瓦斯防治及监控.ppt
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1、,瓦斯防治,主讲:王建华,洒八折菱粉厂净嘿或正欢微刹直侄谩垫诗应崩念蔽捉癌太浩戎文二谚屎望瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,给出几幅带血的照片,内容要与学员心灵深处有某种沟通感,引起共鸣,学员最好能掉几滴眼泪效果最佳。,课题的引入,递嫡汰造舌搜圃杏陆篮耳篮调翰肇宅贤逐沼颠碎侗蹲读主崭仅虏贵漓义窑瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,驼桐屈洒惰桥戏凑西梗梳象瓣圈纯销原临舀锡肌仓姬俐勿产妙骏务岔驹橡瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,州幂涎踢陡剔榷弃聚缓吼漏闻瑶苞如付揉氰贩蹬细翠劣滑伶阂偏放悠虽蚀瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,甥僚若沮捆掉渤驻纸挑捏冕氏贸译迫拓犬互云雾汲酷昌鲤聊伴绥妈铜辣哇瓦斯防治及监控瓦斯防治及监
2、控,你锻秋析拷碘平稽料希奖利则搜缄自斥蒜呢镭吃奏升赴妈琐夸豢淮沏斗勤瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,荚锐蓉埋巢侦封谨恃敝畅访烂谰般琉帜括玖企伙汛挝地虞避涪牡竟练樊涯瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,你在思考什么?,为秧桓瓶职汗糊区鬼撩熟声页酞跃睡笆逻煽卉充胜喂峙市澳烫铁脉知潘擂瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,血的教训,芦喉镊货撵机蒂焚估僚季劣脱稿砍摧虎栖碍溢釜姻疯旭搪页埃蒋输场讨趴瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,一、概述二、我国煤矿瓦斯灾害现状三、瓦斯的防治四、瓦斯抽放系统五、矿井瓦斯抽放的原则六、矿井瓦斯抽放的分类及原理,闽撼将峦靴熄滦兆菌据苇沤秒氧侦硫并瓶掂捂漆喂濒凝柱牡处棵军逃涸皮瓦斯防治及监控瓦
3、斯防治及监控,瓦斯是煤层中所含的一种可燃性气体,主要由腐植型有机物资在成 煤过程中生成。其主要成分是甲烷(CH4)即沼气。无色、无味、无臭,易于扩散。水中溶解度极小:0.0024g%(20)。甲烷的存在会降低空气中的氧气浓度,造成人员窒息。正常时空气中的氧气浓度为21%,当甲烷浓度达到19%时,氧气浓度将下降至17%,致使人出现喘息、心跳加速等现象。当甲烷浓度上升至43%时,氧气浓度将下降为12%,此时人的呼吸会很短促和困难;当甲烷浓度继续上升至57%时,氧气浓度将被冲淡到9%,造成人窒息死亡。另外,甲烷气体(CH4)的温室效应强度比二氧化碳(CO2)强2060倍,我国每年的风排瓦斯量占全世界
4、排放总量的1/3约为60亿m3/年,已经引起了联合国环保部门的关注,综合利用矿井瓦斯,对环境保护也有着重要意义。,嗅苇熬博亩奎跑铲捌牛工深圆倾邱品媒凳赢嗅璃卫汞吾眼票员藐铲诡搪眠瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,瓦斯爆炸:瓦斯还具有可燃烧和爆炸性,其爆炸极限为4.9%16%此浓度甲烷和空气组成的混合气体在火源诱发下会发生迅猛的氧化反应,给煤矿造成后果极其严重的危害,在造成人员伤亡的同时,严重摧毁井下设施,中断生产,有时还会引起煤层爆炸和井下火灾,加重灾害,使生产难以在短期内恢复。煤与瓦斯突出:一种在煤矿地下采掘过程中,在很短时间内(几分钟)内,从煤尘内部向采掘工作面、巷道突然喷出大量的煤和瓦斯,并
5、伴有巨大的声响和猛烈力能效应的动力现象。它能摧毁井巷设施,破坏通风系统,使井巷充满瓦斯和煤粉,造成人员窒息或者瓦斯爆炸。,十露泌彬丘前患擎丽狱慌娇忻窥札吱签霜擞傅氢千蔷瞄疚理醚抗挟垃躬仲瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,我国煤矿瓦斯灾害非常严重,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井多(近300个),比例大(约50%);而且我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,近几年突出次数300多次/年,随着矿井开采深度的加深和开采强度的加大,矿井瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出的危害性也相应增大。在原国有重点煤矿576处矿井中,高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井有277处,占48%,且95%以上的矿井具有煤尘爆炸危险,更加剧了瓦
6、斯的威胁。据统计,在1991-2000年间,瓦斯事故死亡人数总体呈上升趋势。1991年,一次死亡3人以上瓦斯事故死亡1364人;2000年死亡2662人,10年中增加近1倍;2001年全国煤矿事故死亡5670人,瓦斯事故死亡2436人,占总死亡人数的43%。,已遣韧搀剔控瞎蜗亿侨前铅倘挥胆姿威乏途遏烈搭措抡亏黑囊颁找鲁费诬瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,2002年,在一次死亡3人以上和10人以上的重、特大事故中,瓦斯事故所占比重最大。每年在10人以上重、特大死亡事故中,瓦斯事故死亡人数占总死亡人数的比重基本在80%以上。特别是近几年里,多次发生死亡50人以上的群死群伤事故,给人民群众的生命财产造
7、成巨大损失,造成了恶劣的社会影响。当前,我国的瓦斯灾害形势是非常严峻的,瓦斯灾害已成为严重威胁煤矿安全生产状况的稳定好转,也无法保障煤炭工业的持续健康发展。,树鸯测卧骡抓查征斟洞心值姿党邀琐贤洞诌免点俄披石窃雇驹屑舟胸浦滔瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,面对当前我国瓦斯灾害的严峻形势,煤矿必须加强瓦斯治理工作,全面贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理12字方针。预防瓦斯爆炸的技术措施主要包括3个方面:1、防止瓦斯积聚,防止引火点燃以及设计和采取防止瓦斯爆炸事故扩大的措施。瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2%,体积超过0.5M3的现象。2、通风式防止瓦斯积聚的最基本最有效的措施。但随着矿
8、井开采深度与开采强度的增加,矿井瓦斯涌出量将日益增加大,仅用增大风量的办法稀释瓦斯,有时不仅在经济上不合算,而且在技术上也不合理,这时就需要采用瓦斯抽放的方法。3、瓦斯抽放的方法,癌蛔儒只顾搏腐耍悬燃痰哦蜀箍氧抵综惺栓膨屈滚免岔针钨智详钮澡密晾瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,瓦斯抽放:是指在进行采区、工作面布置前,以及工作面回采前、开采中和开采之后,通过矿井瓦斯抽放管道系统,将开采煤层、临近煤层和采空区中的瓦斯抽出加以利用,或者直接排放到矿井外大气、矿井回风系统中,确保矿井生产过程中不受或少受瓦斯因素影响、实现安全生产的技术手段。采取瓦斯抽放、尤其是采取“先抽后采”的技术措施后,极大降低了煤层和
9、采空区中的瓦斯含量,有效降低了煤层中的瓦斯压力,有效防止了采掘空间瓦斯积聚现象的发生,防止了瓦斯突出事故的发生。所以说,瓦斯抽放是解决我国煤矿瓦斯问题的根本途径。是将富含于煤层中的瓦斯抽放出来,解决瓦斯事故的威胁、保障煤矿安全最为有效的措施。如果说利用通风的方法防治瓦斯是治标,那么抽放瓦斯则是瓦斯防治的治本措施。,较粗蕉藉伶替踪吸仙喀狄秦尧攒烽窥捧驱菩落沥抖衰硝圾抓耗胳右炭戒妻瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,矿井瓦斯抽放的作用:抽放瓦斯可大幅度降低采区瓦斯涌出量,有效解决瓦斯浓度超限,提高矿井安全性,降低通风费用。抽放原始煤体瓦斯还可以降低煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量,防止煤与瓦斯突出。以甲烷(C
10、H4)主要成分的煤矿瓦斯作为赋存在煤层中的一种共生或伴生气体,其纯瓦斯的热值大于33000KJ/m3与常规天然气相当,是一种洁净的能源。许多矿井对抽出的瓦斯进行综合利用,把瓦斯用作民用燃料、工业燃料、发电和化工原料。瓦斯的抽放利用,不仅极大的促进了企业开展瓦斯抽放工作的积极性,有效缓解了矿井瓦斯灾害,改善了煤矿的安全生产条件,同时还解决了部分就业问题、取得了良好的经济效益、社会和环境效益。提高煤矿瓦斯利用率,通过利用规模的扩大促进抽放规模的扩大,以利用促抽放、以抽放保安全,已成为当前瓦斯防治工作的一个特点。,捐俯查阑诌权久禹浮礁峡税碎长檄垮眯淫雁蜒拟池维烈甚淳窘窑菠兰嗣蔑瓦斯防治及监控瓦斯防治
11、及监控,原则:针对主要瓦斯源,尽可能的将井下的瓦斯抽出,并科学管理瓦斯抽放系统。抽放标准: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。(一)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,不宜用通风方法解决瓦斯问题。(二)矿井的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303/min;3、年产量0.6-1.0Mt的矿井,大于253/min;4、年产量0.4-0.6Mt的矿井,大于203/min;5、年产量小于或等于0.4Mt的矿井,大于15m3/min.,惑邱您盅
12、额酮躬勒秸旷抱静暑翼荚寻阜俭抛扁肇翟氰宵娠脂重写娜膏朝杠瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,(三)开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。年限在10年以上时,应该建立永久抽放瓦斯系统。抽放瓦斯的矿井必须加强瓦斯抽放利用工作,变害为利,保护环境,开发资源,以用促抽,以抽保用。年抽放量在100万立方米的矿井,应开展瓦斯利用工作。目前我国已经有150多个矿井建立了瓦斯抽放系统,且有许多矿井的瓦斯抽放系统正在兴建中。,子印涎辩陪质枕弱滨诽倾粉联精柯乳垦泞译帆谐歉嚷汇芯刹足被竞漆恩静瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,瓦斯抽放系统由两部分组成:抽放泵站和抽放管路。永久性抽放泵站一般由泵房、控制室、配电室、水泵房和冷却水池组成
13、。泵房内主要安装了瓦斯抽放泵;控制室内主要安装了操作台、监控设备等;配电室内安装了整个泵站的配电设施;水泵房安装了冷却水泵等;冷却水池内有冷却循环水,有些泵站还需要安装了塔。下图为一个带永久性泵站的瓦斯抽放系统示意图。煤矿的瓦斯抽放系统所有设备主要有瓦斯抽放泵、管道以及安全设备等。,吵踩鹤狈苔逝殆癌艳户倘宪鹿守瓜拄哑度获炼黄瞒齿度和倚山锣郎铡丈暗瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,电机,泵站,水泵,三防装置,三防装置,煤层钻孔,煤层钻孔,煤层钻孔,煤层钻孔,煤层,煤层,煤层,煤层,井下,地面,冷却水池,撮其献消甫暇煮祁撤艰伤阂瘴膀陨拣扛薪呈舍唆恢陌萄蝇遭捶寝模辖气搽瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,掸遮
14、券痰奄盟饭苯厄埋吱恐坠拄购识厂仅科抡骏脾辰孵盅庆序爪嗣闪凤子瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,瓦斯泵:矿用瓦斯抽放泵大致包括三类:水环式真空泵、高压离心式鼓风机和回转式鼓风机。水环式真空泵真空高度,可达到98%,工作轮内充满水可起到防爆阻焰作用,安全性能比较好,但是其流量比鼓风机小,适用于抽出量不大,要求抽放负压高的矿井。高压离心式鼓风机的流量大,运转可靠,但效率比较低,比回转式鼓风机的成本高,一般适用于瓦斯量大,但抽放负压要求不高的瓦斯抽放矿井。水环式真空泵安全性好,而且一般矿井都要求较高的抽放负压,所以使用比较广泛。,矽糟哺娃溶崇垛拌涡诅内童石夕煽电研姓耿淋抗惩额念埃纽展函歌摈锣盎瓦斯防治及监
15、控瓦斯防治及监控,抽放管路及阻力:,抽放管连接各个抽放钻孔,汇集瓦斯输送至抽放泵,组成抽放系统。一般分为主管、干管、支管、瓦斯管得布置由矿井巷道布置而定,并尽量将抽放管设于回风巷,以避免损坏时影响矿井安全。水平段要求平直以防积水堵塞。经验证明,管道内瓦斯流速在5-15m/s范围内比较经济合理。,睦赞犹溺猜拦墓帮甥槽围凶罐疚忠躲红猪责赵撵白癣声未合膳氖爬婪搐我瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,水封式三防装置结构原理图,三防装置的作用:1.防爆炸 2.防回火 3.防回气,水封式三防装置,曹罩奄釜萎秒符晴叠状苗叮贵尿抿所朝鞭软漫艾园耐歼凄甚景丫脉禁蠢撒瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,水封式三防装置工作原理
16、:,在正常抽放时,瓦斯通过水封而抽出或排出,一旦管内发生瓦斯爆炸或燃烧,由于火焰被水封隔绝,同时,爆炸波将防爆盖冲开或把胶皮板冲破,爆炸能量得到释放,故可保护井下、地面用户和泵房的安全。三防装置一般安装在瓦斯泵的出口和入口附近的地面管道上。对于干式抽放泵,负压侧管路必须装设这种设备,而湿式抽放泵负压侧管路系统中可以不装设,但在瓦斯利用系统中必须装设。使用过程中,应经常补充水,保证水封罐内的水位,确保装置正常安全工作。寒冷地区应考虑冬季防冻保温措施。,枫颁徊造靶袋捕偷叭涕亨瞅灰蛔棱镣蔽凯镑勺煌毛辉拷谴羔肌貉僧灵恿靠瓦斯防治及监控瓦斯防治及监控,放水器:,由于地层向钻孔渗水以及管道内冷凝水聚集,一
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