被关闭煤矿的煤层气抽放设计

《被关闭煤矿的煤层气抽放设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、AMMPAC信息No.8被关闭煤矿的煤层气抽放设计1.引言报废矿井煤层气抽放设计成功的关键是能最大限度地减少采空区的空气侵入量，并能控制水的涌入量。抽放煤层气时被吸入采空区的空气会冲淡煤层气，结果会导致减低煤层气的发热量，并会减低对采空区施加的吸入压力。空气气入过量将限制煤层气的最终利用。井下巷道是将来自地面抽放站的吸入压力传送到形成储气层的采空区的工具。废弃巷道是在大范围内将采空区的不同部分与地面抽放连接起来的低阻力通路。报废矿井煤层气抽放设计的关键是通过控制水的流量和蓄积保持互连巷道的畅通，从而防止部分采空区被隔离。皆在最大限度低增加报废矿井

2、煤层气抽放量的工程措施可以加入到煤矿关闭计划中。与在煤矿关闭后再进行改造相比，在煤矿关闭前进行煤层气抽放设计的费用较低，而在煤矿关闭后进行的煤层气抽放设计往往是不成功的。附录1中概述了封闭井筒和平巷的技术需求。2.空气侵入量的控制控制空气侵入量需求要有效地处理报废矿井煤层气抽放系统相连的所有通地面通风巷道，这不仅包括本矿内的通风巷道而且包括临近煤矿的所有通地面通风巷道。必需在矿区平面图上对所有通地面通风巷道做出标记，然后找到这些通地面通风巷道的地面位置并进行检查。煤矿的通地面通风巷道是立井或是倾斜巷道，其范围包括采用最低限度支护的简单巷道到复杂的

3、工程结构。通地面通风巷道处理方法的选择必须不仅要考虑到形成有效气密密封的需要，而且要确保地层的稳定性和公众的安全。施工方法的设计需考虑：•现有基础设施及井筒和巷道的结构•岩顶部距地表的厚度和基岩顶部的岩土特性•覆盖层的厚度与特性•地表水的控制•辅助风道和扇风机风硐等的处理•井筒装备的拆除•现有和未来的地面设备•筒地面通风巷道周围的开采道路•土地的所有权和使用权•未来的用地•监控设施•维护的需要处理煤矿通地面通风巷道时需构筑一个立井盖或斜平硐与平硐隔墙。其关键因素包括：1．对立井而言，最关键的因素是覆盖层的厚度与特性。2．辅助风道和扇风机风硐应密封

4、。3．平硐隔墙应构筑在坚硬的岩层中，并应嵌入天然岩层中。4．穿过立井盖或平硐隔离墙的管道系统应该是气密的，管道的全长应是等径的，而且没有弯儿。管道系统要安装得不会产生积水。5．至少要安装两条穿过立井盖或平硐隔离墙的煤层气抽放管。6．管道系统的直径应是以限制压力降到设计最小值。7．应提供监控和维修管道系统及阀门的安全通路。为在煤矿关闭后便于进行报废矿井煤层气试验和抽放，对煤矿通地面通风巷道进行处理的工程选择方案的概述见表1。表1煤矿关闭时对煤矿通地面通风巷道进行处理的工程选择方案位置问题工程需要考虑的方面在基岩顶•立井盖的厚度受到地面•通过掘进接近

5、施工基面部构筑立入口的限制需要在深部•将立井盖构筑在无稳定性问题的坚硬岩层的基岩井盖进行掘进以便进入顶部•能够进行掘进的工作场•用密封剂密封嵌入岩层的立井盖，使立井盖底部所的泄露减少到最小•立井盖施工基面的工程•如有必要在立井盖周围加筑低透气性的阻隔层地质特性在深填中•填充材料的工程地质特•在预制井壁和填充材料上构筑的立井盖的稳定性的预制井性与厚度与实用性壁上构筑•在预制井壁上构筑立井•所需的掘进极限深度立井盖盖的稳定性•在立井盖和预制井壁周围加筑阻隔层以形成有效密封的必要性•辅助风道的密封用水泥灌•充填材料的工程地质特•在不减少井筒填充材料透气

6、性的情况下灌注水泥浆塞处理性和厚度立井塞•成形的水泥灌浆塞的稳•安装穿过水泥塞的管道系统定性•接近辅助风道的能力•水泥灌溉塞的厚度•为支撑灌注水泥塞的模板而充填井筒的必要性•为支护水泥塞在预制井壁周围维修附加支护的必要性•提供附加保护阻隔层和密封辅助风道的选择方案用隔墙密•充填材料至基岩顶部的•使支撑阻隔墙嵌入天然岩层中以形成有效的支撑封平硐口厚度和充填材料的工程与密封地质特性•平硐口的构筑方法•地表水侵入的控制•入口的限制•阻隔墙的厚度和充填材料的特性•防止水在阻隔墙处蓄积的必要性•阻隔墙和围岩的灌浆•穿过阻隔墙的管道系统的恒定斜度3.地表与地

7、下水的控制在煤矿关闭后，如不继续排水，水就会在采控区中上涨。上涨的水会充满采控区，结果不仅会隔断煤区（煤层气的来源），而且还会隔断由井下巷道构成的煤层气流动通路。地下水位恢复的速度，矿与矿之间各不相同。一个煤矿完全被淹可能需要几个月或多年的时间，其时间长短取决于水的流入速度和巷道的范围。在煤矿的正常开采过程中，流入巷道的水的数量、排到地表的水的数量和已淹巷道的面积等信息将就地采集。工程措施可作为煤矿关闭计划的一部分，目的是将水侵入的影响减少到最小，并对水的流量加以控制。工程措施包括：•在立井或斜井中浇注粘土栓（或类似的物体）以限制水通过这些通路流

8、入深部巷道。•通过钻孔、管道系统或巷道将各个采区连接起来，以控制水的流量和蓄积。•构筑防水墙。•安装穿过巷道低点的煤层气抽放管道系统。•