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正文內(nèi)容

煤礦瓦斯綜合治理示范項目——購買更換瓦斯抽放泵等設(shè)備可行性研究報告-資料下載頁

2025-05-03 03:33本頁面
  

【正文】 置:在采面運輸巷布置順層抽采鉆孔,設(shè)計每隔 3~4m布置一個順層抽采鉆孔,生產(chǎn)中可以根據(jù)實際抽放效果調(diào)整。鉆孔深度 130m,鉆孔布置示意圖見圖 316?!陡鶕?jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定》 ,當(dāng)煤巷掘進和回采工作面在預(yù)抽防突效果有效的區(qū)域內(nèi)作業(yè)時,工作面距未預(yù)抽或預(yù)抽防突效果無效范圍的邊界不得小于 20m。圖 316 回采工作面順層抽采鉆孔示意圖. 穿 層 鉆 孔 預(yù) 抽 石 門 揭 煤 區(qū) 域 煤 層 瓦 斯礦井現(xiàn)已布置有瓦斯抽放系統(tǒng),礦井巷道在揭可采煤層時,通過區(qū)域預(yù)測如果存在突出危險性,則利用現(xiàn)有抽放系統(tǒng)抽放石門揭煤區(qū)域進行區(qū)域消突。穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)在揭煤工作面距煤層的最小法向距離 7m以前實施(在構(gòu)造破壞帶應(yīng)適當(dāng)加大距離) 。鉆孔的最小控制范圍是:石門和斜井揭煤處巷道輪廓線外 12m(急傾斜煤層底部或下幫 6m) ,同時還應(yīng)當(dāng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預(yù)計前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小于 5m,且當(dāng)鉆孔不能一次穿透煤層全厚時,應(yīng)當(dāng)保持煤孔最小超前距 15m;見圖 317。斜巷揭穿煤層時,參照下圖調(diào)整相應(yīng)參數(shù)。612AA石 門 ~7~1≮ 7m 24~1918~13 30~25 123457891011314151617192021223252627282931323343561218243036≮ 12m36~31≮ 12m≮ 12m ≮ 12m≮12m≮12mAA圖 317 石門揭煤抽采鉆孔布置圖 回 采 工 作 面 上 隅 角 埋 管 抽 采 隨開采層的開采,鄰近層卸壓瓦斯可涌入開采層采空區(qū),這時抽采回采工作面上隅角瓦斯對解決開采層瓦斯很有必要,投產(chǎn)初期,由于距地表垂深不大,這種方式會取得比較好的效果。是比較適合的。上隅角埋管抽采示意圖 318。上隅角瓦斯抽采的主要原理是在工作面上隅角形成一個負(fù)壓區(qū),使該.區(qū)域內(nèi)瓦斯形成紊流狀態(tài)與空氣充分混合,由抽采管路抽走,這可以避免因工作面上隅角處局部位置因風(fēng)流不暢(或無風(fēng))引起的瓦斯超限,和減少風(fēng)排瓦斯量。為操作方便,靠近采面上隅角段管路要采用 7m長的抽采軟管與主抽采管路相連接,將抽采軟管的一端插入上隅角,為保證軟管吸入口能處于上隅角的上部(上部瓦斯?jié)舛容^高)可將抽采軟管與木棒綁在一起(避免軟管口下耷) ,用鐵絲吊掛在支架上。為提高抽采濃度,上隅角處應(yīng)采用擋風(fēng)簾。隨著工作面的推進,逐節(jié)回收主抽采管路,移動軟管的連接,直至回采結(jié)束。抽采軟管伸入上隅角的長度及位置應(yīng)根據(jù)實際抽采效果不斷調(diào)整,得到合理的參數(shù)。為確保抽采點的合適位置,在主抽采管路末端可設(shè)置一個分流器,分支出幾個支管,插入上隅角的不同位置進行抽采。 圖 316 采 煤 工 作 面 上 隅 角 插 管 抽 放 示 意 圖 采 空 區(qū)擋 風(fēng) 簾 吸 氣 管 ( 埋 絲 管 )鐵 絲支 柱抽 放 管 路采 面 回 風(fēng) 巷圖 318 采煤工作面上隅角插管 抽采示意圖根據(jù)《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》及其它礦區(qū)采空區(qū)瓦斯抽采經(jīng)驗,采空區(qū)瓦斯抽采負(fù)壓初步按 5~8KPa 設(shè)計,今后在生產(chǎn)中要有計劃地測定抽采瓦斯參數(shù)隨吸氣口距回采工作面距離變化,確定通風(fēng)量、抽采負(fù)壓與抽采瓦斯?jié)舛?、抽采量等參?shù)關(guān)系,并及時調(diào)整抽采參數(shù)。 密 閉 采 空 區(qū) 抽 采對于已采完的老空區(qū)如果瓦斯涌出量大,向臨近工作場所涌出瓦斯時,可以采用密閉抽采,見圖 319。為提高采空區(qū)瓦斯抽采濃度,取得較好的抽采效果,打密閉應(yīng)注意以下幾點:.(1)密閉采用磚或水泥,密閉最好打兩道,兩道密閉間距 1m,中間用黃土充填。(2)密閉位置應(yīng)選擇在頂、幫堅硬的地方,掏槽深度 ,見實幫、實底,盡量避免在壓力集中區(qū)域。(3)密閉墻砌筑完畢后,料石要勾縫,磚要抹面,墻四周要抹有不小于 100mm的裙邊,面要抹平,并打光、壓實,無裂縫。(4)抽采管要預(yù)埋在密閉墻的上部,伸入密閉不小于 1m,提高瓦斯抽采濃度。(5)要保障密閉墻的密閉性能,派專人定期檢查密閉墻的情況,若發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,及時進行處理。 鐵 絲 網(wǎng) 老 空 區(qū) 密 閉 抽 放 示 意 圖 巷 道抽 放 管老 空 區(qū) 密 閉 測 試 孔 閥 門法 蘭 盤圖 319 密閉采空區(qū)抽采 示意圖.三、項目實施的主要內(nèi)容本項目的建設(shè)內(nèi)容涉及了多種傳感器的部署和系統(tǒng)平臺的搭建,在方案設(shè)計中遵循了如下設(shè)計原則:(1)先進性充分應(yīng)用了當(dāng)前監(jiān)測設(shè)備的先進技術(shù),部署基于先進技術(shù)之上的傳感器,如低流量瓦斯流量監(jiān)測技術(shù)、激光甲烷監(jiān)測技術(shù)等,保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。(2)合理性根據(jù)不同傳感器的感知類型以及抽采管路的鉆孔、支管、干管、主管等邏輯關(guān)系,合理選擇各類傳感器的部署位置,做到用最少的監(jiān)測設(shè)備反映更多環(huán)節(jié)的抽采狀態(tài)。(3)科學(xué)性根據(jù)不同的瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù),如瓦斯抽采、風(fēng)排瓦斯,構(gòu)建一套科學(xué)的瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評價方法,并充分利用煤層瓦斯壓力這一監(jiān)測參數(shù)作為評價參考,做到評價的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。在井下重要的抽采鉆場的鉆孔上安裝鉆孔匯流管瓦斯綜合參數(shù)測定儀,實時監(jiān)測各鉆孔的瓦斯流量、濃度、壓力和溫度等參數(shù)。通過對鉆孔流量的實時監(jiān)測和歷史數(shù)據(jù)分析,診斷塌孔和失效孔等異常,評價壓裂等增透效果,評價不同位置、角度、深度各種鉆孔的抽采效.果。鉆孔匯流管瓦斯綜合參數(shù)測定儀由分站進行供電,實現(xiàn)本地顯示和上位機軟件的實時監(jiān)控。其部署示意圖如圖 31所示。圖 31 鉆孔瓦斯流量監(jiān)測設(shè)備部署示意圖井下瓦斯抽采分為掘進面抽采、工作面本煤層抽采、穿層孔抽采、采空區(qū)抽采、上隅角抽采等,根據(jù)不同抽采管路,在主管、干管和支管部署管道瓦斯綜合參數(shù)測定儀,監(jiān)測管道瓦斯流量、濃度、壓力和溫度等參數(shù)。通過關(guān)聯(lián)各管路的監(jiān)測參數(shù),分析評價不同位置的抽采情況,關(guān)聯(lián)診斷漏氣、堵塞等異常管段,并關(guān)聯(lián)其它測點位置、其它類型傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)瓦斯抽采的達(dá)標(biāo)評價。不同位置的管道瓦斯綜合參數(shù)測定儀由分站供電,實現(xiàn)傳感器的本地顯示和上位機的實時監(jiān)控。其部署示意圖如圖 32所示。.抽 放 泵 抽 放 泵 站CDM計 量圖 32 管道瓦斯流量監(jiān)測設(shè)備部署示意圖瓦斯壓力是反映煤層瓦斯含量的重要指標(biāo),同樣也是反映煤層是否具有突出可能的重要指標(biāo)之一。通過穿層孔部署瓦斯壓力傳感器,實時監(jiān)測煤層瓦斯壓力,能夠科學(xué)準(zhǔn)確的衡量和判斷瓦斯抽采效果。為瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評價提供科學(xué)的評判依據(jù)。井下鉆孔尤其是長距離鉆孔往往很難實現(xiàn)預(yù)期設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),鉆孔出現(xiàn)位置偏差或鉆孔深度與設(shè)計不符,都不能實現(xiàn)瓦斯抽采的高效進行,從而導(dǎo)致瓦斯抽采進程緩慢,抽采效率低。在井下重要抽采鉆場,部署礦用鉆孔深度監(jiān)測裝置,自動監(jiān)測鉆孔軌跡以及鉆孔深度,能夠直觀了解鉆場鉆孔的三維狀態(tài),對于偏差較大或深度不夠的鉆孔及時修復(fù)處理,實現(xiàn)按照預(yù)先設(shè)計成孔,保障瓦斯抽采的順利進行。.在地面搭建瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評價平臺,建立***煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評價系統(tǒng),實現(xiàn)掘進工作面抽采達(dá)標(biāo)動態(tài)評價、采煤工作面抽采達(dá)標(biāo)動態(tài)評價以及區(qū)域抽采評價。瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評價系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能:(1)實現(xiàn)對各抽采基本單元的監(jiān)測數(shù)據(jù)展示實現(xiàn)各抽采基本單元如煤層基本參數(shù)、鉆孔基本參數(shù)的監(jiān)測和展示,如圖 33所示。監(jiān) 測 地 點 基本 單元 區(qū) 域預(yù) 抽煤 層基 本參 數(shù) 長 度( m) 寬 度( m) 煤 厚( m) 容 重 ( m179。/t) 質(zhì) 量( t) 原 煤 瓦斯 含 量 ( m179。/t) 總 瓦 斯儲 量 ( m179。) 殘 余 瓦斯 含 量( m179。/t) 殘 余 瓦 斯量 ( m179。) 應(yīng) 預(yù) 抽瓦 斯 量( m3) 預(yù) 抽里 程( m) 鉆 孔 基 本 參 數(shù) 左 側(cè) 鉆 場 鉆 孔 基 本 參 數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 備 注 傾 角 ( 176。) 方 位 角 ( 176。) 鉆 孔 深 度 ( m) 右 側(cè) 鉆 場 鉆 孔 基 本 參 數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 傾 角 ( 176。) 方 位 角 ( 176。) 鉆 孔 深 度 ( m) 迎 頭 鉆 孔 基 本 參 數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 傾 角 ( 176。) 方 位 角 ( 176。) 鉆 孔 深 度 ( m) 圖 33 抽采基本單元監(jiān)測參數(shù)展示示意圖(2)實現(xiàn)工作面抽采實時動態(tài)展示實現(xiàn)對工作面各抽采管路監(jiān)測參數(shù)的實時顯示,實時顯示抽采量及累計量,其示意圖如圖 34所示。.監(jiān) 測 單 元 左 側(cè)鉆 場鉆 孔抽 采參 數(shù) 負(fù) 壓( Kpa) 溫度(%) 混 合 氣 體 流量 ( m3/min) 純 瓦 斯 濃 度(m3/min ) 實 時 瓦 斯 抽采 量(m3/min ) 預(yù) 抽 瓦 斯 累計 量 ( m3) 抽 采 時間 ( h) 右 側(cè)鉆 場鉆 孔抽 采參 數(shù) 負(fù) 壓( Kpa) 溫度(%) 混 合 氣 體 流量 ( m3/min) 純 瓦 斯 濃 度(m3/min ) 實 時 瓦 斯 抽采 量(m3/min ) 預(yù) 抽 瓦 斯 累計 量 ( m3) 抽 采 時間 ( h) 迎 頭鉆 孔抽 采參 數(shù) 負(fù) 壓( Kpa) 溫度(%) 混 合 氣 體 流量 ( m3/min) 純 瓦 斯 濃 度(m3/min ) 實 時 瓦 斯 抽采 量(m3/min ) 預(yù) 抽 瓦 斯 累計 量 ( m3) 抽 采 時間 ( h) 合 計 圖 34 工作面瓦斯抽采動態(tài)展示示意圖(3)分析診斷抽采異常,并進行告警通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)并關(guān)聯(lián)各測點監(jiān)測數(shù)據(jù),診斷抽采異常,如塌孔、漏氣、堵塞、風(fēng)排瓦斯異常等,并進行異常告警,實現(xiàn)異常的及時發(fā)現(xiàn)和隱患的及時處理。(4)關(guān)聯(lián)分析,實現(xiàn)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)評價通過不同瓦斯抽采源和釋放源的監(jiān)測,如鉆孔瓦斯監(jiān)測、管道瓦斯監(jiān)測、風(fēng)排瓦斯監(jiān)測等,并關(guān)聯(lián)瓦斯壓力,實現(xiàn)對瓦斯抽采達(dá)標(biāo)的判斷和評價。本項目所需設(shè)備配置清單見表 31。表 31 系統(tǒng)軟件及設(shè)備配置清單.***煤礦 2022 年煤礦安全改造項目資金估算(單位:萬元)序號 產(chǎn)品名稱 數(shù)量 單價 金額 說明1 軟件部分 監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺 2 2 4 歷史數(shù)據(jù)曲線分析子系統(tǒng) 3 1 3 可視化動態(tài)評價子系統(tǒng) 2 3 62 設(shè)備部分 監(jiān)控主機 2 5 網(wǎng)絡(luò)交換機 2 打印機 2 通信線路避雷器 2 監(jiān)測分站及電源 10 17 管道瓦斯氣體綜合參數(shù)測定儀 10 76 鉆孔匯流管瓦斯綜合參數(shù)測定儀 10 42 礦用瓦斯壓力傳感器 10 礦用鉆孔軌跡監(jiān)測裝置 16 3 線纜及輔料 煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套四芯通信電纜 5km 煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套八芯通信電纜 2km 本安型兩通接線盒 500 個 本安型四通接線盒 300 個 4 項目實施、維護、管理費 技術(shù)指導(dǎo)、培訓(xùn)等 / / 10合計總額:.四、項目實施進度安排本項目建設(shè)周期 11個月,預(yù)計 2022年 3月完成項目建設(shè)和驗收工作,項目具體步驟按照以下進度進行建設(shè):(1)2022 年 5月 1日—2022 年 6月 30日:開展制定項目初步設(shè)計和詳細(xì)實施方案;(2)2022 年 7月 1日-2022 年 8月 31日:完成項目軟硬件設(shè)備采購和實施工作;(3)2022 年 9月 1日-2022 年 1月 31日:配合供應(yīng)商進行系統(tǒng)建設(shè)部署,開展系統(tǒng)試運行;(4)2022 年 2月 1日-2022 年 3月 31日:完成項目資料整理和成果總結(jié),組織項目驗收。***煤礦為生產(chǎn)礦井,項目實施費用在生產(chǎn)費用中列支。項目總投資,其中:申請省煤礦安全技改補助資金 100萬元,全部投入本次煤礦安全技改項目中,其余 。.五、項目實施后的預(yù)期效果,測量結(jié)果更加準(zhǔn)確,更能把握生產(chǎn)中的防突重點任務(wù)。,自動監(jiān)測鉆孔的軌跡和孔深,可以了解鉆孔的三維軌跡,防止發(fā)生鉆孔深度不夠、鉆孔位置不對、鉆工瞞報鉆深等情況的發(fā)生,避免發(fā)生抽采浪費、鉆孔不到位現(xiàn)象。,通過不同抽采類型以及抽采單元監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析,建立科學(xué)的達(dá)標(biāo)評價方法,實現(xiàn)掘進工作面、采煤工作面瓦斯抽采達(dá)標(biāo)的動態(tài)評價,實時展示各抽采流量、抽采累積量,并通過不同管路流量、壓力等參數(shù)的監(jiān)測,分析發(fā)現(xiàn)異常鉆孔、異常管段,及時處理漏氣、傳感器塵堵等故障,保障抽采工作的順利、高效進行。,大大提
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