瓦斯就地排放措施范本

篇2：S综放工作面瓦斯治理技术措施

1工作面概况

1.1地质及开采技术条件

漳村煤矿是一座生产能力为300万t/a的现代化矿井,矿井开采二叠统山西组下部的3#煤层,煤层赋存稳定,结构简单,为一单斜构造,煤层厚度为6.30~7.0m。煤层倾角0?~18?,大部分地段<8?。煤层埋藏深度为136~300m。

矿井属于低瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量3m3/t,绝对涌出量12m3/min。煤层无自然发火现象。煤尘具有爆炸性,爆炸指数20.41%。矿井水文地质条件比较简单,主要水源来自顶板含水层,富水性较弱,工作面正常涌水量30~60m3/h。

工作面倾斜长1500m左右,走向长200m左右,工作面回采率93%,全部采用综采放顶煤一次采全高。顶板管理方法是全部垮落法。工作面运输巷和回风巷均采用锚网支护,运输巷断面4.2m×3.2m,回风巷断面3.6m×3.3m。

1.2主要装备和回采工艺流程

工作面的主要设备配套为:mgty250/600-1.1d型采煤机、zzp4800-17/33型低位放顶煤液压支架,前部运输机为sgz764/630型,后部运输机为sgz830/800型。

工作面回采工艺流程:机组割煤→跟机移架→放煤/推前溜→清浮煤。

工作面采用顺序单轮逐架放煤法,一刀一放,放煤步距0.8m。工作面作业方式"三八制",两班生产,一班检修。

1.3工作面通风方式及配风量

最初工作面通风方式为u型,工作面上隅角和采空区瓦斯经常严重超限,威胁工作面正常生产。后来工作面通风方式改用w型,上隅角局部瓦斯聚积地点采用无火花型铝合金水力局部通风机。工作面配风量按《潞安环保能源股份有限公司"一通三防"管理规定》,经计算不小于800m3/min。

2u型通风方式综放工作面瓦斯分布特征

u型通风方式,即由一条进风巷,一条回风巷和工作面构成。开采过程中,上隅角、工作面靠近回风道较长一段及工作面附近的采空区经常性瓦斯严重超限,工作面无法进行正常生产。

漳村矿曾对综放工作面瓦斯分布特征作过详细观测,在正常回采时工作面瓦斯沿工作面方向在不同高度上,浓度是有一些差别的,距底板越高瓦斯浓度越偏高,工作面上隅角瓦斯最高浓度为5.5%,沿工作面方向距回风巷30~40m大范围瓦斯超限,工作面附近的采空区瓦斯也大落围超限。

图1为u型通风工作面及其附近采空区横向瓦斯浓度分布的实测结果(距底板3.0m高)。由图1可以看出,工作面靠近采空区侧瓦斯浓度明显高于煤壁侧。采空区的瓦斯聚积是造成工作面瓦斯聚积的根源。

图2为工作面上隅角与回风巷瓦斯浓度统计关系曲线,由图2可以看出,上隅角瓦斯浓度明显高于回风巷,当回风巷瓦斯浓度为0.7%时,上隅角瓦斯即达到超限浓度1.0%,根据回风巷风量可以计算出工作面瓦斯绝对涌出量q=800×0.7%=5.6m3/min。

图1工作面及采空区横向瓦斯分布情况

图2工作面上隅角瓦斯与回风巷瓦斯浓度关系曲线

由此可以得出这种u型通风方式适合瓦斯绝对涌出量<5.6m3/min的煤层条件,而漳村煤矿综放工作面在正常回采时瓦斯绝对涌出量为12m3/min(相对涌出理3m3/t),说明u型通风方式不适合现有的回采工艺及开采强度的要求。

3影响瓦斯浓度短时增高的其它因素

工作面瓦斯绝对涌出量与回采工艺、开采强度密切相关,影响综放工作面瓦斯浓度短时增高有以下因素:

(1)一般情况下,工作面初次来压和周期来压时,由于老顶大面积冒落,把采空区瓦斯短时挤入工作面;

(2)放煤口超过3个时("作业规程"规定2个),瓦斯浓度明显增大,所以要严格按作业规程操作;

(3)工作面片帮、冒顶时也会导致工作面瓦斯浓度短时增高;

(4)割煤速度突然增大,会导致采煤机附近瓦斯浓度增大甚至超限,所以要严格按"作业规程"操作。

4结合治理技术措施

4.1变u型通风方式为w型通风方式

根据以上的观测结果,经技术经济分析论证,选择在工作面靠近回风巷侧沿顶板开设1条排放瓦斯巷方案。把工作面通风方式变为w型。瓦斯巷断面2.8m×3.2m,锚网支护。瓦斯巷供风量≥200m3/min,瓦斯巷瓦斯浓度控制在2.5%以下。通过实测(关闭水力风机测量),工作面上风巷瓦斯聚积范围明显变小,由原来的30~40m变为8m以内,而且瓦斯浓度下降了3.5%,说明瓦斯巷作用是明显的。

4.2上隅角增设强力抽排设备

经调研得知,能够抽排高浓度瓦斯的设备有2种,一种是"无火花型"铝合金水力局部通风机,另一种是水力引射器。用水力引射器抽排上隅角瓦斯,因其风量和风压较小,使上隅角瓦斯浓度时有超限现象。后来改用"无火花型"铝合金水局部通风机抽排上隅角瓦斯,效果良好,基本杜绝了上隅角瓦斯超限现象。

4.2.1水力局部通风机的工作原理及结构形式

水力部通风机驱动采用水轮机原理,即压力水通过喷嘴、沿着切线方向射向水轮机的水斗上,使水轮盘旋转并带动同轴另一端的轴流式叶轮旋转,并产生负压,形成风流。

水力局部通风机的结构很简单,就是将电动局部通风机的电机去掉,改装成水轮机驱动,即在同一转轴上,一端安装水轮盘,另一端装有高效率叶轮。主轴、水轮盘及水斗是采用合金钢材料制造,叶轮和外壳采用无火化铝合金材料制造。其结构形详见图3。

图3水力局部通风机结构原理图

4.2.2水力局部通风机的技术行参数

水力局部通风机的技术参数见表1。

表1水力局部通风机技术参数

名称参数值风量/m3?min-1200~500全风压/pa300~1200全压效率/%45~25转速/r?min-12300~2500工作水压/mpa3.0~10.0耗水量/m3?h-113~18外形尺寸/mmφ670×1000重量(包括接口)/kg120配用风筒/mmφ600(或φ500)

4.2.3水力局部通风机的安装和使用

水力局部通风机即可接正压风筒,也可接负压风筒,现场可根据实际情况连接,水力局部通风机在漳村煤矿综放工作面安装方式如图4所示。风机的吸风口放置在上隅角瓦斯浓度最高的地点,出风口设置在超前支护范围之前,要求出风口周围风流通畅,无电气设备,出口周围1.5m范围设置警戒。

图4水力局部通风机抽排综放工作面上隅角瓦斯

水力局部通风机使用过程中经实测,风筒内瓦斯浓度为2%~5%。风机是由铝合金制造,重量轻,随工作面前进,移动方便。

5结论

(1)工作面u型通风方式适合瓦斯绝对涌出量<5.6m3/min的煤层条件。而漳村煤矿综放工作面在正常回采时瓦斯绝对涌出量12m3/min,因此u型通风方式不适合现有的回采工艺及开采强度。

(2)工作面改w型通风方式,适合漳村煤矿综放工作面开采。

(3)水力局部通风机适合用于漳村煤矿综放工作面抽排上隅角高浓度瓦斯。突发公共卫生事件应急预案

篇3：煤矿瓦斯预测防治措施

瓦斯对矿井安全的威胁主要有爆炸、突出、窒息三种表现形式。瓦斯防治技术的研究主要从两方面入手。一方面是瓦斯涌出和突出预测,包括对煤岩层中瓦斯含量的预测、采掘过程中瓦斯涌出量和涌出形式的预测、煤与瓦斯突出危险性的预测等,根据预测结果确定合理的采掘部署及防治瓦斯灾害的措施;另一方面是瓦斯灾害预防,包括对煤层及采空区中的瓦斯进行抽放、采掘空间的合理通风、煤与瓦斯突出危险性的消除等,其目的是减少瓦斯涌出量、消除瓦斯异常涌出、将采掘空间中瓦斯浓度稀释到可爆炸限以下,保证充足的氧气供给。

瓦斯突出预测

1、突出危险区域预测在瓦斯地质统计分析法和综合指标法的基础上,试验研究了突出危险区域无线电波透视技术,利用无线电波在不同煤岩介质中吸收系数的变化探测预测区域范围内的构造异常带、煤层厚度变化带、煤层强度变化带、瓦斯富集带等。根据透视结果,结合瓦斯地质统计分析和工作突出预测指标的变化规律,利用专家系统软件综合分析判断区域的突出危险性。利用甲烷检测报警器及时测量身边甲烷浓度,巷道内安装低浓度甲烷传感器,到达甲烷报警点及时撤离。

2、突出危险工作面预测实验表明:煤岩层在受载过程中产生电磁辐射信号,信号振幅与外载荷以及煤岩力学性质破坏程度有关。由于煤与瓦斯突出也主要是煤岩受载发生破坏的一个力学过程,可以通过捕捉破坏过程产生的电磁辐射信号来预测突出。电磁辐射信号变化特征与突出危险预测指标基本一致,对钻孔时瓦斯动力现象反映敏感,利用电磁辐射信号变化特征预测突出是比较理想的非接触式方法。

生产矿井瓦斯灾害防治方法

1、认真学习先进经验,切实做到“五个及时”。对于巷帮抽放钻场采取了及时施工、及时打钻、及时封孔、及时合茬抽放、及时充填的“五及时”管理措施,杜绝了钻场瓦斯积聚。在钻孔收尺方面,根据实际工作需要矿成立了瓦斯治理办公室,具体负责对瓦斯效果检验,严格落实“干、管”分离,明确了瓦斯办收尺员和通风区测气员联合收尺,确保了收尺的真实性,月底由瓦斯治理办公室负责将监督检查数据汇总上报,并严格落实防突效果检验,切实把住了钻孔收尺及效果检验关。

2、采取超前防范措施,加强瓦斯现场管理。在严格执行有孔必封、封孔必严、封后必抽原则,积极推广使用自动放水器,加强放水工作管理,在确保抽放负压和抽放浓度的基础上,进一步加强了对瓦斯现场的管理,通过严格落实采掘班队长班中三检查三汇报制度,杜绝了空班漏检、假检、假汇报现象。同时在采掘工作面一旦甲烷浓度达到0..8%,甲烷断电仪将会自动切断电源,保护工人安全。

3、坚持应抽必抽、边抽边掘,严格落实瓦斯综合治理准入制。对煤掘进头等地点采取了瓦斯抽放措施,防止了瓦斯超限,对备用面瓦斯风排量、抽放量、含量、抽放率进行认真计算,经验收在瓦斯抽放率符合要求,抽放系统健全的情况下方可组织生产。通过措施的落实,杜绝工作面回采过程中瓦斯超限事故的发生。

4、坚持“有疑必探、先探后掘、不探不掘”,防止误揭煤层现象的发生。进一步认真落实过断层和瓦斯异常带的“五位一体”综合防治措施。即:地质科加强地质预测预报,及时提供预测资料;防突区在打钻过程中发现异常及时汇报;掘进单位发现地质、矿压、瓦斯异常,立即停头;通风区保证瓦斯超限时能切断掘进巷道及其回风系统内电器电源;测气员发现瓦斯异常,立即撤出人员。明确由矿总工程师及时组织制订“实施过断层(或瓦斯异常带)安全技术措施”。通过采取针对性措施,杜绝了因过断层、瓦斯异常带造成的瓦斯超限现象。

5、加强采煤工作面老塘角和掘进工作面的瓦斯管理。在采煤工作面老塘角的管理上严格了超前回柱一硐,并用煤矸充满填实未冒实空间;在掘进工作面管理上加强了超前支护和顶板管理,防止掉煤顶、冒顶引起瓦斯超限事故发生;对于综掘施工方面改变了割煤工艺,由原来的由下向上改为现在的由上向下割煤,并均衡了进尺;对于炮掘工作面采取浅眼爆破等一系列针对性措施,从本质上杜绝瓦斯超限事故。

煤矿安全是一种多因素、多环节、动态复杂的系统工程。煤矿一切生产经营都必须把安全工作放在首位,这不仅是煤矿生产的特殊性决定的,也是市场经济条件下提高企业经济效益和稳定发展的内在要求。从某种程度上讲,安全本身就是煤矿的最大效益,只有牢牢遵循“安全第一”的生产方针,正确处理好安全与改革、安全与生产、安全与效益的联系,依靠科学进步,建立一套现代化的煤矿安全生产保障体系,才能促进煤炭工业经济效益的蓬勃发展。

篇4：停工区瓦斯排除技术措施

1、采掘工作接近已封闭的停工区时,必须事先排除停工区内积聚的瓦斯,当瓦斯浓度在1.0%以下时,方可继续采掘作业。

2、排放瓦斯时,应坚持低浓度排放的原则,采用控制风量等方法使排放出的风流同全风压风流混合后的瓦斯浓度不得超过1.5%。

3、排放瓦斯,其回风流流经的路线都必须切断电源、撤出人员、设置栅栏或警戒,停止作业。当流经巷道风流中瓦斯浓度不超过1.0%和二氧化碳浓度不超过1.5%时,方可恢复供电。

4、已封闭巷道内的瓦斯浓度不超过3%时,由水平负责人负责排放,当超过3%时,由水平负责人提出书面措施,经矿技术负责人批准,由矿领导现场指挥进行排放,矿山救护队协助排放。

5、排放瓦斯工作要由外向里依次进行,1个生产系统内严禁2个瓦斯超限地点同时排放瓦斯。

6、在开启局部通风机后,佩戴好自救器的两名工作人员一前一后行走,逐步撤开封闭区,由外向里逐步加接导风筒。

7、瓦斯排放中,当瓦斯浓度在1.0%以下时,方可进入停工区。

篇5：预防煤瓦斯突出主要技术措施

防突措施分类:

区域性防突措施:实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措施,称为区域性防突措施;

局部防突措施:实施以后可使局部区域(如掘进工作面)消除突出危险性的措施称为局部防突措施。

(一)、区域性防突措施

区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯两种。

1、开采保护层

保护层:在突出矿井中,预先开采的、并能使其它相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层。

被保护层:后开采的煤层称为被保护层。保护层位于被保护层上方的叫上保护层,位于下方的叫下保护层。

1)、开采保护层的作用

(1)地压减少,弹性潜能得以缓慢释放。

(2).煤层膨胀变形,形成裂隙与孔道,透气系数增加。所以被保护层内的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内,瓦斯含量和瓦斯压力都将明显下降。

(3)煤层瓦斯涌出后,煤的强度增加。据测定,开采保护层后,被保护层的煤硬度系数由0.3~0.5增加到1.0~1.5。

2).保护范围

保护范围:指保护层开采后,在空间上使危险层丧失突出危险的有效范围。划定保护范围,也就是在空间和时间上确定卸压区的有效范围

(1)垂直保护距离

保护层与被保护层间的有效垂距

表8-5-2保护层与被保护层间的有效垂距

名称上保护层,m下保护层,m急倾斜煤层

缓倾斜与倾斜煤层<60

<50<80

<100

(2)沿倾斜的保护范围确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界。

ψ1=180°-β-δ-α(8-5-1)

ψ2=180°-g-δ+α(8-5-2)

式中ψ1、ψ2──岩石冒落角;

β──倾斜方向采空区下边界岩石移动角,参见表8-5-3;

γ──倾斜方向采空区上边界岩石移动角,γ=90°+α/2;

δ──冒落角与移动角之间的夹角,参见表8-5-3;

α──煤层倾角。

(3)沿走向的保护范围。超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的两倍,至少不小于30m。

(4)煤柱的影响

2.预抽煤层瓦斯

对于无保护层或单一突出危险煤层的矿井,可以采用预抽煤层瓦斯作为区域性防突措施。这种措施的实质是,通过一定时间的预先抽放瓦斯,降低突出危险煤层的瓦斯压力和瓦斯含量,并由此引起煤层收缩变形、地应力下降、煤层透气系数增加和煤的强度提高等效应,使被抽放瓦斯的煤体丧失或减弱突出危险性。

(二)局部防突措施

1、松动爆破

作用机理:松动爆破是向掘进工作面前方应力集中区,打几个钻孔装药爆破,使煤炭松动,集中应力区向煤体深部移动,同时加快瓦斯的排出,从而在工作面前方造成较长的卸压带,以预防突出的发生。松动爆破分为深孔和浅孔两种。深孔松动爆破一般用于煤巷或半煤岩巷掘进工作面,钻孔直经一般为40~60mm,深度8m~15m(煤层厚时取大值)。浅孔松动爆破主要用于采煤工作面,鸡西矿务局大通沟煤矿的施工参数为:孔径42mm、孔深2.4m、孔间距3.0m。钻孔垂直煤壁,松动炮眼超前工作面1.2m

2、钻孔排放瓦斯

作用机理:石门揭煤前,由岩巷或煤巷向突出危险煤层打钻,将煤层中的瓦斯经过钻孔自然排放出来,待瓦斯压力降到安全压力以下时,再进行采掘工作。

3、水力冲孔

作用机理:水力冲孔是在安全岩(煤)柱的防护下,向煤层打钻后,用高压水射流在工作面前方煤体内冲出一定的孔道,加速瓦斯排放。同时,由于孔道周围煤体的移动变形,应力重新分布,扩大卸压范围。此外,在高压水射流的冲击作用下,冲孔过程中能诱发小型突出,使煤岩中蕴藏的潜在能量逐渐释放,避免大型突出的发生。

4、超前钻孔

作用机理:它是在煤巷掘进工作面前方始终保持一定数量的排放瓦斯钻孔。它的作用是排放瓦斯,增加煤的强度,在钻孔周围形成卸压区,使集中应力区移向煤体深部

5、金属骨架

作用机理:当石门掘进工作面接近煤层时,通过岩柱在巷道顶部和两帮上侧打钻,钻孔穿过煤层全厚,进入岩层0.5m。孔间距一般为0.2m左右,孔径75~100mm。然后将长度大于孔深0.4~0.5m的钢管或钢轨,作为骨架插入孔内,再将骨架尾部固定,最后用震动放炮揭开煤层(图9-5-8)。此法适用于地压和瓦斯压力都不太大的急倾斜薄煤层或中厚煤层

6、超前支架

作用机理:多用于有突出危险的急倾斜煤层厚煤层的煤层平巷掘进时。为了防止因工作面顶部煤体松软垮落而导致突出,在工作面前方巷道顶部事先打上一排超前支架,增加煤层的稳定性。

7.卸压槽

它的实质是预先在工作面前方切割出一个缝槽,以增加工作面前方的卸压范围,

8、震动放炮

震动放炮是采用增加炮眼数和装药量,一次爆破揭开煤层并成巷的爆破方法。在此情况下,因爆破震动,围岩应力和瓦斯压差急剧变化,创造了最有利的突出条件

1)、岩柱厚度岩柱厚度愈大,爆破前突出的可能性愈小,但愈难一次揭开全煤层。《规程》规定,急倾斜煤层岩柱厚度不小于1.5m。缓倾向和倾斜煤层,为了全断面一次揭开煤层,可将工作面做成台阶状或斜面,然后布置炮眼。

2)、炮眼数和炮眼布置

要求能一次揭开煤层全断面。一般情况下,震动放炮的炮眼数为普通放炮的2~3倍,炮眼数n也可按北票矿务局的经验公式计算:

n=5.5s1/2f2/3(9-5-3)

式中s-掘进巷道的断面积。m2

f-岩石的硬度系数,见表9-5-4。

可用单列三组楔形掏槽的方式。岩眼和煤眼要交错相间排列,顺序爆破

3)、装药量

决定于巷道断面、岩石性质和需要爆破的岩石体积。各矿实际装药量,往往相差很大,在1.76kg/m3~11kg/m3之间,应根据本矿的实际爆破经验确定。

4)、注意事项

(1)震动放炮时,应将井下人员撤至地面。为了少影响生产,一般在交接班时放炮;

(2)放炮时应将放炮区或全井断电,进风系统内不得有火源存在,以免引燃瓦斯;

(3)放炮半小时后由救护队进入检查。具有延期突出的矿井,进入的时间还要加长;

(4)为了限制突出的波及范围,可在距离工作面4~5m处,垒起高不小于1.5m的矸石堆或高至顶板的木垛。有人提出,采用延发雷管分次爆破,使一部分岩石落在工作面附近,起到限制突出的作用。

震动放炮容易引起冒顶事故,能诱使突出,不是好的防治措施,应尽可能不采用。