10-現(xiàn)代化礦井安全生產(chǎn)保障技術(shù)ppt課件

1、涂 敏 教授 博士 安徽理工大學(xué)O) ;手機(jī): 00571668: 采礦新技術(shù)講座現(xiàn)代化礦井平安消費(fèi)保證技術(shù)主要內(nèi)容 實(shí)現(xiàn)礦井高效、平安消費(fèi)是一項(xiàng)大的系統(tǒng)工程。需求建立礦井地質(zhì)、綜采設(shè)備、礦井提升、運(yùn)輸、平安、一通三防等保證系統(tǒng)。 4.1 礦井地質(zhì)保證系統(tǒng) 一井一面二面礦井建立地質(zhì)保證系統(tǒng)的重要性。 鞏固頂板條件 大斷層 巖溶陷落柱 構(gòu)造異常區(qū)域 開(kāi)采前及開(kāi)采過(guò)程，準(zhǔn)確查明煤層賦存特征和地質(zhì)構(gòu)造，為礦井消費(fèi)提供可靠、正確決策的根據(jù)。 對(duì)于采區(qū)的合理布置、主要巷道的開(kāi)掘、綜采任務(wù)面地質(zhì)條件預(yù)測(cè)等，對(duì)保證礦井平安高效消費(fèi)起到了重要作用?，F(xiàn)代化礦井平

2、安消費(fèi)保證技術(shù) 陷落柱突水實(shí)例 開(kāi)灤范各莊煤礦2171 任務(wù)面發(fā)生特大陷落柱突水, 呵斥全礦被淹，最大突水量達(dá)2053 m3/min，為目前世界上水量最大的突水。陷落柱富含水層任務(wù)面 采動(dòng)裂隙直接導(dǎo)通含水層突水實(shí)例 廣東興寧大興煤礦，下層煤開(kāi)采時(shí)，采動(dòng)裂隙擴(kuò)展破壞了上層煤開(kāi)采所留設(shè)的防水煤柱，導(dǎo)致特大突水，死亡123人。含水層上任務(wù)面下任務(wù)面煤柱采動(dòng)裂隙4.2 綜采設(shè)備保證系統(tǒng) 以計(jì)算機(jī)為中心的工況監(jiān)測(cè)與缺點(diǎn)診斷系統(tǒng)已成為大功率、高效率綜采設(shè)備的一個(gè)主要特點(diǎn)。 采煤機(jī)的遠(yuǎn)程缺點(diǎn)診斷系統(tǒng)； 任務(wù)面保送機(jī)的計(jì)算機(jī)缺點(diǎn)診斷系統(tǒng)； 電液控制的高任務(wù)阻力液壓支架。 采場(chǎng)礦壓災(zāi)禍?zhǔn)鹿蕦?shí)例分析采場(chǎng)礦壓災(zāi)禍?zhǔn)?/p>

3、故礦壓災(zāi)禍控制與液壓支架選型頂板來(lái)壓液壓支架壓死；立柱折斷、頂梁開(kāi)縫、立柱洞穿頂梁；任務(wù)面架前煤壁垮落，頂板開(kāi)裂、潰砂潰水，任務(wù)面被掩埋。采場(chǎng)覆巖關(guān)鍵層的破斷與運(yùn)動(dòng)向下直接影響到采場(chǎng)支架；上直接影響到地表。液壓支架設(shè)計(jì)的技術(shù)原那么： “短塊砌體梁實(shí)際 1采用強(qiáng)力掩護(hù)式液壓支架：支架任務(wù)阻力應(yīng)能承當(dāng)其控制區(qū)內(nèi)直接頂分量和阻止老頂關(guān)鍵塊滑落失穩(wěn)。 2加大頂梁前端支護(hù)力：淺埋深任務(wù)面頂板基巖沿全厚度切落。典型普通覆巖運(yùn)動(dòng)范圍大，下至直接影響到采場(chǎng)支架，上至影響到地表。覆巖具有弱膠結(jié)特性，破斷后巖塊的長(zhǎng)高比較小，稱為“短塊砌體梁。 塊體鉸接處極易脫“鉸，而產(chǎn)生上下錯(cuò)動(dòng)，滑動(dòng)失穩(wěn)。提供足夠支護(hù)力防止關(guān)鍵

4、塊體沿煤壁整體切落，支架和頂板構(gòu)造共同作用來(lái)平衡頂板的滑落失穩(wěn)。 根據(jù)礦壓規(guī)律分析和計(jì)算采場(chǎng)支架的最大任務(wù)阻力需大于6700 kN，才干接受最大采場(chǎng)來(lái)壓?？刂坪蟮捻敯尻P(guān)鍵塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律4.3 “一通三防保證系統(tǒng) 1瓦斯防治技術(shù) 采前預(yù)抽；邊采邊抽；采空區(qū)抽采。 頂板鉆孔、順層鉆孔、高抽巷、開(kāi)采解放層卸壓抽采、臨近層抽放、采空區(qū)抽采、地面鉆井抽采等技術(shù)。2粉塵防治技術(shù) 塵源及粉塵濃度分布；粉塵綜合治理。3防滅火技術(shù) 根底性防火措施；專項(xiàng)防火措施。采動(dòng)覆巖構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與采動(dòng)裂隙演化表示圖技術(shù)運(yùn)用范圍： 地面鉆井抽采瓦斯 離層注漿減沉 井下鉆孔抽采瓦斯采動(dòng)卸壓原理走向高抽巷傾向高抽巷傾向穿層孔頂板走向孔地面

5、鉆井底板巷穿層鉆孔底板巷穿層鉆孔下維護(hù)層開(kāi)采對(duì)上覆煤層開(kāi)采的動(dòng)態(tài)影響開(kāi)采范圍；煤層層間距與卸壓效果；煤柱留設(shè)；采動(dòng)裂隙動(dòng)態(tài)發(fā)育。冒落帶: 頂板最大冒落帶高度13.6 m，為采高4倍，巖石垮落不規(guī)那么。裂隙帶：發(fā)育高度約為采高的17.2倍，在采空側(cè)下位頂板裂隙明顯， 058.7m范圍內(nèi)裂隙相互溝通，58.7m以上頂板巖層也有裂隙發(fā)育，但相互不溝通；裂隙呈偏向采空區(qū)方向50左右向上發(fā)育。彎曲下沉帶：位于裂隙帶之上，采動(dòng)裂隙與下部采空區(qū)未溝通。25卸壓應(yīng)力分帶 26從卸壓應(yīng)力分布觀念看，巖層的垮落、自然充填的支撐和壓實(shí)等作用，在采空區(qū)上方的橫向方向上構(gòu)成“四帶。應(yīng)力集中帶、初始卸壓帶、充分卸壓帶和應(yīng)

6、力恢復(fù)帶。 采空側(cè)頂板應(yīng)力分布分為增壓區(qū)、卸壓區(qū)、卸壓穩(wěn)定區(qū)采空側(cè)頂板豎向裂隙發(fā)育區(qū)呈向偏采空區(qū)開(kāi)展。右邊境以50，左邊境為采動(dòng)影響邊境限，與煤層底板夾角為110。采空側(cè)裂隙發(fā)育區(qū)采動(dòng)冒落頂部空隙區(qū)采場(chǎng)空間采空區(qū)上部發(fā)育的空隙區(qū)呈O型，采空區(qū)的游離瓦斯上浮，聚集于該區(qū)。卸壓開(kāi)采采空側(cè)頂板裂隙演化持征 28頂板裂隙帶中豎向發(fā)育區(qū)離層裂隙和豎向破斷裂隙發(fā)育，橫向和豎向裂隙貫穿，并采動(dòng)冒落頂部空隙區(qū)相連通 。29卸壓開(kāi)采采空側(cè)頂板裂隙演化持征 采動(dòng)遠(yuǎn)程卸壓增透區(qū) 煤體中離層裂隙為主，煤層的透氣性顯著添加。 遠(yuǎn)程卸壓煤層與首采卸壓層中間具有致密隔氣性較好的泥巖，遠(yuǎn)程煤層中的高壓煤層氣不能經(jīng)過(guò)中間卸壓層

7、流入首采關(guān)鍵卸壓層的采動(dòng)空間。 30卸壓開(kāi)采遠(yuǎn)程卸壓煤層裂隙演化持征 采場(chǎng)頂板瓦斯富集區(qū) 頂板豎向裂隙瓦斯富集區(qū)遠(yuǎn)程卸壓煤層瓦斯富集區(qū)采場(chǎng)空間瓦斯富集區(qū)確定 采場(chǎng)頂板瓦斯富集區(qū) 32下煤層開(kāi)采時(shí)，在采空區(qū)側(cè)頂板偏采空區(qū)方向存在環(huán)形裂隙發(fā)育區(qū)。垂直煤層頂板向上815m，向采空區(qū)方向030m，裂隙充分發(fā)育區(qū)，為高濃度瓦斯富集區(qū)。頂板豎向裂隙瓦斯富集區(qū)33 豎向裂隙發(fā)育區(qū)內(nèi)離層裂隙和豎向破斷裂隙發(fā)育，并與采動(dòng)冒落頂部空隙區(qū)相連通。 瓦斯卸壓、解吸后，由于瓦斯升浮挪動(dòng)和滲流，本煤層的瓦斯沿裂隙通道聚集到頂板豎向裂隙充分發(fā)育區(qū)內(nèi)，構(gòu)成卸壓瓦斯積存庫(kù)。遠(yuǎn)程卸壓煤層瓦斯富集區(qū)34遠(yuǎn)程卸壓煤層中的富含瓦斯儲(chǔ)集在煤層中，卸壓瓦斯可抽性好。因此，可利用斜上向穿層抽采鉆孔，把鉆孔布置在遠(yuǎn)程煤層卸壓區(qū)內(nèi)，可長(zhǎng)期延續(xù)抽采卸壓瓦斯，且可以獲得理想的抽采效果。卸壓抽采鉆井布置方法 將卸壓瓦斯抽采鉆井布置在卸壓膨脹裂隙發(fā)育區(qū)，可以保證鉆井有長(zhǎng)時(shí)間的、大范圍的、較高的卸壓瓦斯抽采率。地面抽采鉆井卸壓抽采煤層氣條