《瓦斯防治及監(jiān)控》課件

瓦斯防治主講：王建華整理課件瓦斯防治主講：王建華整理課件1給出幾幅帶血的照片，內(nèi)容要與學員心靈深處有某種溝通感，引起共鳴，學員最好能掉幾滴眼淚效果最佳。課題的引入整理課件給出幾幅帶血的照片，內(nèi)容要與學員心靈深處有某種溝通感，引起共2整理課件整理課件3整理課件整理課件4整理課件整理課件5整理課件整理課件6整理課件整理課件7你在思考什么？整理課件你在思考什么？整理課件8血的教訓整理課件血的教訓整理課件9一、概述

二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀

三、瓦斯的防治

四、瓦斯抽放系統(tǒng)

五、礦井瓦斯抽放的原則

六、礦井瓦斯抽放的分類及原理目錄整理課件一、概述

二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀

三、10

瓦斯是煤層中所含的一種可燃性氣體，主要由腐植型有機物資在成煤過程中生成。其主要成分是甲烷（CH4）即沼氣。無色、無味、無臭，易于擴散。水中溶解度極小：0.0024g%（20℃）。。

甲烷的存在會降低空氣中的氧氣濃度，造成人員窒息。正常時空氣中的氧氣濃度為21%，當甲烷濃度達到19%時，氧氣濃度將下降至17%，致使人出現(xiàn)喘息、心跳加速等現(xiàn)象。當甲烷濃度上升至43%時，氧氣濃度將下降為12%，此時人的呼吸會很短促和困難；當甲烷濃度繼續(xù)上升至57%時，氧氣濃度將被沖淡到9%，造成人窒息死亡。

另外，甲烷氣體（CH4）的溫室效應強度比二氧化碳（CO2）強20~60倍，我國每年的風排瓦斯量占全世界排放總量的1/3約

為60億m3/年，已經(jīng)引起了聯(lián)合國環(huán)保部門的關(guān)注，綜合利用礦

井瓦斯，對環(huán)境保護也有著重要意義。一、概述整理課件瓦斯是煤層中所含的一種可燃性氣體，主要由腐植型有機11瓦斯爆炸：瓦斯還具有可燃燒和爆炸性，其爆炸極限為4.9%~16%此濃度甲烷和空氣組成的混合氣體在火源誘發(fā)下會發(fā)生迅猛的氧化反應，給煤礦造成后果極其嚴重的危害，在造成人員傷亡的同時，嚴重摧毀井下設施，中斷生產(chǎn)，有時還會引起煤層爆炸和井下火災，加重災害，使生產(chǎn)難以在短期內(nèi)恢復。煤與瓦斯突出：

一種在煤礦地下采掘過程中，在很短時間內(nèi)（幾分鐘）內(nèi)，從煤塵內(nèi)部向采掘工作面、巷道突然噴出大量的煤和瓦斯，并伴有巨大的聲響和猛烈力能效應的動力現(xiàn)象。它能摧毀井巷設施，破壞通風系統(tǒng)，使井巷充滿瓦斯和煤粉，造成人員窒息或者瓦斯爆炸。一、概述整理課件瓦斯爆炸：一、概述整理課件12二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀

我國煤礦瓦斯災害非常嚴重，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井多（近300個），比例大（約50%）；而且我國是世界上煤與瓦斯突出最嚴重的國家之一，近幾年突出次數(shù)300多次/年，隨著礦井開采深度的加深和開采強度的加大，礦井瓦斯涌出量和煤與瓦斯突出的危害性也相應增大。在原國有重點煤礦576處礦井中，高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井有277處，占48%，且95%以上的礦井具有煤塵爆炸危險，更加劇了瓦斯的威脅。據(jù)統(tǒng)計,在1991-2000年間，瓦斯事故死亡人數(shù)總體呈上升趨勢。

1991年，一次死亡3人以上瓦斯事故死亡1364人;2000年死亡2662人，10年中增加近1倍;2001年全國煤礦事故死亡5670人，瓦斯事故死亡2436人，占總死亡人數(shù)的43%。

整理課件二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀我國煤礦瓦斯災害132002年，在一次死亡3人以上和10人以上的重、特大事故中，瓦斯事故所占比重最大。每年在10人以上重、特大死亡事故中，瓦斯事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的比重基本在80%以上。特別是近幾年里，多次發(fā)生死亡50人以上的群死群傷事故，給人民群眾的生命財產(chǎn)造成巨大損失，造成了惡劣的社會影響。當前，我國的瓦斯災害形勢是非常嚴峻的，瓦斯災害已成為嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)狀況的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，也無法保障煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀整理課件2002年，在一次死亡3人以上和10人以上的14面對當前我國瓦斯災害的嚴峻形勢，煤礦必須加強瓦斯治理工作，全面貫徹落實“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)”的瓦斯治理12字方針。預防瓦斯爆炸的技術(shù)措施主要包括3個方面：1、防止瓦斯積聚，防止引火點燃以及設計和采取防止瓦斯爆炸事故擴大的措施。瓦斯積聚是指局部瓦斯?jié)舛瘸^2%，體積超過0.5M3的現(xiàn)象。2、通風式防止瓦斯積聚的最基本最有效的措施。但隨著礦井開采深度與開采強度的增加，礦井瓦斯涌出量將日益增加大，僅用增大風量的辦法稀釋瓦斯，有時不僅在經(jīng)濟上不合算，而且在技術(shù)上也不合理，這時就需要采用瓦斯抽放的方法。3、瓦斯抽放的方法三、瓦斯的防治整理課件面對當前我國瓦斯災害的嚴峻形勢，煤礦必須加強15瓦斯抽放：

是指在進行采區(qū)、工作面布置前，以及工作面回采前、開采中和開采之后，通過礦井瓦斯抽放管道系統(tǒng)，將開采煤層、臨近煤層和采空區(qū)中的瓦斯抽出加以利用，或者直接排放到礦井外大氣、礦井回風系統(tǒng)中，確保礦井生產(chǎn)過程中不受或少受瓦斯因素影響、實現(xiàn)安全生產(chǎn)的技術(shù)手段。采取瓦斯抽放、尤其是采取“先抽后采”的技術(shù)措施后，極大降低了煤層和采空區(qū)中的瓦斯含量，有效降低了煤層中的瓦斯壓力，有效防止了采掘空間瓦斯積聚現(xiàn)象的發(fā)生，防止了瓦斯突出事故的發(fā)生。所以說，瓦斯抽放是解決我國煤礦瓦斯問題的根本途徑。是將富含于煤層中的瓦斯抽放出來，解決瓦斯事故的威脅、保障煤礦安全最為有效的措施。如果說利用通風的方法防治瓦斯是治標，那么抽放瓦斯則是瓦斯防治的治本措施。

三、瓦斯的防治整理課件瓦斯抽放：三、瓦斯的防治整理課件16

礦井瓦斯抽放的作用：抽放瓦斯可大幅度降低采區(qū)瓦斯涌出量，有效解決瓦斯?jié)舛瘸蓿岣叩V井安全性，降低通風費用。抽放原始煤體瓦斯還可以降低煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量，防止煤與瓦斯突出。以甲烷（CH4）主要成分的煤礦瓦斯作為賦存在煤層中的一種共生或伴生氣體，其純瓦斯的熱值大于33000KJ/m3與常規(guī)天然氣相當，是一種潔凈的能源。許多礦井對抽出的瓦斯進行綜合利用，把瓦斯用作民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電和化工原料。瓦斯的抽放利用，不僅極大的促進了企業(yè)開展瓦斯抽放工作的積極性，有效緩解了礦井瓦斯災害，改善了煤礦的安全生產(chǎn)條件，同時還解決了部分就業(yè)問題、取得了良好的經(jīng)濟效益、社會和環(huán)境效益。提高煤礦瓦斯利用率，通過利用規(guī)模的擴大促進抽放規(guī)模的擴大，以利用促抽放、以抽放保安全，已成為當前瓦斯防治工作的一個特點。四、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件

礦井瓦斯抽放的作用：四、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件17原則：

針對主要瓦斯源，盡可能的將井下的瓦斯抽出，并科學管理瓦斯抽放系統(tǒng)。抽放標準：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng)。（一）1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，不宜用通風方法解決瓦斯問題。（二）礦井的絕對瓦斯涌出量達到以下條件的：1、大于或等于40M3/min；2、年產(chǎn)量1.0-1.5Mt的礦井，大于303/min；3、年產(chǎn)量0.6-1.0Mt的礦井，大于253/min；4、年產(chǎn)量0.4-0.6Mt的礦井，大于203/min；5、年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min.五、礦井瓦斯抽放的原則和標準整理課件原則：五、礦井瓦斯抽放的原則和標準整理課件18（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。年限在10年以上時，應該建立永久抽放瓦斯系統(tǒng)。抽放瓦斯的礦井必須加強瓦斯抽放利用工作，變害為利，保護環(huán)境，開發(fā)資源，以用促抽，以抽保用。年抽放量在100萬立方米的礦井，應開展瓦斯利用工作。目前我國已經(jīng)有150多個礦井建立了瓦斯抽放系統(tǒng)，且有許多礦井的瓦斯抽放系統(tǒng)正在興建中。五、礦井瓦斯抽放的原則和標準整理課件（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。年限在10年以19

瓦斯抽放系統(tǒng)由兩部分組成：抽放泵站和抽放管路。永久性抽放泵站一般由泵房、控制室、配電室、水泵房和冷卻水池組成。泵房內(nèi)主要安裝了瓦斯抽放泵；控制室內(nèi)主要安裝了操作臺、監(jiān)控設備等；配電室內(nèi)安裝了整個泵站的配電設施；水泵房安裝了冷卻水泵等；冷卻水池內(nèi)有冷卻循環(huán)水，有些泵站還需要安裝了塔。下圖為一個帶永久性泵站的瓦斯抽放系統(tǒng)示意圖。

煤礦的瓦斯抽放系統(tǒng)所有設備主要有瓦斯抽放泵、管道以及安全設備等。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)由兩部分組成：抽放泵站和抽放管20電機泵站水泵三防裝置三防裝置煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔煤層煤層煤層煤層井下地面冷卻水池抽放泵六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件電機泵站水泵三防裝置三防裝置煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔21瓦斯抽放系統(tǒng)示例整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)示例整理課件22瓦斯泵：礦用瓦斯抽放泵大致包括三類：水環(huán)式真空泵、高壓離心式鼓風機和回轉(zhuǎn)式鼓風機。水環(huán)式真空泵真空高度，可達到98%，工作輪內(nèi)充滿水可起到防爆阻焰作用，安全性能比較好，但是其流量比鼓風機小，適用于抽出量不大，要求抽放負壓高的礦井。高壓離心式鼓風機的流量大，運轉(zhuǎn)可靠，但效率比較低，比回轉(zhuǎn)式鼓風機的成本高，一般適用于瓦斯量大，但抽放負壓要求不高的瓦斯抽放礦井。水環(huán)式真空泵安全性好，而且一般礦井都要求較高的抽放負壓，所以使用比較廣泛。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件瓦斯泵：六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件23抽放管路及阻力：

抽放管連接各個抽放鉆孔，匯集瓦斯輸送至抽放泵，組成抽放系統(tǒng)。一般分為主管、干管、支管、瓦斯管得布置由礦井巷道布置而定，并盡量將抽放管設于回風巷，以避免損壞時影響礦井安全。水平段要求平直以防積水堵塞。經(jīng)驗證明，管道內(nèi)瓦斯流速在5-15m/s范圍內(nèi)比較經(jīng)濟合理。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件抽放管路及阻力：抽放管連接各個抽放鉆孔，匯24水封式三防裝置結(jié)構(gòu)原理圖三防裝置的作用:1.防爆炸2.防回火3.防回氣

六、瓦斯抽放系統(tǒng)水封式三防裝置整理課件水封式三防裝置結(jié)構(gòu)原理圖三防裝置的作用:六、瓦斯抽放25水封式三防裝置工作原理：

在正常抽放時，瓦斯通過水封而抽出或排出，一旦管內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸或燃燒，由于火焰被水封隔絕，同時，爆炸波將防爆蓋沖開或把膠皮板沖破，爆炸能量得到釋放，故可保護井下、地面用戶和泵房的安全。三防裝置一般安裝在瓦斯泵的出口和入口附近的地面管道上。對于干式抽放泵，負壓側(cè)管路必須裝設這種設備，而濕式抽放泵負壓側(cè)管路系統(tǒng)中可以不裝設，但在瓦斯利用系統(tǒng)中必須裝設。使用過程中，應經(jīng)常補充水，保證水封罐內(nèi)的水位，確保裝置正常安全工作。寒冷地區(qū)應考慮冬季防凍保溫措施。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件水封式三防裝置工作原理：在正常抽放26放水器：由于地層向鉆孔滲水以及管道內(nèi)冷凝水聚集，一般抽放管路中都有積水，這些水會堵塞管路，影響抽放效果，因此在各個鉆場內(nèi)和管路上開始上坡處都應安設放水器。放水器有人工和自動放水器兩種，這兩種放水器又分別有高壓和低壓兩種。下圖為人工高壓放水器。避雷器地面瓦斯泵站必須安裝防雷裝置。閥門。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件放水器：由于地層向鉆孔滲水以及管道內(nèi)冷凝水聚集，一般抽放管路27高壓放水器：C

AB高壓放水器

安裝時，將A端和抽放管道連接。抽放系統(tǒng)連接時，關(guān)閉B、C個閥門，打開A閥門。需要放水時，關(guān)閉A閥門，打開B、C兩個閥門。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件高壓放水器：CAB高壓放水器安裝時，將A端和抽放管道連接28工況和標況：物理學基本原理可以知道，較之于固體和液體，氣體的體積（流量）受到溫度和壓強的影響是最大的。所以，我們在討論瓦斯氣體抽放量的時候，需要把不同溫度和壓強條件下測量到的流量換算到同一種溫度和壓強條件下才能分析比較。我們將現(xiàn)實的狀況環(huán)境稱為”工況”，同時，我們將氣體體積（流量）換算到20℃（絕對溫度293度），一個標準大氣壓的狀況下，這種環(huán)境狀況被稱為“標況”。我們對瓦斯抽放進行科學管理時，不僅要關(guān)注工況，更多時間還要關(guān)注標況。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件工況和標況：物理學基本原理可以知道，較之于固體和液體，氣體的29工況流量換算為標況流量的公式Q標=QI×(P0+P)×293/×P標(273+t)公式中，Q標表示標況流量（m3/min），QI表示工況流量（m3/min），P0表示當?shù)氐拇髿鈮海≒a），P標表示標準大氣壓（Pa），P表示管道中的壓強（Pa），如果是負壓，需要在數(shù)據(jù)前加上負號，t表示管道中氣體溫度（℃）。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件工況流量換算為標況流量的公式Q標=QI×(P0+P)×29330混合流量和純流量抽放泵從煤層里抽出的氣體是多種氣體的混合，混合流量就是指管道中被抽出的所有氣體的流量，氣體中包含了許多種成分，其中甲烷的濃度就是瓦斯的濃度，甲烷的流量被稱為純流量，二者之間的關(guān)系是：純流量=混合流量×瓦斯?jié)舛?。當我們談論純流量時，都是標況純流量。沒有工況純流量的概念。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件混合流量和純流量六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件31瓦斯抽放方法的分類：瓦斯抽放技術(shù)在經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展之后，根據(jù)不同煤層地質(zhì)條件和巷道布置方式，已經(jīng)形成了各種各樣的瓦斯抽放方法。瓦斯抽放方法按照瓦斯源可分為：開采層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放。按抽放瓦斯與采掘時間關(guān)系可分為：采掘前預抽、邊采邊抽與邊掘邊抽、采后抽放。按抽放瓦斯煤層是否卸壓可以分為：未卸壓煤層瓦斯抽放和卸壓煤層瓦斯抽放。按抽放工藝則可分為：鉆孔抽放、巷道抽放和鉆孔巷道混合抽放。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件瓦斯抽放方法的分類：六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件32幾種瓦斯抽放的原理

開采層瓦斯抽放又稱為本煤層瓦斯抽放，指抽放開采煤層的瓦斯。根據(jù)抽放時間和采掘的關(guān)系，開采層瓦斯抽放又可以分為預抽煤層瓦斯和邊掘（采）邊抽。鄰近層瓦斯抽放是指抽放受開采層采動影響的上、下近鄰層煤：（可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層）的瓦斯。在煤層群開采條件下，由于開采層的采動，在上部空間形成三帶：冒落帶、裂隙帶和緩慢下沉帶——上部卸壓區(qū)；在開采層的下部煤巖層，承受的自重應力大大降低，由壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)為膨脹狀態(tài)——下部卸壓區(qū)。在卸壓區(qū)內(nèi)的煤層，吸附瓦斯解吸形成的游離瓦斯充滿層間空隙，并通過層間裂隙涌入回采空間和采空區(qū)，這種層間空隙和裂隙不僅是卸壓瓦斯的儲存地點，也是良好的流動通道。因此，鉆孔穿入或透過這些層間空隙——裂隙就能取得較好的抽放瓦斯效果。因為卸壓瓦斯通過鉆孔抽出要比通過層間的縱向裂隙涌向開采空間和采空區(qū)容易得多。這就是利用鉆孔抽放近鄰層瓦斯的基本原理。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件幾種瓦斯抽放的原理開采層瓦斯抽放又稱為本煤層瓦斯33采空區(qū)瓦斯抽放包括封閉式采空區(qū)瓦斯抽放和開放式采空區(qū)瓦斯抽放。封閉式采空區(qū)瓦斯抽放是煤層或者采區(qū)（工作面）全部開采結(jié)束，為減少采空區(qū)瓦斯涌向采掘空間或者涌向礦井而影響生產(chǎn)，或為了有效的利用瓦斯資源提高瓦斯抽放率，將采空區(qū)或舊巷予以封閉而進行的瓦斯抽放。封閉式采空區(qū)由于封閉的空間有限，采空區(qū)內(nèi)殘留的瓦斯量也是有限的。一般來說，其抽出的瓦斯量也是有限的。一般來說，由于受特定環(huán)境的限制，隨著抽放時間的延長，封閉式采空區(qū)瓦斯抽放量會逐漸降低。封閉式采空區(qū)不受采掘等因素的影響，只受抽放參數(shù)及封閉質(zhì)量的影響，是靜態(tài)的。開放式采空區(qū)是指工作面回采未結(jié)束和封閉的采空區(qū)。它是隨著工作面向前推進而不斷變化擴大的，是動態(tài)的。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件采空區(qū)瓦斯抽放包括封閉式采空區(qū)瓦斯抽放和開放式采34采前預抽放是在未卸壓的原始煤體打鉆孔進行瓦斯抽放。其抽放效果與原始煤體透氣性和瓦斯壓力有關(guān)。煤層透氣性越小，瓦斯壓力越低越難抽出瓦斯。井下鉆孔可以分為穿層鉆孔和順層鉆孔。穿層鉆孔的優(yōu)點是鉆孔橫穿煤層層理面，瓦斯易于沿層理流入鉆孔，孔口位于巖石內(nèi)，封口容易。順層鉆孔抽放瓦斯的主要優(yōu)點是鉆孔施工速度快，鉆孔全長均在煤層，抽放暴露面積大，若封口質(zhì)量好，不漏氣，并封口長度超過巷道周圍的破碎圈，則能取得較好的抽放效果。對于原始煤體預抽放，如果要增加抽放量，可以通過加大鉆孔直徑，提高抽放負壓或者增大煤層透氣性的方法實現(xiàn)。邊掘邊抽是指掘進巷道的同時，抽放巷道周圍卸壓煤體內(nèi)的瓦斯。邊采邊抽是指抽放回采工作面前方卸壓煤體的瓦斯或厚煤層分層開采時抽放未采分層卸壓煤體的瓦斯。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件采前預抽放是在未卸壓的原始煤體打鉆孔進行瓦斯抽35如何選擇瓦斯抽放方法礦井瓦斯抽放方法要根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層地質(zhì)和開采技術(shù)條件以及瓦斯基礎參數(shù)來確定。如果瓦斯主要來自于開采層本身，則既可以采用鉆孔抽放，也可以采用巷道預抽形式，直接把瓦斯從開采層中抽出，且多數(shù)形式采用鉆孔預抽法。如果瓦斯主要來源于開采煤層的頂、底板鄰近煤層內(nèi)，則可采用開在頂?shù)装迕?、巖中的巷道，打一些穿至鄰近煤層的鉆孔，抽放鄰近煤層中的瓦斯。如果在采空區(qū)或廢棄巷道內(nèi)有大量瓦斯積聚，則可以采用采空區(qū)瓦斯抽放。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件如何選擇瓦斯抽放方法礦井瓦斯抽放方法要根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層36如果在媒巷掘進時就有嚴重的瓦斯涌出，而且難以用通風的方法予以排除，則需要用鉆孔預抽或者邊掘邊抽。如果是低透氣性煤層，則在采區(qū)正常的瓦斯抽放方法的同時，還應該采取人工增加煤層透氣性的措施（如水力壓裂、水力割縫等），以提高煤層瓦斯抽放效果?？傊?，在選擇瓦斯抽放方法時，應該綜合考慮，既要考慮煤層條件，瓦斯儲存狀況、開采及巷道布置條件，還要考慮抽放設備的能力及經(jīng)濟條件，以求達到最佳效果。目前我國采用最多的是鄰近層瓦斯抽放，其次是開采層瓦斯抽放和采空區(qū)瓦斯抽放。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件如果在媒巷掘進時就有嚴重的瓦斯涌出，而且難以用通37永久性泵站井下移動泵站瓦斯利用單位瓦斯抽放系統(tǒng)的分類整理課件永久性泵站瓦斯抽放系統(tǒng)的分類整理課件38注：

*標況混合流量、工況混合流量、標況純流量，V錐流量計為RS485或者200-1000Hz信號輸出,避免同一趟管路安裝兩個流量計(避免阻力增大、自相矛盾)**絕對壓力、相對壓力***自燃發(fā)火傾向、采空區(qū)抽放****水封式、銅網(wǎng)式、宜設瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象1、管道參數(shù)：流量*、壓力**、溫度、瓦斯?jié)舛取?/p>

管道CO濃度***、三防裝置壓差整理課件注：瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象1、管道參數(shù)：流量39注：*大的泵站考慮泵房和管道間**用于井下移動抽放系統(tǒng)（見下圖）瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象2、環(huán)境參數(shù)：環(huán)境瓦斯*、環(huán)境溫度、

排氣巷道環(huán)境瓦斯整理課件注：瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象2、環(huán)境參數(shù)：環(huán)境40移動泵站排氣巷道傳感器布置瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象整理課件移動泵站排氣巷道傳感器布置瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象41注：*前軸、后軸**定子溫度、轉(zhuǎn)子溫度3、工礦參數(shù)：瓦斯泵開停、軸溫*、電機溫度瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象整理課件注：*前軸、后軸3、工礦參數(shù)：瓦斯泵開停、軸溫*、電機溫度42注：*和管徑有關(guān)，每臺泵進水處需要設置，另外針對自動控制系統(tǒng)中，高位水池的補水管可以設置**對瓦斯泵效率有影響***供水方式（高位水池-冷水池/低位循環(huán)水池-熱水池，直接供水）

瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象4、供水參數(shù)：供水狀態(tài)*、水池溫度**、水位***、水泵開停、冷卻塔開停整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象4、供水參數(shù)：供水狀態(tài)*43瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象4、供氣參數(shù)：瓦斯罐高度、進罐壓力、

出罐壓力、瓦斯?jié)舛?、密封水?/p>

整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象4、供氣參數(shù)：瓦斯罐高度44監(jiān)測參數(shù)-電動閥監(jiān)測對象：電動閥參數(shù)：開到位、關(guān)到位、開度

瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象整理課件監(jiān)測參數(shù)-電動閥監(jiān)測對象：電動閥參數(shù)：開到位、關(guān)到位、開度45控制內(nèi)容：自動控制：瓦斯泵的啟動、停止水泵的啟動、停止冷卻塔、風扇的啟動、停止電動閥的開、閉斷交流電源非自動控制：瓦斯泵斷電、水泵斷電瓦斯抽放系統(tǒng)的控制對象整理課件控制內(nèi)容：自動控制：瓦斯泵的啟動、停止瓦斯抽46正在推廣使用的新技術(shù)－煤礦瓦斯抽采計量監(jiān)控系統(tǒng)整理課件正在推廣使用的新技術(shù)－煤礦瓦斯抽采計量監(jiān)控系統(tǒng)整理課件47瓦斯抽放系統(tǒng)地面自動控制部分整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)地面自動控制部分整理課件48井下自動控制系統(tǒng)瓦斯抽放系統(tǒng)井下自動控制部分整理課件井下自動控制系統(tǒng)瓦斯抽放系統(tǒng)井下自動控制部分整理49瓦斯抽放系統(tǒng)地面泵站監(jiān)測部分整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)地面泵站監(jiān)測部分整理課件50

瓦斯抽放系統(tǒng)井下泵站監(jiān)控部分整理課件

瓦斯抽放系統(tǒng)井下泵站監(jiān)控部分整理課件51設備的先進性-V錐瓦斯抽放系統(tǒng)的關(guān)鍵設備整理課件設備的先進性-V錐瓦斯抽放系統(tǒng)的關(guān)鍵設備整理課件52設備的先進性-V錐1）、精度高，可達1.5級（渦街流量計測量以點代面，精度不高）；2）、差壓類儀表，抗干擾能力強（渦街流量計抗干擾能力低，需要減振）；3）、可以測量到1m/s以下流速（渦街流量計無法測量5m/s以下低流速，加變徑則導致阻力增大）；4）、自整流作用，安裝條件不苛刻，可以無直管段（渦街流量計前直管段為10-15D，后直管段為5-10D，管道條件復雜時無法安裝）；5）、（管道溫度傳感器測量元件插入管道的深度不夠，受管壁溫度影響太大，不能正常反映管道內(nèi)氣體的實際溫度）；6）、使用絕對壓力概念更科學（傳統(tǒng)的管道壓力測量是使用的負壓/正壓傳感器，這種傳感器屬于壓差傳感器，其測量值為管道內(nèi)壓力與管道外壓力即當?shù)卮髿鈮褐g的差值，在由工況混合流量換算標況混合流量過程中，可能會因為當?shù)卮髿鈮鹤兓鴰碚`差）；7）、采用流量計本地累計再上傳，更準確（傳統(tǒng)的累計為分站/控制柜累計和中心站累計，一方面相互不吻合，另一方面會因為傳輸質(zhì)量帶來誤差）；8）、壓損小，介于插入式渦街和滿管式渦街之間，可以控制在1%左右。瓦斯抽放系統(tǒng)的關(guān)鍵設備整理課件設備的先進性-V錐1）、精度高，可達1.5級（渦街流量計測量53設備的先進性-管道紅外1）、測量精確、汽水分離效果好、抗干擾能力高（傳統(tǒng)熱導元件的受環(huán)境溫度和濕度變化影響大）；2）、使用壽命長（傳統(tǒng)熱導元件在遇水汽液化即損壞）；3）、調(diào)校周期長，可達一年（傳統(tǒng)熱導元件為一個星期）。瓦斯抽放系統(tǒng)的關(guān)鍵設備整理課件設備的先進性-管道紅外1）、測量精確、汽水分離效果好、抗干擾54控制設備的先進性豐富的控制模式，無人值守，穩(wěn)定：1、就地控制2、近程集中3、遠程集中4、保護措施豐富瓦斯抽放系統(tǒng)的關(guān)鍵設備整理課件控制設備的先進性豐富的控制模式，無人值守，穩(wěn)定：55設備的先進性-供水傳感器通過流量檢測供水狀態(tài)（如果通過壓力檢測，在遭遇堵塞時，會導致測量結(jié)果錯誤）整理課件設備的先進性-供水傳感器通過流量檢測供水狀態(tài)（如果通過壓力檢56

“多鉆孔、嚴封閉、綜合抽”是加強瓦斯抽放工作的方向，抽放瓦斯礦井要增加抽放瓦斯鉆孔量；提高瓦斯管路敷設質(zhì)量，嚴封孔及采用綜合抽放方法，以提高抽放效率。提高瓦斯抽放效果的途徑整理課件提高瓦斯抽放效果的途徑整理課件57致力安全科技提升生命保障ThankYou!整理課件致力安全科技ThankYou!整理課件58瓦斯防治主講：王建華整理課件瓦斯防治主講：王建華整理課件59給出幾幅帶血的照片，內(nèi)容要與學員心靈深處有某種溝通感，引起共鳴，學員最好能掉幾滴眼淚效果最佳。課題的引入整理課件給出幾幅帶血的照片，內(nèi)容要與學員心靈深處有某種溝通感，引起共60整理課件整理課件61整理課件整理課件62整理課件整理課件63整理課件整理課件64整理課件整理課件65你在思考什么？整理課件你在思考什么？整理課件66血的教訓整理課件血的教訓整理課件67一、概述

二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀

三、瓦斯的防治

四、瓦斯抽放系統(tǒng)

五、礦井瓦斯抽放的原則

六、礦井瓦斯抽放的分類及原理目錄整理課件一、概述

二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀

三、68

瓦斯是煤層中所含的一種可燃性氣體，主要由腐植型有機物資在成煤過程中生成。其主要成分是甲烷（CH4）即沼氣。無色、無味、無臭，易于擴散。水中溶解度極?。?.0024g%（20℃）。。

甲烷的存在會降低空氣中的氧氣濃度，造成人員窒息。正常時空氣中的氧氣濃度為21%，當甲烷濃度達到19%時，氧氣濃度將下降至17%，致使人出現(xiàn)喘息、心跳加速等現(xiàn)象。當甲烷濃度上升至43%時，氧氣濃度將下降為12%，此時人的呼吸會很短促和困難；當甲烷濃度繼續(xù)上升至57%時，氧氣濃度將被沖淡到9%，造成人窒息死亡。

另外，甲烷氣體（CH4）的溫室效應強度比二氧化碳（CO2）強20~60倍，我國每年的風排瓦斯量占全世界排放總量的1/3約

為60億m3/年，已經(jīng)引起了聯(lián)合國環(huán)保部門的關(guān)注，綜合利用礦

井瓦斯，對環(huán)境保護也有著重要意義。一、概述整理課件瓦斯是煤層中所含的一種可燃性氣體，主要由腐植型有機69瓦斯爆炸：瓦斯還具有可燃燒和爆炸性，其爆炸極限為4.9%~16%此濃度甲烷和空氣組成的混合氣體在火源誘發(fā)下會發(fā)生迅猛的氧化反應，給煤礦造成后果極其嚴重的危害，在造成人員傷亡的同時，嚴重摧毀井下設施，中斷生產(chǎn)，有時還會引起煤層爆炸和井下火災，加重災害，使生產(chǎn)難以在短期內(nèi)恢復。煤與瓦斯突出：

一種在煤礦地下采掘過程中，在很短時間內(nèi)（幾分鐘）內(nèi)，從煤塵內(nèi)部向采掘工作面、巷道突然噴出大量的煤和瓦斯，并伴有巨大的聲響和猛烈力能效應的動力現(xiàn)象。它能摧毀井巷設施，破壞通風系統(tǒng)，使井巷充滿瓦斯和煤粉，造成人員窒息或者瓦斯爆炸。一、概述整理課件瓦斯爆炸：一、概述整理課件70二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀

我國煤礦瓦斯災害非常嚴重，高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井多（近300個），比例大（約50%）；而且我國是世界上煤與瓦斯突出最嚴重的國家之一，近幾年突出次數(shù)300多次/年，隨著礦井開采深度的加深和開采強度的加大，礦井瓦斯涌出量和煤與瓦斯突出的危害性也相應增大。在原國有重點煤礦576處礦井中，高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井有277處，占48%，且95%以上的礦井具有煤塵爆炸危險，更加劇了瓦斯的威脅。據(jù)統(tǒng)計,在1991-2000年間，瓦斯事故死亡人數(shù)總體呈上升趨勢。

1991年，一次死亡3人以上瓦斯事故死亡1364人;2000年死亡2662人，10年中增加近1倍;2001年全國煤礦事故死亡5670人，瓦斯事故死亡2436人，占總死亡人數(shù)的43%。

整理課件二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀我國煤礦瓦斯災害712002年，在一次死亡3人以上和10人以上的重、特大事故中，瓦斯事故所占比重最大。每年在10人以上重、特大死亡事故中，瓦斯事故死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的比重基本在80%以上。特別是近幾年里，多次發(fā)生死亡50人以上的群死群傷事故，給人民群眾的生命財產(chǎn)造成巨大損失，造成了惡劣的社會影響。當前，我國的瓦斯災害形勢是非常嚴峻的，瓦斯災害已成為嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)狀況的穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，也無法保障煤炭工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。二、我國煤礦瓦斯災害現(xiàn)狀整理課件2002年，在一次死亡3人以上和10人以上的72面對當前我國瓦斯災害的嚴峻形勢，煤礦必須加強瓦斯治理工作，全面貫徹落實“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)”的瓦斯治理12字方針。預防瓦斯爆炸的技術(shù)措施主要包括3個方面：1、防止瓦斯積聚，防止引火點燃以及設計和采取防止瓦斯爆炸事故擴大的措施。瓦斯積聚是指局部瓦斯?jié)舛瘸^2%，體積超過0.5M3的現(xiàn)象。2、通風式防止瓦斯積聚的最基本最有效的措施。但隨著礦井開采深度與開采強度的增加，礦井瓦斯涌出量將日益增加大，僅用增大風量的辦法稀釋瓦斯，有時不僅在經(jīng)濟上不合算，而且在技術(shù)上也不合理，這時就需要采用瓦斯抽放的方法。3、瓦斯抽放的方法三、瓦斯的防治整理課件面對當前我國瓦斯災害的嚴峻形勢，煤礦必須加強73瓦斯抽放：

是指在進行采區(qū)、工作面布置前，以及工作面回采前、開采中和開采之后，通過礦井瓦斯抽放管道系統(tǒng)，將開采煤層、臨近煤層和采空區(qū)中的瓦斯抽出加以利用，或者直接排放到礦井外大氣、礦井回風系統(tǒng)中，確保礦井生產(chǎn)過程中不受或少受瓦斯因素影響、實現(xiàn)安全生產(chǎn)的技術(shù)手段。采取瓦斯抽放、尤其是采取“先抽后采”的技術(shù)措施后，極大降低了煤層和采空區(qū)中的瓦斯含量，有效降低了煤層中的瓦斯壓力，有效防止了采掘空間瓦斯積聚現(xiàn)象的發(fā)生，防止了瓦斯突出事故的發(fā)生。所以說，瓦斯抽放是解決我國煤礦瓦斯問題的根本途徑。是將富含于煤層中的瓦斯抽放出來，解決瓦斯事故的威脅、保障煤礦安全最為有效的措施。如果說利用通風的方法防治瓦斯是治標，那么抽放瓦斯則是瓦斯防治的治本措施。

三、瓦斯的防治整理課件瓦斯抽放：三、瓦斯的防治整理課件74

礦井瓦斯抽放的作用：抽放瓦斯可大幅度降低采區(qū)瓦斯涌出量，有效解決瓦斯?jié)舛瘸?，提高礦井安全性，降低通風費用。抽放原始煤體瓦斯還可以降低煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量，防止煤與瓦斯突出。以甲烷（CH4）主要成分的煤礦瓦斯作為賦存在煤層中的一種共生或伴生氣體，其純瓦斯的熱值大于33000KJ/m3與常規(guī)天然氣相當，是一種潔凈的能源。許多礦井對抽出的瓦斯進行綜合利用，把瓦斯用作民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電和化工原料。瓦斯的抽放利用，不僅極大的促進了企業(yè)開展瓦斯抽放工作的積極性，有效緩解了礦井瓦斯災害，改善了煤礦的安全生產(chǎn)條件，同時還解決了部分就業(yè)問題、取得了良好的經(jīng)濟效益、社會和環(huán)境效益。提高煤礦瓦斯利用率，通過利用規(guī)模的擴大促進抽放規(guī)模的擴大，以利用促抽放、以抽放保安全，已成為當前瓦斯防治工作的一個特點。四、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件

礦井瓦斯抽放的作用：四、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件75原則：

針對主要瓦斯源，盡可能的將井下的瓦斯抽出，并科學管理瓦斯抽放系統(tǒng)。抽放標準：有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系統(tǒng)。（一）1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個掘進工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，不宜用通風方法解決瓦斯問題。（二）礦井的絕對瓦斯涌出量達到以下條件的：1、大于或等于40M3/min；2、年產(chǎn)量1.0-1.5Mt的礦井，大于303/min；3、年產(chǎn)量0.6-1.0Mt的礦井，大于253/min；4、年產(chǎn)量0.4-0.6Mt的礦井，大于203/min；5、年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min.五、礦井瓦斯抽放的原則和標準整理課件原則：五、礦井瓦斯抽放的原則和標準整理課件76（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。年限在10年以上時，應該建立永久抽放瓦斯系統(tǒng)。抽放瓦斯的礦井必須加強瓦斯抽放利用工作，變害為利，保護環(huán)境，開發(fā)資源，以用促抽，以抽保用。年抽放量在100萬立方米的礦井，應開展瓦斯利用工作。目前我國已經(jīng)有150多個礦井建立了瓦斯抽放系統(tǒng)，且有許多礦井的瓦斯抽放系統(tǒng)正在興建中。五、礦井瓦斯抽放的原則和標準整理課件（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。年限在10年以77

瓦斯抽放系統(tǒng)由兩部分組成：抽放泵站和抽放管路。永久性抽放泵站一般由泵房、控制室、配電室、水泵房和冷卻水池組成。泵房內(nèi)主要安裝了瓦斯抽放泵；控制室內(nèi)主要安裝了操作臺、監(jiān)控設備等；配電室內(nèi)安裝了整個泵站的配電設施；水泵房安裝了冷卻水泵等；冷卻水池內(nèi)有冷卻循環(huán)水，有些泵站還需要安裝了塔。下圖為一個帶永久性泵站的瓦斯抽放系統(tǒng)示意圖。

煤礦的瓦斯抽放系統(tǒng)所有設備主要有瓦斯抽放泵、管道以及安全設備等。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)由兩部分組成：抽放泵站和抽放管78電機泵站水泵三防裝置三防裝置煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔煤層煤層煤層煤層井下地面冷卻水池抽放泵六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件電機泵站水泵三防裝置三防裝置煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔煤層鉆孔79瓦斯抽放系統(tǒng)示例整理課件瓦斯抽放系統(tǒng)示例整理課件80瓦斯泵：礦用瓦斯抽放泵大致包括三類：水環(huán)式真空泵、高壓離心式鼓風機和回轉(zhuǎn)式鼓風機。水環(huán)式真空泵真空高度，可達到98%，工作輪內(nèi)充滿水可起到防爆阻焰作用，安全性能比較好，但是其流量比鼓風機小，適用于抽出量不大，要求抽放負壓高的礦井。高壓離心式鼓風機的流量大，運轉(zhuǎn)可靠，但效率比較低，比回轉(zhuǎn)式鼓風機的成本高，一般適用于瓦斯量大，但抽放負壓要求不高的瓦斯抽放礦井。水環(huán)式真空泵安全性好，而且一般礦井都要求較高的抽放負壓，所以使用比較廣泛。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件瓦斯泵：六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件81抽放管路及阻力：

抽放管連接各個抽放鉆孔，匯集瓦斯輸送至抽放泵，組成抽放系統(tǒng)。一般分為主管、干管、支管、瓦斯管得布置由礦井巷道布置而定，并盡量將抽放管設于回風巷，以避免損壞時影響礦井安全。水平段要求平直以防積水堵塞。經(jīng)驗證明，管道內(nèi)瓦斯流速在5-15m/s范圍內(nèi)比較經(jīng)濟合理。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件抽放管路及阻力：抽放管連接各個抽放鉆孔，匯82水封式三防裝置結(jié)構(gòu)原理圖三防裝置的作用:1.防爆炸2.防回火3.防回氣

六、瓦斯抽放系統(tǒng)水封式三防裝置整理課件水封式三防裝置結(jié)構(gòu)原理圖三防裝置的作用:六、瓦斯抽放83水封式三防裝置工作原理：

在正常抽放時，瓦斯通過水封而抽出或排出，一旦管內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸或燃燒，由于火焰被水封隔絕，同時，爆炸波將防爆蓋沖開或把膠皮板沖破，爆炸能量得到釋放，故可保護井下、地面用戶和泵房的安全。三防裝置一般安裝在瓦斯泵的出口和入口附近的地面管道上。對于干式抽放泵，負壓側(cè)管路必須裝設這種設備，而濕式抽放泵負壓側(cè)管路系統(tǒng)中可以不裝設，但在瓦斯利用系統(tǒng)中必須裝設。使用過程中，應經(jīng)常補充水，保證水封罐內(nèi)的水位，確保裝置正常安全工作。寒冷地區(qū)應考慮冬季防凍保溫措施。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件水封式三防裝置工作原理：在正常抽放84放水器：由于地層向鉆孔滲水以及管道內(nèi)冷凝水聚集，一般抽放管路中都有積水，這些水會堵塞管路，影響抽放效果，因此在各個鉆場內(nèi)和管路上開始上坡處都應安設放水器。放水器有人工和自動放水器兩種，這兩種放水器又分別有高壓和低壓兩種。下圖為人工高壓放水器。避雷器地面瓦斯泵站必須安裝防雷裝置。閥門。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件放水器：由于地層向鉆孔滲水以及管道內(nèi)冷凝水聚集，一般抽放管路85高壓放水器：C

AB高壓放水器

安裝時，將A端和抽放管道連接。抽放系統(tǒng)連接時，關(guān)閉B、C個閥門，打開A閥門。需要放水時，關(guān)閉A閥門，打開B、C兩個閥門。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件高壓放水器：CAB高壓放水器安裝時，將A端和抽放管道連接86工況和標況：物理學基本原理可以知道，較之于固體和液體，氣體的體積（流量）受到溫度和壓強的影響是最大的。所以，我們在討論瓦斯氣體抽放量的時候，需要把不同溫度和壓強條件下測量到的流量換算到同一種溫度和壓強條件下才能分析比較。我們將現(xiàn)實的狀況環(huán)境稱為”工況”，同時，我們將氣體體積（流量）換算到20℃（絕對溫度293度），一個標準大氣壓的狀況下，這種環(huán)境狀況被稱為“標況”。我們對瓦斯抽放進行科學管理時，不僅要關(guān)注工況，更多時間還要關(guān)注標況。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件工況和標況：物理學基本原理可以知道，較之于固體和液體，氣體的87工況流量換算為標況流量的公式Q標=QI×(P0+P)×293/×P標(273+t)公式中，Q標表示標況流量（m3/min），QI表示工況流量（m3/min），P0表示當?shù)氐拇髿鈮海≒a），P標表示標準大氣壓（Pa），P表示管道中的壓強（Pa），如果是負壓，需要在數(shù)據(jù)前加上負號，t表示管道中氣體溫度（℃）。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件工況流量換算為標況流量的公式Q標=QI×(P0+P)×29388混合流量和純流量抽放泵從煤層里抽出的氣體是多種氣體的混合，混合流量就是指管道中被抽出的所有氣體的流量，氣體中包含了許多種成分，其中甲烷的濃度就是瓦斯的濃度，甲烷的流量被稱為純流量，二者之間的關(guān)系是：純流量=混合流量×瓦斯?jié)舛?。當我們談論純流量時，都是標況純流量。沒有工況純流量的概念。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件混合流量和純流量六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件89瓦斯抽放方法的分類：瓦斯抽放技術(shù)在經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展之后，根據(jù)不同煤層地質(zhì)條件和巷道布置方式，已經(jīng)形成了各種各樣的瓦斯抽放方法。瓦斯抽放方法按照瓦斯源可分為：開采層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放。按抽放瓦斯與采掘時間關(guān)系可分為：采掘前預抽、邊采邊抽與邊掘邊抽、采后抽放。按抽放瓦斯煤層是否卸壓可以分為：未卸壓煤層瓦斯抽放和卸壓煤層瓦斯抽放。按抽放工藝則可分為：鉆孔抽放、巷道抽放和鉆孔巷道混合抽放。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件瓦斯抽放方法的分類：六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件90幾種瓦斯抽放的原理

開采層瓦斯抽放又稱為本煤層瓦斯抽放，指抽放開采煤層的瓦斯。根據(jù)抽放時間和采掘的關(guān)系，開采層瓦斯抽放又可以分為預抽煤層瓦斯和邊掘（采）邊抽。鄰近層瓦斯抽放是指抽放受開采層采動影響的上、下近鄰層煤：（可采煤層、不可采煤層、煤線、巖層）的瓦斯。在煤層群開采條件下，由于開采層的采動，在上部空間形成三帶：冒落帶、裂隙帶和緩慢下沉帶——上部卸壓區(qū)；在開采層的下部煤巖層，承受的自重應力大大降低，由壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)為膨脹狀態(tài)——下部卸壓區(qū)。在卸壓區(qū)內(nèi)的煤層，吸附瓦斯解吸形成的游離瓦斯充滿層間空隙，并通過層間裂隙涌入回采空間和采空區(qū)，這種層間空隙和裂隙不僅是卸壓瓦斯的儲存地點，也是良好的流動通道。因此，鉆孔穿入或透過這些層間空隙——裂隙就能取得較好的抽放瓦斯效果。因為卸壓瓦斯通過鉆孔抽出要比通過層間的縱向裂隙涌向開采空間和采空區(qū)容易得多。這就是利用鉆孔抽放近鄰層瓦斯的基本原理。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件幾種瓦斯抽放的原理開采層瓦斯抽放又稱為本煤層瓦斯91采空區(qū)瓦斯抽放包括封閉式采空區(qū)瓦斯抽放和開放式采空區(qū)瓦斯抽放。封閉式采空區(qū)瓦斯抽放是煤層或者采區(qū)（工作面）全部開采結(jié)束，為減少采空區(qū)瓦斯涌向采掘空間或者涌向礦井而影響生產(chǎn)，或為了有效的利用瓦斯資源提高瓦斯抽放率，將采空區(qū)或舊巷予以封閉而進行的瓦斯抽放。封閉式采空區(qū)由于封閉的空間有限，采空區(qū)內(nèi)殘留的瓦斯量也是有限的。一般來說，其抽出的瓦斯量也是有限的。一般來說，由于受特定環(huán)境的限制，隨著抽放時間的延長，封閉式采空區(qū)瓦斯抽放量會逐漸降低。封閉式采空區(qū)不受采掘等因素的影響，只受抽放參數(shù)及封閉質(zhì)量的影響，是靜態(tài)的。開放式采空區(qū)是指工作面回采未結(jié)束和封閉的采空區(qū)。它是隨著工作面向前推進而不斷變化擴大的，是動態(tài)的。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件采空區(qū)瓦斯抽放包括封閉式采空區(qū)瓦斯抽放和開放式采92采前預抽放是在未卸壓的原始煤體打鉆孔進行瓦斯抽放。其抽放效果與原始煤體透氣性和瓦斯壓力有關(guān)。煤層透氣性越小，瓦斯壓力越低越難抽出瓦斯。井下鉆孔可以分為穿層鉆孔和順層鉆孔。穿層鉆孔的優(yōu)點是鉆孔橫穿煤層層理面，瓦斯易于沿層理流入鉆孔，孔口位于巖石內(nèi)，封口容易。順層鉆孔抽放瓦斯的主要優(yōu)點是鉆孔施工速度快，鉆孔全長均在煤層，抽放暴露面積大，若封口質(zhì)量好，不漏氣，并封口長度超過巷道周圍的破碎圈，則能取得較好的抽放效果。對于原始煤體預抽放，如果要增加抽放量，可以通過加大鉆孔直徑，提高抽放負壓或者增大煤層透氣性的方法實現(xiàn)。邊掘邊抽是指掘進巷道的同時，抽放巷道周圍卸壓煤體內(nèi)的瓦斯。邊采邊抽是指抽放回采工作面前方卸壓煤體的瓦斯或厚煤層分層開采時抽放未采分層卸壓煤體的瓦斯。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件采前預抽放是在未卸壓的原始煤體打鉆孔進行瓦斯抽93如何選擇瓦斯抽放方法礦井瓦斯抽放方法要根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層地質(zhì)和開采技術(shù)條件以及瓦斯基礎參數(shù)來確定。如果瓦斯主要來自于開采層本身，則既可以采用鉆孔抽放，也可以采用巷道預抽形式，直接把瓦斯從開采層中抽出，且多數(shù)形式采用鉆孔預抽法。如果瓦斯主要來源于開采煤層的頂、底板鄰近煤層內(nèi)，則可采用開在頂?shù)装迕?、巖中的巷道，打一些穿至鄰近煤層的鉆孔，抽放鄰近煤層中的瓦斯。如果在采空區(qū)或廢棄巷道內(nèi)有大量瓦斯積聚，則可以采用采空區(qū)瓦斯抽放。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件如何選擇瓦斯抽放方法礦井瓦斯抽放方法要根據(jù)礦井瓦斯來源、煤層94如果在媒巷掘進時就有嚴重的瓦斯涌出，而且難以用通風的方法予以排除，則需要用鉆孔預抽或者邊掘邊抽。如果是低透氣性煤層，則在采區(qū)正常的瓦斯抽放方法的同時，還應該采取人工增加煤層透氣性的措施（如水力壓裂、水力割縫等），以提高煤層瓦斯抽放效果。總之，在選擇瓦斯抽放方法時，應該綜合考慮，既要考慮煤層條件，瓦斯儲存狀況、開采及巷道布置條件，還要考慮抽放設備的能力及經(jīng)濟條件，以求達到最佳效果。目前我國采用最多的是鄰近層瓦斯抽放，其次是開采層瓦斯抽放和采空區(qū)瓦斯抽放。六、瓦斯抽放系統(tǒng)整理課件如果在媒巷掘進時就有嚴重的瓦斯涌出，而且難以用通95永久性泵站井下移動泵站瓦斯利用單位瓦斯抽放系統(tǒng)的分類整理課件永久性泵站瓦斯抽放系統(tǒng)的分類整理課件96注：

*標況混合流量、工況混合流量、標況純流量，V錐流量計為RS485或者200-1000Hz信號輸出,避免同一趟管路安裝兩個流量計(避免阻力增大、自相矛盾)**絕對壓力、相對壓力***自燃發(fā)火傾向、采空區(qū)抽放****水封式、銅網(wǎng)式、宜設瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象1、管道參數(shù)：流量*、壓力**、溫度、瓦斯?jié)舛取?/p>

管道CO濃度***、三防裝置壓差整理課件注：瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象1、管道參數(shù)：流量97注：*大的泵站考慮泵房和管道間**用于井下移動抽放系統(tǒng)（見下圖）瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象2、環(huán)境參數(shù)：環(huán)境瓦斯*、環(huán)境溫度、

排氣巷道環(huán)境瓦斯整理課件注：瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象2、環(huán)境參數(shù)：環(huán)境98移動泵站排氣巷道傳感器布置瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象整理課件移動泵站排氣巷道傳感器布置瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象99注：*前軸、后軸**定子溫度、轉(zhuǎn)子溫度3、工礦參數(shù)：瓦斯泵開停、軸溫*、電機溫度瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測對象整理課件注：*前軸、后軸3、工