Ⅰ 煤间距是60M的2层近水平煤开拓系统怎么布置层间距是多少米的煤层是近距离煤层,具体是怎么划分
60米就不要考虑他是近距离了
Ⅱ 页岩气开发现状及开采技术分析
史进1 吴晓东1 孟尚志2 莫日和2 赵军2
(1.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室 北京 102249 2.中联煤层气有限责任公司 北京 100011)
摘要:页岩气是一种储量巨大的非常规天然气,但是页岩气藏储层结构复杂,多为低孔、低渗型,开发技术要求很高。本文简述了国内外页岩气开发现状,分析了页岩气成藏机理以及开发特点,重点介绍了国外主要采用的页岩气开采技术,包括页岩气的储层评价技术、水平井钻井技术、完井技术以及压裂技术这几个方面,其中水平井钻井以及压裂技术是最为重要的。最后本文指出了中国页岩气开发急需解决的几个方面的问题。
关键词: 页岩气 开采技术 储层评价 水平井增产 完井技术 压裂技术
作者简介: 史进,1983 年生,男,汉族,山东淄博人,中国石油大学 ( 北京) 石油天然气工程学院博士生,主要从事煤层气、页岩气开发方面的研究工作。E mail: shijin886@163. com,电话: 18901289094。
Analysis on Current Development Situation and Exploitation Technology of Shale Gas
SHI Jin WU Xiaodong MENG Shang MO Rihe ZHAO Jun
( 1. Petroleum engineering institute,China University of Petroleum,Beijing 102249, 2. China United Coalbed Methane Co. ,Ltd. ,Beijing 100011,China)
Abstract: The shale gas is a kind of non conventional with giant amount of reserves,but the shale reservoir has complex structure with low porosity and low Permeability ,so it needs advanced technology. This article sum- marizes current situation of shale gas development both in and abroad,analyses the gas generation and development characteristic of shale gas,mainly introces gas exploration and development of technology,including reservoir e- valuation technology,horizontal well stimulation techniques,completion technology as well as fracturing tech- niques. At last,the paper points out the urged problem needed to be sloved for china's shale gas development.
Keywords: Shale gas; development technology; Reservoir evaluation; Horizontal well stimulation; comple- tion technology; fracturing techniques.
1 前言
地球上各种油气资源在地层分布的位置各不相同 ( 图1) ,随着全球能源的需求量增大,页岩气作为一种非常规能源越来越受到人们的重视。页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集[1]。世界页岩气资源很丰富,但尚未得到广泛勘探开发,根本原因是致密页岩的渗透率一般很低。但近几年来,页岩气的开采已经成为全球资源开发的一个热点。由于页岩气的赋存、运移以及开采机理与普通天然气有很大的不同,所以在勘探开发技术方面与普通天然气也有很大的差别。
图1 各种油气资源分布示意图
2 国内外页岩气勘探开发现状
2.1 国外页岩气开发情况
国外的页岩气开发以美国为主,美国是目前世界上唯一商业化开发页岩气的国家。美国第一口页岩气井可追溯1821年,钻遇层位为泥盆系Dunkirk页岩[2],井深仅8.2m。19世纪80年代,美国东部地区的泥盆系页岩因临近天然气市场,在当时已经有相当大的产能规模。但此后产业一直不甚活跃。直到20世纪70年代末,因为国际市场的高油价和非常规油气概念的兴起,页岩气研究受到高度重视,当时主要是针对FortWorth盆地Barnett页岩的深入研究。2000年以来,页岩气勘探开发技术不断提高,并得到了广泛应用。同时加密的井网部署,使页岩气的采收率提高了20%,年生产量迅速攀升。2004年美国页岩气年产量为200×108m3,约占天然气总产量的4%;2007年美国页岩气生产井近42000口,页岩气年产量450×108m3,约占美国年天然气总产量的9%。参与页岩气开发的石油企业从2005年的23家发展到2007年的64家。美国相关专家预测,2010年美国页岩气产量将占天然气总产量的13%。图2是美国页岩气资源分布图。
美国的页岩气能够得到快速发展,技术上主要得益于以下四个方面:(1)减阻水压裂技术:携带非常少的添加剂,这样降低了成本,减少对地层的伤害,但携砂能力下降。(2)水平井替代了直井,长度从750m增加到了1600m。(3)10至20段,甚至更多的分段压裂大大提高了采收率。(4)同步压裂时地层应力变化的实时监测。当然,这也离不开国家政策的支持,20世纪70年代末,美国政府在《能源意外获利法》中规定给予非常规能源开发税收补贴政策,而得克萨斯州自20世纪90年代初以来,对页岩气的开发不收生产税。
除了美国,加拿大是继美国之后较早规模开发页岩气的国家,其页岩气勘探研究项目主要集中在加拿大西部沉积盆地,横穿萨克斯其万省的近四分之二、亚伯达的全部和大不列颠哥伦比亚省的东北角的巨大的条带。另外,Willislon盆地也是潜在的气源盆地,上白平系、侏罗系、二叠系和泥盆系的页岩被确定为潜在气源层位。可以预测,在不久的将来加拿大西部盆地很可能发现数量可观的潜在页岩气资源。
图2 美国的页岩气资源分布
2.2 中国页岩气开发现状
2009年以前,我国的页岩气开发以勘探为主,2009年12月,才正式启动页岩气钻井开发项目[3]。我国主要盆地和地区的页岩气资源量约为(15~30)×1012m3,中值23.5×1012m3,与美国的28.3×1012m3大致相当。预计到2020年,我国的页岩气年生产能力有望提高到150亿~300亿m3。页岩气在中国的分布在剖面上可分为古生界和中新生界两大重点层系。在平面上可划分为南方、西北、华北东北及青藏等4个页岩气大区。其中,南方及西北地区的页岩气(也包括鄂尔多斯盆地及其周缘)成藏条件最好。
我国南方地区是我国最大的海相沉积岩分布区[4],分布稳定,埋藏深度浅,有机质丰度高。四川盆地、鄂东渝西及下扬子地区是平面上分布的有利区。在中国北方地区,中新生代发育众多陆相湖盆,泥页岩地层广泛发育,页岩气更可能发生在主力产油气层位的底部或下部。鄂尔多斯盆地的中古生界、松辽盆地的中生界、渤海湾盆地埋藏较浅的古近系等也属于有利区。
3 页岩气开发特点分析
3.1 页岩气成藏机理
页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征,但又与这两者有显著的区别(表1),显示出复杂的多机理递变特点。页岩气成藏过程中,赋存方式和成藏类型的改变,使含气丰度和富集程度逐渐增加。完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要过程,吸附聚集、膨胀造隙富集以及活塞式推进或置换式运移的机理序列。成藏条件和成藏机理变化,岩性特征变化和裂缝发育状况均可对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律有控制作用。
表1 页岩气与其他天然气资源对比分析
3.2 页岩气开发特点
页岩气储层显示低孔、低渗透率的物性特征,气流的阻力比常规天然气大。因此,页岩气采收率比常规天然气低[5]。常规天然气采收率可以达到80%甚至90%以上,而页岩气仅为5%~40%。但页岩气开发虽然产能低,但具有开采寿命长和生产周期长的优点,页岩气井能够长期以稳定的速率产气,一般开采寿命为30~50年,美国地质调查局(USGS)2008年最新数据显示,Fort Worth盆地Barnett页岩气田开采寿命可以达到80年。
页岩气中气体主要分为吸附态和游离态,和煤层气相似,但页岩气中的吸附气的比例较低,有的只有30%左右[6],裂缝中的水很少,主要为游离态的压缩气,页岩气的生产可以分为两个过程,第一个过程是压力降到临界解吸压力以前,产出的只有游离态的气体,它的生成基本与低渗透天然气无异,这个过程也是页岩气地层压力降低的过程,第二个过程是压力降到临界解吸压力以后,这时基质中的气体开始解吸出来,与裂缝中的气体一起被采出,所以产气量会达到一个峰值,如图3所示,但是由于吸附气占的比例并不大,所以产气量又很快下降,最终的残余气饱和度中只有很小一部分是吸附气,因为和煤层气不同的是,采气降压不可能使储层的压力降得很低。
图3 不同类型天然气藏的生产曲线示意图
4 主要页岩气勘探开发技术
页岩气的勘探开发技术与普通的气井的不同之处主要体现在页岩气储层评价技术、水平井钻井技术、完井技术以及压裂技术这几个方面,其中水平井钻井以及压裂技术最为重要。
4.1 储层评价技术
页岩气储层评价的两种主要手段是测井和取心。应用测井数据,包括ECS(Elemental Capture Spectros)来识别储层特征[7]。单独的GR不能很好地识别出粘土,干酪根的特征是具有高GR值和低Pe值。成像测井可以识别出裂缝和断层,并能对页岩进行分层。声波测井可以识别裂缝方向和最大主应力方向,进而为气井增产提供数据。岩心分析主要是用来确定孔隙度、储层渗透率、泥岩的组分、流体及储层的敏感性,并分析测试TOC和吸附等温曲线,以此得到页岩含气量。
4.2 水平井钻井技术
页岩气储层的渗透率低,气流阻力比传统的天然气大得多,并且大多存在于页岩的裂缝中,为了尽可能地利用天然裂缝的导流能力,使页岩气尽可能多的流入井筒,因此开采可使用水平钻井技术,并且水平井形式包括单支、多分支和羽状。一般来说,水平段越长,最终采收率就越高。
水平井的成本比较高,但其经济效益也比较高,页岩气可以从相同的储层但面积大于单直井的区域流出以美国Marcellus页岩气为例,水平井的驱替体积大约是直井驱替体积的5.79倍还多。在采用水平井增产技术过程中,水平井位与井眼方位一般选在有机质富集,热数度比较高、裂缝发育程度好的区域及方位。
4.3 完井技术
页岩气井的完井方式主要包括组合式桥塞完井、水力喷射射孔完井和机械式组合完井。组合式桥塞完井是在套管井中,用组合式桥塞分隔各段[8],分别进行射孔或压裂,这是页岩气水平井最常用的完井方法,但因需要在施工中射孔、坐封桥塞、钻桥塞,也是最耗时的一种方法。水力喷射射孔完井适用于直井或水平套管井。该工艺利用伯努利原理,从工具喷嘴喷射出的高速流体可射穿套管和岩石,达到射孔的目的。通过拖动管柱可进行多层作业,免去下封隔器或桥塞,缩短完井时间。
4.4 压裂技术
据统计,完井后只有5%的井具有工业气流,55%的井初始无阻流量没有工业价值,40%的井初期裸眼测试无天然气流,这是因为页岩气埋深大,渗透率过低。所以压裂对于页岩气来说是最为重要的。而且因为页岩气多采用水平井开采,因此页岩气压裂技术,主要包括水平井分段压裂技术、重复压裂技术、同步压裂技术以及裂缝综合检测技术(图4)。
4.4.1 水平井分段压裂技术
在水平井段采用分段压裂,能有效产生裂缝网络,尽可能提高最终采收率,同时节约成本。最初水平井的压裂阶段一般采用单段或2段,目前已增至7段甚至更多。如美国新田公司位于阿科马盆地Woodford页岩气聚集带的Tipton-H223[9]井经过7段水力压裂措施改造后,增产效果显著,页岩气产量高达14.16×104m3/d。水平井水力多段压裂技术的广泛运用,使原本低产或无气流的页岩气井获得工业价值成为可能,极大地延伸了页岩气在横向与纵向的开采范围,是目前美国页岩气快速发展最关键的技术。
图4 Barnett页岩压裂模式示意图
4.4.2 重复压裂
当页岩气井初始压裂因时间关系失效或质量下降,导致气体产量大幅下降时,重复压裂能重建储层到井眼的线性流,恢复或增加生产产能,可使估计最终采收率提高8%~10%,可采储量增加30%,是一种低成本增产方法,压裂后产量接近能够甚至超过初次压裂时期,这是因为重复压裂可以发生再取向(图5),在原有裂缝的基础上,还会压开一些新的裂缝。美国天然气研究所(GRI)研究证实[10],重复压裂能够以0.1美元/mcf(1mcf=28317m3)的成本增加储量,远低于收购天然气储量0.54美元/mcf或发现和开发天然气储量0.75美元/mcf的平均成本。
图5 重复压裂再取向
4.4.3 同步压裂
同步压裂技术最早在Barnet页岩气井实施,作业者在相隔152~305m范围内钻两口平行的水平井同时进行压裂。由于页岩储层渗透性差,气体分子能够移动的距离短,需要通过压裂获得近距离的高渗透率路径而进入井眼中。同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法,来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积。目前已发展成三口井,甚至四口井同时压裂,采用该技术的页岩气井短期内增产非常明显。
4.4.4 裂缝综合监测技术
页岩气井压裂后,地下裂缝极其复杂,需要有效的方法来确定压裂作业效果,获取压裂诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息,改善页岩气藏压裂增产作业效果以及气井产能,并提高天然气采收率。
利用地面、井下测斜仪与微地震监测技术结合的裂缝综合诊断技术,可直接地测量因裂缝间距超过裂缝长度而造成的变形来表征所产生裂缝网络,评价压裂作业效果,实现页岩气藏管理的最佳化[11]。该技术有以下优点:①测量快速,方便现场应用;②实时确定微地震事件的位置;③确定裂缝的高度、长度、倾角及方位;④具有噪音过滤能力。
作为目前美国最活跃的页岩气远景区,沃斯堡盆地Barnett页岩的开发充分说明了直接及时的微地震描述技术的重要性。2005年,美国Chesapeake[12]能源公司于将微地震技术运用于一口垂直监测井上,准确地确定了NewarkEast气田一口水平井进行的4段清水压裂的裂缝高度、长度、方位角及其复杂性,改善了对压裂效果的评价。
5 中国页岩气开发亟需解决的问题
5.1 地质控制条件评价
我国页岩气勘探才刚刚起步,尽管页岩气成藏机理条件可与美国页岩气地质条件进行比对,但我国页岩气的主要储层与美国有很大区别,如四川盆地的页岩气层埋深比美国大,美国的页岩气层深度在800~2600m,四川盆地的页岩气层埋深在2000~3500m。因此需要建立适合于我国地质条件且对我国页岩气资源战略调查和勘探开发具有指导意义的中国页岩气地质理论体系。应重点研究我国页岩发育的构造背景、成藏条件与机理(成藏主要受控于页泥岩厚度、面积、总有机碳含量、有机质成熟度、矿物岩石成分、压力和温度等因素)、页岩成烃能力(如有机质类型及含量、成熟度等)、页岩聚烃能力(如吸附能力及影响因素等)、含气页岩区域沉积环境、储层特征、页岩气富集类型与模式,系统研究我国页岩气资源分布规律、资源潜力和评价方法参数体系等。
5.2 战略选区
作为可商业规模化开采的页岩气,战略选区是页岩气勘探开发前的基础性、前瞻性工作,除了地质控制因素的考虑,还应特别重视页岩气开发可行性。我国页岩气起步阶段应首先要考虑海相厚层页岩中那些总有机碳含量大于1.0%、Ro介于1.0%~2.5%之间、埋深介于200~3000m之间、厚度大于30m的富含有机质页岩发育区;其次考虑海陆交互相富含有机质泥页岩与致密砂岩和煤层在层位上的紧密共生区;但同时要研发不同类型天然气资源多层合采技术;对于湖相富含有机质泥页岩,重点考虑硅质成分高、岩石强度大、有利于井眼稳定的层系。
5.3 技术适应性试验
美国页岩气成功开发的关键原因之一在于水平井技术、多段压裂技术、水力压裂技术、微地震技术、地震储层预测技术、有效的完井技术等一系列技术的成功应用。但这些手段在中国是否会取得比较好的效果,还值得进一步的现场试验才能得出结果。中国页岩气的开发急需要研究出一套适合中国地质条件以及页岩气特点的开发技术,使分布广泛的页岩气资源量逐步转化为经济和技术可采储量。
5.4 环保因素的考虑
对Barnett页岩开采地区的研究表明,钻井和压裂需要大量的水资源,2000年在Bar-nett页岩中开采页岩气需86.3×104m3的地表水和地下水,2007年这一用量增长了10倍多,约60%~80%的水会返回地面,其中含有大量的化学物质或放射性元素,会造成水污染,因此页岩气开发过程中对于环境的保护也是需要重视的问题。
6 结论
(1)美国页岩气的高速发展表明,除了天然气价格上涨、天然气需求增加以及国家政策扶持等因素外,主要得益于以下开发技术的进步与推广运用:水平井钻井与分段压裂技术的综合运用,使页岩开发领域在纵向和横向上延伸,单井产量上了新台阶;重复压裂与同步压裂通过调整压裂方位,能够改善储层渗流能力,延长页岩气井高产时期;裂缝监测技术能够观测实际裂缝几何形状,有助于掌握页岩气藏的衰竭动态变化情况,实现气藏管理的最佳化。
(2)目前中国的页岩气开发急需要解决以下几个方面的问题:地质控制条件评价、战略选区、技术适应性试验、环保因素的考虑,从而推动中国页岩气产业的快速发展。
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Ⅲ 层间距多少米的煤层叫近距离煤层
缓倾斜、倾斜煤层采区准备方式适用条件 :
主要因素:煤层间距,技术装备
1、煤层间距小于20m到30m—各煤层可采用共用(集中)上山 的联合准备。
2、煤层间距小于10m到15m —共用(集中)上山、共用区段集中平巷 。
(60年,普采经验)
3、分组集中(联合)布置采区 — 适用条件:组间距70m
Ⅳ 露天井工联合开采煤矿“三带”确定
“三带”确定,以安家岭露天矿为例,并结合该矿具体地质条件,对井工开采工作面与边坡的时空关系确定、对该矿开采方式所形成的边坡岩移规律及合理停采线确定等方面进行研究。
井工二号矿开采对露天边坡影响,主要是确定近距离煤层开采时的上“三带”,尤其确定组合煤层裂隙带高度;建立露天井工联合开采模型,如图5-23所示。目的:确定9号煤停采线。计算参数:4号煤均厚11m,9号煤均厚12m,层间距35m,岩移角59°;具体计算结果:
(1)单一煤层开采时
4号煤:冒落带高度mz4=(2~3)·h=22~33m;
裂隙带高度mLX4=(4~6)·h=44~66m;
9号煤:冒落带高度mz9=(2~3)·h=44~66m;
裂隙带高度mLX9=(4~6)·h=48~72m
图5-23 露天井工联合开采模型
图5-24 近距离组合煤层开采裂隙带
(2)近距离组合煤层开采时
根据矿山压力与岩层控制理论,当层间距小于下煤层开采形成的垮落带高度,上下煤层的垮落带高度重合。
上煤层的裂隙带高度按该层的厚度计算,下煤层裂隙带最大高度按综合开采厚度计算,取其中标高最大值作为两层煤的断裂带最大高度。
所以,4号煤和9号煤同时开采时冒落带高度:Mz=mz4+mz9=46~69m
4号煤和9号煤同时开采时裂隙带高度:mLX4=(4~6)·h=44~66m
煤矿露天井工联合开采理论与实践
取最大值为44~66m,即为4号煤和9号煤同时开采时裂隙带高度。
总体井工开采上覆岩层破坏影响取最大值为135m。
Ⅳ 顶板管理方法有哪几种
根据顶板的性质和煤层的厚度等条件,处理采空区的办法(也就是顶板管理方法)基本上有下面四种:
垮落法也叫陷落法,就是随着工作面向前推进,把工作面靠近采空区的支架撤出,让直接顶自行垮落或者强制垮落,也就是我们常说的回柱放顶。垮落下来的岩块充填了采空区,减小了工作面顶板压力。工作面沿推进方向一次放顶的宽度叫放顶步距;放顶前工作面沿推进方向的最大宽度叫最大控顶距;放顶后沿推进方向的宽度叫最小控顶距。我国大多数煤矿的回采工作面采用了垮落法。
充填法:由地面或井下把充填材料(砂子、碎矸石等)送到工作面,充填采空区支撑顶板,不让它垮落。把采空区全部填满的叫全部充填法(大多数用水力充填),多用于开采厚煤层或“三下采煤”,局部充填采空区叫局部充填法,一般是垒砌矸石带,支撑采空区顶板,适用于开采顶板坚硬的薄煤层。
煤柱支撑法:工作面推进一定距离后,在采空区内留下适当宽度的煤柱来支撑顶板。这种方法适用于顶板岩石特别坚硬、人工强制放顶也很难垮落的顶板条件。不过这种方法很少用,因为一方面煤炭回收率低;另方面开采近距离煤层群时,当下部煤层的工作面通过上部煤层留下的煤柱时会产生集中压力,给工作面顶板管理造成极大困难。
缓慢下沉法:有一种顶板岩层韧性较大,回柱后顶板岩层不垮落,而能弯曲下沉,直到与底板自然合拢。这种方法适用于薄煤层工作面。
Ⅵ 什么是近距离煤层群
近距离煤层是煤群间距较小,开采时相互有较大的影响的煤层
Ⅶ 煤矿低标准作业害了谁
煤矿粉尘预防措施及条列
煤矿井下粉尘综合防治技术规范
党中央、国务院十分重视煤矿职工的生命安全和身体健康,建国以来出台了一系列防治职业危害的法律、法规,并采取有力措施,开展了职业危害防治工作,为了保护职工的生命安全和身体健康,促进了社会主义和谐社会的健康发展。但由于我国煤矿的生产作业条件普遍较差,粉尘浓度超标现象严重,接尘人员劳动防范意识不强,给国家、企业、职工及家庭生命财成非常严重的经济损失,使得煤炭行业职业病形势仍相当严峻。
⒈总体要求
一、采煤工作面应采取粉尘综合治理措施,落煤时产尘点下风侧10m—15m处总粉尘降尘效率应大于或等于85%;支护时产尘点下风侧10m—15m处总粉尘降尘效率应大于或等于75%;放顶煤时产尘点下风侧10m—15m处总粉尘降尘效率应大于或等于75%;回风巷距离工作面10m—15m处总粉尘降尘效率应大于或等于75%.
二、掘井工作面应采取综合治理措施,高瓦斯、突出矿井的掘进司机工作点和机组后回风侧产尘点下风侧总粉尘降尘效率应大于或等于85%;呼吸性粉尘降尘效率应大于或等于70%;其他矿井的掘进司机工作点和机组后回风侧总粉尘降尘效率应大于或等于90%;呼吸性粉尘效率应大于或等于75%;钻眼工作地点的总粉尘降尘效率应大于或等于85%;呼吸性粉尘降尘效率应大于或等于80%;放炮15min后工作地点的总粉尘降尘效率应大于或等于95%;呼吸性粉尘降尘效率应大于或等于80%。
三、锚喷作业应采取粉尘综合治理,作业人员的工作点总粉尘降尘效率应大于或等于85%。
四、井下煤仓放煤口、溜媒眼放煤口、转载及运输环节应采取粉尘综合治理措施,总粉尘降尘效率应大于或等于85%。
五、煤矿井下所使用的防、降尘装置和设备必须符合国家及相关标准的要求,并保证其正常运行。
六、个体防护:作业人员必须佩戴个体防尘用具。
⒉粉尘治理
一、井下必须建立完善的符合要求的防尘供水系统:
①、永久性的防尘水池容量不小于200m3且贮水量不小于井下连续2h的用水量,并设有备用水池,其容量不得小于永久性防水池的一半。
②、防尘水管应铺设到所能产生粉尘和沉积的地点,并且在需要用水冲洗和喷雾的巷道内,每隔50m或100m安设一个三统及阀门
③、防尘用水系统中,选装水质过滤装置,悬浮物的含量不超过150mg\L粒径不大于0.3mm,水的PH值应在6.0-9.5范围内。
二、井下所有煤仓和溜煤眼都应保持一定的存煤,不得放空;有涌水的煤仓和溜煤眼可以放空,但放空后放媒口闸板必须关闭,并设置引水管。
三、对产生煤(岩)尘的地点应采取防尘措施
①、掘进井巷和硐室时,必须采取湿式钻眼、冲洗井壁和巷帮、水泡泥、爆破喷雾、装煤(岩)洒水和净化风流等综合防范措施,冻结法凿井和在遇水膨胀的岩层中不能采用湿式钻眼时,可采用干式钻眼,但必须采用捕尘措施。
②、采煤工作面应有由国家认定的机构提供的煤层可注性鉴定报告,并应对可注水煤层采取注水防尘措施。
③、炮采工作面应采取湿式钻研法,使用水泡泥;爆破前、后应冲洗煤避,爆破时应喷雾降尘,出煤时洒水。
④、液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口,必须安装喷雾装置,降柱、移架或者放煤时同步喷雾。破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或降尘器。采煤机必须安装内外、喷雾装置。掘进机作业时,应使用内、外喷雾装置和降尘器构成综合防尘系统。
⑤、采煤工作面回风巷应安设至少两道风流净化水幕,并宜采用自动控制风流净化水幕。
⑥、井下煤仓放煤口、溜媒眼放煤口、输送机转载点和卸载点,都必须安设喷雾装置或降尘器,作业时进行喷雾降尘或用降尘器降尘。
⑦、在煤、岩层中钻孔,应采取湿式钻孔。煤(岩)与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时,可采用干式钻孔,但必须采用捕尘、降尘措施,必要时必须采用降尘器降尘。
⑧、为提高防尘效果,可在水中添加降尘剂。降尘剂必须保证无毒、无腐蚀无污染环境,并不影响煤质。
四、预先湿润媒体:
①、煤层注水
a)注水过程中应进行流量及压力的计量。
b)单孔注水总量应使该钻孔预湿媒体的平均水分含量增量大于或等于1.5%
c)封孔深度应保证注水过程中煤壁及钻孔不渗水、漏水或跑水。
②、采空区注水:
当采用下行陷落法分层开采厚煤层时,可以采用在上一层的采空区内灌水,对下一层的媒体进行湿润,开采近距离煤层群时,在层间没有不透水岩层或夹矸的情况下也可以在上部煤层的采空区内灌水,对下部煤层进行湿润。
五 、煤矿防尘用喷嘴应符合MT/T240的规定,降尘器应符合MT159的规定。
六 采煤防尘
①、综采工作面防尘,采煤机割煤防尘
A、采煤机割煤必须进行喷雾并满足以下要求:
a)喷雾压力不得小于2.0MPa,外喷雾压力不得小于4.0MPa.如果内喷雾装置不能正常喷雾,外喷雾压力不得小于8.0MPa。喷雾系统应与采煤机联动,工作免得高压胶管应有安全防护措施。高压胶管得来压强度应大于喷雾泵站额定压力的1.5倍。
b)泵站应设置两台雾泵,一台使用,一台备用。
B、自移式液压支架和放顶煤防尘,
液压支架应自动喷雾降尘系统并满足以下要求:
a)喷雾系统各部件的设置应可靠的防止砸坏措施,并便于从工作面一侧进行安装和维护。
b)液压支架的喷雾系统,应安设向相邻支架之间进行喷雾的喷嘴;采用放顶煤工艺时应安设向落煤窗口方向喷雾的喷嘴;喷雾压力均不得小于1.5MPa
c)在静压供水的水压达不到喷雾要求时,必须设置喷雾泵站,其供水压力及流量必须与液压支架喷雾参数相匹配。泵站应设置两台雾泵,一台使用,一台备用。
②、炮采防尘
① 钻眼应采取湿式作业,供水压力为0.2MPa-1.0 MPa,耗水量为5Lmin-6Lmin,使排出的煤粉呈糊状。
② 炮眼内应填塞自封式水炮泥,水炮泥的充水荣容量应为200ML-250ML
③ 放炮时应采用高压喷雾等高效降尘措施,采用高压喷雾降尘措施时,喷雾压力不得小于8.0MPa
④ 在放炮前后宜冲洗煤壁、顶板并浇湿底板和落煤,在出煤过程中,宜边出煤边洒水。
七 掘进防尘
①、机掘作业的防尘
a)掘进机内喷雾装置的使用水压不得小于3.0MPa,外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa
b)掘进机上喷雾系统的降尘效果达不到本标准(总体要求第2点)的要求时应采用除尘器抽尘净化等高效防尘措施。
c)采用除尘器抽尘净化措施时,应对含尘气流进行有效控制,以阻止截割粉尘向外扩散。工作面所形成的混合式通风应符合MT/T441的规定
②、炮掘作业防尘
a)钻眼应采取湿式作业,供水压力以3.0MPa左右为宜,但应低于风压0.1MPa-0.2MPa,耗水量以2L/min-3L/min为宜,以钻孔流出的污水呈乳状岩浆为准。
b)炮眼内应填塞自封是的水泥炮,水泥炮的装填量应在一节级以上。
c)放炮前应对工作面30m范围内的巷道周边进行清洗。
d)放炮时必须在距离工作面10m-15m地点安装压气喷雾器或高压喷雾降尘系统实行放炮喷雾。雾幕应覆盖全断面并在放炮后连续喷雾5min以上。当采用高压喷雾降尘时,喷雾压力不得小于8.0MPa
e)放炮后,装煤(矸)前必需对距离工作面30m范围内的巷道周边和装煤(矸)对洒水。在装煤(矸)过程中,边装边洒水,采用铲斗装煤(矸)机时,装岩机应安装自动或人工控制水阀的喷雾系统,实行装煤(矸)喷雾。
③、通风防尘:掘进巷道排尘风速应符合《煤矿安全规程》规定。
④、其他防尘措施
a)、距离工作面50m内应设置一道自动通过控制风流净化水幕。
b)、距离工作面20m范围内的巷道,每班至少冲洗一次;20m以外的巷道每旬至少应冲洗一次,并清除堆积浮煤
八、锚喷支护的防尘
①、打锚杆眼宜实施湿式钻孔,采取有效防尘措施后可采用干式钻孔。
②、锚喷支护的防尘:
a)、打锚杆眼宜实施湿式钻孔,采取有效的防尘措施后可采用干式钻孔。
b)、喷射机上料口及排气口应配备捕尘除尘装置。
c)、采用低风压近距离的喷射工艺,其重点是控制一下参数:
输料管长度 小于或等于50m
工作风压 0.12—0.15MPa
喷射距离 0.4-0.8m
d)、距锚喷作业地点下风流方向100m内应设置两道义上的风流净化水幕,且喷射混泥土时工作地点应采用除尘器抽尘净化。
九、转载及运输防尘
① 转载点防尘
a)、转载点落差宜小于或等于0.5 m,如超过0.5m,则必须安装溜槽或导向板。
b)、各转载点应实施喷雾降尘,或采用除尘器除尘。
c)、在装煤点下风测20m内,必须设置一道风流净化水幕。
② 运输防尘
运输巷内应设置自动控制风流净化水幕。
3.粉尘检测
一、煤矿粉尘浓度和游离SiO2含量测定应按GB5748规定的方法进行,粉尘粒度分布测定应按MMT422规定的方法进行。
二、煤矿使用的粉尘检测仪器仪表,必须具有有效的计量检验合格证。
三、井下主要接尘人员应配戴个体粉尘采样器,并建立个人健康档案。
四、各矿测尘部门必须根据本矿的生产情况配备足够数量且经培训合格的测尘人员:每个采区至少一人。
五、煤矿井下粉尘测定时间
①、对井下每个测尘点的粉尘浓度每月测定两次。
②、采掘工作面每月应该进行一次全工作班连续粉尘测定。
③、粉尘粒度分布每半年测定一次,采掘工作面有变动时,应及时进行游离SiO2测定。
④、粉尘中游离的SiO2含量每半年测定一次。
⑤、煤矿粉尘浓度测定结果按季度综合上报主管部门。
⑥、采掘工作面回风应安设粉尘浓度传感器进行粉尘浓度连续监测。
六、矿井井上下作业场所测尘点的选择和布置
矿井上下作业场所测沉淀的选择和布置应符合表一1的规定。
表1煤矿井上下作业场所测尘点的选择和布置要求
类别 生产工艺 测尘点布置
采掘工作面 1.采掘机割煤
2.移架
3.放顶煤
4.风镐落煤、手工落煤及人工攉煤
5.工作面巷道钻孔钻机
6.电煤钻钻眼
7.回柱放顶、移刮板运输机
8.落煤层工作面风镐和手工落煤
9.薄煤层刨煤机落煤
10.刨煤机司机操作刨煤机
11.倒台阶工作面风镐落煤
12.掩护支架工作面风镐落煤
13.工作面多工序同时作业
14.采煤工作面同时作业
15.带式运输机作业
16.工作面回风巷 采煤机回风侧10m—15m
司机工作地点
司机工作地点
司机工作地点
一人作业,在其回风巷3m处,多人作业,在最后一人会风侧3m出
打钻地点回风侧3m—5m处
操作人员回风侧3m—5m处
工作人员工作范围
作业人员回风侧3m—5m处
工作面作业人员回风侧3m—6m处
司机工作地回风侧3m—5m处
作业人员回风侧3m—5m处
作业人员回风侧3m—5m处
回风巷内距工作面端头10m—15m处
放炮后工人已经进入工作面开始作业前在工人作业的地点
转载点回风侧m—10m
距工面端头15m—20m
采掘工作面 1.掘进机作业
2.机械装岩
3.人工装岩
4风钻钻眼
5.电煤钻钻眼
6.钻眼与装岩机同时作业
7.砌碹
8.抽出式通风
9.切割联络眼作业
10.刷帮作业
11.挑顶作业
12.拉底作业
13.工作面放炮作业 机组后4m—5m处的回风侧
司机工作地点
在未安设风筒的巷道一侧,距装岩机4m—5m处的会风流中
在未安设风筒的巷道一侧,距矿车4m—5m处的会风流中
距作业点4m—5m巷道中部
距作业点4m—5m巷道中部
距装岩机回风侧3m—5m巷道中部
在作业人员的活动范围内
在距作业点回风侧4m—5m处
在距作业点回风侧4m—5m处
在距作业点回风侧4m—5m处
放炮工人在工作面开始作业前的地点
锚喷 ⒈钻眼作业
⒉打锚杆作业
⒊喷浆
⒋搅拌上料
⒌装卸料
⒍带式输送机 工人操作地点回风侧5m—10m处
工人操作地点回风侧5m—10m处
工人操作地点回风侧5m—10m处
工人操作地点回风侧5m—10m处
工人操作地点回风侧5m—10m处
转载地点回风侧5m—10m处
转载点 1. 刮板运输机
2. 带式运输机作业
3. 装煤岩点及翻罐笼
4. 翻罐笼及溜煤口司机进行翻罐笼和放煤作业
5. 人工装卸材料 1. 距两台输送机转载点回风侧5m—10m处
2. 距两台输送机转载点回风侧5m—10m处
3. 尘源回风侧5m—10m处
4. 司机工作地点
5. 作业人员工作地点
井下其他场所 1. 地质刻槽
2. 巷道内维修作业
3. 材料库、配电室、水泵房、机电硐室等处工人作业 1. 作业人员回风侧3m—5m处
2. 作业人员回风侧3m—5m处
3. 作业人员回和活动范围
4.预防和隔绝煤尘爆炸
一、新矿井的地质精查报告中,必须有所有煤层煤尘爆炸性鉴定资料。生产矿井每延伸一个水平,应进行一次煤尘爆炸性鉴定工作。煤尘的爆炸性鉴定由国家授权单位为按MT78规定进行,鉴定结果必须报煤矿安全监察机构备案。
二、矿井每年应制定综合防治措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度,并组织实施。矿井应每周至少价差一次煤尘隔爆设施的安装地点、数量、水量或岩粉量及安装质量是否符合要求。
三、开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井,必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间,煤层掘进巷道同于相连的巷道间,必须用水棚或岩粉棚隔开。
必须及时清除巷道中的浮煤,清扫或冲洗沉淀煤尘,每年应至少一次对主要进风大巷进行刷浆。
四、预防煤尘爆炸
①、井下运输机巷道、转载点附近、翻罐笼附近和装车站附近等地点的沉积煤尘应定期进行清扫,清扫周期有过矿总工制定,并将堆积的煤尘和浮煤清除。
②、对煤尘沉积强度较大的巷道,可采取水冲洗的方法、冲洗的周期应根据煤尘的沉积强度及煤尘的爆炸下限浓度确定,在距离尘源30m的范围内,沉积强度大的地点,应每班或每日冲洗一次;距离尘源较远的或沉积强度较小的巷道,可几天或一天冲洗一次;运输大巷可半月或一月冲洗一次;工作面巷道必须定期清扫或冲洗煤尘,并清除堆积的煤尘,清扫或具体冲洗周期有总工程师决定。
③、巷道内设置了隔爆棚,也应按下列规定撒岩粉:
a)、巷道的所有表面,包括顶、帮、底以及背板后暴露处都应岩粉覆盖;
b)、巷道内的煤尘和岩粉的混合粉尘中不燃物质组分不得低于60%,如果巷道中含有0.5%以上的甲烷,则混合尘中不燃物质组分不得低于90%;
c)、撒布岩粉巷道长度,不得小于300m,如果巷道长度低于300m时,全部巷道都应撒布岩粉;
d)、岩粉撒布周期按下式计算:
e)、岩粉(包括岩粉棚的岩粉)的质量,应符合以下规定:
1.)可燃物的含有度不超过5%;
2.)游离二氧化硅的含量不超过10%;
3.)不含有任何有害或有毒的混合物(如磷、砷等);
4.)岩粉的粒度必须全部通过50目筛小于0.3mm),其中70%以上通过200目筛(小于0.075mm),一般采用石灰石岩粉;
f)撒布岩粉的巷道,应遵守下列规定定期进行检查:
1.)在距离采、掘工作面300mm以内的巷道每月取样一次;
2.)每隔300m为一个采样段,每段内设5个采样带,带间距约50m。每个采样带在巷道两帮顶底板周边采样,取样带宽0.2m;
3.)将每个取样带内的全部粉尘分别收集起来,除去大于1mm粒径的粉尘;
4.)化验室应及时将分析结果报告总工程师,如果不燃物组分低于规定,则该巷道应重新撒布岩粉。
五、隔绝煤尘爆炸
①、主要采用被动式隔爆水棚(或岩粉棚)也可采用自动隔爆装置隔绝煤尘爆炸的传播。隔爆棚分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚,隔爆棚应符合下列规定。
主要隔爆棚应在下列巷道设置:
a)、矿井两翼与井筒向联通的主要大巷;
b)、相邻采区之间的集中运输巷和回风巷;
c)、相邻煤层之间的运输石门和回风石门。
辅助隔爆棚应在下列巷道中设置:
a)、采煤工作面进风、回风巷道;
b)、采区内的煤和半煤巷掘进巷道;
c)、采取独立通风并有煤尘爆炸危险的其它巷道。
②、水棚
a)、水棚包括水槽和水袋,水槽和水袋必须符合MT157的规定,水袋宜作为辅助隔爆水棚。
b)、水棚分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚,各自的设置地点见4. 下五、下①、条,按布置方式又分为集中式和分散式,分散式水棚只能作为辅助水棚。
c)、水棚用水量
集中式水棚的用水量按巷道断面积计算:主要水棚不小于400L/m2,辅助水棚不小于200L/m2;分散式水棚的水量按棚区所占巷道的空间体积计算,不小于水棚不小于1.2L/m2
d)、水棚的巷道设置位置:
水棚应设置在直线巷道内;
水棚与巷道交叉口、转弯处的距离须保持50m—75m,与风门的距离应大于25m;
第一排集中水棚与工作面的距离必须保持60m—200m,第一排分散式水棚与工作面的距离必须保持30m—60m;
在应设辅助隔爆棚的巷道应设多组水棚,每组距离不大于200m
e)、水棚排间距离与水棚的棚间长度:
集中式水棚排间距离为1.2m—3.0m,分散式水棚沿巷道分散布置,两个槽(袋)组的间距为10m—30。
集中式主要水棚的棚间长度不小于30m,集中式辅助棚的棚区长度不小于20m,分散式水棚的棚区长度不得小于200m。
f)、水棚的安装方式:
水棚的安装方式,即可采用掉挂式或上托式,也可采用混合式;
水袋(棚)安装方式的原则是当受到爆炸冲击力时,水袋中的水容易泼出;
水袋(棚)的必须之必须符合以下规定:
断面S<10m2时,nB/L×100≥35%;
断面S<12m2时,nB/L×100≥60%;
断面S<12m2时,nB/L×100≥65%;
g)、水棚的管理:
要经常保持水槽和水袋的完好和规定的水量
每半个月检查一次。
③ 岩粉棚
a)、岩粉棚分为重型岩粉棚和轻型岩粉棚,重型岩粉棚作为主要岩粉棚,轻型岩粉棚作为辅助岩粉棚。
b)、岩粉棚的岩粉用量按巷道断面积计算,主要岩粉棚为400kg/m2, 辅助岩粉棚为200kg/m2,
c)、岩粉棚及岩粉棚架的结构及其参数:
岩粉棚的宽度为100mm—150mm;岩粉棚长度:重型棚为350m—500mm,轻型棚为≤350mm
堆积岩粉的板与两侧支柱(或两帮)之间的间隙不得小于50mm;
岩粉板面距顶梁(或顶板)之间的距离为250mm—300mm,使堆积岩粉的顶部与顶梁(或顶板)之间的距离不得小于100mm
岩粉棚的排间距离:重型棚1.2m--3.0m,轻型棚为1.0m--2.0m;
岩粉棚与工作面之间的距离,必须保持在60m--300m之间;
岩粉棚不得用铁丝或铁钉固定;
岩粉棚上的岩粉,每月至少进行一次检查,如果岩粉受到潮湿、变硬则应立即及更换,如果岩粉的量减少,则应立即补充,如果在岩粉表面沉积有煤尘则应将加以清除。
六、在煤和半煤岩掘进巷道中,可采用自动隔爆装置,根据选用的自动隔爆装置性能进行布置原装。自动隔爆装置必须符合MT694的规定
Ⅷ 倾斜煤层与缓倾斜煤层相比在开采方面具有哪些特点
急倾斜煤层与缓倾斜煤层相比,在开采方面具有不少特点,主要有以下几点:
①采煤工作面落煤,能沿煤层底板自动下滑,简化了采场内煤的装运工作,但需注意防止滚落的煤块砸伤人员和冲倒支架。
②由于倾角大,工作面顶板岩层沿倾斜方向的下滑力增大,垂直岩层方向的正压力减小,因此,对支架(柱)架设的稳定性要求很高,增加了支护困难。
③煤层倾角大于底板岩层移动角,煤层开采后不仅顶板会移动垮落,底板也会移动垮落,石料生产线公司在开采近距离煤层群时,上部煤层的开采,可能使下部煤层遭受破坏,需要合理安排开采顺序。
Ⅸ 层间距多少米的煤层叫近距离煤层 请问一下层间距是多少米的煤层是近距离煤层、 具体是怎么划分的.
缓倾斜、倾斜煤层采区准备方式适用条件 :
主要因素:煤层间距,技术装备
1、煤层间距小于20m到30m—各煤层可采用共用(集中)上山 的联合准备.
2、煤层间距小于10m到15m —共用(集中)上山、共用区段集中平巷 .
(60年,普采经验)
3、分组集中(联合)布置采区 — 适用条件:组间距70m
Ⅹ 煤矿安全规程中第154条说:下行垮落法开采近距离煤层群。请问什么叫做下行垮落法什么叫做近距离煤
下行垮落法中的“下行”是指对煤层群的开采顺序采用自上而下的顺序,“垮落”是指采用垮落的方法管理采空区的顶板,最大层间距小于10米的煤层群叫做近距离煤层群。