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英国矿山的瓦斯监测与控制介绍


  瓦斯监测 

  MINOS监测系统是英国有代表性的先进监测系统,它能对井下环境进行多参数连续监测,包括:用BMI瓦斯检测器测量低浓度瓦斯,范围0~3%CH4;用BMZH瓦斯检测器测量高浓度瓦斯,范围0~100%CH4;瓦斯抽放系统负压;用BA2、BA4、BA5风速检测器测量风速,范围0~2m/s(米/秒)、0~5m/s、0~10m/s;风压;烟雾及粉尘。此外,有一系列定点式或手持式监测仪器,用来测定甲烷、一氧化碳、燃烧产物、温度、压力和风速、瓦斯监测。

  矿井通风 

  英国矿井主要通风机能力达400m3/s,井下设有许多局部通风机。采煤工作面通风除采用风障外,为解决采煤机截割区的通风除尘,研制出新型抽吸式采煤机截割滚筒,它可使截割区的60%~70%的风流循环,一个装有9根集尘管的滚筒,每秒可提供0.5m3的新鲜空气,可防止点燃15l/s涌量的瓦斯。掘进工作面通风采用三种方式,一是压入式,通风管道出口保持在掘进工作面5m之内;二是抽出式,抽风管接近掘进工作面,以0.5m/s风速通过掘进机;三是混合式压入系统沿巷道直接向掘进工作面供风,稀释瓦斯,抽出系统抽出粉尘,从而有效控制掘进工作面的粉尘和瓦斯。为了防止瓦斯积聚,在掘进工作面采用液力风机驱动的风障。截割区的通风多采用喷水方式(水压为1.7~3.4MPa)。在悬臂式掘进机上安装2个压风喷管向掘进头上部供风。

  瓦斯抽放

  为预防瓦斯爆炸对煤矿中的瓦斯抽放有严格的要求。英国煤矿的平均瓦斯排放量为吨煤14平方米,因此大多数英国煤矿需要进行瓦斯抽放。通常采用的方法是,在回采巷道内打穿层瓦斯抽放钻孔。严格控制钻孔间距、长度和角度,有良好的密封,抽放范围适当,并配装脱水器。目前英国瓦斯抽放设备的抽放量约占瓦斯总排放量的三分之一,再加上良好的通风条件,英国煤矿的通风参数能够满足煤矿法规的要求。按照英国煤矿法规,当井下瓦斯含量达到1.25%时,电气设备应被隔离,当瓦斯含量达到2%时,井下的所有人员应立即撤离。英国煤矿法规禁止燃烧甲烷含量低于40%的煤气层,但当安装适当的监测系统后,可以燃烧甲烷含量30%以上(含30%)的煤气层。

  预测煤与瓦斯突出

  英国预测煤与瓦斯突出的计算机微震监测系统已用于煤矿。英国从1984年开始研制微震监测系统,其基本原理是利用设置在煤层中的探测仪监测岩层的震动,根据探测器地震波到达时间、颗粒运动或极化方向,做出开采引起的振动波形图,并检测出支撑柱的超载征兆。微震监测系统主要包括至少3台地震检波仪,每台配备3个震动传感器,震动传感器配有自动记录仪,以及数据处理转换(?)系统。目前已经取得的包括:研制出24位便携式微震记录仪,能够探测记录长壁开采引起的微震;在地面与煤层每10米间隔布置一台三维钻孔地震检波仪,可以探测1000米以上深度的微震;通过监测一个新矿的第一个工作面的开采过程,可以更深入了解在复杂地质条件下的未扰动应力区内长壁工作面煤壁附近发生裂隙的过程;利用高级数字型三维数据库分析裂隙发生机理,描述每次微震产生裂隙的方位。此外,微震监测还可以了解工作面上方岩层的地质特征,也能够确定和描述工作面周围裂隙范围,从而加深了解裂隙产生机理,预测预报顶底板裂隙扩展范围。

  (摘自资源网)

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