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煤矿瓦斯防治技术研究

汇报人：

2024-01-17

瓦斯防治技术概述

瓦斯赋存与涌出规律

通风与抽放技术

瓦斯突出危险性预测与防治

瓦斯爆炸事故预防与处理

瓦斯防治技术发展趋势与展望

contents

目

录

瓦斯防治技术概述

01

当空气中的瓦斯浓度过高时，会导致人员窒息死亡。

瓦斯窒息事故

煤矿瓦斯爆炸是煤矿事故中破坏力最大、造成损失最惨重的一种事故，严重威胁矿工生命安全。

瓦斯爆炸事故

在煤矿开采过程中，煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力现象，它能在很短的时间内突然向采掘空间喷出大量的煤岩和瓦斯，造成人员伤亡和财产损失。

煤与瓦斯突出

通过有效的瓦斯防治技术，可以降低煤矿事故的发生率，保障矿工的生命安全。

提高煤矿生产效率

合理的瓦斯防治技术可以改善煤矿工作环境，提高生产效率。

促进煤炭工业可持续发展

随着社会对环保和能源利用效率的日益关注，煤炭工业需要不断提高技术水平，采用先进的瓦斯防治技术，以适应可持续发展的要求。

保障矿工生命安全

国内研究现状

我国在煤矿瓦斯防治技术方面取得了显著进展，形成了一套适合我国煤矿地质条件的瓦斯防治技术体系。然而，随着煤矿开采深度的增加和地质条件的复杂化，现有的瓦斯防治技术仍面临诸多挑战。

国外研究现状

国外在煤矿瓦斯防治技术方面也有较为成熟的研究和应用，例如美国、澳大利亚等国家在煤层气开发和利用方面取得了显著成果。这些国家的成功经验可以为我国煤矿瓦斯防治技术的发展提供借鉴。

瓦斯赋存与涌出规律

02

吸附状态

瓦斯以吸附状态存在于煤体微孔隙表面，吸附量随煤的变质程度增高而增大。

游离状态

瓦斯以游离状态存在于煤体或围岩的较大孔隙、裂隙或空洞中，其含量随贮存空间的体积、压力和温度的变化而变化。

溶解状态

瓦斯溶解于煤体中的水分里，随水分的运动而迁移，其含量与煤中水分含量及瓦斯压力、温度有关。

分源预测法

根据井下各煤层和岩层的瓦斯含量、瓦斯压力等参数，以及采掘工作面的布置和推进速度，分别预测各源头的瓦斯涌出量，然后汇总得到总涌出量。

综合指标法

利用煤的坚固性系数、煤层瓦斯压力、煤的破坏类型等综合指标，预测采掘工作面的瓦斯涌出量。

矿山统计法

根据矿山以往的生产统计资料，分析瓦斯涌出量与开采深度、煤层厚度、地质构造等因素的关系，建立回归方程进行预测。

01

02

03

水文地质条件

地下水对瓦斯的运移和保存有重要影响。一方面，地下水可以溶解和带走部分瓦斯；另一方面，地下水可以封堵瓦斯运移通道，形成局部高压区。

开采深度

随着开采深度的增加，地应力和瓦斯压力增大，煤体透气性降低，有利于瓦斯的保存和涌出。

煤层厚度和倾角

厚煤层和急倾斜煤层的瓦斯涌出量通常较大，因为厚煤层中瓦斯含量高，急倾斜煤层中瓦斯运移速度快。

地质构造

断层、褶曲等地质构造破坏了煤层的连续性和完整性，为瓦斯的运移和富集提供了通道和空间。

通风与抽放技术

03

通风网络优化

通过简化通风网络结构，减少风阻，提高通风效率。

通风设施改进

采用高效能、低噪音的通风设施，提高通风质量和舒适度。

通风系统设计

根据矿井实际情况，设计合理的通风系统，确保风流稳定、风量充足。

选用适合矿井条件的局部通风机，以满足局部区域的通风需求。

局部通风机选择

选用阻燃、抗静电的风筒，并确保风筒吊挂平直、接头严密。

风筒选择与使用

加强对局部通风机的维护和管理，确保其正常运转，防止瓦斯积聚。

局部通风管理

瓦斯突出危险性预测与防治

04

综合指标法

通过分析煤的物理性质、瓦斯含量、地质构造等综合指标，预测煤与瓦斯突出的危险性。

钻屑指标法

利用钻孔过程中排出的钻屑量、瓦斯解吸量等指标，判断突出危险性。

地球物理探测法

采用地震、电磁等地球物理探测技术，探测煤层中的瓦斯富集区和应力集中区，预测突出危险区域。

评价指标选取

选取与突出危险性密切相关的指标，如煤的破坏类型、瓦斯压力、煤的坚固性系数等。

指标权重确定

采用专家打分、层次分析等方法，确定各评价指标的权重。

根据历史突出事故数据和现场实测数据，制定各评价指标的评价标准。

评价标准制定

区域性防治措施

局部性防治措施

安全防护措施

采用开采保护层、预抽煤层瓦斯等区域性防治措施，降低煤层中的瓦斯压力和含量，消除突出危险性。

在采掘工作面采用超前钻孔、水力冲孔等局部性防治措施，释放煤层中的瓦斯和应力，防止突出事故发生。

加强通风管理，确保工作面风量充足；配备专职瓦斯检查员，实时监测瓦斯浓度；制定应急预案，提高应对突出事故的能力。

瓦斯爆炸事故预防与处理

05

由于通风不良或风量不足，导致瓦斯在巷道或工作面积聚，达到爆炸浓度。

瓦斯积聚

井下电气设备故障、放炮作业不当、摩擦撞击等产生的火花，可能引发瓦斯爆炸。

火源引发

安全管理制度不完善，安全培训不到位，作业人员安全意识淡薄等，也是导致瓦斯爆炸事故