瓦斯抽放课件漆改.ppt

煤与瓦斯科学开采 华北科技学院中国煤矿安全技术培训中心漆旺生Telmail QWS650912 工欲善其事 必先利其器事有所成 必是学有所成 学有所得 1煤矿安全生产总体情况非法违法生产现象仍然比较严重 违规违章屡禁不止 隐患排查治理不认真 安全管理松弛 瞒报事故问题仍然比较突出 大矿大干 小矿蛮干 前言 1煤矿安全生产总体情况安全生产的基础仍相当薄弱 在防范伤亡事故特别是重特大事故方面 仍然是缺乏把握 部分高瓦斯矿井还没有建立瓦斯抽放系统 大多数煤矿安全监测监控系统局限于监测方面 缺少监控功能 国有煤矿产能瓶颈是通风系统能力 多数国有地方煤矿通风系统存在问题 机电和运输设备老化 保护装置不齐全 防爆性能差 2重大事故情况2009年4起特别重大煤矿事故 总工程师严把 无关 阳泉经验 瓦斯为天 宁停三天 不抢一秒 只认瓦斯不认人 瓦斯综合治理 12字方针 先抽后采 监测监控 以风定产 瓦斯综合治理 16字工作体系 通风可靠 抽采达标 监控有效 管理到位 3瓦斯管理措施变革 第五条有突出矿井的煤矿企业 突出矿井应当根据突出矿井的实际状况和条件 制定区域综合防突措施和局部综合防突措施 区域综合防突措施包括下列内容 一 区域突出危险性预测 二 区域防突措施 三 区域措施效果检验 四 区域验证 局部综合防突措施包括下列内容 一 工作面突出危险性预测 二 工作面防突措施 三 工作面措施效果检验 四 安全防护措施 各地区 企业 矿都要依据 规定 的基本原则 要求制定适合自身条件并满足防突要求的区域和综合防突措施 明确地诠释区域和局部两个综合防突措施 也可通俗地称作区域和局部两个 四位一体 的综合防突措施 要求采取 区域综合防突措施 是指要走区域 四位一体 的过程 结果可能不需要采取区域防突措施 采取 局部综合防突措施 也是同样意义 防治煤与瓦斯突出规定 第一部分煤与瓦斯共采创新体系 一 理念创新引领煤矿瓦斯综合治理二 技术创新是煤与瓦斯共采的关键三 管理创新是推进瓦斯治本的保障 一 理念创新引领煤矿瓦斯综合治理 1 瓦斯不治 矿无宁日2 瓦斯事故是可以预防和避免的3 安全与生产的矛盾可以统一于先进生产力4 发展先进生产力 保护生命 资源 环境5 可保必保 应抽尽抽6 治理瓦斯 岩巷先行7 只有打不到位的钻孔 没有卸不了压的瓦斯8 瓦斯是害也是宝 二 技术创新是煤与瓦斯共采的关键 一 地质保障技术 二 低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯技术 三 无煤柱煤与瓦斯共采技术 四 井上下立体瓦斯抽采体系 五 防治煤与瓦斯突出规定 关键技术 六 防突预测预报指标体系 三 管理创新是推进瓦斯治本的保障 1 高投入 物质基础 2 高素质 职工素质 3 严管理 严 细 实 4 强制度 规范化 制度化 5 重利用 循环经济 第二部分煤矿瓦斯抽采基本指标标准号 AQ1026 20062006年11月2日发布 2006年12月1日实施国家安全生产监督管理总局发布 一 任务的提出 瓦斯是资源 是煤矿灾害的主要危险源 是主要的大气温室效应气体 重特大瓦斯事故的连续发生引起各界广泛关注 石油价格持续上扬 引起对能源安全的高度关注 经济的迅速发展与环境的不协调引起全球对温室现象的关注 国外成功控制瓦斯灾害的经验告诉我们 通过立法强化瓦斯抽采 以达到控制采掘作业前煤层中瓦斯含量是有效途径 一 任务的提出 政府的三令五申 把瓦斯抽采工程视为生命工程和资源工程 先后颁发 国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定 国务院令第446号 国务院办公厅关于促进煤炭工业健康发展的若干意见 国发 2005 18号 关于进一步加强安全生产工作的决定 国发 2004 2号 等文件 要求强化煤矿瓦斯抽采 尤其是国务院办公厅 关于加快煤层气 煤矿瓦斯 抽采利用的若干意见 国办发 2006 47号第五条明确规定 煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下 方可实施煤炭开采 煤矿安监局要会同有关部门组织制订具体标准 并加强监督检查 二 参加本标准编写的单位 编写工作由国家煤矿安全监察局付建华副局长直接领导 监察司宋元明司长等全程策划与指导 煤炭科学研究总院重庆分院 中国矿业大学 煤炭科学研究总院抚顺分院 阳泉矿业 集团 有限责任有限公司 淮南矿业 集团 有限责任公司 芙蓉集团实业有限责任公司等具体负责编写 制定程序 片区座谈 重庆 西安 调研 初稿 讨论 重庆 修改后讨论 宁国 征求意见稿 部际领导小组及各省 局 学术会议讨论 兰州 反馈意见后修改讨论 北京 标委会讨论 北京 修改 再讨论 北京 修改 最后形成报批稿 期间 付建华副局长先后四次参加会议确定原则和方向 并向煤监局局长办公会专题汇报 最后由安监总局办公会确定 三 标准制定的原则 促进煤矿安全生产技术经济合理便于监管目前瓦斯抽采较好的矿井 占20 30 能达到本标准规定的指标 50 60 的矿井可以通过调整采掘部署 补足瓦斯抽采工程 保证抽采时间等措施达到本标准规定的指标 10 20 的矿井则可能在调整采掘部署 补足瓦斯抽采工程 保证抽采时间等措施的前提下 还得降低生产能力来达到本标准规定的指标 少数无法达到本标准的矿井将予于关闭 三 标准制定的原则 在强化瓦斯抽采和利用的基础上 考虑煤矿生产的现实情况和可操作性 按照分步实施的原则 有力促进煤矿安全生产和瓦斯抽采与利用 第一步发布标准 促使煤矿企业在规定期限内加强整改 使之达到标准要求 第二步实施 凡不符合标准的一律停产或关闭 第三步修改标准 提出更高要求 循序渐进 四 标准的法律地位 国家煤矿安全生产 AQ 的标准具有强制性 与煤矿相关的各级安全监察部门执法监察的主要法律依据之一 国务院办公厅 关于加快煤层气 煤矿瓦斯 抽采利用的若干意见 国办发 2006 47号第五条明确规定 煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下 方可实施煤炭开采 煤矿安监局加强监督检查 五 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井 必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统 理由 关于井下临时抽采系统 主要是指移动系统 这类系统抽出的瓦斯 目前多数情况是排在井下总回风流中 也有部分矿井排到地面 排在井下不能减轻矿井通风压力 也不能对抽的瓦斯进行利用 却能有效减少采掘区域瓦斯超限 考虑到移动系统的灵活性和适应性强 被矿井普遍采用 而且低浓度瓦斯排到地面的安全性和可利用技术难题还没有突破 因此 允许继续采用移动系统 五 必须进行瓦斯抽采的矿井 a 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3 min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3 min 用通风方法解决瓦斯问题不合理时 b 矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的 大于或等于40m3 min 年产量1 0 1 5Mt的矿井 大于30m3 min 年产量0 6 1 0Mt的矿井 大于25m3 min 年产量0 4 0 6Mt的矿井 大于20m3 min 年产量等于或小于0 4Mt 大于15m3 min c 开采有煤与瓦斯突出危险煤层 五 必须进行瓦斯抽采的矿井 理由 采纳规程145条规定a 主要解决小煤矿问题和部分低瓦斯矿井的高瓦斯区 但 通风方法解决不合理时 的量化指标不明确 掌握的尺度是在风速不超限的前提下 瓦斯浓度不超过1 b 主要针对多数高瓦斯矿井 但对少量高瓦斯中小型矿没有被控制住 如下表 按相对量都达到高瓦斯矿井条件 产量 Mt 1 51 0 1 50 6 1 00 4 0 6 0 4绝对量 m3 min 30 4025 3020 2515 20 15相对量 m3 t 10 1310 1410 2010 2410 720这类矿井主要依靠a 的条件予以控制C 主要针对含有突出煤层的矿井 六 应达到的主要指标 总体原则采掘作业前能通过瓦斯抽采达到消除突出危险性的目的 采掘工作面抽采率应能确保正常通风能力可将风流中瓦斯浓度稀释到规定的安全指标以内 不留瓦斯超限隐患 矿井瓦斯抽采率应能确保矿井正常通风能力足以满足要求 并限制不合理地增加矿井风量 鼓励提高抽采量 确保工作面风速不超 瓦斯浓度不超 六 应达到的主要指标 1 采掘作业前能通过瓦斯抽采达到消除突出危险性的目的突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下 若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力 则必须将煤层瓦斯含量降到8m3 t以下 或将煤层瓦斯压力降到0 74MPa 表压 以下 六 应达到的主要指标 理由 因为全国各煤矿差异性很大 用1 2个指标很难代表各地情况 因此给予一定选择机会 但目的应能有效消除突出危险性 根据现有大量统计数据认为 始突深度数据以内发生瓦斯突出的可能性较小 即使发生也不会是以瓦斯为主导的突出 因此瓦斯抽采所能控制的程度以此为宜 考虑到许多矿井没有这一历史数据 因此增加具体含量和压力指标 六 应达到的主要指标 含量指标主要依据国内统计资料和国外经验借鉴 如澳 俄 德等 但该指标与煤质参数有关 少数煤层其残余含量都与8m3 t接近 抽采技术要达到残余量指标又不可行 为此增加压力指标 国外经验主要由各州立法确定 而我国习惯是国家统一确定 这就增加了难度 原苏联和我国突出矿井统计资料表明 在煤层可燃基瓦斯含量小于10m3 t时 基本上没有发生过突出 可燃基瓦斯含量指标换算成原煤瓦斯含量 近似为8m3 t 六 应达到的主要指标 原西德和澳大利亚开采煤层煤质较坚硬 统计资料表明 煤层可解吸瓦斯含量小于9m3 t时 基本上没有发生过突出 但这些国家实际执行过程中普遍都将可解吸瓦斯含量降低到6m3 t左右 换算成原煤瓦斯含量也与8m3 t接近 压力指标确定为0 74MPa 主要依据原有规定以及统计资料和理论分析的结果 以上指标都是任选一 达到以上指标只能有效控制突出事故 还不能说完全消除突出危险性 六 应达到的主要指标 问题 有了以上指标控制 是否还需要原来的突出预测指标 防突细则和规程仍然有效 具有法律效力 本标准主要涉及瓦斯抽采 不涉及其他措施 是瓦斯抽采必须达到的指标要求 在符合本标准条件下 还应符合其它法规的要求 但个人认为 各矿可进行研究 针对几个有效的法规和标准要求 找出适合本矿条件的相关规律 以最严格的条款进行控制 简化控制程序 六 应达到的主要指标 1 采掘作业前能通过瓦斯抽采达到消除突出危险性的目的控制范围如下 a 石门 井筒 揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定 但必须控制到巷道轮廓线外8m以上 煤层倾角 8 时 底部或下帮5m 钻孔必须穿透煤层的顶 底 板0 5m以上 若不能穿透煤层全厚 必须控制到工作面前方15m以上 b 煤巷掘进工作面控制范围为 巷道轮廓线外8m以上 煤层倾角 8 时 底部或下帮5m 及工作面前方10m以上 c 采煤工作面控制范围为 工作面前方20m以上 六 应达到的主要指标 解释 控制范围的概念都指与最外轮廓线平行的平面上的投影距离 倾角大于8 时 由于自重的作用 安全性提高 底部和下帮的控制范围可减少为5m 六 应达到的主要指标 解释 前方控制范围可以理解为最小超前距 也就是说要想进行采掘推进 前方必须有更大范围满足抽采指标要求 允许推进的距离是满足指标要求的范围与最小控制范围之差 对石门和井筒 尽可能将前方抽采范围扩充到整个煤层 进入顶 底 板0 5m 对抽采钻孔太长 目前钻孔施工技术难以满足要求时可放宽要求 但至少应控制在15m以上 六 应达到的主要指标 解释 前方控制范围可以理解为最小超前距 也就是说要想进行采掘推进 前方必须有更大范围满足抽采指标要求 允许推进的距离是满足指标要求的范围与最小控制范围之差 采煤工作面进行有效卸压抽采瓦斯的范围约20m左右 如果工作面推进得较快 20m实际上只能满足2 3天的推进距离 有效抽采瓦斯的时间较短 因此 真正将工作面前方煤层中的瓦斯含量降下来 应主要依靠预抽的办法 为此采煤工作面前方范围设计为20m 目的就是促使矿井重视预抽 而不是只把希望寄托在卸压抽 六 应达到的主要指标 争议较大的是掘进工作面前方10m 不少人建议改为5 8m 这里有个导向问题 如果掘进工作面采用长钻孔预抽瓦斯 10m距离是能够做到的 如果继续大量采用原来的超前排放钻孔 10m有一定难度 本标准的目的就是希望扭转原来大量执行局部措施 短兵相接的局面 因为这种方式存在较多血的教训 应该把人们习惯于局部措施扭转到区域措施的途径上来 否则先抽后采是一句空话 国外是要求整个工作面都符合条件的前提下才能采掘 而我国目前技术水平还难以达到这种要求 因此没有照搬国外的经验 而10m的要求是完全能够达到的 因此 维持10m是合理的 六 应达到的主要指标 2 瓦斯抽采使采煤作业前瓦斯量降低到正常通风能够解决的程度瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1规定 瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2规定 解释 选择表1和表2如何量化界定 实际上只是导向性的 表1和表2能满足其中之一就行 企业可以根据自己情况进行选择 没有特殊要求指定选某一个表 但本标准如果只用一个表 难以满足不同条件的煤矿 因此设置了两个表 企业可任选 为避免盲目选择 给出一个导向性意见 六 应达到的主要指标 表1采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标 考虑到现有技术的可行性 高瓦斯量工作面风排瓦斯仍然很大 还需强调强化通风 六 应达到的主要指标 瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面主要抽采邻近层和围岩中的瓦斯 采用工作面瓦斯抽采率来描述瓦斯抽采效果比较合理直观 而瓦斯涌出量主要来自于本煤层时 关键是要控制本煤层瓦斯含量 如果采用工作面瓦斯抽采率则不容易界定计算范围 采取本煤层剩余瓦斯含量指标比较直观 表1中 备注 栏注明的数值是达到规定抽采率时的风排瓦斯量 显然在瓦斯涌出量大于60m3 min时仍然存在风排瓦斯量超过30m3 min的情况 这种情况下还应提高瓦斯抽采率或降低产量 否则风排瓦斯量的压力仍然非常大 因此 下一步还应提高这类工作面的瓦斯抽采率指标 六 应达到的主要指标 表2采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标 六 应达到的主要指标 表2中 备注 栏注明的数值是达到规定含量指标时采煤过程本层需要风排的瓦斯量 加上邻近层和采空区的涌出量 风排瓦斯量的压力同样非常大 因此 除强调预抽瓦斯外 还应增加卸压瓦斯抽采 必要时还应降低煤炭产量 表2中规定的可解吸瓦斯量是指目前技术能够达到 技术经济相对合理的指标 下一步还应将指标降低 可解吸瓦斯量主要是指采煤过程能够涌出的瓦斯量 加上残余量便是含量 因此 该指标同样可通过测定含量和残存量 计算二者之差得到 六 应达到的主要指标 3 矿井瓦斯抽采率确保矿井正常通风能力足以满足要求 限制不合理地增加矿井风量 表3矿井瓦斯抽采率应达到的指标 六 应达到的主要指标 矿井瓦斯抽采率反映一个矿井对瓦斯抽采的重视程度 表3指标应该说大多数矿井通过努力是能够达到的 但由表3中 备注 栏注明的数值表明 即使达到规定指标 风排量仍然非常大 因此 下一步修改时还应提高 通过对58个矿井2004年的瓦斯抽采率统计表明 满足表3规定的17个 但不一定满足4 1 4 2 4 3规定 占29 3 不满足的36个 占62 1 绝对瓦斯涌出量 15m3 min的5个 占8 6 这类矿井多属于突出矿井 也就是说一些突出矿井涌出量不大 抽瓦斯效果也不好 但不能有效控制突出 对这类矿井强化瓦斯抽采是非常必要的 不满足表3规定的36个矿井通过调整采掘部署 加大抽采力度等措施 可以达到标准规定的指标 六 应达到的主要指标 六 应达到的