专利名称：煤矿井下瓦斯分离方法
技术领域：
本发明涉及一种瓦斯的分离方法，尤其涉及一种矿井下的瓦斯集聚、分离方法。
背景技术：
瓦斯，学名甲烷气体，俗名沼气，存在于地下矿藏中，尤其在煤矿中有很大的贮量，也是煤炭生产的主要危险因素，为了预防瓦斯爆炸，长期以来采用简单的对矿井通风，稀释降低瓦斯气体的含量，使其沿巷道排出矿井外，当煤层中瓦斯含量高时，靠通风排出，技术上有很大难度，同时，由于瓦斯是一种很重要的燃料资源，因而简单的排空造成资源的浪费，特别是当通风不及时，瓦斯浓度高到一定程度时，很容易出现瓦斯爆炸的危险，造成大量的人员伤亡和财产损失。
发明内容
为了解决煤矿巷道内的瓦斯集聚量达到一定浓度时容易引起爆炸和通风排放造成能源浪费的问题，本发明的目的是提供一种能够预防巷道内瓦斯爆炸、并且将瓦斯分离收集进行利用的煤矿井下瓦斯分离方法。
本发明的技术方案是以下述方式实现的一种煤矿井下瓦斯分离方法，它是对游离在巷道内的瓦斯进行聚集，利用井下设置的瓦斯管路使聚集的瓦斯气体抽出井上进行利用，其具体施工方法如下1)、在采煤工作面进风巷和回风巷巷道顶部设置数个聚沼洞，聚沼洞洞高为5-12米，洞口布设网状防护层以防洞内落煤或矸石伤人、并减轻风流的冲击搅拌，便于瓦斯的升聚；2)、在聚沼洞内布设分管道，分管道进气口设在聚沼洞顶部、出气口与井下的主、干、支组成的瓦斯管路连通，分管道顶端呈“T”字封闭形状，进气口位于管道侧壁以防落物堵塞，在分管道顶部进气口处设置瓦斯浓度感应控制装置，该控制装置与瓦斯管路排风装置连接以便当瓦斯聚集浓度达到30％时自动启动瓦斯管路电磁阀将瓦斯输出利用。
巷道内聚沼洞与洞之间的距离为30-80米。
巷道内聚沼洞与洞之间的距离为低沼50米、高沼为30米聚沼洞为倾斜式聚沼洞，倾斜度最好为30-90°，走向不限。
聚沼洞口设在巷道的正上方以利于瓦斯自然进入。
分管道与瓦斯管路连接处设水箱以便起到听检工作状态和过滤煤尘及隔爆、防回火的作用，水箱进气管上设置电磁阀，电磁阀与设在分管顶部进气口处的瓦斯浓度感应控制装置连接并受控制。
一种适用于超厚煤层一次性采净分离采空区瓦斯并利用的方法，它是对聚集在采空区内的瓦斯进行引导，利用井下设置的瓦斯管路使聚集的瓦斯气体抽出井上进行利用，其具体施工方法是在采煤工作面原有进风巷和回风巷的基础上增设一条小断面辅助排沼巷，其辅助排沼巷位置设在回风巷上方、顶板下方与煤层底部回风巷平行，其水平投影落在煤层底部回风巷与进风巷之间靠近回风巷。
本发明是依据瓦斯中主要成份为甲烷，甲烷是一种无色无味的可燃性气体，密度为0.7168，是空气比重的55.4％，因而瓦斯气体有向上走的特点，本发明正是利用这一特点设计而成，使甲烷气涌上至垂直高度5-12米的洞顶聚集。
本发明的积极效果是1、对矿井下的瓦斯气体，利用井下设置的瓦斯抽放管路和聚沼洞进行的引导上行、升聚作用，抽出有经济价值的可燃性气体，避免排空所造成的资源浪费。
2、使煤层中的沼气及时自行进入聚沼洞顶，远离火源，彻底杜绝巷道内瓦斯爆炸的危险。
3、本发明工艺简单，实施容易，便于广泛应用和安全部门监管。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例一本发明是利用井下巷道及瓦斯管路，使聚集的瓦斯气体抽出井上进行利用，其具体施工方法如下1)、在采煤工作面进风巷和回风巷巷道顶部设置数个聚沼洞，巷道内聚沼洞与洞之间的距离为50米，聚沼洞洞高为10米，洞口布设网状防护层以防洞内落煤或矸石伤人、并减轻风流的冲击搅拌，便于瓦斯的升聚；2)、在聚沼洞内布设分管道，分管道进气口设在聚沼洞顶部、出气口与井下的主、干、支组成的瓦斯管路连通，分管道顶端呈“T”字封闭形状，进气口位于管道侧壁以防落物堵塞，在分管道顶部进气口处设置瓦斯浓度感应控制装置，该控制装置与瓦斯管路抽风装置连接以便当瓦斯聚集浓度达到30％时自动启动瓦斯管路电磁阀将瓦斯输出利用。
聚沼洞为倾斜式聚沼洞，倾斜度最好为45°。
本聚沼洞施工方式为在巷道一侧开1-1.5米洞口，使洞倾斜向上、拐弯达巷道顶部需设聚沼洞位置，使其与巷道顶相通，继续倾斜向上使洞顶至巷道顶部的垂直距离为10米时停止施工，然后在洞口布设网状防护层，在洞内布设分管道，使分管道与瓦斯抽放管路连接，在分管道顶部进气口处设置瓦斯浓度感应控制装置，当瓦斯聚集浓度达到30％时自动启动瓦斯抽放管路电磁阀，将瓦斯输出利用。
权利要求
1.一种煤矿井下瓦斯分离方法，它是对游离在巷道内的瓦斯进行聚集，利用井下设置的瓦斯管路使聚集的瓦斯气体抽出井上进行利用，其特征在于具体施工方法如下1)、在采煤工作面进风巷和回风巷巷道顶部设置数个聚沼洞，聚沼洞洞高为5-12米，洞口布设防止洞内落煤或矸石的网状防护层；2)、在聚沼洞内布设分管道，分管道进气口设在聚沼洞顶部、出气口与井下的主、干、支组成的瓦斯管路连通，分管道顶端呈“T”字封闭形状，进气口位于管道侧壁，在分管道顶部进气口处设置瓦斯浓度感应控制装置。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯分离方法，其特征在于巷道内聚沼洞与洞之间的距离为30-80米。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下瓦斯分离方法，其特征在于巷道内聚沼洞与洞之间的距离为低沼50米、高沼为30米
4.根据权利要求1、2或3所述的煤矿井下瓦斯分离方法，其特征在于聚沼洞为倾斜式聚沼洞，倾斜度为30-90°。
5.根据权利要求4所述的煤矿井下瓦斯分离方法，其特征在于聚沼洞口设在巷道的正上方。
6.根据权利要求4所述的煤矿井下瓦斯分离方法，其特征在于分管道与瓦斯管路连接处设水箱，水箱进气管上设置电磁阀，电磁阀与设在分管道顶部进气口处的瓦斯浓度感应控制装置连接。
7.一种适用于超厚煤层一次性采净分离采空区瓦斯并利用的方法，它是对聚集在采空区内的瓦斯进行引导，利用井下设置的瓦斯管路使聚集的瓦斯气体抽出井上进行利用，其特征在于具体施工方法是在矿井原有进风巷和排风巷的基矿础上增设一条小断面辅助排沼巷，其辅助排沼巷位置设在回风巷上方、顶板下方与煤层底部回风巷平行，其水平投影落在煤层底回风巷与进风巷之间靠近回风巷。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿井下瓦斯分离及超厚煤层一次性采净分离采空区瓦斯并利用的方法，它是在采煤工作面进风巷和回风巷巷道顶部设置数个聚沼洞及超厚煤层的采煤工作面原有进风巷和排风巷的基矿础上增设一条小断面辅助排沼巷，在聚沼洞内布设分管道，分管道进气口设在聚沼洞顶部、出气口与井下的瓦斯管路连通，在分管道顶部进气口处设置瓦斯浓度感应控制装置。本发明的优点是对矿井下的瓦斯气体分离，利用井下设置的瓦斯管路和聚沼洞进行聚集、抽出利用，避免排空所造成的资源浪费；使煤层中的沼气及时进入聚沼洞顶，远离火源，彻底杜绝巷道内瓦斯爆炸的危险；本发明工艺简单，实施容易，便于广泛应用和安全部门监管。
文档编号E21F7/00GK1546843SQ20031011022
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月15日 优先权日2003年12月15日
发明者苏国民 申请人:苏国民