礦井瓦斯抽放技術(shù)簡介PPT課件

1、主要內(nèi)容1 1、礦井瓦斯抽放的重要意義2 2、煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介（以青龍煤礦為例）3 3、低透氣性煤層、軟煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)第1頁/共21頁一、礦井瓦斯抽放的意義（一）安全角度1、從根本上降低煤層瓦斯含量及瓦斯壓力，降低礦井及采掘工作面瓦斯涌出量；2、相比風(fēng)排瓦斯，采用抽采瓦斯會更安全，更有利于管理；（二）節(jié)能環(huán)保角度1、瓦斯是清潔、高效資源，煤礦企業(yè)要實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采，通過瓦斯發(fā)電或提純后作為清潔燃料使用；2、瓦斯的溫室效應(yīng)作用是二氧化碳的40倍以上，因此降低瓦斯的排放量勢在必行，國家也出臺相關(guān)的鼓勵(lì)政策鼓勵(lì)煤礦企業(yè)綜合利用瓦斯。第2頁/共21頁二、煤礦瓦斯抽采技術(shù)一、按抽放泵性能可

2、以分為高負(fù)壓抽放和中低負(fù)壓抽放，其分別適用于：1、高負(fù)壓抽采適用于流量小、負(fù)壓大（13KPa以上）、管路長度較長的抽采模式；現(xiàn)場主要用于各種瓦斯抽放鉆孔抽放。2、中、低負(fù)壓抽采適用于流量大，負(fù)壓要求不高，管路管徑較大，抽采阻力小的抽采模式；現(xiàn)場主要用于采空區(qū)抽放或卸壓區(qū)瓦斯抽放。第3頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)二、按照抽放服務(wù)對象的不同可以分為掘進(jìn)工作面（條帶）抽放和采煤工作面（區(qū)段）抽放：1、掘進(jìn)工作面抽放根據(jù)鉆孔布置的不同，主要有穿層條帶鉆孔抽放、順層條帶鉆孔抽放2大類。2、采煤工作面除回采區(qū)段抽放外，有的工作面還存在采空區(qū)抽放、鄰近層抽放等布置方式。3、根據(jù)掘進(jìn)工作面及采煤工作面的抽

3、放布置不同，下面以青龍煤礦為例介紹采掘面抽放鉆孔及抽采系統(tǒng)的布置：第4頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)（一）掘進(jìn)工作面鉆孔及抽采系統(tǒng)布置1、為了滿足掘進(jìn)工作面瓦斯治理，礦井瓦斯治理模式及瓦斯治理理念發(fā)生一系列的變化，一是改變了鉆孔的布置方式，將原來的順層鉆孔治理模式改為穿層鉆孔治理模式，二是加大了瓦斯抽放的力度，將鉆孔終孔間距由原來的46m縮減至現(xiàn)在的23m，加大瓦斯抽采管路管徑，目前順槽抽采主管路管徑至少為DN200mm，提高了瓦斯抽采負(fù)壓及流量，加長了鉆孔抽采時(shí)間，鉆孔抽放時(shí)間由原來的57天增加到2030天，直至抽采達(dá)標(biāo)，抽采管路鋪設(shè)安裝時(shí)，盡量滿足放水除渣要求，提高瓦斯抽采效果第5頁/共

4、21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)示例圖片一：底板瓦斯抽放巷穿層鉆孔布置第6頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)示例圖片二：順槽管路布置圖第7頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)（二）采煤工作面鉆孔及抽采系統(tǒng)布置：1、工作面順槽掘進(jìn)期間采用穿層條帶鉆孔進(jìn)行抽放消突；工作面回采區(qū)段為了提高鉆孔利用率及降低鉆孔成本，主要采用順層鉆孔進(jìn)行抽放消突。工作面布置順層鉆孔時(shí)75度夾角向工作面施工，滿足工作面回采期間的卸壓抽放，鉆孔間距按照36m布置，特殊地點(diǎn)按0.52m布置，滿足抽放消突需要，鉆孔的施工緊跟順槽迎頭掘進(jìn)進(jìn)度，盡可能增加鉆孔抽采時(shí)間。第8頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)示例圖片三：采煤工作面順層鉆孔布置示意

5、圖第9頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)2、由于工作面多采用“U”型通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng)，因此工作面上隅角容易積聚瓦斯，造成上隅角瓦斯頻繁超限，給工作面的回采帶來嚴(yán)重安全隱患及造成采面頻繁掉電影響，為了有效治理上隅角瓦斯，主要采取了加大采空區(qū)抽采措施。分析認(rèn)為，上隅角瓦斯積聚的原因主要是該處風(fēng)流形成旋渦，不能及時(shí)排除采空區(qū)涌出的瓦斯，造成瓦斯越來越多，最終導(dǎo)致超限，其實(shí)上隅角處瓦斯主要是不斷積聚，并不是瓦斯涌出量過大造成的，經(jīng)過對青龍煤礦采煤工作面瓦斯涌出分析的分析，采煤工作面絕對瓦斯涌出量大小基本上與上隅角瓦斯大小毫無關(guān)系第10頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)3、降低上隅角瓦斯，主要是采取措施減少

6、采空區(qū)瓦斯向采掘空間涌出，除采取措施減少采空區(qū)漏風(fēng)和導(dǎo)風(fēng)外，還采取了多種措施對采空區(qū)進(jìn)行預(yù)抽，具體的采空區(qū)抽采措施如下：（1）采空區(qū)埋管抽放：工作面回采前，提前在回風(fēng)順槽鋪設(shè)一趟大直徑的管路，然后從切眼起依次每隔2530m設(shè)置1根站管并施工1個(gè)高位鉆孔，并在鉆孔內(nèi)預(yù)埋抽放管路，然后采取相應(yīng)措施對鐵管進(jìn)行保護(hù)，待工作面推過站管后打開站管抽采，即能取到良好的抽采效果。第11頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)示例圖片四：采空區(qū)埋管抽放示意圖第12頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)（2）高抽鉆孔抽放：高抽鉆孔抽放技術(shù)就是在距工作面2550m的硐室內(nèi)，向工作面上方裂隙帶內(nèi)施工大直徑（113mm）的鉆孔，用于

7、抽放采空區(qū)內(nèi)裂隙帶內(nèi)的瓦斯，該種鉆孔布置的優(yōu)點(diǎn)是鉆孔終孔位置靈活，缺點(diǎn)是鉆孔工程量大，鉆孔孔徑有限，抽放量較小，（3）臨近采空區(qū)串聯(lián)抽放：即通過向臨近的采空區(qū)采用人為手段使工作面采空區(qū)與其連通或采空區(qū)垮落后與其自然連通，利用鄰近層現(xiàn)有的抽采系統(tǒng)進(jìn)行抽放，其最大的好處就是抽放效果好，減少其他工程量，缺點(diǎn)就是只適用于煤層不易自燃的礦井，且層間距較小的礦井第13頁/共21頁二、礦井瓦斯抽采技術(shù)示例圖片五：高抽鉆孔及臨近采空區(qū)抽放示意圖第14頁/共21頁三、低透氣性煤層、軟煤層強(qiáng)化抽放措施所謂的低透氣性煤層，從瓦斯抽采難易程度來說就是指透氣性系數(shù)小于0.1的煤層，該類煤層抽放瓦斯時(shí)主要的特點(diǎn)是鉆孔連抽

8、后瓦斯?jié)舛鹊停p快，抽采半徑及影響半徑小。所謂的軟煤層，從煤層的機(jī)械強(qiáng)度來說就是堅(jiān)固性系數(shù)小于0.5，破壞類型在的煤層，該類煤層在抽放瓦斯時(shí)的主要特點(diǎn)是易塌孔、跨孔，成孔率低。一、低透氣性煤層抽放時(shí)，主要采取人工增透措施對煤層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，使得煤層內(nèi)裂隙增加，裸露面積增大，在實(shí)際過程中，人工增透措施主要有以下幾種：第15頁/共21頁三、低透氣性煤層、軟煤層強(qiáng)化抽放措施煤層人工增透措施：（1）深孔松動(dòng)爆破，就是煤體深部（深度一般大于5m）的內(nèi)部裝藥爆破，達(dá)到增加煤體裂隙的作用；（2）水力沖孔（割縫），其目的就是增加煤體的裸露面積，增加瓦斯涌出的渠道。第16頁/共21頁三、低透氣性煤層、軟煤層強(qiáng)化抽放措施示意圖六：深孔松動(dòng)爆破裝藥及水力沖孔示意圖第17頁/共21頁三、低透氣性煤層、軟煤層強(qiáng)化抽放措施二、軟煤層鉆孔施工時(shí)，為了提高鉆孔施工效率，主要采用壓風(fēng)排渣、采用螺旋鉆桿排渣施工；經(jīng)過試驗(yàn)，壓風(fēng)排渣施工能取到良好的效果。壓風(fēng)排渣施工就是將壓風(fēng)作為排渣介質(zhì)進(jìn)行施工，有效降低了鉆孔塌孔現(xiàn)象。但其