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最新2019-中国煤矿瓦斯抽采技术-PPT课件
矿井类别
45户重点监控国有煤矿企业 煤与瓦斯突出矿井情况汇总
数量/处
产量/万t
矿井数量 比例/%
矿井产量 比例/%
矿井产量占 全国产量
比例/%
矿井总数
415 50200 100
100
27.5
高瓦斯及煤 与瓦斯突出 矿井
234
56.4
煤与瓦斯突 出矿井
142
15831
34.2
31.5
8.1
特大型突出 矿井
卸压煤层 70m
开采煤层
抽放钻孔
底板瓦斯抽放巷
弯曲下沉带 裂隙带 冒落带
淮南谢一矿保护层开采 上、下邻近层瓦斯综合抽采方法
方法:开采层顶板走向钻孔抽卸压瓦斯法;
开采层B9b采空区埋管法; B10底板网格式穿层孔抽卸压瓦斯法; B6底板网格式穿层钻孔抽卸压瓦斯法;
上部卸压边界
B11工作 面运输巷
4# 3#2#1#
地表 首采煤层
采动卸压抽采煤层瓦斯原理
弯 曲 下 沉 带
裂 隙 带
冒 落 带 机巷 底 鼓 破 碎 带
地表 风巷首采煤层
采动卸压抽采煤层瓦斯原理
弯 曲 下 沉 带
裂 隙 带
冒 落 带 机巷 底 鼓 破 碎 带
地表 风巷首采煤层
走向高抽巷
采动卸压抽采煤层瓦斯原理
弯 曲 下 沉 带
裂 隙 带
冒 落 带 机巷 底 鼓 破 碎 带
23o
B7、B8煤层瓦斯压力1.1MPa,瓦斯含量8m3/t。
层间距:B11~B9b 70m;B9a~B9b 5.6m;B9a~B9b 5.6m
B8~B9b 9.0m;B7~B9b 20.5m;B6~B9b 35.0m
淮南新庄孜煤矿煤层群多重上保护层开采
底板巷上向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法
回风巷 开采层B8
中国煤矿地质构造条件复杂。
中国煤矿开采深度大,华东地区平均开采深度 达到650m,且每年以20~50m的速度下延。
中国煤层透气性与美国对比
400 300 200 100
0
透气性系数/m2/MPa2.d
抚顺龙凤 晋城寺河 鹤壁六矿 焦作朱村 红卫坦家冲 涟绍蛇形山 六枝地宗 重庆中梁山 北票冠山 天府磨心坡 淮北芦岭 阳泉北斗嘴 淮南潘一矿 美国Jan Suan 盆地煤层
2019年:中国共有53户企业的193座矿井在地面建立瓦 斯抽采泵站,年瓦斯抽采量1146.1Mm3。
2019年:中国年瓦斯抽采量1300Mm3; 2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到2300Mm3;
②利用量超过1000Mm3; ③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城和抚 顺7个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100 Mm3。
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
2019年: ①中国年瓦斯抽采量达到3000Mm3; ②利用量达到1200Mm3; ③阳泉、晋城、淮南、松藻、盘江、水城、抚
顺、淮北等10个矿业集团的年瓦斯抽采量超过100Mm3; ④地面抽采量为130Mm3,新打地面钻井约800
口,地面钻井总数约1400口; ⑤发电装机容量12×104kW,建设中的装机容
量达34×104kW。
中国煤矿瓦斯抽采 与煤矿安全
2019年全国煤炭产量
乡镇煤矿 8.92, 38%
2019年全国煤炭产量23.25亿吨 其中95%以上为井工开采
国有地方 3.09, 13%
国有重点 11.25, 49%ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1976年以来全国煤炭产量与死亡人数
死亡人数/人 年产量/亿吨
10000 8000
底板岩巷
流量计
瓦斯抽 采干管
放水器
穿层钻孔
淮北祁南煤矿穿层孔与顺层孔抽采
淮北祁南矿倾向顺层长钻孔递进掩护瓦斯抽采
淮北芦岭煤矿底板岩巷网格式穿层钻孔瓦斯抽采
上区段岩石轨道巷
上区段岩石集中巷
瓦
斯
风巷
道
开
联络巷
切
眼
联络石门
岩石轨道巷
岩石集中巷
收
作
线
机巷
边
界 回 风 上 山
运 轨人 回 输 道行 风 上 上上 上 山 山山 山
34
1945
8.0
3.9
0.99
特大型煤与瓦斯突出矿井数量分布
45户重点监控国有煤炭企业共34 11 对矿井发生过千吨级以上的特大型煤
与瓦斯突出,分布于10个省市,最大
突出煤岩量12780t,最大突出瓦斯量
350万m3。
5
4
4
3
2
2
1
1
1
江西 湖南 安徽 河南 贵州 重庆 四川 甘肃 辽宁 陕西
中国煤矿瓦斯抽采实践证明
底板卸压区域
下卸压层B7 下卸压层B6
底板岩石巷
进风巷 抽放钻孔
淮南矿业集团远距离下保护 层及被保护层瓦斯治理方法
顶板高位抽放巷
13#煤层
进风巷
被保护层
回风巷 卸压瓦斯抽放钻孔
底板瓦斯抽放巷
保护层瓦斯抽放钻孔
进风巷
11#煤层
回风巷 保护层
淮南矿业集团上保护层及 被保护层瓦斯治理方法
进风巷
顶板高位抽放巷
及阳 被泉 保三 护矿 层超 瓦远 斯距 抽离 采保 方护 法层
进风巷
进风巷
顶板走向高位 抽放钻孔
被保护层
卸压瓦斯 抽放钻孔 被保护层底板卸 压瓦斯抽放巷
进风巷 回风巷
保护层顶板高 位抽放巷
内错式瓦斯尾巷
保护层
回风巷
沈阳红菱矿极薄上保护层开采瓦斯抽采方法
感谢各位 领导、专家
上区段机巷 40m
风巷
80m 10m
岩石轨道巷 联络巷
联络石门 岩石集中巷
20m 机巷
8煤层
9煤层
淮南谢桥矿采动区域地面钻井法抽卸压瓦斯方法
井壁结构
地面钻井示意图
单井瓦斯抽采量可达10~25m3/min,抽采 浓度为60~95%,抽采半径超过200m
地面瓦斯抽采效果
淮南潘一矿远距离下保护层开采 底板巷道网格式上向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法
1970年:中国瓦斯抽采量170Mm3; 1980年:中国年瓦斯抽采量293Mm3; 1985年:中国年瓦斯抽采量328Mm3; 1990年:中国年瓦斯抽采量433Mm3; 2019年:中国年瓦斯抽采量600Mm3;
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
2000 年:中国共有141座矿井在地面建立瓦斯抽采泵 站, 年瓦斯抽采量为866.6Mm3。
回风巷
保护层
尾巷
被保护层
进风巷
回风巷 卸压瓦斯抽放钻孔
底板瓦斯抽放巷
阳泉上邻近层卸压瓦斯抽采系统
进风平硐
顶板倾 斜钻孔
顶板倾 斜钻孔
顶板倾 斜钻孔
储瓦斯罐 瓦斯管 瓦斯
泵房 安全 出口
瓦斯管
阳泉上邻近层卸压瓦斯抽采方法
顶板倾斜高抽巷 抽采卸压瓦斯法
顶板倾斜钻孔抽采 卸压瓦斯法
顶板走向高抽巷 抽采卸压瓦斯法
裂 隙 带
冒 落 带 机巷 底 鼓 破 碎 带
地表
地面钻井
风巷首采煤层
采动卸压抽采煤层瓦斯原理
弯 曲 下 沉 带
裂
隙 带
底板巷
冒 落 带 机巷
底 鼓 破 碎 带
地表
穿层钻孔
风巷首采煤层
采动卸压抽采煤层瓦斯原理
弯 曲 下 沉 带
裂 隙 带
冒 落 带 机巷 底 鼓 破 碎 带
地表 风巷首采煤层
底板巷
危险煤层; ②使工作面风流中(进风、回风、上隅角、
尾巷)的瓦斯浓度不超限。 利用高效洁净能源 保护环境
瓦斯抽采方法分类
采前抽采 采中抽采 采后抽采
预抽 卸压抽采 采空区抽采
预抽煤层瓦斯原理
瓦斯流向 等压力线
瓦斯流向 等压力线
单向流动
V k p
x
径向流动
Wk1
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
1938年:抚顺龙凤矿开始利用机械设备抽井下巷道积聚 瓦斯;
1940 年:抚顺龙凤矿在地面建立瓦斯抽采泵站和容积为 100m3的瓦斯储罐,瓦斯抽采流量10m3/min ,瓦斯浓度 30~40%,实现民用;
1952年:抚顺龙凤矿采用煤层巷道法预抽本煤层瓦斯获 得成功。全国瓦斯抽采量20Mm3;
死亡人数 产量
25
23.25
6877
7016
6995
20
6000
4000 4826
4805
4942
13.74 9.99
15
4746
10
2000
5
4.83
0 1976
1981
1986 1991 1996 时间/年
2001
0 2006
全国煤矿百万吨死亡率
5.87 5.53
3.85
3.08
2.77 2.81
中国煤矿瓦斯抽采
中国煤矿瓦斯抽采技术
报告提纲
一、中国煤矿瓦斯抽采技术发展 二、中国煤矿瓦斯抽采与煤矿安全 三、中国煤矿瓦斯赋存与灾害程度 四、煤矿瓦斯抽采技术原理 五、中国煤矿瓦斯抽采方法实例
中国煤矿瓦斯抽采 技术发展
中国古代煤窑瓦 斯引排方法
1637年: 宋应星所著《天 工开物》记载“利用竹管引 排煤中瓦斯”的方法。
1954年:抚顺龙凤矿试验成功钻孔法预抽本煤层瓦斯;
1956年:全国瓦斯抽采量48.7Mm3;
1957年:阳泉四矿试验成功钻孔法抽采上邻近层卸压瓦 斯;
中国煤矿瓦斯抽采技术的沿革
1960年:中国有抚顺、阳泉、天府和北票等企业6座矿 井抽瓦斯,中国瓦斯抽采量125Mm3 ;