【正文】 輔助設(shè)備 .................................................................................................................... 42 7 安全技術(shù)措施 ...................................................................................................................... 44 抽放鉆場、鉆場施工的安全措施 ............................................................................ 44 抽放管路安全技術(shù)措施 ............................................................................................ 46 管路防漏氣、防砸壞、防帶電、防腐安全措施 .................................................... 46 地面抽放瓦斯站安全措施 ........................................................................................ 46 瓦斯泵安全措施 .............................................................................................. 46 瓦斯泵安全操作 .............................................................................................. 47 8 瓦斯的綜合利用和配套設(shè)施 .............................................................................................. 49 瓦斯的利用 ................................................................................................................ 49 抽放瓦斯工程對環(huán)境的影響 .................................................................................... 49 配套設(shè)施 .................................................................................................................... 49 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 VI 供電、照明及通信 .......................................................................................... 49 給排水、采暖與通風(fēng) ...................................................................................... 50 防雷設(shè)施 .......................................................................................................... 50 監(jiān)測系統(tǒng) .................................................................................................................... 50 環(huán)保 ............................................................................................................................ 51 9 抽放瓦斯管理 ...................................................................................................................... 52 瓦斯抽放管理及規(guī)章制度 ........................................................................................ 52 組織管理 .......................................................................................................... 52 瓦斯抽放組織機構(gòu)管理 .................................................................................. 52 采空區(qū)抽放管道的拆裝 .................................................................................. 53 抽放瓦斯管路管理 .......................................................................................... 53 常用記錄及表格樣式 ................................................................................................ 53 10 結(jié)論 .................................................................................................................................... 55 致謝 .......................................................................................................................................... 56 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 57 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 引言 安全工程專業(yè)是一門及其重要的工程技術(shù)學(xué)科，它直接關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全和國家社會的穩(wěn)定和諧。而作為安全專業(yè)的學(xué)生更應(yīng)該擔(dān)負(fù)起提高全民安全意識水平的責(zé)任，具備安全知識素養(yǎng)，運用安全評價、檢測、分析、管理等科學(xué)方法和技術(shù)找出事故隱患，預(yù)防生產(chǎn)事 故的發(fā)生，給人民減少災(zāi)難和痛苦，給國家、企事業(yè)單位減少不必要的損失。 選題背景及研究意義 “安全第一、預(yù)防為主 ”是我國各行各業(yè)都要遵循的安全生產(chǎn)方針。但是隨著煤礦開采技術(shù)的快速發(fā)展，一方面煤礦機械化水平不斷提高，煤礦生產(chǎn)越來越高效化 、集約化，另一方面隨著煤礦開采深度的不斷加深，采煤作業(yè)的不斷提速，使得礦井瓦斯涌出量一直處于上升狀態(tài)，對煤礦的安全生產(chǎn)造成重大威脅。而在這些事故中，瓦斯事故死亡人數(shù)所占比例最大；據(jù)統(tǒng)計我國煤礦一次死亡 10 人以上的特大事故中有70%以上是由于瓦斯（煤塵）爆炸事故； 20xx 年～ 20xx 年，工礦類相關(guān)行業(yè)死亡 10 人/次以上特重大事故中，煤礦死亡人數(shù)就占 %～ %；而在煤礦企業(yè)所發(fā)生的一次死亡 10 人以上事故中，瓦斯事故占死亡人數(shù)的 77%。 為了減少或消除礦井瓦斯對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，就要利用機械設(shè)備和專用管道造成負(fù)壓，將煤層中賦存或釋放的瓦斯釋放出來，送到地面或其他安全地點，也就是瓦斯抽放。 其次，抽放瓦斯可以減少 通風(fēng) 負(fù)擔(dān)，能夠解除 通風(fēng) 不易解決的瓦斯難題，降低 通風(fēng) 費用。 第三，煤層中的瓦斯同樣是一種地下資源，將瓦斯抽采出來送到地面作為燃料和原料加以利用，可以起到保護(hù)環(huán)境和提高經(jīng)濟效益的作用。 宿州煤電界溝礦設(shè)計生產(chǎn)能力 ，礦井計算服務(wù)年限為 。近年來隨著煤礦企業(yè)對安全生產(chǎn)的愈加重視，使煤炭企業(yè)的任務(wù)更加艱巨，責(zé)任也更加重大 。 瓦 斯抽放的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外瓦斯抽放現(xiàn)狀 在抽放理論方面，在 1907 年美國學(xué)者 Chamberlin 和 Darton 研究概括出了甲烷聚集和運移的機理； 1928 年 Rice 提出了在采煤前采用垂直鉆孔從煤層中除去甲烷的設(shè)想；在隨后的 40 年里，控制甲烷的通用做法仍然是降低煤炭產(chǎn)量和建立復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng)。 在抽 放量方面， 1910 年為促進(jìn)安全生產(chǎn)，減少甲烷災(zāi)害，美國成立了礦業(yè)局這一專門的政府機構(gòu)，開始監(jiān)督抽放密閉瓦斯； 1934 年日本北海道新愰內(nèi)礦抽放密閉區(qū)瓦斯，這是人類歷史上首次在工業(yè)規(guī)模上利用機械開采瓦斯；隨后，煤礦瓦斯抽放在西歐、美國、前蘇聯(lián)、東亞開始迅猛發(fā)展； 1949~1950 年間，比利時和英國先后進(jìn)行的工業(yè)規(guī)模的瓦斯抽放，年抽放量達(dá) 5700m3； 1951~1987 年間，世界煤礦瓦斯呈線性增加，自 1951年的 億 m3 增至 1987 年的 億 m3，抽放瓦斯的礦井由 68 個增至 619 個，單個抽放礦井的 平均抽放量由 1951 年的 198 萬 m3/井，增至 1987 年的 877 萬 m3/井；到目前為止，世界上已有 17 個采煤國家進(jìn)行了瓦斯抽放，年抽放量超過了 1 億 m3 的國家有10 個，如俄、德、英、中、法、美、波、日、澳等；其中原蘇聯(lián)抽放的瓦斯量最多，達(dá) 億 m3，德、英年抽放量均在 5 億 m3 以上。 年瓦斯抽放量得到井噴式發(fā)展主要有兩個原因：一是這期間抽放瓦斯礦井?dāng)?shù)目大大增加，二是單個礦井的年瓦斯抽放量的增長。針對美國煤層埋藏穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、透氣性好、傾角低的優(yōu)點，美國則是采用石油鉆井的成熟工藝在井下水平長鉆孔預(yù)抽瓦斯，獲得了很大的成功。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 （ 1）抽放技術(shù)的發(fā)展情況 我國工業(yè)抽放瓦斯始于 1938 年的撫順龍鳳礦，但系統(tǒng)地連續(xù)抽放瓦斯是 1952 年在龍風(fēng)礦建抽 放瓦斯泵站開始的，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無論瓦斯抽放方法，還是抽放瓦斯裝備等均具有較先進(jìn)的水平。由此帶動了中國煤礦瓦斯抽放技術(shù)的迅速發(fā)展，目前瓦斯抽放技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到了普遍的推廣應(yīng)用。 表 11 我國各年的瓦斯抽放量 Table 11 The gas drainage measures of China39。 50 年代初期，在撫順高透氣性特厚煤層中首次采用井下鉆孔預(yù)拄煤層瓦斯，獲得了成功。 ② 鄰近層卸壓瓦斯抽放階段。此后在陽泉又試驗成功頂板收集瓦斯巷 (高抽巷 )抽放上鄰近層瓦斯，抽放率達(dá) 60％ ～ 70％。 ③ 低透氣性煤層強化抽瓦斯階段。試驗研究了多種強化抽放開采煤層瓦斯的方法，如煤煤層注水，水力壓裂．水力割縫，松動爆破，大直徑 (擴孔 )鉆孔，網(wǎng)格式密集布孔，預(yù)裂控制爆破，交叉布孔等。多數(shù) 方法在試驗區(qū)取得了提高瓦斯抽放量的效果，但仍處于試驗階段，沒有大范圍推廣應(yīng)用。從 80 年代開始隨著機采、綜采和綜放采煤技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，采區(qū)巷道布置方式有了新的改變，采掘推進(jìn)速度加快、開采強度增大，使工作面絕對瓦斯涌出量大幅度增加，尤其是有鄰近層的工作面，其瓦斯涌出量的增長幅度更大。所謂綜合抽放瓦斯就是：把開采煤層瓦斯采前預(yù)抽、卸壓鄰近層瓦斯采后抽及采空區(qū)瓦斯采后抽等多種方法在一個采區(qū)內(nèi)綜合 使用，使瓦斯抽放量及抽放率達(dá)到最高。根據(jù)抽放對象的不同，可分為本煤層瓦斯抽放、鄰近層瓦斯抽放和采空區(qū)瓦斯抽放。指采用巷道或打鉆孔的方式在開采前抽放開采煤層內(nèi)含有的瓦斯的方法，可以分為巷道預(yù)抽和鉆孔預(yù)抽。鉆孔預(yù)抽鉆孔貫穿煤層，瓦斯很容易沿層理面流 入鉆孔，有利于提高抽放效果，而且抽放工作是在掘進(jìn)和回采之前進(jìn)行的，能大大減少生產(chǎn)過程中的瓦斯涌出量，但抽放的煤層沒有受采動影響，煤層壓力變化不大，透氣性低的煤層可能達(dá)不到預(yù)抽效果，目前被廣泛使用。即在工作面前方，在進(jìn)風(fēng)巷或回風(fēng)巷中每隔一定距離打平行于工作面的鉆孔，然后插管、封孔進(jìn)行抽放，也可以每隔一段距離（ 20～ 30m）掘一鉆場，布置 3 個扇形鉆孔，然后插管、封孔進(jìn)行抽放。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 ③ 本煤層邊掘邊抽。隨著工作面的推進(jìn)，鉆場和鉆孔也向前排列。 ④ 鄰近層鉆孔抽放。此方法抽采負(fù)壓與通風(fēng)負(fù)壓方向一致，有利于提高抽采效果，且斯管道設(shè)在回風(fēng)巷，容易管理，有利于安全。主要指在開采層的頂部處于采動形成的裂隙帶內(nèi)挖掘?qū)Ｓ玫某橥咚瓜锏?，用以抽采上鄰近層的卸壓瓦斯。使用較少，陽泉礦是鄰近層巷道抽放瓦斯方式的先驅(qū)，瓦斯抽放效果也最為顯著，工