预防煤矿瓦斯灾害新技术研究动向

预防煤矿瓦斯灾害新技术研究动向预防煤矿瓦斯灾害新技术研究动向 预防煤矿瓦斯灾害技术的研究已经从局部性的单项技术向 区域性的以建设本质安全矿井为目的的综合技术发展 包括瓦 斯灾害易发区域的预测技术 高效瓦斯抽采及抽采效果评价技 术 瓦斯灾害监测预警技术等 一 瓦斯灾害易发区域预测技术 瓦斯灾害与地质构造有密切关系 地质构造复杂的区域通 常属于瓦斯灾害易发区域 此外 瓦斯灾害易发区通常赋存着 较高的瓦斯含量 因此 预测高瓦斯含量区域也是预测瓦斯灾 害易发区的有效手段 一 地质雷达超前探测地质构造技术 地质雷达是利用无线电反射原理超前探测地质构造的一种 有效手段 最新研制出的适合煤矿环境使用的本质安全型地质 雷达 能够超前探测采掘工作面 20 30 米深处煤岩内的隐伏小 型构造等地质异常体 通过在西山 淮南 松藻等矿区的试验 取得了好的效果 二 p s 波长距离构造探测技术 p s 波长距离超前构造探测主要检测地震波中反射回来的 p 波和 s 波并分析预报地质构造 能方便快捷预报采掘工作面 100 150 米深处煤岩内的地质异常情况 三 煤层瓦斯含量直接测定技术 通过向煤层施工取芯钻孔 将煤芯从煤层深部取出并及时 放入煤样筒中密封 测量煤芯的瓦斯解吸速度及解吸量 计算 瓦斯损失量 测量从煤样筒中释放出的瓦斯量 与井下测量的 瓦斯解吸量一起计算煤芯瓦斯解吸量 将煤样筒中的部分煤样 装人密封的粉碎系统 测量在常压下粉碎过程及粉碎后一段时 间所解吸出的瓦斯量 计算粉碎瓦斯解吸量 据此计算出可能瓦 斯含量 再根据实验可测定煤层残余瓦斯含量 最终求出煤层 瓦斯含量 目前试验取样钻孔深度达到 50 米 利用这种方法能 够大面积测定煤层瓦斯含量 了解各区域的煤层瓦斯含量分布 状态 以此为基础便可有效预测瓦斯灾害易发区 二 高效瓦斯抽采技术 一 地面钻孔抽采采动卸压区煤层或采空区瓦斯 瓦斯抽采是预防瓦斯灾害最根本的手段 借鉴国内外经验 并结合淮南矿区实际 对煤矿区地面钻井抽采采动卸压区煤层 或采空区瓦斯技术进行了试验研究表明 在通常情况下 钻孔 在正常工作期间 瓦斯抽放量和瓦斯浓度均较高 平均流量为 每分钟 15 立方米 平均瓦斯浓度为 80 抽放效果较好 当工 作面推过钻孔 4 100 米时 钻孔瓦斯流量和浓度都增到最大值 二 井下顺煤层枝状长钻孔预抽煤层瓦斯技术 使用澳大利亚 vld 1000 定向千米钻机 对不同深度钻孔 的抽采效果进行了现场试验和考察 发现随着钻孔深度的增加 钻孔的累计抽采总量也相应增加 说明增加钻孔长度对提高抽 采效果是可行的 在煤矿井下实施千米钻孔后 既可大幅度减 少抽采巷道工程量 又能实现大面积预抽 对相同深度钻孔抽 采量与抽采时间进行比较 认为钻孔的合理抽采时间以 1 2 年 为宜 三 瓦斯灾害监测技术 瓦斯灾害监测是及时发现瓦斯灾害隐患的关键手段 主要 包括传感器技术和监控网络系统两部分 一 红外瓦斯传感器技术 红外瓦斯传感器主要利用瓦斯气体对某一特定波长红外光 吸收性能与瓦斯浓度之间存在一确定关系 通过测定特定波长 红外光被吸收的程度反映瓦斯浓度值的原理进行工作 对研制 的红外传感器进行的测试结果表明 红外瓦斯传感器能够测量 0 100 甲烷的测量范围 二 宽带监控系统 kj90 分布式网络化煤矿综合监控系统主干传输平台即采用 了基于 ip 的工业以太网通信技术 将地面以太网技术直接延伸 至煤矿井下环境 为矿井构筑了先进 可靠 标准 高速 宽 带 双向的综合信息传输平台 使得矿山安全和综合自动化系 统的各种监控设备 自动化过程控制设备 语音通讯设备 图 像监控设备等都以 ip 方式接人 并与煤矿企业的因特网整体架 构实现无缝连接 四 瓦斯灾害预警技术 瓦斯灾害预警技术是通过建立大量的信息数据库 并通过 监控系统监测各相关影响因素的变化 利用试验研究得到的相 关模型 实现对瓦斯灾害预警 并提出合理的消除瓦斯灾害隐 患的建议 利用技术提升矿井安全生产的管理水平 预警系统基于 arcinfor 三维地理信息系统平台进行开发 使过程和结果具有直观性 预警系统