高瓦斯特厚煤层顶分层综采面瓦斯治理实践
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高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理技术措施王英旭(山西西山煤电股份有限公司,山西 古交 030200)摘 要瓦斯是危及采煤工作面安全的重要因素之一,靠通风方式来稀释和排放工作面瓦斯已不能满足瓦斯治理的需要。
本文针对山西西曲矿19201工作面的具体情况,分析了19201工作面的瓦斯涌出量和通风系统的布置情况,确定了瓦斯抽采技术及瓦斯综合管理方法,并取得了预期效果。
关键词综采工作面 高瓦斯 综合治理 抽采中图分类号 TD712+.6 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2018.10.045Comprehensive Gas Control Technology Measures in High Gassy Fully Mechanized CoalMining Face Wang Ying-xu(Shanxi Xishan Coal and Electricity Co., Ltd, Shanxi Gujiao 030200)Abstract : Gas is one of the important factors endangering the safety of coal mining face. Diluting and discharging gas by means of ventilation can not meet the needs of gas control. According to the specific conditions of 19201 working face in Xiqu Coal Mine of Shanxi Province, this paper analyzes the gas emission and the arrangement of ventilation system in 19201 working face, determines the gas extraction technology and comprehensive gas management method, and achieves the expected results.Key words : fully mechanized coal mining face high gas comprehensive control extraction收稿日期2018-05-01作者简介 王英旭(1985-),男,山西省运城市人,2009年7月毕业于太原理工大学采矿工程专业,采煤工程师(中级),现任西曲矿调度室技术主管。
高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理范文高瓦斯矿井是指矿井瓦斯含量较高的矿井,煤炭开采过程中产生的瓦斯对井下工作人员的安全构成严重威胁。
为了保障矿井的安全生产,掘进工作面的瓦斯综合治理显得尤为重要。
本文将围绕高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理进行阐述,包括瓦斯抽放、通风系统优化、瓦斯抽采装备的升级以及安全管理措施等方面。
一、瓦斯抽放瓦斯抽放是掘进工作面瓦斯综合治理的重要环节,通过有效的瓦斯抽放可以降低矿井瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸的风险。
在高瓦斯矿井中,瓦斯抽放必须达到高效、安全、可靠的标准。
1. 瓦斯抽放井布置合理。
根据矿井地质条件和瓦斯产出规律,合理布置瓦斯抽放井,确保瓦斯抽放的全面覆盖。
同时,瓦斯抽放井的井筒设计要合理,保证井筒的强度和密封性,防止瓦斯泄漏。
2. 瓦斯抽放泵站优化。
选用高效、低耗的瓦斯抽放泵站和管网,确保瓦斯抽放的连续、稳定工作。
定期对瓦斯抽放泵站进行维护和检修,确保设备正常运行。
3. 瓦斯抽放管道排布合理。
瓦斯抽放管道应遵循短、直、大的原则,减少管道摩阻,降低能耗。
瓦斯抽放管道的材质要具有良好的耐腐蚀性能,提高使用寿命。
4. 瓦斯抽放监测系统完善。
建立健全的瓦斯抽放监测系统,实时监测瓦斯抽放工作情况,及时发现和解决问题。
监测系统应具备报警功能,当瓦斯浓度超过安全标准时能及时报警,防止事故的发生。
二、通风系统优化通风系统是掘进工作面瓦斯综合治理的核心,它直接影响矿井内的空气流动和瓦斯浓度分布。
通过优化通风系统,可以有效控制矿井内的瓦斯浓度,保证工作人员的安全。
1. 通风系统设计合理。
根据掘进工作面的具体情况,采用合适的通风系统设计方案,确保通风系统的可行性和有效性。
通风系统的设计要考虑到矿井地质条件、瓦斯产生量和分布规律等因素。
2. 通风系统管理规范。
加强对通风系统的管理,确保通风系统的正常运行。
定期对通风设备进行检修和维护,及时处理设备故障。
对通风机组进行合理配备和调度,保证矿井的通风量达到要求。
高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理技术简介瓦斯是煤矿开采中常见的安全隐患之一,尤其是在高瓦斯矿井中,瓦斯的积聚和突出往往会导致严重的事故。
高瓦斯综采工作面是煤矿生产中较为复杂的开采方式之一,其特点是瓦斯涌出强度大、出口密布、容易引起爆炸等。
因此,在高瓦斯综采工作面展开瓦斯综合治理技术的研究和应用具有重大的现实意义。
本文将介绍高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理技术的相关知识,包括治理方法、技术手段和应用效果等方面。
高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理方法防尘降瓦斯技术防尘降瓦斯技术是高瓦斯综采工作面常用的治理方法,其基本原理是通过喷水冷却矿井空气,使煤尘沉降和瓦斯浓度降低。
该技术主要包括喷尘、喷雾、喷淋、雾霾等方式,其中喷幕喷雾技术是应用较广泛的一种方法。
喷幕喷雾技术是利用气-液两相流的互动作用实现煤尘和瓦斯的降低。
其主要特点是流量大、雾化细、均匀性好。
在高瓦斯综采工作面中,通过喷幕喷雾技术,可以有效地降低煤尘和瓦斯浓度,改善矿井环境,从而提高安全生产水平。
瓦斯抽放、防突技术瓦斯抽放、防突技术是煤炭行业中常用的瓦斯治理方法之一,其主要目的是通过抽放瓦斯、降低瓦斯压力、减少瓦斯危险性,以避免瓦斯爆炸事故的发生。
瓦斯抽放、防突技术主要包括单井瓦斯抽放、煤层瓦斯抽放和整体硐室工作面瓦斯抽放等方式。
该技术的应用效果取决于具体的采掘条件以及抽放方式,同时需要严格控制瓦斯抽放量,以防止过度抽放对环境产生不利影响。
其他技术手段除了防尘降瓦斯和瓦斯抽放、防突技术外,还有一些其他技术手段可以用于高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理,例如:瓦斯封闭、瓦斯灭火、超前支护等。
瓦斯封闭技术是通过构筑屏蔽墙、安装隔板等措施,将瓦斯限制在封闭区域内,从而保证工作面瓦斯浓度趋于稳定,降低瓦斯危害。
瓦斯灭火技术是在瓦斯爆炸事故发生时,通过引入消防装备、化学灭火剂等手段,迅速将火源扑灭,从而减轻火势对人员和设备的危害。
超前支护技术则是在煤层采掘前,先进行支护加固,增强矿井的稳定性和安全性。
高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理范本瓦斯是煤炭开采过程中常见的一种危险气体,对矿工安全和矿井生产造成很大的威胁。
为了保障矿工的安全和矿井的正常生产,高瓦斯矿井掘进工作面需要进行瓦斯综合治理。
本文将针对高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理,提出一个范本,并详细介绍其具体措施。
一、瓦斯综合治理范本概述高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理范本主要包括瓦斯监测、瓦斯抽放、瓦斯抑制与防治、瓦斯灭火等四个方面的内容。
瓦斯监测是对瓦斯含量进行实时监测,及时发现异常情况;瓦斯抽放是通过安装抽风设备将瓦斯抽到地面,减少瓦斯浓度;瓦斯抑制与防治是通过采取措施减少瓦斯的生成和积聚;瓦斯灭火是在瓦斯发生事故时及时进行灭火处理,防止火灾蔓延。
二、瓦斯监测1. 安装瓦斯监测仪器在掘进工作面的主要通风道和掘进工作面进风端、回风端等位置安装瓦斯监测仪器,实时监测瓦斯含量。
2. 设立瓦斯监测区域将掘进工作面划分为若干个瓦斯监测区域,每个区域设立一个瓦斯监测点,定期对瓦斯含量进行检测和记录。
3. 制定瓦斯监测计划根据矿井的特点和工作面的情况,制定瓦斯监测计划,包括监测频率、监测范围和监测参数等。
三、瓦斯抽放1. 安装抽风设备在掘进工作面进风端和回风端安装抽风设备,通过负压作用将瓦斯抽到地面。
2. 清理通风道定期清理通风道,确保通风道畅通无阻。
3. 调整通风系统根据瓦斯分布情况和掘进工作面进度,及时调整通风系统,保持良好的通风效果。
四、瓦斯抑制与防治1. 采用瓦斯抑制剂在掘进工作面施工过程中,添加瓦斯抑制剂,减少瓦斯的生成和积聚。
2. 实施瓦斯抑制工程在掘进工作面周围进行瓦斯抑制工程,包括注浆加固、支护安装等,防止瓦斯渗透和积聚。
3. 加强封闭管理对掘进工作面进行封闭管理,减少瓦斯的泄漏和扩散。
五、瓦斯灭火1. 建立瓦斯灭火系统在掘进工作面设置瓦斯灭火系统,包括气体灭火系统和泡沫灭火系统等。
2. 培训矿工进行灭火操作对矿工进行瓦斯灭火操作培训,提高灭火能力和应急响应能力。
易自燃特厚煤层高瓦斯工作面的瓦斯治理◎王庆义一、矿井概况沈煤集团蒲河煤矿通风方式为中央并列式,抽出式通风方法,三个立井,两入一排,三个井筒均布置在井田中央工业广场内;主扇排风量为6950m 3/min,矿井总入风量为6500m 3/min,有效风量率为95%。
负压为1630Pa,等积孔3.41m 2。
2013年瓦斯鉴定结果:矿井瓦斯相对涌出量为13.11m 3/t,矿井绝对瓦斯涌出量为34.54m 3/min,属高瓦斯矿井。
2013年以后每年进行瓦斯等级测定,测定结果均为高瓦斯矿井。
西一3#面属于特厚煤层,采用综合机械化放顶煤开采,煤质为褐煤,煤层平均厚度25米。
工作面倾斜长度120m,走向长530米。
煤层容易自燃,自然发火期最短为39天。
二、顺槽掘进期间瓦斯治理1.顺槽掘进期间时常出现甲烷高值断电。
西一3#面两顺均采用锚网+锚索喷浆联合支护,巷道掘进断面19.6㎡。
掘进期间各使用两台2*30KW 功率对旋式局部通风机同时运转,采用双趟风筒供风,工作面供风量1160m 3/min,然而,回风流中甲烷浓度仍达到0.6%-0.8%,风排瓦斯量7-9m 3/min,时常出现断电现象(按照集团公司规定,甲烷浓度超过0.8%,工作面及回风流全部非本质安全型电气设备断电)不仅影响到工作面掘进速度,而且还存在一定的安全隐患。
2.瓦斯来源分析。
西一3#面两顺在掘进期间工作面绝对瓦斯涌出量为7-9m 3/min,绝对瓦斯涌出量比矿井其它掘进工作面的瓦斯涌出量要大很多。
分析其原因是:主要由于该区域煤层增厚,两顺附近又有断层发育,在掘进后受地应力的影响其周围煤体吸附瓦斯变为游离瓦斯继续向巷道风流中涌入。
其表现为:瓦斯沿锚索、锚杆以及裂隙等向巷道风流中涌出瓦斯,不仅瓦斯浓度大且瓦斯涌出量较大,严重制约安全生产。
三、瓦斯治理方法1.增加风量,确保系统合理。
合理调整掘进工作面内两趟风筒出风口距工作面的距离,掘进期间始终保持第二排风筒出风口距离工作面不超过20m,确保风量充足、合理。
煤矿高瓦斯工作面瓦斯治理技术分析我国煤矿综采放顶煤开采技术具有高产、高效、低耗等优点,已经成为煤炭开采技术的主导方向之一,然而高瓦斯厚煤层综采放顶煤生产期间,特别是开采初期的瓦斯治理工作始终是煤矿生产过程中一大难题。
关键词;矿井;综放;高瓦斯;综合治理对矿井高瓦斯工作面瓦斯治理进行了研究。
结合实际工程,从回采前巷道掘进期瓦斯抽提优化和回采时单独瓦斯源抽提优化两个方面对瓦斯综合治理进行了总结和探索,并对其应用效果进行了检验。
优化后的瓦斯控制技术能有效地防治瓦斯,对安全生产具有积极意义。
一、瓦斯爆炸原因分析1.瓦斯爆炸特点分不同地点,不同原因,但大体上是一致的。
且根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析,可以发现有如下一些特点:①瓦斯爆炸多为特大事故,造成的损失巨大;②事故地点多发生在采煤与掘进工作面;③瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大,破坏力极强;④多为火花引爆;⑤高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生;⑥瓦斯爆炸多發生在乡镇煤矿;⑦基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故容易发生等。
2.事故原因分析。
煤矿发生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的,主要分为明火引燃和煤尘引燃。
随着科学技术的发展及现代矿井管理力度的加大,一般井下工作中明火引燃的的事故较少与煤尘引燃。
而煤尘引燃中的主要因素是瓦斯积聚的情况。
具体情况分为:(1)瓦斯积聚的存在。
煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多,但主要有通风系统不合理和局部通风管理不善是瓦斯积聚的主要原因。
如2015年34起特大瓦斯爆炸事故中,有22起主要是因通风系统不合理,存在风流短路、多次串联和循环风,造成供风地点风量不足而引起瓦斯积聚;有9起主要是因局部通风机安装位置不当,风筒未延伸到供风点或脱落引起供风点有效风量不足而造成瓦斯积聚;有2起事故主要是因停电停风而引起瓦斯积聚;有1起是盲巷积聚的瓦斯被引爆。
(2)对那些高瓦斯的矿井,除了常规的通风措施外,还必须进行瓦斯抽放,以降低瓦斯浓度。
不过,在瓦斯抽放的问题上,中国的煤矿再次表现得“先天不良”,绝大多数煤层地质条件不好,渗透率很低,用常规技术手段难以抽放。
浅谈高瓦斯矿井综采的治理技术综采技术工艺近年来得以广泛应用,主要在于其掘进率低、效率高易于实现高产和适应性强等特点。
随着综采工作面单产水平的不断提高,制约综采工作面安全生产的因素突显,尤其是高瓦斯矿井的综采工作面,随着矿井开采向深部延伸,瓦斯含量和瓦斯压力越来越大,综采工作面上隅角和回风巷瓦斯超限的情况时有发生,严重影响着矿井生产的安全,单靠风排瓦斯无法实现安全生产,必须从源头上解决瓦斯制约生产的问题,是实现综采工作面安全高效的有效手段,各高瓦斯矿井在瓦斯治理上根据不同煤层赋存、瓦斯含量和技术水平状况,均采取了一些行之有效的技术手段,这些技术是各矿井值得借鉴的好经验,是各高瓦斯矿井治理瓦斯的思路。
1 岩层移动理论分析第一,在煤层开采后,上覆岩层从直接顶开始,由下而上的因遭受变形破坏,使岩层的原始状态发生变化,进入开始移动和稳定运动的状态,在下沉和冒落的过程中产生两类裂隙:一是离层裂缝,是指岩层在下沉过程中在层与层理之间出现岩层裂隙,主要是由于岩性、层厚的不同,使岩层产生不均匀下沉造成的;二是穿层裂缝,主要是岩层在下沉过程中由于断裂、弯曲产生的垂直岩层现象。
第二,根据矿压理论,在煤层开采后其顶板岩层会发生冒落移动现象,当上覆岩层下沉稳定后,上覆岩层采动裂隙区可分为竖三带与横三区,随着工作面不断向前推进,沿工作面推进方向上的横三区会随着交替往前移动。
第三,煤层开采在上述区域岩层中产生竖向破断裂隙与离层裂隙,在工作面的推进下开切眼开始逐渐增大,随着工作面开采距离的进一步增大,采空中部离层裂隙在发育中趋于压实,同时采空区上下两侧由于煤壁支撑作用,离层裂隙仍较发育,这样采空区四周形成一个连通的离层裂隙发育区。
2 采面瓦斯的流动及分布规律2.1 煤层中瓦斯的分布规律从我国高瓦斯矿井的实际涌出情况分析,成煤斯的岩性组合特征、煤的变质程度以及地质构造与高瓦斯矿井的生成、分布有着密切关系。
煤体作为瓦斯的主要储集层分布在煤系地层中,由于岩石的覆盖条件不好缺乏吸附瓦斯的能力,岩石中封存的瓦斯多由附件煤层中运移出并储集。
第11期㊀山西焦煤科技㊀No.112020年11月㊀㊀Shanxi Coking Coal Science &Technology㊀㊀Nov.2020㊀㊃技术经验㊃㊀㊀收稿日期:2020-08-31作者简介:王新伟(1979 ),男,山西阳城人,2017年毕业于大同大学,助理工程师,主要从事矿井一通三防技术管理工作(E-mail)jmhpu2030@高瓦斯矿井分层开采工作面的瓦斯治理实践王新伟(晋能控股煤业集团固隆煤业,山西㊀晋城㊀048006)㊀㊀摘㊀要㊀为有效解决高瓦斯矿井岳城煤矿厚煤层分层开采时,回采工作面上㊁下分层及周边围岩裂隙中的瓦斯问题,上分层采用地面采动井㊁顶板走向长钻孔及上隅角抽排的综合瓦斯治理技术;下分层采用上隅角埋管的瓦斯治理技术㊂通过实施本煤层和采空区 多位一体 瓦斯抽采后,上隅角瓦斯浓度基本保持在0.5%以下,有效解决了瓦斯超限问题,确保了工作面的安全生产㊂关键词㊀分层开采;采动井;顶板走向长钻孔;上隅角抽排中图分类号:TD712㊀文献标识码:B㊀文章编号:1672-0652(2020)11-0027-05㊀㊀综采工作面瓦斯治理是高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理的重点和难点,针对工作面回采期间的瓦斯治理,普遍采用顶板钻孔㊁采空区埋管等方法[1-3].厚煤层采用分层开采,与一次采全高工作面在开采工艺上有较大区别,传统的瓦斯治理方法,对于采用分层开采的矿井来讲是否适用,需根据具体情况进行分析㊂程广[4]分析了高瓦斯厚煤层开采技术及瓦斯事故原因,提出了开采过程中的瓦斯防治技术措施;周廷扬等[5]通过对白芨沟矿高瓦斯厚煤层2621区段2621首分层回采工作面回采期间瓦斯综合治理技术等的研究,形成了适合高瓦斯厚煤层分层开采的瓦斯综合治理关键技术体系㊂针对高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井的厚煤层分层开采,采用何种瓦斯治理方法最为有效,应根据具体工作面确定㊂岳城煤矿为高瓦斯矿井,位于山西沁水盆地南部,井田范围内3号㊁9号和15号为可采煤层,现开采3号煤层,采用分层开采的回采方式㊂针对不同分层瓦斯涌出的差异,需要采用不同的瓦斯治理技术以实现高瓦斯区域低瓦斯开采的目标㊂1㊀矿井概况岳城煤矿主采3#煤层结构简单,埋深427~532m,平均煤厚6m,煤层倾角3ʎ~5ʎ,煤层为Ⅲ类不易自燃煤层,煤尘无爆炸性㊂依据实测的瓦斯基础参数,3#煤层原始瓦斯含量为14.45m 3/t,煤层透气性系数为29.25m /MPa 2㊃d,衰减系数为0.0475~0.0704d -1.回采面采用走向长壁后退式综合机械化分层开采工艺㊂工作面走向长870m,倾斜长116m,采用的分层开采方法是先回采上部分层,待上部分层回采完毕并封闭采空区后再回采下部分层㊂1308(上)分层工作面走向长度870m,倾向长度116m,预抽前瓦斯含量14.45m 3/t,预抽后瓦斯含量6.3m 3/t,工作面配风量1080m 3/min,采高3.1m.1308(下)分层工作面配风量980m 3/min,采高3.0m,风排瓦斯量1.1m 3/min,回风瓦斯浓度0.1%,上隅角瓦斯浓度0.25%.上分层工作面采用 两进一回 的通风方式,见图1.下分层采用 U 型通风方式㊂本煤层瓦斯治理主要采取地面钻井预抽㊁区域模块抽采㊁顺槽和迎头密集钻孔抽采 三位一体 治理模式,地面预抽钻井通常提前盘区开采4~8年布置,服务年限6~10年,经地面钻井预抽后煤体瓦斯含量降至12m 3/t 以下,随后在工作面采掘过程中地面钻井将被停抽封井㊂由于开采上分层时,煤层和围岩受采动影响,瓦斯应力状态改变,裂隙内积存的瓦斯会大量释放到采掘空间中,给工作面瓦斯治理带来压力[6-7].上分层开采时,下分层应力释放后会释放大量的游离瓦斯,是造成上分层巷道内瓦斯大量涌出的主要原因㊂因此,上分层开采期间的瓦斯治理是综采工作面瓦斯治理的重点和难点㊂㊀图1㊀上分层工作面通风系统图2㊀工作面瓦斯治理2.1㊀上分层瓦斯治理技术1)顺层钻孔抽采㊂顺层钻孔瓦斯抽采是回采工作面最主要的瓦斯治理方法,在我国的煤矿瓦斯治理中最为常见㊂岳城矿为高瓦斯矿井,其1308(上)分层采面共布置顺层钻孔181个,其中进风巷75个,回风巷106个,总进尺9075.2m.2018年12月 2019年10月,累计预抽采瓦斯62.9万m 3,工作面抽采率27.47%,工作面顺层钻孔抽采量约1.6m 3/min.2)采动井抽采㊂为有效保障上部分层安全生产,采用本煤层顺层钻孔抽采预抽后,在工作面回采前将地面采动井施工到位㊂采动井布置在工作面回风巷一侧,距回风巷50m,距工作面切眼500m(见图1).随着工作面的回采,煤层顶板上方的裂隙逐渐形成,开采空间的瓦斯在升浮特性的作用下,从形成的裂隙间渗流,在顶板上方区域富集㊂利用地面设置的抽采泵站抽采负压的作用,井下瓦斯输送至地面,排除瓦斯向采掘空间扩散的风险㊂钻井为三次开井,一开用d325mm钻头钻过风化带岩层至基岩以下10m 位置,一开结束后下入d273mm 的J55或N80套管,套管下入后注水泥固井;二开用d244.5mm 的钻头,钻至煤层顶板以上30m 位置,二开结束后下入d177.8mm 的N80套管,套管下入后注水泥固井;三开用d146mm 钻头钻至煤层顶板10m 位置,三开不固井㊂三开结束后下入d108mm 的N80筛管至煤层顶板10m 位置,并将该段筛管放置于三开底端,上端用挂靠装置贴近套管以用来保持垂直,从而保证井身结构的坚固性,免受煤层采过后地层塌陷的压挤㊂采动井井身结构示意图见图2.图2㊀采动井井身结构示意图3)上隅角抽排㊂回风巷尾部联络巷处封闭时,在闭墙上插入两趟d355mm 的非金属抽采瓦斯管路,同时在回采工作面前方联络巷中再敷设一趟d400mm 负压风筒(埋入回采工作面上隅角中),两趟管路同时进行回采工作面采空区瓦斯抽采,避免回采工作面上隅角因风流不畅(或微风)引起的瓦斯超限㊂随着回采工作面的推进,埋管(负压风筒)逐渐向回采工作面推进方向移动,当回采工作面推过前部联络巷后,在下一个联络巷处进行以上操作,如此循环达到回采工作面采空区㊃82㊃山西焦煤科技2020年第11期抽采瓦斯的目的㊂上隅角瓦斯抽排管路布置示意图见图3.图3㊀上隅角抽排示意图㊀㊀4)顶板高位钻孔㊂顶板走向长钻孔在工作面回风侧施工,钻孔施工至顶板上方一定层位,辅助进行采空区瓦斯治理㊂在工作面回风巷内每间隔60m 施工一个钻场,钻场内向煤层上方岩层施工的穿层钻孔,钻孔长度在100~120m,保持钻场与钻场之间的钻孔重叠段长度不低于15~20m.每个钻场施工3个钻孔,高位钻孔参数见表1.表1㊀高位钻孔参数表孔号倾角/(ʎ)方位角/(ʎ)孔深/m 距巷道东帮/m121.8353.157 1.5221.8358.4570.5321.84.457㊀㊀每组布置3个钻孔,钻孔开孔位于巷道顶板,3个钻孔一排布置,1#钻孔距Ⅲ1210巷东帮1.5m,2#钻孔距Ⅲ1210巷东帮0.5m,3#钻孔开孔位于巷道顶板距巷道东帮交界处,钻孔开孔角度仰21.8ʎ.高位钻孔施工时,首先施工第1㊁2组钻孔,待采面回采揭露第1组和第2组钻孔后,根据钻孔抽采情况再确定施工其他钻孔或修改其他钻孔设计参数㊂钻孔布置见图1.2.2㊀下分层瓦斯治理技术工作面采用分层开采工艺时,由于煤层围岩及煤层内大部分瓦斯已在开采上部煤层时卸压运移,下部分层开采时瓦斯量不大㊂采空区埋管以抽采上隅角局部区域的瓦斯,防止瓦斯在上隅角成涡流状态积聚㊂上部分层开采结束后,在下部分层的回风顺槽安装一趟d377mm 管路,由采空区低负压系统联抽,延伸时每安装2根(12m)d377mm 管路,安装一根管路短件,短件上有d108mm 集气口,集气口朝上,集气口安装d108mm 的立式筛管,筛管与集气口之间安装d100mm 阀门,上隅角埋管抽采管路布置见图4.图4㊀上隅角埋管抽采管路布置图工作面回采过程中,提前支设木垛对抽放短件进行保护,防治顶板垮落将筛管破坏造成无法正常抽采,当上隅角切顶线与筛孔立管平齐时,打开d100mm 阀门进行抽采㊂为保证上隅角埋管抽采效果,采用尺寸为1m ˑ0.8m ˑ1.5m 的气囊对上隅角三角区进行临时封闭,气囊可快速充气快速回收,可有效提高上隅角埋管负压的影响范围㊂3㊀治理效果1)上分层瓦斯治理效果㊂㊀通过采动井㊁顶板走向长钻孔及上隅角抽采3种瓦斯治理技术,对工作面采动期间不同区域的瓦斯拦截效果进行监测,得出的瓦斯抽采变化曲线见图5.1308(上)分层采面回采期间,回风巷瓦斯浓度基本保持在0.35%~0.4%,计算可得出风排瓦斯量㊃92㊃2020年第11期王新伟:高瓦斯矿井分层开采工作面的瓦斯治理实践图5㊀采动井瓦斯抽采变化曲线图约4.3m3/min.由图5可知,工作面采动期间瓦斯抽采量基本保持在3.5~5.5m3/min,按平均抽采量4.5m3/min计算,地面采动井的抽采率可达到50%以上,而上隅角是工作面回采期间瓦斯治理的重点,从图5中可以看出,上隅角瓦斯浓度在采动井抽采期间,一直处于逐步下降的变化趋势,瓦斯浓度基本保持在0.25%,远低于矿内控瓦斯报警指标0.8%,可以实现瓦斯浓度不超限㊂工作面某个钻孔及一个钻场的瓦斯抽采效果见图6,从单个钻孔的抽采效果来看,钻孔的有效服务时间在35~40d,单个钻孔的瓦斯抽采总量保持在2210~2250m3.从每个钻场3个钻孔的混合抽采量来看,由于各个钻孔的层位不同㊁抽采外界因素干扰等多重因素影响,钻孔的抽采纯流量保持在1~3m3/ min,单个钻场在服务周期内的总抽采量保持在21.6万m3.可以看出,顶板高位钻孔的抽采方法有效保障了上分层工作面的安全回采㊂图6㊀单个钻孔瓦斯抽采量图㊀㊀2)下分层瓦斯治理效果㊂下分层开采时,上分层已经回采完毕,为保证工作面安全回采,除采用上隅角埋管措施外,上分层已经封闭的老空区密闭墙设置抽采管路,与矿井的高负压抽采管路系统相连接,对上分层老空区进行抽采㊂由于下分层顶部煤层已经开采完毕,与上分层开采相比,下分层开采期间采掘活动空间涌出的瓦斯少㊂上分层和下分层采面瓦斯涌出情况见表2.表2㊀上分层和下分层采面瓦斯涌出情况对比表工作面预抽前瓦斯含量/m3/t预抽后瓦斯含量/m3/t工作面配风量/m3/min采高/m风排瓦斯量/m3/min回风瓦斯浓度/%上隅角瓦斯浓度/%1308上分层8.55 6.3950 3.1 2.090.220.25 1308下分层7.62/880 3.0 1.40.160.184㊀结㊀语针对岳城煤矿厚煤层分层开采煤层瓦斯涌出的差异性,采用了不同的瓦斯治理技术㊂上分层综采工作面采空区瓦斯治理主要采取地面采动井抽采㊁密闭墙埋管抽采㊁普通高位钻孔抽采和大孔径走向高位钻孔抽采 四位一体 综合治理模式,而下分层工作面由于巷道布置形式限制,无法布置高位钻孔抽采,只能通过地面采动井和密闭墙埋管抽采解决采空区瓦斯㊂通过实施本煤层和采空区 多位一体 瓦斯抽采后,矿井本煤层瓦斯含㊃03㊃山西焦煤科技2020年第11期量㊁瓦斯压力均降至安全值以下,上隅角瓦斯浓度基本保持在0.5%以下,有效地控制了采掘工作面以及采空区瓦斯的涌出,实现高瓦斯区域低瓦斯开采的目标㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀程远平,俞启香.中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展[J].采矿与安全工程学报,2007,24(4):383-390.[2]㊀王㊀俊.急倾斜复合煤层采煤工作面瓦斯治理技术实践[J].中国煤炭,2019,45(2):114-117.[3]㊀刘㊀军,赵㊀勇.司马矿1206综采工作面瓦斯治理技术研究[J].煤炭工程,2019,51(1):70-73.[4]㊀程㊀广.高瓦斯厚煤层分层开采瓦斯防治技术研究[J].工程建设与设计,2019(17):146-147,158.[5]㊀周廷扬,李启发.高瓦斯厚煤层分层开采瓦斯防治技术研究[J].煤炭工程,2017,49(8):53-61.[6]㊀彭㊀冬,赵永哲,段会军,等.高位定向钻孔在上隅角瓦斯治理的研究应用[J].中国煤炭地质,2019,31(4):38-41.[7]㊀张学亮.分层开采上分层综采工作面采空区瓦斯抽采技术优化[J].煤矿安全,2018,49(5):143-146.Practice of Gas Treatment in Layered Mining Face of High Gas MineWANG Xinwei㊀㊀Abstract ㊀In order to effectively solve the problem of gas in the mining face,the lower layer and the surroundingrock in the thick coal seam of Yuecheng Coal Mine which is determined as high gas mine,the upper layer adopts ground mining,long roof borehole,together with the comprehensive gas treatment technology of upper corner gas drainage;the lower layer adopts the gas treatment technology of the upper corner buried pipe.Effectively solves theproblem of gas over-limit and ensures the safe production of the working face.Key words ㊀Layering mining;Mining well;Roof strike long borehole;Upper corner drainage(上接第23页)参㊀考㊀文㊀献[1]㊀刘少杰,马国伟.水力压裂技术在迎动压掘进巷道中的应用[J].山西焦煤科技,2020(5):31-33.[2]㊀高鑫浩,王明玉.水力压裂-深孔预裂爆破复合增透技术研究[J].煤炭科学技术,2020,48(7):318-324.Technology of Hydraulic Pre-cracking for Treatment of RoofSuspension in Coal Mining FaceYANG Wei㊀㊀Abstract ㊀In order to solve excessively large suspended roof area of the goaf at both ends of the coal miningface,according to the traditional method of blasting to treat the suspended roof of the goaf,a hydraulic pre-splittingmethod is proposed to treat the suspended roof of the goaf at both ends.The results show that the hydraulic pre-splitting method not only effectively solves the problem of the suspended roof of the goaf,but also avoided theoccurrence of gas explosion accidents.Key words ㊀Goaf suspended roof;Hydraulic pre-cracking;Roof caving㊃13㊃2020年第11期王新伟:高瓦斯矿井分层开采工作面的瓦斯治理实践。
大采高工作面瓦斯治理经验总结及探讨近年来,我国煤矿安全事故频发,其中以瓦斯爆炸事故最为严重。
针对这一情况,各地煤矿纷纷采取一系列措施,其中大采高工作面瓦斯治理成为了重要的一环。
本文将总结大采高工作面瓦斯治理的经验,探讨如何提高煤矿安全生产水平。
一、大采高工作面瓦斯治理的的常见方法1. 微爆破法:这是一种通过控制瓦斯浓度进行瓦斯爆炸实验的方法,根据实验结果判断开采面的瓦斯等级和爆炸危险性。
微爆破法可以准确地估算出瓦斯的爆炸范围和瓦斯浓度,有助于采取有效的预防措施。
2. 注水降温法:这是一种通过降低工作面的温度来降低瓦斯浓度的方法。
这种方法可以减少瓦斯释放和瓦斯积聚,降低瓦斯爆炸的危险性。
3. 双气井注氮法:这是一种通过在煤层下面注入氮气来降低瓦斯浓度的方法。
在煤层下方布置一些气井,将气井与煤层连接,然后注入氮气。
这种方法可以有效降低瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸的危险。
4. 微风控制法:这是一种通过控制瓦斯的风速来达到降低瓦斯浓度的方法。
通过调节风机的风量和风速,将工作面的瓦斯浓度保持在安全范围内。
二、大采高工作面瓦斯治理的关键问题1. 瓦斯治理技术问题:要科学选择治理方法,确定合理的治理方案。
同时要不断的开展科技攻关,研发出适合中国国情的先进技术。
2. 瓦斯检测问题:要开展瓦斯检测工作,掌握矿井瓦斯含量变化的规律,及时发现和处理瓦斯异常情况。
3. 作业人员培训问题:要加强对作业人员的安全知识和安全操作技能的培训,提高安全意识和应变能力,防止因为人为原因引发事故的发生。
三、大采高工作面瓦斯治理的展望1. 不断创新技术,提升煤矿安全水平。
要研发出更加先进、高效的治理技术,实现治理工作的智能化。
2. 统筹安全与生产,全面提高人员素质。
要通过开展多种形式的培训和教育活动,提高作业人员的技能水平和安全意识,打造安全与生产相结合的新型人才。
3. 强化责任落实,建立防范机制。
要通过完善安全管理制度,强化各级主体责任,制定全面的瓦斯治理方案和配套措施,建立瓦斯治理的防范机制。
高瓦斯综采工作面瓦斯治理措施研究发表时间:2020-12-02T06:01:13.549Z 来源:《防护工程》2020年24期作者:王国帅1 陈真真2 [导读] 地下煤层地质赋存条件复杂,部分煤层的瓦斯含量较高,对煤炭的安全开采造成较大影响。
瓦斯在煤层中一般以游离或吸附状态存在,在未开采情况下,内部压力平衡,瓦斯分布不会发生较大变化,但回采过程中,岩层内的气体压力平衡状态被打破,瓦斯气体发生运移和重新分布,一般是采空区等高浓度区向巷道内等低浓度区扩散,由此对巷道内的正常采煤作业造成安全隐患。
基于此,文章就高瓦斯综采工作面瓦斯治理措施展开研究。
王国帅1 陈真真21、平顶山天安煤业股份有限公司六矿河南省平顶山市 4670002、平顶山市新华区新新街小学河南省平顶山市 467000摘要:地下煤层地质赋存条件复杂,部分煤层的瓦斯含量较高,对煤炭的安全开采造成较大影响。
瓦斯在煤层中一般以游离或吸附状态存在,在未开采情况下,内部压力平衡,瓦斯分布不会发生较大变化,但回采过程中,岩层内的气体压力平衡状态被打破,瓦斯气体发生运移和重新分布,一般是采空区等高浓度区向巷道内等低浓度区扩散,由此对巷道内的正常采煤作业造成安全隐患。
基于此,文章就高瓦斯综采工作面瓦斯治理措施展开研究。
关键词:高瓦斯;综采工作面;瓦斯治理引言近些年来,随着各项采煤技术以及各种机械设备的发展和应用,矿井的开挖深度在不断增加,随之而来的是瓦斯的涌出量呈现出级数倍增加,此时如果仍然采用原来的通风方式显然不能够满足综采面瓦斯抽采需求,不能解决矿井内瓦斯浓度高的问题。
因此,必须要针对高瓦斯综采工作面瓦斯治理措施站研究。
1工作面瓦斯情况A工作面地面标高921~935m,工作面标高346~373m,埋深560m,可采长度1680m,切眼长度260m。
A工作面煤体最大瓦斯含量13.2m3/t,最大可解吸瓦斯含量11.11m3/t,残存量2.09m3/t,瓦斯压力0.64MPa。
高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术实践发布时间:2021-04-09T04:51:35.436Z 来源:《防护工程》2020年33期作者:范宇琛[导读] 瓦斯是煤矿的安全杀手瓦斯治理是煤层安全开采的重要内容之一。
国家能源集团神东保德煤矿山西忻州 036600摘要:瓦斯是煤矿的安全杀手瓦斯治理是煤层安全开采的重要内容之一。
伴随高瓦斯矿井开采深度的增加及开采强度的加大,工作面瓦斯涌出量越来越大,给综采工作面的安全生产带来较大隐患。
在这种形势下,应重点研究高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术,为高瓦斯矿井综采工作面的瓦斯治理提供重要的理论依据,确保了矿井的安全生产,力求解决引起瓦斯超限的难题。
关键词:高瓦斯矿井;综采工作面;瓦斯治理一.瓦斯来源分析工作面及上隅角的瓦斯来源有两部分: (1)煤机落煤产生的和断层处的顶底板裂隙涌出的,这部分瓦斯绝大部分稀释后被风带走,进入矿井的回风中。
断层处的顶底板裂隙中没有及时释放的瓦斯便进入了采空区;(2)来自采空区的上下煤柱、相邻煤层、顶底板裂隙,这部分瓦斯被长期留在采空区中。
涌入采空区的瓦斯,一部分积聚在液压支架处的漏风带以外的采空区内,一部分随着漏风风流移动至工作面上隅角及后方的悬顶空间内,是上隅角涌出瓦斯的主要来源。
在工作面保持正常回采速度、工作面通风系统稳定及地质因素稳定的前提下,随工作面推进,采场压力重新分布,采空区顶板呈现周期冒落,上隅角瓦斯涌出也呈周期性变化。
工作面在回采初期,老空区顶底板初次被破坏,顶底板及上下区段瓦斯为初次释放,瓦斯含量高、压力大;同时,开采初期老空区范围较小,老空区瓦斯均处于漏风带内,这样就造成了上隅角瓦斯异常涌出。
随着开采时间的增加,老空区空间逐渐增大,老空区内瓦斯会逐渐达到压力平衡状态,瓦斯涌出趋于正常。
但随着顶板周期来压的到来,老空区内的瓦斯压力平衡格局被破坏,在顶板周期性垮落过程中,采空区气体被压缩而向采空区四周运动,冲击采空区上部积聚的瓦斯向上隅角涌出,造成上隅角瓦斯涌出增大。
高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理技术实践发布时间:2021-04-26T11:06:02.523Z 来源:《基层建设》2020年第33期作者:孙国强[导读] 摘要:近年来,我国的煤矿工程建设的发展迅速,高瓦斯矿井回采工作面在生产过程中面临着瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯管理困难、采空区瓦斯异常涌出等难题,甚至发生瓦斯超限事故,严重影响工作面的正常生产。
山西中煤华晋能源有限责任公司王家岭煤矿山西省河津市 043300摘要:近年来,我国的煤矿工程建设的发展迅速,高瓦斯矿井回采工作面在生产过程中面临着瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯管理困难、采空区瓦斯异常涌出等难题,甚至发生瓦斯超限事故,严重影响工作面的正常生产。
采空区瓦斯涌出量在总瓦斯涌出量中占比超过20%。
随着矿井生产水平的延伸,通风距离增加,原有的U型通风方式也面临着越来越大的挑战。
虽然加强了工作面本煤层瓦斯抽放措施,并先后采取地面瓦斯抽采、采空区瓦斯排放、高抽巷抽采等措施,但瓦斯治理效果仍达不到要求。
因此,考虑通过优化通风方式解决瓦斯排放和工作面瓦斯浓度高的问题。
关键词:高瓦斯矿井综采工作面;瓦斯治理;技术实践引言随着矿井开采水平的延伸,潞安集团五阳煤矿原煤瓦斯含量逐渐增大,矿井绝对瓦斯涌出量也相应增加。
高瓦斯矿井回采工作面的瓦斯治理一直是困扰矿井发展的难题,也是矿井瓦斯治理的难点。
1高位钻场位置选择与现场使用高位钻孔通风的原理是在已有的通风区域内,人为的增加通风管路。
通风管路主要分布于采空区,将采空区与地面相连,利用采空区与地面产生的压差,将巷道内高浓度瓦斯从采空区排出。
这样不但降低了工作区瓦斯浓度,还能够缓解通风系统排放瓦斯的压力。
高位钻孔的位置对排放瓦斯效果的好坏影响很大,目前,钻场位置一般布置在胶带巷或者回风巷。
1.1胶带巷布置钻场胶带巷布置的钻场面积一般为4m×4m×3m,钻场位置在胶带巷侧壁一处倾向巷道末端,钻孔将巷道与地面相连,地面处钻孔位于发育裂隙带内。
高瓦斯综采工作面瓦斯综合治理措施研究发布时间:2021-01-21T07:28:29.633Z 来源:《中国科技人才》2021年第2期作者:赵明正陈伯永龙林雲[导读] 随着我国煤炭开采技术水平的提高,各大煤矿的采掘深度和范围逐渐加大,对生产安全性提出更高要求。
对于高瓦斯综采工作面,合理的通风方式和抽采布置是降低井下瓦斯风险的重要技术手段,本文将重点对相关技术进行研究。
赵明正陈伯永龙林雲贵州林东矿业集团有限责任公司黔西县太来乡泰来煤矿贵州省毕节市 551513摘要:随着我国煤炭开采技术水平的提高,各大煤矿的采掘深度和范围逐渐加大,对生产安全性提出更高要求。
对于高瓦斯综采工作面,合理的通风方式和抽采布置是降低井下瓦斯风险的重要技术手段,本文将重点对相关技术进行研究。
关键词:综采工作面;高瓦斯;通风;瓦斯治理;U型通风引言随着我国矿井开采深度和规模的不断增大,较多矿井面临工作面瓦斯治理的难题。
井下瓦斯灾害影响面广,直接威胁井下设施和人员安全,甚至可能造成矿井停产。
尤其对于高瓦斯矿井,一方面,合理的工作面瓦斯治理措施是保障煤矿高效、安全生产的关键;另一方面,通过瓦斯抽采可有效利用煤层瓦斯资源,减少资源浪费,增加企业收益。
1工作面瓦斯来源根据瓦斯涌出位置分类,瓦斯来源可分为3部分。
第一,采空区瓦斯涌出,采空区面积较大,且岩层结构破坏严重,压力变化剧烈,因此采空区内的围岩和煤体中有大量瓦斯涌出,是工作面瓦斯来源的主要构成部分。
第二,采落煤块瓦斯涌出,随着采煤机的截割,煤壁上的大量煤块剥落,其中的瓦斯扩散进入工作面巷道。
第三,煤壁瓦斯涌出,煤层中瓦斯含量较高,在采动和浓度差作用下,煤层中的瓦斯向工作面发生运移,进入巷道内。
以上3部分的瓦斯涌出量随回采推进而不断变化,当瓦斯气体不能及时通过井下通风排出工作面时,将发生局部瓦斯浓度超限,可能引发爆炸、火灾等事故。
2工作面风排瓦斯能力及瓦斯抽采必要性15310综采工作面采用“U”型通风方式,其中进风顺槽作为运输顺槽和进风巷,回风顺槽作为回风巷。