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1、毕业论文7124综采工作面矿井瓦斯防治技术 摘要本设计针对某矿煤层群条件下主采煤层综采工作面通过理论分析进行了瓦斯综合抽放技术研究首先分析了国内外煤矿平安生产现状瓦斯赋存及流动规律抽放方法引起事故危险因素等进行了分析为合理确定工作面瓦斯抽放方法提供了理论依据在此根底上集合工作面的瓦斯地质情况和瓦斯涌出情况确定并设计了进行工作面瓦斯综合治理的顶板高位钻孔采空区埋管2种瓦斯抽放方法最后对煤矿的平安生产管理提出了综合的建议与措施目 录第一章 国内外煤矿平安生产现状分析111 我国煤矿平安生产现状分析1com 我国目前煤矿平安生产形势1com 我国煤矿生产存在的主要问题112 煤矿平安生产体系建立健全
2、的过程中所应采取的对策措施313国外煤矿平安生产现状分析4com 美国的煤矿平安生产现状分析5com亚的煤矿平安现状分析6第二章 瓦斯赋存及流动规律821 瓦斯在煤层中的流动机理822 煤的吸附理论及煤层瓦斯含量8com 瓦斯赋存状态8com 煤的吸附性及其影响因素分析923 煤层瓦斯流动理论研究10com 线性瓦斯流动理论10com 瓦斯扩散理论10com 瓦斯渗透扩散理论13com 非线性瓦斯流动理论14com 地物场效应的煤层瓦斯流动理论14com 多煤层系统瓦斯越流理论14com 结论14第三章 煤矿瓦斯抽放方法以及引起事故危险因素的分析1631 瓦斯抽放方法的分析16com 抽放瓦斯
3、方法分类16com 开采煤层的瓦斯抽放分析16com 邻近层的瓦斯抽放分析18com 采空区的抽放19com 瓦斯抽放新方法研究1932 瓦斯燃烧或爆炸的分析23com 瓦斯燃烧与爆炸的感应期23com 瓦斯爆炸的类型2333 瓦斯突出分析24com 国内外煤与瓦斯突出情况25com 国外概况25com 瓦斯突出的特征26com 影响突出危险的形成的要素26第四章 某矿矿井概况2741 某矿地质概况2742 建井涌出情况30com 瓦斯涌出情况30com 瓦斯突出情况3143 矿井通风及瓦斯抽放32com 矿井通风概况32com 矿井瓦斯抽放概况3244 7124综采工作面概况33第五章 瓦斯
4、抽放设计3751 瓦斯抽放的必要性3752 抽放方法选择37com 抽放瓦斯方法选择原那么37com 某矿瓦斯抽放方法的选择3853 顶板高位钻孔抽放设计38com 高位钻孔瓦斯抽放技术原理38com 7124工作面高位钻场钻孔布置3954 采空区埋管抽放设计41com埋管布置41com 立孔抽放设计4255 瓦斯抽放工艺参数43com 抽放瓦斯管管径计算43com 瓦斯泵流量确定44com 移动瓦斯泵流量计算公式44com 移动抽放管路阻力计算45com 瓦斯泵选型45com 瓦斯泵站位置45com 瓦斯抽放参数监测45com 瓦斯抽放管路的附设装置46第六章 平安措施及建议4761 平安管
5、理措施及建议4762 钻孔施工平安技术措施4763 抽放系统管理措施及要求4864 煤与瓦斯突出防治系统4965 其他和煤矿平安有关的建议与措施50第七章 结论与展望5271 全文总结5272 建议与展望52致谢54第一章 国内外煤矿平安生产现状分析11我国煤矿平安生产现状分析 在我国的能源工业中煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70左右预计到2050年还将占50以上因此煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源当前我国煤矿平安生产状况不容乐观平安生产体系并不完善特别是煤矿生产更是矿难频发形势严峻煤矿平安问题成为构建社会主义和谐社会的极大障碍是政府在新的行政过程中亟待解决的问题下面我将从我国煤
6、矿生产现状出发对煤矿生产存在的主要问题进行了简单的分析和论述基于此对我国煤矿平安生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施作了初步的思考和探寻com 我国目前煤矿平安生产形势我国95的煤矿开采是地下作业煤矿事故占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的728至89620022005年煤矿企业一次死亡10人以上事故中瓦斯事故占死亡人数的71煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的造成的损失是极其沉重的 由于煤矿事故多死亡人数多造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下特别是煤矿重大及特大瓦斯煤尘灾害事故的频发不但造成国家财产和公民生命的巨大损失而且严重影响了我国的国际声誉 实际上这些瓦斯事故的发生不是偶然
7、的它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露涉及许多方面既有自然因素科技投入和研究的缺乏也有人为因素以及国家的体制管理经济政策社会的传统观念煤矿企业的文化素质等等com 我国煤矿生产存在的主要问题总体上来看我国煤矿生产正走着一条高投入高耗能低产出低回报的粗放型的经济增长道路平安问题特别突出经常发生矿难事故国家平安生产监督管理总局近日称近年我国平均每74天发生一起特大煤矿事故远远高出世界平均水平细致来看主要存在以下几个问题 1我国煤矿分布地质情况恶劣灾害类型多是造成事故的客观因素我国煤矿绝大多数是井工矿井地质条件复杂灾害类型多分布面广在世界各主要产煤国家中开采条件最差灾害最严重地质条件在国有重点煤
8、矿中地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36地质构造简单的煤矿占23据调查大中型煤矿平均开采深度456米采深大于600米的矿井产量占285小煤矿平均采深196米采深超过300米的矿井产量占145瓦斯灾害国有重点煤矿中高瓦斯矿井占210煤与瓦斯突出矿井占213低瓦斯矿井占577地方国有煤矿和乡镇煤矿中高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井占15随着开采深度的增加瓦斯涌出量的增大高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的比例还会增加 水害我国煤矿水文地质条件较为复杂国有重点煤矿中水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占27属于简单的矿井占34地方国有煤矿和乡镇煤矿中水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占85我国煤矿水害普遍存在大中型煤矿有
9、500多个工作面受水害威胁在近2万处小煤矿中有突水危险的矿井900多处占总数的46 自然发火危害我国具有自然发火危险的煤矿所占比例大覆盖面广阔中型煤矿中自然发火危险程度严重或较严重 IIIII级 的煤矿占729国有重点煤矿中具有自然发火危险的矿井占473小煤矿中具有自然发火危险的矿井占853由于煤层自燃我国每年损失煤炭资源2亿吨左右 煤尘灾害我国煤矿具有煤尘爆炸危险的矿井普遍存在全国煤矿中具有煤尘爆炸危险的矿井占煤矿总数的60以上煤尘爆炸指数在45以上的煤矿占163国有重点煤矿中具有煤尘爆炸危险性的煤矿占874其中具有强爆炸性的占60以上冲击地压中国是世界上除德国波兰以外煤矿冲击地压危害最严重
10、的国家之一大中型煤矿中具有冲击地压危险的煤矿47处占516随着开采深度的增加现有冲击地压矿井的冲击频率和强度在不断增加还有少数无明显冲击地压的矿井也将逐渐显现出来 2煤矿生产的从业人员素质偏低煤矿行业从业人员大多数是农民工素质偏低没有经过专业的生产技能培训和平安生产培训大多也没有接受教高层次的教育因而素质普遍偏低平安生产意识薄弱自救能力和自救意识不强往往在生产过程中没有严格执行平安生产的相关规定在发生突发事件后不知所措不能有效的自救3技术水平偏低我国煤矿平安科研力量分散产学研结合不紧密人才流失严重科研投入严重缺乏研发根底设施落后成果转化率低平安根底理论煤与瓦斯突出瓦斯煤尘爆炸矿井突水机理及主要
11、灾害预防与控制技术等研究滞后企业自主创新能力弱尚未形成完善的煤矿平安科技支撑体系4煤矿平安投入缺乏煤矿企业长期投入缺乏平安欠账严重根据2005年专家对54户重点煤矿企业会诊分析仅国有重点煤矿平安欠账就高达689亿元一些矿井防灾系统不健全设备陈旧老化平安装备落后地方国有煤矿和乡镇煤矿平安欠账问题更为突出平安保障水平低抵御事故灾害的能力差5政府监督严重缺位煤矿行业虽然已经实现了市场化符合经济开展大潮但是完全的市场调节具有很大的盲目性自发性滞后性等市场自身无法克服的弱点和缺陷这就需要政府的宏观调控而煤矿平安事故频发很大程度上都归咎于地方政府职能的严重缺位也即是说政府对煤矿行业的宏观调控的力度不够大方
12、法不够科学绩效不够明显造成这种现象的主要原因是不少地方政府仍以GDP的增长与否作为行政成效的评价标准很多地方官员把GDP作为追求的目标把煤矿企业创造的GDP作为提升晋级的基石甘愿充当煤矿企业的保护伞对煤矿企业的生产状况平安状况视而不见听之任之即使在事故发生以后对遇难者家属的慰问和补偿似乎总是迟来的爱所以说某些地方政府职能的缺位也是我国煤矿平安生产体系脆弱和平安事故频发的一个重要原因12 煤矿平安生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施当前尽管煤矿平安生产形势严峻但也存在许多有利条件有建国几十年来培养起来的技术队伍有经过屡次修订的煤矿平安规程和防治煤与瓦斯突出细那么等规程规定有专业化的煤矿平安
13、研究机构和有关的大专院校许多大的煤矿企业还有自己的瓦斯防治机构应该说做到控制瓦斯事故的频发是完全可能实现的我国具有多年来实现平安生产的淮南和平顶山煤业集团公司这些企业的技术及管理经验对我们搞好煤矿平安生产是十分可贵的为了扭转当前煤矿平安生产的状况建立健全煤矿平安生产体系建议主要采取如下对策和措施1对生产经营和煤矿行业从业人员进行严格的平安知识培训和考核应当加大力度宣讲近年来的灾害事故的实例经验和教训以提高一线从业人员的素质和水平提高他们对灾害事故的预见性和发生事故时的应对处理能力因为一线从业人员的平安生产意识和自身素质能力如何直接关系着平安生产能否顺利进行所以进行培训和考核是必要的由于大多数的
14、煤矿从业人员没有专门的生产知识没有接受高层次的教育因而普遍缺乏平安生产技能那么对这局部人进行平安生产技能的培训同样是必需的使所有的从业人员只有根本上具备了平安生产知识和事故险情发生后逃生自救的能力具备常规事故的处理能力和临危不乱遇变不惊的心理承受能力才能拥有从业资格准予上岗这对于解决煤矿平安生产问题和提高煤矿抵御事故能力是行之有效2加强科研工作力度提高平安生产的技术水平建立健全本质平安化的生产体系我国平安管理水平不断加强煤炭开采技术水平不断提高但是煤矿重大瓦斯事故仍然时有发生产生这些事故的直接原因是我国煤层瓦斯富集条件的复杂性原有平安技术及理论根底已难以适应当前煤矿平安高效生产的迫切需求因此应
15、当进一步加强科研工作力度特别是应当针对当前开采条件进行研究以便为建立本质平安化的生产系统奠定根底 对高瓦斯和瓦斯突出矿井应当制订特殊政策采取特殊措施以利于健康开展3加强平安监督检查事实上只要管理者措施得力监督得法大多数的矿难是可以防止的或者说大多数矿难的损失是可以控制和被最小化的因此有关部门的监督是至关重要的煤矿资源的不可再生性煤炭工业的重要性和煤矿生产劳动的极度危险性都要求有关部门在可持续煤炭开展中发挥重要作用承当起义不容辞的公共责任有关部门要积极推进科技含量高经济效益好资源消耗低环境污染少人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路的进程加快建立社会主义和谐社会鼓励吸收社会资本入股以充实大煤矿集团实力增强我国煤矿行业的核心竞争力并鼓励大煤矿集团大煤矿企业参与国际竞争有关对大企业大集团走向世界提供必要的政治外交支持通过外交谈判
