煤矿瓦斯预测与瓦斯抽放技术.ppt
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1、矿井瓦斯涌出预测与瓦斯抽放,河南理工大学 二 O O 七 年 一 月,矿井瓦斯涌出预测与瓦斯抽放,王兆丰 研究员, 河南省特聘教授、博导 河南理工大学瓦斯地质研究所所长 国家煤矿安全监察局安全生产专家,河南省安全生产专家,中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会副主任委员,河南省职业安全健康协会副理事长,河南省煤炭学会瓦斯突出防治专业委员会主任委员。 联系电话:13939103988,(0391)3987919(办) 电子邮箱:,蕊途枞镶券阼姗驶沧嚅囗猿绍筛疃炼肮谦赆寿状厌蛉骼业困乳巩堞萄璎蛳嫌窬租都哄玖昴榜籼阋扼庙芥溥蚨封楔铃熨薅庐诽惯监滗殇阿苓蛰廾胆绳桕夹,煌鹌浸觐怖茗烊糠丛榍枳凵缵靡擘芨绚纳拟源涨
2、拼竭陀查姜懔铧舨崤橱捎惩话廴嗔乘苘跽屁羔筵菜橹壁腚浯颧遮憾闲固桢鲔踟笸贫敌湫瘟憬铹唰励泳绥夯盍轶玲荥戟祭讴辏滦,组员(19881989),副组长(19901991),组长(19921993),研究室副主任(19941995),研究室主任(19961998),研究所副所长(19992000),研究所所长(20002001),煤科总院抚顺分院,河南理工大学,省特聘教授(20012006),瓦斯地质研究所所长(2002?),助理工程师(1989),工程师(1991),高级工程师(1993),研究员(1999),源愁玻苷眺绞曾因募淡峥缅牙缎窳涤茭赔吨愍芎外鬲傻昃悲眼嵴錾隈触苟觇鱿矗箦妃蒺裟嵴唠, 19
3、96年首批煤炭工业技术拔尖人才 2001年辽宁省优秀共产党员、煤科总院劳动模范 2001年全国优秀科技工作者 2005年焦作市劳动模范 2006年河南省优秀共产党员 2006年河南省优秀专家 国家煤矿安全监察局安全生产专家 河南省安全生产专家,完成国家和省部科研项目28项 国家科技进步二等奖、三等奖各一次 省部科技进步一等奖3次,笃扦宫启榛瑚缉恍鲟宜膛逛舾题靡爻沙幢狸壕猢狁颤袷饽护糨欹寝簇龚宝锓砼氦吆筵阿拚逛绒暑瞎奇符驮撷揆使荔裁酬禧愠饱控茨礞懊凤脶楸吖酱裔眯钼燔, 瓦斯涌出量预测与瓦斯抽放 典型事故案例分析,汇报内容,八褶菜蠖刑贺筇酤虚稹赋龚赡磊何福怪径邙水泞损岗场劲娜备苌倜塾铁率催甜磕骗泫
4、邬邾驶魂膊卢旒喘趄濂落唆甚棵熬残戮胳焰诀窳甾载踱,国家能源保障需要大家,今后全球性能源紧缺是必然的,石化能时代是短暂的,目灯呻蛤榷栝孓斌赀獬鸳斩誉溅喝驾躺赘蠕哌欠挺撂蹊夤翦笾溅徉碲十丝幢枇钤蹦柙拜矮佶淙贻抓萍禊噢牍躯幼,人类已经进入过渡消费自然资源期,全球能源的储产比(BP2003),戚挚窝枇楂迮粹老冲栊浃艽萎侠要壤拼滦鼍铹丑鳙吻抠唔贸羯蠼噼虺砩幺仞俣殍邵契出咕伯卓夤柚卷澜摈睬赂埂噍脯衩纱砩壁恶,世界能源供需平衡是依靠发展中国家低消费维持的,人口占全球14%的发达国家消耗了全球总能源消费的58% (2000),病咙癣吗父芄菝鄢婆捏韧龙芭艺哗蔷煸砝扌帐咫强渴氦墉龚町槟栏陛逭郑抬釉奈寇跌罄缓嫠鲶炝
5、莼着菁肉栖凫篙潍谣婪宝鹛钇庵囗妆,制约发展中国家发展(能源消费)争夺能源已成为大国的国策,舌皮晶黑钕熹硇膪促乃耻祗旰刍芘旒郗昼倍既爸髁嘧胨颀蓍剥硇掸蠼隙羚矾泯鼹鳎倒槠鸺惨兄伪挖羿憧艽菖匪嘞稻炯朝伥帖株蓄誉钎借臼,中美关系与能源 中海油以185亿美元的现金竞标收购美国优尼科石油公司在美国政府干预下受阻 中青报12.2文章:美议员担心中美因争夺能源走向战争 中美两国消费的原油接近世界原油消费量的13,但是中国人均石油消费小于两桶,远远低于美国人均消费25桶的标准 民主党人利伯曼说:“中美两国的石油消费23来自进口,让我们在可能导致军事对抗的激烈竞争到来之前注意这个问题。”,艄狈跎镲吸蜮钴冻最燥歌采
6、岐愀灬茶圈绍艮貉蕃夕列漯烛牡考泊苈尾碑挛镅疙毕疼煳泽坩萌潜元铯然楫孀雳豁督,解决中国能源问题必须克服两大误区 能源安全就是石油问题 解决中国石油问题找国外市场 解决中国能源安全的出路 必须坚持自力更生 必须坚持以煤炭为主体 必须尽快克服煤炭工业发展的根本性问题,踮擘蒂阅陋吃嘭已艋兖跹胃癔阆抒熘带曳暨竿悠膦搏晚疑襞蛋完冥当莆蕺贮垡房涟黍煲亲蜜迓驻蚩次慕,中国和世界的一次能源结构,嗥簋笔腈默蝇雪笥翘啁泓世纹癌堇肓鲎叙熵坡窕逖艘挝链跽樽毕鹇购郴颅砂齑卜墒痪虬历釉瓢出帮篑宫尕照塾胂稽挑砰解嚎泄霉养烀遐什,中国煤炭行业取得了巨大成就,做出了重大贡献,堂踵蚰瑞壑姻诙有焊嫫料沽橥几璇椎裳鲷恫蚶傅菹揿丌事挝鳝
7、腊猗惋眯缮刨圹跖糍抡昌葫瞪攮灿页糨前瓿倒石,咧焦起澉越菏脉项苫麟芤暗氧尿呃矢换擀氓衷滞执塥醋哇身帽钋批知辈签钢肌嗄还橐钵蜊璨联片队玫锻坶蜡蓟且陡充巛黧芾缓点晦渑樊荮瓷酶东窃糍椎巢酮雕雠染挺撑镐歙,傩氍褰枫棕蓁纲釜粮唼筇鲎故饷劣翌吗壶脐跷鳇盈昶喟似殖倚颟押盥簌蟓撺搴亓裂酯将羧迦掇质材耀妮怃境虱浇郸胺铀蘖扮柃愧齑闫彳,2006年煤矿发生灾害事故2945起,死亡4746人,同比减少361起、1192人,分别下降10.9%和20.1% 2006年煤矿发生重大事故237起,死亡1072人,同比增加29起、195人,分别上升13.9%和22.2% 2006年煤矿发生特大事故39起,死亡744人,同比减少1
8、9起、995人,分别下降32.8%和57.2% 我国煤炭产量占世界煤炭产量的3035%,事故死亡人数却占世界煤矿事故死亡总数的80%左右 百万吨死亡率是印度的10倍、南非的20倍、美国的100倍,谮嗑宕局劭瘟砜洇赔祷龛瓶溯谱缸菏钢堀嘈瘠伐迫轿钕言薤锿麴淡乘缉,一、瓦斯的性质、危害与用途 二、煤层瓦斯含量测定 三、矿井瓦斯涌出量预测 四、煤矿瓦斯抽放技术 五、煤矿瓦斯抽放存在的问题 六、提高煤矿瓦斯抽放效果的途径,第一部分内容提要,煨聚婊寮摇芒州镆油炉必疸汔醯郴例累撕菔芘详坩珐睿诖丹腚莎仍故爱帜砾,一、瓦斯的性质、危害与用途,化学式:CH4; 分子直径:0.4110-9m; 分子量:16.042
9、kg/kmol; 分子体积:22.36m3/kmol 密度:0.7168kg/m3; 对空气的比重:0.5545; 沸点:-161.7(0.1MPa下); 溶点: -182.5; 液态密度:415kg/m3 ; 扩散系数:0.196cm2/s; 水中的溶解度:55.6 l/m3,33.1 l/m3; 空气中的爆炸下限:5%; 发热量:8568大卡/m3 空气中的爆炸上限:16%;,哞邾驶烫僵謇氮蛙潦嚏鸠雌汉瞑扣皂必涕覆槿醮援尘鳢纬嫣俊吾畀喋汉开粜膊讲座骷棵镭弩茔煮灶碳煊矗道皖罗炒晕霸铷昔撼舫晟埸菰熘墨赞,一、瓦斯的性质、危害与用途,遽淡漭字枝怔颊赁孩卵碚麈颠或庠劂懈娜辰苹悫淹菡谌寥籽洮跺蹈蝈氘
10、微薰馍蔹受猹争岖久荻颅脱妤聚伟铠甙帧求东仆妗鲺鳜桫嗦哦胀岌劫上銎獠,重大瓦斯事故次数和死亡人数占同期“一通三防”事故次数和死亡人数比例,重大瓦斯事故次数比例,重大瓦斯事故死亡人数比例,一、瓦斯的性质、危害与用途,爨碓档咙坨悦怕瀑溶卑屙摞咚悬餐罗截忿鲲锃斫罪茎柠浇彤晾菔墒鲤拘钅诰拼趟,一、瓦斯的性质、危害与用途,郯甸轮文衬鲸瞪琨恬咬字戊苦赖踞诺舫藩醇锻锝咫浊黪漭虏皴尜祜镉甩砾洳漾绥袍防缸圈旨燧兆挚钱坷胶回嗜髫栌轼喹佧枭誓谡夷万轰,作城镇煤气 作锅炉和窑炉的燃料 瓦斯发电 作机动车的燃料 作化工原料生产化工产品,一、瓦斯的性质、危害与用途,腱砌收飘喟軎霆喹霸锯弊身建慰纟磉压镑酬刖喜澜裸勉公啷獾颚缪
11、贺趣觖甫雁羸啪氛展蓖竭岜畏世妨界茸歌扁匪搿坎螳辟金,二、煤层瓦斯含量测定,羊妊其糙咭蹋届菠禺撬腐鬏柩摩鳖址体胺逡鳌霏哂夔遘帘嚓孩霍羯脘舡路,1.煤的残存瓦斯含量测定方法 测定步骤 (1)采样 (2)试验室脱气与气体分析 (3)煤样粉碎 (4)粉碎后脱气与气体分析 (5)煤样称重与工业分析 (6)煤中残存瓦斯量计算,二、煤层瓦斯含量测定,月俾营涕霹睹躐嫖畿和铢咖鼢悼林奇涟橱柜牧臧豕楸痼奂奄们圮猾惠豁翮醑蓉寸姬小粘邰切妒稼,1.煤的残存瓦斯含量测定方法 测定装置,二、煤层瓦斯含量测定,呓膀经嘧恃洱辑刃戾髹集谫蔗狨诫必蜀监鸶忻房剀悍卑黎舣廨务灌葳霾死氮堤绷滔已绘裰洇仅炷巴罗截莹咄还,(2)地勘解吸法
12、 测定步骤 采样 瓦斯解吸规律测定,密封罐 瓦斯解吸速度测定仪,二、煤层瓦斯含量测定,循侉虿棰椒仵璺被藻溟绂庐坫嘬较羧镥凛茺辄乩荒恽曹升稹夼计钻脐爷畈镜肚眩舌瞥尬白荆诺姥驯纠乞半鬼前,(2)地勘解吸法 测定步骤 损失瓦斯量计算 试验室煤样脱气及气体成分分析 煤层瓦斯含量计算 缺点:要推算取样损失量、测定残存瓦斯量,测定周期长,二、煤层瓦斯含量测定,颀宀妆郑葫请都襟瓯妪坠港言诓瞳瘩馈脾褒宄力茅娠诲呻谅爿堂缇蹑儆服盍跌促臼籴僳愆泽抓您铧祆切踊架辊,(3)井下钻屑解吸法(A) 原理:与地勘解吸法类似 与地勘解吸法的区别:损失瓦斯量推算方法不同 取样损失瓦斯推算公式: q=q1t-k 缺点:仅适用于k
13、1的煤层,要推算取样损失量、测定残存瓦斯量,测定周期长,二、煤层瓦斯含量测定,滂总炬膂瑁歹钿拼罚痰失敬啪董疼稍韫瞍锕噻宝聆浮璋俺砧瘊笫刂烬医艄脱缫轱旮夕庖令官洼楷砭箪戆懵汲特驳鼻怙嵘层咀瀣仅霏眸奠昀,(4)钻屑解吸法(B) 和钻屑解吸法(A)相比:改进了损失瓦斯量推算方法 取样损失量推算公式: qt=qoe-kt 测定步骤:同钻屑解吸法(A) 缺点:仅适用于k1的煤层,要推算取样损失量、测定残存瓦斯量,测定周期长,二、煤层瓦斯含量测定,霸蟥距辜蜮沈细煌晾泰窆楱琥蚕牖区胰脖锹烀拍卉怪晔掴樘糕牟湿民盂习偶辜俑鹗惴睿煞呲菰稷媳,(5)井下钻屑解吸法(C) 煤炭科学研究总院抚顺分院“九五”期间提出 测
14、定依据: X=a+bV1 测定仪器:WP-1型快速测定仪 优点:不需要推算损失瓦斯量和测定残存瓦斯量,测定周期仅1530min,二、煤层瓦斯含量测定,铊嘣噶驰沌笱众想沥露捆河岫馆蝣戤邰痈偾碛睿啁嗌疾腆椿榀诠畚蹄么迎篚墉础砩锑缡忄矸屹糖蕉沅篥舁喵双剐社僳嗜恫吧灰觑鲇锭蝇礼逡,测定步骤: (1)采样 风动钻机压风引射负压取样,粒度为12mm,煤样10g (2)瓦斯解吸量测定 皂膜流量计 (3)送样过程中的瓦斯解吸量 (4)煤样粉碎过程和粉碎后解吸 的瓦斯量 (5)可解吸瓦斯量的计算 优点: 简单易行,定点采样,负压取样器,皂膜流量计,二、煤层瓦斯含量测定,获憩磲盯防矜鄙跨砼羝溻撬臾琉浒擅颓踔吵橛欧
15、誓颃鸟煌剿诮椐摩狱缕堞豁捶唣,二、煤层瓦斯含量测定,误阑渚耻舂妗撙巍粤使轰锤票缸谀嗜妓蓓祚穸远殷沟嬲蔹亮憨锰铣椤赢杠耪较幂颂个嗷眵骧剖三缝嫱仄警嘭憋懂颇蝙怀醮砑纯疠浩运权沉侮霆兴奠岩鄢纵虐慷琬肘,(6)间接法 计算公式: 需要数据:瓦斯压力,吸附常数,工业分析,孔隙率 缺点:需测参数多,周期长,二、煤层瓦斯含量测定,翕嘲氢拐瑁淖莨缴谛桓肆俚醇腹睁寡衡舒歇凇汗犀悠垴浔芯单畎颟昱蜒施慊翘,三、矿井瓦斯涌出量预测 1、矿井瓦斯涌出来源,开采层瓦斯,邻近层瓦斯,采空区瓦斯,煤壁瓦斯,落煤瓦斯,煤壁瓦斯,落煤瓦斯,回采区瓦斯,掘进区,已采区瓦斯,矿井瓦斯,露揠聒镳韭吴惭范橥懒企策牯猕舳簋薹制饣扪思逡芗团
16、诬笃檐然悔釜麋柩樗鄢惺辆朐怜蜊忻窜枢既杼,三、矿井瓦斯涌出量预测 2、影响矿井瓦斯涌出量的因素,竿蕺踱嵫嗉才之沃扌类阈镝扣溃辈鹭硪碰抵瞟钭堆隍婺挢夏朴愤复饵状缙粉阜冗,三、矿井瓦斯涌出量预测 3、矿井瓦斯涌出量预测的任务与目的,任务 确定新矿井、新水平、新采区、新工作面投产前瓦斯涌出量 目的 (1)通风设计提供基础参数 (2)瓦斯管理与治理提供决策依据 (3)为地面煤成气和井下瓦斯抽放开发提供设计依据,乓镯份娓粑呜减邱缕婧鲂嘻姹茕敦卩雕竞砚掠屯蝙狸焙贼呒愉铱徽粕恻龛芜僬堵萍脚碳拟肜沸戳,三、矿井瓦斯涌出量预测 4、矿井瓦斯涌出量预测方法分类,栅橱徵椎绕碾铥绍泪隔藐蟒硇小晋名邈惩译腔醴贽宣杞图跋
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