瓦斯抽放技術論文

瓦斯抽放技術論文

　　煤礦瓦斯在全世界得到了廣泛利用和認可，煤礦瓦斯是一種清潔能源和特殊資源，主要是生活瓦斯和工業(yè)瓦斯利用，它的有效利用能夠給企業(yè)和國家?guī)砀嗟慕洕б?。下面是由學習啦小編整理的瓦斯抽放技術論文，謝謝你的閱讀。

　　瓦斯抽放技術論文篇一

　　煤礦瓦斯抽放技術應用分析

　　摘 要：煤礦瓦斯治理有多種方法，例如本煤層抽放、采空區(qū)抽放、高位鉆孔抽放、專用瓦斯巷抽放等治理方法，可提高工作面煤層開采的安全性，并取得顯著的效益。本文結合工程實例介紹了高位鉆孔抽放采空區(qū)瓦斯的技術應用，并對上隅角埋管抽放瓦斯的方法進行了分析。

　　關鍵詞：煤礦;瓦斯;抽放技術

　　中圖分類號： X752 文獻標識碼： A 文章編號：

　　0 引言

　　隨著開采深度和強度的增加，有些低瓦斯礦井也出現了高瓦斯區(qū)域。以前完全依靠增大風量來沖淡瓦斯，后來逐步采用少量單一的抽放瓦斯方式，配合通風稀釋來解決瓦斯超限問題。進入21世紀以來，我國的高瓦斯礦井和瓦斯突出礦井進一步增多，為了遏制煤礦重大瓦斯事故的發(fā)生，國家相關部門非常重視，增加了資金投入，科研工作也深入開展起來;許多先進技術應運而生，如礦井高位鉆孔采空區(qū)抽放技術在煤礦得到了廣泛的應用。

　　1 概況

　　某煤礦生產礦井屬于低瓦斯礦井。該工作面地層走向近似南北，傾向東，傾角22°～38°，平均32°。工作面傾斜長度150m，走向長度1000 m。該工作面采用綜合機械化輕型放頂煤采煤工藝，采放比1：1。后退式回采，U型通風，全部垮落法處理采空區(qū)。最高絕對瓦斯涌出量12m3/min，平均絕對瓦斯涌出量77m3/min。該工作面主要瓦斯涌出形式為，工作面機組割煤時釋放瓦斯和放頂煤釋放瓦斯。放頂煤釋放的瓦斯積聚在老空區(qū)溢入上隅角。所以在未抽放瓦斯前工作面上隅角瓦斯?jié)舛冉洺Ｌ幱诔逘顟B(tài)。該工作面風量達到1300m3/min，仍然不能解決上隅角瓦斯超限問題。

　　2 瓦斯抽放技術

　　2.1 抽放系統(tǒng)

　　2.1.1 抽放泵及管路

　　抽放泵型號為2BE1 353-0礦用移動式瓦斯抽放泵，最大抽放量為60 m3/min，供水壓力為0.1～1.0MPa。2臺泵運轉，1臺泵備用。

　　主管路采用225 mm聚乙烯瓦斯抽放管路，法蘭盤連接。在工作面上順槽敷設兩趟225 mm聚乙烯管做為抽放支管，一趟抽放高位鉆孔，另一趟抽放上隅角瓦斯。高位抽放孔口分支抽放管路采用51 mm高壓膠管，用高壓快速接頭連接。

　　2.1.2 其它設備

　　(1)低洼處安設放水器，或每300 m安裝一臺放水器，保證抽放管路暢通;(2)進氣側管路安裝過濾裝置，防止雜物進入泵體損壞抽放泵;(3)采用瓦斯抽放監(jiān)測系統(tǒng)對抽放參數進行監(jiān)測，并接入礦井安全監(jiān)控系統(tǒng);(4)2臺JCZ70瓦斯抽放綜合參數測定儀測定抽放參數;(5)ZDY600S(MK-4)型煤礦用全液壓坑道鉆機2臺。

　　2.2 高位鉆孔抽放采空區(qū)

　　煤層開采后，在上覆巖層中形成兩類裂隙。一類是離層裂隙，是指隨巖層下沉在不同巖性地層之間出現的沿層面裂隙，它是由于各個巖層之間不同巖性、厚度所導致的巖層之間下沉不同步而造成的;另一類是豎向破斷裂隙，是指隨巖層下沉破斷形成的穿層裂隙，它是由于巖層受拉剪作用超過其強度造成的。另外根據煤層的上覆巖層垮落破斷的程度不同，在垂直方向上劃分為三帶：冒落帶、裂隙帶、彎曲下沉帶。裂隙帶是介于冒落帶和彎曲下沉帶之間的承上啟下巖層，裂隙帶中破斷巖層塊呈現整齊排列，碎脹系數較小，裂隙縱橫交錯。由于瓦斯密度為0.7168 kg/m3，比空氣的密度(1.293kg/m3)小得多，因此工作面涌出的部分瓦斯上浮運移到裂隙帶，并隨著頂板的垮落進入采空區(qū)及上隅角，從而造成工作面上隅角瓦斯增大。采用高位鉆孔，將采空區(qū)瓦斯抽排到總回風巷可以降低上隅角瓦斯?jié)舛取?/p>

　　2.2.1 鉆場布置

　　鉆場布置在上順槽，由下幫開口破頂施工。鉆場規(guī)格：長×寬×高=5.6 m×4.2 m×2.6 m。鉆場采用錨桿+金屬網支護。每隔60～80 m一個鉆場，鉆孔深80～100 m，壓茬20 m。

　　布置鉆場與在巷道內直接打鉆相比解決了以下問題：

　　(1)頂板支護密度過高，選擇開孔點難，所以每個鉆場只能打3個鉆孔;(2)開孔需用巖心管過支護區(qū)，鉆進速度慢，每班鉆進5 m;③ 由于巷道頂板有錨桿、錨索孔、頂板變形封孔不嚴;④ 鉆進時經常出現塌孔;(3)采區(qū)做超前支護時鉸接頂梁把封孔管壓壞;⑥ 鉆機支在巷道內，沒有人行道，造成安全通道不暢通，行人、運料困難。

　　2.2.2 鉆孔布置

　　工作面上端頭20 m范圍內留有低三角煤 ，采高2 m，根據頂板垮落高度為4～8倍采高的規(guī)律，采空區(qū)頂板垮落高度最高達16 m。每個鉆場內打2排共9個孔，呈扇形分布，1號孔位于工作面上端頭，距煤層頂板高度15 m。2號孔順工作面傾斜方向距1號孔5 m，距煤層頂板高度15 m。3、4、5號孔依次相距5 m，距煤層頂板高度15 m。6、7、8、9號鉆孔距煤層頂板高度10 m，6號方位與1號相同，7、8、9號依次相距5 m。鉆孔直徑89mm、110 mm。在頂板條件好的情況下盡量布置大直徑鉆孔。鉆孔布置如圖1、2所示：

　　圖1鉆孔平面布置示意

　　圖2 鉆孔終孔點位置示意

　　2.2.3 封孔工藝

　　封孔采用雙抗管，管長10m，篩孔管2m，封孔長度8 m，馬林散液封孔。連接支管采用51高壓膠管或3寸埋線管。用特殊節(jié)連接封孔管與支管。特殊節(jié)的一頭為絲口跟封孔管連接，一頭為高壓快速接口跟高壓膠管連接。

　　2.2.4 抽放效果

　　單孔流量達到3 m3/min，平均濃度6.64% ，抽放純量1.8 m3/min。實施高位抽放后，工作面上端頭支架處瓦斯?jié)舛扔?%下降到0.6%。上隅角瓦斯?jié)舛扔?%下降到1%。

　　2.3 上隅角埋管抽放

　　由于該工作面上順槽采用錨桿+錨索+金屬盤條網+梯子梁支護。支護強度大，在巷道進入采空區(qū)后不能充分垮落，在上順槽的位置形成約2×10 m2的控頂區(qū)。采空區(qū)的瓦斯順著這個控頂區(qū)進入上隅角，使上隅角瓦斯?jié)舛炔荒芙档?%以下。在采取了退錨措施后頂板仍不能充分垮落。所以采用上隅角埋管抽放解決問題。

　　2.3.1 抽放方法

　　由單獨的抽放泵并單獨敷設一趟6寸管路對該工作面上隅角進行埋管抽放。制作1m長，直徑4寸的篩孔管，作為立管抽放器。每隔10m安裝一個立管抽放器。隨著工作面的推進，立管被留在采空區(qū)內，控頂區(qū)的瓦斯被立管抽放器收集到主抽放管路中經氣水分離器排到總回風中。在上隅角埋管抽放中，進入采空區(qū)的管路和立管抽放器將被埋入采空區(qū)內不能回收。

　　2.3.2 抽放效果

　　管道流量30 m3/min，濃度1.0%，抽放純量0.3 m3/min。實施上隅角埋管抽放后，上隅角瓦斯?jié)舛确€(wěn)定控制在0.7%以下。

　　3 結束語

　　隨著開采深度的增加和年產量的不斷提高,煤礦對瓦斯的治理工作將更加困難, 單靠以前的增加風量的辦法解決瓦斯問題已經不可能了, 因此有效地利用瓦斯抽放技術實施采掘工作面的瓦斯抽放勢在必行。

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