煤礦瓦斯抽放方法以及引起事故危險因素的分析模板范本

煤礦瓦斯抽放方法以及引起事故危險因素

的分析抽放瓦斯方法分類抽放瓦斯的分類方式和方法多種多樣，目前尚無統(tǒng)一的標準。通常按以下三種方法進行分類。1、按抽放瓦斯的來源分類按抽放瓦斯的來源分為：1）開采層（本煤層）抽放瓦斯；2）鄰近層抽放瓦斯；3）采空區(qū)抽放瓦斯。2、按抽放與采掘的時間分類按抽放與采掘的時間關(guān)系可分為：1）采前抽放（也稱為預(yù)抽）；2）采中抽放（也稱邊抽，包括邊采邊抽和邊掘邊抽）；3）采后抽放（也趁舊區(qū)抽放）。3、按施工工藝和手段分類按施工工藝和手段可分為：1）巷道抽放法；2）鉆孔抽放法；3）巷道、鉆孔混合抽放法。瓦斯抽放方法雖然有以上不同分類方法和不同種類，但在現(xiàn)場實際應(yīng)用時，往往是互相結(jié)合、綜合使用，無法截然分開的。如，本煤層抽放中包括巷道預(yù)抽法、鉆孔預(yù)抽法及邊抽（掘）法等；同時，鉆孔抽放法又應(yīng)用于本煤層抽放、鄰近層抽放及預(yù)抽、邊抽等。開采煤層的瓦斯抽放分析開采煤層的瓦斯抽放，是在煤層開采之前或采掘的同時,用鉆孔或巷道進行該煤層的抽放工作。煤層回采前的抽放屬于未卸壓抽放，在受到采掘工作面影響范圍內(nèi)的抽放，屬于卸壓抽放。決定未卸壓煤層抽放效果的關(guān)鍵因素，是煤層的天然透氣系數(shù)。按照煤層的透氣系數(shù)評價未卸壓煤層預(yù)抽瓦斯的難易程度的指標如下表：表2-1煤層抽放瓦斯難易程度分級表等級煤層透氣系數(shù)/m2.MPa-2?d-l煤層百米鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)d-1容易抽放可以抽放較難抽放>1010-0.1<0,1<0.0150.03-0.05>0.05?未卸壓抽放本法適用于透氣系數(shù)較大的開采煤層預(yù)抽瓦斯。按鉆孔與煤層的關(guān)系分為穿層鉆孔和沿層鉆孔；按鉆角度分為上向鉆孔、下向鉆孔和水平鉆孔。我過多采用穿層上向鉆孔。穿層鉆孔是在開采煤層的頂板或底板巖巷（或煤巷），每隔一段距離開一長約10米的鉆場。從鉆場向煤層打3-5個穿透煤層的鉆孔，封孔或?qū)⒄麄€鉆場封閉起來，裝上抽瓦斯管與抽放系統(tǒng)連接。此方法的優(yōu)點是施工方便，可以預(yù)抽的時間較長。如果是厚煤層下行分層回采，第一層回采后，還可在卸壓的條件下，抽放未分層的瓦斯。沿層鉆孔適用于賦存穩(wěn)定的中厚煤層。由運輸平巷沿煤層傾斜打鉆，或由上、下山沿煤層走向打水平孔（仰角r-2°）o這類抽放方法常受采掘接替的限制，抽放時間不長，影響了抽放的效果。國外采用的可彎曲鉆，能由巖巷或地面打沿層鉆孔，大大延長了抽放時間。我國1987年開始了有關(guān)研究工作，著重于井下水平長鉆孔的打鉆工藝。②卸壓鉆孔抽放在受回采或掘進的采動影響下，引起煤層和圍巖應(yīng)力重新分布，形成卸壓區(qū)和應(yīng)力集中區(qū)。在卸壓區(qū)內(nèi)煤層膨脹變形，透氣系數(shù)大大增加。如果在這個區(qū)域內(nèi)打鉆抽放瓦斯，可以提高抽出力量，并阻截瓦斯流向工作空間。這類抽放方法現(xiàn)場叫隨掘隨抽和隨采隨抽。隨掘隨抽在掘進巷道的兩幫，隨掘進巷道推進，每隔10-15m開一鉆孔窩，在巷道周圍卸壓區(qū)內(nèi)打鉆孔1一2個，孔徑40-5-60mm,封孔深1.5—2.0m,封孔連接于抽放系統(tǒng)進行抽放?？卓谪搲翰灰诉^高，一般為5.3-6.7kPa（40-50mmHg）o巷道周圍的卸壓區(qū)一般為5-15m,個別煤層可達15—30m。隨采隨抽是在采煤工作面前方由機巷或風(fēng)巷每隔一段距離（20—60m）,沿煤層傾斜方向，平行于工作面打鉆、封孔、抽放瓦斯?？咨顟?yīng)小于工作面斜長的20—40m。工作面推進到鉆孔附近，當(dāng)最大集中應(yīng)力超過鉆孔后，鉆孔附近煤體就開始膨脹變形，瓦斯的抽出量也因而增加，工作面推進到距鉆孔1—3m時，鉆孔處于煤面的擠出帶內(nèi)，大量空氣進入鉆孔，瓦斯?jié)舛冉档偷?0%以下時，應(yīng)停止抽放。在下行分層工作面，鉆孔應(yīng)靠近底板，上行分層工作面靠近頂板。如果煤層厚超過6-8m,在未采分層內(nèi)打的鉆孔,當(dāng)?shù)谝环謱踊夭珊螅钥衫^續(xù)抽放。這類抽放方法只適用于賦存平穩(wěn)的煤層，有效抽放時間不長，沒孔的抽出量不大。③人工增加煤層透氣系數(shù)的措施透氣系數(shù)低的單一煤層，或者雖為煤層群，但是開采順序必須先采瓦斯含量大的煤層，那么上述抽放瓦斯的方法,就很難到達預(yù)期的目的。必須采用專門措施增加了煤層的透氣系數(shù)以后，才能抽出瓦斯。國內(nèi)外都已試驗過的措施有：煤層注水、水力壓裂、水力割縫、深孔爆破、交叉鉆孔和煤層的酸液處理等。水力壓裂是將大量含砂的高壓液體（水或其他溶液）注入煤層，迫使煤層破裂，產(chǎn)生裂隙后砂子作為支撐劑停留在縫隙內(nèi)，阻止它們的重新閉合，從而提高煤層的透氣系數(shù)。注入的液體排出后，就可進行瓦斯的抽放工作。龍鳳礦北井、陽泉、紅衛(wèi)等礦都曾做過這種方法的工業(yè)試驗。水力割縫是用高壓水射流切割孔兩側(cè)每體（即割縫），形成大致沿煤層擴張的空洞與裂縫。增加煤體的暴露面，造成割縫上、下煤體的卸壓，提高它們的透氣系數(shù)。深孔爆破是在鉆孔內(nèi)用炸藥爆炸造成的震動力使煤體松動破裂。酸液處理是向含有碳酸鹽類或硅酸鹽類的煤層中，注入可溶解這些礦物質(zhì)的酸性溶液。交叉鉆孔是除沿煤層打處置于走向的平行孔外，還打與平行鉆孔呈15。-20。夾角的斜向鉆孔，形成互相連通的鉆孔網(wǎng)。其實質(zhì)相當(dāng)于擴大鉆孔直徑，同時斜向鉆孔延長了鉆孔在卸壓帶的抽放時間，也避免了因鉆孔坍塌而對抽放效果的影響。在焦作礦務(wù)局九里山煤礦的試驗結(jié)果表明，這種布孔方式較常規(guī)的布孔方式相比，相同條件下提高抽放量0.46—1.02倍。鄰近層的瓦斯抽放分析開采煤層群時，回采煤層的頂、底板圍巖發(fā)生冒落、移動、龜裂和卸壓，透氣系數(shù)增加?；夭擅簩痈浇拿簩踊驃A層中的瓦斯，就能向回采煤層的采空區(qū)轉(zhuǎn)移。這類能向開采煤層采空區(qū)涌出瓦斯的煤層或夾層，就叫做鄰近層。位于開采煤層頂板內(nèi)的臨近層叫上臨近層，底板內(nèi)的叫下鄰近層。鄰近層的瓦斯抽放，即是在有瓦斯賦存的鄰近層內(nèi)預(yù)先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預(yù)先從開采煤層或圍巖大巷內(nèi)向臨近層打鉆，將鄰近層內(nèi)涌出的瓦斯匯集抽出。前一方法稱巷道法，后一方法稱鉆孔法。目前國內(nèi)外都廣泛采用鉆孔法，即由開采煤層進回風(fēng)巷道或圍巖大巷內(nèi)，向鄰近層打穿層鉆孔抽瓦斯。當(dāng)采煤工作面接近或超過鉆孔時，巖體卸壓膨脹變形，透氣系數(shù)增大，鉆孔瓦斯的流量有所增加，就可開始抽放。鉆孔的抽出糧隨工作面的推進而逐漸增大，達到最大值后能以穩(wěn)定的抽出量維持一段時間（兒十天到幾個月）。由于采空區(qū)逐漸壓實，透氣系數(shù)逐漸恢復(fù)，抽出量也將隨之減少，直到抽出兩減少到失去抽放的意義，便可以停止抽放。巷道法抽放時，也可以采用傾斜高抽巷和走向高抽巷抽放上臨近層中的瓦斯。80年代試驗成功的傾斜