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文檔簡介
煤礦安全科技周專題講座礦井瓦斯抽放技術(shù)簡介主講:姜文忠博士2008年5月17日主要內(nèi)容1、礦井瓦斯抽放的重要意義2、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)的發(fā)展3、我國煤礦抽放瓦斯主要技術(shù)簡介4、低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)研究5、鶴崗礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)評價(jià)及建議二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展1、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)的發(fā)展(四個(gè)階段)高透氣性煤層瓦斯預(yù)抽鄰近層卸壓瓦斯抽放低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯高產(chǎn)高效礦井(工作面)綜合抽瓦斯2、典型礦區(qū)瓦斯抽放技術(shù)簡述淮南礦區(qū):
9對生產(chǎn)礦井均為煤與瓦斯突出礦井,礦區(qū)瓦斯涌出總量達(dá)820m3/min。特點(diǎn)是原始煤體透氣性低(0.001135m2/MPa2.d),瓦斯含量大(12~26m3/t),瓦斯壓力高(最高達(dá)6MPa),煤質(zhì)松軟(f=0.2)。采煤工作面瓦斯涌出量最大為60m3/min,掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量最大達(dá)8m3/min。2004年集團(tuán)公司抽放瓦斯1.5億m3,平均礦井抽放率41.5%。礦區(qū)采用的抽放技術(shù)主要有:①頂板走向鉆孔抽放瓦斯技術(shù);②專用瓦斯抽放巷道穿層鉆孔抽放技術(shù);③地面鉆井抽放采動影響區(qū)域瓦斯技術(shù);④順層鉆孔抽放技術(shù);⑤采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)。
二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展
謝二礦4111(3)工作面順層孔預(yù)抽鉆孔布置圖
在機(jī)巷和風(fēng)巷沿煤層傾斜方向施工順層傾向鉆孔??组g距8~10m,孔深30~35m,孔徑73mm,抽放濃度為5~15%,抽放流量為1~3m3/min,煤層瓦斯預(yù)抽率達(dá)到了32.78%,對降低煤壁瓦斯涌出量及防止煤與瓦斯突出起到了一定的作用。二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展潘三礦1772(3)邊抽邊掘鉆場和鉆孔布置示意圖參數(shù):每隔50m在巷道兩幫各施工4m×4m×2.4m的鉆場,在每個(gè)鉆場施工4個(gè)長65m,直徑91mm的抽放鉆孔。鉆孔距巷道距離2.5~4.0m。所以每個(gè)鉆場內(nèi)開孔間距500mm,鉆孔方位與巷道中線成1~3度的夾角,用聚氨酯封孔后不間斷的抽放,前后鉆場鉆孔重疊15m。二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展
掘進(jìn)頭超前鉆孔預(yù)抽
在掘進(jìn)迎頭一次性布置9個(gè)孔深16m,孔徑75mm的抽放鉆孔(1~9#),鉆孔的抽放范圍控制在巷道輪廓外4.0m。在迎頭向后2.0m處的巷道兩幫各施3個(gè)抽放孔(10?!?5#),其參數(shù)為:方位與巷道中線夾角成20°,孔深30.0m,孔徑75mm,傾角分別為+5°,0°,-5°。迎頭抽放鉆孔每進(jìn)尺8.0m為一個(gè)作業(yè)循環(huán),巷道兩幫鉆孔每掘進(jìn)16.0m為一個(gè)作業(yè)循環(huán)。二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展
潘一礦2312(3)開采層頂板走向鉆孔(高位鉆孔)瓦斯抽放鉆孔布置圖
在工作面回風(fēng)巷每隔100m布置一個(gè)鉆場,鉆場在回風(fēng)巷下幫開口,以17°傾角向上施工,掘進(jìn)4m后變平,再施工2m長的鉆機(jī)平臺;共布置5個(gè)鉆孔,鉆孔直徑91mm,長度115m;鉆孔終孔點(diǎn)控制在回風(fēng)巷下幫向下3~23m范圍內(nèi),終孔距煤層法距18m左右。瓦斯抽放量為7.0~12.0m3/min,平均10.5m3/min。二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展
采空區(qū)雙埋管法抽放
隨著回采工作面的移動,將抽放管路預(yù)埋在采空區(qū)的風(fēng)巷位置,預(yù)埋管口距工作面的距離在15~30m左右時(shí)投入抽放,在采空區(qū)上下兩巷打密閉,密閉位置距抽放管口5m左右,密閉的間距15m。瓦斯抽放濃度為5~10%,平均為8%,瓦斯抽放純流量為1~3.0m3/min,平均為2.0m3/min。二、我國煤礦抽放瓦斯技術(shù)發(fā)展綜合抽放::a.回采工工作面綜合合抽放:以高抽巷、、頂板走向向鉆孔為主主,巷幫邊邊孔為輔,,結(jié)合本煤煤層順層鉆鉆孔預(yù)抽,,上隅角埋埋(插)管管做補(bǔ)充的的方式治理理瓦斯。瓦斯預(yù)抽率率只能達(dá)到到7%~10%。而而綜合抽放放時(shí)本煤層層抽放濃度度能保持在在8%左右右,高抽巷巷最大濃度度為42%,最大純純量為32m3/min,采煤工作面面瓦斯抽放放率能達(dá)到到50%以以上。二、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯技術(shù)發(fā)發(fā)展b.地面鉆鉆井與泵站站示意圖地面鉆井抽抽放功能::1)采前預(yù)抽抽,預(yù)抽期期2~4個(gè)月;2)采動卸壓壓后抽放卸卸壓帶瓦斯斯;3)工作面回回采完畢后后,可利用用其進(jìn)行采采空區(qū)瓦斯斯抽放。單井日平均均抽出瓦斯斯14943m3,單井抽放放瓦斯量最最高達(dá)28800m3/d。正常抽放放瓦斯?jié)舛榷仍?5%左右。二、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯技術(shù)發(fā)發(fā)展撫順老虎臺臺礦:礦井是一一座“水水、火、、瓦斯、、煤塵、、煤與瓦瓦斯突出出、沖擊擊地壓””六害俱俱全的礦礦井,相相對瓦斯斯涌出量量52.76m3/t,絕對涌涌出量314.21m3/min。綜放面面瓦斯涌涌出高達(dá)達(dá)200m3/min;煤與瓦瓦斯突出出嚴(yán)重,,1997年10月3日,-780m運(yùn)輸石門門揭煤在在煤層中中掘進(jìn)時(shí)時(shí)由于構(gòu)構(gòu)造應(yīng)力力的作用用發(fā)生突突出,突突出煤量量1,067t,涌出瓦瓦斯10萬m3;沖擊地地壓每年年發(fā)生近近4000次左右,,1993年至2002年共發(fā)生生沖擊地地壓38,383次,其中中大于3級(里氏氏震級))44次,最大大達(dá)3.7級。二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展瓦斯抽放放:撫順礦區(qū)區(qū)開采的的是特厚厚煤層,,從20世紀(jì)50年代代開始就就采取預(yù)預(yù)抽煤層層瓦斯的的方式進(jìn)進(jìn)行瓦斯斯抽放,,一般預(yù)預(yù)抽2~~3年左左右,主主要有采采前預(yù)抽抽、邊采采邊抽和和采空區(qū)區(qū)抽放等等方法。。2003年礦井瓦瓦斯抽放放量為105.06Mm3,平均抽抽放速度度為199.89m3/min,平均抽抽放濃度度為50%,生產(chǎn)噸噸煤抽放放量為29.18m3/t。二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展1-反斜鉆孔孔;2-隔離式式鉆孔;;3-上抽抽鉆孔;;4-下下截式鉆鉆孔上抽式::在采區(qū)上上部煤柱柱中布置置鉆場,,每個(gè)鉆鉆場內(nèi)打打5~7個(gè)鉆孔,,一直穿穿透全煤煤層,鉆鉆孔角度度一般為為0°~3°;下截式::將鉆孔布布置在采采區(qū)下部部階段煤煤柱內(nèi),,布置與與上抽式式相同;;反斜式::將鉆場設(shè)設(shè)在階段段的下部部和煤層層的頂部部或頂板板油母頁頁巖內(nèi),,然后打打斜交上上向鉆孔孔;隔離式::將鉆場和和鉆孔布布置在邊邊界(區(qū)區(qū)間)煤煤柱中,,抽放受受采動影影響的卸卸壓瓦斯斯;原預(yù)抽孔孔的邊采采邊抽。??偝榉怕事蕿?6.8%505采區(qū)邊采采邊抽鉆鉆孔布置置平斷面面圖邊采邊抽抽二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展78001-I巷道布置置與瓦斯斯抽放系系統(tǒng)示意意圖采空區(qū)抽抽放78001-I綜放面回回采時(shí)瓦瓦斯涌出出量:119.55m3/min,采用尾尾巷插管管,頂板板巷道和和采空區(qū)區(qū)埋管抽抽放空區(qū)區(qū)瓦斯,,其中風(fēng)風(fēng)排量19.28m3/min,抽放量量達(dá)到100.27m3/min,抽放率率高達(dá)83.87%。二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展2000~2003年撫順礦礦井瓦斯斯涌出、、抽放與與利用量量項(xiàng)目2000200120022003礦井瓦斯涌出總量(Mm3)163.92168.56150.14136.24風(fēng)排瓦斯量(Mm3)37.0736.8828.8131.18抽放瓦斯量(Mm3)126.84131.68121.33105.06礦井抽放率(%)77.3878.1280.8177.11利用瓦斯量(Mm3)117.48121.67109.99105.02瓦斯利用率(%)92.6292.4090.6599.96二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展晉城寺河河礦:2004年7月礦井瓦瓦斯鑒定定,礦井井絕對涌涌出量為為386m3/min,抽放量量為130m3/min,風(fēng)排量量256.30m3/min,相對瓦瓦斯涌出出量21m3/t。抽放方法法有三種種,即地地面抽放放、本煤煤層預(yù)抽抽和采空空區(qū)抽放放。二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展(1)地面鉆鉆孔抽放放2004年在寺河河礦潘莊莊井田施施工30口煤層氣氣井,井井距為310×250m,控制面面積為3.64km2,2004年度累計(jì)計(jì)產(chǎn)氣量量538萬m3。二期工工程的70口煤層氣氣井于2004年底開工工,于2005年10月份完工工,年底底形成了了0.8~1.5億m3/a的煤層氣氣生產(chǎn)能能力;2010年完成三三期工程程,進(jìn)行行整個(gè)潘潘莊井田田的煤層層氣開發(fā)發(fā),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)年產(chǎn)氣氣量3億m3。二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展寺河礦掘掘進(jìn)時(shí)預(yù)預(yù)抽鉆孔孔布置寺河礦回回采工作作面預(yù)抽抽鉆孔布布置掘進(jìn)巷道道兩側(cè)間間隔150m布置鉆場場,鉆場場內(nèi)鉆孔孔呈扇形形布置,,鉆孔設(shè)設(shè)計(jì)長200米,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對掘進(jìn)進(jìn)面前方方和圈定定區(qū)域內(nèi)內(nèi)的瓦斯斯進(jìn)行抽抽放;回采前又又進(jìn)行采采前預(yù)抽抽。(2)本本煤層預(yù)預(yù)抽二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展(3)采采空區(qū)瓦瓦斯抽放放通過采空空區(qū)密閉閉插管進(jìn)進(jìn)行半封封閉抽放放,有效效的改變變上隅角角風(fēng)流運(yùn)運(yùn)移方向向,達(dá)到到治理上上隅角瓦瓦斯的目目的。工作面回回采結(jié)束束后,對對密閉工工作面采采空區(qū)繼繼續(xù)進(jìn)行行全封閉閉抽放,,以減小小采空區(qū)區(qū)瓦斯涌涌出量。。采空區(qū)抽抽放瓦斯斯混合量量:75~80m3/min;抽放CH4濃度:13~17%;抽放純純瓦斯量量11~14m3/min。二、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯技術(shù)發(fā)發(fā)展1、煤礦抽放放瓦斯類類型按抽放瓦瓦斯來源源可分為為4個(gè)類類型:開采煤層層瓦斯抽抽放類型型鄰近層瓦瓦斯抽放放類型圍巖瓦斯斯抽放類類型采空區(qū)瓦瓦斯抽放放類型三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介開采煤層瓦斯抽放方法類型開采煤層未卸壓瓦斯抽放方法開采煤層采動卸壓瓦斯抽放方法人為強(qiáng)化卸壓瓦斯抽放方法回采工作面大面積預(yù)抽瓦斯方法煤巷掘進(jìn)預(yù)抽瓦斯方法邊掘邊抽卸壓瓦斯抽放方法邊采邊抽卸壓瓦斯抽放方法開采保護(hù)層抽放開采煤層卸壓瓦斯方法水力壓裂法水力割縫法長鉆孔控制預(yù)裂爆破法其它強(qiáng)化卸壓法本層采掘巷道周邊卸壓瓦斯抽放方法層外先采卸壓瓦斯抽放方法開采煤層瓦斯抽放方法巖巷揭煤煤層預(yù)抽抽瓦斯方方法三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介下鄰近層卸壓瓦斯抽放方法鄰近層瓦斯抽放方法類型上鄰近層卸壓瓦斯抽放方法鉆孔抽放瓦斯方式巷道抽放瓦斯方式鉆孔—巷道混合抽放瓦斯方式鄰近層瓦瓦斯抽放放方法三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介圍巖瓦斯抽放方法類型頂?shù)装鍑鷰r采動卸壓瓦斯抽放方法圍巖裂隙(溶洞)噴出瓦斯抽放方法作為鄰近層瓦斯被抽放涌入采空區(qū)瓦斯被抽放鉆孔方式抽放封閉巷道插管抽放方式圍巖瓦斯斯抽放方方法三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介鉆孔抽放方式巷道抽放方式插(埋)管抽放方式鉆孔抽放方式密閉插管抽放方式采空區(qū)瓦斯抽放方法類型回采工作面采空區(qū)瓦斯抽放方法老采空區(qū)瓦斯抽放方法報(bào)廢礦井瓦斯抽放方法采空區(qū)冒落拱(帶)卸壓瓦斯邊采邊抽方法采空區(qū)積聚瓦斯抽放方法工作面上隅角瓦斯抽放方法地面鉆孔抽放密閉抽放采空區(qū)抽抽放瓦斯斯方法三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介2、開采采煤層瓦瓦斯抽放放方法技技術(shù)(1)開開采煤層層未卸壓壓瓦斯抽抽放方法法巖巷揭煤煤層預(yù)抽抽(排))瓦斯方方法煤巷掘進(jìn)進(jìn)預(yù)抽((排)瓦瓦斯方法法回采工作作面大面面積預(yù)抽抽瓦斯方方法三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介☆適用條條件:用用于傾斜斜、緩傾傾斜中厚厚以上突突出危險(xiǎn)險(xiǎn)煤層超超前預(yù)抽抽(排))瓦斯。?!罴夹g(shù)工工藝參數(shù)數(shù):沿井井筒周邊邊外1.5m處處,扇形形布置φφ108mm鉆鉆孔,井井筒圍內(nèi)內(nèi)均勻布布置φ75mm鉆孔,,孔間距距約1m,一般般抽排時(shí)時(shí)約1個(gè)個(gè)月,使使煤層瓦瓦斯含量量下降30%以以上,或或煤層瓦瓦斯壓力力下降到到0.74MPa以下下。防突突措施應(yīng)應(yīng)遵照《《防治煤煤與瓦斯斯突出細(xì)細(xì)則》有有關(guān)規(guī)定定?!顟?yīng)用說明::用于鐵法大大興礦等。抽抽排瓦斯時(shí),,應(yīng)防止鉆孔孔積水影響瓦瓦斯涌出。1-井壁;2-超超前鉆孔;3-煤層立井揭煤層超超前鉆孔抽排排瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介☆適用條件::用于石門揭揭開突出煤層層前預(yù)抽排瓦瓦斯,煤層傾傾角、厚度不不限,單一煤煤層,近間距距煤層群均可可采用?!罴夹g(shù)工藝參參數(shù):主要抽抽排石門上方方(7~8m)及二側(cè)((5~6m))保護(hù)圈內(nèi)的的瓦斯??讖綇?5mm,,間距1~2m.抽排時(shí)時(shí)間3個(gè)月至至一年(與孔孔間距有關(guān))),其它防突突措施按《防防治煤與瓦斯斯突出細(xì)則》》有關(guān)規(guī)定執(zhí)執(zhí)行?!顟?yīng)用說明::用于重慶天天府煤礦。為為了提高瓦斯斯抽排效果,,可采用煤層層擴(kuò)孔鉆擴(kuò)大大煤層段鉆孔孔直徑;鉆孔孔可與抽放系系統(tǒng)聯(lián)接,用用負(fù)壓進(jìn)行抽抽放。石門揭煤層超超前鉆孔抽排排瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介☆適用條件::用于突出煤煤層煤巷掘掘進(jìn)工作面前前方煤體瓦斯斯抽排?!罴夹g(shù)工藝參參數(shù):鉆孔直直徑75~90mm,軟軟煤選用小直直徑,孔間距距應(yīng)按鉆孔在在有效抽放時(shí)時(shí)間內(nèi)的排放放半徑確定,,一般為0.5~2.0m,鉆孔應(yīng)應(yīng)控制巷道兩兩幫外2~3m,還應(yīng)控控制巷道頂部部煤層。鉆孔孔長度應(yīng)超過過巷道前方應(yīng)應(yīng)力集中帶。。一般為15~20m。。有關(guān)防突措措施應(yīng)按《防防治煤與瓦斯斯突出細(xì)則》》執(zhí)行?!顟?yīng)用說明,,平頂山十礦礦等。該方法法為突出煤層層煤巷掘進(jìn)最最常用的防突突技術(shù)措施。。煤巷掘進(jìn)超前前鉆孔抽(排排)瓦斯方法法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介煤巷先抽后掘掘抽放瓦斯方方法☆適用條件::各類煤層,,抽放瓦斯的的巷道位置應(yīng)應(yīng)處于鉆機(jī)能能力范圍內(nèi),,一般不大于于200m。。下向孔抽放放時(shí),鉆孔應(yīng)應(yīng)為緩傾角,,否則應(yīng)采用用鉆孔排水措措施。☆技術(shù)工藝參參數(shù):孔徑75~90mm,間距10m左右,,鉆孔長度必必須超過巷道道所在位置處處,抽放時(shí)間間應(yīng)滿足巷道道掘進(jìn)時(shí)通風(fēng)風(fēng)安全或防治治突出的預(yù)抽抽瓦斯指標(biāo)要要求?!顟?yīng)用說明::隨著鉆機(jī)能能力的提高,,該方法結(jié)合合采煤工作面面大面積預(yù)抽抽瓦斯,同時(shí)時(shí)先抽后掘巷巷道的瓦斯,,應(yīng)是一項(xiàng)較較實(shí)用的先抽抽后掘巷道的的方法。平煤煤十礦采用了了煤巷先抽后后掘抽放瓦斯斯方法。三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介a.單一煤層層穿層鉆孔抽抽放瓦斯方法法1.采采空區(qū);2-階段煤柱穿層鉆孔預(yù)抽抽煤層瓦斯方方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介b.煤層群穿穿層鉆孔抽放放瓦斯方法穿層鉆孔預(yù)抽抽煤層瓦斯方方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介c.網(wǎng)格式穿穿層鉆孔抽放放瓦斯方法穿層鉆孔預(yù)抽抽煤層瓦斯方方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介順層鉆孔預(yù)抽抽開采煤層瓦瓦斯方法a.順層上向向鉆孔預(yù)抽開開采煤層瓦斯斯方法1-回風(fēng)巷道道2-運(yùn)運(yùn)輸巷道3-瓦斯管管4-抽抽放鉆孔5-回采工工作面☆適用條件::具有底(頂頂)板圍巖巷巷或鄰近煤層層巷道,可以以從該巷道向向抽放瓦斯煤煤層打鉆;圖a適用于容容易及可以抽抽放煤層。鉆場間距一般般為30m,,每個(gè)鉆場內(nèi)內(nèi)扇形布孔5-7個(gè),孔孔徑90mm左右。在撫順各礦應(yīng)應(yīng)用。順層鉆孔抽瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介b.順層下向向鉆孔預(yù)抽開開采煤層瓦斯斯方法圖b可用于各各類瓦斯抽放放難易程度的的煤層。對于于較難抽放瓦瓦斯的煤層或或突出煤層,,在采前進(jìn)行行預(yù)抽后,當(dāng)當(dāng)先采一層((開采保護(hù)層層)后,可以以繼續(xù)預(yù)先抽抽放開采煤層層的卸壓瓦斯斯(詳見本節(jié)節(jié)層外先采,,預(yù)抽開采煤煤層卸壓瓦斯斯方法);鉆鉆場間距一般般為30m,,每個(gè)鉆場內(nèi)內(nèi)扇形布孔5-7個(gè),孔孔徑90mm左右。在重慶中梁山山煤礦應(yīng)用順層鉆孔抽瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介c.順層走向向水平鉆孔預(yù)預(yù)抽煤層瓦斯斯方法圖c適用于預(yù)預(yù)抽嚴(yán)重突出出煤層的瓦斯斯,可以作為為區(qū)域性防突突措施,有關(guān)關(guān)要求應(yīng)符合合《防治煤與與瓦斯突出細(xì)細(xì)則》規(guī)定。。要求在開采煤煤層的范圍內(nèi)內(nèi)均勻布孔,,孔間距一般般為10×10m,要求求抽放時(shí)間一一年左右,抽抽放率(抽放放量與煤層瓦瓦斯儲量的比比值)大于30%。在芙蓉白皎礦礦,北票臺吉吉礦等應(yīng)用順層鉆孔抽瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介d.順層交叉叉網(wǎng)狀鉆孔預(yù)預(yù)抽煤層瓦斯斯方法順層鉆孔抽瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介順層鉆孔抽放放時(shí),要求的的鉆孔量(m/t)煤層類別薄煤層中厚煤層厚煤層容易抽放0.050.030.01可以抽放0.05~0.10.03~0.050.01~0.03較難抽放>0.1>0.05>0.03三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介焦作焦西礦順順層上、下鉆鉆孔預(yù)抽煤層層瓦斯方法順層鉆孔抽瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介2、開采煤層層瓦斯抽放方方法技術(shù)(2)開采煤煤層采動卸壓壓瓦斯抽放方方法開采煤層采掘掘巷道周邊卸卸壓瓦斯抽放放方法開采保護(hù)層抽抽放開采煤層層卸壓瓦斯方方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介☆適用條件::適用于容易易抽放瓦斯煤煤層,煤巷掘掘進(jìn)工作面區(qū)區(qū)域瓦斯涌出出量較大(超超過3m3/min)時(shí)時(shí)?!罴夹g(shù)工藝參參數(shù):巷幫鉆鉆孔主要應(yīng)避避開巷道周圍圍松動圈,且且處于巷幫煤煤體卸壓范圍圍內(nèi),鉆孔封封孔段長度應(yīng)應(yīng)超過巷道松松動圈范圍。??讖?5~~100mm,孔長50~100m,鉆場間距距30~50m,每個(gè)鉆鉆場內(nèi)布置2~4個(gè)孔,,孔底距巷幫幫平距8~15m?!顟?yīng)用說明::在雞西穆梭梭礦掘進(jìn)1.7~1.9m厚的煤巷巷時(shí),掘進(jìn)巷巷道瓦斯涌出出達(dá)8.2m3/min,采采用該方法后后,抽出瓦斯斯5~7m3/min,巷巷道瓦斯涌出出量降低60~70%。。a巷幫斜交鉆鉆孔抽瓦斯方方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介☆適用條件::適用于煤與與瓦斯突出危危險(xiǎn)煤層,用用于消除掘進(jìn)進(jìn)工作面突出出危險(xiǎn)性?!罴夹g(shù)工藝參參數(shù):巷幫鉆鉆孔主要應(yīng)避避開巷道周圍圍松動圈,且且處于巷幫煤煤體卸壓范圍圍內(nèi),鉆孔封封孔段長度應(yīng)應(yīng)超過巷道松松動圈范圍。??讖?5~~100mm,孔長50~100m,鉆場間距距30~50m,每個(gè)鉆鉆場內(nèi)布置2~4個(gè)孔,,孔底距巷幫幫平距8~15m。☆應(yīng)用說明::在淮南局各各礦應(yīng)用,潘潘三礦掘進(jìn)巷巷道平均抽放放瓦斯1.5m3/min,最最高3.2m3/min,抽抽放率達(dá)35~50%,一年內(nèi)累計(jì)計(jì)安全掘進(jìn)1080m,,平均月進(jìn)90m,最高高115m,,認(rèn)為這是防防治掘進(jìn)過程程中瓦斯超限限和防治突出出的治本措施施。b巷幫鉆孔結(jié)結(jié)合超前鉆孔孔抽放瓦斯方方法邊掘邊抽卸壓壓瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介邊采邊抽卸壓壓瓦斯抽放方方法☆適用條件::受回采工作作面前方礦壓壓變化的影響響,回采工作作面前方一段段范圍內(nèi),煤煤體被壓碎松松動卸壓,該該地段煤體內(nèi)內(nèi)瓦斯會大量量解吸,隨著著回采工作向向前推進(jìn),此此松動卸壓地地段也會不間間斷的向前移移動。因此抽抽放該地段內(nèi)內(nèi)的卸壓瓦斯斯,會取得較較好的效果。。但順層單一一平行鉆孔孔孔口,孔底與與回采工作面面距離相同,,所以鉆孔孔孔口與孔底同同時(shí)被破壞,,鉆孔抽放松松動卸壓區(qū)內(nèi)內(nèi)瓦斯的時(shí)間間短。而交叉叉鉆孔中的斜斜向鉆孔或斜斜交鉆孔,當(dāng)當(dāng)孔底被回采采工作面采過過后,仍有部部分鉆孔段留留在卸壓煤體體內(nèi)抽放瓦斯斯,因而能取取得較好的抽抽放瓦斯效果果?!罴夹g(shù)工藝參參數(shù):與回采工作面大大面積預(yù)抽瓦瓦斯方法抽瓦斯方法法相同,在在抽放期間間,要嚴(yán)格格抽放瓦斯斯鉆孔管理理,發(fā)現(xiàn)鉆鉆孔大量漏漏氣時(shí),必必須及時(shí)關(guān)關(guān)閉,以免免影響整個(gè)個(gè)抽放系統(tǒng)統(tǒng)的抽放負(fù)負(fù)壓及瓦斯斯?jié)舛??!顟?yīng)用說明明:焦作九九里山礦等等應(yīng)用效果果較好。關(guān)關(guān)鍵在于對對預(yù)抽鉆孔孔堅(jiān)持繼續(xù)續(xù)抽放及加加強(qiáng)抽放瓦瓦斯的管理理。三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介開采保護(hù)層層抽放瓦斯斯的作用::減少被保護(hù)護(hù)層卸壓瓦瓦斯向保護(hù)護(hù)層回采工工作面涌出出,等于抽抽放了下鄰鄰近層涌出出的卸壓瓦瓦斯,保障障了保護(hù)層層安全開采采;消除被保護(hù)護(hù)層煤與瓦瓦斯突出危危險(xiǎn);減少被保護(hù)護(hù)層(主開開采煤層))巷道掘進(jìn)進(jìn)及回采的的瓦斯涌出出,消除瓦瓦斯威脅。。開采保護(hù)層層抽放開采采煤層卸壓壓瓦斯的方方法:上保護(hù)層開開采抽放被被保護(hù)層((開采層))瓦斯方法法;下保護(hù)層開開采抽放被被保護(hù)層((開采層))瓦斯方法法;混合式抽放放上、下被被保護(hù)層瓦瓦斯方法。。三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介a底板穿穿層鉆孔抽抽放被保護(hù)護(hù)層瓦斯方方法上保護(hù)層開開采抽放被被保護(hù)層((開采層))瓦斯方法法三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介b頂板板反向穿層層鉆孔抽放放被保護(hù)層層瓦斯方法法c混合合式鉆孔抽抽放被保護(hù)護(hù)層瓦斯方方法三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介d順層鉆鉆孔抽放被被保護(hù)層瓦瓦斯方法上保護(hù)層開開采抽放被被保護(hù)層瓦瓦斯方法三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介☆適用條件件:開采煤煤層群的礦礦井,有圍圍巖巷道或或相鄰煤層層巷道,開開采煤層厚厚度,傾角角不限,煤煤層為較難難抽放瓦斯斯煤層及突突出煤層。?!罴夹g(shù)工藝藝參數(shù):穿穿層鉆孔的的鉆場間距距一般為45m,每每個(gè)鉆場布布孔4-6個(gè),鉆孔孔角度10°~40°孔底間間距15~~20m,,孔徑75mm左右右,鉆孔長長度要求穿穿過各個(gè)抽抽放瓦斯的的煤層,并并在保護(hù)范范圍內(nèi)。順層鉆孔的的長度應(yīng)大大于回采工工作長度的的一半,間間距可為預(yù)預(yù)抽順層鉆鉆孔間距的的1~2倍倍,為單一一平行或扇扇形布孔方方式?!顟?yīng)用說明明:穿層鉆鉆孔抽放被被保護(hù)層瓦瓦斯方法應(yīng)應(yīng)用較廣泛泛。三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介上、下保護(hù)護(hù)層開采抽抽放被保護(hù)護(hù)層瓦斯方方法下保護(hù)層開開采抽放被被保護(hù)層瓦瓦斯方法☆適用條件件:急傾斜斜煤層群開開采礦井可可以選用此此法,被保保護(hù)層主采采煤層為嚴(yán)嚴(yán)重突出后后,其它防防突措施效效果不佳時(shí)時(shí),可選用用此法?!罴夹g(shù)工藝藝參數(shù):鉆鉆場距煤層層頂板10m,鉆場場間距30~60m,鉆場孔孔數(shù)一般為為3-5個(gè)個(gè),孔間距距30~15m。☆應(yīng)用說明明:該方法法在中梁山山煤礦淺部部開采時(shí),,取得了較較滿意效果果,但隨著著礦井開采采深度增加加,因頂板板大量涌水水已不再繼繼續(xù)使用。。三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介混合式抽放放上、下被被保護(hù)層瓦瓦斯方法1-h<10m(上保護(hù)層);2-h=10~20m(上保護(hù)層);3-h=10~20m(下保護(hù)層);4-h=20~30m(上保護(hù)層);5-h>30m(上保護(hù)層)開采上、下下保護(hù)層時(shí)時(shí)鉆孔流量量曲線三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介3、開采煤煤層瓦斯抽抽放方法技技術(shù)及適用用性(3)人為為(強(qiáng)化))卸壓瓦斯斯抽放方法法水力壓裂強(qiáng)強(qiáng)化抽放開開采煤層瓦瓦斯方法水力割縫強(qiáng)強(qiáng)化抽放開開采煤層瓦瓦斯方法長鉆孔控制制預(yù)裂爆破破強(qiáng)化抽放放開采煤層層瓦斯方法法三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介1)水力壓壓裂強(qiáng)化抽抽放開采煤煤層瓦斯方方法☆適用條件件:地面鉆鉆孔水力壓壓裂方法適適用于地表表較平坦,,具備鉆井井、壓裂、、抽放施工工條件,地地面鉆孔水水力壓裂的的煤層應(yīng)為為可以及容容易抽放厚厚度為中厚厚以上、傾傾角為緩及及傾斜煤層層。井下水水力破裂法法適用條件件較廣?!罴夹g(shù)術(shù)工工藝藝參參數(shù)數(shù)::地地面面鉆鉆孔孔水水力力壓壓裂裂及及井井下下鉆鉆孔孔水水力力破破裂裂技技術(shù)術(shù)工工藝藝的的差差別別是是::井井下下鉆鉆孔孔水水力力破破裂裂過過程程中中不不加加支支撐撐劑劑((砂砂子子)),,其其它它工工藝藝都都相相同同,,有有鉆鉆井井((打打鉆鉆))————完完井井((封封孔孔))————壓壓裂裂————排排水水————抽抽放放瓦瓦斯斯。。工工藝藝參參數(shù)數(shù)中中的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是孔孔間間距距、、壓壓裂裂液液注注入入速速度度、、加加砂砂量量、、排排水水效效果果等等,,因因煤煤層層賦賦存存條條件件不不同同,,各各技技術(shù)術(shù)工工藝藝參參數(shù)數(shù)也也不不同同。?!顟?yīng)應(yīng)用用說說明明::地地面面鉆鉆孔孔水水力力壓壓裂裂法法在在我我國國的的白白沙沙紅紅衛(wèi)衛(wèi)礦礦,,撫撫順順北北龍龍鳳鳳及及焦焦作作中中馬馬礦礦做做過過試試驗(yàn)驗(yàn),,由由于于煤煤層層透透氣氣性性較較小小、、工工程程較較大大,,沒沒有有推推廣廣應(yīng)應(yīng)用用。。晉晉城城地地區(qū)區(qū)抽抽放放效效果果良良好好。。三、、我我國國煤煤礦礦抽抽放放瓦瓦斯斯主主要要技技術(shù)術(shù)簡簡介介a、地地面面鉆鉆孔孔水水力力壓壓裂裂抽抽放放煤煤層層瓦瓦斯斯方方法法b、、井井下下鉆鉆孔孔水水力力破破裂裂抽抽放放煤煤層層瓦瓦斯斯方方法法三、、我我國國煤煤礦礦抽抽放放瓦瓦斯斯主主要要技技術(shù)術(shù)簡簡介介2))水水力力割割縫縫強(qiáng)強(qiáng)化化抽抽放放開開采采煤煤層層瓦瓦斯斯方方法法☆適適用用條條件件::中中硬硬或或軟軟((打打鉆鉆不不自自噴噴))的的厚厚煤煤層層,,采采用用順順層層上上向向孔孔及及水水平平孔孔的的煤煤層層均均可可采采用用水水力力割割縫縫強(qiáng)強(qiáng)化化抽抽瓦瓦斯斯措措施施。?!罴夹g(shù)術(shù)工藝藝參數(shù)數(shù):鉆鉆孔布布置參參數(shù)與與順層層預(yù)抽抽瓦斯斯鉆孔孔相同同。水射流流參數(shù)數(shù)為::水量量10~15m3/h時(shí),軟軟分層層中割割縫,,水壓壓為8Mpa時(shí),在在鉆孔孔兩側(cè)側(cè)形成成深0.8m、高0.2m的縫槽槽;在在中硬硬煤層層中,,水壓壓超過過10MPa才能割割出深深0.4m的縫。?!顟?yīng)用用說明明:在在鶴壁壁、白白沙等等礦試試驗(yàn)應(yīng)應(yīng)用。。鶴壁壁礦水水力割割縫的的結(jié)果果表明明,割割縫前前,未未卸壓壓煤層層鉆孔孔瓦斯斯抽放放量平平均為為0.041m3/min·百米米,割割縫后后,鉆鉆孔抽抽放量量為0.122m3/min·百米米,增增大3.4倍。瓦瓦斯抽抽放時(shí)時(shí)間為為三個(gè)個(gè)月。。三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介1-壓力力表;;2--高壓壓閥;;3--鉆割割推進(jìn)進(jìn)裝置置;4-射射流器器;5-高高壓膠膠管;;6-液壓壓系統(tǒng)統(tǒng);7-供供水管管;8-割割成的的縫;;9--煤水水排送送系統(tǒng)統(tǒng)水力割割縫鉆鉆孔及及系統(tǒng)統(tǒng)三、我國國煤礦抽抽放瓦斯斯主要技技術(shù)簡介介3)長鉆鉆孔控制制預(yù)裂爆爆破強(qiáng)化化抽放開開采煤層層瓦斯方方法☆適用條條件:工工作面長長度為100~150m,在煤層層中打孔孔深30~70m鉆孔,成成孔率應(yīng)應(yīng)大于80%。☆技術(shù)工工藝參數(shù)數(shù):當(dāng)爆爆破孔徑徑為75mm,控制孔徑為為90mm,連續(xù)耦合裝裝藥時(shí),爆破破貫迫裂隙長長度可達(dá)8m左右,所以合合理孔間距為為5~8m,鉆孔長度應(yīng)應(yīng)根據(jù)工作面面長度及是否否進(jìn)、回風(fēng)巷巷均布孔的方方式確定。爆爆破孔封孔長長度10—12m,控制孔封孔孔長度1m,一次起爆孔孔數(shù)2—3個(gè)孔,爆破孔孔裝藥量可達(dá)達(dá)60—170kg。☆應(yīng)用說明::在焦作、淮淮南等礦試驗(yàn)驗(yàn)應(yīng)用。在焦焦作對比結(jié)果果表明,預(yù)裂裂爆破區(qū)的鉆鉆孔瓦斯抽放放量90d內(nèi)為0.067m3/min百米,未預(yù)裂裂爆破區(qū)為0.036m3/min百米,比值為為1.86;6個(gè)月內(nèi),預(yù)裂裂爆破區(qū)抽放放瓦斯總量為為未預(yù)裂爆破破區(qū)的2.5倍。三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介順層長鉆孔控控制預(yù)裂爆破破強(qiáng)化抽放煤煤層瓦斯三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介3、鄰近層卸卸壓瓦斯抽放放方法技術(shù)及及適用性(1)上鄰近近層卸壓瓦斯斯抽放方法鉆孔抽放上鄰鄰近層瓦斯方方法頂板專用巷道道抽放上鄰近近層卸壓瓦斯斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介上鄰近層卸壓壓瓦斯抽放方方法匯總圖三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介a從回風(fēng)尾巷打打鉆抽上鄰近近層瓦斯的方方法1—回風(fēng)尾巷2——回風(fēng)平巷3—抽抽瓦斯工作面面的運(yùn)輸平巷巷4—采區(qū)抽瓦瓦斯管5—鉆場場鉆孔抽放上鄰鄰近層卸壓瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介b迎面斜交鉆孔孔抽放上鄰近近層瓦斯的方方法1—抽瓦斯工工作面回風(fēng)平平巷2——抽瓦斯工作作面的運(yùn)輸平平巷三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介c頂板水平長鉆鉆孔抽放上鄰鄰近層瓦斯布布置三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介d地面面鉆孔抽放放鄰近層與與采空區(qū)瓦瓦斯方法1-運(yùn)輸巷巷;2-回回風(fēng)巷;3-地面鉆鉆孔;4-中間巷三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介序號布孔方式鄰近層瓦斯涌出量(m3/min)抽放量(m3/min)抽放率(%)備注1陽泉有隔離煤柱回風(fēng)側(cè)打平行穿層鉆孔11.28~54.186.9~46.4433.2~85.71①炮采及機(jī)采工作面都用;②鉆孔有效抽放距離一般超過250m2陽泉有隔離煤柱進(jìn)風(fēng)側(cè)打平行穿層孔7.8~8.81.6~3.021.7~34.01炮采工作面3陽泉無煤柱回風(fēng)側(cè)迎面斜交鉆孔6.242.4639.42機(jī)采工作面,鉆孔有效抽放距離為40m4鐵法頂板走向長鉆孔7(工作面總量為14)4.8(最大6.7)69.0累計(jì)抽放時(shí)間255d5包頭地面鉆孔6.5(工作面總量為14.8)3.7(最大6.0)56.8鉆孔有效抽放距離大于180m各種布孔方方式抽放上上鄰近層卸卸壓瓦斯效效果三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介a走向高抽巷巷布置(a平面圖,b剖面圖)頂板集瓦斯斯巷道抽放放上鄰近層層卸壓瓦斯斯方法三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介b傾向抽瓦斯斯巷布置方方式(a平面圖b剖面圖)三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介c走走向高、中中、低位抽抽瓦斯巷道道相結(jié)合布布置方式三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介高抽放方式工作面平均瓦斯涌出量(m3/min)初抽距離(m)平均抽放量(m3/min)抽放率(%)走向高抽巷21.0~65.3530~1917.1~60.6481.3~93.4傾斜高抽巷47.816(抽放有效距244m)35.3574.03高、中、低位混合式抽放巷中低位抽放巷24.778.518.775.5高位抽放巷3331.528.084.8混合式總計(jì)464189.1陽泉各種高高抽巷抽放放瓦斯效果果三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介a上向孔抽放放下鄰近層層卸壓瓦斯斯方法鉆孔抽放下下鄰近層卸卸壓瓦斯方方法(2)下鄰鄰近層卸壓壓瓦斯抽放放方法三、我國煤煤礦抽放瓦瓦斯主要技技術(shù)簡介b下向向孔抽放下下鄰近層卸卸壓瓦斯方方法鄰近層卸壓壓瓦斯,尤尤其是上鄰鄰近層卸壓壓瓦斯涌出出量,有時(shí)時(shí)會比開采采煤層瓦斯斯涌出量大大幾倍甚至至幾十倍,,而且上鄰鄰近層卸壓壓瓦斯抽放放方法也較較成功,因因此在煤層層群開采的的礦井,應(yīng)應(yīng)大力開展展上下鄰近近層卸壓瓦瓦斯抽放方方法。三、、我我國國煤煤礦礦抽抽放放瓦瓦斯斯主主要要技技術(shù)術(shù)簡簡介介4、、采采空空區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法技技術(shù)術(shù)及及適適用用性性(1))回回采采工工作作面面采采空空區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法采空空區(qū)區(qū)冒冒落落拱拱((帶帶))卸卸壓壓瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法回采采工工作作面面采采空空區(qū)區(qū)積積聚聚瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法工作作面面上上隅隅角角瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法三、、我我國國煤煤礦礦抽抽放放瓦瓦斯斯主主要要技技術(shù)術(shù)簡簡介介鉆孔孔抽抽放放采采空空區(qū)區(qū)冒冒落落拱拱卸卸壓壓瓦瓦斯斯方方法法a從從回回風(fēng)風(fēng)巷巷布布孔孔抽抽放放冒冒落落拱拱瓦瓦斯斯方方法法☆適適用用條條件件::當(dāng)當(dāng)開開采采煤煤層層頂頂板板含含有有近近距距離離上上鄰鄰近近層層或或煤煤層層分分層層開開采采,,存存在在近近距距離離下下鄰鄰近近層層卸卸壓壓瓦瓦斯斯大大量量涌涌向向回回采采工工作作面面采采空空區(qū)區(qū)時(shí)時(shí),,均均可可采采用用打打鉆鉆孔孔到到冒冒落落拱拱上上方方抽抽放放采采空空區(qū)區(qū)卸卸壓壓瓦瓦斯斯的的方方法法。。三、、我我國國煤煤礦礦抽抽放放瓦瓦斯斯主主要要技技術(shù)術(shù)簡簡介介b高高位位鉆鉆場場抽抽放放冒冒落落拱拱瓦瓦斯斯方方法法☆技技術(shù)術(shù)工工藝藝參參數(shù)數(shù)::抽抽放放效效果果較較好好,,但但增增加加了了斜斜巷巷鉆鉆場場掘掘進(jìn)進(jìn)量量。。鉆鉆場場間間距距一一般般為為50~~60m,,每每個(gè)個(gè)鉆鉆場場打打直直徑徑75mm的的鉆鉆孔孔6個(gè)個(gè),,終終孔孔位位置置距距回回風(fēng)風(fēng)巷巷12m左左右右,,在在冒冒落落拱拱上上方方1~~2m的的老老頂頂裂裂隙隙帶帶內(nèi)內(nèi),,鉆鉆孔孔長長度度約約70m。?!顟?yīng)應(yīng)用用說說明明::在在水水城城礦礦區(qū)區(qū)每每孔孔抽抽放放量量為為0.23~~0.44m3/min,,一一個(gè)個(gè)鉆鉆場場抽抽放放量量平平均均約約為為2m3/min,,抽抽放放瓦瓦斯斯?jié)鉂舛榷葹闉?5%,,使使上上隅隅角角瓦瓦斯斯?jié)鉂舛榷葟膹?%下下降降到到0.76%。。三、、我我國國煤煤礦礦抽抽放放瓦瓦斯斯主主要要技技術(shù)術(shù)簡簡介介回采采工工作作面面采采空空區(qū)區(qū)積積聚聚瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法①插插((埋埋))管管抽抽放放采采空空區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯方方法法②頂煤專用巷巷道抽放采空空區(qū)積聚瓦斯斯方法③專用巷與埋埋(插)管相相結(jié)合抽放采采空區(qū)積聚瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介a密閉橫貫抽放放采空區(qū)瓦斯斯方法插(埋)管抽抽放采空區(qū)瓦瓦斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介b密閉尾巷抽放放采空區(qū)瓦斯斯方法三、我國煤礦礦抽放瓦斯主主要技術(shù)簡介介c埋管抽抽放采采空區(qū)區(qū)瓦斯斯方法法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介頂煤專專用巷巷道抽抽放采采空區(qū)區(qū)積聚聚瓦斯斯方法法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介專用巷巷與埋埋(插)管相結(jié)結(jié)合抽抽放采采空區(qū)區(qū)積聚聚瓦斯斯方法法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介工作面面上隅隅角瓦瓦斯抽抽放方方法井下移移動泵泵站抽抽放上上隅角角瓦斯斯方法法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介(2))老采采空區(qū)區(qū)瓦斯斯抽放放方法法密閉插插管大大面積積老采采空區(qū)區(qū)瓦斯斯抽放放方法法井下鉆鉆孔抽抽放老老采空空區(qū)瓦瓦斯方方法地面鉆鉆孔抽抽放老老采空空區(qū)瓦瓦斯方方法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介井下鉆鉆孔抽抽放老老采空空區(qū)瓦瓦斯方方法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介綜合抽放瓦斯類型多瓦斯源綜合抽放方法開采煤層全過程綜合抽放瓦斯方法多鄰近層綜合抽放瓦斯方法采空區(qū)瓦斯綜合抽放方法鉆孔抽放,巷道抽放、插埋管等抽放方式
綜合抽抽放瓦瓦斯方方法三、我我國煤煤礦抽抽放瓦瓦斯主主要技技術(shù)簡簡介5、綜綜合抽抽放瓦瓦斯方方法一、我我國煤煤層瓦瓦斯賦賦存特特點(diǎn)從我國煤層層瓦斯?jié)B透透率分布比比率來看,,我國的絕絕大部分煤煤層瓦斯儲儲層屬于低低滲透儲層層。這正是是我國瓦斯斯預(yù)抽率低低的主要原原因。我國95%%以上的高高瓦斯和突突出礦井所所開采的煤煤層屬于低低透氣性煤煤層,透氣氣性系數(shù)只只有l(wèi)0-3~10-4mD,即0.04~~0.004m2/(MPa2·d),透透氣系數(shù)均均小于0..1m2/(MPa2·d),絕絕大部分礦礦井煤層均均屬難以抽抽采煤層。。四、低透氣氣性煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽放瓦瓦斯技術(shù)研研究進(jìn)展四、低透氣氣性煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽放瓦瓦斯技術(shù)研研究進(jìn)展?jié)B透率等級劃分界限所占比例滲透性描述五級<0.1×10-1534%滲透性極差四級0.1×10-15~0.5×10-1524%滲透性差三級0.5×10-15~1.0×10-1511%滲透性差二級1.0×10-15~5.0×10-1517%滲透性中等一級≥5.0×10-1514%滲透性好或較好我國煤儲層層的滲透率率分布比率率1、“十一五””國家科技技支撐計(jì)劃劃專題“低低透氣性煤煤層增透及及強(qiáng)化抽采采瓦斯技術(shù)術(shù)與裝備””主要研究水水射流割縫縫、擴(kuò)孔卸卸壓增透抽抽放煤層瓦瓦斯技術(shù),,通過理論論和實(shí)際應(yīng)應(yīng)用研究,,最終形成成一套技術(shù)術(shù)裝備,提提高瓦斯抽抽放效果。。四、低透氣氣性煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽放瓦瓦斯技術(shù)研研究進(jìn)展2、國家重重大技術(shù)裝裝備研制和和重大產(chǎn)業(yè)業(yè)技術(shù)開發(fā)發(fā)項(xiàng)目“煤煤礦瓦斯綜綜合治理與與利用重大大關(guān)鍵技術(shù)術(shù)研發(fā)與裝裝備研制””專項(xiàng)“低低透氣性煤煤層瓦斯抽抽采增效技技術(shù)開發(fā)””(1)低低透氣性性煤層瓦瓦斯抽采采“空氣氣彈造穴穴”增效效技術(shù)與與裝備;;(2)深孔控制制水壓爆爆破提高高低透氣氣性煤層層瓦斯抽抽采效率率技術(shù);;低透氣性性煤層增增透和抽抽采技術(shù)術(shù)提供一一整套裝裝備與技技術(shù),解解決低透透氣性煤煤層抽采采難題,,使低透氣性煤層瓦瓦斯抽采率提提高40%~50%。四、低透氣性性煤層強(qiáng)化抽抽放瓦斯技術(shù)術(shù)研究進(jìn)展氣流噴射軌跡跡示意圖四、低透氣性性煤層強(qiáng)化抽抽放瓦斯技術(shù)術(shù)研究進(jìn)展42131-沖擊鉆孔孔,2-噴嘴嘴,3-高壓壓風(fēng)管,4-沖落煤體氣流切割煤體體示意圖四、低透氣性性煤層強(qiáng)化抽抽放瓦斯技術(shù)術(shù)研究進(jìn)展四、低透氣性性煤層強(qiáng)化抽抽放瓦斯技術(shù)術(shù)研究進(jìn)展1-沖擊鉆孔孔,2-控制制鉆孔,3-抽采鉆孔鉆孔布置示意意圖四、低透氣性性煤層強(qiáng)化抽抽放瓦斯技術(shù)術(shù)研究進(jìn)展抽采瓦斯工藝藝技術(shù)主要包包括鉆孔工藝藝技術(shù)和抽采采系統(tǒng)參數(shù)設(shè)設(shè)定技術(shù)。鉆孔工藝技術(shù)術(shù):低透氣性性煤層具有煤煤質(zhì)較軟、鉆鉆孔極易塌孔孔的特點(diǎn),為為防止抽采瓦瓦斯鉆孔塌孔孔,造成抽采采瓦斯通道堵堵塞,影響抽抽采系統(tǒng)整體體效果,本項(xiàng)項(xiàng)目擬采用帶帶壓沖孔工藝藝,即利用高高壓空氣沖孔孔尾氣壓力對對鉆孔進(jìn)行護(hù)護(hù)孔。抽采系系統(tǒng)參參數(shù)設(shè)設(shè)定技技術(shù)::主要要通過過試驗(yàn)驗(yàn)、考考察得得出抽抽采低低透氣氣性煤煤層具具體參參數(shù)((包括括抽采采量、、抽采采負(fù)壓壓等)),最最終確確定出出合理理抽采采瓦斯斯系統(tǒng)統(tǒng)參數(shù)數(shù)值。。四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展本項(xiàng)技技術(shù)研研究的的基本本思路路是::在原有有“深深孔控控制預(yù)預(yù)裂爆爆破””技術(shù)術(shù)的基基礎(chǔ)上上,開開發(fā)形形成““深孔孔控制制水壓壓爆破破”技技術(shù)及及裝備備。原原有的的深孔孔控制制預(yù)裂裂爆破破技術(shù)術(shù),采采用可可連接接式塑塑料被被筒實(shí)實(shí)現(xiàn)了了60m以以上深深孔連連續(xù)裝裝藥;;爆破破封孔孔是采采用研研制的的壓風(fēng)風(fēng)噴泥泥封孔孔器和和抗靜靜電阻阻燃塑塑料管管進(jìn)行行連續(xù)續(xù)快速速封孔孔;起起爆、、傳爆爆是采采用了了雙起起爆藥藥包正正向起起爆,,爆破破孔全全段敷敷設(shè)煤煤礦許許用型型導(dǎo)爆爆索加加強(qiáng)傳傳爆的的裝藥藥結(jié)構(gòu)構(gòu)。四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展可連接接式塑塑料被被筒圖圖四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展封孔裝裝備圖圖四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展深孔爆爆破裝裝藥結(jié)結(jié)構(gòu)示示意圖圖四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展鉆孔充充水示示意圖圖定向聚聚能炸炸藥被被筒示示意圖圖四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展井下中中間試試驗(yàn)鉆鉆孔布布置示示意圖圖四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展井下工工業(yè)試試驗(yàn)鉆鉆孔布布置示示意圖圖四、低低透氣氣性煤煤層強(qiáng)強(qiáng)化抽抽放瓦瓦斯技技術(shù)研研究進(jìn)進(jìn)展五、鶴鶴崗礦礦區(qū)瓦瓦斯抽抽放技技術(shù)評評價(jià)及及建議議1、鶴鶴崗礦礦區(qū)瓦瓦斯賦賦存情情況鶴崗礦礦區(qū)瓦瓦斯涌涌出量量大,,且有有突出出危險(xiǎn)險(xiǎn)性。。2004年瓦瓦斯涌涌出量量達(dá)到到了278.9m3/min,,2005年4月礦礦井絕絕對瓦瓦斯涌涌出量量高達(dá)達(dá)398m3/min,,其中中單井井最大大絕對對涌出出量為為119.7m3/min,,采煤煤工作作面最最大絕絕對瓦瓦斯涌涌出量量為48.5m3/min,,掘進(jìn)進(jìn)工作作面最最大絕絕對瓦瓦斯涌涌出量量為7m3/min。。目前前9個(gè)個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)礦井井中,,就有有3個(gè)個(gè)突出出礦井井(南南山礦礦、益益新公公司、、興安安礦))和3個(gè)高高瓦斯斯礦井井(峻峻德礦礦、興興煤公公司、、振興興公司司二井井),,瓦斯斯災(zāi)害害十分分嚴(yán)重重。2、南南山煤煤礦瓦瓦斯情情況南山煤煤礦是是高瓦瓦斯突突出礦礦井,,瓦斯斯涌出出量大大,且且有突突出危危險(xiǎn)性性。礦礦井絕絕對涌涌出量量為119.7m3/min,采煤煤工作作面最最大絕絕對瓦瓦斯涌涌出量量為48.5m3/min,掘進(jìn)進(jìn)工作作面最最大絕絕對瓦瓦斯涌涌出量量為7m3/min,是鶴鶴崗礦礦區(qū)礦礦井瓦瓦斯災(zāi)災(zāi)害最最嚴(yán)重重、但但瓦斯斯治理理工作作開展展得比比較全全面的的具有有廣泛泛代表表性的的典型型礦井井。南山山礦礦煤煤層層透透氣氣性性系系數(shù)數(shù)為為:0.776~~1.558毫達(dá)達(dá)西西.相當(dāng)當(dāng)31.04~62.32m2/(Mpa2.d),屬屬于于易易抽抽瓦瓦斯斯煤煤層層。。五、、鶴鶴崗崗礦礦區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯抽抽放放技技術(shù)術(shù)評評價(jià)價(jià)及及建建議議煤層名稱18#層15#層瓦斯參數(shù)瓦斯壓力P(MPa)0.53~0.890.82~1.15瓦斯含量C(m3/t)5.323~5.6024.368~8.282透氣性系數(shù)λ(m2/MPa2.d)0.3890.203突出指標(biāo)瓦斯放散初速度△P4.5~8.75.0~13.0煤的堅(jiān)固性系數(shù)f0.49~0.870.34~0.79煤的工業(yè)分析結(jié)果吸附常數(shù)a(m3/t)24.2127.32b(Mpa-1)0.500.84水分(%)0.590.96灰分(%)17.6125.08揮發(fā)份(%)31.3813.18真密度(t/m3)1.481.73視密度(t/m3)1.401.58孔隙率(%)5.418.67南山山礦礦煤煤層層瓦瓦斯斯基基礎(chǔ)礎(chǔ)參參數(shù)數(shù)匯匯總總表表五、、鶴鶴崗崗礦礦區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯抽抽放放技技術(shù)術(shù)評評價(jià)價(jià)及及建建議議3、、瓦瓦斯斯爆爆炸炸1970年年至至今今,,南南山山煤煤礦礦共共發(fā)發(fā)生生瓦瓦斯斯災(zāi)災(zāi)害害事事故故13起起,,死死亡亡92人人,,傷傷25人人。。特特別別是是1994年年235采采煤煤工工作作面面的的““9.17””瓦瓦斯斯爆爆炸炸事事故故,,一一次次死死亡亡56人人。。當(dāng)當(dāng)年年的的““11.30””自自然然發(fā)發(fā)火火事事故故,,火火區(qū)區(qū)連連續(xù)續(xù)爆爆炸炸26次次,,當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)大大半半個(gè)個(gè)礦礦井井被被迫迫封封閉閉,,導(dǎo)導(dǎo)致致全全礦礦停停產(chǎn)產(chǎn),,嚴(yán)嚴(yán)重重干干擾擾了了全全礦礦正正常常工工作作的的開開展展,,當(dāng)當(dāng)年年全全礦礦虧虧損損9700萬萬元元。。4、、煤煤與與瓦瓦斯斯突突出出南山山煤煤礦礦1983年年鑒鑒定定為為煤煤與與瓦瓦斯斯突突出出礦礦井井,,到到目目前前為為止止,,共共發(fā)發(fā)生生瓦瓦斯斯突突出出5起起,,死死亡亡1人人,,其其中中最最大大一一次次突突出出為為發(fā)發(fā)生生在在1983年年7月月18日日在在二二水水平平-110m總總機(jī)機(jī)道道的的大大型型煤煤與與瓦瓦斯斯突突,,最最大大突突出出煤煤量量627噸噸,,涌涌出出瓦瓦斯斯量量11830m3。五、、鶴鶴崗崗礦礦區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯抽抽放放技技術(shù)術(shù)評評價(jià)價(jià)及及建建議議序號發(fā)生地點(diǎn)發(fā)生時(shí)間巷道類別突出煤量(t)涌出瓦斯量(m3)煤層1西二區(qū)二水平-110總機(jī)道1983.07.18平巷62711830182西二區(qū)15號層四段溜子道1997.11.20石門5840153西二區(qū)18-2層四號面外塊入風(fēng)上山2002.06.01上山78.41971.618-24西二區(qū)18-2號層四段里塊撤架子道2003.12.21上山14540518-25西二區(qū)18-2號層四段里塊撤架子道2003.12.25上山12076818-2南山山煤煤礦礦突突出出情情況況統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)表表五、、鶴鶴崗崗礦礦區(qū)區(qū)瓦瓦斯斯抽抽放放技技術(shù)術(shù)評評價(jià)價(jià)及及建建議議5、、瓦瓦斯斯抽抽放放方方法法南山山礦礦瓦瓦斯斯抽抽放
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