瓦斯抽采新技术
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三、瓦斯抽采目标
◆对采煤工作面将瓦斯抽采到通风能够解决的条件
工作面日产量 ( t) ≤1000t 可解吸瓦斯量Wj (m3/t) ≤8 对应的最大瓦斯 涌出量 5.6m3/min
1001~2500t 2501~4000t 4001~6000t 6001~8000t 8001~10000t >10000t
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二、瓦斯抽采初见成效
3、瓦斯超限次数显著降低
强化瓦斯抽采后,国有重点矿井瓦斯超限 显著减少,瓦斯爆炸事故也显著减少,2007 年除煤与瓦斯突出事故外的瓦斯事故仅死 亡26人。
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二、瓦斯抽采初见成效
4、显著降低突出的危害 松藻、淮北、盘江等矿区基本消除突出伤亡 事故。 但2008年,全国煤矿发生重大突出事故10起, 占重特大瓦斯事故的55.6%。
二、瓦斯抽采初见成效
2、一些瓦斯灾害严重矿区强化了瓦斯抽采,瓦斯灾害事 故显著减少。 瓦斯抽采量超过1亿m3的矿区
6 5 4 3 2 1 0 抚顺 阳泉 松藻 淮南 盘江 晋城 水城 鸡西 宁煤 淮北 2003 2004 2005 2006 2007
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二、瓦斯抽采初见成效
这些矿区主要集中在山西(晋城、阳泉)、重庆(松 藻) 、安徽(淮南、淮北)、贵州(盘江、水城)、 黑龙江(鸡西)、辽宁(抚顺)和宁夏(宁煤)的 国有重点矿井。 山西阳泉一直重视瓦斯抽采,煤矿瓦斯事故一直保 持在较低水平,晋城原来主要开采低瓦斯矿井, 1998年后逐步进入高瓦斯矿区,期间发生过重大瓦 斯事故,这几年瓦斯抽采量飞速增长,瓦斯事故也 得到有效控制。
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≤7 ≤6 ≤5.5 ≤5 ≤4.5 ≤4
4.9~12.3 10.4~16.7 15.3~22.9 20.8~27.8 25.0~31.3 >27.8
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三、瓦斯抽采目标
◆提高矿井瓦斯抽采率,减少风排瓦斯,实现国家减 排目标
矿井绝对瓦斯涌出量 矿井抽采率 Q(m3/min) (%) Q<20 20≤Q<40 ≥25 ≥35 备注 风排瓦斯量≤15 14-26
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2006
二、瓦斯抽采初见成效
3、瓦斯超限次数显著降低
淮南工作面回风设定报警瓦斯浓度由1.0%改为 0.8%,并基本控制瓦斯不超限; 淮北芦岭矿回风平均瓦斯浓度降低了0.2%,年瓦 斯超限次数由上百次降到基本杜绝; 盘江、鸡西随着瓦斯抽采量的增加,瓦斯超限次 数显著降低。
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18000
1991200043 15050 13056
17264
瓦斯抽采量(万m3)
瓦斯 抽采 量显 著提 高
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10796
10000 8000 6000 4000 2260 2000 500 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 660 1045 2005 3752 4940 7133
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二、瓦斯抽采初见成效
5、显著提高矿井的安全生产效率
淮南工作面单产达到300万吨/年;
松藻在没有增加新建矿井条件下煤炭产量增加约 100万吨; 盘江矿区2004年产量708万吨,2007年达1002万吨, 增加产量近300万吨。 鸡西自强化瓦斯抽采后,年增加产量100万吨以上。
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一、概 述
煤与瓦斯突出矿井 区域性瓦斯治理技术体系
突出煤层 (危险源)
瓦斯 抽采工程
从安全区域向突出煤层 施工防突工程
底板岩巷 (安全区域)
瓦斯治理 总体规划
大面积消除突出危险性
瓦斯治理 管理保障
安全开采突出煤层
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二、瓦斯抽采初见成效
1、瓦斯抽采量与瓦斯事故死亡人数呈反比关系
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一、概 述
松软突出煤层中风压空气钻进装备研制与配套工艺开发 井下水平长钻孔钻机研制及配套工艺开发 低透气性煤层瓦斯抽采增效技术开发
8项“煤矿瓦斯综合治理与利用关键技术研发和装备研制项目”
低浓度瓦斯输送安全保障成套技术开发与装备研制
防突远距离控制钻机研制及配套工艺开发 松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备研制与配套工艺开发
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一、概 述
10个煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设项目
根据各示范点的特点和条件,集成瓦斯治理与利 用的先进适用技术,并总结推广应用。
龙煤集团鹤岗分公司、沈阳煤业集团、抚顺矿 业集团 淮南矿业集团、淮北矿业集团 郑州煤炭集团、焦作煤业集团 阳泉煤业集团、晋城煤业集团 松藻煤电公司
40≤Q<80 80≤Q<160 160≤Q<300 300≤Q<500 Q≥500
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≥40 ≥45 ≥50 ≥55 ≥60
24-48 44-88 80-150 135-225 ≥200
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四、瓦斯抽采方法
1、地面瓦斯抽采和煤层气开发技术 除沁水煤田等少数矿区外,我国绝大多数矿区不易 采用地面钻井、压裂抽采技术。 我国煤矿瓦斯抽采主要技术方向应以井下和地面抽 采相结合,预抽和采动卸压抽采相结合。 现阶段我国煤矿瓦斯抽采的目标应保证煤矿安全生 产,同时兼顾煤层气的开发和利用。
煤矿瓦斯抽采新技术
江西省煤炭工业科学研究所 2009年8月4日
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主要内容
一、概述
二、瓦斯抽采初见成效
三、瓦斯抽采目标 四、瓦斯抽采方法
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一、概 述
煤矿瓦斯先抽后采是治理瓦斯的根本性措施。先抽后采就是 煤矿企业应利用一切可利用的条件和一切能够采用的技术手 段,将煤层瓦斯预抽到有关规定的指标以下后,再进行煤炭 开采。我国煤矿瓦斯灾害严重,据不完全统计,国有重点煤 矿中,高瓦斯突出矿井占49.5%左右,全国煤矿中高瓦斯矿井 4462处,突出矿井754处,国有重点煤矿中约250处突出矿井。 煤与瓦斯突出和瓦斯涌出量大是制约煤矿安全生产的主要因 素。多年来,一些煤矿企业通过实施瓦斯先抽后采,不断提 高瓦斯抽采率,有效地防止了煤与瓦斯突出,减少了采掘时 期的瓦斯涌出量,改善了矿井安全状况。
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三、瓦斯抽采目标
◆对采煤工作面将瓦斯抽采到通风能够解决的条件
工作面绝对瓦斯涌出 量Q(m3/min) 5≤Q<10 10≤Q<20 20≤Q<40 40≤Q<70 70≤Q<100 Q ≥100
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备注 工作面抽采率 ( %) ≥20 风排瓦斯4-8 ≥30 ≥40 ≥50 ≥60 ≥70 风排瓦斯7-14 风排瓦斯12-24 风排瓦斯20-35 风排瓦斯28-40 风排瓦斯≥30
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一、概 述
《防突规定》提出了“区域防突措施先 行、局部防突措施补充”的理念,强调 突出煤层必须采取区域综合防突措施并 达到规定标准后方可进行采掘作业。区 域防突工作应当做到多措并举、可保必 保、应抽尽抽、效果达标。
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一、概 述
瓦斯抽采的目的:
保障煤矿安全生产 ①变高瓦斯突出危险煤层为低瓦斯无突出危险 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
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四、瓦斯抽采方法
1、地面瓦斯抽采和煤层气开发技术
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地面煤层气开发
山西晋城:①沁水蓝焰煤层气公司钻煤层气井1400口,抽采600多口;②沁南煤层气
开发示范工程—潘河项目已完成100口煤层气井群,抽采能力达70Mm3。
瓦斯抽采现场
压裂作业现场
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近些年淮南矿区事故显著减少
6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
百万吨死 亡率
20000
5.50 4.12 3.41 3.49 4.01
百万 吨死 亡率 显著 下降
0.46
19491960年
19611970年
1971- 198116000 1980年 1990年
14000 12000
淮南谢桥矿采动区域地面钻井抽卸压瓦斯方法
井壁结构
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
地面钻井示意图
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地面瓦斯抽采效果
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地面钻孔抽采采动卸压区煤层或采空区瓦斯
在淮南矿业集团潘集矿区、谢桥和张北矿采空区瓦 斯抽采的试验结果表明,钻孔应布置在距离回风巷 30m以内,钻孔间距在200~300m之间。 通常情况下,地面钻孔在正常工作期间,瓦斯抽放 量和瓦斯浓度均较高,平均流量为15m3/min,平均 瓦斯浓度为80%,抽放效果好。当工作面推过钻孔 40~100m时,钻孔瓦斯流量和浓度都增到最大值。
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一、概 述
我国煤矿瓦斯抽采技术存在的问题 我国煤层透气性差、预抽瓦斯难度大,缺乏效果好的 抽采技术; 松软突出煤层钻孔施工困难、缺乏钻进工艺技术和装 备; 定向长钻孔(1000m)钻进钻机与钻孔工艺缺乏; 未全面实现“先抽后采”,采抽比例失调,采掘部署 调整难度大; 低浓度瓦斯利用缺乏安全保障技术; 瓦斯抽放、利用成本较高,需要政策支持等等。
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一、概 述
2006年,国家发改委会同国家安监总局、国 家煤监局发文批复了煤矿瓦斯治理与利用10 个示范工程建设项目、8项关键技术研发和装 备研制项目。建立示范点、重点推广先进适 用技术。2009年7月9~17日,国家能源局煤 炭司会同煤矿安监局科技装备司对这些项目 进行了现场检查和总结验收工作。示范工程 取得显著成效 。