第九章 矿井瓦斯防治-瓦斯抽放.ppt

《通 风 安 全 学》第九章 矿井瓦斯 王 兵 建 河南理工大学能源学院 瓦斯是如何形成的？ 瓦斯是如何赋存的？ 瓦斯是如何流动的？ 瓦斯是如何造成灾害的？（事故机理） 瓦斯灾害的特点是什么？ 如何预防瓦斯灾害？（治理方案） 瓦斯灾害发生后如何抢险救灾？（救灾预案） 本章主要内容 第一节 概述 第二节 煤层瓦斯赋存与含量 第三节 矿井瓦斯涌出 第四节 瓦斯喷出 第五节 煤与瓦斯突出及其预防 第六节 爆炸及其预防 第七节 瓦斯抽放 第七节 瓦斯抽放 一、概述 1、依据：《AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范》。 2、条件： 规程第145条 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统： （1）1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。 （2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： 1．大于或等于40m3/min； 2．年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/min； 3．年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min； 4．年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min； 5．年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。 （3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。 第七节 瓦斯抽放 3、抽放瓦斯难易程度评价指标： 煤层抽放瓦斯难以程度主要针对预抽方法而言，主要有钻孔流量衰减系数和煤层透气性系数两项指标，是用来衡量开采层瓦斯抽放难易程度的重要参数。根据这两项指标将未卸压原始煤层的抽放难以程度划分为三类，即容易抽放、可以抽放和较难抽放。 第七节 瓦斯抽放 3、抽放瓦斯难易程度评价指标： （1）钻孔瓦斯流量衰减系数 钻孔流量衰减系数表示不受采动影响条件下，钻孔瓦斯流量随时间延长呈衰减变化的系数。钻孔瓦斯流量与时间呈负指数分布。值越大，流量衰减越快，可抽性越差。 其计算公式如下： qt＝q0e-βt β＝(lnq0－lnqt)/ t 式中 qt——百米钻孔经t日排放时的瓦斯流量，m3/(min.100m)； q0——百米钻孔成孔初始时的瓦斯流量，m3/(min.100m)； t——钻孔涌出瓦斯经历时间，d； β——钻孔瓦斯流量衰减系数，d-1。 选择具有代表性的地区，打钻孔测定q0，经过t日(10日以上)，再测定qt，代入公式即得β值。 第七节 瓦斯抽放 3、抽放瓦斯难易程度评价指标： （2）煤层透气性系数 煤层透气性系数是反映煤层瓦斯流动难以程度的标志，其物理意义是1m长的煤体上，其压力平方差为1MPa2时，通过1㎡煤体断面，1昼夜流过的瓦斯量m3。 单位：㎡/(MPa2·d) 1 ㎡/(MPa2·d)=0.025mD（毫达西） 第七节 瓦斯抽放 4、矿井瓦斯抽放方法的选择： （1）瓦斯抽放的原则 瓦斯抽放应具有明确的目的性 减小风流瓦斯，消除工作面瓦斯超限 抽放被保护层卸压瓦斯 预抽瓦斯消突 开发利用 瓦斯抽放要有针对性 本煤层瓦斯涌出 临近层瓦斯涌出 围岩和采空区瓦斯涌出 做好抽放设计、施工和管理 第七节 瓦斯抽放 （2）矿井瓦斯抽放方法分类： 4、矿井瓦斯抽放方法的选择： （3）抽放方法的选择依据 主要根据：矿井（或采区）瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采技术条件等综合确定。 其原则为： ①瓦斯主要来源于开采层，则既可用钻孔抽放，也可以用巷道预抽，多数采用钻孔预抽法。 ②瓦斯主要来源于顶、底板邻近煤层，则可在开采层打穿层钻孔，或在邻近层巷道打钻孔抽放。 ③采空区涌出瓦斯较大，可用钻孔或密闭巷道抽放采空区瓦斯。 ④煤层透气性差不易抽放时，则需采用卸压抽放（采掘卸压、人工卸压）方法。 ⑤掘进巷道遇到大量瓦斯涌出，而用通风方法难以解决，则可视其瓦斯来源预抽或边掘边抽煤（岩）层瓦斯。 ⑥煤层赋存较浅（小于400m），地面平坦，也可考虑垂直钻孔抽放开采层、邻近层或采空区的瓦斯。 二、本煤层瓦斯抽放 又称“开采煤层瓦斯抽放”，是指在煤层开采之前或采掘的同时，用钻孔或巷道进行该煤层的抽放工作，以减少煤层的瓦斯含量和回风流中的瓦斯浓度，确保煤层开采过程中的安全生产。 （1）适用条件 ① 本煤层瓦斯含量较大，通风方法难以解决。 ② 煤层透气性系数一般大于0.23㎡/(MPa2·d) ，而单孔瓦斯流量也大于0.1m3/min，中厚煤层的预抽效果较好。