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(shù)學(xué)院 楊 春瀘州煤礦三長培訓(xùn)班 . 大于12%瓦 斯 爆 炸瓦斯到達(dá)爆炸濃度足以能引爆的火源O2先抽后采礦井應(yīng)利用一切可利用的條件和一 切可以采用的技術(shù)手段，將煤層瓦斯 預(yù)抽到有關(guān)規(guī)定的目的以下后，再進(jìn) 行煤炭開采 監(jiān)測(cè)監(jiān)控利用瓦斯檢查員、礦井監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 礦井瓦斯全方位監(jiān)測(cè)監(jiān)控 以風(fēng)定產(chǎn)根據(jù)礦井實(shí)踐供風(fēng)量確定采面、采區(qū)、 礦井產(chǎn)量瓦斯治理方針 通風(fēng)可靠：系統(tǒng)合理、設(shè)備完好、風(fēng)量充足、風(fēng)流穩(wěn)定 抽采達(dá)標(biāo)：多措并舉、應(yīng)抽盡抽、抽采平衡、效果達(dá)標(biāo) 監(jiān)控有效：配備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速 管理到位：責(zé)任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)視嚴(yán)厲煤礦瓦斯綜合治理任務(wù)體系

2、通風(fēng)可靠抽采達(dá)標(biāo)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(jì)，原國有重點(diǎn)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(fèi)的主要要素。多年來，一些煤礦企業(yè)經(jīng)過實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)煤礦平安情勢(shì)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(shí)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(zāi)禍依然很嚴(yán)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(shí)現(xiàn)煤礦平安消費(fèi)情勢(shì)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)重點(diǎn)是防治瓦斯，必需加快實(shí)現(xiàn)先抽后采 3.首先在于提高認(rèn)識(shí)、轉(zhuǎn)變觀念 既要認(rèn)識(shí)到瓦斯治理是一項(xiàng)長期、艱巨、復(fù)雜的任務(wù), 又要認(rèn)識(shí)到煤礦瓦斯可防、可控、可治、可用。要做到瓦斯抽采達(dá)標(biāo)，關(guān)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(fèi)環(huán)節(jié)，首先規(guī)劃，首先提供資金、人力和工程與技術(shù)配備保證。 “開展消費(fèi)力、維護(hù)生命、維護(hù)資源、維護(hù)環(huán)境 ，實(shí)現(xiàn)平安高效，實(shí)現(xiàn)瓦斯治理由被動(dòng)防備到自動(dòng)治理 (二)礦井瓦斯抽放作用減少開采時(shí)的瓦斯涌出量

4、降低通風(fēng)費(fèi)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(shí)抽放瓦斯系統(tǒng) 1一個(gè)采面瓦斯涌出量大于5 ，或一個(gè)掘進(jìn)面瓦斯涌出量大于3 ，且用通風(fēng)方法處理瓦斯不合理的 2礦井絕對(duì)瓦斯涌出量到達(dá)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(xiǎn)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(yù)抽時(shí)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(fù)壓孔口負(fù)壓不超越14kPa鉆孔直徑普通70100mm(2)本煤層卸壓抽放鉆場(chǎng)間距4050m鉆孔深度5060m鉆孔深度小于任務(wù)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(chǎng)位置運(yùn)輸平巷、回風(fēng)巷、層間巖巷等鉆場(chǎng)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(jìn)入層位單一臨近層,穿透煤層;多臨近 層,應(yīng)向瓦斯涌出量大的各層 分別打鉆抽放負(fù)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(chǎng)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(yīng)加固密閉 采空區(qū)抽放要及時(shí)檢查抽放負(fù)壓、流量、抽放瓦斯成分與濃度 (六)礦井瓦斯抽放設(shè)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?jì)算摩擦阻力(Pa)計(jì)算 2.瓦斯泵水環(huán)式真空泵負(fù)壓大、流量小離心式鼓風(fēng)機(jī)抽出量大

7、、管道阻力不高回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)流量幾乎不變瓦斯泵負(fù)壓計(jì)算瓦斯泵流量計(jì)算瓦斯泵入口處的瓦斯?jié)舛?%備用系數(shù),取1.2估計(jì)最大的瓦斯抽出量,3.流量計(jì)4.鉆機(jī)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(cè)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(dá)44億立方米其中國有重點(diǎn)煤礦30.58億立方米 (七)礦井瓦斯抽放管理 堅(jiān)持“多措并舉、應(yīng)抽盡抽、抽采平衡的原那么加強(qiáng)先抽后采制度建立

8、健全瓦斯抽采機(jī)構(gòu)和抽采隊(duì)伍加強(qiáng)抽采人員培訓(xùn)建立健全目的考核體系加大投入采用先進(jìn)技術(shù)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(shí)，瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?0，不利用瓦斯，采取干式抽放瓦斯的設(shè)備時(shí)，抽采瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5。 瓦斯抽放礦井，必需按時(shí)完成抽放量方案，抽放率:預(yù)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(duì)伍人數(shù)根本配置不得少于10人，其中：擔(dān)任人1人、技術(shù)員1人、抽采泵司機(jī)3人、瓦斯抽采檢測(cè)工2人和鉆、鉗、管工3人一瓦斯檢查方法1巷道風(fēng)流瓦檢方法二、監(jiān)測(cè)監(jiān)控2.采掘面

9、風(fēng)流及其進(jìn)回風(fēng)流瓦檢方法 事故案例山西省霍縣某煤礦327掘進(jìn)頭，因風(fēng)筒斷開，風(fēng)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(bào)0.1%，當(dāng)兩工人翻開電鉆蓋子送電時(shí)，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(jìn)頭，采煤工人隨意挪動(dòng)部分通風(fēng)機(jī)而拉循環(huán)風(fēng)，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(dòng)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(jì)損失數(shù)十萬元二加強(qiáng)礦井瓦斯檢查的管理 健全“一通三防機(jī)構(gòu)建立健全平安消費(fèi)責(zé)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(cè)儀劃分瓦斯檢查地域瓦斯檢查地點(diǎn)

10、及瓦斯檢查次數(shù)瓦檢三對(duì)口制度瓦斯檢查工交接班制度通風(fēng)值班人員審閱瓦斯班報(bào)制度嚴(yán)風(fēng)格度和監(jiān)控中心值班制度礦長、礦技術(shù)擔(dān)任人審閱通風(fēng)瓦斯日?qǐng)?bào)制度平安培訓(xùn)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(jì)算機(jī)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(fēng)電閉鎖安裝的全部功能 2當(dāng)主機(jī)或系統(tǒng)電纜發(fā)生缺點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)必需保證甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖安裝的全部功能 3當(dāng)電網(wǎng)停電后，系統(tǒng)必需保證正常任務(wù)時(shí)間不小于2h 4系統(tǒng)必需具有防雷電維護(hù) 5系統(tǒng)必需具有斷電形狀和饋電形狀監(jiān)測(cè)、報(bào)警、顯示、存儲(chǔ)和打印報(bào)表功

11、能 6中心站主機(jī)不少于2臺(tái)，1臺(tái)備用 2平安監(jiān)控系統(tǒng)功能3.甲烷傳感器的設(shè)置 4.甲烷傳感器報(bào)警、斷電、復(fù)電濃度設(shè)置地點(diǎn)報(bào)警斷電復(fù)電采掘地點(diǎn)1.0%1.5%1.0%采掘回風(fēng)1.0%1.0%1.0%被串工作面進(jìn)風(fēng)0.5%0.5%0.5% 5.其他傳感器設(shè)置 事故案例2005年2月14日，遼寧省孫家灣煤礦掘進(jìn)任務(wù)面停風(fēng)甲烷傳感器發(fā)生缺點(diǎn)，礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警功能缺點(diǎn)四個(gè)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(wù)面，風(fēng)量嚴(yán)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(jī)或分站井下監(jiān)測(cè)設(shè)備不延燃電纜銜接聲光報(bào)警器中心站設(shè)備備用量檢測(cè)報(bào)警斷電儀調(diào)校測(cè)試設(shè)備發(fā)生缺點(diǎn)改換設(shè)備全面維修安監(jiān)系統(tǒng)管理制度、責(zé)任制管理記錄三、以風(fēng)定產(chǎn)(一)礦井通風(fēng)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(fēng)才干，萬t/a Q礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/ min q平均日產(chǎn)一噸煤需求的風(fēng)量，m3/t K礦井通風(fēng)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(fēng)才干，萬t/a 礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/min 0.0926總回風(fēng)按瓦斯不超0.75%核算的常數(shù) 礦井瓦斯相對(duì)涌

13、出量不包括抽放量, m3/t;取值不小于10，小于10時(shí)按10計(jì)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(fēng)系統(tǒng) 0.05 備用回采工作面?zhèn)€數(shù)礦井內(nèi)部漏風(fēng)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(fèi)礦井需風(fēng)量 礦井通風(fēng)系數(shù)，抽出式取1.151.2； 壓入式取1.251.31采煤任務(wù)面需求風(fēng)量=100=4N =25A 低瓦斯礦井 =不同采煤方式任務(wù)面所需根本風(fēng)量，m3/min；任務(wù)面控頂距任務(wù)面實(shí)踐采高70% 適宜風(fēng)速不小于1m/s回采任務(wù)面采高調(diào)整系數(shù)，見表2回采任務(wù)面長

14、度調(diào)整系數(shù)，見表3回采任務(wù)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(fēng)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(wù)面風(fēng)速，m/s，見表4采煤任務(wù)面的平均斷面積，m

15、2 15SQ采240S，m3/ min (2)掘進(jìn)任務(wù)面需風(fēng)量 =4N =25A +60SV= 巖巷掘進(jìn)最低風(fēng)量： 9 ， m3/min 煤巷掘進(jìn)最低風(fēng)量： 15 ，m3/min 巖巷、煤巷道最高風(fēng)量： 240 ， m3/min S、V部分通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)任務(wù)面回風(fēng)流之間的巷道斷面積、風(fēng)速 (3)井下硐室需風(fēng)量 機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量大的水泵房、空氣緊縮機(jī)房等機(jī)電硐室溫度不得超越30，普通有獨(dú)立回風(fēng)道的機(jī)電硐室需風(fēng)量可取150 200 m3/min 中小型爆破資料庫需風(fēng)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(fēng)流中氫氣濃度不超越0.5%，需風(fēng)量可取1002

16、00m3/min (4)其他井巷實(shí)踐需風(fēng)量 9 m3/min 架線機(jī)車巷 60 或 30 架線機(jī)車巷中無瓦斯涌出，m3/min 2.礦井通風(fēng)才干初步計(jì)算 P= 按照礦井總進(jìn)風(fēng)量與礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的需風(fēng)量有效風(fēng)量計(jì)算出采掘任務(wù)面?zhèn)€數(shù)按合理采掘比m1、m2，取當(dāng)年度每個(gè)采掘任務(wù)面的方案產(chǎn)量，計(jì)算礦井通風(fēng)才干式中 P礦井通風(fēng)才干，萬t/a第i個(gè)回采任務(wù)面正常消費(fèi)條件下的年產(chǎn) 量，萬t/a 第j個(gè)掘進(jìn)任務(wù)面正常掘進(jìn)條件下的年進(jìn)尺換算成煤的產(chǎn)量，萬t/am1回采任務(wù)面的數(shù)量，個(gè)m2掘進(jìn)任務(wù)面的數(shù)量，個(gè)；m1、m2應(yīng)符合合理采掘比 礦井通風(fēng)才干的驗(yàn)證用風(fēng)地點(diǎn)有效風(fēng)量驗(yàn)證稀釋瓦斯才干驗(yàn)證二礦井通風(fēng)才干驗(yàn)證三礦

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

18、核定方法適用范圍 煤礦艱苦平安消費(fèi)隱患認(rèn)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(shí)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(jī)構(gòu)并配備相應(yīng)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(shè)置采區(qū)公用回風(fēng)巷的 C.未進(jìn)展區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)的 D.未采取防治突出措施的 E.未進(jìn)展防治突出措施效果檢驗(yàn)的 F.未采取平安防護(hù)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(yùn)轉(zhuǎn)，是指有以下情形之一的： A.1個(gè)采面的瓦斯涌出量大于5米3/分鐘或1個(gè)掘進(jìn)任務(wù)面瓦斯涌出量大于3米3/分鐘，用通風(fēng)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(duì)瓦斯涌出量到達(dá)第145條第(二)項(xiàng)規(guī)定而未建立抽放瓦斯系統(tǒng)的 C.未配備專職人員對(duì)礦井平安監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)展管理、運(yùn)用和維護(hù)的 D.傳感器設(shè)置數(shù)量缺乏、安設(shè)位置不當(dāng)、調(diào)校不及時(shí)，瓦斯超限后不能斷電并發(fā)出聲光報(bào)警的 第七條 “通風(fēng)系統(tǒng)不完善、不可靠，是指有以下情形之一的： A.礦