瓦斯抽采与利用.doc

瓦斯抽采与利用 一、瓦斯抽采的必要性及可行性 1、瓦斯抽采的必要性 根据国家安全生产监督管理总局200年发布的《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ1027-2006）4.1节规定，凡符合下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下移动泵站抽采瓦斯系统： 一个采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5 m3/min或一个掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3 m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。 矿井绝对涌出量达到以下条件的： 40m3/min； 21.0～1.5Mt的矿井，30m3/min； 30.6～1.0Mt的矿井，25m3/min； 开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。 下面从个方面来详细分析瓦斯抽采的必要性。从矿井瓦斯涌出情况来看瓦斯抽采的必要性 矿井开采时，回采工作面相对瓦斯涌出量为m3/t；平均绝对瓦斯涌出量12.28m3/min；矿井开采时，回采工作面相对瓦斯涌出量为m3/t；平均绝对瓦斯涌出量19.46m3/min，回采工作面涌出量m3/min以上 从瓦斯涌出的情况分析，矿井应建立瓦斯抽采系统。从资源利用和环保的角度来看瓦斯抽采的必要性煤层瓦斯甲烷，是煤层形成过程中的一种伴生产物，煤层开采或掘进过程中涌出的瓦斯不仅对矿井安全生产产生威胁，而且破坏地球大气的臭氧层，污染大气环境。根据气候变迁跨国委员会研究报告，瓦斯温室效应是C02的21倍，瓦斯是一种仅次于氟利昂占第二位的主要温室气体。同时，瓦斯又是一种优质的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变害为宝，不仅改善能源结构，而且减少了对环境的污染，目前国家大力提倡节能减排，节约能源，因此建立地面瓦斯抽采系统，进行瓦斯利用，响应国家政策，可以取得显著的经济效益和社会效益。准备利用抽采瓦斯，这对环境保护、资源利用及创收效益都是十分有利的! 从通风能力来看瓦斯抽放的必要性回采工作面抽放瓦斯的必要性分析 式中：q相─回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t； q0相─通风所能稀释的相对瓦斯涌出量，m3/t； A0─回采工作面产量，1364t/d； Q0─回采工作面的通风能力，后期按设计Q0=25m3/s； C─《煤矿安全规程》允许的工作面瓦斯浓度，取C＝1%； K─回采工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.3； 根据上式确定的本矿回采工作面抽放瓦斯必要性结果见表5-3-1。如果不采取抽放瓦斯措施，回采工作面不可能达到设计的产量，因此回采工作面抽放瓦斯是必要的。 回采工作面抽排瓦斯量 表 生产煤层 设计产量（t/） 瓦 斯 涌 出 量（m3/t） 抽放前通风允许的最大产量(/d) 判别结果 抽放量（m3/t） M4 1364 20.55 809 需抽放 ≥8.37 ≥41 ②掘进工作面抽放瓦斯的必要性分析 式中：Q0─掘进工作面设计通风能力，11m3/s； Q─掘进工作面瓦斯涌出量，1.95m3/min； K─瓦斯涌出不均衡系数，K=1.6； C─《煤矿安全规程》允许的工作面瓦斯浓度，取C＝1%,； 经过计算，采取边掘边抽的根据《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ1027-2006）第7.2.1条的有关规定，衡量未卸压的原始煤层瓦斯抽采可行性指标有：煤层透气性系数（λ），钻孔瓦斯流量衰减系数（α）。按λ、α判定本煤层瓦斯抽采可行性标准如表所示。钻孔瓦斯流量衰减系数d-1；M9煤层的钻孔瓦斯流量衰减系数d-1；均属可以抽采煤层。 本煤层预抽瓦斯难易程度分类表 表5-3-2 抽采难易程度 钻孔瓦斯流量衰减系数 α（d-1） 煤层透气系数 λ（） 容易抽采 0.003 可以抽采 0.003～0.05 ～0. 较难抽采 0.05 二、瓦斯抽采系统的选择及合理性分析 目前，我国抽采瓦斯系统一般分为地面钻孔抽采系统、矿井集中抽采系统和井下临时抽采系统。 选择抽采瓦斯系统，主要是根据煤层赋存、地形条件、总体规划状况，矿井瓦斯涌出特点和采煤方法等因素综合分析确定。抽采系统的选择基本原则。 ⑴、若煤层赋存较浅（＜800m），煤层较厚，或煤层层数较多，层间距较近，且首采层又为中、下部煤层，地面又较平坦，可采用地面钻孔抽采系数。 ⑵、若煤层透气性较低，地面地形条件复杂，不适宜采用地面钻孔抽采，则应设立矿井集中抽采系统。 ⑶、不具备建立全矿井抽采瓦斯系统的矿井，个别区域瓦斯涌出量达到3～5m3/min，或采用加大风量稀释瓦斯不经济时（如采掘工作面、岩石裂隙带、溶洞等），可采用局部抽采措施。 ⑷、在选择管路系统时，应根据抽采层位或钻场的分布、地面地形或井下巷道布置、利用瓦斯的要求，以及发展规划等状况，全盘考虑，避免和减