10-現代化礦井安全生產保障技術ppt課件

1、涂 敏 教授 博士 安徽理工大學O) ;手機: 00571668: 采礦新技術講座現代化礦井平安消費保證技術主要內容 實現礦井高效、平安消費是一項大的系統(tǒng)工程。需求建立礦井地質、綜采設備、礦井提升、運輸、平安、一通三防等保證系統(tǒng)。 4.1 礦井地質保證系統(tǒng) 一井一面二面礦井建立地質保證系統(tǒng)的重要性。 鞏固頂板條件 大斷層 巖溶陷落柱 構造異常區(qū)域 開采前及開采過程，準確查明煤層賦存特征和地質構造，為礦井消費提供可靠、正確決策的根據。 對于采區(qū)的合理布置、主要巷道的開掘、綜采任務面地質條件預測等，對保證礦井平安高效消費起到了重要作用?，F代化礦井平

2、安消費保證技術 陷落柱突水實例 開灤范各莊煤礦2171 任務面發(fā)生特大陷落柱突水, 呵斥全礦被淹，最大突水量達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面 采動裂隙直接導通含水層突水實例 廣東興寧大興煤礦，下層煤開采時，采動裂隙擴展破壞了上層煤開采所留設的防水煤柱，導致特大突水，死亡123人。含水層上任務面下任務面煤柱采動裂隙4.2 綜采設備保證系統(tǒng) 以計算機為中心的工況監(jiān)測與缺點診斷系統(tǒng)已成為大功率、高效率綜采設備的一個主要特點。 采煤機的遠程缺點診斷系統(tǒng)； 任務面保送機的計算機缺點診斷系統(tǒng)； 電液控制的高任務阻力液壓支架。 采場礦壓災禍事故實例分析采場礦壓災禍事

3、故礦壓災禍控制與液壓支架選型頂板來壓液壓支架壓死；立柱折斷、頂梁開縫、立柱洞穿頂梁；任務面架前煤壁垮落，頂板開裂、潰砂潰水，任務面被掩埋。采場覆巖關鍵層的破斷與運動向下直接影響到采場支架；上直接影響到地表。液壓支架設計的技術原那么： “短塊砌體梁實際 1采用強力掩護式液壓支架：支架任務阻力應能承當其控制區(qū)內直接頂分量和阻止老頂關鍵塊滑落失穩(wěn)。 2加大頂梁前端支護力：淺埋深任務面頂板基巖沿全厚度切落。典型普通覆巖運動范圍大，下至直接影響到采場支架，上至影響到地表。覆巖具有弱膠結特性，破斷后巖塊的長高比較小，稱為“短塊砌體梁。 塊體鉸接處極易脫“鉸，而產生上下錯動，滑動失穩(wěn)。提供足夠支護力防止關鍵

4、塊體沿煤壁整體切落，支架和頂板構造共同作用來平衡頂板的滑落失穩(wěn)。 根據礦壓規(guī)律分析和計算采場支架的最大任務阻力需大于6700 kN，才干接受最大采場來壓。控制后的頂板關鍵塊運動規(guī)律4.3 “一通三防保證系統(tǒng) 1瓦斯防治技術 采前預抽；邊采邊抽；采空區(qū)抽采。 頂板鉆孔、順層鉆孔、高抽巷、開采解放層卸壓抽采、臨近層抽放、采空區(qū)抽采、地面鉆井抽采等技術。2粉塵防治技術 塵源及粉塵濃度分布；粉塵綜合治理。3防滅火技術 根底性防火措施；專項防火措施。采動覆巖構造運動與采動裂隙演化表示圖技術運用范圍： 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層開采對上覆煤層開采的動態(tài)影響開采范圍；煤層層間距與卸壓效果；煤柱留設；采動裂隙動態(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，在采空側下位頂板裂隙明顯， 058.7m范圍內裂隙相互溝通，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，采動裂隙與下部采空區(qū)未溝通。25卸壓應力分帶 26從卸壓應力分布觀念看，巖層的垮落、自然充填的支撐和壓實等作用，在采空區(qū)上方的橫向方向上構成“四帶。應力集中帶、初始卸壓帶、充分卸壓帶和應

6、力恢復帶。 采空側頂板應力分布分為增壓區(qū)、卸壓區(qū)、卸壓穩(wěn)定區(qū)采空側頂板豎向裂隙發(fā)育區(qū)呈向偏采空區(qū)開展。右邊境以50，左邊境為采動影響邊境限，與煤層底板夾角為110。采空側裂隙發(fā)育區(qū)采動冒落頂部空隙區(qū)采場空間采空區(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)。卸壓開采采空側頂板裂隙演化持征 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，并采動冒落頂部空隙區(qū)相連通 。29卸壓開采采空側頂板裂隙演化持征 采動遠程卸壓增透區(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，遠程煤層中的高壓煤層氣不能經過中間卸壓層

7、流入首采關鍵卸壓層的采動空間。 30卸壓開采遠程卸壓煤層裂隙演化持征 采場頂板瓦斯富集區(qū) 頂板豎向裂隙瓦斯富集區(qū)遠程卸壓煤層瓦斯富集區(qū)采場空間瓦斯富集區(qū)確定 采場頂板瓦斯富集區(qū) 32下煤層開采時，在采空區(qū)側頂板偏采空區(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)內離層裂隙和豎向破斷裂隙發(fā)育，并與采動冒落頂部空隙區(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，構成卸壓瓦斯積存庫。遠程卸壓煤層瓦斯富集區(qū)34遠程卸壓煤層中的富含瓦斯儲集在煤層中，卸壓瓦斯可抽性好。因此，可利用斜上向穿層抽采鉆孔，把鉆孔布置在遠程煤層卸壓區(qū)內，可長期延續(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)，可以保證鉆井有長時間的、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