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简论瓦斯煤矿瓦斯抽采案例优化设计

收藏本文 2024-04-06 点赞:4322 浏览:11443 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘 要】煤层的瓦斯含量高,透气系数又比较低,其严重威胁到了矿井的正常生产活动。本文主要根据煤矿瓦斯所有的特点,以及国内外地面抽取瓦斯的技术,提出一种全新的科技的方案。并详细地介绍了抽采过程中的经验,对于煤矿瓦斯的抽采具有重要的意义。
【关键字】煤矿;瓦斯;抽采;优化;矿井
一、引言
“先抽后采、监测监控、抽采达标、监控有效”是国家煤矿安全总局提出的煤矿生产方针,这样就把瓦斯的抽采工作放在了十分重要的位置上。在对瓦斯进行抽采,可以降低煤矿瓦斯事故发生的可能性,有利于企业的安全生产。我们应该积极对于煤矿瓦斯的抽采技术经行探索与研究开发,为尽可能的减少瓦斯所带来的安全事故,经过几年的总结与研究,所得出的抽采瓦斯的方法,可以有效地避免瓦斯所引起的事故,可以更好地做好企业的安全生产。

二、地面瓦斯抽采方案分析

2.1对采空区瓦斯实施地面抽采

对于煤矿存在着许多老老的空的采矿区,这些采空区内存在着许多的泄压瓦斯以及采空瓦斯,对于这些瓦斯的抽取就会减少相邻采矿区的,这样就会避免矿井以及回采工作面的瓦斯涌入量。具体的实施方案为:施工钻井在矿井回采工作面上方,钻井距回采工作面回风巷30~40 m,钻井钻至采空区冒落带,钻井下入套管防止钻井塌孔或错断,采空区上方存在未开采煤层或不可采煤层的,钻井在这些煤层段应下入筛管。钻井施工结束后,将地面瓦斯抽采管与套管采用法兰盘连接即可抽采瓦斯。

2.2单个工作面钻井布置抽采方案

在具体的工作方面上可以根据具体具体的地理位置不同,在垂直钻进以及到煤层上部的岩层,然后再采取斜进的方式进入煤层,之后再采取煤层内部增加多条施工分支井的工作方式,对于煤层的瓦斯进行抽采。如果其场地比较开阔的话,就可以施工抽采井以及排水井。

2.3 地面打钻预抽掘进条带煤层瓦斯

根据地面的具体情况,可以在煤矿的上部实施两个深井进入煤层,之后再利用这两个比较深的钻井沿煤层走向施工水平及羽状井抽采煤巷掘进条带煤层瓦斯,这样就会有效地降低煤层突发危险的可能性。使矿井真正的实现“先抽后采”的理想模式。

2.4地面打钻抽采区域性煤层瓦斯

对于在倾斜煤层附近部分的可以进行沿煤层的倾斜方向,采取施工斜井在煤层倾向,其选择点可以是矿井或采区的中部。这样就可以采取近水平煤层则在矿井或采区上方施工垂直钻井进入煤层后,施工多分支井对矿井或采区两翼煤层瓦斯进行抽采。

2.5出入口(正、负压端) 系统

瓦斯抽采泵的出入口设计系统对于地面抽采整体来说是非常重要的。其具体功能如下:
(1)传输功能,就是把矿井下面的瓦斯抽到地面,再传送到利用端加以利用。
(2)安全功能,对于因瓦斯引起的事故有很好的控制作用,这样就可以有效地避免因利用端出现事故而影响抽采端或者因为地面泵房有危险而影响井下开采。
(3)检测以及测量的功能,可以对瓦斯的各项数据实施监控并及时汇报。
(4)调节功能,通过对于抽采浓度以及抽采压进行调节,有效地对抽出地面的瓦斯进行利用。
这样在设计瓦斯抽采泵站的出入口时应该包括防爆和防回火装置、控制阀门、放水器、采样口和浓度传感器、放空管( 配气管)等。其中,为了便于操作以及实现远程控制,控制阀门应该选用电动碟门;为了防止爆炸冲击以及火焰的传播,防爆装置应该选取水封式防暴器;为了达到阻火迅速,效果明显的设计效果,防回火装置应该选用金属波纹带式;为了实现自动放水和工人的操作强度,放水器应该选择自动正压和负压放水器。在出口入口管路设置采样口,方便人工采集管路内瓦斯及校核、分析瓦斯的各项参数; 出入口管路还安装有流量、正压、负压、温度、甲烷浓度、一氧化碳浓度传感器,可就地显示各项数据,又可将数据上传至监控分站。
在具体的安装过程中还应该注意的是,如果瓦斯的采管回路选用的是钢管的话,要做的不仅仅就是防腐了,对于接地以及出口正压端的管路也应该做好。这样就会有效地降低在密封性差的管道内发生爆炸的可能性。

三、地面抽采的主要优点

(1)因为其施工方式为从地面开始的,这样就保证了施工人员的安全性,还可以便于解决矿井的生产安全。
(2)这样的施工还可以避免因为在井下因为抽取瓦斯以及采掘形成的矿道紧张的问题。
(3)可以形成对于整个矿区的整体瓦斯抽取,可形成大面积的区域性预抽。
(4)对于整个矿区的瓦斯可以实现集中抽取,且能够达到预期的效果。

四、抽采效果预测及分析

本文所研究的就是采取地面水平和有效地开采分井来经行临近煤层或者是整个矿区的瓦斯抽取。采用水平和有效分井的方式,可以合理的进行上、

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下以及临近矿井的瓦斯泄压。这样就会降低煤层瓦斯压力以及危险性的发生。水平及羽状井、采空区瓦斯抽采井和采动影响区瓦斯抽采井的实施,利用煤矿开采对煤层的采动卸压影响,提高了煤层透气性,可以有效抽取工作面上、下煤层的卸压瓦斯和采空区瓦斯。
五、总结
通过对于空矿区瓦斯的抽取可以很好地替代通过在采矿区铺设管道抽采的方式。通过采用移动影响区的瓦斯抽采井可以有效地替代高位瓦斯的抽采井。在地面上钻井作业抽取瓦斯,对于安全有了很大的保障。通过以上的分析,我们可以很好地了解到只要采用这些,就可以很好地避免因为专门挖掘瓦斯抽放港和铺设瓦斯抽放管道而造成的采矿区出现工作繁忙,紧张的局面。减少了井下采空区埋管抽采采空区瓦斯环节,即减少井下瓦斯抽采工程及工作量,增加了煤炭生产的时间,减少了井下工作人员,便于矿井安全生产管理,实现矿井煤炭生产的高效高产,提高矿井整体效益。地面抽采煤矿瓦斯的实施和推广,可以显著提高煤矿的瓦斯治理技术及装备水平,对于瓦斯重特大事故可以进行有效的控制,煤炭职工的生命安全也得到了很好的保护。与此同时,不仅仅对于提高矿井瓦斯的抽采率,增加矿井瓦斯抽采量,提高矿井瓦斯抽采体积分数也有积极的作用,还能可促进矿井煤层气的开发利用。
参考文献
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