矿井瓦斯抽采-培训课件.pptx
矿井瓦斯抽采培训课件欢迎参加矿井瓦斯抽采专业培训。本课程将系统介绍瓦斯抽采技术的理论基础、工程实践和安全管理。通过学习,您将掌握瓦斯治理的关键技能,为煤矿安全生产保驾护航。作者:
课程概述培训目的提高瓦斯抽采技术水平,确保煤矿安全生产,实现瓦斯资源化利用。课程结构分为十一个模块,从基础知识到前沿技术,系统全面。预期学习成果掌握瓦斯抽采关键技术,能独立设计实施抽采工程,解决现场问题。
第一部分:瓦斯基础知识1瓦斯特性了解瓦斯的基本特性和物理性质。2赋存规律掌握瓦斯在煤层中的赋存状态和分布规律。3涌出特点分析瓦斯涌出的规律和影响因素。4危害分析认识瓦斯对矿井安全的威胁和潜在风险。
什么是瓦斯?瓦斯的定义煤矿瓦斯是指煤层形成过程中产生并储存在煤层中的气体混合物。瓦斯的主要成分主要成分为甲烷(CH?),含量通常在85%-95%之间,还含有少量的二氧化碳、氮气等。在煤矿中的分布主要分布在煤层中,也存在于围岩裂隙中,随着开采活动不断释放到矿井空间。
瓦斯的危害爆炸风险瓦斯浓度在5%-16%范围内遇明火会发生爆炸,造成重大人员伤亡和设备损毁。窒息危险高浓度瓦斯会稀释空气中的氧气,引起人员缺氧窒息,甚至死亡。对矿井生产的影响瓦斯超限会导致停产撤人,严重影响生产效率和经济效益。
瓦斯的物理特性密度瓦斯密度为0.717kg/m3,比空气轻。瓦斯会向上聚集在顶板附近。这一特性决定了测点布置和通风方案的设计原则。可燃性瓦斯易燃易爆,燃点为650-750℃。与空气混合后形成爆炸性混合物。爆炸下限5%,上限16%,最易爆浓度约9.5%。扩散性瓦斯扩散系数高,能快速扩散到空气中。在密闭空间易形成危险浓度。这要求我们加强通风管理,稀释控制瓦斯浓度。
瓦斯在煤层中的赋存状态吸附态约占总量的80-90%,以分子形式吸附在煤表面。受温度、压力等因素影响,是主要的瓦斯存在形式。游离态占总量的5-15%,以自由气体形式存在于煤层孔隙和裂隙中。压力释放后最先逸出,是瓦斯涌出的主要来源。溶解态约占总量的5%以下,溶解在煤层水中。随水流动,在压力降低时会析出形成气泡。
影响瓦斯赋存的因素煤层深度深度越大,压力越高,瓦斯含量通常越高。煤层厚度厚煤层瓦斯含量一般高于薄煤层,储量更大。地质构造断层、褶皱等构造影响瓦斯迁移和富集。此外,煤级、透气性和顶底板条件也是影响瓦斯赋存的重要因素。高煤级煤层通常瓦斯含量更高,透气性好的煤层瓦斯更易抽采。
瓦斯涌出规律日常涌出随煤层揭露面积增加而增加,与工作面推进速度、产量关系密切突出涌出地质构造带、突出煤层可能发生瓦斯突出,瞬间大量涌出季节性变化受大气压力变化影响,低气压时瓦斯涌出量增加充分了解瓦斯涌出规律,对制定合理的抽采方案至关重要。我们必须根据不同条件下的涌出特点,采取针对性的防治措施。
第二部分:瓦斯抽采的意义安全保障降低瓦斯爆炸风险,保障矿工生命安全提高效率解除瓦斯限产,提高矿井产能和经济效益资源利用变废为宝,实现瓦斯能源化利用环保减排减少温室气体排放,促进绿色矿山建设
安全生产的需要30%事故减少率有效抽采可使瓦斯事故发生率降低30%以上80%重大事故预防预先抽采可预防80%以上的瓦斯爆炸事故95%环境改善工作面瓦斯浓度可降至安全值以下,改善作业环境瓦斯抽采是煤矿安全生产的必要手段,是实现本质安全的重要技术措施。通过预抽和综合治理,可有效控制瓦斯灾害。
提高生产效率减少停产降低瓦斯超限频率,减少因瓦斯超限停产的时间提高产能解除瓦斯限产制约,提高单产水平稳定生产改善通风条件,保证生产连续性经济效益增加煤炭产量,降低单位成本
经济效益瓦斯资源利用每立方米纯瓦斯热值约36MJ,相当于1kg标准煤热值。高浓度瓦斯可发电、供热或作化工原料。一座中型矿井每年可利用瓦斯创造数百万元经济效益。减少安全投入预先抽采降低了矿井瓦斯事故风险,减少了安全设施投入和事故损失。据统计,瓦斯治理投入与事故损失比约为1:10。碳交易收益瓦斯抽采利用可获得碳减排量,参与碳交易市场获得额外收益。每抽采利用1立方米甲烷约减排16kg二氧化碳当量。
环境保护减少温室气体排放甲烷是强效温室气体,全球增温潜能是CO?的25倍。抽采利用可大幅减少温室效应。符合国家环保政策响应碳达峰、碳中和战略,符合绿色低碳发展要求。提升企业形象展现企业社会责任,树立绿色矿山良好形象。
第三部分:瓦斯抽采技术概述原理理解掌握瓦斯运移规律和抽采基本原理方法分类了解不同抽采方法的特点与适用条件技术选择根据矿井条件选择最优抽采技术系统设计进行抽采系统的合理设计和优化
瓦斯抽采的基本原理1压力梯度驱动抽采形成负压场,利用压力梯度使瓦斯从高压区向低压区运移。2解吸过程压力降低促使吸附态瓦斯解吸为自由态,实现从煤体中释放。3渗流机制瓦斯通过煤层裂隙和孔隙网络,沿着渗流通道流向抽采钻孔。4集输排放通过管路系