瓦斯綜合治理ppt課件

1、瓦斯綜合治理 重慶工廠職業(yè)技術學院 楊 春瀘州煤礦三長培訓班 . 大于12%瓦 斯 爆 炸瓦斯到達爆炸濃度足以能引爆的火源O2先抽后采礦井應利用一切可利用的條件和一 切可以采用的技術手段，將煤層瓦斯 預抽到有關規(guī)定的目的以下后，再進 行煤炭開采 監(jiān)測監(jiān)控利用瓦斯檢查員、礦井監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn) 礦井瓦斯全方位監(jiān)測監(jiān)控 以風定產(chǎn)根據(jù)礦井實踐供風量確定采面、采區(qū)、 礦井產(chǎn)量瓦斯治理方針 通風可靠：系統(tǒng)合理、設備完好、風量充足、風流穩(wěn)定 抽采達標：多措并舉、應抽盡抽、抽采平衡、效果達標 監(jiān)控有效：配備齊全、數(shù)據(jù)準確、斷電可靠、處置迅速 管理到位：責任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)視嚴厲煤礦瓦斯綜合治理任務體系

2、通風可靠抽采達標監(jiān)控有效管理到位一、先抽后采 1.是治理煤礦瓦斯的根本性措施 據(jù)不完全統(tǒng)計，原國有重點煤礦中，高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井占49.8，煤與瓦斯突出和瓦斯涌出量大是制約煤礦平安消費的主要要素。多年來，一些煤礦企業(yè)經(jīng)過實施瓦斯先抽后采，不斷提高瓦斯抽采率，有效地防止了煤與瓦斯突出，減少了采掘時期的瓦斯涌出量，改善了礦井平安情況 (一)先抽后采的重要性和緊迫性 2.是實現(xiàn)煤礦平安情勢穩(wěn)定好轉(zhuǎn)的迫切要求 瓦斯抽采開展不平衡，根底不牢靠，還存在著薄弱環(huán)節(jié)和突出問題。抽采率偏低，礦井瓦斯抽采系統(tǒng)配備缺乏，還不能真正實現(xiàn)瓦斯先抽后采，全國平均瓦斯抽采率缺乏30%，部分煤礦企業(yè)瓦斯災禍依然很嚴重。

3、煤礦瓦斯事故仍是“第一殺手，2005年以來發(fā)生重特大瓦斯事故329起、死亡3082人，占煤礦同類事故起數(shù)的58.6%、死亡人數(shù)的64.6%。實現(xiàn)煤礦平安消費情勢穩(wěn)定好轉(zhuǎn)重點是防治瓦斯，必需加快實現(xiàn)先抽后采 3.首先在于提高認識、轉(zhuǎn)變觀念 既要認識到瓦斯治理是一項長期、艱巨、復雜的任務, 又要認識到煤礦瓦斯可防、可控、可治、可用。要做到瓦斯抽采達標，關鍵是要在理念上真正把先抽采瓦斯作為煤層開采的首要消費環(huán)節(jié)，首先規(guī)劃，首先提供資金、人力和工程與技術配備保證。 “開展消費力、維護生命、維護資源、維護環(huán)境 ，實現(xiàn)平安高效，實現(xiàn)瓦斯治理由被動防備到自動治理 (二)礦井瓦斯抽放作用減少開采時的瓦斯涌出量

4、降低通風費用抽出的瓦斯可作燃料或工業(yè)原料 (三)礦井瓦斯抽放條件 第145條規(guī)定，有以下情況之一的礦井，必需建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下暫時抽放瓦斯系統(tǒng) 1一個采面瓦斯涌出量大于5 ，或一個掘進面瓦斯涌出量大于3 ，且用通風方法處理瓦斯不合理的 2礦井絕對瓦斯涌出量到達以下條件的： 大于或等于40 年產(chǎn)量1.01.5Mt的礦井,大于30 年產(chǎn)量0.6 1.0Mt的礦井,大于25 年產(chǎn)量0.4 0.6Mt的礦井,大于20 年產(chǎn)量0.4Mt的礦井,大于15 3開采有煤與瓦斯突出危險的煤層的 (四)煤層瓦斯抽采難易程度分 類鉆孔流量衰減系數(shù) (d-1)煤層透氣性系數(shù) (m2/MPa2.d)容易抽采

5、10可以抽采0.0030.050.050.1(五)礦井瓦斯抽放方法1.本煤層抽放(1)本煤層未卸壓抽放上向孔下向孔程度孔穿層鉆孔沿層鉆孔穿層上向鉆孔施工方便,預抽時間長鉆孔方向上向孔孔間距鉆孔有效抽放半徑(普通12m)的2倍抽放負壓孔口負壓不超越14kPa鉆孔直徑普通70100mm(2)本煤層卸壓抽放鉆場間距4050m鉆孔深度5060m鉆孔深度小于任務面斜長的2040m(3)人工添加煤層透氣性系數(shù)的措施水力壓裂水力割縫深孔爆破交叉鉆孔與平行鉆孔呈1520的斜向鉆孔酸液處置含碳酸鹽、硅酸鹽類的煤層 2.臨近層瓦斯抽放 臨近層的極限間隔鉆場位置運輸平巷、回風巷、層間巖巷等鉆場間距3060m鉆孔間隔

6、12倍層間距鉆孔角度抽上臨近層的仰角鉆孔進入層位單一臨近層,穿透煤層;多臨近 層,應向瓦斯涌出量大的各層 分別打鉆抽放負壓幾kPa鉆孔直徑普通5775mm3采空區(qū)抽放全封鎖式抽放半封鎖式抽放密閉式抽放鉆場式抽放密閉與鉆孔結(jié)合的綜合抽放公用瓦斯抽放巷道 老空區(qū)抽放應加固密閉 采空區(qū)抽放要及時檢查抽放負壓、流量、抽放瓦斯成分與濃度 (六)礦井瓦斯抽放設備1.管道管內(nèi)氣體流量,管內(nèi)氣體流速,普通取1015 采區(qū)100150mm,大巷150300mm,井筒地面200400mm 管道長度,m系數(shù)混合氣體中瓦斯?jié)舛裙艿揽傋枇τ嬎隳Σ磷枇?Pa)計算 2.瓦斯泵水環(huán)式真空泵負壓大、流量小離心式鼓風機抽出量大

7、、管道阻力不高回轉(zhuǎn)式鼓風機流量幾乎不變瓦斯泵負壓計算瓦斯泵流量計算瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛?%備用系數(shù),取1.2估計最大的瓦斯抽出量,3.流量計4.鉆機ZY-50鉆孔深度50mSGZ-100鉆孔深度100mMK-5A鉆孔深度400m 5.封孔安裝 封孔器黃泥封孔水泥沙漿封孔聚氨酯封孔6.平安安裝 放水器防回火安裝水封式防爆防回火安裝抽放瓦斯用抗靜電塑料管抽放瓦斯參數(shù)監(jiān)測儀放空管避雷針 陽泉、淮南、水城、盤江、松藻、晉城、撫順，年抽超1億 2007年全國瓦斯抽采量達44億立方米其中國有重點煤礦30.58億立方米 (七)礦井瓦斯抽放管理 堅持“多措并舉、應抽盡抽、抽采平衡的原那么加強先抽后采制度建立

8、健全瓦斯抽采機構和抽采隊伍加強抽采人員培訓建立健全目的考核體系加大投入采用先進技術提高瓦斯抽采配備程度提高瓦斯抽采率努力提高瓦斯利用率抽、掘、采平衡 抽放瓦斯必需遵守以下規(guī)定，利用瓦斯時，瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?0，不利用瓦斯，采取干式抽放瓦斯的設備時，抽采瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5。 瓦斯抽放礦井，必需按時完成抽放量方案，抽放率:預抽方式，礦井抽放率不小于20%；臨近層抽放，礦井抽放率不小于35%，混合抽放的，礦井抽放率不小于25% 抽采隊伍人數(shù)根本配置不得少于10人，其中：擔任人1人、技術員1人、抽采泵司機3人、瓦斯抽采檢測工2人和鉆、鉗、管工3人一瓦斯檢查方法1巷道風流瓦檢方法二、監(jiān)測監(jiān)控2.采掘面

9、風流及其進回風流瓦檢方法 事故案例山西省霍縣某煤礦327掘進頭，因風筒斷開，風流短路，呵斥200米巷道內(nèi)瓦斯積聚，而瓦檢員脫崗漏檢假報0.1%，當兩工人翻開電鉆蓋子送電時，產(chǎn)生火花引爆瓦斯，呵斥50人死亡事故案例四川省內(nèi)江市向家寨煤礦井下的掘進頭，采煤工人隨意挪動部分通風機而拉循環(huán)風，呵斥瓦斯積聚，在沒有瓦檢員檢查瓦斯情況下，工人違章用煤電鉆動力電纜搭線爆破，短路產(chǎn)生火花引燃瓦斯，又有部分懸浮煤塵發(fā)生爆炸，呵斥6人死亡，傷10人，直接經(jīng)濟損失數(shù)十萬元二加強礦井瓦斯檢查的管理 健全“一通三防機構建立健全平安消費責任制配備足夠數(shù)量的瓦斯檢查工下井人員攜帶便攜式甲烷檢測儀劃分瓦斯檢查地域瓦斯檢查地點

10、及瓦斯檢查次數(shù)瓦檢三對口制度瓦斯檢查工交接班制度通風值班人員審閱瓦斯班報制度嚴風格度和監(jiān)控中心值班制度礦長、礦技術擔任人審閱通風瓦斯日報制度平安培訓制度傳感器和執(zhí)行器信息傳輸安裝中心站或主站的硬件中心站或主站的計算機軟件三礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)1.平安監(jiān)控系統(tǒng)組成一切瓦斯礦必需配備礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)KJ系列、TF-200系列、A-1系列 1甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖安裝的全部功能 2當主機或系統(tǒng)電纜發(fā)生缺點時，系統(tǒng)必需保證甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖安裝的全部功能 3當電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)必需保證正常任務時間不小于2h 4系統(tǒng)必需具有防雷電維護 5系統(tǒng)必需具有斷電形狀和饋電形狀監(jiān)測、報警、顯示、存儲和打印報表功

11、能 6中心站主機不少于2臺，1臺備用 2平安監(jiān)控系統(tǒng)功能3.甲烷傳感器的設置 4.甲烷傳感器報警、斷電、復電濃度設置地點報警斷電復電采掘地點1.0%1.5%1.0%采掘回風1.0%1.0%1.0%被串工作面進風0.5%0.5%0.5% 5.其他傳感器設置 事故案例2005年2月14日，遼寧省孫家灣煤礦掘進任務面停風甲烷傳感器發(fā)生缺點，礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)報警功能缺點四個月未修，積聚的瓦斯被電火花引爆，214人死亡，30人受傷 事故案例河南省某煤礦的綜采任務面，風量嚴重缺乏，瓦斯積聚引起頻繁斷電，礦井把甲烷傳感器斷電濃度向下調(diào)0.25%0.4%，于1996年5月21日，放炮引起瓦斯爆炸，84人死亡，

12、68人受傷(四)平安監(jiān)控系統(tǒng)管理甲烷等傳感器井下主機或分站井下監(jiān)測設備不延燃電纜銜接聲光報警器中心站設備備用量檢測報警斷電儀調(diào)校測試設備發(fā)生缺點改換設備全面維修安監(jiān)系統(tǒng)管理制度、責任制管理記錄三、以風定產(chǎn)(一)礦井通風才干核定方法方法一總體核算法，用于30萬噸/年以下礦井1.公式一較適用于低瓦斯礦井式中P通風才干，萬t/a Q礦井總進風量，m3/ min q平均日產(chǎn)一噸煤需求的風量，m3/t K礦井通風系數(shù)，取1.31.5 2.公式二較適用于高瓦斯、突出礦井和有沖擊地壓的礦井 式中P通風才干，萬t/a 礦井總進風量，m3/min 0.0926總回風按瓦斯不超0.75%核算的常數(shù) 礦井瓦斯相對涌

13、出量不包括抽放量, m3/t;取值不小于10，小于10時按10計算 綜合系統(tǒng)； K值概念礦井產(chǎn)量不均衡系數(shù)礦井瓦斯涌出不均衡系數(shù)高瓦斯礦井不小于1.2突出礦井、沖擊地壓礦井不小于1.3備用工作面用風系統(tǒng) 0.05 備用回采工作面?zhèn)€數(shù)礦井內(nèi)部漏風系數(shù)表1 取值表=1.0+ 方法二由里向外核算法，30萬噸/年以上礦井1.消費礦井需風量 礦井通風系數(shù)，抽出式取1.151.2； 壓入式取1.251.31采煤任務面需求風量=100=4N =25A 低瓦斯礦井 =不同采煤方式任務面所需根本風量，m3/min；任務面控頂距任務面實踐采高70% 適宜風速不小于1m/s回采任務面采高調(diào)整系數(shù)，見表2回采任務面長

14、度調(diào)整系數(shù)，見表3回采任務面溫度調(diào)整系數(shù)，見表4 表2 采高調(diào)整系數(shù)取值表采高（m）2.02.02.52.55.0及放頂煤面1.01.11.5 表3 采面長調(diào)整系數(shù)取值表回采工作面長度（m）801501502002001.01.01.31.31.5 表4 采面空氣溫度調(diào)整系數(shù)取值表回采工作面空氣溫度（）采煤工作面風速（m/s）180.30.80.9018200.81.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.428302.53.01.41.6高瓦斯礦井 =60 式中 采煤任務面風速，m/s，見表4采煤任務面的平均斷面積，m

15、2 15SQ采240S，m3/ min (2)掘進任務面需風量 =4N =25A +60SV= 巖巷掘進最低風量： 9 ， m3/min 煤巷掘進最低風量： 15 ，m3/min 巖巷、煤巷道最高風量： 240 ， m3/min S、V部分通風機吸入口至掘進任務面回風流之間的巷道斷面積、風速 (3)井下硐室需風量 機電設備發(fā)熱量大的水泵房、空氣緊縮機房等機電硐室溫度不得超越30，普通有獨立回風道的機電硐室需風量可取150 200 m3/min 中小型爆破資料庫需風量可取60 100m3/min 采區(qū)絞車房及變電硐室為6080m3/min 充電室回風流中氫氣濃度不超越0.5%，需風量可取1002

16、00m3/min (4)其他井巷實踐需風量 9 m3/min 架線機車巷 60 或 30 架線機車巷中無瓦斯涌出，m3/min 2.礦井通風才干初步計算 P= 按照礦井總進風量與礦井各用風地點的需風量有效風量計算出采掘任務面?zhèn)€數(shù)按合理采掘比m1、m2，取當年度每個采掘任務面的方案產(chǎn)量，計算礦井通風才干式中 P礦井通風才干，萬t/a第i個回采任務面正常消費條件下的年產(chǎn) 量，萬t/a 第j個掘進任務面正常掘進條件下的年進尺換算成煤的產(chǎn)量，萬t/am1回采任務面的數(shù)量，個m2掘進任務面的數(shù)量，個；m1、m2應符合合理采掘比 礦井通風才干的驗證用風地點有效風量驗證稀釋瓦斯才干驗證二礦井通風才干驗證三礦

17、井通風才干核定結(jié)果計算 按照以上方法所計算的通風才干為礦井初步通風才干，凡不符合有關規(guī)定的，以及有以下情況的，應從礦井通風才干中扣減相應部分的通風才干，扣減后的通風才干為最終礦井核定通風才干 1.高瓦斯礦井、突出礦井沒有公用回風巷的采區(qū)，沒有構成全風壓通風系統(tǒng)、沒有獨立完好通風系統(tǒng)的采區(qū)的通風才干；采掘任務面通風系統(tǒng)不完善、不合理的，沒有構成全風壓通風系統(tǒng)的回采任務面和沒有獨立完好通風系統(tǒng)的掘進任務面的通風才干，應從礦井通風才干中扣減 2.存在不符合有關規(guī)定的串聯(lián)通風、分散通風、采空區(qū)通風的用風地點的通風才干，應從礦井通風才干中扣減 本方法適用于具有獨立通風系統(tǒng)的合法消費礦井(四)煤礦通風才干

18、核定方法適用范圍 煤礦艱苦平安消費隱患認定方法 第四條“瓦斯超限作業(yè)，是指有以下情形之一的： A.瓦斯檢查員配備數(shù)量缺乏的 B.不按規(guī)定檢查瓦斯，存在漏檢、假檢 C.井下瓦斯超限后不采取措施繼續(xù)作業(yè) 第五條“煤與瓦斯突出礦井，未按照規(guī)定實施防突出措施，是指有以下情形之一的： A.未建立防治突出機構并配備相應專業(yè)人員的 B.未配備礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)和抽放瓦斯系統(tǒng)，未設置采區(qū)公用回風巷的 C.未進展區(qū)域突出危險性預測的 D.未采取防治突出措施的 E.未進展防治突出措施效果檢驗的 F.未采取平安防護措施的 H.未按規(guī)定配備防治突出配備和儀器的 第六條 “高瓦斯礦井未建立瓦斯抽放系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，或者瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)，是指有以下情形之一的： A.1個采面的瓦斯涌出量大于5米3/分鐘或1個掘進任務面瓦斯涌出量大于3米3/分鐘，用通風方法處理瓦斯問題不合理而未建立抽放瓦斯系統(tǒng)的 B.礦井絕對瓦斯涌出量到達第145條第(二)項規(guī)定而未建立抽放瓦斯系統(tǒng)的 C.未配備專職人員對礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)進展管理、運用和維護的 D.傳感器設置數(shù)量缺乏、安設位置不當、調(diào)校不及時，瓦斯超限后不能斷電并發(fā)出聲光報警的 第七條 “通風系統(tǒng)不完善、不可靠，是指有以下情形之一的： A.礦