礦井瓦斯完成PPT課件

1、19.1概述 礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)過程中，從煤、巖內(nèi)涌出的各種氣體的總稱。煤礦術(shù)語中的瓦斯指的就是甲烷。 物理化學(xué)性質(zhì)。無色、無味、無毒、比空氣輕，微溶于水。 危害：爆炸，突出，人員窒息、環(huán)境污染。 作用：能源、化工原料。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第1頁/共70頁29.2煤層瓦斯賦存與含量一、瓦斯的成因與賦存（一）礦井瓦斯的生成 煤層瓦斯是腐植型有機(jī)物（植物）在成煤過程中生成的。 成氣過程兩個(gè)階段:一是生物化學(xué)成氣時(shí)期；二是煤化變質(zhì)作用時(shí)期。9

2、 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第2頁/共70頁39.2煤層瓦斯賦存與含量（二）瓦斯在煤體內(nèi)存在的狀態(tài) 煤體是一種復(fù)雜的多孔性固體，包括原生孔隙和運(yùn)動(dòng)形成的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空間和孔隙表面。 煤層中 瓦斯賦存兩種狀態(tài)： 游離狀態(tài) 吸附狀態(tài): 吸著狀態(tài)、吸收狀態(tài)9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放

3、第3頁/共70頁49.2煤層瓦斯賦存與含量二、煤層中瓦斯垂直分帶 形成原因：當(dāng)煤層直達(dá)地表或直接為透氣性較好的第四系沖積層覆蓋時(shí)，由于煤層中瓦斯向上運(yùn)移和地面空氣向煤層中滲透，使煤層內(nèi)的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征。 四帶： CO2- N2帶、N2帶、N2CH4帶、CH4帶。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放瓦斯成分 %名 稱氣 帶 成 因N2CO2CH4CO2 N2帶生物化學(xué)空氣2080208010N2帶空氣80102020N2CH4帶空氣變質(zhì)80102

4、080CH4帶變質(zhì)201080第4頁/共70頁59.2煤層瓦斯賦存與含量瓦斯風(fēng)化帶下界深度確定依據(jù)：可以根據(jù)下列指標(biāo)中的任何一項(xiàng)確定。 （1）煤層的相對(duì)瓦斯涌出量等于23m3/t處； （2）煤層內(nèi)的瓦斯組分中甲烷及重?zé)N濃度總和達(dá)到80%（體積比）； （3）煤層內(nèi)的瓦斯壓力為0.10.15MPa； （4）煤的瓦斯含量達(dá)到下列數(shù)值處：長焰煤1.01.5 m3/t（C.M.），氣煤1.52.0m3/t（C.M.），肥煤與焦煤2.02.5m3/t(C.M)，瘦煤2.53.0m3/t(C.M.)，貧煤3.04.0m3/t(C.M.)，無煙煤5.07.0m3/t(C.M.)（此處的C.M.是指煤中可燃質(zhì)既

5、固定碳和揮發(fā)分）9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第5頁/共70頁69.2煤層瓦斯賦存與含量三 影響煤層瓦斯含量的因素 煤的瓦斯含量是指單位體積或重量的煤在自然狀態(tài)下所含有的瓦斯量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯體積），單位為 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。 煤的瓦斯含量=游離瓦斯+吸附瓦斯9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆

6、炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第6頁/共70頁79.2煤層瓦斯賦存與含量主要影響因素：1、煤的吸附特性 煤的吸附性能決定于煤化程度， 一般情況下煤的煤化程度越高，存儲(chǔ)瓦斯的能力越強(qiáng)。2、煤層露頭3、煤層的埋藏深度 -深，瓦斯大4、圍巖透氣性、泥巖、完整石灰?guī)r低透氣性5、煤層傾角-大，瓦斯小，小，瓦斯大6、地質(zhì)構(gòu)造-封閉地質(zhì)，瓦斯大，開放的，瓦斯小7、水文地質(zhì)條件-水流，帶走瓦斯9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第7頁/共70頁89.2煤層瓦斯賦存與含

7、量四、煤層內(nèi)的瓦斯壓力 瓦斯流動(dòng)動(dòng)力高低以及瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的基本參數(shù)。 瓦斯壓力測(cè)定：打鉆、封孔、測(cè)壓瓦斯帶內(nèi)瓦斯壓力變化規(guī)律： 末受采動(dòng)影響的煤層內(nèi)的瓦斯壓力，隨深度的增加而有規(guī)律地增加，可以大于、等于或小于靜水壓。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第8頁/共70頁99.2煤層瓦斯賦存與含量瓦斯壓力梯度： 或式中 P預(yù)測(cè)的甲烷帶內(nèi)深H(m)處的瓦斯壓力，MPa gp瓦斯壓力梯度，MPa/m P1，P2甲烷帶內(nèi)深度為H1、H2(m)處的瓦斯壓力，MPa

8、。 P0-甲烷帶上部邊界處瓦斯壓力，取0.2MPa 。 H0-甲烷帶上部邊界深度，m。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放11)(PHHgPp00)(PHHgPp第9頁/共70頁109.3礦井瓦斯涌出一、瓦斯涌出量1、含義：礦井建設(shè)或生產(chǎn)過程中從煤巖內(nèi)涌出的瓦斯量2、瓦斯涌出量表示方法絕對(duì)瓦斯涌出量- 單位時(shí)間涌出的瓦斯體積，單位為m3/d或m3/min：相對(duì)瓦斯涌出量-平均日產(chǎn)一噸煤同期所涌出的瓦斯量，單位是 m3/t 。9 9礦井瓦斯9.19.1概

9、述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放100/CQQgdggAQq/第10頁/共70頁119.3礦井瓦斯涌出二、影響瓦斯涌出的因素 決定于自然因素和開采技術(shù)因素的綜合影響。(一) 自然因素1、煤層和圍巖的瓦斯含量， 2、地面大氣壓變化。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第11頁/共70頁129.3礦井瓦斯涌出（二）開采技術(shù)因素 1、開采規(guī)

10、模開采深度、開拓和開采范圍、礦井產(chǎn)量與瓦斯涌出量的關(guān)系。 礦井產(chǎn)量（達(dá)產(chǎn)前、后、礦井收縮） 2、開采順序與回采方法 - 先開采層（分層），大；回采率低，大；頂板管理（全部冒落、充填、初次來壓、周期性來壓） 3、生產(chǎn)工藝-初期大，呈指數(shù)下降 9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第12頁/共70頁139.3礦井瓦斯涌出4、風(fēng)量變化-單一煤層，隨風(fēng)量減而增，煤層群 圖 單一煤層風(fēng)量變化時(shí)回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛茸兓瘎?dòng)態(tài) a 風(fēng)量減少時(shí)；b風(fēng)量增加時(shí)9 9礦井瓦斯9.

11、19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放（a）瓦斯?jié)舛?/%（b）瓦斯?jié)舛?/%t瓦斯?jié)舛?/%瓦斯?jié)舛菴/%(a)瓦斯?jié)舛菴/%(b)第13頁/共70頁149.3礦井瓦斯涌出5、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)及其調(diào)整某礦對(duì)四采區(qū)上部通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整，即在48軌設(shè)了一組調(diào)節(jié)風(fēng)門，使調(diào)節(jié)風(fēng)門兩側(cè)風(fēng)流壓差大幅度增加，致使采空區(qū)氣體從壓力較低的4308運(yùn)順閉等處大量涌出。這組調(diào)節(jié)風(fēng)門同時(shí)使48軌的風(fēng)量由497m3/min降低到263m3/min，再由四采回風(fēng)上山聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門漏風(fēng)約25m3/min，

12、4308消火道短路210 m3/min，4308消火道西聯(lián)絡(luò)巷通過風(fēng)量只有238 m3/min。兩個(gè)因素相加，造成了4308消火道西聯(lián)絡(luò)巷瓦斯（采空區(qū)氣體）大量積聚。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第14頁/共70頁159.3礦井瓦斯涌出9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放56497消火道450394474

13、8軌28（26）263消火道238（213）210（187）25（50）48軌注：（）內(nèi)為風(fēng)門敞開時(shí)的風(fēng)量分配調(diào)風(fēng)前的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖調(diào)風(fēng)前的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 調(diào)風(fēng)后的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖調(diào)風(fēng)后的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖第15頁/共70頁169.3礦井瓦斯涌出9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放F 1 9 7 0 H = 1 0 012346HG12G4CFJ中I456DEA32BA 1C1臨AB中232D3E456K 5- 4 3 0 . 8- 4 1 6 . 9- 5

14、 2 3 . 8- 3 8 2 . 6- 3 7 6 . 1- 3 8 8 . 7- 3 7 7 . 0- 4 2 7 . 8- 4 5 0 . 0- 4 1 1 . 6- 4 5 4 . 6- 4 5 8 . 4- 4 1 6 . 6- 4 3 1 . 8- 4 1 3 . 9- 4 4 0 . 5山下道軌層四采二二采運(yùn)輸機(jī)下山二二七西運(yùn)煤斜巷二二七輔助軌道斜巷- 4 0 3 . 5H = 2 H = 2 5 5 - 5 1 6 . 94- 4 6 1 . 6二采回風(fēng)下山二采二層軌道下山2 2 0 6 東 運(yùn) 輸 巷1 2- 5 3 0二采石門2 2 0 7 東 運(yùn) 輸 巷6中1中2臨1C-

15、 5 2 4 . 6B- 5 2 3 . 9- 5 2 4 . 4- 5 2 4 . 9二采回風(fēng)巷2 0 2 索車道2 0 2 軌下車場(chǎng)密閉墻附近瓦斯?jié)舛? . 0 2 2 0 6 西 運(yùn) 輸 巷2 2 0 7 運(yùn)煤斜巷上端密閉墻附近， 瓦斯?jié)舛? . 1 2 4 0 6 石門2 2 0 6 東運(yùn)巷密閉墻附近，瓦斯?jié)舛? . 5 2 0 2 索車道下段瓦斯?jié)舛? . 1 9 2 0 2 索車道上段瓦斯?jié)舛? . 2 5 ，有時(shí)瞬間達(dá)到1 。2 4 0 4 矸石充填2 0 2 軌下上車場(chǎng) 6 6、采空區(qū)的密閉質(zhì)量、采空區(qū)的密閉質(zhì)量第16頁/共70頁179.3礦井瓦斯涌出三、礦井瓦斯涌出來源的分析

16、與分源治理 按劃分目的的不同，對(duì)礦井瓦斯來源有三種劃分方式： 按水平、翼、采區(qū)來進(jìn)行劃分，作為風(fēng)量分配的依據(jù)之一； 按掘進(jìn)區(qū)、回采區(qū)和已采區(qū)來劃分，它是日常治理瓦斯工作的基礎(chǔ)； 按開采區(qū)、臨近區(qū)劃分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基礎(chǔ)9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第17頁/共70頁189.3礦井瓦斯涌出四、瓦斯涌出不均系數(shù) 正常生產(chǎn)過程中，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量受各種因素的影響其數(shù)值是經(jīng)常變化的，但在一段時(shí)間內(nèi)只在一個(gè)平均值上下波動(dòng)，峰值與平均值的比值

17、稱為瓦斯涌出不均系數(shù)。 礦井瓦斯涌出不均系數(shù)表示為： kg=Qmax/Qa 式中：kg給定時(shí)間內(nèi)瓦斯涌出不均系數(shù)； Qmax該時(shí)間內(nèi)的最大瓦斯涌出量，m3/min； Qa該時(shí)間內(nèi)的平均瓦斯涌出量，m3/min； 方法：確定區(qū)域，進(jìn)回風(fēng)量、瓦斯?jié)舛? 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第18頁/共70頁199.3礦井瓦斯涌出五、礦井瓦斯等級(jí)1.礦井瓦斯等級(jí)劃分 依據(jù)：礦井瓦斯等級(jí)，根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：1）低瓦斯礦

18、井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。2）高瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min。3）煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。 礦井在采掘過程中，只要發(fā)生過一次煤與瓦斯突出，該礦井即為突出礦井，發(fā)生突出的煤層定為突出煤層。 低瓦斯礦井中，礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個(gè)別區(qū)域（采區(qū)或工作面）為高瓦斯區(qū)，該區(qū)應(yīng)按高瓦斯礦井管理。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其

19、預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第19頁/共70頁209.3礦井瓦斯涌出2、礦井瓦斯等級(jí)鑒定（1）鑒定時(shí)間和基本條件 礦井瓦斯等級(jí)的鑒定工作應(yīng)在正常生產(chǎn)的條件下進(jìn)行。（2）測(cè)點(diǎn)選擇和測(cè)定內(nèi)容及要求。（3）礦井瓦斯等級(jí)的確定。 詳見AQ1025-2006礦井瓦斯等級(jí)鑒定規(guī)范 9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第20頁/共70頁219.3礦井瓦斯涌出六、礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)：指根據(jù)某些已知相關(guān)數(shù)據(jù)，按照一定的方法和規(guī)律，預(yù)先估算出礦井或局部區(qū)域瓦

20、斯涌出量的工作。 瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)的方法： （1）統(tǒng)計(jì)法 A、 瓦斯涌出量梯度：深度與相對(duì)涌出量的比值 B、 物理含義 C、計(jì)算 （2）計(jì)算法: 以煤層瓦斯含量為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放ngqqHHg)/()(1212mmgHHqq/ )(00第21頁/共70頁229.4瓦斯噴出瓦斯噴出：大量承壓狀態(tài)的瓦斯從煤、巖裂縫中快速噴出的現(xiàn)象。一、瓦斯噴出的分類 根據(jù)噴瓦斯裂縫呈現(xiàn)原因的不同，可把瓦斯噴出分成： 地質(zhì)來源形成的和采掘卸

21、壓形成的兩大類。二、瓦斯噴出的預(yù)防首先要加強(qiáng)地質(zhì)工作，查清楚施工地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、斷層、溶洞的位置、裂隙的位置和走向、以及瓦斯儲(chǔ)量和壓力等情況，采取相應(yīng)的預(yù)防或處理措施。分為：1、當(dāng)瓦斯噴出量和壓力不大時(shí)，黃泥或水泥沙漿等充填材料堵塞噴出口；2、當(dāng)瓦斯噴出量和壓力較大時(shí)，可能的噴出地點(diǎn)附近打前探鉆孔，探測(cè)、排放。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第22頁/共70頁239.4瓦斯噴出前探鉆孔的要求：(1) 立井或石門揭煤時(shí),超前 10 m， 鉆孔直徑 7

22、5mm， 個(gè)數(shù) 3個(gè)(2)掘進(jìn)有瓦斯噴出危險(xiǎn)的煤層時(shí),邊掘邊打超前鉆，超前 5 m，個(gè)數(shù) 3個(gè)孔，控制范圍超出井巷側(cè)壁2-3m；(3)裂隙、溶洞、破壞帶打超前鉆,鉆孔直徑75mm,個(gè)數(shù) 2個(gè)，超前 5m9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第23頁/共70頁249.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防一、概述 含義：在極短時(shí)間內(nèi)，從煤巖內(nèi)以極快速度向采掘空間涌出煤巖和瓦斯。 危害：二、突出的機(jī)理 突出的機(jī)理是關(guān)于解釋突出的原因和過程的理論。突出是十分復(fù)雜的自然現(xiàn)象，它

23、的機(jī)理還沒有統(tǒng)一的見解，假說很多。多數(shù)人認(rèn)為，突出是地壓、瓦斯、煤的力學(xué)性質(zhì)和重力綜合作用的結(jié)果。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第24頁/共70頁259.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防三、煤與瓦斯突出發(fā)生的一般規(guī)律易發(fā)生突出地點(diǎn) 地質(zhì)構(gòu)造帶易發(fā)生突出，統(tǒng)計(jì)顯示，90%以上已經(jīng)發(fā)生的突出事故與構(gòu)造有關(guān)。包括斷層、褶曲、煤層傾角和厚度的后生急劇變化帶、火成巖侵入地帶等。其中又以封閉型和壓扭性構(gòu)造為主，如壓扭性斷層、向斜軸部及翼部、構(gòu)造或火成巖侵入導(dǎo)致煤層傾角

24、急劇變化處、構(gòu)造牽引或火成巖侵入導(dǎo)致煤層厚度急劇變化處。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第25頁/共70頁269.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防 在某一采掘深度以下方可能發(fā)生突出，這一深度稱為始突深度。不同礦區(qū)始突深度可能不同，它與煤層的賦存條件和環(huán)境、煤層本身及其圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、煤層中瓦斯含量的多少等因素有關(guān)。中國發(fā)生突出的最淺深度為50m、波蘭和前捷克斯洛伐克為80m、前蘇聯(lián)和保加利亞為120m、其他國家多為180m220m之間。 在采礦應(yīng)力集中區(qū)

25、極容易發(fā)生突出，如煤巖柱中、采掘空間交匯處、越過突出空洞的附近區(qū)域、相向采掘生產(chǎn)的貫通段、斷面形狀拐角處等。 自重應(yīng)力作用顯著的部位容易發(fā)生突出，如傾角較大的上山掘進(jìn)工作面、煤層平巷的上邦。 力學(xué)強(qiáng)度較小的煤巖層中容易發(fā)生突出，如軟分層發(fā)育的區(qū)域，煤層由硬變軟的部位。 初次揭露煤層的部位容易發(fā)生大型突出，如石門、井巷揭煤時(shí)。 震動(dòng)作業(yè)的時(shí)刻容易誘發(fā)突出，如爆破作業(yè)、風(fēng)動(dòng)工具作業(yè)、機(jī)械采掘作業(yè)時(shí)。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第26頁/共70頁27

26、9.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防四、預(yù)防煤與瓦斯突出的主要技術(shù)措施 防突措施分類： 區(qū)域性防突措施：實(shí)施以后可使較大范圍煤層消除突出危險(xiǎn)性的措施，稱為區(qū)域性防突措施； 局部防突措施：實(shí)施以后可使局部區(qū)域(如掘進(jìn)工作面)消除突出危險(xiǎn)性的措施稱為局部防突措施。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第27頁/共70頁289.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防(一)、區(qū)域性防突措施 區(qū)域性防突措施主要有開采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩種。1、開采保護(hù)層 保護(hù)層：在突出礦井中，預(yù)先開采的

27、、并能使其它相鄰的有突出危險(xiǎn)的煤層受到采動(dòng)影響而減少或喪失突出危險(xiǎn)的煤層稱為保護(hù)層。 被保護(hù)層：后開采的煤層稱為被保護(hù)層。保護(hù)層位于被保護(hù)層上方的叫上保護(hù)層，位于下方的叫下保護(hù)層。 1)、開采保護(hù)層的作用 (1)地壓減少，彈性潛能緩慢釋放； (2)煤層膨脹變形，形成裂隙與孔道，透氣性增加； (3)煤層瓦斯涌出后，煤的強(qiáng)度增加9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第28頁/共70頁299.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層

28、瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放突出煤層突出煤層突出煤層第29頁/共70頁309.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防2).保護(hù)范圍 保護(hù)范圍：指保護(hù)層開采后，在空間和時(shí)間上使危險(xiǎn)層喪失突出危險(xiǎn)的有效范圍。（1）垂直保護(hù)距離 保護(hù)層與被保護(hù)層間的有效垂距:上：急60m,緩：50m 下：急80m,緩：1.5m2）、炮眼數(shù)和炮眼布置，單列三組楔形掏槽3）、裝藥量：f=34,45kg/m3, f=68,57kg/m34）、注意事項(xiàng)(1)撤人；(2)斷電，(3)30min檢查；(4)防止擴(kuò)大(矸石堆和反向風(fēng)門)9

29、9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第33頁/共70頁349 9.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防五、突出的預(yù)測(cè) 突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)是防治煤與瓦斯突出綜合措施的第一步。突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)包括區(qū)域性預(yù)測(cè)和工作面預(yù)測(cè)。(一)、預(yù)測(cè)指標(biāo)1、煤的瓦斯放散指數(shù)P： 一般情況下，P1525時(shí)有突出危險(xiǎn)。2、煤的堅(jiān)固系數(shù)f ： 當(dāng)f0.60.8時(shí)有突出危險(xiǎn)；f1.2時(shí)，無突出危險(xiǎn)。3、軟煤比 軟煤分層厚度與煤層總厚度之比稱軟煤比，亦稱揉皺系數(shù)。該值越高，煤層越不穩(wěn)定，突出可能性越大。4、

30、鉆孔瓦斯涌出量和鉆渣量 可以在掘進(jìn)工作面即時(shí)預(yù)測(cè)，它綜合反映了工作面前方煤體滲透性、破壞程度、瓦斯涌出速度和巖層應(yīng)力狀態(tài)。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第34頁/共70頁359.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防（二）、突出預(yù)兆 1、煤層結(jié)構(gòu)和構(gòu)造：層理紊亂，每軟硬不均或變軟，煤暗淡無光，煤層受擠壓，厚度變大，傾角變陡，煤層干燥等； 2、地壓增大：來壓聲響，支架折斷，煤炮聲，煤巖開裂，煤壁外鼓，偏幫，掉渣，底鼓，打鉆時(shí)頂鉆、夾鉆等； 3、瓦斯及其它：瓦斯涌出

31、異常，忽大忽小，悶人，煤塵增大，煤或氣溫變冷，頂鉆噴瓦斯、噴煤等。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第35頁/共70頁369.6爆炸及其預(yù)防一、瓦斯爆炸過程及其危害.瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)過程 最終的化學(xué)反應(yīng)式為：CH4+2O2=CO2+2H2O 如果O2不足，反應(yīng)的最終式為：CH4+O2=CO+H2+H2O 礦井瓦斯爆炸是一種熱鏈反應(yīng)過程(也稱連鎖反應(yīng))。.瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程 爆炸性的混合氣體與高溫火源同時(shí)存在， 初燃(初爆) 焰面 沖擊波 新的

32、爆炸混合物9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第36頁/共70頁379.6爆炸及其預(yù)防、瓦斯爆炸的危害 高溫-21502650；高壓-幾20at，有害氣體CO，沖擊波9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第37頁/共70頁389.6爆炸及其預(yù)防二 瓦斯爆炸的主要參數(shù)1 瓦斯的爆炸濃度瓦斯在空氣中的爆炸下限為56，

33、上限為1416。在正?？諝庵型咚?jié)舛葹?.5%時(shí)，化學(xué)反應(yīng)最完全，產(chǎn)生的溫度與壓力也最大。瓦斯?jié)舛?%-8%時(shí)最容易爆炸。 1區(qū)瓦斯爆炸危險(xiǎn)區(qū) 2區(qū)不存在的混合氣體區(qū) 3區(qū)瓦斯?jié)舛炔蛔銋^(qū) 4區(qū)瓦斯?jié)舛冗^高失爆區(qū) 5區(qū)貧氧失爆區(qū)9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放 4 12 瓦斯?jié)舛?氧氣濃度 16 1242513柯瓦德瓦斯爆炸三角形柯瓦德瓦斯爆炸三角形 第38頁/共70頁399.6爆炸及其預(yù)防瓦斯爆炸界限不是固定不變的，它受到許多因素的影響，其中重要的

34、有：（1）氧的濃度 （2）其它可燃?xì)怏w 混合氣體中有兩種以上可燃?xì)怏w同時(shí)存在時(shí)，其爆炸界限決定于各可燃?xì)怏w的爆炸界限和它們的濃度?？捎晒角蟪觯?)/(10021nnNCNCN9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第39頁/共70頁409.6爆炸及其預(yù)防 N多種可燃?xì)怏w同時(shí)存在時(shí)的混合氣體爆炸上限或下限， ； C1、C2、C3.Cn分別為各可燃?xì)怏w占可燃?xì)怏w總的體積百分比，； C1+ C2+ C3+.Cn =100 N1、N2、N3.Nn分別為各可燃?xì)怏w

35、的爆炸上限或下限， ；（3）煤塵 -本身具有爆炸，300400 揮發(fā) 氣體（4）空氣壓力 -壓力大，分子接近，碰撞幾率增加范圍擴(kuò)大 （5）惰性氣體 可以降低瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性。)/(10021nnNCNCN9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第40頁/共70頁419.6爆炸及其預(yù)防2 瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和最小點(diǎn)燃能量 瓦斯的最低點(diǎn)燃溫度和最小點(diǎn)燃能量決定于空氣中的瓦斯?jié)舛?，瓦?空氣混合氣體的最低點(diǎn)燃溫度，絕熱壓縮時(shí)565，其它情況時(shí)650。 最低點(diǎn)燃能

36、量為0.28mJ。 3 瓦斯的引火延遲性 引火延遲性： 安全意義9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第41頁/共70頁429.6爆炸及其預(yù)防三 煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析 1、火源電氣、放炮、摩擦、靜電 2、發(fā)生地點(diǎn) 掘進(jìn)工作面占80%-90%，采煤工作面占10%-20% 采煤工作面發(fā)生地點(diǎn)上隅角，采煤機(jī)截割附近 掘進(jìn)面發(fā)生的原因：容易發(fā)生瓦斯積聚、容易產(chǎn)生高溫火源9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9

37、.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第42頁/共70頁439.6爆炸及其預(yù)防四、預(yù)防瓦斯爆炸的措施(一)防止瓦斯積聚指瓦斯?jié)舛瘸^2，其體積超過0.5m3的現(xiàn)象。 1.搞好通風(fēng)。 2.及時(shí)處理局部積存的瓦斯。 1）采面上隅角瓦斯積聚處理； 2）綜采面處理 3）頂板附近層狀積聚處理； 4）頂板冒落孔洞內(nèi)積聚處理； 5）恢復(fù)有大量瓦斯積存盲巷或打開封閉 .抽放瓦斯 4.經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛群屯L(fēng)狀況 9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.

38、6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第43頁/共70頁449.6爆炸及其預(yù)防（二）防止瓦斯引燃 防止瓦斯引燃的原則，是對(duì)一切非生產(chǎn)必需的熱源，要堅(jiān)決禁絕。生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源，必須嚴(yán)加管理和控制，防止它的發(fā)生或限定其引燃瓦斯的能力。(三)防止瓦斯爆炸災(zāi)害事故擴(kuò)大的措施 萬一發(fā)生爆炸，應(yīng)使災(zāi)害波及范圍局限在盡可能小的區(qū)域內(nèi)，以減少損失。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第44頁/共70頁459.7瓦斯抽放一、概述 規(guī)定： 當(dāng)回采工作面瓦斯涌出量5m3/m

39、in； 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量3m3/min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時(shí)，應(yīng)該抽放瓦斯。抽放瓦斯的方法： 按瓦斯的來源分三類；開采煤層、鄰近層、采空區(qū)抽放 按抽放的機(jī)理分為兩類；未卸壓和卸壓抽放 按匯集瓦斯的方法分為三類。鉆孔、巷道抽放、鉆孔與巷道綜合抽放 貫徹“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第45頁/共70頁469.7瓦斯抽放二、開采煤層的瓦斯抽放 開采煤層的瓦斯抽放，是在煤層開采之前或采掘的同時(shí)，用

40、鉆孔或巷道進(jìn)行該煤層的抽放工作。1、未卸壓的鉆孔抽放 本法適用于透氣數(shù)較大的開采煤層預(yù)抽的瓦斯。 按鉆孔與煤層的關(guān)系分為穿層鉆孔和沿層鉆孔；按鉆孔角度分為上向孔、下向孔和水平孔。我國多采用穿層上向鉆孔。 9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第46頁/共70頁479.7瓦斯抽放鉆孔參數(shù)：鉆孔方向 我國多為上向孔；孔間距 3050m抽放負(fù)壓 孔口負(fù)壓不超過14kPa鉆孔直徑 70100mm9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39

41、.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第47頁/共70頁489.7瓦斯抽放2、卸壓的鉆孔抽放1）、隨掘隨抽 2）、隨采隨抽：頂板走向鉆孔，頂板巷道9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第48頁/共70頁499.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.

42、79.7瓦斯抽放1782（1）工作面1782（3）底板抽放巷鉆場(chǎng)下向鉆孔上向穿層鉆孔112煤C13煤采空區(qū)2025m50m圖31782（3）底板抽放巷鉆場(chǎng)鉆孔布置圖第49頁/共70頁509.7瓦斯抽放3、人工增加煤層透氣系數(shù)的措施1）水力壓裂；2）水力割縫；3）深孔爆破4）酸性處理；5）交叉鉆孔。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第50頁/共70頁519.7瓦斯抽放三、鄰近層的瓦斯抽放 鄰近層含義 為什么鄰近層抽放總能抽出瓦斯呢？ 煤層開采后，在其頂

43、板形成三個(gè)受采動(dòng)影響的地帶：冒落帶、裂隙帶和變形帶，在其底板則形成卸壓帶。增大。參數(shù)：鉆場(chǎng)位置；鉆場(chǎng)或鉆孔的間距；鉆孔角度；鉆孔進(jìn)入的層位；孔徑和抽放負(fù)壓9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第51頁/共70頁529.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第52頁/共70頁539.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯

44、9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第53頁/共70頁549.7瓦斯抽放四、采空區(qū)抽放半封閉式抽放是在采空區(qū)上部開掘一條專用瓦斯抽放巷道，在該巷道中布置鉆場(chǎng)向下部采空區(qū)打鉆，同時(shí)封閉采空區(qū)入口，以抽放下部各區(qū)段采空區(qū)中從鄰近層涌入的瓦斯。抽放的采空區(qū)可以是一個(gè)采煤工作面，或一兩個(gè)采區(qū)的局部范圍，也可以是一個(gè)水平結(jié)束后的大范圍抽放。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9

45、.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放采空區(qū)瓦斯抽放采空區(qū)瓦斯抽放全封閉式抽放全封閉式抽放半封閉式抽放半封閉式抽放鉆孔與密閉相結(jié)合鉆孔與密閉相結(jié)合鉆孔式抽放鉆孔式抽放密閉式抽放密閉式抽放第54頁/共70頁559.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放采 空 區(qū)綜 采 支 架上 隅 角 雙 抗 充 填 袋抽 采 氣 室工 作 面抽 采 管支 架 固 定 抽 采 管采 空 區(qū)埋 管綜 采 支 架上 隅 角 雙 抗 充 填 袋工 作 面抽 采 管

46、第55頁/共70頁569.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放東二東煤下山東二皮帶機(jī)下山2311（ 3） 尾 抽 巷10英 寸2311（ 3） 工 作 面封 閉 墻8英 寸第56頁/共70頁579.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放（）工作面（）高抽巷西三皮帶機(jī)下山西三東煤下山2622（

47、3） 高 抽 巷穿 層 鉆 孔2622（ 3） 開 切 眼2m2m2m2622（ 3） 上 風(fēng) 巷2m5m第57頁/共70頁589.7瓦斯抽放9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放1222（3）綜 采 面 通 風(fēng) 及 抽 排 系 統(tǒng) 示 意 圖159mm瓦斯管（抽順層孔）1222（3）軌順東段1222（3）軌運(yùn)聯(lián)巷1222（3）運(yùn)順西段159mm瓦斯管（抽順層孔） 圖 例孔板流量計(jì)377mm瓦斯管及閘閥159mm瓦斯管及閘閥放水器新鮮風(fēng)流風(fēng) 門永久封閉墻

48、工作面159mm瓦斯管（抽順層孔及上隅角）1222（3）高抽巷西段高抽巷迎頭俯向鉆孔上隅角1222（3）中間煤層回風(fēng)上山377mm瓦斯管孔板流量計(jì)利用地面抽排泵站抽放利用西一抽排泵站抽放乏風(fēng)風(fēng)流調(diào)節(jié)風(fēng)門臨時(shí)封閉墻1222（3）提料斜巷1222（3）轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)巷1222（3）運(yùn)順東段西一煤層回風(fēng)下山159mm瓦斯管（抽順層孔）1221（3）運(yùn)順1221（3）軌順1222（3）高抽巷東段西一中間軌道石門西一煤層回風(fēng)巷377mm瓦斯管西一軌道大巷利用地面抽排泵站抽放利用西一抽排泵站抽放西一煤層回風(fēng)巷西一軌道石門西一軌道大巷圖 1第58頁/共70頁599.7瓦斯抽放五、圍巖瓦斯抽放 煤層圍巖裂隙和溶洞

49、中存在的高壓瓦斯會(huì)對(duì)巖巷掘進(jìn)構(gòu)成瓦斯噴出或突出危險(xiǎn)。為了施工安全，可超前向巖巷兩側(cè)或掘進(jìn)工作面前方的溶洞裂隙帶打鉆，進(jìn)行瓦斯抽放(如廣旺礦務(wù)局唐家河煤礦)。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第59頁/共70頁609.7瓦斯抽放六 、瓦斯抽放設(shè)備 抽放瓦斯的設(shè)備主要有鉆機(jī)、封孔裝置、管道、瓦斯泵、安全裝置和檢測(cè)儀表。 鉆機(jī)：根據(jù)鉆孔深度選擇，可用專用于打抽放鉆孔的鉆機(jī)（裝有排放瓦斯裝置），也可以用一般鉆機(jī)。鉆孔打好后，將孔口段直徑擴(kuò)大到100120mm

50、，插入直徑7080mm的鋼管。 封孔：用水泥砂漿封孔，也可以用膠圈封孔器或聚胺脂封孔。封口深度視孔口附近圍巖性質(zhì)而定，圍巖堅(jiān)固時(shí)23m，圍巖松軟時(shí)67m，甚至10m左右。 其它：封孔后，必須在抽放前用彎管、自動(dòng)放水器、流量計(jì)、鎧裝軟管(或抗靜電塑料軟管)、閘門等將鉆孔與抽放管路連接起來。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第60頁/共70頁619.7瓦斯抽放1、抽放瓦斯的管道 一般用鋼管或鑄鐵管。管道直徑是決定抽放投資和抽放效果的重要因素之一。管道直徑

51、D（m）應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)的抽出量，用下式計(jì)算： D =(4Qc)/(60v)1/2 (9-7-1)式中; Qc - 管內(nèi)氣體流量，m3/min; v - 管內(nèi)氣體流速，m/s; 管內(nèi)瓦斯流速 V:5m/sV20m/s，一般取V=1015m/s。這樣才能使選擇的管徑有足夠的通過能力和較低的阻力。 大多數(shù)礦井抽放瓦斯的管道內(nèi)徑為： 采區(qū)的100mm150mm， 大巷的150mm300mm， 井筒和地面的200mm400mm。9 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第

52、61頁/共70頁629.7瓦斯抽放管道阻力計(jì)算：管道鋪設(shè)路線選定后，進(jìn)行管道總阻力的計(jì)算，用來選擇瓦斯泵。管道阻力計(jì)算方法和通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算礦井總阻力一樣，即選擇阻力最大的一路管道，分別計(jì)算各段的摩擦阻力和局部阻力，累加起來即為整個(gè)系統(tǒng)的總阻力。摩擦阻力hf (Pa)可用下式計(jì)算: hf=(1-0.00446C)LQc2/kD5 式中 L-管道的長度， m; D-管徑 cm; k-系數(shù) 見表(9-7-3) Qc-管內(nèi)混合氣體的流量), m3/h；C-混合氣體中的瓦斯?jié)舛取? 9礦井瓦斯9.19.1概述9.29.2煤層瓦斯賦存與含量9.39.3礦井瓦斯涌出9.49.4瓦斯噴出9.59.5煤與瓦斯突出及其預(yù)防9.69.6爆炸及其預(yù)防9.79.7瓦斯抽放第62頁/共70頁639.7瓦斯抽放表 9-7-3 管徑cm3.2 4.0 5.0 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 15.0k 0.05 0.051 0.053 0.056 0.058 0.063 0.068 0.071 0.072 局部阻力一般不進(jìn)行個(gè)別計(jì)算，而是以管道總摩擦阻力的1020作為局部阻力。 管道的總阻力hR-為:9 9