瓦斯的化学名称叫甲烷( c } { 4 ) 是一种无色、无味、无嗅、可燃的气体,当空气中瓦斯达到一定浓度( 5 %~ 1 5 %) ,并遇高温( 6 5 0 —7 5 0 o C ) 时能引起爆炸,空气中瓦斯浓度达 4 3 %,氧气浓度小于1 2 %,可以使人窒息,甲烷的分子直径为0.3 7 6 x 1 0 - g m,密度( 标况) 0.7 1 6 k g/m,比空气轻,与空气相比的相对密度为0 .5 5 4 ,其扩散速度是空气的1 . 3 4倍。
1 .2 瓦斯抽放的必要性1 .2 .1 从矿井目前的瓦斯涌出现状来看瓦斯抽放的必要性。
七星煤矿西三区煤层 2 1 1 掘进工作面瓦斯涌出量为0 . 6 5 m3 /m i n 、西三区8 煤层2 0 6掘进丁作面瓦斯涌出量为0 . 2 9 m 3 /m i n 、东四区 1 2 煤层 2 1 4掘进工作面瓦斯涌出量为0 .7 6 m3 /mi n 。
1 .2 .2 从矿井通风能力来看瓦斯抽放的必要性。
采掘工作面实行瓦斯抽放的必要性判断标准是:采掘工作面设计风量小于稀释瓦斯所需要的风量,即下式成立时,抽放瓦斯才是必要的。
Q o <式中Q 一采掘工作面设计风量,m 3 /s ;Q _ 一采掘工作面的瓦斯涌出量,m 3 /mi n ;K 一瓦斯涌出不均衡系数,取K = I .5 ;c 一《煤矿安全规程》允许的采掘工作面瓦斯浓度,%,c≤1 .0 。
根据上面对矿井掘进工作面的瓦斯预测结果,可知七星煤矿西三区6 煤层2 l 1 掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0 .6 5 m3 /mi n ,计算设计风量1 .6 3 m3 /s ,实际风量为2 . 2 7 m3 /s 、东四区1 煤层2 1 4掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0 .7 6 m3 /mi n ,计算设计风量1 .9 0 m3 /s ,实际风量为3 .8 7 m a /s 、东四区八层四片采面长度1 3 0 m,风量 1 7 0 0 m 3 /mi n,绝对瓦斯涌出量为2 4 m3 /mi n,相对瓦斯涌出量为3 4 .5 6 m 3 /t ,日产量1 0 0 0 t /d ,在1 7 0 0 m 3 /mi n风量情况下回风瓦斯浓度控制在0 .7 5 %以下风排瓦斯1 2 .7 5 m 3 /mi n ,所以必须抽出1 1 . 2 5 m3 /mi n 。
才能保证工作面瓦斯不超。
因此,从矿井通风能力来看七星矿目前随着开采深度的加大,瓦斯含量增加,由低瓦斯矿井转变为高瓦斯矿井,建立永久瓦斯抽放系统还是必要的。
1 .2 _3 从资源和环境的角度来看瓦斯抽放的必要性。
瓦斯是一种优质能源,将抽出的瓦斯进行发电加以利用,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,可以取得显著的经济效益和社会效益。
2 矿井概况七星煤矿为高瓦斯管理矿井,绝对瓦斯涌出量为2 1 .8 4 m 3 /mi n ,共有重点瓦斯T作面3个,分别是 3 5 2 2采煤面和2 1 4 、 2 1 1 掘进面,矿井原设计生产能力为1 .2 0 Mt / a ,扩建后总生产能力为2 . 4 Mt / a ;日生产能力为8 0 0 0 t ,主采煤层为6 、8 、1 0 、1 2 煤层,煤层平均间距为1 5 —7 6 m,煤质极为坚硬,透气性差,属较难抽放矿井,多年来,一直采用采空抽放、钻孔采后的临近层卸压抽放,瓦斯抽放率在1 0 %左右,抽放效果较差。
随着矿井生产向深部延伸,矿井瓦斯含量增大,瓦斯突出的危险性越来越大,瓦斯抽放严重滞后,导致矿井生产布局失衡,生产接续日趋紧张,瓦斯危害日趋严重的不利局面,面对如此严峻的瓦斯危害,如果不从根本上进行治理,则难以实现矿井的安全生产,更谈不上矿井的持续、稳定发展。
为此,从2 0 0 5年底,开始加大瓦斯抽放力度,进行瓦斯综合治理,防治瓦斯灾害为重点的生产布局调整,通过二年多的努力初步形成了需抽必抽、长钻孔、密集孔、强抽放的“掘、抽、采”平衡的新格局,瓦斯抽放量明显增长,抽放效果显著。
3 瓦斯综合抽放格局3 .1 掘进巷道抽放瓦斯如遇有掘进工作面瓦斯涌出量大或当掘进巷道掘至地质构造带附近,其瓦斯量可能较大,此时可采用边掘边抽方式。
在8。
匕层、 1 2 # 煤顶分层巷道掘进时进行的顺层钻孔抽放,即在掘进机巷、风巷时,每隔4 O 一5 0 m做一个煤层钻场,向掘进方向布置3 - 6个煤层钻孔,钻孔长度在6 0 m左右,钻场瓦斯抽放量在1 .0 ~1 .5 m3 /mi n ,而且衰减较快,只能抽放 2个月左右。
3 .2 采煤工作面瓦斯抽放,采用综合抽放方法3 - 2 _ 1 移动泵站抽放采空区瓦斯。
工作面上隅角瓦斯多来源于采空区,属顶、底板冒落,卸压,上区段煤线及残煤的瓦斯涌出,其规律受顶、底板岩性,煤质和瓦斯含量所制约,因此宜于采用井下移动式抽放泵对工作面上隅角瓦斯进行局部抽放,利用插管抽放瓦斯的方法,直接抽取高瓦斯地点的瓦斯,抽放流量在0 .8 ~ 1 . 5 m3 /m i n浓度为1 0 %- 1 5 %。
3 .2 .2 高位插管抽放或尾巷密闭抽放采空区瓦斯。
当工作面推进后底板卸压,下临近层瓦斯不一定通过钻孔而被抽走,有可能直接涌入上层工作面采空区,使下临近层钻孔抽放效果受到影响,而使回采时采空区瓦斯涌出较大且不易解决。
在此种情况下,可采用高位插管法抽放采空区瓦斯,即向采空区插铁管,管口位置要抬高,插管间距8 0 m左右,视双巷联络/j , ) l I 间距来决定,插管管径 5 0 m m;或者采用分段小尾巷、密闭巷道插管抽放瓦斯方法抽放流量在1 . 2 ~ 1 .8 m3 /mi n浓度为1 5 %- 2 0 %。
3 .2 - 3 高位钻孔抽放上隅角瓦斯。
高位钻孔是在风巷向煤层顶板施工的状况。
高位钻孔瓦斯抽放又称顶板裂隙带抽放,主要作用是以工作面回采采动压力形成的顶板裂隙作为通道来抽放工作面采空区冒落带及裂隙带内的瓦斯,进而改变采空区瓦斯浓度分布,从根本上解决采空区瓦斯由上隅角大量涌出引起的瓦斯超限和回风流瓦斯超限问题,钻场间距为5 0 ~ 6 0 m ,钻孔长度为7 0 ~8 0 m,钻场内布置3 - 4个钻孔,钻孔直径为7 5 r am。
抽放流量在2 .0 ~3 .1 m 3 /mi n浓度为4 O %~5 O %。
3 .2 .4 顺层长钻孔预抽煤层瓦斯。
用顺层平行钻孔预抽煤层瓦斯的布置方案,钻孔间距 5 m,方位与机、风巷夹角为8 0 0 ,向切眼方向倾斜,以便于工作面回采时边采边抽,即抽放工作面卸压瓦斯。
钻孔倾角与煤层倾角一致,抽放范围控制整个工作面,工作面内不得留有抽采盲区,钻孔要适当打深,钻孔孔径一般采用8 5 mm同时也配合施工孔径分别为7 5 mm、9 5 mm、1 0 8 mm的钻孔进行抽放,随着孔径增大,钻孔瓦斯抽放量也增大;当孔径达到1 0 8 mm后,钻孔瓦斯抽放量增大不明显,尽量保证钻孔有效孔深和抽放效果,做到钻孔施工的经济合理,抽放流量在1 . 2 ~ 2 .0 m 3 /m i n抽放量较小,但浓度较高,一般能达 4 0 %以上。
3 .2 .5 顶板走向水平长钻孔抽放瓦斯。
采用顶板岩石水平长钻孔布孔方式,沿工作面风巷下帮布置钻场,钻场间距为1 3 0 ~ 1 4 0 m,布置方式基本沿走向打钻。
根据抽放瓦斯需要,钻孔终孔位置( 水平投影) 距回风巷2 0 —8 0 m,根据煤层倾角变化,钻孔倾角作相应调整,一般为4 一l 1 0 ,钻孔开孔直径为1 0 8 mm。
4 瓦斯抽放效果及前景展望通过三年来的瓦斯抽放格局调整,以瓦斯抽放治理为重点,以抽放量为龙头的瓦斯抽放格局已初步形成。
2 0 0 6年抽放瓦斯)量为 3 5 0万立方米,2 0 0 7年抽放瓦斯量为4 5 0 万立方米,2 0 0 8年预计抽放瓦斯量为5 5 0万立方米,应该说七星矿瓦斯抽放和利用的格局已基本形成,前景看好,目前地面系统抽出的瓦斯量为3 5 0万立方米利用的瓦斯量为2 2 0万立方米,利用率 6 2 . 4 %,移动泵抽放量为2 0 0万立方米。
随着瓦斯抽放工作的加强,抽放效果的提高,移动泵抽放系统将逐步被地面永久抽放系统替代,资源被充分利用,前景广阔。
结束语通过开采层预抽、上下临近层卸压边采边抽、采空区预埋管抽放等综合抽放瓦斯技术,提高了采区和矿井瓦斯抽放率,降低了工作面瓦斯涌出量,矿井的安全性得到强有力的提升,为矿井实施集约化规模生产奠定了牢固基础,而且抽放出来的瓦斯可以发电再利用,其对经济效益的增长和环境保护的作用将十分巨大。
参考文献[ 1 ]于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册『M1 .北京:煤炭工业出版社. 2 0 0 5.[ 2 】孙孝恬.芦岭煤矿瓦斯抽放格局及前景展望[ J 1 .矿业安全与环境,2 0 0 5.3 2 ( 6 ) :5 1 —5 2 .。