界沟瓦斯抽放设计毕业设计(编辑修改稿)

界沟瓦斯抽放设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

....... 50 环保 ............................................................................................................................ 51 9 抽放瓦斯管理 ...................................................................................................................... 52 瓦斯抽放管理及规章制度 ........................................................................................ 52 组织管理 .......................................................................................................... 52 瓦斯抽放组织机构管理 .................................................................................. 52 采空区抽放管道的拆装 .................................................................................. 53 抽放瓦斯管路管理 .......................................................................................... 53 常用记录及表格样式 ................................................................................................ 53 10 结论 .................................................................................................................................... 55 致谢 .......................................................................................................................................... 56 参考文献 .................................................................................................................................. 57 河南理工大学本科毕业设计 1 1 引言 安全工程专业是一门及其重要的工程技术学科，它直接关系到人民的生命财产安全和国家社会的稳定和谐。 随着社会的发展和不断进步，矿业、施工等安全问题越来越引起人们的重视，每年由于人和物的不安全操作和状况导致的事故和死亡率都触目惊心，因此安全关系着每个人的利益。 而作为安全专业的学生更应该担负起提高全民安全意识水平的责任，具备安全知识素养，运用安全评价、检测、分析、管理等科学方法和技术找出事故隐患，预防生产事 故的发生，给人民减少灾难和痛苦，给国家、企事业单位减少不必要的损失。 由于安全工程的特殊性，就要求安全技术人员必须理论于实践相结合，因此实践环节尤为重要，只有将事故实例与现场环境结合起来，才能更深层次的理解安全工程科学的实际内涵，从而更好的指导安全生产。 选题背景及研究意义 “安全第一、预防为主 ”是我国各行各业都要遵循的安全生产方针。 采煤作业作为高危险行业，在安全生产方面尤为重视。 但是随着煤矿开采技术的快速发展，一方面煤矿机械化水平不断提高，煤矿生产越来越高效化 、集约化，另一方面随着煤矿开采深度的不断加深，采煤作业的不断提速，使得矿井瓦斯涌出量一直处于上升状态，对煤矿的安全生产造成重大威胁。 近年来我国煤矿安全生产状况有明显改善，百万吨死亡率从20xx 年的 降至 20xx 年的 ，但与发达国家的百万吨死亡率相比仍有很大差距，煤炭行业在我国仍然是一个高风险的行业，煤矿事故发生率居高不下。 而在这些事故中，瓦斯事故死亡人数所占比例最大；据统计我国煤矿一次死亡 10 人以上的特大事故中有70%以上是由于瓦斯（煤尘）爆炸事故； 20xx 年～ 20xx 年，工矿类相关行业死亡 10 人/次以上特重大事故中，煤矿死亡人数就占 %～ %；而在煤矿企业所发生的一次死亡 10 人以上事故中，瓦斯事故占死亡人数的 77%。 这些血淋淋的事实无不说明了瓦斯事故是制约煤矿安全生产的 “头号大敌 ”。 为了减少或消除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，就要利用机械设备和专用管道造成负压，将煤层中赋存或释放的瓦斯释放出来，送到地面或其他安全地点，也就是瓦斯抽放。 瓦斯抽放对煤矿瓦斯治理有以下几方面的作用： 首先，抽放瓦斯可以减少开采时的瓦斯涌出量，从而减少瓦斯隐患和各种瓦斯 事故 ,是保证 安全 生产的一项预防性 措施。 其次，抽放瓦斯可以减少 通风 负担，能够解除 通风 不易解决的瓦斯难题，降低 通风 费用。 尤其针对瓦斯涌出量很大的矿井或采区，瓦斯抽放在技术上和经济上都是必须的。 第三，煤层中的瓦斯同样是一种地下资源，将瓦斯抽采出来送到地面作为燃料和原料加以利用，可以起到保护环境和提高经济效益的作用。 因此，瓦斯抽放已成为我国瓦斯灾害治理的主要技术手段。 宿州煤电界沟矿设计生产能力 ，矿井计算服务年限为。 经初步矿井瓦河南理工大学本科毕业设计 2 斯鉴定，属于高瓦斯矿井，并且通过通风无法消除瓦斯隐患。 近年来随着煤矿企业对安全生产的愈加重视，使煤炭企业的任务更加艰巨，责任也更加重大。 通过矿井瓦斯抽采对根治矿井瓦斯涌出量大，消除瓦斯这一 “煤矿杀手 ”，实现矿井本质安全具有十分重大的意义。 瓦 斯抽放的国内外研究现状 国外瓦斯抽放现状 在抽放理论方面，在 1907 年美国学者 Chamberlin 和 Darton 研究概括出了甲烷聚集和运移的机理； 1928 年 Rice 提出了在采煤前采用垂直钻孔从煤层中除去甲烷的设想；在随后的 40 年里，控制甲烷的通用做法仍然是降低煤炭产量和建立复杂的通风系统。 1964 年 Lindine 等根据所观察的瓦斯含量和残余瓦斯含量与深度之间存在的非线性函数关系，提出了第一个预测生产矿 井瓦斯涌出量的经验模型； 1968 年， Airey 从理论上导出了第一个预测矿井静止工作面瓦斯释放量的偏微分方程，采用解析法求解，建立了一维、单孔隙、气相的产量预测模型； 1972 年 PriceAbdalla 提出了二维、单孔隙、气水两相综合性产量预测的数学模型和有限差分的数值模型，该模型能求解具不规则边界的条件和模拟工作面推进的移动内边界问题，并且开发了相应的计算机软件NTERCOMP_1； 1978 年美国煤矿局提出了定向倾斜钻孔法来抽采煤层瓦斯，该方法将是地面垂直钻孔和煤层中水平针孔相结合，实现了弯曲钻孔。 在抽 放量方面， 1910 年为促进安全生产，减少甲烷灾害，美国成立了矿业局这一专门的政府机构，开始监督抽放密闭瓦斯； 1934 年日本北海道新愰内矿抽放密闭区瓦斯，这是人类历史上首次在工业规模上利用机械开采瓦斯；随后，煤矿瓦斯抽放在西欧、美国、前苏联、东亚开始迅猛发展； 1949~1950 年间，比利时和英国先后进行的工业规模的瓦斯抽放，年抽放量达 5700m3； 1951~1987 年间，世界煤矿瓦斯呈线性增加，自 1951年的 亿 m3 增至 1987 年的 亿 m3，抽放瓦斯的矿井由 68 个增至 619 个，单个抽放矿井的 平均抽放量由 1951 年的 198 万 m3/井，增至 1987 年的 877 万 m3/井；到目前为止，世界上已有 17 个采煤国家进行了瓦斯抽放，年抽放量超过了 1 亿 m3 的国家有10 个，如俄、德、英、中、法、美、波、日、澳等；其中原苏联抽放的瓦斯量最多，达 亿 m3，德、英年抽放量均在 5 亿 m3 以上。 这些国家都把抽放瓦斯的工作作为治理瓦斯的生产工序，是高瓦斯含量煤层回采中的一个必不可少的环节。 年瓦斯抽放量得到井喷式发展主要有两个原因：一是这期间抽放瓦斯矿井数目大大增加，二是单个矿井的年瓦斯抽放量的增长。 这期间为提高瓦斯抽 放率，各国都对瓦斯抽采技术进行了研究：前苏联针对低透气性煤层难抽问题，在顿巴斯、卡拉干达和库基巴斯矿区最先提出并试验应用了交叉钻孔强化预抽煤层瓦斯的方法，显著提高了低透气性煤层的瓦斯抽放率；而日本针对开采深度大的煤层时采用大直径钻孔来提高抽采效果；德国和捷克通过向煤层打放射状钻孔以延长抽采时间，成功达到了提高瓦斯抽采量河南理工大学本科毕业设计 3 的目的；在封孔工艺上，德国和日本在首先推广应用聚氨酯封孔技术，使抽放负压达到50KPa 以上，近年来由于石油、天然气能源的急缺，煤层气作为煤炭的伴生能源更是受到热捧，美国等发达国家掀起了对瓦斯 抽采开发试验的新浪潮。 针对美国煤层埋藏稳定、构造简单、透气性好、倾角低的优点，美国则是采用石油钻井的成熟工艺在井下水平长钻孔预抽瓦斯，获得了很大的成功。 总体来说，国外瓦斯抽放技术已经较为成熟，现在主要采用综合的总体抽放方式，在掘进过程中抽放瓦斯，回采过程中边采边抽和采空区抽放千方百计增加瓦斯抽放量，提高瓦斯抽放率，同时建立瓦斯监控系统，为矿井的安全生产提供保障。 国内研究现状 （ 1）抽放技术的发展情况 我国工业抽放瓦斯始于 1938 年的抚顺龙凤矿，但系统地连续抽放瓦斯是 1952 年在龙风矿建抽 放瓦斯泵站开始的，经过几十年的发展，无论瓦斯抽放方法，还是抽放瓦斯装备等均具有较先进的水平。 特别是近十年来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多。 由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展，目前瓦斯抽放技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。 20xx 年时我国共有 141 个矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行抽放瓦斯，年抽放量达 866 Mm3；到 20xx 我国年抽放矿井数达到 237 个，抽放量达到 1984Mm3；近年来我国 瓦斯抽放量如表 11。 表 11 我国各年的瓦斯抽放量 Table 11 The gas drainage measures of China39。 s mines each years 年份 抽放量 /Mm3 年份 抽放量 /Mm3 1992 年 534 20xx 年 866 1993 年 536 20xx 年 984 1994 年 564 20xx 年 1146 1995 年 600 20xx 年 1520 1996 年 634 20xx 年 1929 1997 年 728 20xx 年 2133 1998 年 742 20xx 年 2614 1999 年 835 20xx 年 1984 我国煤矿瓦斯抽放技术，大致经历了四个发展阶段： ① 高透气性煤层瓦斯抽放阶段。 50 年代初期，在抚顺高透气性特厚煤层中首次采用井下钻孔预拄煤层瓦斯，获得了成功。 解决了抚顺矿区向深部发展的安全关键问题，而河南理工大学本科毕业设计 4 且抽出的瓦斯还被作为民用燃料得到了应用。 ② 邻近层卸压瓦斯抽放阶段。 50 年代中期，在开采煤层群的矿井中，采用穿层钻孔抽放上邻近层瓦斯的试验在阳泉矿区首先获得成功，解决了煤层群开采中首采工作面 瓦斯涌出量大的问题。 此后在阳泉又试验成功顶板收集瓦斯巷 (高抽巷 )抽放上邻近层瓦斯，抽放率达 60％ ～ 70％。 60 年代以后，邻近层卸压瓦斯抽放技术在我国得到了广泛的推广应用。 ③ 低透气性煤层强化抽瓦斯阶段。 由于在我国一些透气性较差的高瓦斯煤层及突出危险煤层采用通常的布孔方式预抽瓦斯的效果不理想、难以解除煤层开采时的瓦斯威胁，为此，从 60 年代开始。 试验研究了多种强化抽放开采煤层瓦斯的方法，如煤煤层注水，水力压裂．水力割缝，松动爆破，大直径 (扩孔 )钻孔，网格式密集布孔，预裂控制爆破，交叉布孔等。 在这些方法中。 多数 方法在试验区取得了提高瓦斯抽放量的效果，但仍处于试验阶段，没有大范围推广应用。 ④ 综合抽瓦斯阶段。 从 80 年代开始随着机采、综采和综放采煤技术的发展和应用，采区巷道布置方式有了新的改变，采掘推进速度加快、开采强度增大，使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加，尤其是有邻近层的工作面，其瓦斯涌出量的增长幅度更大。 为了解决高产高效工作面瓦斯涌出源多、瓦斯涌出量大的问题，必须结合矿井的地质条件，实施综合抽放瓦斯。 所谓综合抽放瓦斯就是：把开采煤层瓦斯采前预抽、卸压邻近层瓦斯采后抽及采空区瓦斯采后抽等多种方法在一个采区内综合 使用，使瓦斯抽放量及抽放率达到最高。 （ 2）瓦斯抽放方法 根据我国煤层地质条件和瓦斯赋存特点，我国自主开展了多种瓦斯抽放方法。 根据抽放对象的不同，可。