煤矿瓦斯综合治理新技术

煤矿瓦斯综合治理新技术主讲人：魏乐平学习交流的主要内容1.煤矿瓦斯治理的五大误区2.综合防治瓦斯技术与装备3.煤矿井下放炮新要求4.煤矿安全监控系统防雷技术一、瓦斯治理五大误区1.误区一：煤层瓦斯含量低于8m3/t，瓦斯压力0.74MPa以下，抽采达标后，煤层没有突出危险。2.误区二：煤与瓦斯突出属于责任事故3.误区三：瓦斯抽放时间越长防突效果越好4.误区四：瓦斯在爆炸界限范围外爆炸5.误区五：一个月两次瓦斯超限全矿停产整顿二、煤矿瓦斯综合治理新技术1.瓦斯含量测定取煤样技术2.低浓度瓦斯利用技术(1)低浓度风排瓦斯利用技术富集技术可将甲烷浓度由0.1%~0.9%富集到20%（2）低浓度瓦斯发电技术5~16%加拿大CANMET中试试验装置基本技术条件：自动点火温度350～800℃，最低甲烷工作浓度0.1%，甲烷浓度可变，适用于甲烷的减排，但如果回收热量用于发电则需要补充额外燃料以提高甲烷浓度。热回收效率：对于浓度0.3~1.0%的风排瓦斯，热回收效率在50~95%，当浓度0.5%时，热量回收效率75%北京化工大学试验室装置基本技术条件：在实验台规模（催化剂装填量1升）开展了0.5~1%模拟风排瓦斯减排，当浓度1%时，气体混合物温度能达到750℃。在不同的反应条件下，甲烷催化氧化燃烧的转化率均超过98%，能在较宽的操作条件下实现低浓度甲烷自热氧化燃烧，循环周期最长超过50分钟。3.矿井瓦斯检测和监测新技术。（1）采用激光技术，研制的便携瓦斯报警仪。适应高冒区，大断面、采空区瓦斯检测。高冒区大断面巷道（2）光纤传感器光纤检测在矿井中的应用光纤检测技术的意义随着煤矿自动化水平的提高，各种电气电子设备在井下现场得到广泛应用，而且使用的电气设备功率越来越大，但大型电气设备繁多井下空间又相对狭小，形成的电磁环境越来越复杂，电磁兼容性问题导致煤矿监控系统出现漏报、误报现象，严重影响煤矿的安全生产。光纤传感器的发展应用给我们提供了另一条解决问题的方案。光纤传感器由光发送器发出的光经光纤引导至敏感元件。这时，光的某一性质受到被测量的调制，已调光经接收光纤耦合到光接收器，使光信号处理得到所期待的被测量。（3）无线通讯监控技术无线传感器网络是利用大量的微型传感器（结点），通过无线通信形成网络，用来感知现场的信息。结点中的微处理器对原始数据进行初步处理后，经网络层层转发，最终发送给基站，再由基站传送给用户，从而实现对现场的监控。这些结点在一个微小的芯片上集成了信息采集、数据处理和无线电通信等多种功能。传感器微型处理器无线通信最小的芯片只有150×150×7.5微米无线传感器网络由成千上万个微型传感器组成，每个微型传感器称为网络的一个“结点”。结点的构成传感器应用程序无线通信内存CPU电源网络中的网关（基站）（较强的处理、通信能力）网络中的结点（简单处理、短距离通信）4.泡沫防灭火新技术采用三相（气、固体、液体）材料，实现采空区、高温点、火区防灭火工作，尤其是自然发火严重矿井。国内目前最有效最新防火技术。综放采空区空间大，传统灌浆等防灭火技术治理困难。采空区注浆易产生“拉沟”现象针对常规灌浆、凝胶覆盖面小，氮气灭火降温能力差等现有防灭火技术的不足，为解决综放采空区等井下大空间煤自燃火灾治理的难题，发明了集固、液、气三相介质的防灭火性能于一体的三相泡沫防灭火技术及装备。含固相介质的泡沫装备系统固（黄泥或粉煤灰）三相泡沫制备系统三相泡沫液（水）气（氮气）三相泡沫发泡器工作原理三相泡沫发泡器三相泡沫发生装置（发泡器）三相泡沫发泡器工作原理采用文丘里管射流引射原理利用文丘里管的流体力学特性，使浆液形成射流而引入气源；在发泡器中设置集流器和旋转叶片，使三相充分混合，从而产生高倍数和稳定的三相泡沫。利用煤矿已有注浆系统，接入过滤器、发泡剂定量添加泵、混合器、发泡器，并引入氮气源，构成三相泡沫制备系统。为同时满足单独注浆需要，设有注浆旁通路。三相泡沫制备系统氮气过滤器发泡剂添加泵井下三相泡沫制备系统地面制浆站地面注浆管路发泡器发泡剂氮气三相泡沫含固相介质的泡沫防灭火特点为：产量大、覆盖面广，可向高处堆积，特别适合扑灭井下大空间的煤自燃火灾。采空区注三相泡沫的浆体流动示意图泡沫的堆积性（2）泡沫的流动性5.矿井灾区救援降温新技术适应地面和煤矿井下火灾、瓦斯爆炸抢救涉险人员或伤亡人员。6.矿井通讯新技术煤矿井下实现无线通讯，和地面一样，使用防水防爆手机矿用防爆手机其他新技术介绍7.人员定位系统新技术8.矿井摄像系统技术9.数字化矿山技术10.矿井地热利用技术三、煤矿井下放炮新要求安监总局颁布《煤矿井下放炮管理规范》已通过初审，以最后颁布为准。1.放炮必须在进风流中，离放炮点不少于100米。2.突出矿井采取远距离（500米以上）、区域撤人放炮；煤巷掘进工作面法线距离200范围内撤人。3.放炮前所有钻孔(包括瓦斯排放孔)进行封孔。4.实现三人或四人连锁放炮5.放炮前实行喷雾洒水。6.推广放炮监控系统，实现自动化撤人、定位、炮前安全监测等。四、煤矿安全监控系统防雷技术（一）雷击对监控系统的危害1、破坏监控系统，造成经济损失。2.使监控系统不正常运行，引发瓦斯事故3.因雷电直接引发瓦斯积聚巷道瓦斯爆炸事故。（二）防雷技术措施1、建筑物防雷2、电源防雷3、传输线防雷。欢迎批评指正，谢谢大家！