23-我国煤矿地下瓦斯抽放方法
我国煤矿地下瓦斯抽放方法王义林(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083)
[摘要]瓦斯治理在煤矿尤其是高瓦斯矿井的安全生产中占据着重要的地位,
如何高效开采
和利用井下瓦斯是煤与瓦斯共采工作中的研究重点。通过对相关学者研究的整理,以文献综述的形式,从开采方式、开采参数、开采效果和开采影响等角度对煤矿井下瓦斯抽放方法的发展进行了总结,概述了顺层钻孔抽放、高位钻孔抽放、岩层水平长钻孔抽放、高抽巷抽放及埋管抽放在我国的研究历程与现阶段成果,对各抽放方法自身存在的问题进行了评述,重点对布孔布巷方式及其参数进行研究,并对各学者研究过程与研究结果进行讨论与完善,分析了现阶段各抽放方法研究中存在的遗漏,对各方法现阶段及未来的研究与发展方向提出展望和设想。[关键词]瓦斯抽放;地下抽放;钻孔抽放;巷道抽放;埋管抽放
[中图分类号]TD712.6[文献标识码]B[文章编号]1006-6225(2018)03-0006-04CoalMineUndergroundGasDrainageMethodinDomestic
[收稿日期]2018-03-13[DOI]10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2018.03.002[作者简介]王义林(1996-),男,山东威海人,硕士在读,研究方向为矿井瓦斯防治。[引用格式]王义林.我国煤矿地下瓦斯抽放方法[J].煤矿开采,2018,23(3):6-9.
我国大部分煤田在成煤阶段经历了地质构造运动,煤体结构被破坏,煤层渗透率下降,打钻成孔困难,瓦斯抽放尤其是地面瓦斯抽放效果很差,少数可进行地面抽放的高渗透率煤层多集中于河东煤田和沁水盆地[1],其他低渗透性煤层瓦斯难以治
理,对煤矿安全生产提出了极大的挑战。自二十世纪四五十年代,我国开始瓦斯抽放试验,发展至今应用较广的抽放方法包括:顺层钻孔抽放、高位钻孔抽放、岩层水平长钻孔抽放、高抽巷抽放及埋管抽放。这些方法极大地改善了井下瓦斯治理状况,为煤与瓦斯共采提供了技术支持和实现途径。当前的研究解决了瓦斯抽放中的很多难题,但仍存在诸多问题未能解决,如普适性的最优参数计算模型的建立,各抽放方法对高产高效矿井适应性优化等。笔者对各抽放方法取得的成就和存在的问题进行总结,对现阶段研究结果进行分析与评述,为今后的研究提供参考。1本煤层瓦斯抽放方法本煤层瓦斯治理主要采用顺层钻孔抽放方法,这是一种在上下平巷向煤体内打孔,利用钻孔卸压来抽放瓦斯的方法。1954年,抚顺龙凤矿进行了钻孔抽放试验获得成功;九十年代初期,焦作矿区及平顶山矿区开展了交叉布孔抽放突出煤层瓦斯的试验[2]。目前,对顺层钻孔抽放方法的研究主要从布孔方式和布孔参数进行。顺层钻孔抽放布孔方式主要有3种:扇形钻孔、平行钻孔和交叉钻孔。陈金刚等在焦作韩王矿通过现场实验和数学模拟对比平行面割理和垂直面割理布置钻孔的效果,发现后者抽放量(2.61倍)与抽放率(4.34倍)均高于前者[3];陈国新等在平顶山十矿采用相同孔径孔深进行交叉钻孔和平行钻孔抽放效果的对比试验,交叉钻孔的百米抽放量(1.52倍)和抽放率(1.16倍)均高于平行钻孔,但钻孔数与钻孔长度高于平行钻孔(2.07倍)[4]。
在布孔参数方面,谢雄刚等对比150m单向钻孔与
60~70m双向钻孔的百米钻孔抽采量,发现后者是
前者的2倍多[5];姜文忠等建立了防突型、减风型
和复合型合理预抽期评价模型,结合平顶山十矿的煤田地质条件与交叉布孔参数进行预抽时间设计并进行了现场应用验证[6]。
结合各学者的研究可以发现,顺层钻孔抽放在现阶段的发展中具有以下特点:(1)3种布孔方式各有其优劣,交叉布孔效果
最优,平行布孔成本最低,扇形布孔劳动强度最低。(2)垂直面割理进行斜孔布置可明显提高顺
层钻孔抽采效果,双侧斜孔、密集布孔、立体布孔能有效强化抽采。(3)150mm以上孔径钻进和护孔技术快速发
展,大直径钻孔是现阶段发展趋势。
6
第23卷第3期(总第142期)2018年6月煤矿开采COALMININGTECHNOLOGYVol.23No.3(SeriesNo.142)June2018顺层钻孔抽放能有效处理本煤层瓦斯,目前对顺层钻孔抽放的研究中存在以下未尽之处:(1)当前的抽采参数研究中对不同参数的强
化作用与相互对比的研究尚存在不足,如缺乏对双向长钻孔及对应两孔的重叠长度的理论研究与试验等。(2)现阶段对孔内负压的研究缺少现场实验
的验证,对具体负压最优值及其与钻孔其他参数的相关性的研究未得出统一结论。
2临近层瓦斯抽放方法
临近层瓦斯治理主要包括高位钻孔抽放、岩层水平长钻孔抽放和高位抽放巷抽放3种方法。下面将就此展开论述。2.1高位钻孔抽放瓦斯
高位钻孔抽放方法,是一种从回风平巷开钻场向采空区顶板打高位长钻孔,利用顶板裂隙抽放瓦斯的方法,其关键在于准确定位裂缝带高度和选择钻孔位置[7]。20世纪50年代中期,
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[2];近几年,高位钻孔抽放方法逐渐成熟,
在
阳泉等矿区应用普遍,瓦斯抽放率超过50%[8]。目前学者对高位钻孔抽放方法的研究主要从裂隙理论、三带测量方法和布孔参数着手。高位钻孔抽放主要依据顶板裂隙理论,在关键层理论与“横三区”、“竖三带”划分的基础上,钱鸣高等结合采动裂隙场与卸压瓦斯抽放,建立“O形圈”理论[9];袁亮等以顾桥矿为试验点进行模拟,建立高位环形裂隙体的概念及其参数确定方法[10]。在理论研究的基础上,结合现场经验,学者们总结出了一系列测量垮落带和裂缝带范围的方法。张彬等使用多匝矩形发射线框对宁夏红柳矿进行探测,精确地探测出顶板裂缝带高度、宽度[11]。在布孔参数方面,王海峰等于祁南矿开采有坚硬岩层顶板的煤层时,提出将钻孔布置在垮落带,并通过实践验证[12];吴建亭在平煤四矿应用193mm高位钻孔,使用全液压坑道钻机,最长钻孔超过200m,采用改良封孔技术后取得良好抽采效果[13]。当前研究表明,高位钻孔抽放的发展存在以下特征:(1)裂隙发展理论正经历由面到体的过程,裂隙理论模拟向着精准定量方向发展。(2)裂缝带测定方法中,观察法简单易行,但需要观察周期;数值模拟法最为安全,但建模复杂,精准度低;三维地震勘探法探测精准,但设备复杂,数据处理困难。(3)200mm孔径与200m孔深的钻进工艺发展较为成熟,大直径一次成孔、复合扩孔和筛管完孔成为新的发展方向。尽管高位钻孔抽放的理论与技术都较为成熟,但在以下方面的研究还不够深入:(1)传统的理论和方法对于一些特厚煤层及高产高效矿井存在不适应性,对此的研究有待深入。(2)在大直径大孔深的钻孔布置下,先进有效的护孔技术亟待研发。(3)三维地震物探的设备设计生产仍依赖进口,且后期数据整合处理研究不足。2.2岩层水平长钻孔抽放瓦斯岩层水平长钻孔抽放,是一种从巷道向预抽区域的上覆岩层施工水平定向长钻孔来抽放瓦斯的方法,最先应用于石油开采和地质勘探行业。国内外煤矿引进了定向钻孔技术进行水平长钻孔抽放试验,瓦斯抽放率可达50%~80%;近年来,我国多家企业引进千米钻机等先进设备,取得了良好效果[7]。目前对水平长钻孔的研究主要从钻孔施工
技术和钻孔布孔参数着手。该方法的成孔工艺主要有先导孔+扩孔工艺和大直径一次成孔工艺,钻进工艺主要有回转钻进和定向钻进。赵建国等针对200mm以上孔径钻孔,需进行2次以上扩孔的问题,提出引入液动(气动)冲击钻进技术辅助扩孔[14];彭旭等将回转钻
进进尺快以及定向钻进轨迹可控的优点结合,提出利用回转钻进提高效率、利用定向钻进调整轨迹的混合钻进工艺,在唐家会煤矿进行试验并取得良好
效果[15]。在钻孔参数方面,
谢生荣等在高瓦斯煤
层群研究利用顺层千米大钻孔实现煤与瓦斯共采技术,对沙曲矿综采面进行了模拟,并于此进行了200mm孔径大钻孔试验,解决了长期制约沙曲矿
的上隅角及回风流瓦斯超限问题[16]。
综合各学者的研究结果,可以将水平长钻孔抽放研究的进展归结为以下几点:(1)先导孔
+
扩孔工艺可完成150mm孔径长
钻孔,经二次扩孔可实现200mm孔径以上的长钻孔。(2)大直径一次成孔工艺操作简单,目前可
实现120mm孔径,对150mm孔径以上一次成孔技术和机械的研究是目前的发展方向。(3)回转钻进难以施工超过500m的长钻孔,7
王义林:我国煤矿地下瓦斯抽放方法2018年第3期定向钻孔进度过慢,二者的有效结合与液动(气
动)辅助破岩可实现千米长钻孔。在大力推进大直径长钻孔的同时,水平长钻孔抽放的研究中还有以下问题亟待解决:(1)先导孔+扩孔工艺复杂难以简化,一次成
孔无法实现150mm孔径以上长钻孔。(2)钻孔参数的研究并不完善,如多组百米
钻孔与一组千米钻孔的效果比对未见研究。(3)原有的预抽时间模型对于数百米长的定
向水平长钻孔无法完全适用,急需更具适应性的预抽模型进行指导。2.3高抽巷抽放瓦斯
高位瓦斯抽放巷抽放,是通过在卸压岩层中预先开掘专用高位瓦斯抽放巷进行瓦斯抽放的方法。阳泉矿区采用邻近层巷道抽放瓦斯,瓦斯抽放率达70%~90%,是我国高抽巷抽放的先驱[2]。现阶段对高抽巷抽放的研究集中在对采空区自燃的影响和调风增透等外部参数的影响等方面。在采空区自燃方面,屈昀等依照天池煤矿综采面建立三维模型,分别模拟0,1,2,3kPa负压时抽采效果及自燃带范围,发现随抽采负压增大,漏风带与氧化升温带宽度增加但与工作面相对位置变化不大[17];褚廷湘等提出内生火风压概念并建立了数学模型,得出巷道瓦斯抽采会增加煤层自燃风险的结论[18]。在外部参数方面,王大强等于余吾煤业北一采区调整进风量,观测上隅角瓦斯浓度及高抽巷抽采量变化,进行数值拟合得出配风量与高抽巷抽采效果的关系,并进行现场试验,上隅角瓦斯浓度得到明显降低[19]。高抽巷抽放瓦斯流量大而稳定,系统简单,维护更易实现,但也存在一系列缺陷。目前,在高抽巷抽放研究中存在以下问题:(1)抽放通道为巷道,长距离煤岩巷的开掘带来大工作量、慢进度和高成本等问题且难以解决。(2)高抽巷抽放会改变漏风带与升温带范围,目前对于该问题缺乏解决方案。(3)巷道瓦斯抽采对封巷工艺提出了更高的要求,高效、环保的封巷方式是高抽巷抽放研究目前缺乏的部分。3采空区瓦斯抽放方法治理采空区瓦斯主要采用埋管抽放方法,高位钻孔抽放、水平长钻孔抽放和埋管抽放等方法对采空区瓦斯也能起到一定的控制作用。埋管抽放是一种在工作面回风巷中敷设管道进行瓦斯抽放的方法。在我国,埋管抽放在20世纪50年代首先在抚顺矿区试验成功,工作面瓦斯抽放率可达80%[2];在“八五”、“九五”期间,研制了轻质菱镁管,并开发了自动监控装置、小型液压风机等配套设备[20]。目前,对埋管抽放的研究多着重于采空区瓦斯运移和对采空区自燃的影响方面。在当前研究中,康雪等进行埋管抽放采空区瓦斯的相似模拟实验,发现抽放口进入自燃带后,漏风将扩大氧化升温带,缩短自燃发火期,增大采空区遗煤自燃风险[21];王兵建等以新安煤矿综放面为模型进行CFD模拟,分析比对了抽放前后采空区走向、倾向及上隅角瓦斯浓度分布,总结出埋管抽放瓦斯运移规律,为埋管抽放设计提供参考[22];孟铁中等于官地矿治理工作面上隅角瓦斯,经埋管抽放后,上隅角瓦斯平均浓度降低49.4%,解决
积极探索最佳的瓦斯抽放方法确保煤矿安全生产的实现
积极探索最佳的瓦斯抽放方法确保煤矿安全生产的实现作者:刘志鹏来源:《城市建设理论研究》2013年第19期摘要:随着矿井深度的不断增加,煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量也在不断增加,在目前开采技术条件下的瓦斯综合治理工作就显得尤为突出,目前瓦斯治理的手段虽然很多,但首选还是以瓦斯抽放治理为主。
首先要了解瓦斯的来源、瓦斯的特性,回采工艺、工作面顶板的管理方法选取最佳的瓦斯抽放方式,达到安全生产的目的。
关键词:瓦斯来源;瓦斯涌出;瓦斯道;抽放成本中图分类号:TQ517.5 文献标识码:A 文章编号:随着矿井开采浓度的不断增加和开采强度规模的不断增大,瓦斯、火灾等自然灾害也日趋严重,给安全生产带来新的挑战。
如何提高矿井瓦斯抽放量问题已成为采煤工作面瓦斯治理的根本问题,也是国内外正在探求的技术问题。
下面就如何改进抽放方式而抽取高浓度瓦斯问题谈几点意见。
一、瓦斯抽放的难点问题目前国内外正推广高效放顶煤技术,而相伴产生的瓦斯管理问题就显得尤为重要,由于开采深度不断增加,吨煤瓦斯涌出量呈线性增长,有的工作面仅靠简单原始的小型移动抽放泵和采空区埋管及一般钻孔联合抽放已无法保证《规程》及安全生产要求,因而不可避免造成靠专业人员死看死守勉强对付生产的消极被动局面,恶性循环,不但危险而且严重限制了生产规模。
再者,矿井瓦斯抽放设备尽管能力够用,但由于没有科学合理布置抽放方式,结果仍然起不到提高安全生产能力的预期效果。
因此,如何安排抽放工程及参数、抽取高浓度瓦斯问题就成为当前国内外以及我公司矿井的当务之急。
二、综放、综采工作面瓦斯来源分析综放工作面瓦斯来源于所开采煤层的赋存条件及开采技术条件有密切联系。
1、工作面瓦斯来源每一回采工作面瓦斯基本来源可分为开采层、邻近层(包括围岩)。
(1)开采层瓦斯由四部分组成:A、采落煤炭的瓦斯涌出q1;B、放落煤炭的瓦斯涌出q²;C、工作面煤壁(包括支架上部煤壁)瓦斯涌出q3;D、工作面所丢失煤炭的瓦斯涌出q4。
采空区瓦斯抽放方式与布置形式
施后 的水 压不 低于 1 5 a 供水 量不低 于 2 0 / i, . MP , 0 L rn a 但是水压不能 超过 4 P , M a 防止加压泵 过压冲击对矿用 隔爆 电磁控制 阀的损坏 。 6 系统 设 备供 电
在工 作 面 定 位 喷 雾 显 示 控 制 箱 附 近 加 设 1台 6V k A的照 明综保 为其专 门供 电 , 保系统 正常运行 以确 和工作 面 良好 的照明效果 。
人劳动强度 , 有效 防止尘 肺病 危害 。该 系统 的装备 对 于进一步 提高煤矿 井下精 细化 管理水 平 , 化综采 工 优 作面生产工艺 和 管理模式 , 确保煤 矿安 全高效 生产 将
为确保 喷雾 降 尘效 果 , 统 采 用加 压 泵 供水 , 系 用  ̄ 0 m水 管向工作 面供 水 ,  ̄m 4 工作 面采 煤时开启 除尘设
向采空 区顶 部施工 钻 孔进行 抽放 , 孔高 度应 大 于 4 终 5倍采高 : 回风巷 或上 阶段运输 巷 隔一段 距离 ( O 在 2 3 m) 0 向采空 区冒落拱顶部 施工钻孔 进行瓦 斯抽放 ; 回风巷 向工作 面顶板 开凿专 门钻 场 , 迎着 工作面 的方 向向冒落带上方 施工顶 板走 向钻孔 进行 抽采 , 钻孔 平
形 喷雾 头安装在采 煤机 道 的上方 支架 下 , 调节 喷头 方 向使 喷雾 封堵巷道 ; 移架传 感 器和放 煤传感 器 固定在 各液 压支 架操 纵杆的底部 ; 支路过滤器 、 支路水 阀等按 管路走 向分布 , 免挤 压碰撞 。 避 4 3 支路 通讯 电缆、 . 支路供 电电缆及支路水管 的长度 每道 喷雾装 置间连 接用 分路 通讯 电缆 、 分路 供 电 电缆 、 分供水 管的长度 , 均应 留有足够余量。 工作 面定位 喷雾显示 控制箱安设在控制 台扩音 电 话 及照 明综 保平板 车 上 , 台为其 专 门供 电 6 V 的 一 kA 照明综保安设在 此平 板车 上 , 备列 车上连 接两 台喷 设 雾 泵专 门为其 提供水 源 , 总水 阀及 主过 滤器 安装在 距 机 尾 3 m电缆跑道上 ; 0 红外 线定 位发射 器安 装在采 煤 机 电控箱处 , 并配套专用护罩 。固定 时 , 当调整定 位 适 信 号发射 器上仰 角度 , 以利 于红外 线定位 接 收控制 箱 的红外线 接收头对 定位 信号 的接 收 , 采煤 机提 供定 位 信号发射 器稳定 可靠的供 电电源 。
煤矿瓦斯抽放技术
科技信息到还是难以理解。
而这两年采用多媒体教学为主以来,同样的难点问题讲一遍学生就明白了,当然也和教师的理解深入有关。
采用多媒体教学后,教学效果明显好转,学生满意率大大提高。
这些积极、开放式的教学方法,真正体现了以学生主体为中心、以学生自主活动为基础的原则,创设了优化的知识信息传播环境、能力训练环境和有利于学生创新意识、创新能力健康发展的宽松、愉快的教学环境,极大地促进了学生潜能的发挥,对培养学生的个性以及全面素质具有积极的作用。
3.考核方式改革考核是一种促使学生学习的手段,应力求全面、客观地反映学生的学习效果以及对相关知识的掌握程度,以激发学生学习的潜能[6]。
在传统教学模式中,考核的方法基本是期末一次性测验,这种方法存在一个缺陷,即学生考试后只知道考试成绩,而无法了解自己掌握知识的不足之处。
这种方法只能单纯检验学生学习情况,很难促进和帮助学生的学习。
为此我们在《医学细胞生物学》教学实践中不断摸索和完善考核制度,以临床医学、生物科学、医学检验、生物技术专业的本科生为对象,建立了一套适合细胞生物学课程特点的“多内容多形式综合考核模式(简称综合式考核模式)”。
所谓“综合式考核模式”,从考试内容上应包括一门课程的基本理论、基本知识、基本实验技能以及在融汇贯通基础上分析问题、解决问题、提出问题的能力及综合素质;从考试形式上应包括平时作业完成情况、课堂问答的表现、实验课实际操作能力和实验报告的完成情况、理论闭卷考试情况、课题标书的自行设计写作情况等。
经过不懈的努力,细胞生物学课取得了重要的发展和进步特别是教学效果有了很大提高,学生普遍反应这门课水平高质量好。
对其以后的学习和工作帮助很大,特别是一些前沿知识的介绍,使他们受益匪浅。
4.结语通过研究与探索细胞生物学课程教学体系,我们对该课程的教学内容、教学方法和手段、考核方法等改革有了一定的认识。
今后,我们将在教学实践中对该教学体系进一步改进、完善,以提高细胞生物学教学质量,培养学生综合素质。
煤矿瓦斯抽放系统安全技术措施及应急预案
煤矿瓦斯抽放系统安全技术措施及应急预案xx县xx煤矿2013年度瓦斯抽放系统安全技术措施及应急预案xx县xx煤矿二○一三年一月xx县xx煤矿瓦斯抽放系统安全技术措施及应急预案为了贯彻执行党和国家安全第一,预防为主的方针,保护职工身体健康与企业财产安全,根据矿井实际编制xx县xx 煤矿瓦斯抽放系统安全技术措施及应急预案,通过贯彻落,确保瓦斯抽放系统正常运行,达到防止瓦斯事故发生,并在一旦发生事故时,能有效地控制事故的扩大和迅速抢救受灾遇险人员,特编制xx县xx煤矿瓦斯抽放系统安全技术措施及应急预案如下:一、组织保障措施1.矿成立了瓦斯抽放系统管理领导小组组长:副组长:成员:2.成员职责:(1)组长(安全矿长兼任)是矿井安全生产管理的第一责任人,故对矿井瓦斯抽放管理工作负全面责任,具体负责定期组织研究,平衡协调,检查布置瓦斯抽放系统工作,全权调配解决抽放系统所需的人、财、物,确保矿井抽放工作顺利开展。
(2)机电矿长、工程师(兼副组长)对防突工作负技术责任。
负责及时编制、审批矿井瓦斯抽放系统工作规划、计划和措施,共同参予督促、检查措施执行,落实情况,及时向组长汇报解决抽放系统工作中存在或需要解决的问题。
(3)安全、生产行政副职矿级领导对分管的业务及抽放系统工作负具体的组织领导和管理职责,及时检查发现和协调解决抽放工作中存和出现的问题。
(4)领导小组其他成员根据工作职责,重点检查、督促、指导、协调、帮助解决处理现场抽放系统工作中存在和出现问题,尽心尽责地把好现场瓦斯抽放工作,为矿井防突工作打下坚实的基础,达到消突的目的。
二、瓦斯抽放系统安全技术措施:(一)瓦斯抽放泵房技安措施要求:1.煤矿目前已按要求修建了瓦斯泵房、配电房、值班室内照明全部用防爆型,不准有明开关明闸刀。
2.瓦斯泵房配置高低负压各两台水环式抽放泵。
3.配电房配置两台自耦减压起动控制柜、两台矿用隔爆型馈电开关、一台综合保护裁置、一套多参数瓦斯监控器。
煤矿瓦斯积聚的安全处理方法(三篇)
煤矿瓦斯积聚的安全处理方法瓦斯排放前,凡是排出瓦斯流经的巷道和被排放瓦斯风流切断安全出口的采掘工作面、硐室等地点,必须切断电源,撤出人员,并设专人进行警戒。
顶板冒落空硐、回采工作面上隅角、采煤机附近、低风速的巷道顶板附近以及有瓦斯喷出的地点,均易积聚瓦斯。
防止瓦斯积聚的主要措施是加强矿井通风管理,对超限和积聚瓦斯的处理,归纳起来,主要有稀释排除、封闭隔绝和抽排3种方法。
1排除盲巷积聚瓦斯方法1.1盲巷外断开风筒接头调节法排瓦斯时,在盲巷口外全风压供风的新鲜风流中,把风筒接头断开,利用改变风筒对合面的间隙大小,调节送入盲巷的风量,以达到有节制地排放巷道积聚瓦斯的目的。
排放瓦斯过程中,随着两个风筒接头由错开而逐渐对合,直至全部接合,送入盲巷的风量亦由小到大,直至局部通风机排出全部风量。
最后,经检查确认安全可靠时即可恢复送电送风。
1.2利用风筒预留的三通调节法在风机出口与导风筒之间,接一段三通风筒短节。
掘进巷道正常通风时,把三通风筒的分支导风筒用绳子捆死,此时风机的全部风量都送入掘进工作面。
当需排除巷道积聚的瓦斯时,打开三通的分支导风筒,同时用绳子捆住主导风筒,捆的程度根据巷道内积聚的瓦斯浓度确定:部分风量仍送入掘进工作面,另一部分风量进入盲巷,稀释并排出盲巷内积聚的瓦斯。
1.3开启局部通风机附近的风门调节法局部通风机安设在采区进风巷内,回风直接进入采区回风巷,两巷之间的联络巷中留有通车、行人的风门。
掘进巷道正常通风时,风门全部处于关闭状态,当需排放联络巷中积聚的瓦斯时,通过风门的开启状态(半开或全开)调节风量,稀释联络巷内的瓦斯,使其在回风口处不超限。
1.4稀释筒调节法该稀释筒是用钢板焊制的三通风筒。
其上有两套阀门及控制把手。
稀释筒安装在掘进巷道口外全风压通风巷道中,瓦斯探头用来测定排出并经稀释的瓦斯浓度,根据该浓度的大小来控制和调节稀释筒阀门的开度。
1.5自控排瓦斯装置自控排瓦斯装置,主要由控制主机、稀释筒和液压泵站组成。
瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析
瓦斯抽采钻孔主要封孔方法分析摘要:煤矿瓦斯抽采对于我国的抽采行业来讲很是常见,抽采主要以封孔为主要方式,而钻孔周围的缝隙范围探究不清晰,封孔的长度也很不明确,注浆的压强很低,经过多年对瓦斯治理技术的不断摸索、创新并吸取经验,总结出整个瓦斯治理工程最基础的就是“孔封严”,其中封孔是抽采效果和抽采质量关键。
文章主要对瓦斯抽采钻孔主要封孔方法进行了分析。
关键词:抽采钻孔;两堵一注;瓦斯浓度瓦斯治理工作是对事故进行防范的重要手段之一,同时瓦斯事故也是当前煤矿行业发展中出现影响最为严重的自然灾害之一。
对瓦斯进行抽采是对当前瓦斯含量高、涌出量大的最重要解决方式之一,因此我们更需要对这项工作的开展引起关注和重视,充分认识到这项工作对我们社会发展和煤炭行业进步的重要性。
在煤矿行业的发展过程中,对矿井瓦斯抽采效果造成影响的因素十分多样,其中比较典型的就是抽放钻孔的封孔质量问题,这一问题也是当前开展抽放工作最为基础的一个环节。
因此这也要求我们在工作过程中有效开展钻孔抽采的作用,从而达到最佳的抽采效果,为实现抽采工作的达标奠定有效帮助。
1 带压封孔基本原理煤层瓦斯抽采带压封孔技术,是基于采煤工作面煤壁内存在的应力扰动沟通裂隙,利用带压注浆方式来达到改变瓦斯抽采钻孔周围煤体特性和密封微孔裂隙的目的。
该技术利用注浆设备,以一定压力将浆液材料压注到瓦斯抽采钻孔封孔段空间及周围孔壁煤体扰动裂隙内部,浆液在注浆压力作用下,可以劈裂、扩展孔壁内煤体裂隙,充填孔隙和煤体凹凸面,增大浆液扩散范围;并在大渗透压力梯度作用下渗入煤体微裂隙内,并产生凝聚力,待浆液固化后,形成树枝状分布,并与煤体颗粒固体粘结在一起,以便彻底密封瓦斯泄漏通道。
具体工艺为:封孔前利用压风吹净孔内钻屑,然后将抗压无裂缝瓦斯抽采管放入抽采钻孔内一定深度,利用聚氨酯快速构筑抽采钻孔封孔段注浆空间。
待聚氨酯完全固化后,再通过孔口端预留注浆管利用压力可调双液风动注浆泵向封孔段密闭空间注入水泥浆,要求达到一定的注浆压力。
郭家河煤矿
(4)拆卸管子时,要两人托住管子,一人拧 下螺丝。﹝判断题:在拆卸抽放管时,要一 手托住管子、一手拧下锣拴。(X)﹞
(5)当管路通过风门、风桥等设施时,管路 要从墙角打孔通过,接好后用灰浆堵严。
(6)在有电缆的巷道内铺设管路时,应铺设 在电缆的另一侧,严禁瓦斯管路与电缆兰盘间隙及螺丝眼,以防错动挤手。
(2)瓦斯泵所产生的负压能克服抽放瓦斯管道系统 的最大阻力,并在钻孔口造成适当的负压;
(3)抽放瓦斯浓度低于25%的矿井,不得选用干式 瓦斯抽放泵。
6、2BEL系列瓦斯泵常见的故障有运转不正常、 启动困难、轴功率增大、气量减少和轴承部位发热。 各种故障发生的原因及处理的方法参考教材p162
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(2)高压胶皮软管的尺寸可根据封孔管的 直径来选择:煤层钻孔一般选用2英寸半的高 压胶皮管,岩石钻孔一般选用3英寸或4英寸 的高压胶皮管。
(3)抽放瓦斯管与瓦斯管路的连接参考课 本119页4―1图
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5、瓦斯抽放管路安装及拆卸应注意哪些事项?
答:应注意以下事项:
(1)管路要托挂或垫起,吊挂要平直,拐弯处要 设弯头,不拐急弯。管子的接头接口要拧紧,用法 兰盘连接的管子必须加垫圈,做到不漏气、不漏水。
它的缺点是流量较小,正压侧压力低,轴 磨损、外壳磨损极大。
它适用于抽出量较小、管路较长和需要抽
放负压较高的矿井或区域,适用于瓦斯浓度
变化较大,特别是浓度较低的矿井。该泵使
用较为广泛。
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3、离心式瓦斯泵的优点是运转可靠不易 出故障;运行稳定供气较均匀;磨损小,寿 命长;流量高,噪音低。负压低、流量小。
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2、抽放瓦斯的目的是什么?
煤矿瓦斯抽采方法选择分析
煤矿瓦斯抽采方法选择分析摘要:我国煤矿地质分布条件相对复杂,煤矿开采生产期间,瓦斯浓度相对较高的矿井普遍较多,对煤矿开采效率与生产安全性产生威胁。
不过,瓦斯属于可燃气体,且高效、清洁,不会对环境产生严重污染影响。
鉴于此,煤矿开采生产期间,应重视对瓦斯技术加以科学合理运用,促使煤矿开采条件能够更加安全,为煤矿开采与人员提供安全保障,能够可为社会提供能源供应,促使煤炭经济效益得以有效提高,以此促进煤炭行业良好发展。
本文对煤矿瓦斯抽采方法选择进行分析,以供参考。
关键词:煤矿瓦斯;抽采方法;选择分析引言煤矿开采生产期间,瓦斯会对开采安全产生严重威胁影响,通过对瓦斯抽采技术加以科学合理运用,可解决瓦斯产生的威胁影响,并未水提供清洁、高效的能源。
瓦斯抽采技术地进一步发展,新兴技术的实践应用,也为瓦斯抽采提供更加可靠的保障。
此外,煤矿开采深度的不断增加,瓦斯抽采难度势必随之增加,需对此加以重点关注,重视技术创新,有效防范瓦斯危害影响,为安全开采提供可靠保障,以此促进煤炭行业良好发展。
1瓦斯抽采方法分类及选择的原则瓦斯抽采是减少矿井瓦斯涌出量的根本方法。
按照瓦斯的来源可将瓦斯抽采方法分为本煤层抽采、围岩抽采、邻近层抽采、采空区抽采及综合抽采等。
其中,综合抽采是前4种方法中2种或2种以上方法的配合使用。
在选择瓦斯抽采方法时,应综合考虑煤层赋存情况和开采技术条件,应根据瓦斯来源选择合适的抽采方法,尽可能采用综合抽采方法,以提高瓦斯抽采效果;同时,应尽可能地减少巷道施工量,利用现有的开采巷道;此外,还应便于铺设抽采管道、施工钻孔及控制施工成本等2工作面瓦斯抽采现状为了有效防止工作面回采过程中瓦斯涌出现象,保证工作面安全高效回采,对工作面初步采用布置本煤层瓦斯钻孔的方式进行瓦斯抽采,瓦斯钻孔采用交替式布置方式,即在运输顺槽、回风顺槽两侧煤壁均进行抽采钻孔布置,钻孔深度为100m,直径为75mm,同一侧钻孔布置间距为10m,两侧钻孔交替布置,预计工作面共需布置340个瓦斯钻孔。
瓦斯抽采
9.利用瓦斯时,瓦斯浓度不得低于30%,且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时,抽放瓦斯浓度不得低于25%。
10.瓦斯压力直接测定法封孔:黄泥封孔;普通水泥浆封孔;胶囊-粘液封孔;胶圈-粘液封孔;聚氨酯泡沫封孔。
二、地面钻孔抽放法
三、巷道抽放法:走向高抽巷、倾向高抽巷、顶板巷道结合钻孔抽放临近层瓦斯
20.临近层的抽放效果取决于抽放参数:钻孔角度与长度、钻孔间距、钻孔直径
21.提高本煤层钻孔瓦斯抽放(预抽)效果的技术途径
(1)增加钻孔暴露煤面积:①加大钻孔直径;②增加钻孔的穿煤长度;③增加钻孔密度,缩小钻孔距;
①大于或等于40m3/min;
②年产量1.0~1.5Mt的矿井,大于30m3/min;
③年产量0.6~1.0Mt的矿井,大于25m3/min;
④年产量0.4~0.6Mt的矿井,大于20m3/min;
⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井,大于15m3/min。
⑶开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
(4)瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2 m3/min以上,预计瓦斯抽放服务年限在10年以上。
14400~2880
较难抽放
>0.05
<0.1
<2880
13.煤层瓦斯以吸附(人们通常把进入煤体内部的瓦斯称为吸收瓦斯,把附着在煤体表面的瓦斯称为吸着瓦斯,吸收瓦斯和吸着瓦斯统称为吸附瓦斯)、游离态瓦斯储存于煤层中。
14.影响煤层瓦斯含量的因素
(1)煤层的埋藏深度:煤层的埋藏深度越深,煤层瓦斯含量增大
(3)保护环境方面的意义:煤矿瓦斯抽采是利用的前提,通过利用才有可能降低其对大气环境的破坏作用。
煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述
煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述摘要:瓦斯爆炸是我国煤矿领域常见危险之一,它不仅会导致煤矿开采效率的下降,还会影响煤矿的安全生产。
因此,采取有效措施来控制和防止瓦斯爆炸显得尤为重要。
以山西某煤矿为例展开分析,由于传统的瓦斯控制方法无法有效地保障煤矿的安全运营,因此,必须采用更先进的抽采钻孔技术来改善瓦斯治理效果,从而大幅度提升煤矿的瓦斯抽放效率,从而达到安全生产的目的。
关键词:钻孔设计;瓦斯抽采;回采工作面;本煤层;邻近层当瓦斯矿井保持良好的通风状况时,其内部的瓦斯浓度一般都能够保持在安全的范围内,但是由于多种原因的干扰,即使是在瓦斯含量较低的煤层中,也可能出现多次的瓦斯超标现象,甚至引发瓦斯爆炸的危险。
因此,提高钻孔施工技术水平显得尤为重要。
一、地质条件简述根据测量结果,山西某煤矿的地层厚度达到了460米,而煤炭层的厚度则大概为170米。
根据勘测结果,9号煤层的埋藏深度从最低的60米到最高的255米不等;15号埋藏深度介于130~327米之间,二者均为主采煤层。
本文所述井田的构造特征为斜向,S1向斜轴靠近井田的西侧,并且呈现出近似南北方向。
它的两侧的倾角介于5°~8°之间,并且在整个井田中的延伸长度约为600米。
S2向斜轴靠近井田的西侧,朝向北东的方向,通常,两侧的倾角在5°~10°之间,其延长水平可达到1700米。
除此之外,在这个矿井的下面还发现了3条断层和4个陷落柱。
二、回采工作面抽采钻孔分析9号煤层的瓦斯涌出情况,据悉最高为每分钟13.7立方米。
具体分析,该煤层工作面的涌出瓦斯量为每分钟5.77立方米,邻近层瓦斯涌出量为每分钟7.93立方米。
根据全国高瓦斯矿井的抽采经验完成本次抽采钻孔设计工作。
(一)本煤层瓦斯抽采经过分析,我们发现在采掘9号煤层时,由于瓦斯涌出量较高,因此必须对这一煤层进行抽采。
在这个煤层中,抽采方式有两种:未卸压抽采、卸压抽采。
在这里采取第一种方法。
