煤礦瓦斯防治技術

一通三防 2011-09-06 0

軟件名稱：	煤礦瓦斯防治技術
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整理時間：	2011-09-06
軟件簡介：	煤礦瓦斯防治技術河南理工大學 2004年9月第一部分煤炭工業不是夕陽工業第一部分煤炭工業不是夕陽工業第一部分煤炭工業不是夕陽工業第一部分煤炭工業不是夕陽工業第一部分煤炭工業不是夕陽工業第一部分煤炭工業不是夕陽工業第二部分瓦斯的性質、危害與用途化學式：CH4 分子量：16.042kg/kmol 密度：0.7168kg/m3 沸點：-161.7℃（0.1MPa下）液態密度：415kg/m3 水中的溶解度：55.6 l/m3 發熱量：8568大卡/m3 作城鎮煤氣作鍋爐和窯爐的燃料瓦斯發電作機動車的燃料作化工原料生產化工產品第三部分瓦斯突出防治技術什麼是煤與瓦斯突出？煤與瓦斯突出是煤層開采過程中嚴重的自然災害之一，是煤礦井下發生的一種複雜的有煤、岩和瓦斯參與的動力現象。煤與瓦斯突出發生時，能在幾秒至幾十秒的時間內將幾噸到上萬噸的煤和幾百立方米到幾百萬立方米的瓦斯拋射到采掘空間。第三部分瓦斯突出防治技術突出事例一： 1975年8月8日天府礦務局三彙壩井+280米水平（垂深500米）主平硐揭K1煤層時，突出煤(岩)量12700噸，噴出瓦斯量140萬立方米。這是我國所發生的最大的一次煤與瓦斯突出事例，也是世界上第二大突出事例。突出事例二: 1999年12月26日沈陽礦務局紅菱礦石門揭煤時發生特大型煤與瓦斯突出，突出煤量2000噸，瓦斯逆流2000多米，死亡28人。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的危害: 危及井下作業人員的安全破壞礦井正常的生產秩序破壞井下設備和建築物，如摧毀支架、推倒礦車、破壞通風設施誘發其它災害事故，如瓦斯煤塵爆炸、瓦斯燃燒嚴重影響礦井經濟效益第三部分瓦斯突出防治技術我國是什麼時候開始突出的？到現在共發生多少次突出了？我國最早有記載的煤與瓦斯突出突出事例是1950年5月1日遼源礦務局富國二井在垂深280米煤巷掘進時發生的，截止到2000年底，我國已累計發生突出18000餘次，占世界各國總突出次數的40%以上，已成為世界上煤與瓦斯突出災害最為嚴重的國家。第三部分瓦斯突出防治技術我國有800多個突出礦井，其中國有重點煤礦130個，地方煤礦300多個，鄉鎮煤礦400多個，各個采煤省份幾乎都有突出礦井。嚴重突出礦區有北票、六枝、南桐、天府、芙蓉、鬆藻、英崗嶺、漣邵、白沙、焦作、雞西、阜新、沈陽等，一般突出礦區有平頂山、淮南、淮北、豐城、萍鄉、陽泉、鶴壁等。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出分類按成因和特征，將煤與瓦斯突出分為三類：（1）煤與瓦斯突出（簡稱為突出）（2）煤與瓦斯壓出（簡稱為壓出）（3）煤與瓦斯傾出（簡稱為傾出）第三部分瓦斯突出防治技術突出的基本特征 ①突出的煤拋出距離較遠，具有明顯的分選性； ②拋出的煤堆積角小於煤的自然安息角； ③拋出的煤破碎程度較高，含有大量的煤塊和手撚無粒感的煤粉 ④有明顯的動力效應，破壞支架、推倒礦車、破壞和拋出安裝在巷道內的設施； ⑤有大量的瓦斯湧出，瓦斯湧出量遠遠大於突出煤的瓦斯含量，有時會使風流逆轉； ⑥突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其它分岔形等。第三部分瓦斯突出防治技術傾出的基本特征 ①傾出的煤就地按自然安息角堆積，並無分選現象； ②傾出的孔洞呈孔大腔小，孔洞軸線壓風自沿煤層傾斜或鉛垂方向（厚煤層）發展； ③無明顯動力效應； ④傾出常發生在煤質鬆軟的急傾斜厚煤層中； ⑤巷道瓦斯湧出量明顯增大。第三部分瓦斯突出防治技術壓出的基本特征 ①壓出有兩種形式，即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出，但位移和拋出的距離都較小； ②壓出後，在煤層與頂板之間的裂隙中，常留有細煤粉，整體位移的煤體上有大量的裂隙； ③壓出的煤呈塊狀，無分選顯現； ④巷道瓦斯（二氧化碳）湧出量增大； ⑤壓出可能無孔洞或呈口大小腔小的楔形孔洞。 ⑥壓出時常伴隨巷道底鼓。第三部分瓦斯突出防治技術第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯機理---- 綜合假說突出是地應力、煤中所含瓦斯和煤的物理力學性質三因素綜合作用的結果。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（1）煤層突出危險性隨采深增加而增大在淺部開采為高瓦斯甚至為低瓦斯的礦井，開采到深部後，由於煤層賦存條件的變化，煤層瓦斯壓力增大，可能轉變為突出礦井；一些在淺部開采突出危害較輕的突出礦井，開采到深部後，可能轉變為嚴重突出礦井。礦井或煤層一般有一個始突深度，當大於該深度時，就有發生突出的危險。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（2）絕大多數突出發生在煤巷掘進工作麵在統計的9845次突出中，煤巷掘進工作麵突出7482次，占76%，石門揭煤工作麵突出567次，占5.76%，回采工作麵突出1556次，占15.8%。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（3）煤層突出危險性隨煤厚增加而加大　　　以南桐礦務局三號井為例： 5號煤厚0.7～0.8m，平均突出強度38噸/次，最大突出強度138噸/次； 6號煤厚1～1.5m，平均突出強度43噸/次，最大突出強度450噸/次； 4號層，煤厚2.5～3.2m，平均突出強度88噸/次，最大突出強度5000噸/次，該局所有特大型突出都發生在該煤層。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（4）突出大多數發生在地質構造帶在3082次有地質構造情況詳細記錄的突出中，2525次突出地點有斷層、褶曲、火成岩侵入、煤層厚度變化等地質構造，占81.9%；557次突出無地質構造，僅占18.1%。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（5）大多數突出前有作業方式誘導 8480次突出事例統計表明，有8253次有放炮、支護、落煤、帶鑽等作業方式誘導了突出，占97.3%，其中放炮作業突出5481次，占64.6%，風鎬落煤突出676次，占8%，手鎬落煤突出1102次，占13%。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（6）突出前大多有預兆在我國統計的5029次有明確突出預兆記載的突出事例中，有4493次突出發生前有突出預兆，占89.3%，無突出預兆僅有536次，占10.7%。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（7）煤體破壞程度越高，突出危險性越大突出煤層多發生在為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類煤中，此類煤的共同特點是堅固性係數f值小、煤層瓦斯放散初速度ΔP大、煤層透氣性係數小、層理紊亂、多為遭受到地質構造揉皺的構造煤。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（8）石門突出危險性最大在統計的9845次突出中，盡管石門突出次數少，但突出強度大，平均突出強度為316.5噸/次，是平巷平均突出強度（50噸/次）的6倍以上。第三部分瓦斯突出防治技術煤與瓦斯突出的一般規律（9）煤層突出危險區常呈條帶狀分布前蘇聯統計資料表明，在突出煤層中，突出危險區僅占突出煤層區域總麵積的10%。我國統計資料表明，突出煤層中，突出危險區僅占突出煤層區域總麵積的 10～15%。第三部分瓦斯突出防治技術瓦斯突出的常見預兆聲響預兆--響煤炮瓦斯預兆--瓦斯異常、噴孔煤結構預兆--煤結構紊亂、煤體發暗、煤厚急劇變化礦壓顯現預兆--片幫、煤牆外臌、底臌、頂（夾）鑽溫度預兆--溫度降低、煤牆發涼第三部分瓦斯突出防治技術第三部分瓦斯突出防治技術瓦斯突出危險性預測 ⑴區域預測 ⑵工作麵預測第三部分瓦斯突出防治技術區域預測煤層突出危險性的單項指標包括： 1.煤的破壞類型 2.瓦斯放散初速度指標 3.煤的堅固性係數 4.煤層瓦斯壓力第三部分瓦斯突出防治技術 D=（0.0075H/f-3）(P-0.74) K=ΔP/f D——煤層突出危險性綜合指標； K——煤的突出危險性綜合指標； H——開采深度，m； P——煤層瓦斯壓力，取兩個測壓孔實測瓦斯壓力最大值，MPa； ΔP——軟分層煤的瓦斯放散初速度指標； f——軟分層煤的平均堅固性係數。第三部分瓦斯突出防治技術第三部分瓦斯突出防治技術第三部分瓦斯突出防治技術第三部分瓦斯突出防治技術工作麵預測的常用儀表 MD-2型鑽屑瓦斯解吸儀、ZLD-1型多級流量計、JN-1型膠囊封孔器是工作麵突出危險性預測最常見的三種儀表。第三部分瓦斯突出防治技術 MD-2型鑽屑瓦斯解吸儀 ZLD-1型多級流量計第三部分瓦斯突出防治技術 JN-1型膠囊封孔器第三部分瓦斯突出防治技術煤巷掘進工作麵預測----鑽孔瓦斯湧出初速度法第三部分瓦斯突出防治技術煤巷掘進工作麵預測----鑽孔瓦斯湧出初速度法第三部分瓦斯突出防治技術煤巷掘進工作麵預測--鑽屑解吸指標法第三部分瓦斯突出防治技術煤巷掘進工作麵預測--鑽屑解吸指標法第三部分瓦斯突出防治技術采煤工作麵預測方法原則上可采用所有應用於煤巷掘進工作麵突出預測方法。由於采煤工作麵長，預測工作量大，一般采用鑽孔瓦斯湧出初速度法預測突出危險性。第三部分瓦斯突出防治技術防突措施的類型（1）區域防突措施使煤層一定區域（如一個采區）消除突出危險性。（2）局部防突措施使工作麵前方小範圍煤體喪失突出危險性。第三部分瓦斯突出防治技術區域性防突措施----保護層開采第三部分瓦斯突出防治技術區域性防突措施----預抽煤層瓦斯第三部分瓦斯突出防治技術區域性防突措施----預抽煤層瓦斯第三部分瓦斯突出防治技術局部防突措施第三部分瓦斯突出防治技術局部防突措施----水力衝孔第三部分瓦斯突出防治技術局部防突措施----水力衝刷第三部分瓦斯突出防治技術局部防突措施----超前鑽孔第三部分瓦斯突出防治技術局部防突措施----深孔鬆動爆破第三部分瓦斯突出防治技術防突措施效果檢驗目的在於保證防突措施的有效性和措施執行的效果。措施執行後如效果檢驗有效，可在采取安全防護措施的情況下，進行采掘作業；如效果檢驗無效，則必須采取補充措施，再進行措施效果檢驗，直到效果檢驗有效為止。第三部分瓦斯突出防治技術防突措施效果檢驗方法措施效果檢驗方法在原則上與突出預測方法相同。不同之處在於措施效果檢驗用檢驗鑽孔應打在措施孔之間。（八）防治煤與瓦斯突出措施效果檢驗防突措施效果檢驗鑽孔布置第三部分瓦斯突出防治技術安全防護措施井下作業人員必須配帶隔離式自救器；掘進工作麵應實施遠距離放炮，放（躲）炮距離不得小於300m，條件許可時，放炮地點應盡量設在進風側反向風門之外或避難峒室內；炮後30分鍾以後才能進入工作麵；礦井應裝備壓風自救係統，並按《煤礦安全規程》和《防突細則》有關規定在采掘巷道內設立避難所和壓風自救峒室；掘進工作麵巷道的進風側應設立兩道堅固的反向風門。第四部分瓦斯抽放與超限治理技術第四部分瓦斯抽放與超限治理技術第四部分瓦斯抽放與超限治理技術第四部分瓦斯抽放與超限治理技術第四部分瓦斯抽放與超限治理技術第四部分瓦斯抽放與超限治理技術第四部分瓦斯抽放與超限治理技術
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