煤矿瓦斯抽采数据分析(精选12篇)
1.煤矿瓦斯抽采数据分析 篇一
瓦斯抽采钻孔现场检查及验收管理办法
根据国家安监总局(2011)163号文件精神要求,为更好地搞好瓦斯抽采工作,保证矿井瓦斯抽采达标,特编制《新桥煤矿瓦斯抽采工程检查验收制度》如下:
一、抽采钻孔现场监督检查验收制度
1.揭煤预抽钻孔、采(掘)前条带穿层预抽钻孔、采(掘)前条带顺层预抽钻孔、采(掘)卸压瓦斯抽放钻孔和参数测定钻孔必须有专门的设计,并按照规程措施的审批程序审批。
2.掘进施工单位必须按设计要求提前施工出钻场,由通瓦科、生技科、安全科和瓦斯队对施工出的钻场现场进行验收;验收不合格必须及时进行整改,并对施工单位进行处罚。
3.瓦斯队打钻前,由本队技术人员对打钻地点进行放线,未按设计放线的,对相关人员进行处罚。
4.打钻人员施工钻孔前,必须严格按照施工地点对应的设计调整好钻机方位、倾角及钻孔走向间距,严格按照设计要求的打钻顺序施工钻孔,未按要求施工钻孔的,对打钻人员进行处罚。
5.钻孔按设计施工结束后,必须及时对钻孔进行封堵、接抽,未按要求封孔的,对责任人进行处罚。
6.钻孔施工到设计位置后,在验孔人员现场监督下方可开始取钻验收;在钻孔深度、倾角、方位和施工位置均满足要求的情况下,验孔人员方可在钻孔验收单上签字;钻孔验收单上必须注明煤岩及施钻过程中有无喷孔、顶钻及其他瓦斯异常情况;整个钻孔验收过程严禁弄虚作假,一经发现,对钻孔施工人员和验孔人员进行追查,并严肃处理。
瓦斯抽采钻孔必须严格按设计施工,验收后,瓦斯队必须出具抽采工程竣工图,竣工资料(参数表等)应当由相关责任人签字。(竣工资料(图)除应有与设计对应的内容外,还应包括各工程开工时间、竣工时间以及工程施工过程中的异常现象(如喷孔、顶钻、卡钻等)等内容。
8.打钻地点瓦斯抽放参数检测牌板,牌板上填写的各种参数必须与实际参数相符,严禁弄虚作假,没有瓦斯抽放参数检测牌板或牌板填写不及时,对瓦斯队相关人员进行处罚。
9.施工钻孔要进行编号管理,施工钻孔时要悬挂对应的孔号牌,钻孔施工结束后孔号牌由打钻人员固定在对应钻孔位置,没有进行挂牌管理的,对责任人进行处罚。
10.参数测定钻孔施工结束后,由地测科负责填写成果图,分析施钻成果,出具评价报告,且每组钻孔都要上剖面图。
二、抽采系统检查验收管理
1.巷道设计时,必须有相应的抽采管路安装设计,并由相关人员审批后严格按设计安装;安装结束后由施工单位负责绘制管路安装竣工图。
2.瓦斯抽放管路安装离巷底不得低于0.3m。
3.抽采系统(地面瓦斯抽放泵站)必须配备瓦斯抽采监控系统,实时监控管网瓦斯浓度、压力或压差、流量、温度参数及设备的开停状态等。
4.瓦斯队每月对抽采系统进行一次全面检查,查出的隐患必须限期整改并作好记录,如未检查、无记录或未限期整改隐患,一次对责任者罚款50元。
5.瓦斯队必须定期对抽放干支管、钻场、单孔等抽采参数进行检测并按时上报,未按规定检测,一处对责任者罚款50元,漏检一次对分管领导罚款50元。
预抽钻孔的孔口负压不得低于13KPa、卸压瓦斯抽采钻孔的孔口负压不得低于5KPa,否则对瓦斯队相关人员进行追查处理。
7.加强抽采系统管理,因维护不及时造成瓦斯管路漏气的,管路维护责任人处罚100元/处,责任单位200元/处。
8.在钻场和抽采管路的低洼点设置自动或人工放水器,没有放水器的对负责人处罚100元/处;放水地点实行挂牌管理,人工防水器填写放水时间、放水人员及放水情况等,自动放水器填写检查时间、检查人员及检查情况等。因放水不及时造成瓦斯管路积水的,对责任人处罚100元/处;未认真填写或不按时填写放水牌板数据的,对责任人处罚50元/处。
三、抽采设备检查验收
1.瓦斯抽放泵的装机能力和管网能力应当满足瓦斯抽采达标的要求,备用泵能力不得小于运行泵中最大一台单泵的能力;运行泵的装机能力不得小于瓦斯抽采达标时应抽采瓦斯量对应工况流量的2倍。
2.矿井瓦斯抽放泵司机严格按集团公司规定进行参数检测、记录和汇报,否则处罚200元 /次;参数检测记录弄虚作假的,处罚500元/次。
3.未经矿总工程师批准随意开、停抽放泵的,对责任者一次考核500元。
4.抽采管路上的三防箱必须定期检查,按期加水,发现三防箱内无水时,对相关人员进行追查,并严肃处理。
5.抽放泵司机必须对抽放泵的运行情况时时观察,发现抽放泵有异常响声、异常晃动必须、瓦斯泵温度异常高等情况时,必须立即向机电队汇报,机电队立即安排人员检查并采取措施处理,出现问题没发现或汇报不及时,对抽放泵司机进行相应处罚。
6.抽放泵站设备运行状态必须保证良好,严格按规定时间进行检查和维修,凡是出现故障的设备必须立即安排检修,直至修好。备用设备和机械设备必须全部处于完好状态,确保随时投入使用。
7.抽放泵司机不定期观察真空泵供水情况,要求真空泵供水处于最佳状态。
2.煤矿瓦斯抽采数据分析 篇二
1任楼煤矿瓦斯治理现状
任楼煤矿隶属于皖北煤电集团公司,是国家重点建设的国有大型矿井,始建于1985年11月,矿井设计生产能力150万t/a,服务年限84 a,1997年12月投产。2006年技改后,矿井核定能力提高到280万t/a。矿井共有两个作业水平,主采中煤组的72、73、82煤,煤层具有自然发火倾向性。随着开采深度的增加,地压和瓦斯涌出量都明显增大。矿井于2009年2月正式升级为瓦斯突出矿井,主采煤层72、73、82煤均为瓦斯突出煤层。目前矿井相对瓦斯涌出量为7.93 m3/t,绝对涌出量为46.83 m3/min。矿井建有地面永久瓦斯抽采系统,年抽采量1 300万m3以上。工作面瓦斯采用多方式立体抽放,效果良好。该矿不断摸索改进抽放技术,在现有瓦斯抽放系统上进行创新,使集中抽放和局部抽放并网运作,在抽放过程中采取多样性、立体化、全方位的方法,综合利用高位、埋管、顺层、老塘抽放等方式,逐步实现了瓦斯抽放专业化,提高了抽放发电能力,解决了回采工作面瓦斯超限问题。另外,该矿建立健全瓦斯抽放发电良性循环机制,实行瓦斯电厂、防突工区、抽排工区工资奖金挂钩联保,日清日结,以抽促采、以采保用,有效调动了现场作业人员瓦斯抽放的积极性。
2任楼矿瓦斯利用现状
任楼煤矿切实加强矿井瓦斯治理与利用工作,坚持走“煤与瓦斯共采,治理与利用并重,煤—气—电一体化发展”的循环经济新模式。
随着采场逐步向深部和边远地带延伸,矿井升级为瓦斯突出矿井,给作业和环保带来巨大的安全隐患。为了解决瓦斯排放造成的浪费和对环境的污染问题,该矿决定发展瓦斯发电工程。根据矿井瓦斯抽排的实际情况,集资1 800多万元,筹建瓦斯发电厂,并于2010年4月中旬向淮北发改委呈报《关于任楼煤矿低浓度瓦斯发电项目请示》。该项目集低浓度瓦斯输送、瓦斯发电及系统自动控制为一体,不仅拓宽了瓦斯资源利用渠道,加快了节能减排工作进程,又实现了可观的经济效益。日前,该矿瓦斯发电厂首期工程建设完成,2010年11月,3台发电机组已经开始带负荷运行,进入试运行阶段,每天发电量约为3万kW·h。
瓦斯发电厂主要利用地面集中抽放泵站抽出的井下瓦斯,当瓦斯浓度达到约12%时,即能满足正常发电需要。目前,任楼煤矿地面集中抽放泵站内安装有2 台功率为560 kW的水环真空泵,单台泵额定抽放能力为415 m3/min;目前瓦斯抽放纯量为7.5 m3/min,浓度为12%,可以满足一期3台发电机组的正常运行要求。新抽放站建成以后,抽排瓦斯纯量将达到14.4 m3/min以上,届时可以满足6台机组的正常运行需求。
发电厂设计年发电量2 160万kW·h,其中一期为3×600 kW瓦斯发电机组。一期工程投入运行后,可利用瓦斯纯量442万m3/a,供电量976万kW·h/a,新增产值564万元,节约标准煤3 417 t/a。截止到2010年11月15日,一期工程已发电20多万kW·h,直接进入任楼煤矿3.5万kV变电所。
在工作面瓦斯治理的同时对抽采的煤层气进行收集利用,目前,任楼矿恒丰煤层气有限公司的3台600 kW的低浓度瓦斯发电机组已正常运转。年利用纯瓦斯442万m3,二期共计安装6台,建成后年发电量将达到3 000 kW·h,预计每年利用纯瓦斯800万m3,实现煤气共采。
3瓦斯发电站经济效益
(1)年运行总成本。
建设6台发电机组(一期3×600 kW瓦斯发电机组),投资约1 764万元。机组连续运行功率按600 kW,年运行时间7 200 h计算,年运行总成本如下:
年发电量:3×600 kW×7 200 h=1 296万kW·h;
机油消耗:0.0018 g/kW·h×1 296万kW·h×15元/kg=34.99万元;
人员工资:运行及维护15人,人员工资平均按3万元/a计算,15人×3万元/人=45万元;
设备维护:每台机组每年需3.5万元,3台机组全年共10.50万元。
(2)年收入。
电价按0.50元/kW·h计算,每年电费收入为:1 296万kW·h×0.50元/kW·h=648万元;
每台机组每小时可产生0.45 t饱和蒸汽,蒸汽价格按66元/t计算,每年可以节约蒸汽成本64.15万元。总收入达712.15万元。
(3)效益分析。
发电厂年运行成本为90.49万元,年运行收益=712.15万元-90.49万元=621.66万元。电站总投资为1 760万元,则回收全部投资需:1 761/621.66=2.83 a,即不到3 a可回收全部投资。
4结束语
任楼煤矿利用抽采瓦斯发电,不仅有效消除了矿井重大安全隐患,减少了温室气体排放,保护了环境;同时还为节能减排,发展低碳经济,建设资源节约型企业发挥了积极作用。
《大型低热值燃料发电循环经济模式研究与实践》课题评审会召开
2011年6月29日,中国煤炭加工利用协会组织的《大型低热值燃料发电循环经济模式研究与实践》课题评审会在山西省古交市召开。该课题由山西兴能发电公司委托,中国煤炭加工利用协会承担。来自电力和煤炭行业的低热值燃料发电、循环经济等方面的10多位专家出席了评审会。会议由中国煤炭加工利用协会副理事长张绍强主持,山西兴能发电有限责任公司董事长荣国林出席会议并讲话。
与会人员首先参观了古交发电厂的配煤场、电厂一期和二期工程、古交发电厂粉煤灰堆场。结合本课题,与会专家认为古交发电厂在实践中立足循环经济,从保障发电燃料质量到废物排放和利用,做出了大量富有成效的工作。
专家组听取了课题项目组的汇报,审核了有关资料,并进行了反复认真的讨论,认为课题创建了大型低热值燃料(洗中煤、煤泥、矸石)坑口电厂发电循环经济发展新模式;结合古交发电厂及其资源利用特点,构建完善的产业链和产业网络,提出大型低热值燃料发电循环经济园区融合模式;“规划”内容全面,目标明确,可操作性强,对我国低热值燃料发电产业发展循环经济具有指导意义。专家组一致同意课题通过评审,并建议做进一步完善,尽快立项“规划”涉及到的重点项目。
摘要:介绍了任楼煤矿瓦斯抽采利用现状,该矿集低浓度瓦斯输送、瓦斯发电及系统自动控制为一体,瓦斯发电一期工程已建成投产,经计算,不到3 a即可回收全部投资,既节约了能源,改善了空气质量,又取得了可观的经济效益。
3.煤矿瓦斯抽采技术研究及应用 篇三
关键词:煤矿瓦斯 抽采技术 研究 应用
随着我国社会经济的不断发展和进步,我国的采煤技术在最近的几年当中也得到了快速发展的机会,在对煤炭进行开采的过程当中,生产变得更加的机械化、科学化和自动化,这样煤炭在实际的开采过程当中规模也在不停的加大,同时也快速的增加了矿井的开采范围以及采动的空间,采空区以及回采工作面的瓦斯在涌出的时候速率和强度都在增强,而且涌出的面积也变得更大,在涌出的时候也不是很均匀,这样在对煤炭瓦斯进行防治的时候难度就会相应的增加。为了能够更好的去满足我国煤炭需求量快速增加的实际需求,现在很多的煤炭生产企业都在对生产技术进行不断改革和创新,但是在对煤炭瓦斯进行安全和高效抽采的时候,相应的技术却没有能够及时的发展和改革,那么在进行煤炭生产的过程当中就会埋下很多的安全隐患。面对这样的情况就需要对煤矿瓦斯抽采技术进行不断的研究。
1 对本文研究的实际矿区基本情况的介绍
本文在对煤矿瓦斯的抽采技术进行研究和实际应用的时候主要选择了某矿区来作为研究对象。对于该矿区来说,它的整个煤田的面积达到了3078平方千米,而现在实际的生产区域面积则达到了700多平方千米,整个该矿区现在总共有12个煤矿和15对矿井,在这15对矿井当中高瓦斯的矿井有11对,低瓦斯的矿井有3对,而突出矿井则有1对,同时该矿区现在还有1对建设中的矿井。整个矿区一共有42个采煤工作面,其中高突面有14个,同时有142个掘进工作面,而高瓦斯面达到了32个,在矿区生产的过程当中,有31台运转的主要通风机。
2 对瓦斯抽采系统的简单介绍
整个矿区在对瓦斯进行抽采的时候,通过对多年以来的实际抽采经验进行不断的总结和分析,不断的攻关和研究瓦斯抽采治理的技术,然后再不断的总结抽采实际应用的技术。矿区在对瓦斯进行抽采的时候,根据实际的生产情况,先后不同的采取了顶板瓦斯巷抽采的技术、瓦斯尾巷的抽采技术、对上隅角进行抽采的技术、降段抽采的技术、老塘抽采的技术、高位抽采巷技术、迎面斜交钻孔抽采的技术、开采解放层的抽采技术等一系列的抽采技术。从这个世纪初开始的时候,该矿区的生产企业就曾经在不同的矿井中修建了6处地面集中抽采泵站,采用的都是集中瓦斯抽采泵,对瓦斯的抽采总能量能够有效的达到每分钟888立方米,在不同的井下也总共修建了11处移动的抽采泵站,采用的瓦斯抽采泵都是移动式的。在整个矿区当中,进行预先抽采的地点一共有17处,有14处时在采煤工作面,而剩余的3处则在掘进工作面。
3 对煤矿瓦斯抽采技术的分析
在煤矿生产过程当中,应该要根据矿井中煤层的赋存情况、采掘的布置情况、瓦斯的来源、开采的程序以及实际的地质情况等因素来选择煤矿瓦斯的抽采技术。在我国煤层的主要特点就是煤层具有非常低的透气性、煤层含有非常高的瓦斯量、煤层具有非常严重的突出危险、在对煤层进行开采的时候是采用群开采的方式以及地质条件比较的复杂,这是因为我国的煤层具有这些特点,所以在对煤层瓦斯进行开采的时候应该要以卸压抽采为主,因为本文研究的矿区矿井的数量比较多,所以在对瓦斯进行抽取的时候试验和采用过的技术也比较多,本文则主要介绍几种比较常见的煤炭瓦斯抽采方法。
3.1 在对本层瓦斯进行抽采的时候可以选择采用顺层密集长钻孔抽采技术。在对瓦斯进行区域性的抽采时就可以选择采用顺层密集长钻孔抽采技术,在解决综采面消突问题的时候以及降低工作面瓦斯含量的时候采用顺层密集长钻孔抽采技术非常有效果。采用这种抽采技术在进行钻孔的时候一般都要在80m以上,孔之间的距离应该要保持在3到5m之内,在对瓦斯进行预抽的时候时间可能需要半年以上。
在布置孔的过程当中,基本上都是采用的交叉钻孔或者是斜交孔,这样的话在对瓦斯进行抽采的时候效率就能够得到有效的提高,如果是采用的斜向布孔的方式,那么在对瓦斯进行抽采的时候就能够边采边抽同时进行;如果是采用交叉布孔的话,那么就能够在不增加工作量的情况下,让本层瓦斯的抽采效率得到很好的提升。在该矿区我们就采用顺层交叉钻孔的方式来对突出层的煤矿瓦斯进行抽采,在经过实际的抽采之后可以发现,采用交叉钻孔的方式那么在实际的抽采过程当中就不会出现因为钻孔而出现的堵孔和塌孔等现象对抽采的效果产生影响的情况。采用交叉钻孔的抽采方式和平行钻孔的抽采方式相比较,抽采的效率提高了很多。
3.2 在对本层瓦斯进行抽采的时候还可以选择采用网格式穿层钻孔的抽采方式。采用网格式穿层钻孔的抽采方式能够有效的避免在突出煤层当中打顺层孔时出现的塌孔以及喷孔的现象。在透气性比较低的煤层当中对瓦斯进行预抽有非常大的难度,但是如果在布置钻孔的时候能够比较的合理和科学,而且在进行预抽的时候相关的技术条件也能够得到有效的保证,在这样的情况如果采用网格式穿层钻孔的抽采方式那么就能够很好的达到抽采的期望效果,一般情况下都能够达到30%以上的瓦斯抽采率。现在如果需要对单一松软以及低头比较严重的突出煤层进行防突,那么最有效的一种办法就是采用网格式的穿层钻孔。在采用网格式穿层钻孔的抽采方式时,需要在煤层的顶板打岩巷,这样就可能导致在进行煤矿瓦斯抽采的时候成本比较的高。
3.3 在对邻近煤层的瓦斯进行抽采的时候可以选择采用顶板走向长钻孔的抽采技术。在对那些高瓦斯没有煤柱的采煤工作面进行瓦斯抽采的时候,就需要采用顶板走向长钻孔来抽采临近煤层瓦斯的抽采技术。为了能够去有效的对瓦斯超限的问题进行解决,那么在对迎面定向的水平长钻孔进行布置的时候就选择采用沿着开采层的顶板岩层的走向来进行,这样就能够有效的代替顶板的瓦斯巷,从而来对上邻近层的瓦斯进行抽采。如果和顶板穿层短钻孔瓦斯抽采技术以及顶板岩巷瓦斯抽采技术相比较的话,顶板走向长钻孔的抽采技术不管是在经济方面还是在抽采的效率方面都有非常明显的优势,特别是在对那些连续紧张的矿井瓦斯进行抽采的时候,采用顶板走向长钻孔的抽采技术的话能够更加的突出它的优势。
4 结束语
我国的煤矿瓦斯抽采技术长时间的发展过程当中,一共主要经历了四个阶段,分别是以局部的防突措施为主、进行先抽后采、抽采达标以及区域的防突措施先行。在这个过程当中,形成了比较系统的瓦斯抽采技术和一些相关的基本标准,同时也取得了一系列的成绩。但是在看到这些成绩的同时也应该要注意到现在进行煤矿瓦斯抽采时存在的一些主要问题。随着社会经济的不断发展,在进行煤矿开采的时候使用的技术越来越复杂,而开采的深度也在不断的增加,这样在对瓦斯进行抽采的时候就会面对一些新的技术难点。要想有效的去解决这些技术难点,那么各个煤矿生产企业就应该要在国家的大力支持之下,共同的改革和努力,加强研究煤矿瓦斯抽采的理念基础和不断的对技术进行开发,这样煤矿企业在生产的过程当中安全才能够得到有效的保证。
参考文献:
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4.煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术浅述 篇四
中煤科工集团西安研究院有限公司
【摘 要】瓦斯煤尘爆炸是我国煤矿的主要灾害之一,严重威胁并制约着煤矿的生产,因此,瓦斯治理对于煤矿安全生产显得尤为重要。山西阳泉地区某煤矿属高瓦斯矿井,煤层透气性较差,常规的瓦斯治理措施已经不能满足该煤矿安全生产的需要,因此,需要采取不同的抽采钻孔布置措施进行瓦斯治理,以提高其瓦斯抽采率,实现煤矿安全生产。
【关键词】钻孔设计;瓦斯抽采;回采工作面;本煤层;邻近层
低瓦斯矿井处于正常通风状态时,井下瓦斯浓度通常不会达到爆炸下限,但受多种因素影响,部分煤层瓦斯含量较低的矿井,仍然多次发生瓦斯超限,甚至发生瓦斯爆炸事故。因此,加强采钻孔施工技术是非常重要的。
一、基本地质条件
该煤矿地层由老到新依次为奥陶系中统峰峰组(O2f)、石炭系中统本溪组(C2b)、石炭系上统太原组(C3t)、二叠系下统山西组(P1S)、二叠系下统下石盒子组(P1x)、第四系上更新统(Q2+3)。地层总厚度约为460m,煤系地层厚度约为170m。9号煤层最小埋藏深度60m,最大埋藏深度255m;15号煤层最小埋藏深度130m,最大埋藏深度327m。井田内9号、15号煤层是主采煤层。本井田总体为向斜构造,S1向斜轴位于井田西部,走向近南北向,两翼倾角不大,倾角一般为5°~8°,在井田内延伸长度约600m。S2向斜轴位于井田中部偏东,走向北东向,两翼倾角不大,倾角一般为5°~10°,在井田内延伸长度约1700m。另外,该矿井下巷道还发现3条断层和4个陷落柱。
二、回采工作面抽采钻孔设计
该矿9号煤层瓦斯涌出量最高的采区(已经开采)回采工作面绝对瓦斯涌出量为13.7m3/min,其中,工作面本煤层瓦斯5.77m3/min;邻近层瓦斯7.93m3/min.结合全国高瓦斯矿井的抽采经验,设计本矿井在实施瓦斯抽采时应进行综合瓦斯抽采。
(一)回采工作面本煤层瓦斯抽采
根据预测,该矿开采9号煤层时,回采工作面本煤层瓦斯涌出量较大,需要进行本煤层抽采。本煤层抽采分为开采层未卸压抽采和卸压抽采2种方法。设计对回采工作面本煤层采用未卸压抽采(预抽)方法。回采工作面布置顺层平行钻孔方式进行9号煤层预抽采,孔间距3m。其主要优点为:可保证该煤层瓦斯预抽的均衡性,能实行边采边抽,提高9号煤层瓦斯抽采率。其钻孔布置方式如下图1所示:
主要参数:1)钻孔位置:回风顺槽内,距离巷道底板1.2m;2)钻孔角度:垂直于巷道中线,与工作面平行,水平角上仰约2°~3°(实际生产中需根据煤层赋存情况再作调整);3)开孔直径:94mm;4)终孔直径:94mm;5)钻孔长度:105m(可根据实际情况调整);6)钻孔间距:根据实际抽采经验及该矿实际情况,结合回采工作面采长、工作面走向长度、工作面产量、钻孔施工条件等因素综合考虑,确定该矿9号煤回采工作面预抽钻孔间距为3m;7)封孔方式:聚氨酯封孔;8)封孔深度:不小于8m;9)封孔长度:不小于1m。
(二)回采工作面邻近层瓦斯抽采
9号煤层的上邻近层瓦斯主要是1、2、3、4、5、8号煤层,9号煤层平均厚度大约为2.4m,按照6倍~8倍的采高计算,9号煤裂隙带高度大约在14.4m以上,根据9号煤层上邻近煤层的层间距可知,除8号煤层位于冒落带外,其余煤层均位于裂隙带中。9号煤回采工作面,在工作面外侧尾巷向工作面一侧的上邻近煤层布置倾斜穿层钻孔,对上邻近煤层瓦斯卸压抽采。该倾斜穿层钻孔最后的终孔位置选择在3号煤层,并且需超出3号煤层1m。主要参数:1)钻孔间距:9号煤回采工作面从开切眼往外20m的位置布置1对钻孔(1个高位钻孔、1个低位钻孔),从第1对钻孔往外每隔30m布置1个高位钻孔;2)开孔直径:133mm,经193mm,一次扩孔;3)终孔直径:193mm;4)钻孔角度:上仰35°~50°(根??实际情况确定);高位钻孔取40°、低位钻孔取30°;5)钻孔夹角:垂直二次复用的尾巷中线;6)钻孔位置:布置在工作面二次复用的尾巷中,钻孔打至3号煤后且超出3号煤不小于1m;7)钻孔长度:高位钻孔长度78m、低位钻孔长度70m可根据实际情况调整);8)封孔方式:聚氨酯封孔;9)封孔深度:不小于5m;10)封孔长度:不小于1m。
(三)抽采管路管理
随着工作面的推进,第一组钻孔将逐渐 进入卸压区,实现卸压瓦斯抽采。随着工作面继续推进,第一组抽采钻孔将逐步报废,需要将靠近切眼最里段管路逐段拆卸,将端头用法兰片密封。工作面开采推进过程中,需要至少提前拆除面前20m内管路,给瓦斯管路管理和工作面生产造成一定影响。为最大程度降低上述工作对正常生产影响,距工作面切眼30m以内钻孔用软胶管与抽采管末端相连,抽采管末端特制一段2~3m长的短管,短管设置3~5个变径三通,与靠近工作面的钻孔用软管相连,钻孔报废后向前移动短管,保持短管始终在抽采管路的末端。
三、钻孔机具选择
(一)钻机
考虑到本矿井的煤、岩硬度以及钻孔长度、钻孔施工等,对本煤层和邻近层抽采钻机分别设置:1)邻近层钻孔施工钻机采用国产的ZDY6500LP型大口径全液压钻机。该钻机扭矩大、多自由度调角机构可实现大角度施工,全液压传动能。2)本煤层钻孔施工钻机采用国产的ZDY4000L型全液压钻机。
(二)钻杆
可采用φ73mm/89mm直径钻杆。钻杆是将钻机的动力传递给钻头,并且将钻井液引入到孔底,钻杆在钻孔中受到扭矩、压力等的综合作用,钻杆材料要求使用抗裂强度不小于55kg/mm2~65kg/mm2,延展率大于12%的无缝钢管制成。
(三)钻头
按照煤岩层的性质和是否需要取芯的不同,选用不同的钻头。本煤层瓦斯抽采钻孔用φ94三翼内凹PDC钻头开孔,其孔形光滑、平整便于封孔。邻近层瓦斯抽采钻孔采用φ133mm弧角钻头开孔钻至设计深度,后使用φ133/193mm导向扩孔钻头扩孔至设计深度。
(四)泥浆泵
泥浆泵用于钻进时向钻孔内提供冲洗液,这里选用BW250卧式三缸活塞往复式单作用泥浆泵,该泥浆泵排量可根据孔深需要调节四种挡速。
四、结论
根据本矿瓦斯涌出的特点,结合同类矿井的抽采经验,本矿应进行综合瓦斯抽采,对该矿的9号煤层回采工作面使用单侧顺层平行钻孔进行该煤层抽采,对邻近煤层采用倾斜穿层钻孔进行卸压抽采,施工后达到了预期的抽采效果。
参考文献:
5.煤矿瓦斯抽采数据分析 篇五
2015年半年时间已经结束,根据生产布局,第二季度3个月来抽采情况,抽采地点主要在5207轨道顺槽进行钻场邻近层抽采。
三个月的抽采情况如下:
四月份平均地面总负压为13328-15327pa,抽采混合量为37-43m3/min,瓦斯浓度为20-22%,纯量为7.25-8.58m3/min,主要带8个钻场共14个钻孔,另加14个斜向邻近层钻孔;五月份平均地面总负压为11265-15876pa,抽采混合量为30-35m3/min,瓦斯浓度在18-20%,纯量为5.89-6.50m3/min,主要带3个钻场共6个钻孔,另加18个斜向钻孔;六月份平均地面总负压为11328-13876pa,抽采混合量为32-37m3/min,瓦斯浓度在17-20%,纯量为5.80-6.50m3/min,主要带3个钻场共6个钻孔及斜向钻孔20个;三个月抽采量为85.53m3,半年抽采量为182.13m3.三个月来抽采的主要工作是回收、维护5201抽采管路400米,回风下山安装直径273mm抽采管路200米,在5207轨道顺槽打钻孔16个,共568米。
第一季度中间由于有春节期假,所以完成工程比较少。
按照每旬、每月对抽采系统的检查情况,本矿存在一般隐患,现全部整改,按照抽放泵的性能,适当调节负压,保证在额定范围内,按照标准对井下钻孔设置负压,三个月来负压,流量基本稳定。
通过以上情况,机器运转稳定,负压达到标准,但从中打的个别钻孔发现未打到采空区或抽不到瓦斯,这些原因需要在以后的工作中慢慢总结,根据现场地质情况,适当的调节钻孔位置及角度。
第二季度瓦斯抽采工作总结分析报告
瓦斯防治中心
山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司
6.1瓦斯抽采管理制度 篇六
一、总则
(一)公司、矿两级主要领导和分管技术、生产、安全领导必须按能投集团瓦斯治理五十条及相关规定要求抓好瓦斯抽采的技术方案制定、现场落实和监督管理;通风安全副总工程师和通风部门负责矿井瓦斯抽采具体业务的落实与监督管理(具体按公司“一通三防”管理责任制要求落实各级管理人员责任)。
(二)矿井瓦斯抽采,必须坚持综合抽采原则,做到“掘抽、采抽、钻抽”平衡。
(三)矿井、水平、采区、采掘工作面设计中应包括瓦斯抽采设计,新井、新采区、新工作面,在投产验收的同时要对瓦斯抽采工程及系统进行验收,不合格不得投产。
(四)公司将矿井瓦斯抽采计划列入质量标准化管理进行考核,对抽采工作做出成绩的单位和个人要进行表彰和奖励,对完不成抽采计划的单位和个人要给予处罚。
二、矿井瓦斯抽采技术规范
(一)实施条带预抽、网格预抽、煤巷掘进本层预抽、回采本层预抽、保护层回采时对被保护层卸压抽采及采空区抽采等综合抽采。具有突出危险的薄煤层掘进前6个月形成掘进条带预抽,无条带预抽条件的采取本层预抽;具有突出危险的薄煤层回采时必须采取本层预抽,并超前于采面不少于300m,预抽时间不少于4个月;保护层工作面开采时,必须对被保护层瓦斯进行抽采,并超前于保护层采面不少于100m。
(二)钻孔施工
1.必须根据采掘部署及施工条件及时安排施工。
2.突出煤层穿层预抽钻孔必须穿透煤层进入顶板不少于1m,石门进入顶板不少于2m;K4煤层不少于0.5m(燧石灰岩);有喷孔的穿层钻孔要诱导喷孔穿透煤层。
3.钻孔施工用钻割(扩)一体化钻头,在保护层或喷孔严重煤层使用水力割缝技术增加煤层透气性。但必须严格控制割(扩)排除煤粉量,并在专门措施中明确规定。
4.在瓦斯喷孔严重地段施工时,钻孔施工前段,必须扩孔不少于1m,孔径100mm,便于安装导流管。
5.抽采钻孔穿煤层前必须安装上导流管,接上瓦斯抽采管,用于钻孔施工过程中瓦斯喷出时抽采瓦斯。
6.钻孔施工期间,必须有防突员或管理人员现场跟班,如实收集填报钻孔施工资料。
(三)钻孔验收
1.由各矿总工组织,安全、通风、打钻、地质等部门参加,竣工资料参加人员必须签字确认。2.每次钻孔验收不超过20个。
3.钻孔验收标准:钻孔方位角误差不超过±3°, 倾角误差不超过±2°,终孔层位必须符合设计要求,终孔钻头不小于φ75mm。4.及时对穿层钻孔的竣工资料进行分析,凡是发现与设计要求不符,要分析是否有地质构造,及时修改钻孔设计参数弥补施工偏差。与分析资料不符的钻孔重点查,防止打假钻影响抽采效果。
5.钻孔施工完毕,形成钻孔竣工验收资料,报打钻、通风部门、各矿总工会签、公司总工审批,公司通风部门备案。
(四)抽采钻孔必须采用机械封孔,并且符合以下要求: 1.封孔深度:见下表 不同钻孔条件下封孔深度表
2.封孔基本要求:每次封孔施工前,必须编制封孔施工技术安全措施,包括封孔施工参数、技术要领、现场施工安全技术负责人、封孔施工验收、封孔施工复查、封孔时间要求等内容。达到封孔深度符合要求,不漏气。并形成封孔验收、复查记录。2.常规封孔方法:
(1)水泥砂浆(水泥石膏浆)封孔方法:上向钻孔,倾角大于45°时,可用0.6-1.0m长的注浆管进行灌浆,当有水从钻孔抽采管流出来时停止灌浆;水平钻孔及倾角小于45度的上向钻孔,必须在下端头上挡板(棉纱团),注浆管长度达到挡板处(棉纱团),并对挡板处的抽采管钻筛孔;下向抽采钻孔,必须在下端头上挡板(棉纱团),当钻孔未变形,注浆管长度可为0.6-1.0m,若钻孔变形,注浆管长度应为封孔长度,当浆液封满钻孔后再对孔口进行封堵。
(2)马丽散或AB胶封孔方法:上(下)端头设挡板(棉纱团),抽采管不小于封孔长度,注浆管长度可为0.6-1.0m,控制注入双液,双液量为需封堵体积的0.3~0.5倍。
(3)其它封孔新技术、新工艺或特殊封孔要求按具体封孔施工技术安全措施执行。
3.注浆管抽采钻孔封孔段前方,抽采管必须留有2m长度,防止跨矸堵塞。
4.封孔必须由通风队专门的抽采工施工,保证封孔质量。
(五)接管抽采
1.实行卸压抽采的封孔管直径不小于φ50mm,抽采钻场汇流管直径不小于φ150mm。
2.钻场(钻孔)施工完以后,3 天之内应接管抽采。
3.钻场抽采管连接,必须采用并联;钻孔抽采管与汇流管直接连接,应用白色塑料管。
4.要求抽采管连接不漏气,由建设项目部落实人员检查,并作好检查记录备查。
(六)抽采参数检测和调整
1.每个钻场必须设置抽采负压调节装置和测流点(有条件时应检测单孔抽采参数),每旬检测抽采钻场抽采浓度、抽采负压、抽采温度、抽采流量,并建立抽采台帐。
2.根据检测结果,由通风队抽采检测工对各钻场进行调整。对漏气的钻孔及时进行堵漏,无瓦斯抽出(瓦斯浓度在0.5%以下)的关闭闸门停抽。
3.进行有自然发火危险的采空区瓦斯抽采时,必须设置负压调节装置和测流点,每旬检测CO 浓度和抽采参数。发现有自然发火征兆时,必须立即上报矿总工程师,以便采取防灭火措施。
4.各检测点悬挂检测管理牌,包括检测时间、检测地点、抽采浓度、抽采负压、抽采温度、抽采流量、一氧化碳浓度(采空区)。
(七)管道安装
1.抽采管道要敷设平直,高度不小于700mm,以便安设放水器。管道安装质量符合专门设计技术要求,并由建设项目部组织工程技术人员验收后方可投入使用。
2.抽采干、支管安装必须有利于放水,抽采干、支管在龙门架前、后方或低矮处、钻场汇流管、温度变化处以及斜坡下坡口必须设自动放水器和除渣器,凡抽采钻孔(钻场)高于抽采干、支管和涌水量较大的抽采钻场必须安设自动放水器。新安装管道凡可能有积水的为不合格品,必须重新安装。3.新安装管道接头扣件必须齐全。4.抽采管道应在钻孔施工前3天接到位。5.抽采主、干管道滞后掘进工作面不大于300m。
(八)抽采动态图
1.抽采动态图要真实及时反映现场抽采动态,每月必须进行更新,由通风部门完成。2.抽采动态图内容有:以采掘巷道平面图为底图,采掘工作面位置、未保护边界线、钻场、钻孔编号、钻孔长度、接抽时间、抽采参数测点及参数、抽采管道尺寸及长度、阀门位置及规格、放水器及出渣器位置等。
3.抽采动态图每月经通风部门、防突部门、矿总工程师会审,报生产、安全、通风部门、矿总工程师(纸质件)和公司生产、通风、安全部门、公司总工程师(电子图件)。
(九)瓦斯抽采泵站
1.瓦斯抽采泵工必须由专门的经过安全资格培训合格的人员担任。2.瓦斯抽采泵至少有两台,至少一台备用。基建期若一台抽采泵,必须由矿总工程师组织编制安全措施和应急预案,经矿总工程师组织会审后报公司总工程师批准。
3.瓦斯抽采泵站必须有防回火、防回气、防爆炸装置,有防雷、防火设置,有直通矿调度室电话。
4.瓦斯抽采泵站所有电气设备、设施必须采用矿用防爆型。5.抽采瓦斯泵站放空管的高度应超过泵房屋顶3m。
6.瓦斯泵工必须每小时检测一次抽采参数,巡视抽采泵运行情况,作好运行记录备查。
7.瓦斯抽采泵必须由电钳工每周检查一次电控、机械部位,作好检查检修记录备查。
8.瓦斯抽采泵站必须有完善的瓦斯抽采监控系统,瓦斯监控维修人员每周检查校核一次,作好记录备查。9.完善抽采泵站管理制度,必须在醒目处悬挂抽采泵司机操作规程、岗位责任制、操作流程图、交接班制度、抽采泵站管理制度、防火制度、要害场所管理制度等,作好抽采泵运行记录、交接班记录、领导上岗检查记录、外来人员登记薄等。
10.抽采瓦斯泵停止运行时,必须立即向矿调度室汇报,由调度室向矿总工程师或值班领导汇报和采取措施处理。
(十)井下临时抽采泵
1.临时抽采瓦斯泵站应安设在抽采瓦斯地点附近的新鲜风流中。泵站按地面泵站要求建立各种制度和记录,规范管理。
2.抽出的瓦斯可引排到地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷,但必须保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。在建有地面永久抽采系统的矿井,临时泵站抽出的瓦斯可送至永久抽采系统的管路。3.抽出的瓦斯排入回风巷时,在排瓦斯管路出口必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置是上风侧距管路出口5m、下风侧距管路出口30m,两栅栏间禁止任何作业。
4.在下风侧栅栏外必须设甲烷断电仪或矿井安全监控系统的甲烷传感器,巷道风流中瓦斯浓度超限时,实现报警、断电,并进行处理。
三、抽采瓦斯计量管理规定
(一)抽采瓦斯计量必须由培训考试合格的专职测流人员负责测定、计算填表等工作。
(二)抽采瓦斯主干管计量原则上用涡街流量计等自动化监控与存贮、打印系统,并每旬用皮托管测试方法校对一次;钻场抽采瓦斯计量每旬用皮托管检测。
(三)各矿必须按规定配齐3套以上抽采瓦斯计量检测仪表及工具。
(四)抽采瓦斯计量结果和上报资料必须统一采用法定计量单位。
(五)各瓦斯抽采系统总抽采量以泵站进气端测点测定值为准。由泵站司机每小时测定记录一次该测点负压、浓度、压差或速压,每旬末由专职测流人员测定一次,同时对泵站记录数据进行校核,并据此计算总抽采瓦斯量。
(六)抽采主、干、支管和工作面采场对应的“前三后五”钻场(本层预抽为采场“前五”),正常时每旬测定一次负压、浓度、压差或速压,测定大气压、管内温度,并据此计算瓦斯抽采量,填写现场记录牌和报表,所有钻孔每旬测定一次单孔浓度。各工作面、揭煤点必须设点测流。
(七)抽采瓦斯旬报表次旬三天内报公司通风工作部。各抽采点每月填报一次抽采动态图。
四、抽采瓦斯管理
(一)钻孔方位、倾角误差超过2°、钻孔未穿透设计层位、终孔孔径小于设计要求,该孔不计算进尺,且应重新补打。
(二)预抽孔终孔时必须有防突工或抽采工现场验收,否则不予计算进尺,验收表存于矿技术档案室备查;抽采管理部门和安全部门定期或不定期对抽采钻孔进行抽查,要求预抽和卸压抽采孔抽查率不低于30 %,其它孔不低于20%。
(三)矿井必须建立健全抽采系统管路检查与放水管理制度、抽采人员操作规程、抽采孔验收制度、抽采人员责任制等制度。
(四)钻场施工完后,必须及时封堵、接抽,对抽采队每月按实际接抽的钻孔计算有效抽采钻尺,以此作为结算工资的依据。
(五)抽采主、干、支管出现积水,按“三违”进行处罚,放水器、除渣器每月至少除渣一次,并有记录可查。
(六)井下钻场管理牌和放水器管理牌必须齐全,且必须填写清楚。
(七)测流人员必须按规定进行测流,严禁弄虚作假。
(八)随意关闭井下抽采闸门,按“三违”进行处罚。
(九)泵站司机按规定进行抽采参数测定、记录。
(十)通风科应每旬组织抽采系统检查。
(十一)抽采队应建立验孔台帐、管道敷设台帐、抽采系统旬检台帐、钻机管理台帐,并按时填绘。
(十二)对验孔、查孔人员不负责任、弄虚作假、虚报、假报钻尺数据者,一律按严重“三违”进行追查处理。
7.煤矿瓦斯抽采技术的发展探讨 篇七
一、瓦斯抽采方法现状
总体上来说瓦斯抽采技术处于不断进步的过程中, 但是对于抽采方法目前还没有一个统一的标准进行分类。一些学者根据自己的研究对现有的瓦斯抽采技术进行了分类, 如俞启香在《矿井瓦斯防治》中将瓦斯抽采方法分为:开采层抽采、邻近层抽采、采空区抽采和围岩抽采这几种。于不凡在《煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册》中将瓦斯抽采方法分为:未卸压煤层和围岩抽采、卸压煤层和围岩抽采、采空区抽采和综合抽采。从上述分类来看, 研究者主要是根据开采煤层和邻近煤层之间的空间关系为标准进行划分的, 并且适当考虑了时间因素的影响。
笔者认为上述分类标准尚不科学, 无法体现最新的瓦斯抽采技术发展, 也不利于煤矿企业瓦斯抽采技术的选择及应用, 需要对现有的抽采技术进行重新分类, 确定其有效的应用范围。在具体的分类上, 应该考虑两个标准:第一层次以煤层开采时间为依据;第二层次以煤层开采空间关系为依据。综合考虑上述因素, 结合现有煤矿瓦斯抽采技术, 得出如下分类结果 (图1) 。
由上述分类可以明显看出, 现有的瓦斯抽采方法主要可以分为三个层次:第一个层次包括采前抽采、采中抽采和采后抽采;第二个层次包括本煤层抽采、邻近层抽采、回采工作面抽采、掘进工作面抽采和采空区抽采;第三个层次包括地面钻井抽采、穿层钻孔抽采等。由此可以看出, 目前煤矿瓦斯抽采技术类型比较多, 适合不同的瓦斯抽采和煤矿生产的需要。这其中有不少最近几年开始兴起的抽采方法, 比如说地面瓦斯抽采方法, 这种抽采方法能够最大程度的保护煤层的现有的开采条件, 减少了对煤层开采的影响, 而且抽采范围比较大, 效果也比较好。尽管一些新的抽采技术的出现和应用, 为煤矿企业提供了更多的选择, 但是在选择抽采方法的时候不要一味地追求新的抽采方法, 而是应该根据瓦斯的产生及分布、煤矿开采条件等进行选择。
二、煤矿瓦斯抽采技术发展
1.仍然是以局部防突措施为主
从煤矿安全生产的情况看, 瓦斯抽采的研究主要是根据煤与瓦斯的突出规律, 探索解决局部防突的有效措施。在这一过程中, 充分借鉴和吸收了国外煤与瓦斯突出的防治技术与经验, 结合我国煤矿安全生产的需要, 形成了一套比较科学的局部防突措施方法。最近几年, 瓦斯抽采技术开始转向整体预防的发展, 但是关于局部防突措施的研究依然有很多, 一些新的局部防突抽采方法不断出现, 并在实践当中得到了良好的应用, 如煤层巷道抽采等等。这主要是因为局部突出仍然是引起煤矿安全事故的一个重要原因, 在实践当中很多瓦斯事故都是由于局部防突措施不力导致的。
2.先抽后采迅速成为主要抽采方法
所谓的先抽后采顾名思义就是先抽瓦斯, 然后再开采煤矿。这种抽采方法开始于2002年, 当时国家安全生产监督管理局王显政在全国煤矿瓦斯防治现场会上提出了“先抽后采, 监测监控, 以风定产”的12字工作方针, 其目的就是想构建一个瓦斯防治的长效机制。此后, 先抽后采研究工作开始兴起, 一些煤矿开始探索这种新的瓦斯抽采方法, 如淮南矿业集团, 在总结先前瓦斯抽采技术的基础上, 提出了“可保尽保, 应抽尽抽”战略, 探索了一套比较科学的先抽后采的方法。此后、阳泉、平顶山、松藻等煤矿也开始实践先抽后采的方法, 收到了良好的效果, 瓦斯事故率大大下降。此后, 国家煤矿安全监察局等在上述煤矿先抽后采经验的基础上, 编写了《煤矿瓦斯治理经验五十条》, 将先抽后采确定为瓦斯治理的一个主要方法。
3.区域防突措施的兴起
2008年国家煤矿安全监察局颁布实施的《防治煤与瓦斯突出规定》中提出:煤与瓦斯突出防治工作坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则, 未采取区域综合防突措施并未达到指标要求的严禁进行采掘活动, 做到“不掘突出头, 不采突出面”。这种瓦斯抽采方法, 主要考虑到了瓦斯的特性。瓦斯是一种可燃气体, 单纯从一个地方进行抽采, 而不考虑区域整体瓦斯的防治, 是一种治标不治本的方法, 随着煤矿开采过程中一系列的不可预见因素的影响, 瓦斯浓度突然增加引起的安全事故可以说是屡见不鲜。上述原则主要是针对这一问题产生的。区域综合防突的抽采方法, 是以某一区域瓦斯分布与产生的特点进行的, 综合考虑到了开采过程中的各种影响因素, 并且在抽采的过程中利用了瓦斯的流动性特征, 避免瓦斯向作业面流动的方式, 来达到区域防突的目的。应该说这种方法, 是在瓦斯的规律性特征的基础上进行的。但是, 区域瓦斯分布特性是非常复杂的, 在实践当中要进行详细的勘测与预算, 但是这种瓦斯抽采方法是今后的一个最重要的趋势。
总之, 随着科研及经验的增加, 煤矿开采过程中的瓦斯抽采技术也处于不断发展和进步过程中, 新的瓦斯抽采技术不断涌现, 并被应用到煤矿生产当中取得了不错的效果。但从瓦斯抽采技术的发展来看, 未来的研究仍然是以局部防突为主, 结合先抽后采、区域防突方法, 能够达到根治瓦斯、保障煤矿安全生产的目的。
摘要:瓦斯抽采是保证煤矿安全施工的一项重要措施, 做好瓦斯抽采对于保证煤矿安全生产具有重要意义。本文在已有研究资料的基础上, 根据当前瓦斯抽采理论研究的成果, 总结了瓦斯抽采指标考核的抽采分类方法, 对于各种抽采方法的基础理论进行了阐述, 并介绍了具体的设计方法和技术参数, 重点介绍了目前比较先进的区域性瓦斯抽采方法, 指出这种方法符合区域性防突措施现行的工作原则, 并就瓦斯抽采未来的发展进行了预测, 以期能够帮助煤矿企业把握瓦斯抽采的未来发展方向。
8.瓦斯抽采达标评价工作体系1 篇八
按照国家安监总局2011(163)号文件精神,为了保障矿井能达到预期抽采效果,消除采掘期间瓦斯超限现象,杜绝煤与瓦斯突出事故的发生,经矿委领导研究决定,建立瓦斯抽采评价工作体系,现规定如下:
一、组织领导
公司成立瓦斯抽采达标工作评价小组 组 长:韩文明
副组长:原小军 潘旭战 李小抗 都沁军 杜向勇 张立虎 成 员:刘江胜 王 晋 刘小朝 李胜利 刘利强 瓦斯抽采评价验收领导小组职责:
领导小组职责:负责对已实施区域防突措施的采掘工作面在采掘作业前对预期抽采效果进行会审,并作出评价,评价要求真实可靠,严禁出现假评价,对评价结果的真实性负责。
组长职责:对于采掘工作面瓦斯抽采效果评价工作全面负责,组织相关人员对采掘工作面实施的区域防突措施能否达到预期抽采效果进行评价,对效果评价结果作出结论性的审批意见。
副组长职责:协助组长做好采掘工作面瓦斯抽采效果评价工作,并对各单位提供的相关评价资料进行汇总和分析。
防突科职责:负责抽放钻孔的施工及钻孔上图工作,并建立钻孔施工记录和单孔瓦斯抽采台账,提供采掘工作面进行效果评价需要的钻孔施工及瓦斯抽采情况等相关瓦斯抽采资料。地测科职责:及时更新瓦斯地质图,掌握采掘区域内地质构造情况,搞好超前物探等地质预报工作,提供评价区域内的地质图、地质说明书等相关地质资料。
安全科职责:对采掘工作面区域措施的执行情况进行监督、检查、落实。
调度室职责:对采掘工作面区域措施的执行情况进行协调调度。通风科职责:提供进行效果评价的采掘工作面的通风系统情况及瓦斯涌出量的变化情况等相关资料。
机电科职责:负责抽采系统供电管理和抽采机电设备管理,确保瓦斯抽采系统运转正常、可靠。
二、评价条件
对抽采效果评价的基本条件:
1、瓦斯抽采的基础条件必须满足瓦斯先抽后采的要求。
2、只有在瓦斯抽采达标的基础条件满足瓦斯先抽后采要求的基础上,才能对抽采效果是否达标进行评判,否则判定为抽采效果不达标。
三、评价程序
1、每个有突出危险的采掘工作面必须有区域防突措施、钻孔施工图、钻孔施工记录(包括打钻期间的喷钻、卡钻等异常情况)、钻孔验收记录、瓦斯抽采台账、抽出量、抽采率、间接计算残余瓦斯含量等资料。
2、防突科安排专人计算、分析采掘工作面单孔及采掘工作面钻孔布置范围的瓦斯抽采情况,为区域防突措施效果评价做好准备。
3、采掘工作面在进行区域防突措施效果检验后,由矿总工程师负责组织防突科、地测科、机电科、安全科、调度室、通风科等有关单位、科室负责人或技术员对采掘工作面瓦斯抽采效果进行评价,检查抽采效果是否满足《矿井瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,对达不到要求的要延长抽采时间或补孔抽采。
4、采掘工作面瓦斯抽采效果符合规定后,由防突科将掘进工作面瓦斯抽采效果评价表和残余瓦斯含量测试报表一并存档备案,测定的残余瓦斯含量符合规定后,编制采掘工作面瓦斯抽采效果评价报告经批准后方可采掘。
四、评价要求
1、采、掘工作面抽放设计必须报矿技术负责人审批,并按设计要求施工。
2、必须制定瓦斯抽采管理和考核奖惩制度、抽采工程检查验收制度、先抽后采例会制度、技术档案管理制度等。
3、瓦斯抽采设备必须满足抽采要求,并按照规定要求管理。
4、瓦斯抽放量台账、记录齐全,瓦斯抽放量、抽放率、钻孔覆盖率符合规定。
5、经过抽采的采掘工作面残存瓦斯含量及压力必须由有资质的单位进行测定,并出具相关报告。
6、矿井要安排专人分析瓦斯抽采单孔及整个工作面瓦斯抽采情况,以便及时补充钻孔进行抽采。
7、采、掘工作面瓦斯抽采效果符合规定后,及时编制工作面瓦斯抽采效果评判报告。并报矿技术负责人进行审批
8、按照规定安设计量观测装置并定期检查抽放系统和观测记录有关参数。
9、预抽钻孔直径不小于75mm,钻孔间距不小于6m、封孔长度不小于8m,抽放负压不小于13KPa。
六、评价依据及标准
《煤矿安全规程》、《瓦斯抽采达标暂行规定》、《防治煤与瓦斯突出规定》等。
评价标准:采掘工作面区域瓦斯抽采达标评价以间接计算或实测残余瓦斯含量小于8m³/t为标准。
9.瓦斯抽采质量标准化(修订版) 篇九
抽采科 2009年2月
余吾煤业瓦斯抽采质量标准化管理制度
一、钻孔施工管理
1、瓦斯抽采工程施工,必须严格按照设计、制定专门的规程措施并严格按照规程措施中规定的进行。
2、钻孔的施工过程中,钻孔的倾角以及方位角误差不得大于±0.5°,位置误差不得大于±0.1米,钻孔直径和终孔深度必须符合设计要求。
3、对于施工过程中出现的报废钻孔,应及时向设计人员汇报,重新设计补打钻孔。
4、报废钻孔必须在原钻孔附近补打,且抽采钻孔深度不得低于设计深度的75%。
5、煤层预抽钻孔施工过程中,见岩后应停止施工,并及时向通风调度汇报。
6、钻孔施工完毕后立即封孔,未封孔不得施工下一个钻孔;钻孔封孔后不能及时并网的钻孔要有截止阀堵孔,正常情况下抽采2天后方可允许卸下截止阀。
二、封孔管理
1、钻孔封孔的深度要大于孔口的裂隙带,岩孔的封孔深度不能低于5m,煤孔的封孔深度不能低于6m。
2、平行钻孔联网每组不得超过4个、钻场钻孔联网每组不得超过3个。汇流管在钻孔下方,与钻孔距离不超过200mm,汇流管接口统一向上,每组钻孔必须安装孔板及放水器。封孔未并网的钻孔累计超过4个,停止打钻作业,进行并网。
3、钻场并网后要保持干净无杂物,钻场内及钻场两侧3米范围内无积水,无浮煤杂物,支护良好,管路安设符合要求。
4、钻孔的拆除必须向矿抽采科提出书面申请,经矿抽采科部门负责人批准后方可拆除,任何人不得擅自拆除。
5、抽采队组每天下午必须向通风调度汇报当天的瓦斯抽采工作进展情况,内容包括管路的敷设、钻孔的进尺、封孔并网等情况,汇报内容必须真实准确,不得弄虚作假,一经查出,严肃处理。
棉纱连接头封孔管10008000步骤1:将2根封孔管用连接件牢固连接成8m长的封孔管,在距前端1m处绑扎适量棉纱。8000步骤2:在棉纱与管后端之间靠中间位置用约3m长的棉布将封孔管包裹,再用铁丝或棉线将棉布分四段绑扎,形成4个槽状布兜以盛装马丽散。钻孔94步骤3:将调配并经充分搅拌好的马丽散液体倒入槽形布袋内并迅速将封孔管送入钻孔,并保证封孔管伸出孔外不小于0.3m。75200
图1 聚氨酯封孔操作及说明示意图
三、管路敷设管理
1、瓦斯管路敷设要严格按照设计和规程措施中的要求进行敷设,在吊挂前必须清空管内杂物。
2、管路敷设要做到“平、直、牢”,离地高度不小于0.3米。运输巷中敷设管路时,应悬挂架空于巷道帮上,高度不少于1.8米,与运输材料最大轮廓安全间距不小于0.2米。
3、瓦斯管路敷设在巷道低凹处、支管与干管连接处、采区上山、下山的下部时均要安装放水器。
4、瓦斯抽采干管的每一分支管设置全通隔离阀,以便维修和支管拆除或延伸;支管每10米设一个三通,钻场及分支管路处设置配套孔板流量计,以便观测流量、负压、瓦斯浓度等参数。
5、抽采系统投入运行前,应进行一次全面的气密性试验,一般采用压风正压试验法,压力要达到0.3~0.5MPa。试验时间不得小于2小时、压力降不大于试验气压的5%为合格。
6、抽采管路延伸、放水需关闭阀门时,应提前通知瓦斯泵站、抽采队及通风调度。
7、瓦斯抽采管的敷设不得与带电物件接触。若与电缆悬挂在巷道的同一侧,其安全间距不小于0.3米。
四、放水器管理
1、所有放水器必须按标准布置、吊挂,且必须挂牌管理,设专人负责放水。
2、平行预抽钻孔施工地点放水器每两小时至少放水1次、平行预抽钻孔施工完毕地点放水器每班放水至少2次、平行预抽钻孔施工地点放水器每两小时至少放水1次、掘进预抽钻孔放水器每班至少放水1次,确保放水器内无积水。
五、施工场地管理
1、每个钻场都必须挂设钻场施工管理牌板,管理牌板包括施工地点、施工钻孔号、钻孔的倾角、钻孔的方位角、钻孔施工负责人、钻孔的深度等。
2、打钻作业时,必须配备便携式瓦检仪吊挂在钻机位置下风侧1m处。
3、每个钻孔施工完毕后,要立即封孔并挂设钻孔说明牌进行挂牌管理,钻孔说明牌包括钻孔倾角、钻孔深度、钻孔方位角、负责人、成孔时间等。
4、钻孔并网后,要安排测量人员每隔两天对钻场内的钻孔进行观测,每个孔板必须挂设瓦斯参数牌,内容包括瓦斯浓度、孔板系数、测量人、测量日期、混合流量、纯瓦斯流量、抽放负压、孔板压差等参数。
5、打钻场地的积水必须及时排空、淤煤及时清走,没有皮带或煤溜等运输设备时,必须将淤煤堆放整齐在巷帮。
六、考核细则
1、无安全管理制度及各项施工记录台帐,处罚责任单位3000元,施工记录台帐填写不全,处罚单位负责人500元。
2、无抽采安全技术措施进行钻孔施工,处罚责任单位3000元、单位负责人500元。
3、钻孔施工过程中遇见地质构造或其它异常情况没有及时汇报,处罚单位负责人500元、跟班队干300元。
4、瓦斯抽采工程施工没有按照设计、规程措施中规定进行,处罚单位负责人500元、跟班队干300元。
5、验收瓦斯抽放钻孔不认真,不按实际施工参数进行验收,发现一次处罚责任单位2000元、验收人员300元/人次。
6、岩孔的封孔深度低于
5m,煤孔的封孔深度低于6m,发现一次处罚责任单位2000元、单位负责人500元。
7、平行钻孔浓度低于40%且整改后仍不达要求的报废孔,不计进尺,每组累计报废孔数达4个,另处罚责任单位2000元、单位负责人500元。
8、未经矿抽采科部门负责人批准,擅自拆除抽采钻孔、改动抽采管路及其它抽采设施,处罚责任单位1000元、单位负责人300元。
9、瓦斯抽放钻孔未及时进行挂牌管理或牌板数据不全不真实,处罚责任单位1000元、单位负责人300元。
10、瓦斯管路及其附属设备未按照设计和规程措施中的要求进行敷设,处罚责任单位1000元、单位负责人300元。
11、瓦斯抽放管路不按规定进行放水或放水不及时,造成管路积水,处罚责任单位1000元、单位负责人300元、责任人300元。
图2:钻孔并网示意图抽采支管每40米留设一个三通汇流管接口Ф108汇流管孔板、放水器 说明:
1、平行钻孔联网每组不得超过8个、钻场钻孔联网每组不得超过6个。汇流管在钻孔下方,与钻孔距离不超过200mm,汇流管接口统一向上,每组钻孔必须安装孔板及放水器。
2、瓦斯抽采干管的每一分支管设置全通隔离阀,以便维修和支管拆除或延伸;支管每40米设一个三通,钻场及分支管路处设置配套孔板流量计,以便观测流量、负压、瓦斯浓度等参数。
10.五阳煤矿瓦斯抽采参数优化研究 篇十
1 边掘边抽数值计算模型的建立
五阳煤矿3#煤层厚1.50~7.90 m,平均厚5.75 m。煤层顶板岩性主要为泥岩、砂质泥岩,局部为粉砂岩或细、中粒砂岩;底板岩性为黑色泥岩、粉砂岩。3# 煤层开采深度标高为100~700 m,煤层透气性系数为0.060 5~1.741 5 m2/(MPa2·d),钻孔瓦斯流量衰减系数为0.081 1~0.606 8 d-1,煤的坚固性系数为0.30~0.56,属较难抽采煤层。
五阳煤矿对不同采区选用了不同的瓦斯抽采方案,包括7803工作面顶板断裂带钻孔抽采瓦斯、7601回风巷钻孔抽采瓦斯和7801本煤层综放工作面预抽瓦斯,都取得了一定的成效,但长期以来瓦斯抽采效果不理想。为此,对五阳煤矿边掘边抽的抽采模式进行数值模拟实验,分析其抽采效果,以达到更合理地利用抽采资源、最大限度地降低煤层瓦斯含量、提高采煤安全系数的目的。其数值模型建立位置见图1。
2 边掘边抽数值计算与分析
2.1 数值模型的建立
根据矿井地质和煤岩条件建立掘进工作面的二维煤层瓦斯渗流计算模型。在7801巷道中部截取水平面,长100 m、宽200 m,网格划分数量为20 000个,根据实际情况模型上下左右两边采用铰接固定,加入模型所在地煤岩巷道的地应力参数等,建立的模型见图2。计算中采用莫尔—库仑模型和空单元模型(巷道开挖和工作面回采)。
模型中各煤岩层的物理力学参数根据现场地质调查及煤岩体力学试验结果确定。
模型采用平面应变分析,模型的上下边渗流条件设置为固定瓦斯压力边界,左边界瓦斯气体压力和上下边界瓦斯压力相同。由于右边界的巷道在边界外还有延伸,所以右边界渗流边界条件设置为流量边界,流量值为0,即在水平方向上的瓦斯压力梯度为0,其初始条件是在t=0时刻煤层中的瓦斯压力为1 MPa。煤层的力学参数及相关的渗流参数见表1。
瓦斯渗流场压力梯度变化见图3,可以看出,随着抽采时间增加,抽采孔的影响范围在逐渐扩大,在抽采孔成孔后30 d内其周围的瓦斯压力梯度变化较大,抽采量大。但随着时间继续增加,煤层内瓦斯的渗透难度增大,瓦斯压力梯度变化不明显,且煤体内瓦斯渗流梯度变化情况趋于稳定。
2.2 边掘边抽巷道应力及位移分析
计算结果表明,由于巷道空间的开挖,掘进工作面前方煤体内出现应力增高区、应力峰值区、应力降低区,分别对应着破裂带、极限应力带和弹性变形带[1]。主应力值与水平方向成70°向煤体内部延伸。应力峰值位于距煤层顶板1 m、工作面4.5 m处,其值约为30 MPa,最大应力集中系数为2.14。
巷道开挖对煤层应力影响范围约24 m。距工作面约2.8 m煤体处产生一个应力集中区,此区间内的煤岩体在垂直方向上应力达到最大值。
由于已开挖巷道受地应力作用损伤积累而不断变形破坏,巷道前方上部煤岩体具有向巷道空间移动的趋势,越往煤层深处,位移量越小,而且从工作面到已开挖巷道方向上位移量逐渐增大[2]。由于工作面处煤体受到来自煤体内部水平方向上应力的作用,而在巷道空间缺少抵抗力,因此掘进工作面处的水平位移表现形式为向巷道空间鼓起,水平位移最大[3]。
2.3 边掘边抽条件下钻孔合理夹角分析
为了选取平行于抽采孔前方的结构单元,提取数据进行分析,取值单元位置见图4中L1,取值点贯穿线段L1上所有单元网格。
钻孔正前方平行钻孔方向煤层瓦斯压力梯度变化情况见图5。
由图5可以看出,钻孔终孔10 d后其前方瓦斯压力梯度变化已不明显,此时可以认为瓦斯渗流已达到稳定状态。但随着时间的推移,影响范围扩大速率明显减小,想更多地抽采出煤层中的瓦斯,如果掘进速度与抽采时间不协调,只有给瓦斯渗透留出一定的时间才能有效地降低前方煤层中的瓦斯含量,如果时间不允许,可采用提高钻孔密度,使抽采影响范围扩大的方法。由于抽采影响范围在终孔后10 d内扩大速率较大,10 d内的有效影响范围在钻孔法向方向外12 m左右(第10天对应的曲线是最外边的那条曲线,由外到里依次对应第30、第50、第1天)。可由此参数确定孔间距和钻孔间夹角。在终孔10 d后钻孔前方煤体内平均瓦斯压力为0.734 MPa,为瓦斯初始压力的73%,已降低到瓦斯突出临界值0.74 MPa以下,可以有效防止掘进过程中瓦斯突出事故的发生。
为研究钻孔法向方向上瓦斯压力的变化情况,取垂直钻孔方向上一系列单元(见图4中L2),取值点贯穿线段L2上所有单元网格,在取值单元上瓦斯压力梯度变化情况见图6(第10天对应的曲线是最外边的那条曲线,由外到里依次对应第30、第50、第1天)。
由图6可以看出,钻孔终孔后15 d内其前方瓦斯压力梯度变化速率已稳定,并向周围缓慢扩展,其速率明显减小,钻孔在短时间内有效影响范围为18 m左右,终孔后15 d内钻孔径向范围内瓦斯压力平均值下降到0.548 8 MPa,瓦斯压力已降到初始瓦斯压力的54%,有效降低了煤层内瓦斯含量,但钻孔的影响范围仅为钻孔径向范围。在实际施工中,外侧钻孔终孔端头处平行间距为2 m,垂直间距为3 m,与钻孔实际影响范围相比间距太小,打1个钻孔和2个钻孔对煤层内瓦斯的抽采影响范围相差不大,钻孔间夹角过小,各个钻孔间的有效影响范围重复区域过大,浪费抽采资源[4]。由于边掘边抽是为了抽采本煤层掘进工作面前方范围内的瓦斯,煤层厚度约为6 m,如果在垂直方向上煤层夹角合适,则在水平方向上可以适当地扩大钻孔之间夹角,即同巷道之间的夹角应适当扩大,这样可充分发挥每个钻孔的作用,在有限的抽采条件下更好地抽采出煤层内的瓦斯[5,6,7]。
依据上述分析,考虑到一定的抽采富余参数进行布孔设计:抽采终孔端间距设为钻孔的有效影响范围的一半,即9 m间距,在有效范围内,抽采孔水平夹角设计见图7。
抽采孔1与巷道夹角为9°,抽采孔2与巷道夹角为19°,抽采孔3与巷道的夹角为25°,提高了每个钻孔的抽采效果,并扩大了影响范围。
2.4 边掘边抽条件下瓦斯抽采效果分析
为分析边掘边抽条件下瓦斯抽采效果,取掘进工作面前方模型单元(见图4中的L4),取值点贯穿线段L4上所有单元网格,瓦斯压力梯度随时间变化规律见图8。
由图8可以看出(第1天对应的曲线是最外边的那条曲线,由外到里依次对应第10、第30、第50天),超前钻孔受掘进巷道本身的影响,掘进工作面前方的瓦斯压力梯度变化剧烈,在第5天时,瓦斯压力平均值为0.714 MPa,降到初始瓦斯压力的71%;在第10天时,掘进工作面前方瓦斯压力变化量占总变化量的一半以上,平均值下降至0.602 MPa,已经降至初始瓦斯压力的60%;在第15天之后,渗流状态基本达到稳定,能有效防止瓦斯突出。掘进工作面前方有效影响范围可达20 m,也就是说在掘进工作面前方20 m左右的瓦斯都能较好地得到抽采。
为了研究在无抽采孔影响时巷道掘进工作面前方的瓦斯压力变化情况,取模型右半部分的巷道右帮垂直巷道方向上的单元进行研究,取值单元见图4中的L3,取值点贯穿线段L3上所有单元网格,其瓦斯压力梯度变化情况见图9。
由图9可以看出(第1天对应的曲线是最外边的那条曲线,由外到里依次对应第10、第30、第50天),瓦斯压力变化速率和其他地方一致,但受巷道掘进揭露影响,掘进工作面前方瓦斯渗透有效影响范围只有8 m左右,且巷道前方未进行瓦斯预抽,在掘进期间又是瓦斯压力梯度变化较快的时候,此时瓦斯渗流速率大且随梯度变化明显,容易发生瓦斯突出事故,所以不宜直接掘进,要给超前钻孔留出一定的预抽时间,才能防止瓦斯超限和突出[8,9,10]。
3 结论
1) 在水平方向上适当地增大钻孔之间夹角,充分发挥每个钻孔的作用,钻孔终孔端间距设为钻孔的有效影响范围的一半,即9 m间距。确定了边掘边抽预抽钻孔的合理夹角,可为五阳煤矿的瓦斯抽采提供理论依据。
2) 通过模拟得出,掘进工作面前方20 m左右的瓦斯都能较好地得到抽采。掘进工作面前方瓦斯渗透有效影响范围只有8 m左右,不宜直接掘进,要为超前钻孔留出一定的预抽时间。
摘要:针对五阳煤矿煤层松软、透气性低、瓦斯抽采困难等问题,以瓦斯抽采技术为主要研究内容,结合该矿生产现状,应用RFPA软件建立模型,通过数值模拟对瓦斯抽采效果的影响因素进行了系统的分析。研究了边掘边抽的抽采工艺,优化了瓦斯抽采系统的抽采钻孔的合理夹角,对瓦斯抽采效果进行了分析。在此基础上,针对目前瓦斯抽采系统存在的主要问题,提出解决方案,以提高瓦斯抽采率,确保煤矿安全高效生产。
关键词:瓦斯抽采,边掘边抽,钻孔设计,抽采效果
参考文献
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11.煤矿瓦斯抽采数据分析 篇十一
关键词:瓦斯抽采;达标效果;安全环境
据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》(安监总煤装[ 20111163号)的文件和双鸭山分公司瓦斯抽采达标评价工作体系中的要求,现针对本矿三采区41层-480右面(综二)的瓦斯抽采工作进行评价。具体如下:工作面概况分析
该工作面位于三采区-500轨道上山左侧,是第一瓦斯地质单元,瓦斯含量一般为2~ lOm3/t,瓦斯压力为0.2~ 0.6M pa,煤层透气性为0.06~0.09m2/(mpa2.d)。该面走向长774m,倾斜长160m,煤厚1.7m,回采煤量27万t;采用综合机械化、走向长臂后退式采煤法,顶板管理为全部垮落法。
通风方式:采用U型通风,三采区41层-480右运输巷(皮带道)入风,三采区41层-410右回风巷(下料道)回风,计划配风量755m3/min,回风瓦斯浓度0.30%,预计风排瓦斯量2.26m3/min;上隅角瓦斯浓度为0.8%。瓦斯含量:该面由龙煤瓦斯研究院测定煤层瓦斯含量为5.55m3/t,压力为0.4Mpa,该面总瓦斯量为149.9万m3。瓦斯治理方法:按双鸭山(子)公司防治瓦斯综合管理规定要求,瓦斯含量5.55m3/t> 4m3/t,采前进行煤体预抽,降低煤体原始瓦斯含量;临近层及临近采空区涌出的瓦斯,采用高位钻孔边采边抽,解决上隅角瓦斯,将上隅角瓦斯浓度控制在0.8%以下。瓦斯抽采达标评判
2.1抽采基础条件
东保卫矿瓦斯抽采系统完善,矿井抽采能力为507m3/min:地面抽采为主,井下移动抽采为辅,并形成高低压分源抽采,在瓦斯预抽采工作面作业前,进行了抽采效果评判,并制定抽采达标评判报告,做到先抽后采、抽采达标:管理制度完善、机构健全;抽放泵站装机能力满足《瓦斯抽采达标暂行规定》第十五条规定。
地面建有永久抽放系统,配备2台同等型号瓦斯抽放泵,型号为ZBEF-227/315,额定流量为227m3/min,功率为315KW,孔板系数为2.8729,抽放管路采用直径325mm的管路。井下移动抽放系统三套,其中:二段一采区-500石门尾1处,配备2台同等型号瓦斯抽放泵,型号为ZWY-110/132G,额定流量llOm3/min,功率为132G KW,孔板系数为5.17869,配套管路直径220mm:三采区-300皮带石门1处,配备2台同等型号瓦斯抽放泵,型号为2B EF-353,额定流量为85m3/min.功率为160KW,孔板系数为5.7869,配套管路直径325mm:二段三采区-500石门1处,配备2台同等型号瓦斯抽放泵,型号为2BEF-353,额定流量85m3/min,功率为160KW,孔板系数为1.8531,配套管路直径200mm。形成高低压分源抽放,二段三采区-500抽放系统负责高压抽放(上下煤体):三采区-300皮带石门抽放系统负责低压抽放(高位)。
东保卫矿按要求编制瓦斯抽采达标自评价体系和瓦斯抽采管理制度(抽采评价领导小组岗位责任制、瓦斯抽采评价领导小组业务部门岗位责任制、瓦斯抽采达标管理制度、瓦斯抽采工程检查验收制度等)。在4处瓦斯抽放泵站内安设孔板计量装置,分别在综一、综
二、高二分支管路处安设在线监测装置为甲烷浓度、温度、压力
集成主机和流量传感器,型号为CGWZ-1 00(A),抽采钻场内钻孔安设单孔导流直插管,进行单孔测定。
2.2预抽煤层瓦斯效果评判预抽采瓦斯效果评判测定:
预抽时间差异系数数值应小于30%,该面回风巷施工瓦斯抽放钻孔146个,平均每个钻孔长度为50m,平均单孔抽放瓦斯流量为0.015m3/min,抽放瓦斯浓度平均为20%。钻孔预抽最长时间为210d,最短钻孔预抽时间150d,预抽差异系数为:28.5%< 30%。
运输巷参与评判瓦斯抽放钻7L 177个,平均每个钻孔长度为110m,平均单孔抽放瓦斯流量为0.005m3/min,抽放瓦斯浓度平均为40%。最长时间为210d,最短钻孔预抽时间为160d,预抽差异系数为23.8%。预抽瓦斯效果指标:
方法一:回风巷瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量3.7 m3/t:运输巷瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量为3.45m3/t;钻孔抽排瓦斯总量为37.2万713,抽采时间210d。回风巷评价单元参与煤炭储量7.4万t;运输巷评价单元参与煤炭储量17.7万t,走向长度590m,抽采钻孔有效长度为110mo
煤层可解吸瓦斯量为2.79 m3/t;运输巷煤层可解吸瓦斯量为2.5m3/t,煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量为0.908m3/t。
方法二:瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量实测:由龙煤瓦斯研究院对该面煤层瓦斯现场实测结果为3.62rTl3/t。抽采效果达标评判:该采煤工作面计划日产量1500t,该面经计算上下巷及2种解吸量测定方法中最大解吸瓦斯量为2.79m3/t≤7 m3/t。采煤工作面回采前可解吸瓦斯量达到指标。
12.煤矿瓦斯抽采数据分析 篇十二
关键字:钻孔桩钻进记录 发布时间:2010-04-17
摘要:通过对顶板泥岩破碎带进行注浆处理,使钻孔施工深度达到设计要求,有效提高了高位钻孔抽采效果,对于松软围岩工作面瓦斯治理效果特别显著。
关键词:松软围岩破碎卡钻注浆封孔 1工作面概况
淮北矿业许疃煤矿7128工作面位于82采区的右翼,走向长2100米,倾斜长165米,煤厚平均1.7m,其中里段有560米处于71、72煤层合并区,煤层厚度2.3~7.1米,平均4.7米,煤层倾角8°~15°,平均11.5°;外段有220米处于71、72煤层合并区,煤层厚度4.3~6.3米平均4.8米,煤层顶板为细砂岩,厚6.06~16.8米,平均11.4米,煤层倾角10°-28°,平均19°。煤层直接顶为粉砂岩、泥岩、砂泥互层,厚薄不均,局部泥岩厚度达到11.5米。工作面标高-445.0~-520.0m,71煤层瓦斯含量4.46m3/t,72煤层瓦斯含量5.01m3/t,可采储量139.48万吨,瓦斯储量1120万m3,计划月产10万吨。工作面绝对瓦斯涌出量为15-24m3/min,配风量为1500m3/min。2松软围岩高位钻孔施工期间存在的问题
为解决瓦斯问题,在风巷掘进期间,每隔80~100米施工一个高位钻场。为便于通风管理,一般钻场长度不超过6米,采用扩散通风,即钻场从风巷拨门,以20~60°的角度爬坡进入煤层顶板0.5~1米的位置。每个钻场内施工6~8个钻孔,钻孔开孔间距500mm,钻孔深度为140m,钻孔终孔位置位于煤层顶板20~28米、距离风巷中线5~30米。由于煤层顶板是复合型顶板,且泥岩较厚,钻孔有50米处在软岩中很难穿过,施工期间主要存在以下几个问题:
2.1松软围岩岩性破碎,有多种岩石掺杂一起,其不同岩面抗压能力不同,当钻头穿过不同岩性,很难掌握钻机的给进压力,极易导致钻孔偏斜,经常发现钻孔偏到煤层顶板40~50米位置或钻孔从煤层顶板进入煤层体中,施工的钻孔很难满足瓦斯治理需求。
2.2泥岩遇水易膨胀、返沫难,易造成卡钻、埋钻现象,如果处理不当,强行钻进,极易掉钻头、钻杆现象。
2.3在松软岩层中好不容易施工的钻孔,在退钻后很快就出现不同程度的塌孔、缩孔现象,很难实现全程下护壁管处理,护壁管经常30米都下不到。抽放期间,由于孔内不畅通,裂隙不发育,导致抽放管路内负压大,流量小,瓦斯浓度低,采空区随顶板垮落的瓦斯不能得到抽放,随采空区漏风一起进入工作面上隅角和回风巷,极易造成上隅角瓦斯超限。
2.4松软岩层中开孔施工的高位钻孔,其开口端岩性破碎、易导致钻孔封孔不严,一旦与瓦斯泵连接,易产生裂隙和钻孔串孔现象,如不采取妥善处理,严重影响抽采效果。3改进方案
3.1为了改变松软围岩的岩性,采取注浆加固的措施进行处理,利用小钻头对岩体破坏小,易钻进、方位偏差小的特点,在松软岩石段采取φ75mm的小钻头开孔,直至穿过松软岩石段,然后往孔内插入注浆管、回浆管,回浆管要尽量插入钻孔末端,然后用预湿的快干水泥卷进行孔口封孔,封孔深度不低于0.6m。待快干水泥凝固后,利用自制的风动注浆泵进行注浆,为提高注浆效果,加速孔内泥浆的凝固速度,在水泥浆中,加入适量膨胀剂、速凝剂、石膏粉等特效材料,其质量配比为:水泥:水:膨胀剂:速凝剂:石膏粉=100:80:9:2:0.5;若注浆过程中,周围岩壁裂隙中有较多浆液流出,应间断地多次注浆,以提高注浆效果。
3.2注浆24小时候,孔内注入的浆液完全凝固,岩体得到很好加固,此时可采用φ94mm或φ113mm的大钻头开孔钻进,直至终孔。
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