《煤矿安全新技术》课件.ppt
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1、 煤矿安全新技术煤矿安全新技术太原理工大学安全工程系王 毅煤矿安全新技术煤矿安全新技术煤矿瓦斯灾害防治技术精选PPT煤矿瓦斯灾害防治技术煤矿瓦斯灾害防治技术瓦斯抽放技术局部瓦斯积聚防治技术煤与瓦斯突出防治技术精选PPT瓦斯抽放技术1、下列情况之一,须建立瓦斯抽放系统:、下列情况之一,须建立瓦斯抽放系统:回采面绝对涌出量5m3/min,掘进面绝对涌出量3m3/min;矿井绝对涌出量15m3/min,年产量40万吨;矿井绝对涌出量20m3/min,年产量60万吨;矿井绝对涌出量25m3/min,年产量100万吨;矿井绝对涌出量30m3/min,年产量150万吨;矿井绝对涌出量40m3/min;开采
2、具有煤与瓦斯突出矿井。精选PPT瓦斯抽放技术2、本煤层瓦斯抽放本煤层瓦斯抽放1)本煤层瓦斯抽放难易程度评价本煤层瓦斯抽放难易程度评价:透气性系数测定:首先测定煤层瓦斯原始瓦斯压力,然后测定不同暴露时的钻孔瓦斯涌出量,计算;有时比较难测,故还可用比较直观简单易测的钻孔涌出量随时间衰减系数(d-1)。精选PPT瓦斯抽放技术 煤层瓦斯抽放难易程度表类 别钻孔流量衰减系数 (d-1)煤层透气性系数(m2/MPa2d)容易抽放10可以抽放0.0030.05100.1较难抽放0.0530qm(L/min)5.04.54.04.5精选PPT煤与瓦斯突出防治技术 R值法值法:主要与地应力、瓦斯压力(含量)、煤
3、体强度、煤的放散特性和煤层透气性有关。R=(Smax1.8)(qmax 4)Smax每个钻孔沿孔长最大钻屑量,L/m;qmax 每个钻孔沿孔长最大瓦斯涌出初速度,L/mmin;R6,有突出危险(细则)。精选PPT煤与瓦斯突出防治技术(2)、声发射法工作面突出危险性预测)、声发射法工作面突出危险性预测 依据煤体破坏前要发生一定量的声响,在工作面连续监测前方的声响情况,利用监测到的单位时间内发生声响的事件数、最大振幅等与突出危险性的关系来进行预测。(3)、电磁辐射法预测突出)、电磁辐射法预测突出 依据含瓦斯煤体变形破坏过程中要有电磁辐射产生,利用监测到的电磁辐射强度等与突出危险性的关系来进行预测。
4、(4)瓦斯涌出动态法预测突出)瓦斯涌出动态法预测突出:利用掘进工作面放炮后瓦斯涌出量变化来预测突出。精选PPT煤与瓦斯突出防治技术3、煤与瓦斯突出防治技术措施、煤与瓦斯突出防治技术措施 1)区域性防突技术措施)区域性防突技术措施 (1)大面积预抽瓦斯:)大面积预抽瓦斯:大面积范围内通过预抽瓦斯,降低瓦斯压力和含量,同时引起煤层收缩变形、地应力下降、透气性增高、地应力和瓦斯压力梯度降低、煤体强度增加,消除突出危险。(网格式钻孔和顺煤层长钻孔)措施有效性指标措施有效性指标:预抽后瓦斯残存量小于始突深度瓦斯含量;抽放率大于25%,但采掘作业时应对防突效果经常检验复查。精选PPT煤与瓦斯突出防治技术(
5、2 2)开采保护层:)开采保护层:使上、下煤层发生变形、位移、卸压、透气性增大,瓦斯排放、含量、压力下降,煤体变硬,突出危险性消失。保护层的保护范围:上、下、倾向、走向,规程有具体规定。精选PPT煤与瓦斯突出防治技术2)石门防突措施)石门防突措施 (1)石门大直径卸煤配合金属骨架措施)石门大直径卸煤配合金属骨架措施:石门上方架设金属骨架,岩柱内150mm钻孔,煤层内500mm卸煤钻。(2)高压水射流扩孔)高压水射流扩孔:采用高压水细射流环缝卸压,排放瓦斯。(4)排放钻孔:)排放钻孔:在石门工作面一定范围内实施一定数量的钻孔,排放瓦斯。精选PPT煤与瓦斯突出防治技术 3)工作面防突措施)工作面防
6、突措施 (1)超前钻孔(包括大直径钻孔)超前钻孔(包括大直径钻孔):在工作面前方,实施一定数量钻孔,并在前方一定距离内始终保持有一定数量的钻孔,达到排放瓦斯、卸压的目的。(2)深孔松动爆破)深孔松动爆破:利用深孔炮眼形成煤体松动的爆破,增加透气性,排放瓦斯。(3)水力冲孔:)水力冲孔:利用措施超前距和架设的迎面支架为屏障,采用高压水射流冲刷出一定量的煤体。(4)钻掘一体化技术:)钻掘一体化技术:在掘进机上利用其动力系统安装驱动手用钻机,实施超前钻孔措施。(5)割掘一体化技术:)割掘一体化技术:在掘进机上安装切割钻具,利用其自身的动力系统,在工作面前方割出卸压槽措施。精选PPT煤与瓦斯突出防治技
7、术4、安全防护措施、安全防护措施 1)、震动放炮:)、震动放炮:石门揭煤时,在确保人员安全的条件下,诱导突出的一种安全保护措施。规程作了非常具体的规定。2)、长距离放炮)、长距离放炮:在放炮震动时,须留有万一突出时安全有效的缓冲距离,进行放炮作业。3)、反向风门:)、反向风门:放炮时,控制突出时风流、瓦斯流向,保证人员安全的设施。4)、压风自救系统:)、压风自救系统:保证万一突出时,井下人员能呼吸到压风系统的空气,实现自救,井下避难所,采掘面等都须按设。5)、化学氧自救器:)、化学氧自救器:保证万一突出时,井下人员能短时间内实现自救(呼吸到自救器产生的氧),每人都必须配带。精选PPT煤矿安全新
8、技术煤矿安全新技术近年煤矿安全技术的新成果近年煤矿安全技术的新成果精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果高产高效工作面瓦斯预测技术及装备高产高效工作面瓦斯预测技术及装备建立了动态分源瓦斯涌出预测方法研制了井下快速测定煤层瓦斯含量和压力的自动化测试仪器装备动态分源预测法的预测准确率达85%以上,瓦斯含量测定仪结果准确率大于90%成果完成单位:煤科总院抚顺分院成果应用地点:平煤集团 精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果综掘工作面瓦斯预测技术综掘工作面瓦斯预测技术 综合考察了巷道煤壁瓦斯涌出、落煤瓦斯涌出、不正常涌出等因素建立了数学模型建立的综掘工作面瓦斯涌
9、出量预测方法瓦斯涌出量预测准确率达85%以上成果完成单位:煤科总院抚顺分院成果应用地点:平煤集团 精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果YBW-I型无电源触发式抑爆装置型无电源触发式抑爆装置 火焰传感器采用硅光电池组,利用光电转换将爆炸信息传感与触发能量有机结合起来,解决了装置的电源问题,无需外部电源供电。主要技术指标:传感器的响应时间:1ms;抑爆装置动作滞后时间:10ms;最佳水雾形成时间:150ms/10m2;水雾存在时间:500ms;抑爆距离(距爆源):25m45m成果完成单位:煤科总院重庆分院成果应用地点:平煤十矿、永荣局精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿
10、安全技术的新成果KYG型快速移动式隔爆棚型快速移动式隔爆棚 采用组合棚架结构、点式固定、利用简易轻轨移动研制了XGS隔爆棚,提高了隔弱爆炸效果主要技术指标(1)移动一次是固定式隔爆棚所需工时的13,约2个小时;(2)动压大于10kPa时,棚组能动作并形成较佳水雾;(3)距爆源有效隔爆距离 60m160m;(4)安装成本比固定式隔爆棚低24;(5)隔爆装置容水量:60kg个完成单位:煤科总院重庆分院应用地点:平煤集团 精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果ZBY-S自动产气式抑爆装置自动产气式抑爆装置 传感器采用火焰传感器与压力传感器组合,提高了可靠性抑爆装置的喷洒器、传感器
11、可以安装在掘进机上,不影响采掘作业;使用、操作简单装置的控制部件与喷洒器装为一体安全、可靠,控制部件由电池供电,使用、维护方便瓦斯、粉尘燃烧爆炸的抑爆试验表明,自动抑爆装置抑爆性能可靠。适用于10m2断面条件下,10m近距离内技术指标:喷粉滞后时间:15ms;成雾时间:150ms;粉雾存在时间:1s;完成单位:重庆煤科分院 精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果矿井突出危险区域预测技术及装备矿井突出危险区域预测技术及装备 研制了BQT-E型突出煤层电磁波透视系统,探深500m,分辨落差1.5m断层,直径20m瓦斯富集区等地质异常;探测总精度75%。研究了一套电磁波透视技术同
12、综合指标法、瓦斯地质统计相结合突出危险性区域预测方法。确定了平顶山十矿戊组煤突出危险区域预测的电磁波衰减指标临界值完成单位:煤科总院重庆分院应用地点:平煤集团精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果突出危险区域预测瓦斯地质方法与指标突出危险区域预测瓦斯地质方法与指标 证实了煤与瓦斯突出与煤体结构存在密切关系。定量评价了井田地质构造的复杂程度,提出了突出预测的构造指标临界值,形成了一套矿井突出危险区域预测的瓦斯地质方法;提出了突出危险区域预测的瓦斯地质指标;预测无突出危险区的准确率为100%。完成单位:焦作工学院应用地点:平煤集团 精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全
13、技术的新成果突出危险性实时跟踪预测技术及装备突出危险性实时跟踪预测技术及装备以声发射及瓦斯涌出量为主要参数开发AE声发射传感器和系列分站,形成了KJ54系统软、硬件系统研究了滤除声发射干扰信号、自动寻找突出危险判据及临界值的专家系统工作面突出危险性实时跟踪预测系统软件和硬件完成单位:煤科总院重庆分院应用地点:平煤集团精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果掘进工作面防突综合配套技术掘进工作面防突综合配套技术 应用地质雷达和电磁辐射技术非接触式探测工作面前方构造和突出危险,防爆地质雷达能探测工作面前方大于60m范围内的地质构造,电磁辐射技术预测工作面前方712m地质异常 研制了
14、QFZ22轻便型防突钻机完成单位:煤科总院重庆分院应用地点:平煤集团 精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果电磁辐射法预测突出危险性技术及装备电磁辐射法预测突出危险性技术及装备监测含瓦斯煤岩变形破裂过程中的电磁辐射信息及其变化趋势实现对煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象的预测预报研制了KBD5矿用本安型煤与瓦斯突出(冲击矿压)电磁辐射监测仪,监测指标为电磁辐射强度和脉冲数两个参数除采用超限自动报警外,还提出了动态趋势法预警完成单位:中国矿业大学应用地点:平煤集团、焦作、邢台徐州等精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果采空区瓦斯抽放工艺与自控装置采空区瓦斯抽放
15、工艺与自控装置 研究了采空区瓦斯涌出量及瓦斯浓度分布规律确定了抽放采空区瓦斯的工艺方法和最佳抽放位置,采空区瓦斯抽放率达57.02%研制了大直径菱镁管为埋管用管材,管径150-2000mm,抗拉强度51.00MPa,抗拉强度25.7MPa,抗冲击强度2.05MPa.m研制了抽放瓦斯自控装置 完成单位:煤科总院抚顺分院应用地点:抚顺局精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果小型液压风扇处理上隅角瓦斯积聚技术小型液压风扇处理上隅角瓦斯积聚技术研究了采空区和上隅角瓦斯浓度分布、涌出规律液压风扇采用阻燃抗静电玻璃钢,液压马达,轴流式,风量60m3/min,风压500Pa,出口风速大于
16、10m/s。配有瓦斯浓度传感器,实现报警、显示和适时监控等功能采用独立的小型液压泵站驱动,吹排上隅角的积聚瓦斯完成单位:煤科总院抚顺分院应用地点:平煤集团精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技术的新成果无火花风机引排上隅角瓦斯技术及装置无火花风机引排上隅角瓦斯技术及装置上隅角瓦斯自动引排系统与无火花风机能自动调控进入通风机和压入端风筒的瓦斯浓度,确保瓦斯浓度不超过3%主要技术经济指标:瓦斯浓度监测范围:04%;瓦斯浓度控制限量:3%;瓦斯引排量:8m3/min;瓦斯引排距离:1800m完成单位:煤科总院重庆分院应用地点:平煤集团、永荣局精选PPT近年近年煤矿安全技术的新成果煤矿安全技
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