礦井瓦斯抽放技術(shù)講座.ppt

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上鄰近層卸壓瓦斯抽放方法匯總圖 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 a從回風(fēng)尾巷打鉆抽上鄰近層瓦斯的方法1 回風(fēng)尾巷2 回風(fēng)平巷3 抽瓦斯工作面的運(yùn)輸平巷4 采區(qū)抽瓦斯管5 鉆場(chǎng) 鉆孔抽放上鄰近層卸壓瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 b迎面斜交鉆孔抽放上鄰近層瓦斯的方法1 抽瓦斯工作面回風(fēng)平巷2 抽瓦斯工作面的運(yùn)輸平巷 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 c頂板水平長(zhǎng)鉆孔抽放上鄰近層瓦斯布置 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 d地面鉆孔抽放鄰近層與采空區(qū)瓦斯方法1 運(yùn)輸巷 2 回風(fēng)巷 3 地面鉆孔 4 中間巷 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 各種布孔方式抽放上鄰近層卸壓瓦斯效果 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 a走向高抽巷布置 a平面圖 b剖面圖 頂板集瓦斯巷道抽放上鄰近層卸壓瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 b傾向抽瓦斯巷布置方式 a平面圖b剖面圖 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 c走向高 中 低位抽瓦斯巷道相結(jié)合布置方式 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 陽(yáng)泉各種高抽巷抽放瓦斯效果 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 a上向孔抽放下鄰近層卸壓瓦斯方法 鉆孔抽放下鄰近層卸壓瓦斯方法 2 下鄰近層卸壓瓦斯抽放方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 b下向孔抽放下鄰近層卸壓瓦斯方法 鄰近層卸壓瓦斯 尤其是上鄰近層卸壓瓦斯涌出量 有時(shí)會(huì)比開(kāi)采煤層瓦斯涌出量大幾倍甚至幾十倍 而且上鄰近層卸壓瓦斯抽放方法也較成功 因此在煤層群開(kāi)采的礦井 應(yīng)大力開(kāi)展上下鄰近層卸壓瓦斯抽放方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 4 采空區(qū)瓦斯抽放方法技術(shù)及適用性 1 回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法采空區(qū)冒落拱 帶 卸壓瓦斯抽放方法回采工作面采空區(qū)積聚瓦斯抽放方法工作面上隅角瓦斯抽放方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 鉆孔抽放采空區(qū)冒落拱卸壓瓦斯方法 a從回風(fēng)巷布孔抽放冒落拱瓦斯方法 適用條件 當(dāng)開(kāi)采煤層頂板含有近距離上鄰近層或煤層分層開(kāi)采 存在近距離下鄰近層卸壓瓦斯大量涌向回采工作面采空區(qū)時(shí) 均可采用打鉆孔到冒落拱上方抽放采空區(qū)卸壓瓦斯的方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 b高位鉆場(chǎng)抽放冒落拱瓦斯方法 技術(shù)工藝參數(shù) 抽放效果較好 但增加了斜巷鉆場(chǎng)掘進(jìn)量 鉆場(chǎng)間距一般為50 60m 每個(gè)鉆場(chǎng)打直徑75mm的鉆孔6個(gè) 終孔位置距回風(fēng)巷12m左右 在冒落拱上方1 2m的老頂裂隙帶內(nèi) 鉆孔長(zhǎng)度約70m 應(yīng)用說(shuō)明 在水城礦區(qū)每孔抽放量為0 23 0 44m3 min 一個(gè)鉆場(chǎng)抽放量平均約為2m3 min 抽放瓦斯?jié)舛葹?5 使上隅角瓦斯?jié)舛葟? 下降到0 76 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 回采工作面采空區(qū)積聚瓦斯抽放方法 插 埋 管抽放采空區(qū)瓦斯方法 頂煤專(zhuān)用巷道抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法 專(zhuān)用巷與埋 插 管相結(jié)合抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 a密閉橫貫抽放采空區(qū)瓦斯方法 插 埋 管抽放采空區(qū)瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 b密閉尾巷抽放采空區(qū)瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 c埋管抽放采空區(qū)瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 頂煤專(zhuān)用巷道抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 專(zhuān)用巷與埋 插 管相結(jié)合抽放采空區(qū)積聚瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 工作面上隅角瓦斯抽放方法 井下移動(dòng)泵站抽放上隅角瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 2 老采空區(qū)瓦斯抽放方法密閉插管大面積老采空區(qū)瓦斯抽放方法井下鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法地面鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 井下鉆孔抽放老采空區(qū)瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 綜合抽放瓦斯方法 三 我國(guó)煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡(jiǎn)介 5 綜合抽放瓦斯方法 一 我國(guó)煤層瓦斯賦存特點(diǎn)從我國(guó)煤層瓦斯?jié)B透率分布比率來(lái)看 我國(guó)的絕大部分煤層瓦斯儲(chǔ)層屬于低滲透儲(chǔ)層 這正是我國(guó)瓦斯預(yù)抽率低的主要原因 我國(guó)95 以上的高瓦斯和突出礦井所開(kāi)采的煤層屬于低透氣性煤層 透氣性系數(shù)只有l(wèi)0 3 10 4mD 即0 04 0 004m2 MPa2 d 透氣系數(shù)均小于0 1m2 MPa2 d 絕大部分礦井煤層均屬難以抽采煤層 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 我國(guó)煤儲(chǔ)層的滲透率分布比率 1 十一五 國(guó)家科技支撐計(jì)劃專(zhuān)題 低透氣性煤層增透及強(qiáng)化抽采瓦斯技術(shù)與裝備 主要研究水射流割縫 擴(kuò)孔卸壓增透抽放煤層瓦斯技術(shù) 通過(guò)理論和實(shí)際應(yīng)用研究 最終形成一套技術(shù)裝備 提高瓦斯抽放效果 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 2 國(guó)家重大技術(shù)裝備研制和重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目 煤礦瓦斯綜合治理與利用重大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與裝備研制 專(zhuān)項(xiàng) 低透氣性煤層瓦斯抽采增效技術(shù)開(kāi)發(fā) 1 低透氣性煤層瓦斯抽采 空氣彈造穴 增效技術(shù)與裝備 2 深孔控制水壓爆破提高低透氣性煤層瓦斯抽采效率技術(shù) 低透氣性煤層增透和抽采技術(shù)提供一整套裝備與技術(shù) 解決低透氣性煤層抽采難題 使低透氣性煤層瓦斯抽采率提高40 50 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 氣流噴射軌跡示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 4 2 1 3 1 沖擊鉆孔 2 噴嘴 3 高壓風(fēng)管 4 沖落煤體氣流切割煤體示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 1 沖擊鉆孔 2 控制鉆孔 3 抽采鉆孔鉆孔布置示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 抽采瓦斯工藝技術(shù)主要包括鉆孔工藝技術(shù)和抽采系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定技術(shù) 鉆孔工藝技術(shù) 低透氣性煤層具有煤質(zhì)較軟 鉆孔極易塌孔的特點(diǎn) 為防止抽采瓦斯鉆孔塌孔 造成抽采瓦斯通道堵塞 影響抽采系統(tǒng)整體效果 本項(xiàng)目擬采用帶壓沖孔工藝 即利用高壓空氣沖孔尾氣壓力對(duì)鉆孔進(jìn)行護(hù)孔 抽采系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定技術(shù) 主要通過(guò)試驗(yàn) 考察得出抽采低透氣性煤層具體參數(shù) 包括抽采量 抽采負(fù)壓等 最終確定出合理抽采瓦斯系統(tǒng)參數(shù)值 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 本項(xiàng)技術(shù)研究的基本思路是 在原有 深孔控制預(yù)裂爆破 技術(shù)的基礎(chǔ)上 開(kāi)發(fā)形成 深孔控制水壓爆破 技術(shù)及裝備 原有的深孔控制預(yù)裂爆破技術(shù) 采用可連接式塑料被筒實(shí)現(xiàn)了60m以上深孔連續(xù)裝藥 爆破封孔是采用研制的壓風(fēng)噴泥封孔器和抗靜電阻燃塑料管進(jìn)行連續(xù)快速封孔 起爆 傳爆是采用了雙起爆藥包正向起爆 爆破孔全段敷設(shè)煤礦許用型導(dǎo)爆索加強(qiáng)傳爆的裝藥結(jié)構(gòu) 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 可連接式塑料被筒圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 封孔裝備圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 深孔爆破裝藥結(jié)構(gòu)示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 鉆孔充水示意圖 定向聚能炸藥被筒示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 井下中間試驗(yàn)鉆孔布置示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 井下工業(yè)試驗(yàn)鉆孔布置示意圖 四 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究進(jìn)展 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 1 鶴崗礦區(qū)瓦斯賦存情況鶴崗礦區(qū)瓦斯涌出量大 且有突出危險(xiǎn)性 2004年瓦斯涌出量達(dá)到了278 9m3 min 2005年4月礦井絕對(duì)瓦斯涌出量高達(dá)398m3 min 其中單井最大絕對(duì)涌出量為119 7m3 min 采煤工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量為48 5m3 min 掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量為7m3 min 目前9個(gè)生產(chǎn)礦井中 就有3個(gè)突出礦井 南山礦 益新公司 興安礦 和3個(gè)高瓦斯礦井 峻德礦 興煤公司 振興公司二井 瓦斯災(zāi)害十分嚴(yán)重 2 南山煤礦瓦斯情況南山煤礦是高瓦斯突出礦井 瓦斯涌出量大 且有突出危險(xiǎn)性 礦井絕對(duì)涌出量為119 7m3 min 采煤工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量為48 5m3 min 掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量為7m3 min 是鶴崗礦區(qū)礦井瓦斯災(zāi)害最嚴(yán)重 但瓦斯治理工作開(kāi)展得比較全面的具有廣泛代表性的典型礦井 南山礦煤層透氣性系數(shù)為 0 776 1 558毫達(dá)西 相當(dāng)31 04 62 32m2 Mpa2 d 屬于易抽瓦斯煤層 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 南山礦煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)匯總表 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 3 瓦斯爆炸1970年至今 南山煤礦共發(fā)生瓦斯災(zāi)害事故13起 死亡92人 傷25人 特別是1994年235采煤工作面的 9 17 瓦斯爆炸事故 一次死亡56人 當(dāng)年的 11 30 自然發(fā)火事故 火區(qū)連續(xù)爆炸26次 當(dāng)時(shí)大半個(gè)礦井被迫封閉 導(dǎo)致全礦停產(chǎn) 嚴(yán)重干擾了全礦正常工作的開(kāi)展 當(dāng)年全礦虧損9700萬(wàn)元 4 煤與瓦斯突出南山煤礦1983年鑒定為煤與瓦斯突出礦井 到目前為止 共發(fā)生瓦斯突出5起 死亡1人 其中最大一次突出為發(fā)生在1983年7月18日在二水平 110m總機(jī)道的大型煤與瓦斯突 最大突出煤量627噸 涌出瓦斯量11830m3 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 南山煤礦突出情況統(tǒng)計(jì)表 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 5 瓦斯抽放方法南山礦瓦斯抽放以本煤層預(yù)抽為主 主要采用立體抽放方法 立體瓦斯抽放采用的主要方法有 煤層底板巖巷預(yù)抽方法 本煤層鉆孔預(yù)抽方法 煤層頂板高位鉆孔 仰角鉆孔 邊采邊抽方法 瓦斯尾巷抽放方法 頂板巷道抽放方法 巷道掘進(jìn)邊掘邊抽方法等 使瓦斯抽放效果明顯提高 保證了安全生產(chǎn) 全礦井瓦斯抽出率為26 一般采煤工作面抽放率達(dá)到30 以上 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 1 煤層底板巖巷采前預(yù)抽方法 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 在煤層底板巖石集中巷的回風(fēng)與運(yùn)輸巷內(nèi)同時(shí)布置鉆場(chǎng) 回風(fēng)巷鉆孔向下鉆進(jìn) 運(yùn)輸巷鉆孔向上鉆進(jìn) 每個(gè)鉆場(chǎng)間距50 70m 鉆場(chǎng)內(nèi)最多布置30個(gè)鉆孔 每個(gè)鉆場(chǎng)的鉆孔呈扇形布置 長(zhǎng)度達(dá)到工作面長(zhǎng)度的80 90 最佳 這種鉆孔布置方法鉆孔布置比較均勻 覆蓋煤層范圍大 瓦斯抽放時(shí)間長(zhǎng) 效果好 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 南山礦底板巖石穿層預(yù)抽鉆孔布置圖 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 2 本煤層內(nèi)布置鉆孔采前預(yù)抽方法在煤層內(nèi)的運(yùn)輸和回風(fēng)巷道內(nèi) 或在中間巷道內(nèi)布置鉆孔 鉆孔垂直巷道 或向采空區(qū)方向傾斜20 30度的角度 具體鉆孔間距6m 10m 這種鉆孔布置方法最合理 鉆空分布均勻 鉆孔利用率高 抽放效果好 但是 有時(shí)受到巷道布置與正常生產(chǎn)的影響 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 在煤層巷道或底板巖巷中向15或18號(hào)煤層布置順層鉆孔進(jìn)行預(yù)抽 一般利用深孔 300 鉆機(jī)沿煤層走向施工近水平長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行遠(yuǎn)距離深孔預(yù)抽 做到采前采區(qū)瓦斯抽放率達(dá)到25 以上 南山礦近水平長(zhǎng)鉆孔預(yù)抽鉆孔布置圖 3 高位鉆孔仰角鉆邊采邊抽方法 仰角鉆孔 頂板高位鉆場(chǎng) 水平鉆孔抽放鉆孔布置 利用回風(fēng)巷道內(nèi)的鉆場(chǎng)向采空區(qū)方向布置仰角鉆孔 或利用回風(fēng)巷布置的高位巷鉆場(chǎng)向采空區(qū)方向布置鉆孔 主要抽放采空區(qū)和上隅角的瓦斯 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 圖2 40高位鉆場(chǎng)布置 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及展建議 南翼15號(hào)層一分段外延面300鉆鉆場(chǎng)布置圖 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 利用現(xiàn)有井下巷道向深部煤層打瓦斯地質(zhì)孔進(jìn)行瓦斯抽放 向末采區(qū)域深部煤層打瓦斯地質(zhì)孔進(jìn)行瓦斯預(yù)抽 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 利用地表地質(zhì)勘探鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 邊掘邊抽鉆孔布置圖 底分層入風(fēng)巷掘進(jìn)初期 瓦斯涌出較大 為防止在掘進(jìn)期間瓦斯超限 在入風(fēng)巷側(cè)布置3個(gè)鉆場(chǎng) 每個(gè)鉆場(chǎng)布置20個(gè)鉆孔 向煤體打全煤孔 進(jìn)行邊掘邊抽 掘進(jìn)期間 瓦斯抽放濃度為68 瓦斯平均抽放率為38 5 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 4 巷道掘進(jìn)邊掘邊抽方法 6 評(píng)價(jià)與建議 1 抽放方法符合實(shí)際 抽放效果較好 2 針對(duì)透氣性好的條件 應(yīng)大力發(fā)展水平長(zhǎng)鉆孔采前預(yù)抽技術(shù) 如有條件可發(fā)展地面鉆孔預(yù)抽瓦斯技術(shù) 3 采用綜合瓦斯抽放技術(shù) 提高礦井瓦斯抽放率 并充分利用瓦斯資源 五 鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評(píng)價(jià)及建議 謝謝大家 聯(lián)系電話 Mobile 13904939816Tel 02424117010Email Jiangwz