煤與瓦斯突出治理技術(shù)課件

1、煤與瓦斯突出防治技術(shù) 金學(xué)玉煤礦瓦斯治理國家工程研究中心 2010年5月6日1目錄一、概述二、煤與瓦斯突出的基本常識(shí)三、煤礦瓦斯治理四、防突規(guī)定五、煤與瓦斯突出防治技術(shù)2一、概述何謂煤與瓦斯突出煤與瓦斯突出的類型正確認(rèn)識(shí)煤與瓦斯突出加強(qiáng)現(xiàn)場瓦斯抽采管理與技術(shù)研究3二、煤與瓦斯突出的基本常識(shí)1、防突指標(biāo)瓦斯壓力，0.75MPa 為臨界值；煤的破壞類型； 煤的堅(jiān)固性系數(shù)；瓦斯放散初速度。4二、煤與瓦斯突出的基本常識(shí)5一般由煤層露頭自上而下分為四個(gè)帶名 稱瓦 斯 組 分（%）N2CO2CH4CO2N2帶20802080102020N2CH4帶80102080CH4帶20806瓦斯組份中的主要?dú)怏w分析

2、 瓦斯組份B10煤層B11b煤層13-1煤層地面瓦斯泵站甲烷CH451.33378.73696.4235.55乙烷C2H60.0570.0051.02丙烷C3H80.0010.00190.83翼丁烷I-C400.00020.0001正丁烷n-C400.00010.0004翼戊烷I-C500.00020.0004正戊烷n-C500.00020.0003總己烷C600.0010.0028總庚烷C700.0025一氧化碳CO二氧化碳CO23.1311.6690.730.89硫化氫H2S氧O210.79氮N245.46619.5891.0152.7772、瓦斯含量法預(yù)測煤與瓦斯突出原始煤體噸煤瓦斯含量

3、m3/t殘余瓦斯含量m3/t瓦斯抽采率%瓦斯含量法的臨界值8 m3/t83、瓦斯的成因及其在煤內(nèi)的存在形態(tài) 瓦斯的成因有多種假說 煤的最大瓦斯含量不會(huì)超過60m3/t 瓦斯能以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在 游離瓦斯和吸附瓦斯處于動(dòng)平衡狀態(tài)94、瓦斯的涌出規(guī)律破壞了煤體內(nèi)原有的瓦斯平衡瓦斯的普通涌出瓦斯噴出或煤與瓦斯突出 瓦斯涌出量 瓦斯涌出不均衡系數(shù) 105、瓦斯構(gòu)成危害的條件瓦斯爆炸有三要素：甲烷濃度516%；氧氣濃度12%；點(diǎn)火溫度650。瓦斯爆炸11瓦斯的爆炸界限不是固定不變的12煤礦內(nèi)常見可燃?xì)怏w的爆炸上限和下限如下表 氣體名稱化學(xué)符號(hào)爆炸下限（%）爆炸上限（%）甲烷CH45.0016.00

4、乙烷C2H63.2212.45丙烷C3H82.409.50氫氣H24.0074.20一氧化碳CO12.5075.00硫化氫H2S4.3245.50乙烯C2H42.7528.60戊烷C5H121.407.8013混入低爆炸下限的可燃?xì)怏w能降低瓦斯爆炸下限 煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性時(shí)，使瓦斯的爆炸危險(xiǎn)性增加瓦斯抽采杜絕煤與瓦斯突出事故的治本措施14煤與瓦斯突出事故80%以上與地質(zhì)構(gòu)造和軟分層有關(guān)“四位一體防突措施”是行之有效的成功經(jīng)驗(yàn) 先抽后掘、先抽后采、不掘突出頭、不采突出面6、煤與瓦斯突出 15三、煤礦瓦斯治理1、瓦斯抽采，標(biāo)本兼治 “一通三防”工作困難艱巨，任重道遠(yuǎn) 治本措施“可保必保，應(yīng)抽盡抽”

5、瓦斯抽采，揭開了瓦斯治理和防治煤與瓦斯突出由局部治理向區(qū)域治理進(jìn)軍的新篇章 162、主要瓦斯抽采方式及優(yōu)劣評價(jià)石門揭煤的截流抽放；突出煤層掘進(jìn)的長短孔抽放；頂板走向鉆孔、高抽巷抽放；上下保護(hù)層開采的卸壓抽放；穿層鉆孔抽放；地面鉆孔抽放等。171819裂隙圈開采層回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷抽放鉆孔抽放巷道采煤工作面頂板走向鉆孔或高抽巷布置位置示意圖20遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采被保護(hù)層底板抽放巷道及鉆孔布置示意圖彎曲下沉帶裂隙帶冒落帶底板瓦斯抽放巷抽放鉆孔開采煤層卸壓煤層70m21開采層B8回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷下卸壓層B7下卸壓層B6底板巖石巷抽放鉆孔底板卸壓區(qū)域18m15m近距離煤層群上保護(hù)層開采被保護(hù)層底板抽放巷道及鉆孔

6、布置示意圖22開采B8煤層，底板以下B組煤層卸壓，分別在B6、B4層底板開掘瓦斯抽放巷，并一次布孔多重抽放采動(dòng)卸壓瓦斯。B8B6B7aB462.3m-460m瓦斯抽放巷開采層B4B5aB5bB6B7aB7aB7bB8新莊孜礦試驗(yàn)近距離煤層群上下保護(hù)層開采被保護(hù)層底板抽放巷道及鉆孔布置示意圖233、歷史賦予的使命 瓦斯治理難度生產(chǎn)環(huán)境和礦井通風(fēng)條件即使是沒有瓦斯的礦井也需要完善通風(fēng)系統(tǒng) 人類對煤與瓦斯突出的機(jī)理還沒有認(rèn)識(shí)清楚 瓦斯治理工作要齊抓共管“以抽促用，以用促抽” 24四、防突規(guī)定的總體原則以人為本、源頭治理、依法治突 25以人為本 一是堅(jiān)持以人為本的原則，立足于安全第一。民生問題、生命至

7、上，將保護(hù)煤礦職工的生命安全和健康作為根本原則。26源頭治理 二是堅(jiān)持源頭治理的原則，立足于超前防治。防突規(guī)定充分吸納了近年來科技攻關(guān)成果，將已經(jīng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和措施納入規(guī)定之中，重點(diǎn)強(qiáng)化區(qū)域防突措施，提升防突理念，同時(shí)進(jìn)一步完善了局部防突措施。27依法治突 三是堅(jiān)持依法治突的原則，立足于嚴(yán)格管理。與近年來新頒布的有關(guān)法律法規(guī)相銜接，與防治煤與瓦斯突出的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范相銜接，與行政許可和現(xiàn)行管理體制相銜接，并上升到部門規(guī)章，體現(xiàn)權(quán)威性。28五、防治煤與瓦斯突出技術(shù) 1、瓦斯治理的任務(wù)治理難度 礦井瓦斯絕對涌出量將隨礦井產(chǎn)量和開采深度增加而增加 礦井開采延深將導(dǎo)致礦井升級(jí)為突出礦井，少數(shù)非突出煤層將升級(jí)

8、為突出煤層擺在我們面前的任務(wù) ： 杜絕“一通三防”重、特大責(zé)任事故292、主要治理措施 把開采保護(hù)層作為區(qū)域性瓦斯綜合治理的戰(zhàn)略性措施 繼續(xù)強(qiáng)化“以抽治本”的理念 必須完善“一通三防”主要系統(tǒng)，首當(dāng)其沖的是瓦斯抽采系統(tǒng) 303、完善“一通三防”主要系統(tǒng) 抽放系統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)防滅火系統(tǒng)防塵系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)礦井降溫系統(tǒng)314、抽采要解決的實(shí)際問題石門揭煤工作面防突措施執(zhí)行落實(shí)突出危險(xiǎn)掘進(jìn)工作面防突措施執(zhí)行落實(shí)高瓦斯突出煤層采煤工作面瓦斯綜合治理措施執(zhí)行落實(shí)高瓦斯突出煤層掘進(jìn)工作面瓦斯綜合治理措施執(zhí)行落實(shí)完成瓦斯抽放量、抽防率32采氣采煤瓦斯抽采泵站把瓦斯作為資源，在開采煤炭的同時(shí)建立井上下瓦斯抽采系統(tǒng)

9、，把瓦斯集中“抽采”至地面，變害為寶加以利用。形成了井上下立體的缷壓開采抽采瓦斯、煤與瓦斯共采的工程技術(shù)新格局！5、實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯共采布置巷道和鉆孔對瓦斯富集區(qū)進(jìn)行充分抽采；實(shí)現(xiàn)被卸壓煤層瓦斯含量、瓦斯壓力分別抽采降低到國家規(guī)定的8m3/t和0.74MPa以下。 采氣33瓦斯抽采泵瓦斯抽采母巷瓦斯抽采鉆孔鉆孔見煤間距1015m瓦斯抽采母巷穿層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局19號(hào)令要求：“煤與瓦斯突出礦井，不掘突出頭，不采突出面，必須采取區(qū)域預(yù)抽消突措施”。6、區(qū)域消突技術(shù)34瓦斯抽采鉆孔鉆場巷道瓦斯抽采泵鉆孔間距35m 順層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)7、本煤層長鉆孔抽采瓦斯技術(shù)。35瓦斯抽采泵煤層巷道瓦斯抽采母巷鉆孔法本煤層區(qū)域消突技術(shù)瓦斯抽采母巷瓦斯抽采鉆孔煤層走向煤層傾向8、開采前實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采最大化。369、無煤柱