瓦斯抽采及防突.ppt

4、突出预警技术简介 针对突出的复杂性，利用煤矿安全监测系统、计算机技术和网络技术的优势，收集井下尽可能多的静态和动态安全信息，在综合分析的基础上，对井下各工作面的突出危险状态和发展趋势进行监测、评价、预测和警戒，实现突出危险性的实时监测、在线分析和智能预警。 利用信息技术，从管理和技术方面提高煤与瓦斯突出防治技术的途径，是今后的发展趋势。 ■ 预警和常规预测的主要区别 ●动态性； ●系统性； ●超前性和宏观性； ●结论的分级性。 ■ 预警基本框架 监控系统、局域网、智能部门用户和专用软件构成 ■ 预警过程 动态瓦斯地质信息 采掘空间信息 日常预测信息 煤层信息 瓦斯监控信息 防突措施执行信息 安全隐患信息 综合分析 状态预警 趋势预警 ■ 软件构成 瓦斯地质分析系统 地质测量管理系统 防突措施管理系统 采掘管理系统 瓦斯抽采管理系统 监控数据分析系统 突出综合预警 通风瓦斯管理系统 安全隐患管理系统 突出预警模块 安全信息集中管理 提高工作效率 谢 谢 （1）煤与瓦斯突出机理归纳 ●瓦斯主导说 “瓦斯包”说、“煤粉带”说、“煤空隙结构不均匀”说、“裂隙堵塞”说、“闭合空隙瓦斯释放”说、“瓦斯膨胀”说、“瓦斯解吸”说、“地质破坏带”说、“突出波”说、“火山瓦斯”说、“卸压瓦斯”说等 ●地压主导说 “岩石变形潜能”说、“应力集中”说、“剪应力”说、“振动波”说、“冲击移动”说、“顶板位移不均匀”说；“应力叠加”说、“塑性变形”说、“拉应力”说、“放炮突出”说等 （2）煤与瓦斯突出机理归纳 ●化学本质说 “瓦斯水化物”说、“爆炸的煤”说、“重煤”说、“地球化学”说、“瓦斯—煤固溶体”说、“硝基化合物”说等 ●综合假说 国内外多数研究人员认为，煤与瓦斯突出是由地应力、瓦斯和煤的物理力学性质三者综合作用的结果，在实践中、多数人认为综合假说能比较客观地解释一些突出动力现象，在防突工作中，其效果基本令人满意。 （3）突出的发生和发展过程 准备阶段：能量集聚，形成高的地应力和瓦斯压力梯度，工作面煤体处于临界破坏的脆弱平衡状态。 发动阶段：工作面的应力状态突然改变，临界平衡状态被打破，煤岩卸载，伴随着裂隙的生成和扩张，瓦斯大量解吸并参与突出。 扩展阶段：在应力和瓦斯压力梯度的作用下，从突发点向煤体内部连续破坏和剥离煤体，破碎的煤在被瓦斯风暴搬运中被粉碎。 停止阶段：由于剥离和破碎煤体在扩展过程中遇到较硬的煤体或孔洞被堵塞引起的应力和瓦斯梯度降低，使得地应力和瓦斯压力降低到不足以继续破坏煤体的程度，突出便中止。 国内外主要应用的防突措施 （ （ 采面 煤巷 石门 区域 局部防突措施 区域防突措施 防治突出措施 水力冲刷 水力挤出 预裂爆破 超前支护 松动爆破 超前钻孔 瓦斯抽放 水力冲孔 金属骨架 或固化 排放钻孔 煤层注水 预抽瓦斯 保护层开采 ●开采保护层防突机理 应力降低、煤层卸压 突出的激发作用减小 透气性增加 瓦斯压力梯度减小 瓦斯排放 突出发展的瓦斯作用减小 煤体强度增高 抵抗破坏的能力增强 消除或降低突出危险性 开采保护层 ●保护层的保护范围 ①有效层间距 我国根据大量试验资料统计分析认为，在采深小于550 m，回采面长度小于120 m条件下，保护层的有效保护层间垂距为：急倾斜煤层上保护层60 m，下保护层80 m；缓倾斜和倾斜煤层，上保护层50m，下保护层100 m。 有效层间距与保护层厚度、岩性组合、顶板管理方法，回采工作面长度和开采深度等因素有关。且通过瓦斯抽采，可以加大有效层间距。 ②保护层的保护范围 由走向卸压角、倾向卸压角和超前距确定。 ?走向卸压角： ?倾向卸压角： ●开采保护层的注意事项 ★不留或少留煤柱； ★ 被保护层工作面尽量布置在保护范围内； ★ 保护参数要实际考察确定； ★ 保护层开采过程中，应进行瓦斯抽放等措施，综合治理保护层的瓦斯涌出，加大被保护层的保护效果。 3、井下瓦斯抽采 顺层钻孔 3、井下瓦斯抽采 顺层长钻孔 寺河矿模块化瓦斯抽采 3、井下瓦斯抽采 顺层枝状长钻孔 大宁能源有限公司用千米钻机打钻， 最长的定向钻孔达到了1005m、 试验钻孔的长度多数在800m以