六大系统及矿井治金行业瓦斯抽放管理知识分析.ppt

1、矿井瓦斯抽出(采矿)，主要内容，瓦斯抽出相关法令瓦斯抽出的目的和意义矿山瓦斯抽出的困难和效果评价指标矿山瓦斯抽出方法的选择低通气性煤层瓦斯强化抽出技术的引进和封孔技术，1 .瓦斯抽出相关法令十二字方针，2002年8月， 为了贯彻国家煤矿安全监察局和中国煤炭协会国务院安全生产的一系列重要指示和国务院关于黑龙江省鸡西矿业集团公司“6.20”特大气体事故的通报精神，召开了全国煤矿气体预防现场会议，本次会议对全国煤矿召开了“先吸后采，风决定生产，监视”气体管理十二字“先吸再采”是瓦斯对策的根源措施。 首先提取后，用风决定生产、监测，1 .关于瓦斯提取的法令：煤矿安全规程，规程145条。 一个采煤工作面

2、的瓦斯喷出量在5m/min以上，一个掘进工作面的瓦斯喷出量在3 m/min以上，必须用通风方法解决瓦斯问题。 (二)矿井绝对涌出量达到以下条件时： 40 m/min以上2 .年产量为1.01.5Mt的矿山，大于30 m/min.年产量为0.61.0Mt的矿山，大于25 m/min.年产量为0.40.6Mt的矿山(3)正在开采煤和瓦斯危险的煤层。煤矿安全规程、矿山瓦斯抽放管理规范、十二字方针等国家政令制定瓦斯抽放法：高瓦斯高突煤矿抽放和瓦斯非抽放是法律和违法问题。 2、瓦斯排放的目的和意义、目的： (1)预防瓦斯超限，确保矿山的安全生产。 (2)开采保护层，具有排气系统的矿山，必须从保护层中排气

3、。 (3)没有保护层的可开采矿山，可以用预气体作为地区或局部的预防措施。 (4)开发利用资源，使受害有利。 2、放气的目的、意义、意义： (1)放气是解决煤矿重大瓦斯事故的根本措施。 (2)排气可以解决矿井仅靠通风不能解决的难题，降低矿井的通风成本。 (3)煤气提取可以利用宝贵的煤气资源。 安全、经济、环境保护、3、放气难易度和效果评价指标、煤层放气难易度相对于预提取方法主要有钻头流量衰减系数和煤层瓦斯透过率系数两个指标，是测量开采层放气难易度的重要参数。 根据这两个指标，将未放压的原始煤层的释放困难度分为三种，即容易释放、容易释放、难以释放。 钻头气体流量衰减系数钻头气体流量衰减系数表示钻头

4、气体流量随着时间的经过而衰减变化的系数。 钻头气体的流量和时间呈负指数分布。 值越大，流量衰减越快，吸引性越差。 3、提取气难易度和效果评价指标、煤层提取气难易度主要有预提取方法，主要有挖掘流量衰减系数和煤层通气性系数两个指标，是测量开采层气提取难易度的重要参数。 根据这两个指标，将未放压的原始煤层的释放困难度分为三种，即容易释放、容易释放、难以释放。 煤层透气性系数煤层透气性系数是反映煤层气体难以流动程度的指标，其物理意义是1m长的煤体，压力的平均分散为1MPa2时，通过1个煤体的截面，流过1昼夜的气体量m。 单位：/(mpa2d )1/(mpa2d )=0.025 MD (miridesy

5、 )、1m、1、a、b、3 .排气难易度和效果评价指标，煤层排气难易度主要相对于预提取方法，主要有钻头气体流量衰减系数和煤层排气系数两个指标根据这两个指标，将未放压的原始煤层的释放困难度分为三种，即容易释放、容易释放、难以释放。3 .放气难易度和效果评价指标，先提取后，可以提取多少进行开采作业？ 一般用吸引率的指标来测定。 根据矿井瓦斯抽放管理规范和煤和瓦斯突出防止规定，抽放率指标应满足以下规定： (1)事先抽放煤层瓦斯的矿井：矿井瓦斯抽放率在20%以上，采掘工作面瓦斯抽放率在25%以上； (2)邻层瓦斯抽放开采场：矿山瓦斯抽放率应在35%以上，采矿工作面应在45%以上；(3)采用综合抽放方法

6、的矿山：矿山瓦斯抽放率应在30%以上。 (4)煤与气突出矿井：提取煤层气后，突出的煤层气的含量应小于该煤层最初深度的原始煤层气的含量。 没有相关数据时，煤层气体含量必须在8m/t以下，或者气体压力必须在0.74MPa (表压)以下。 4、矿井瓦斯抽放方法的选择，(1)瓦斯抽放原则瓦斯抽放有明确的目的性，减少浪漫瓦斯，排除工作面瓦斯抽放，用保护层瓦斯抽放，利用瓦斯抽放，需要对本煤层瓦斯喷出层附近瓦斯喷出周围的岩石和采区瓦斯喷出进行抽放设计、施工和管理4 .矿井气体抽出方法的选择(2)吸气的方法，4 .吸气的方法的选择，(2)吸气的方法，4 .吸气的方法，4 .吸气的方法的选择，(3)吸气的方法的

7、选择，主要是矿山(或开采区)气体其原则是，气体主要来源于开采层，可以用钻头提取，也可以用巷道提取，多采用钻头提取的方法。 煤气主要来源于山顶、底板附近的煤层，可以在开采层上钻孔，也可以在相邻层的巷道中钻孔。 采空区涌出的气体很大，可以通过挖掘孔和密闭巷道排出采空区的气体。 4、矿井瓦斯的提取方法的选择，(3)提取方法的选择主要由矿井(或采区)气源、煤层生存状况、采掘配置、采掘技术条件等综合决定。 其原则是，煤层通气性差异难以消除时，采用放压放压(开采放压、人工放压)方法。 挖坑道会涌出大量的气体，用通风方法难以解决的情况下，该气源可以预先提取，或者一边开采一边提取煤层的气体。 煤层浅(不到40

8、0m )，但地面平坦，可以考虑用垂直钻头提取开采层、邻近层或开采区的气体。 5、本煤层气的提取、本煤层气的提取也称“煤层气的提取”，指在煤层气的提取前或开采的同时，在挖掘或巷道中进行该煤层气的提取作业，减少煤层气的含量和回流中的气体浓度，确保煤层开采中的安全生产。 (1)适用条件本煤层瓦斯含量大，通风方法难以解决。 煤层透气性一般大于0.23/(MPa2d )，单孔气体流量也大于0.1m/min，中厚煤层的预提取效果很好。 开采配置能保证瓦斯抽放工程的施工和25年的采矿时间。 5 .本煤层气提取，(2)分类，本煤层气提取，未放压提取，巷道提取，穿孔提取，顺层穿孔，穿孔，放压提取，边提取边挖掘，

9、先挖掘，边采集边提取，强化提取。 本煤层瓦斯抽出，穿孔，抚顺龙凤矿穿孔，气体抽出模式图1-煤层； 2-钻3-挖掘场4-运输巷道5-封闭墙壁的6-煤气管道，每30m挖掘10m的挖掘场，每个挖掘场在煤层上开35个孔，呈扇形配置，中孔微仰，两侧平坦。 孔的间距比极限的拉拔半径小，一般为3050m，孔的直径为70100mm，打孔后进入顶板0.51m。 吸引负压在14KPa以下。 挖掘场关闭或插管关闭。5 .本煤层放气、穿孔、煤层群穿孔的放气模式图；5 .本煤层放气、穿孔、网形式穿孔的配置；5 .本煤层放气、顺层穿孔、顺层穿孔的放气模式图1-回风巷道； 在2-运输巷道3拔煤气管4-钻孔5-采矿工作面上，

10、先挖运输巷道，在挖掘之间顺层钻孔，切断回风巷道和眼睛后花了一段时间。 优点：挖掘不在煤岩中施工，暴露挖掘速度快，成本低，煤层面积大。 缺点：提取时间短。 主要技术参数：钻头直径70100mm，钻头长度4070m。 钻头间距520m，中低负压吸引。 提高预提取效果的措施：大径(阳泉300mm，3倍)，提高负压(鹤壁10.6Kpa，0.25倍)，交叉钻头(焦作，0.41倍)，加强增透等。 5 .本煤层瓦斯抽放、顺层挖掘、扇形配置、管理不周到，容易形成大的抽死角；5 .本煤层瓦斯抽放、顺层挖掘、顺层交叉网格挖掘的煤层瓦斯抽放方法；5 .本煤层瓦斯抽放、顺层挖掘、顺层交叉挖掘配置(平煤十矿)、交叉挖掘

11、其特点是利用钻头交叉时产生的相互影响，提高煤层瓦斯的提取效果。 技术参数： h1=0.80.9m，h2=1.11.4m，d=2.5或3m，钻头直径75毫米，钻头深度7090m米。 5、本煤层瓦斯抽放，顺层钻头顺层钻头和穿孔层钻头比较穿孔的优点： a )钻孔和开采煤层正交或斜交，穿过煤层内各层及其层理，气体容易进入钻头。 因此，在相同的煤层和钻头长度相同的条件下，钻头放气量比顺层钻头多。 b )对于通过开拓巷道，预先开洞，能够获得足够的预抽出时间的危险煤层，为了避免石门剥煤或挖煤层，采用其他麻烦的局部突进对策。 c )一般在岩石上钻孔，封孔质量可靠。 顺层挖掘的优点：挖掘煤壁泄漏面积大，挖掘效率

12、高，成本低。 采用未放压提取法提取薄煤层和中厚煤层时，一般以顺层穿孔法为优先。 突出煤层，可以挖一个洞。 5、本煤层气提取、开采同时提取，适用条件：适用于容易提取煤气的煤层，煤巷掘进工作面区域的瓦斯喷出量大(超过3m3/min )时。 技术参数：巷道钻孔主要应避免巷道周围的松动圈，在巷道煤体的卸压范围内，钻孔封孔段的长度必须超过巷道松动圈的范围。 孔径75100mm，孔长50100m，挖掘场间隔3050m，每个挖掘场配置24个孔，孔底距离胡同815m。 封孔一般为膨胀水泥，封孔长度为79m。 应用说明：鸡西穆纺锤矿掘厚1.71.9m的煤巷时，掘巷瓦斯达到8.2m3/min，采用该方法后，瓦斯抽

13、出57m3/min，巷道瓦斯喷出量减少6070%。 5、本煤层瓦斯的提取、钻井同时提取，适用条件：煤和瓦斯突出危险煤层，消除钻井工作面的危险。 技术工艺参数：巷道钻孔主要应避免巷道周围的松动圈，在巷道煤体卸压范围内，钻孔封孔段的长度必须超过巷道松动圈的范围。 孔径75100mm，孔长50100m，挖掘场间隔3050m，每个挖掘场配置24个孔，孔底距离胡同815m。 应用说明：淮南局各矿潘三矿掘进巷道平均瓦斯抽放量1.5m3/min，最高3.2m3/min，抽放量达到3550%，年累计安全掘进量1080m，平均月90m，最高115m，这是掘进中瓦斯抽放量的防治突出、巷帮钻和先行钻放气方法相结合的

14、放气方法，5 .本煤层瓦斯放气，采样瓦斯，适用条件：受采矿工作面前方矿压变化的影响，在采矿工作面前方的一定范围内，煤体被压碎并缓慢放压，该地区的煤体内气体大量因此，如果对该地区进行排气，可以取得很好的效果。但是，正层的单一平行穿孔孔，因为孔底和采矿工作面的距离相同，穿孔孔和孔底同时被破坏，穿孔排出动压释放区域内气体的时间短。 交叉钻头中的斜向钻头或斜交钻头，即使孔底被采到采掘工作面上后，也有一部分钻头段残留在放炭体内，排出气体，因此可以得到良好的排气效果。 技术参数：提取期间，严格排气孔管理，发现大量漏气时，应立即关闭，以避免影响整个提取系统的提取负压和气体浓度。 应用说明：焦作九里山矿。 5

15、 .本煤层瓦斯抽出，一边采石一边抽出，6 .相邻层气体抽出，保护层气体抽出，保护层气体抽出，1次抽出，2次抽出，3次采石，4次相邻层气体抽出，保护层气体抽出，6 .相邻层气体抽出，保护层气体抽出，6 .相邻层气体抽出，保护层气体抽出7 .排放采空区的气体，回风巷道排放采空区的气体，7 .排放采空区的气体，高位挖掘场排放采空区的气体，技术工艺参数：采空效果好，但增加了斜巷挖掘场的挖掘量。 挖掘场间隔一般为5060m，每个挖掘场开6个直径75mm的挖掘孔，最终孔的位置距离回风巷12m左右，是滚落拱上12m的旧天花板裂隙带，挖掘长度约70m。 应用说明：水城矿区每孔抽出量为0.230.44m3/mi

16、n，一个挖掘场的抽出量平均约2m3/min，抽出气体浓度为35%，上角气体浓度从3%下降到0.76%。 8、人为放压(强化)放压方法、水力切割的适用条件：中硬或软弱(挖掘不自喷)厚煤层，采用正层上向孔和水平孔，煤层可采用水力切割，加强排气措施。 技术工艺参数：钻头的配置参数与顺层备用排气钻头相同。 水流参数为，水量为1015 m3/h时，在软层开设狭缝，水压为8Mpa时，在钻头两侧形成深度为0.8m、高度为0.2m的狭缝槽的中硬煤层中，水压超过10MPa后，才可以切开深度为0.4m的狭缝。 应用说明：应用于鹤壁、白砂等矿试验。 鹤壁矿水力割缝结果显示，割缝前，未放压煤层挖掘气体排放量平均为0.041m3/min百米，割缝后，挖掘量为0.122 m3/min百