矿井瓦斯抽放技术简介.ppt

煤矿瓦斯抽采技术简介汇报 胡华2011年12月11日 主要内容 1 矿井瓦斯抽放的重要意义2 煤矿抽放瓦斯主要技术简介 以青龙煤矿为例 3 低透气性煤层 软煤层强化抽放瓦斯技术 一 矿井瓦斯抽放的意义 一 安全角度1 从根本上降低煤层瓦斯含量及瓦斯压力 降低矿井及采掘工作面瓦斯涌出量 2 相比风排瓦斯 采用抽采瓦斯会更安全 更有利于管理 二 节能环保角度1 瓦斯是清洁 高效资源 煤矿企业要实现煤与瓦斯共采 通过瓦斯发电或提纯后作为清洁燃料使用 2 瓦斯的温室效应作用是二氧化碳的40倍以上 因此降低瓦斯的排放量势在必行 国家也出台相关的鼓励政策鼓励煤矿企业综合利用瓦斯 二 煤矿瓦斯抽采技术 一 按抽放泵性能可以分为高负压抽放和中低负压抽放 其分别适用于 1 高负压抽采适用于流量小 负压大 13KPa以上 管路长度较长的抽采模式 现场主要用于各种瓦斯抽放钻孔抽放 2 中 低负压抽采适用于流量大 负压要求不高 管路管径较大 抽采阻力小的抽采模式 现场主要用于采空区抽放或卸压区瓦斯抽放 二 矿井瓦斯抽采技术 二 按照抽放服务对象的不同可以分为掘进工作面 条带 抽放和采煤工作面 区段 抽放 1 掘进工作面抽放根据钻孔布置的不同 主要有穿层条带钻孔抽放 顺层条带钻孔抽放2大类 2 采煤工作面除回采区段抽放外 有的工作面还存在采空区抽放 邻近层抽放等布置方式 3 根据掘进工作面及采煤工作面的抽放布置不同 下面以青龙煤矿为例介绍采掘面抽放钻孔及抽采系统的布置 二 矿井瓦斯抽采技术 一 掘进工作面钻孔及抽采系统布置1 为了满足掘进工作面瓦斯治理 矿井瓦斯治理模式及瓦斯治理理念发生一系列的变化 一是改变了钻孔的布置方式 将原来的顺层钻孔治理模式改为穿层钻孔治理模式 二是加大了瓦斯抽放的力度 将钻孔终孔间距由原来的4 6m缩减至现在的2 3m 加大瓦斯抽采管路管径 目前顺槽抽采主管路管径至少为DN200mm 提高了瓦斯抽采负压及流量 加长了钻孔抽采时间 钻孔抽放时间由原来的5 7天增加到20 30天 直至抽采达标 抽采管路铺设安装时 尽量满足放水除渣要求 提高瓦斯抽采效果 二 矿井瓦斯抽采技术 示例图片一 底板瓦斯抽放巷穿层钻孔布置 二 矿井瓦斯抽采技术 示例图片二 顺槽管路布置图 二 矿井瓦斯抽采技术 二 采煤工作面钻孔及抽采系统布置 1 工作面顺槽掘进期间采用穿层条带钻孔进行抽放消突 工作面回采区段为了提高钻孔利用率及降低钻孔成本 主要采用顺层钻孔进行抽放消突 工作面布置顺层钻孔时75度夹角向工作面施工 满足工作面回采期间的卸压抽放 钻孔间距按照3 6m布置 特殊地点按0 5 2m布置 满足抽放消突需要 钻孔的施工紧跟顺槽迎头掘进进度 尽可能增加钻孔抽采时间 二 矿井瓦斯抽采技术 示例图片三 采煤工作面顺层钻孔布置示意图 二 矿井瓦斯抽采技术 2 由于工作面多采用 U 型通风方式进行通风 因此工作面上隅角容易积聚瓦斯 造成上隅角瓦斯频繁超限 给工作面的回采带来严重安全隐患及造成采面频繁掉电影响 为了有效治理上隅角瓦斯 主要采取了加大采空区抽采措施 分析认为 上隅角瓦斯积聚的原因主要是该处风流形成旋涡 不能及时排除采空区涌出的瓦斯 造成瓦斯越来越多 最终导致超限 其实上隅角处瓦斯主要是不断积聚 并不是瓦斯涌出量过大造成的 经过对青龙煤矿采煤工作面瓦斯涌出分析的分析 采煤工作面绝对瓦斯涌出量大小基本上与上隅角瓦斯大小毫无关系 二 矿井瓦斯抽采技术 3 降低上隅角瓦斯 主要是采取措施减少采空区瓦斯向采掘空间涌出 除采取措施减少采空区漏风和导风外 还采取了多种措施对采空区进行预抽 具体的采空区抽采措施如下 1 采空区埋管抽放 工作面回采前 提前在回风顺槽铺设一趟大直径的管路 然后从切眼起依次每隔25 30m设置1根站管并施工1个高位钻孔 并在钻孔内预埋抽放管路 然后采取相应措施对铁管进行保护 待工作面推过站管后打开站管抽采 即能取到良好的抽采效果 二 矿井瓦斯抽采技术 示例图片四 采空区埋管抽放示意图 二 矿井瓦斯抽采技术 2 高抽钻孔抽放 高抽钻孔抽放技术就是在距工作面25 50m的硐室内 向工作面上方裂隙带内施工大直径 113mm 的钻孔 用于抽放采空区内裂隙带内的瓦斯 该种钻孔布置的优点是钻孔终孔位置灵活 缺点是钻孔工程量大 钻孔孔径有限 抽放量较小 3 临近采空区串联抽放 即通过向临近的采空区采用人为手段使工作面采空区与其连通或采空区垮落后与其自然连通 利用邻近层现有的抽采系统进行抽放 其最大的好处就是抽放效果好 减少其他工程量 缺点就是只适用于煤层不易自燃的矿井 且层间距较小的矿井 二 矿井瓦斯抽采技术 示例图片五 高抽钻孔及临近采空区抽放示意图 三 低透气性煤层 软煤层强化抽放措施 所谓的低透气性煤层 从瓦斯抽采难易程度来说就是指透气性系数小于0 1的煤层 该类煤层抽放瓦斯时主要的特点是钻孔连抽后瓦斯浓度低 衰减快 抽采半径及影响半径小 所谓的软煤层 从煤层的机械强度来说就是坚固性系数小于0 5 破坏类型在 的煤层 该类煤层在抽放瓦斯时的主要特点是易塌孔 跨孔 成孔率低 一 低透气性煤层抽放时 主要采取人工增透措施对煤层的结构进行破坏 使得煤层内裂隙增加 裸露面积增大 在实际过程中 人工增透措施主要有以下几种 三 低透气性煤层 软煤层强化抽放措施 煤层人工增透措施 1 深孔松动爆破 就是煤体深部 深度一般大于5m 的内部装药爆破 达到增加煤体裂隙的作用 2 水力冲孔 割缝 其目的就是增加煤体的裸露面积 增加瓦斯涌出的渠道 三 低透气性煤层 软煤层强化抽放措施 示意图六 深孔松动爆破装药及水力冲孔示意图 三 低透气性煤层 软煤层强化抽放措施 二 软煤层钻孔施工时 为了提高钻孔施工效率 主要采用压风排渣 采用螺旋钻杆排渣施工 经过试验 压风排渣施工能取到良好的效果 压风