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1、礦井瓦斯抽放知識(shí)點(diǎn)1.瓦斯在煤層中的一般賦存狀態(tài):吸附、游離、吸收2.影響煤層瓦斯含量的主要因素(1)煤層的埋藏深度埋深的增加不僅會(huì)因地應(yīng)力增商而使煤層及闈巖的透氣性變差,而且沉斯叫地表運(yùn)移的距離也增K:,這二者都有利于封存瓦斯。(2)煤層和圍巖的透氣性煤層及圍巖的透氣性越大,瓦斯越易流失,煤層瓦斯含量就越?。环粗?,瓦斯易于保存,煤層的瓦斯含量就越大。(3)煤層傾角在同一埋深及條件相同的情況下,煤層傾角越小,煤層的瓦斯含量就越高。(4)煤層露頭露頭存在時(shí)間越長(zhǎng),瓦斯排放就越多。(5)地質(zhì)構(gòu)造①褶曲構(gòu)造;②斷裂構(gòu)造;③煤化程度;④煤系地層的地質(zhì)史;⑤水文地質(zhì)條件3.構(gòu)造煤構(gòu)造煤是煤層受到
2、構(gòu)造強(qiáng)烈擠壓和剪切破壞作用的產(chǎn)物,由于受力大小、作用范圍和受力狀態(tài)的非均衡性,煤層中范圍和厚度大小不同的自然分層發(fā)生變形,喪失了原來(lái)的均質(zhì)、層理清晰的條帶狀結(jié)構(gòu),而形成破碎的顆?;蚍蹱畹臉?gòu)造破壞煤。4.瓦斯在煤層中運(yùn)移的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)煤體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性:孔隙一裂隙結(jié)構(gòu)(2)瓦斯在煤層中賦存狀態(tài)的復(fù)雜多變性①游離瓦斯一般是以自由氣體分子狀態(tài)存在在于煤層孔隙和裂隙空間。②吸附瓦斯則是以固體分子狀態(tài)附著在煤體表面和煤體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。③當(dāng)裂隙寬度大于10-7m時(shí),煤層中瓦斯的運(yùn)移主要呈層流運(yùn)動(dòng)④當(dāng)裂隙寬度小于10-7m時(shí),一般情況下,瓦斯分子不能自由運(yùn)動(dòng),呈擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。5.煤層瓦斯運(yùn)
3、移的動(dòng)力條件:地層靜壓力、構(gòu)造應(yīng)力、浮力、水動(dòng)力6.瓦斯在煤層中的流動(dòng):擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和層流運(yùn)動(dòng)7.流場(chǎng)的空間流向分類:?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)、徑向流動(dòng)和球向流動(dòng)8.煤層瓦斯抽采:指利用瓦斯泵或其它抽采設(shè)備、抽取煤層屮高濃度的瓦斯、并通過(guò)與巷道隔離的管M,把抽出的高濃度的瓦斯排至地面或礦井總回風(fēng)巷中。9.衡量瓦斯抽放工作優(yōu)劣的兩個(gè)主要指標(biāo):抽放率和相對(duì)瓦斯抽放量。瓦斯抽放率:抽出瓦斯量占礦井排出瓦斯總量的百分率。相對(duì)瓦斯抽放量:每生產(chǎn)一噸煤所抽出的瓦斯含量。10.抽采瓦斯的原則與方法(1)抽放瓦斯的原則①瓦斯抽放應(yīng)具有明確的目的性,即主要是降低風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋纳频V井生產(chǎn)的安全狀況,并使通風(fēng)處于合理和良
4、好的狀況。②抽放瓦斯要有針對(duì)性,即針對(duì)針對(duì)礦井瓦斯來(lái)源,采取相應(yīng)措施進(jìn)行抽采。③要認(rèn)真做好抽采設(shè)計(jì)、施工和管理工作等.以便獲得好的瓦斯抽采效果。(2)抽采瓦斯的方法①按瓦斯來(lái)源分類本煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放和圍巖瓦斯抽放①按煤層是否卸壓分類未卸壓煤層抽放瓦斯和卸壓煤層抽放瓦斯②按抽放瓦斯與采掘時(shí)間關(guān)系分類煤層預(yù)抽瓦斯、邊采邊抽和采后抽放瓦斯③按抽放工藝分類鉆孔抽放、巷道抽放和鉆孔巷道混合抽放1.抽放方法選擇依據(jù)(1)如果瓦斯來(lái)自于開(kāi)采層本身,則既可采用鉆孔抽采,也可采用巷道預(yù)抽形式直接把瓦斯從開(kāi)采層中抽出,且多數(shù)形式采川鉆孔預(yù)抽法。(2)如果瓦斯主要來(lái)自于開(kāi)采煤層的
5、頂、底板鄰近煤層內(nèi),則可采用開(kāi)在頂?shù)装迕?、巖中的巷道,打一些穿至鄰近煤層的鉆孔,抽采鄰近煤層屮的瓦斯。(3)如果在采空區(qū)或廢棄巷道內(nèi)有大斯積聚,則可采用采空區(qū)斯抽采方法。(4)如果在煤巷掘進(jìn)吋就有嚴(yán)重的瓦斯涌出,而且難以用通風(fēng)方法加以排除,則需采用鉆孔預(yù)抽或巷道邊掘邊抽的方法。(5)如果是低透氣性煤層.則在采取正常的瓦斯抽采方法的同時(shí)。還應(yīng)當(dāng)采取人工增大煤層透氣性的措施,以提高煤層瓦斯抽采效果。2.開(kāi)釆層瓦斯涌出量計(jì)算P253.本煤層瓦斯抽采方法:本煤層未卸壓抽采、綜合法、本煤層卸壓抽采4.巷道法預(yù)抽本煤層瓦斯的布置依據(jù)①礦井的采掘布置方式;②恭道抽采瓦斯的有效范圍;③煤層的瓦斯含量及
6、其儲(chǔ)量大?。虎茴A(yù)計(jì)瓦斯抽出量及其抽采效益;⑤預(yù)計(jì)抽采瓦斯的時(shí)間。5.分子滑流現(xiàn)象當(dāng)氣體分子的平均自由程接近通道的尺寸吋,界面上的各個(gè)分子將處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),且產(chǎn)生一個(gè)附加通量。6.巷道法預(yù)抽本煤層瓦斯的布置方式(1)采取網(wǎng)絡(luò)式布置該布罝方式為,根據(jù)采區(qū)設(shè)計(jì)布罝的巷道,在構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)后,密閉巷道并插管抽放本煤層瓦斯,其特點(diǎn)是:①各抽放瓦斯巷道與采區(qū)準(zhǔn)備巷道相吻合,不謠另掘巷道;②巷道網(wǎng)絡(luò)較密,煤壁暴漏面積大,抽放效果好;③在掘進(jìn)巷道時(shí),對(duì)本區(qū)的tG斯?fàn)顩r己有所查明,故而有利于安全回采。(2)采區(qū)深部截取式布置該布置方式為,在現(xiàn)采區(qū)與深部采區(qū)之間的階段煤柱上,其特點(diǎn)是:①可提前抽取下部煤層巾的瓦斯
7、,為深部煤層的投產(chǎn)創(chuàng)造安全回采條件;②可截取丁部煤層瓦斯,使之不向上部采區(qū)流動(dòng),減少現(xiàn)采區(qū)瓦斯量;③不受采區(qū)投產(chǎn)時(shí)間限制,有較長(zhǎng)的抽放時(shí)間,以取得較好的抽放效果。7.最低抽采瓦斯時(shí)間:巷道抽采瓦斯的一個(gè)重要參數(shù),其值為開(kāi)始抽采瓦斯到正常通風(fēng)能夠保證煤層安全回采,無(wú)需繼續(xù)抽采為止所需的吋間。8.煤壁瓦斯涌出系數(shù)K:單位煤壁暴露面積在單位時(shí)間內(nèi)的瓦斯涌出量。9.煤巷掘進(jìn)時(shí)的安全措施(1)增強(qiáng)局部通風(fēng)(2)先抽后掘(3)邊掘邊抽(4)超前抽采1.巷道