裂隙硫化氢防治技术应用(新)
39页1、裂隙硫化氢防治技术应用,四川省鑫福矿业股份 广安煤业有限公司,1.绪 言,1.1 本课题的提出 广安煤矿为生产矿井。1987年10月开工,1995年10月投产,设计生产能力150kt/a,核定生产能力210kt/a。矿井为平硐开拓,主平硐口标高+497m,主要进风大巷和主要回风大巷均布置在底板茅口灰岩中。自建井以来有四次较严重的裂隙硫化氢、甲烷喷出,均发生在K1煤层底板茅口灰岩掘进工作面。,历次裂隙硫化氢、甲烷喷出情况,第一次是1991年11月在掘进+590m下车场时遇裂隙硫化氢、甲烷喷出,巷道回风侧硫化氢浓度达到16ppm,甲烷浓度达到2.6%,放炮后引起瓦斯燃烧,事后对该巷道进行了永久性封闭。,历次裂隙硫化氢、甲烷喷出情况,第二次是2006年8月+500m西南巷掘进至440m时遇裂隙硫化氢、甲烷喷出,巷道回风侧硫化氢浓度达到28ppm,甲烷浓度达到7.0%,。,历次裂隙硫化氢、甲烷喷出情况,第三次是2009年6月+500m西北运输巷掘进至350m时遇裂隙硫化氢、甲烷喷出,巷道回风侧硫化氢浓度达到21ppm,甲烷浓度达到8.0%,。,历次裂隙硫化氢、甲烷喷出情况,第四次是2010年3
2、月7日在+500m西北运输巷掘进至720m时,发生裂隙硫化氢、甲烷喷出,据检测掘进工作面硫化氢浓度为2500ppm,甲烷浓度为12%,事故造成3人死亡,给我们带来沉痛的教训。,为了消除裂隙硫化氢、甲烷对安全生产的威胁,广安煤矿开展了对裂隙硫化氢、甲烷的防治工作。鉴于目前国内已有比较成熟的甲烷防治技术,本文重点阐述裂隙硫化氢防治技术的应用。 裂隙硫化氢、甲烷对岩巷掘进工作面以及其他采掘工作面安全生产造成了严重威胁。,1.2 本课题研究内容和主要技术指标,在四川省鑫福矿业股份有限公司及下属子公司广安鑫福煤业有限公司的指导下,广安煤矿开展了“裂隙硫化氢防治技术应用”工作。从研究广安煤矿裂隙硫化氢的地质分布特征入手,调查相邻龙滩煤矿的裂隙硫化氢治理经验,结合本矿井的实际情况,提出裂隙硫化氢治理的技术方案并加以应用。,1.2.1 主要研究内容,1.2.1.1了解硫化氢的性质、危害及在矿井内的分布情况; 1.2.1.2 硫化氢监测监控; 1.2.1.3提出裂隙硫化氢治理的技术方案,并加以应用。,1.2.2 主要技术经济指标,1.2.2.1 降低采掘工作面硫化氢浓度,不因硫化氢浓度超限而停产,实现安
3、全生产; 1.2.2.2 不发生硫化氢中毒及伤亡事故。,2.硫化氢的性质和危害,硫化氢有强烈毒性。浓度越高则对中枢神经抑的制作用越明显,浓度相对较低时粘膜刺激作用明显。人吸入70150mg/m3(4598ppm)12小时,出现呼吸道及眼刺激症状;吸入25分钟后嗅觉疲劳,不再闻到臭气。,硫化氢的性质和危害,吸入300mg/m3(195ppm), 68分钟出现眼急性刺激症状,稍长时间接触引起肺水肿。吸入760 mg/m3(495ppm)1560分钟,发生肺水肿、支气管炎及肺炎,头痛、头昏、步态不稳、恶心、呕吐。吸入1000 mg/m3(650ppm)数秒钟,很快出现急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。,3.裂隙硫化氢的生成原因,硫化氢是在煤炭生成过程中有机物的腐烂所产生的一种气体。矿井开采后,采空区有机物质腐烂后也产生硫化氢。煤对硫化氢有很强的吸附能力。煤矿硫化氢异常的主要原因在于硫化氢的保存条件,华蓥山矿区喀斯特地形比较发育,有大量的溶洞和裂隙存在,这就为硫化氢的储存创造了条件。,裂隙硫化氢的生成原因,广安煤矿为华蓥山龙王洞背斜北端的末端,呈隐伏厢状,和地表没有通道,硫化氢呈高压状态封闭
4、储存于溶洞和裂隙中。高压状态下的硫化氢喷出危害很大,如不采取措施或措施不到位,就会造成人员伤亡事故,2010年的“3.7”硫化氢中毒就是一个沉痛的教训。,4.裂隙硫化氢在矿区的分布情况,4.1 矿井地质特征及水文地质 本井田在新华厦系第3沉降带四川盆地内,位于华蓥山复式褶皱带的龙王洞背斜中段北端,井田走向北15东,恰位于龙王洞背斜面向北倾伏又局部抬起的高点部位,属倾伏状背斜埋藏,煤层未出露地表。背斜似“S”形,北部狭窄,两翼略宽,东翼稍陡,背斜南部宽阔呈箱状,深部西翼近于直立,东翼倾角还不到50。,4.1 矿井地质特征及水文地质,在井田技术边界-100m标高以上范围内,一般为3047,煤层最大倾角约为70,但范围极小,仅存在11线-12线之间的+100m至-100m的标高内。井田内构造形态简单,井田范围内地表未见断层,仅在12-3号和19-2号钻孔井深651.61m653.63m和583.21m558.17m处岩芯破碎,地层分别增厚18m和40m,推断分别存在一逆断层。,矿井地质特征及水文地质,井田内含煤13层,位于龙潭组的龙1地层中,自上而下依次为K2、K1、K0煤层。K2与K1间距
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