1、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
2、%0.9%富集到20% （2）低浓度瓦斯发电技术 516%,加拿大CANMET中试试验装置,基本技术条件：自动点火温度350800，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0.31.0%的风排瓦斯，热回收效率在5095%，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0.51%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
3、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
4、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1501507.5 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
5、,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,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
6、）,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,三相泡沫,氮气,过滤器,混合器,发泡器,注浆旁通管,发泡剂添加泵,泥浆,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
7、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！,
