煤矿瓦斯灾害防治技术.ppt_第1页
煤矿瓦斯灾害防治技术.ppt_第2页
煤矿瓦斯灾害防治技术.ppt_第3页
煤矿瓦斯灾害防治技术.ppt_第4页
煤矿瓦斯灾害防治技术.ppt_第5页
已阅读5页,还剩91页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

煤矿瓦斯灾害防治技术,煤炭科学研究总院重庆分院,一、瓦斯赋存,瓦斯的形成是腐植型有机物在成煤过程中经历生物化学成气、煤化作用成气两个阶段形成的。从腐植型有机物沉积在沼泽相和三角洲相环境中开始,在不超过65oC的适当温度还原条件下,腐植型有机物经厌氧微生物的化学降解作用生成甲烷、二氧化碳和水。其模式:4C6H10O57CH4+8CO2+C9H6O+3H2O(纤维素)微生物作用(类烟煤)在泥炭至褐煤阶段生成的瓦斯,因为成气时埋深浅,大多都排放到古大气中去,一般不易保留下来。随着泥炭层的下沉,上覆盖层越来越厚,压力和温度也随之增高,生物化学产气作用逐渐减弱直至结束,煤化产气作用越来越强。,煤化作用成气时期,在压力和温度的作用下,煤的侧链和官能团不断发生断裂、结合和脱落,生成CO2、CH4、H2O等气体。模式:4C16H18O5C57H56O10+4CO2+3CH4+2H2O(泥炭)(褐煤)C57H56O10C54H42O5+2CH4+CO2+3H2O(褐煤)(烟煤)C15H14OC13H4+2CH4+H2O(烟煤)(无烟煤),我国部分煤的热成因模拟试验瓦斯产气量(据张新民等,1991,单位m3/t*为引用国外数据),瓦斯赋存状态:以游离和吸附两种状态赋存于煤岩层中游离瓦斯,孔隙内赋存的游离瓦斯,由于煤岩为多孔介质,在煤岩内部的孔隙内赋存着处于游离状态的瓦斯(孔隙直径大于1000A),通常以承压形式存在,压力为P,可近似认为等于原始煤岩层平均瓦斯压力。假如煤岩层孔隙率为,指的是单位质量煤岩块内孔隙体积的占有量。根据理想气体状态方程知单位体积煤岩块内游离瓦斯量为P。,煤岩块,吸附瓦斯(物理吸附,吸附孔隙直径为10-100A),瓦斯分子直径4.8A,煤颗粒,在煤颗粒表面吸附瓦斯分子,根据Langmuir单分子吸附层理论,设煤颗粒表面积为S,瓦斯分子直径为4.14A,在煤颗粒表面最多只能吸附一层瓦斯分子,因此可计算得到极限吸附量。设煤的比表面积(单位质量煤体内部孔隙表面积)为S,根据Langmuir单分子层吸附理论,其极限吸附量为a,瓦斯吸附量为W=abP/(1+bP);把a、b定义为吸附常数,P为瓦斯压力。显然a、b与煤本身的吸附性能有关,吸附性能强的煤瓦斯吸附量高,否则吸附量低;另外,不同瓦斯压力,吸附量不同,吸附量与瓦斯压力呈抛物线规律变化,当瓦斯压力时,吸附量a,即极限吸附量。,瓦斯含量,实际煤层中含有灰分、水分,这些成分不吸附瓦斯,因此真正能吸附瓦斯的成分为煤中的可燃基部分,称为可燃基吸附量。瓦斯含量=游离量+吸附量W=abP/(1+bP)+P(可燃基瓦斯含量m3/t)W=abP(1-Mad-Aad)/(1+bP)+P(原煤瓦斯含量m3/t)Mad-水分,%Aad-灰分,%。,总储气量,产气量,二、瓦斯流动,瓦斯渗流Darcy渗流理论,1m2,v=(k/)(P2-P1)/Lq=(k/)A(P2-P1)/L,K的单位是cm2或mD(石油);K/的单位是m2/MPa.d;=K/(2P0)的单位是m2/MP2.d或m2/atm2.d(100m2/MP2.d)。1mD=9.87*10-6cm2,相当于瓦斯界使用的38.69m2/MPa2.d。,瓦斯扩散Fick定律,L1m,v=D(C2-C1)/Lq=DA(C2-C1)/L,D是扩散系数,单位是cm2/s;C2、C1为瓦斯浓度,%;,瓦斯流动贝努力方程,L1m,mgh+1/2(mv2)+pAL=constant,1m2,P2,P1,q,q,瓦斯涌出速度q=(P2-P02)./(4P01.5t)P和P0的影响(抽出式通风停风时P0增大,瓦斯涌出量减小)和的影响,t的影响瓦斯涌出规律,三、瓦斯燃烧与爆炸,燃烧的实质是一种化学氧化反应定义:可燃物和氧化剂在空间发生激烈化学反应的过程称之为燃烧。燃烧的特征:燃烧过程伴随着发光、放热、生成新的物质。燃烧的条件:可燃物及浓度、充足氧气、可激发的热源燃烧的反应过程:链式反应,高温导致链引发生成游离基(活性中心)、游离基进一步反应形成链传递、破坏链反应的某一条件造成链终止。游离基越多,链传递越快。燃烧的形式:扩散燃烧(浓度差扩散)、分解燃烧(固液遇热分解出可挥发气体)、表面燃烧(固体炭,无火焰)、预混燃烧(可燃气体与空气充分混合成可燃烧限内)。,爆炸分类:物理爆炸和化学爆炸瓦斯煤尘爆炸实质上是一种激烈的化学氧化反应形成过程:大量游离基的产生,使得形成高速蔓延的激烈燃烧过程,转化形成爆炸,因此瓦斯煤尘爆炸属化学爆炸。特征:具备燃烧特征外,还具备高速蔓延性。条件:瓦斯煤尘浓度、足够氧气供给、可激发的热源反应过程:链式反应。与燃烧的关系:主要与预混燃烧密切相关,多数预混燃烧会演变成爆炸。(扩散燃烧、分解燃烧时,若大量气体积聚没有被及时燃烧,相当于气体与空气预混,一旦点火极易引发爆炸),预混气体的燃烧蔓延与爆炸预混气体中可燃气体浓度达到可燃界限时,遇火源便可燃烧,形成薄层火焰界面(微米),加热邻近预混气体,使燃烧向右蔓延,如图示燃烧生成物属热气体,往左运动;燃烧加热以v2速度向预混气体蔓延,预混气体以v1速度向燃烧界面流动,则燃烧界面绝对移动速度为v2-v1,该速度即为燃烧蔓延传播速度。显然:v2=v1,燃烧在原地进行;v2v1,燃烧向预混气体蔓延;v2v1,燃烧演变为爆炸;v2v1,燃烧蔓延不能持续。通常燃烧蔓延速度约0.1数m/s;爆炸蔓延速度数百数千m/s。,富氧燃烧和富燃料燃烧富氧燃烧:充足的氧气使氧化反应完全,提高燃料的燃烧效率,减少CO等气体的产生。富燃料燃烧:实际上也是欠氧燃烧,此时氧化反应不完全,燃烧效率较低,且易生成大量CO等物质。在富氧燃烧条件下产生大量热量,消耗大量氧气;如果氧气供给不足,将使富氧燃烧转化为富燃料燃烧;但供氧不足,也使得热量散发减少,反应物具有足够高温,这种高温气体通过对流和辐射足以加热周围燃料使之分解出挥发气体。因此,富燃料燃烧时往往产生大量高温可燃气体;由于缺氧,这些可燃气体没有被完全燃烧。加入氧气后将高温可燃气体预混后可迅速发生激烈氧化燃烧或爆炸。阴燃:主要针对固体可燃物,实际上是一种富燃料燃烧,由于氧化不充分,氧化速度较慢,但外部环境使氧化产生的热量散发少,足以维持自我持续燃烧的现象。,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理流变机理,认为外等于或大于煤的屈服载荷时,煤体流变出现三个阶段,即变形衰减阶段、均匀变形阶段和加速变形阶段,其中变形衰减阶段和均匀变形阶段对应于煤与瓦斯突出的准备阶段,加速变形阶段是煤与瓦斯突出的发生发展阶段,突出是含瓦斯煤体快速流变的结果。,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理球壳失稳机理,认为在突出过程中,地应力首先破坏煤体,使煤体产生裂纹,形成球盖状煤壳。然后煤体向裂隙内释放并积聚起高压瓦斯,瓦斯使煤体裂纹扩张并使形成的煤壳失稳破坏并抛向巷道空间,使应力峰值移向煤体内部,继续破坏后续的煤体,形成一个连续发展的突出过程。,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理力学作用机理,1)突出的过程经历如图80所示的准备、发动、发展和终止四个阶段。突出发动的标志是采掘空间周围一定厚度的煤岩体发生突变失稳而失去承载能力、并被迅速抛出或挤出;突出终止的标志是突出过程的煤岩宏观运动持续停止;突出的发展是在突出发动后孔洞周围煤岩体由浅入深逐渐发生破坏的过程;突出的准备是突出发动前有利于发动突出的力学条件变化过程。,突出阶段划分示意图,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理初始失稳条件和能量条件构成突出发动的条件破坏的连续进行条件和能量条件构成突出发展的条件。,煤与瓦斯突出条件,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理失稳指的是煤岩体承受足够的应力或发生足够的变形而破碎且失去承载能力的现象(E点)。,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理四种主要的失稳形式,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理连续破坏,四、煤与瓦斯突出,煤与瓦斯突出的机理能量条件能量条件的概念表述的是必须要有足够的能量,使煤岩体发生破碎并被抛出。对于某一范围内的煤岩体,能量条件可以表示如下W1+W2+W3=A1+A2+A3式中W1煤岩体的弹性势能;W2煤岩体的瓦斯内能;W3周围煤岩体对此范围内煤岩所做的功;A1煤岩体的破碎功;A2煤岩体的抛出功;A3其它能量耗散,如煤体发热、声发射等。,五、瓦斯赋存规律的测定与探测,煤层瓦斯含量和压力测定技术地质勘探钻井测定含量反算压力技术井下测定压力反算含量技术,五、瓦斯赋存规律的测定与探测,煤层瓦斯含量快速测定技术煤层瓦斯含量等于可解吸瓦斯量与残存瓦斯量之和。可解吸瓦斯含量(Qm)的值等于瓦斯损失量(Q1)、煤样瓦斯解吸量Q2、煤样粉碎后的瓦斯解吸量(Q3)三者之和。残存瓦斯含量通过环境压力和Langmuir方程获得。因此煤层瓦斯含量的快速测定,关键是测定可解吸量。通过向煤层施工取芯钻孔,将煤芯从煤层深部取出,及时放入煤样筒中密封,记录取芯器切割煤芯到密封前的时间,然后在井下测量煤样筒中煤芯的瓦斯解吸量极其与时间的关系,根据关系与损失时间推算瓦斯损失量;,再把煤样筒带到实验室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;将煤样筒中的煤样装入密封的粉碎系统加以粉碎,测量在粉碎过程及粉碎后一段时间所解吸出的瓦斯量(常压下),并以此计算粉碎瓦斯解吸量;瓦斯损失量、煤芯瓦斯解吸量和粉碎瓦斯解吸量之和就是可解吸瓦斯含量。,四种煤样筒,球磨机粉碎系统,解吸瓦斯容积法测量系统,表1钻屑法测定与取芯法测定瓦斯解吸量试验结果对比,图7:瓦斯含量测定结果对比,图7:瓦斯含量测定结果对比,利用这种方法能够实现大面积大量测定煤层瓦斯含量资料,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。目前试验取样钻孔深度达到50m.,实测瓦斯含量与实际瓦斯涌出量对比曲线,FDG-A防爆多功能高密度电法探测系统,重庆煤科院Tel应用实例,皖北某矿巷道底板含水构造探测,松藻某矿小煤窑采空区探测,继续,高密度电法探测技术,巷道透视和钻孔透视系统,无线电透视区域预测方法实际预测结果图(平顶山矿务局十矿),地质雷达超前探测地质构造技术,地质雷达是一种确定地下介质分布的定向高频电磁波反射定位技术。重庆分院最新研制出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2030m深处煤岩内的隐伏小型构造等地质异常体.,陷落柱,图1:杜尔平陷落柱探测结果同相轴基本形成一段弧形曲线,明显反映了陷落柱范围,图2:西曲矿煤层厚度探测结果2#和4#煤层顶、底板位置清楚,4#煤层基本稳定,厚度为3.35m。,P-S波长距离超前探测地质构造技术,P-S波长距离构造超前探测主要通过检测地震波中反射回来的P波和S波进行分析来预报地质构造的,能方便快捷预报采掘工作面100150m深处煤岩内的地质异常。,图4:常村矿陷落柱探测结果大约55.887.5m处反射面较多,岩体破碎,可能为陷落柱影响区。该巷掘至55m位置揭露一陷落柱。,图5:王庄矿断层探测结果在掘进面前方13.5m、56.5m处存在反射界面,在70120m范围内还存在一些次生的反射界面。实际揭露发现掘进头前55m处发育F237断层,断层性质为正断层、走向1320、倾向2220、倾角800,断层落差4.6m。,六、瓦斯抽采技术1、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,借鉴国内外一些成功的经验,结合淮南矿区的实际情况,我们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。试验结果表明,钻孔应布置在距离回风巷30m以内,钻孔间距在200300m之间。,瓦斯流量高于6m3/min的时间持续了1个月以上。,图9:谢桥矿地面钻孔抽采采空区瓦斯效果,正常工作期间,瓦斯抽放量平均15m3/min,浓度平均为80。工作面推过钻孔40100m时,钻孔流量和浓度都达最大值,图10潘一矿地面钻孔抽放采空区瓦斯流量和浓度,井下顺煤层枝状长钻孔预抽煤层瓦斯技术,图11:VLD1000定向千米钻机,图12:顺煤层枝状长钻孔VLD钻机在大宁矿已经完成了定向钻孔160个,最长的钻孔达到了1005m,有20个钻孔的长度在800m以上。,瓦斯抽放技术,采空区埋管抽,寺河长钻孔预抽(高瓦斯区),Y型通风技术,六、瓦斯抽采基本指标,总体原则:促进煤矿安全生产、技术经济合理、便于监管循序渐进原则: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;2006年12月1日第二步实施,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。,标准制定的原则,第一步原则的具体要求目前瓦斯抽采较好的矿井(占2030%)能达到本标准规定的指标;5060%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;1020%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。,标准的法律地位,具有强制性,是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200647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。,1、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。考虑到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。,1、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;理由:采纳规程145条规定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%;,1、必须进行瓦斯抽采的矿井,b)矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的:大于或等于40m3min;年产量1.01.5Mt的矿井,大于30m3min;年产量0.61.0Mt的矿井,大于25m3min;年产量0.40.6Mt的矿井,大于20m3min;年产量等于或小于0.4Mt,大于15m3min。,1、必须进行瓦斯抽采的矿井,理由: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)1.51.0-1.50.6-1.00.4-0.60.4绝对量(m3min)30-4025-3020-2515-2015相对量(m3t.d)10-1310-1410-2010-2410-720这类矿井主要依靠a)的条件予以控制c)开采有煤与瓦斯突出危险煤层。,2、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。,2、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。,2、应达到的主要指标,理由: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,即使发生突出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。,2、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(如澳大利亚、俄罗斯、德国等);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。,2、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。,2、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。,2、应达到的主要指标,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。,2、应达到的主要指标,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。,2、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。,2、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。,2、应达到的主要指标,解释: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。,2、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把习惯于局部措施扭转到习惯于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。而抽采超前10m的要求是完全能够达到的。因此,确定10m是合理的。,2、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。,2、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。,2、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,2、应达到的主要指标,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。为避免盲目选择,给出一个导向性意见。,2、应达到的主要指标,解释: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。,2、应达到的主要指标,解释: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。,2、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,2、应达到的主要指标,解释: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。矿井瓦斯抽采率包括地面钻井抽采量,只要是同时期、同一矿井范围内的抽采量都包括在一起,目的是鼓励矿井通过各种途径抽采瓦斯。,解释: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。,2、应达到的主要指标,2、应达到的主要指标4)、工作面瓦斯抽采应确保工作面风速不超、瓦斯浓度不超。,采掘工作面风速不得超过4m/s,风流中瓦斯浓度不得超过1%。解释:这一条实际上暗含了取消放限管理的规定。目的就是促使企业强化瓦斯抽采。突出矿井要求达到以上所有指标,其它矿井除对突出矿井的特殊要求外也都要达到。,3、指标的测定及计算方法,a)按MT/T638规定测定瓦斯压力b)按MT/T77规定测定瓦斯含量MT/T77标准正在修订研究中,要求在年底前完成,其中主要涉及井下快速测定瓦斯含量的方法(包括可解吸量的测定与计算),这是利用可解吸瓦斯量指标的一个关键,也是监督监察的一个重要手段。绝对瓦斯涌出量的测定和计算方法按新制定的AQ1025-2006(矿井瓦斯等级鉴定规范)执行。工作面和矿井瓦斯抽采率计算时,计算时间内工作面或矿井范围内地面钻井、固定系统和移动系统抽出的瓦斯都可算作抽出量,抽出量与抽出量、风排量之和的比值即为抽出率。,4、其他,矿井必须综合抽采瓦斯,并且提前35年制定抽采瓦斯规划,每年年底前编制下年度的抽采瓦斯计划,以确保抽采瓦斯工作面的正常衔接,做到“抽、掘、采”平衡。低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和压力,高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加50m应测定煤层原始瓦斯含量和压力。解释:个人认为这两条应作为今年监察重点,其他条款作为明年及以后的监察重点。规划应确保明年起能够满足本标准条款的要求。,4、其他,对以上指标的监督监察谈点个人观点重点依靠企业自身监管政府监督监察部门重点监察规划、设计、工程、系统、抽采计量和数据、瓦斯超限、通风等情况,并采取不定期抽查实际情况与相关资料的符合程度。企业自身监管必须强化领导人的意识,正确处理瓦斯抽采与煤炭生产的关系,正确处理瓦斯利用与经济效益的关系。本标准主要界定在瓦斯抽采指标,没有涉及瓦斯利用的相关内容。,七、低浓度瓦斯利用技术,多数矿井抽放瓦斯浓度低于30%.如下图所示:,七、低浓度瓦斯利用技术,利用规则:浓度高于30%的瓦斯:民用、工业燃烧、车用、发电及热电冷联产、化工原料;浓度低于30%的瓦斯主要用于发电和热电冷联产。瓦斯提纯:分子筛、膜分离瓦斯输送:管道输送、液化(LNG)、压

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论