矿井瓦斯防治技术毕业论文

矿井瓦斯防治技术毕业论文目录

第一章国外煤矿安全生产现状分析 (1)

1.1 我国煤矿安全生产现状分析 (1)

1.1.1 我国目前煤矿安全生产形势 (1)

1.1.2 我国煤矿生产存在的主要问题 (1)

1.2 煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施 (3)

1.3、国外煤矿安全生产现状分析 (4)

1.3.1 美国的煤矿安全生产现状分析 (5)

1.3.2澳大利亚的煤矿安全现状分析 (6)

第二章瓦斯赋存及流动规律 (8)

2.1 瓦斯在煤层中的流动机理 (8)

2.2 煤的吸附理论及煤层瓦斯含量 (8)

2.2.1 瓦斯赋存状态 (8)

2.2.2 煤的吸附性及其影响因素分析 (9)

2.3 煤层瓦斯流动理论研究 (10)

2.3.1 线性瓦斯流动理论 (10)

2.3.2 瓦斯扩散理论 (10)

2.3.3 瓦斯渗透—扩散理论 (13)

2.3.4 非线性瓦斯流动理论 (14)

2.3.5 地物场效应的煤层瓦斯流动理论 (14)

2.3.6 多煤层系统瓦斯越流理论 (14)

2.3.7 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 (16)

3.1 瓦斯抽放方法的分析 (16)

3.1.1 抽放瓦斯方法分类 (16)

3.1.2 开采煤层的瓦斯抽放分析 (16)

3.1.3 邻近层的瓦斯抽放分析 (18)

3.1.4 采空区的抽放 (19)

3.1.5 瓦斯抽放新方法研究 (19)

3.2 瓦斯燃烧或爆炸的分析 (23)

3.2.1 瓦斯燃烧与爆炸的感应期 (23)

3.2.2 瓦斯爆炸的类型 (23)

3.3 瓦斯突出分析 (24)

3.3.1 国外煤与瓦斯突出情况 (25)

3.3.2 国外概况 (25)

3.3.4 瓦斯突出的特征 (26)

3.3.5 影响突出危险的形成的要素 (26)

第四章某矿矿井概况 (27)

4.1 某矿地质概况 (27)

4.2 建井涌出情况 (30)

4.2.1 瓦斯涌出情况 (30)

4.2.2 瓦斯突出情况 (31)

4.3 矿井通风及瓦斯抽放 (32)

4.3.1 矿井通风概况 (32)

4.3.2 矿井瓦斯抽放概况 (32)

4.4 7124综采工作面概况 (33)

第五章瓦斯抽放设计 (37)

5.1 瓦斯抽放的必要性 (37)

5.2 抽放方法选择 (37)

5.2.1 抽放瓦斯方法选择原则 (37)

5.2.2 某矿瓦斯抽放方法的选择 (38)

5.3 顶板高位钻孔抽放设计 (38)

5.3.1 高位钻孔瓦斯抽放技术原理： (38)

5.3.27124工作面高位钻场、钻孔布置 (39)

5.4 采空区埋管抽放设计 (41)

5.4.1采空区埋管布置 (41)

5.4.2 立孔抽放设计 (42)

5.5 瓦斯抽放工艺参数 (43)

5.5.1 抽放瓦斯管管径计算 (43)

5.5.2 瓦斯泵流量确定 (44)

5.5.3 移动瓦斯泵流量计算公式 (44)

5.5.4 移动抽放管路阻力计算 (45)

5.5.5 瓦斯泵选型： (45)

5.5.6 瓦斯泵站位置 (45)

5.5.7 瓦斯抽放参数监测 (45)

5.5.8 瓦斯抽放管路的附设装置 (46)

第六章安全措施及建议 (47)

6.1 安全管理措施及建议 (47)

6.2 钻孔施工安全技术措施 (47)

6.3 抽放系统管理措施及要求 (48)

6.4 煤与瓦斯突出防治系统 (49)

6.5 其他和煤矿安全有关的建议与措施 (50)

第七章结论与展望 (52)

7.1 全文总结 (52)

7.2 建议与展望 (52)

致谢 (54)

第一章国外煤矿安全生产现状分析

1.1 我国煤矿安全生产现状分析

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仍将是我国的主要能源。当前我国煤矿安全生产状况不容乐观，安全生产体系并不完善，特别是煤矿生产更是矿难频发，形势严峻，煤矿安全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，对我国煤矿安全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。

1.1.1 我国目前煤矿安全生产形势

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72.8％至89.6％（2002－2005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，造成的损失是极其惨重的。

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、科技投入和研究的不足，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。

1.1.2 我国煤矿生产存在的主要问题[1]

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，安全问题特别突出，经常发生矿难事故，国家安全生产监督管理总局近日称：近年我国平均每7.4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。

①地质条件。在国有重点煤矿中，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28.5%。小煤矿平均采深196米，采深超过300米的矿井产量占14.5%。

②瓦斯灾害。国有重点煤矿中，高瓦斯矿井占21.0%；煤与瓦斯突出矿井占21.3%；低瓦斯矿井占57.7%。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。

③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8.5%。我国煤矿水害普遍存在，大中型煤矿有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4.6%。

④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。大中型

煤矿中，自然发火危险程度严重或较严重(Ⅰ、II、III、Ⅳ级)的煤矿占72.9%。国有重点煤矿中，具有自然发火危险的矿井占47.3%。小煤矿中，具有自然发火危险的矿井占

85.3%。由于煤层自燃，我国每年损失煤炭资源2亿吨左右。

⑤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16.3%。国有重点煤矿中具有煤尘爆炸危险性的煤矿占87.4%，其中具有强爆炸性的占60%以上。

⑥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5.16%。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安全生产培训，大多也没有接受教高层次的教育，因而素质普遍偏低，安全生产意识薄弱，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安全生产的相关规定，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

我国煤矿安全科研力量分散，产学研结合不紧密，人才流失严重，科研投入严重不足，研发基础设施落后，成果转化率低，安全基础理论、煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、矿井突水机理及主要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安全科技支撑体系。

4、煤矿安全投入不足。

煤矿企业长期投入不足，安全欠账严重。根据2005年专家对54户重点煤矿企业会诊分析，仅国有重点煤矿安全欠账就高达689亿元，一些矿井防灾系统不健全，设备旧老化，安全装备落后。地方国有煤矿和乡镇煤矿安全欠账问题更为突出，安全保障水平低，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，符合经济发展大潮，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，而煤矿安全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，安全状况视而不见，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安全生产体系脆弱和安全事故频发的一个重要原因。

1.2 煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施

当前，尽管煤矿安全生产形势严峻，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，有经过多次修订的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等规程规定，有专业化的煤矿安全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安全生产的和煤业集团公司，这些企业的技术及管理经验，对我们搞好煤矿安全生产是十分可贵的。为了扭转当前煤矿安全生产的状况，建立健全煤矿安全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安全知识培训和考核[2]。

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，一线从业人员的安全生产意识和自身素质能力如何，直接关系着安全生产能否顺利进行；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，因而普遍缺乏安全生产技能，那么对这部分人进行安全生产技能的培训同样是必需的，使所有的从业人员只有基本上具备了安全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，这对于解决煤矿安全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，提高安全生产的技术水平，建立健全本质安全化的生产体系。

我国安全管理水平不断加强，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，原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。因此，应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，以便为建立本质安全化的生产系统奠定基础。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