一种利用筛管抽放瓦斯的方法与流程

文档序号:11649530阅读:389来源:国知局

本发明涉及一种瓦斯抽放方法。



背景技术:

瓦斯抽采就是采用专用设备把煤层、岩层和采空区中的可燃气抽出或排出。煤矿矿井中瓦斯涌出量很大,靠通风往往难以稀释排除,需要采用专门抽放的方法来排除瓦斯,减少通风负担。40年代末,中国就在抚顺煤田进行抽放瓦斯试验,50年代应用于生产,抽出数量逐年增加。其后阳泉、天府、中梁山、包头、南桐、北票等矿区也陆续开展抽放瓦斯工作。上世纪八十年代以后全国一百多个矿井都安设了抽放瓦斯设备,每年抽放瓦斯量超过3亿立方米,供给工业、民用燃料和作化工原料,变害为利。但常用的瓦斯抽采方法较为繁琐,所用设备也较复杂,抽放工序多,但预抽的效果并不理想。



技术实现要素:

本发明目的是克服上述已有技术的不足,提供一种所用设备简单、抽放操作容易、预抽效果好的利用筛管抽放瓦斯的方法。

瓦斯抽采按来源区分通常分为本煤层瓦斯抽采、临近层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采、围岩瓦斯抽采等,本发明方法主要应用于本煤层或临近层瓦斯抽采,也适用于采空区瓦斯抽采。

本发明具体步骤是:

(1)在掘进、采煤之前,在煤层顶、底板之间的侧帮上,用钻机打孔,相邻钻孔终孔间距3-5m;钻孔直径:100-110mm,孔深40-100m;

(2)将筛管插入钻孔内,每个钻孔布置1个筛管,采用1∶1水泥砂浆机械封孔,封闭孔和筛管之间的缝隙;

(3)筛管外端通过软管和瓦斯收集器入口连接,该瓦斯收集器是一桶状密封容器,密封容器上设有一个出口和30个入口;该瓦斯收集器出口通过导管与瓦斯管连接;一个瓦斯收集器通过软管连接25-30个筛管,并将瓦斯收集器上没有连接软管及筛管的空余入口密封;

(4)瓦斯管采用多节相连,瓦斯管出口处连接空气泵和瓦斯罐,空气泵根据抽气量的大小选择,以使瓦斯收集器内形成约-0.097mpa的负压,在负压的作用下,通过软管及筛管把煤层中的瓦斯抽出来,再通过瓦斯管送到地面上的瓦斯罐中;

(5)连续抽采3-4个月,通过长时间、高负压提前抽采有效降低煤层和煤系地层的瓦斯浓度和压力,使瓦斯浓度降至30%以下,从根本上预防瓦斯事故的发生。

采煤之后,通过前述的筛管、瓦斯收集器与瓦斯管系统继续抽采采空区瓦斯一段时间,待瓦斯浓度降至30%以下时,将筛管封闭一段时间,等采空区内瓦斯浓度升至30%以上后,再将筛管打开,接通瓦斯收集器与瓦斯管继续抽采瓦斯,再次抽采至瓦斯浓度降至30%以下;以此类推,总的抽采时间为3-4个月,使瓦斯浓度达到要求,可有效减少采空区瓦斯的涌出。

一般常用的,瓦斯管出口处所连接空气泵的型号为zwy-85/110-g或zwy-110/160-g、zwy-130/160-g;空气泵电机功率为110-160kw;最大抽气量为85-130m3/min。采用机械封孔的深度为5-8m,提高了抽放钻孔气密性,泵站抽采浓度由30-40%提高到50-70%。

本发明方法优点是设备简单,抽放容易,预抽效果好,效率高、噪声低、重量轻、抽采强度大、使用寿命长、耐腐蚀、抗静电、阻燃性能符合要求,能整体提高矿井安全生产和生产能力的发挥,瓦斯抽采率达70%以上。

附图说明

图1为本发明井下筛管抽采系统布置图;

图中:1、煤巷顶板,2、瓦斯管,3、瓦斯收集器,4、煤巷底板,5、软管,6、筛管,7、导管,8、导管接口。

具体实施方式

(1)在掘进采煤之前,在煤层顶、底板之间的侧帮上,用钻机打孔,相邻钻孔终孔间距3-5m;钻孔直径:100-110mm,孔深40-100m;

(2)将筛管6插入钻孔内,每个钻孔布置一个筛管6,采用1∶1水泥砂浆机械封孔,封闭孔和筛管6之间的缝隙;

(3)筛管6外端通过软管5和瓦斯收集器3的入口连接,该瓦斯收集器3是一桶状密封容器,密封容器上设有一个出口和30个入口;该瓦斯收集器3出口通过导管7与瓦斯管2连接;一个瓦斯收集器3通过软管5和25-30个筛管6连接,将瓦斯收集器3上空余的入口密封;瓦斯管2上设有导管接口8,导管接口8通过导管7与瓦斯接收集器6出口连接;

(4)瓦斯管2采用多节相连,瓦斯管2出口处连接空气泵和瓦斯罐,空气泵的型号采用zwy-85/110-g;空气泵电机功率为110-160kw;最大抽气量为85-130m3/min,在瓦斯收集器3内形成约-0.097mpa的负压,在负压的作用下,通过软管5及筛管6把煤层中的瓦斯抽出来,再通过瓦斯管送到地面上的瓦斯罐中;

(5)连续抽采3-4个月,使瓦斯浓度达到要求。

采煤之后,通过前述的筛管6、瓦斯收集器3与瓦斯管2系统继续抽采采空区瓦斯一个月,待瓦斯浓度降至30%以下时,将筛管6封闭一个月,等采空区内瓦斯浓度升至30%以上后,再将筛管6打开,接通瓦斯收集器3与瓦斯管2继续抽采15-20天,使瓦斯浓度再次降至30%以下;可以根据需要重复进行再次抽采;总的抽采时间3-4个月,使瓦斯浓度达到要求,有效减少了采空区瓦斯的涌出。

采用直接接管方式抽采围岩断层、裂隙、溶洞瓦斯。每个工作面都需要根据瓦斯、地质资料进行针对性的设计,不能搞通用设计、先施工后设计、边施工边设计。抽采钻孔抽检率不低于20%,封孔必须保证质量,抽检率不低于5%。采用机械深封孔,提高瓦斯抽采浓度。



技术特征:

技术总结
一种利用筛管抽放瓦斯的方法,目的是所用设备简单,抽放操作容易,预抽效果好;本发明方法在掘进后采煤前,在巷道煤层顶、底板之间的侧帮上用钻机打若干钻孔,将筛管插入钻孔内,每个钻孔布置1个筛管,采用1∶1水泥砂浆机械封孔;筛管外端通过软管和瓦斯收集器入口连接,该瓦斯收集器是一桶状密封容器,密封容器上设有一个出口和30个入口;该瓦斯收集器出口通过导管与瓦斯管连接;瓦斯管采用多节相连,瓦斯管出口处连接空气泵和瓦斯罐;连续抽采3‑4个月,有效降低煤层和煤系地层的瓦斯浓度和压力,使瓦斯浓度降至30%以下。

技术研发人员:王昆宏;刘梅生;任紫亭;白永胜;郭岱;胡明刚
受保护的技术使用者:阳泉煤业集团华越机械有限公司
技术研发日:2017.05.02
技术公布日:2017.07.28
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