淺談高瓦斯大傾角綜采工作面瓦斯治理無英語

1、淺談高瓦斯大傾角綜采工作面瓦斯治理作者：王勝奎2011年3月淺談高瓦斯大傾角綜采工作面瓦斯治理永貴能源貴州龍華煤業(yè)通防部 王勝奎摘要: 根據(jù)龍華煤礦瓦斯地質(zhì)實際情況，礦井首次采用綜合機械化回采工藝時，結(jié)合礦山實際情況，針對1101大傾角工作面制定出切實可行的瓦斯綜合治理方案，實施多措并舉，對瓦斯進行超前治理, 實現(xiàn)抽采達標，嚴格現(xiàn)場管理各項規(guī)章制度的落實, 防止瓦斯事故發(fā)生。 關鍵詞：瓦斯地質(zhì) 系統(tǒng)原理 瓦斯治理 安全生產(chǎn)一、礦井概況龍華煤礦隸屬于河南煤化集團公司永貴能源，設計年生產(chǎn)能力 為30萬噸/年，該礦位于貴州省黔西縣南部。井田范圍呈東西長約3.0km ，南北寬約1.4764km 的不規(guī)

2、則五邊形，面積4.4292km 2，開采深度由+1425+950m。礦區(qū)位于腰帶巖向斜南東翼，總體呈現(xiàn)一單斜構造，區(qū)內(nèi)地層傾向大致為324°331°，傾角18°。礦區(qū)范圍及附近未見較大斷層和褶曲存在，井下巷道中偶見一些落差5m 的小斷層，構造復雜程度中等。含煤巖系為龍?zhí)睹合?，為海陸交互相沉積，煤系厚64.5116.3米，一般厚105.0米，煤層總厚18米，含煤系數(shù)18.6%，龍?zhí)睹合岛簩訑?shù)10余層，其中穩(wěn)定可采5層，局部可采2層，該礦現(xiàn)主采煤層為M1、M4、M5三煤層。其中M1煤平均層厚2.90m ；M4、M5煤層平均層厚1.76m 。 煤質(zhì)以無煙煤為主，少量貧

3、煤，屬于低灰-中灰，中至高發(fā)熱量，高硫煤。礦井為高瓦斯礦井，開采煤層均為不自燃發(fā)火、無煤塵爆炸危險性。礦井通風系統(tǒng)采用中央并列式通風，兩進一回（主副井進風，風井回風），主扇型號為FBCDZNO20/54,功率2×110KW ，排風量2520-5580m3/min，風井靜壓900pa ，等級孔為2.8 m2，礦井需風量可隨安全生產(chǎn)需要進行變頻調(diào)節(jié)。二、1101大傾角綜采工作面煤層瓦斯特征：1101工作面為走向傾斜長壁后退式，在一采區(qū)首次實行綜合機械化回采的工作面，走向890m ，采長135m ，工作面最大傾角35度，平均傾角27度，煤層均厚2.8m ，回采區(qū)段煤層原始瓦斯壓力0.72M

4、pa, 瓦斯原始含量為18.72m 3/t，煤層瓦斯流量衰減系數(shù)為0.161/d-1，透氣性系數(shù)0.0087 m2/(MPa2.d ，屬于難以抽放瓦斯煤層。其回采塊段煤層瓦斯特征為：回采的MI 煤層瓦斯明顯高于M4、M5煤瓦斯；切眼向外657m 腰帶巖向斜軸部地段瓦斯含量高于其他塊段；臨近層瓦斯受頂板垮落影響隨漏風涌入到上隅角；回采范圍內(nèi)封閉型小型構造多，構造附近煤層瓦斯含量增大。三、瓦斯綜合治理方案在擬訂方案過程中，根據(jù)1101綜采工作面煤層瓦斯地質(zhì)條件和瓦斯涌出特點，我們針對性地采取了以下綜合措施治理瓦斯。（1） 實施立體密集交叉鉆孔綜合抽放本煤層、采空區(qū)瓦斯（具 體設計見圖1）。1）工作

5、面回采前在切眼內(nèi)布臵走向平行鉆孔，孔間距1米，孔深不小于80米，切眼內(nèi)共計布臵105個抽放孔，鉆孔總進尺8440m, 回采前預抽90天。2）工作面下順槽實施雙層扇形抽放技術，解決低滲煤層瓦斯抽采問題，以提高抽采率。在下順槽施工鉆場20個，鉆場間距45m, 每個鉆場內(nèi)布臵抽放孔20個，各相鄰鉆孔之間形成立體交叉格狀抽放網(wǎng)。鉆場之間補充上行本煤層抽采孔，防止出現(xiàn)抽采空白帶。3）工作面上順槽在煤層下部沿傾向，施工零度夾角的順層孔800個，孔間距1米，孔深80米；使該工作面切眼向外80米回采前與切眼鉆孔首先形成密集交叉方格型抽采網(wǎng)；切眼80米開外煤層上部應用ZDY2300鉆機施工孔徑為94mm 大直徑

6、鉆孔600個，夾角為45度順層交叉孔600個，使上順煤層上下部相鄰兩鉆孔之間形成重迭卸壓帶，增加煤體透氣性，提高瓦斯抽放率。4）回采前一個月，在工作面上順施工高位抽放孔抽采采空區(qū)上部游離瓦斯?？咨?651m，終孔位臵到采空區(qū)上方，每組鉆孔5個，每組間距45m ，在上順槽共計施工21組采空區(qū)抽采高位鉆孔。5）上隅角實施定點插管抽采。其方法為：開啟地面低負壓瓦斯抽放泵，在回采工作面回風巷敷設一趟6寸PVC 抽放管到距離上隅角20米處（以后隨回采推進而回收），管路盡頭接設2寸彈簧軟管1015米，彈簧軟管另一端接設6寸PVC 抽放管一節(jié)，在6寸管路外套一節(jié)8寸PVC 抽放管，連接處使用棉紗封堵嚴實后，

7、該8寸抽放管插入工作面上隅角內(nèi)13米，以后隨回采推進，人工向外抽拉8寸管路。方法針對性強，不需要埋設管路，節(jié)約瓦斯治理成本。具體見附圖26）利用上順所施工的順層抽放孔在回采工作面接近前5米，實施煤層深孔靜壓注水，通過煤體注水后，繼續(xù)抽放的瓦斯抽放單孔因注水后煤體透氣性增強，促進瓦斯抽出濃度提高，同時促進綜采工作面割煤、移架工序時，工作面浮塵大幅度下降。1101工作面綜合瓦斯抽放示意圖1 1101下順槽1101工作面上隅角插管抽放示意圖2 、建立安全 （2） 建立安全、穩(wěn)定可靠的工作面通風系統(tǒng)，合理分配風量。首 ） 建立安全、穩(wěn)定可靠的工作面通風系統(tǒng)，合理分配風量。 先工作面建立 U 型后退式獨

8、立通風系統(tǒng)，新鮮風流由進風井經(jīng)采區(qū) 進風大巷直接進入工作面下順槽， 流經(jīng)工作面后經(jīng)回風順槽直接進入 礦井總回，工作面系統(tǒng)僅設置回風聯(lián)巷一處永久風門，確保工作面通 風系統(tǒng)簡單、獨立、安全、可靠，風量充足。其次強化落煤及煤壁釋 放及采空區(qū)涌出的瓦斯的風排措施。 對落煤及煤壁釋放的瓦斯和采空 區(qū)涌出的瓦斯首先采用合理的風排措施，即把 1101 工作面風量配到 1500 m3/min，可排除瓦斯最大能力為 15 m3/min。在開采初期至工作 面回采結(jié)束，工作面回風流中的瓦斯?jié)舛纫恢北３衷?0.5以下。 （3）建立迅捷高效的瓦斯閉環(huán)管理體系。 建立迅捷高效的瓦斯閉環(huán)管理體系。 瓦斯閉 在一個管理系統(tǒng)內(nèi)

9、部，管理手段，管理過程等必須形成一個連續(xù) 的封閉的回路，才能形成有效的管理活動，這就是“閉環(huán)原則” 。首 先確立瓦斯閉環(huán)管理體系的各環(huán)節(jié)， 既隱患預測發(fā)現(xiàn)、 異常原因分析、 采用技術對策、 效果綜合評價、 資料整理歸檔。 其次把各環(huán)節(jié)按照 “閉 環(huán)原則”整合為一個能夠高效運轉(zhuǎn)的瓦斯閉合管理體系。 第三，通過 井下安全監(jiān)控、瓦斯檢查員、放炮員、巡回檢查員、電鉗工等異常發(fā) 現(xiàn)單元的現(xiàn)場檢測結(jié)果，及時啟動瓦斯閉合管理，把各類瓦斯隱患消 除在萌芽狀態(tài)。 龍華煤礦在開采1101工作面時， 我們預測該工作面在進行里段回 采接近向斜軸時瓦斯涌出量將增大，工作面推過腰帶巖向斜軸部后， 瓦斯涌出量趨于正常。其判

10、斷依據(jù)為，首先由于里段區(qū)域煤層受擠壓 作用工作面中部形成較厚的煤包，同時圍巖為透氣性差的泥巖；其次 該工作面里段有3處小斷層，地質(zhì)構造復雜，根據(jù)以上資料和以往掘 進時該區(qū)域瓦斯涌出特性和規(guī)律， 我們準確的預測出該地點為高瓦斯 區(qū)域。經(jīng)采取相應的技術對策，如工作面回采前延工作面風巷走向以 3米間距一次施工88個深95m以上的90mm鉆孔， 實施煤體高壓注水增 透，以利于其他孔的瓦斯抽放，把抽采瓦斯和煤層注水防塵相結(jié)合， 即提前釋放煤層中瓦斯又在回采時達到大幅度降塵的目的， 在工作面 回采時，回風流瓦斯?jié)舛仁冀K在0.3%左右，始終沒有超過0.5%，既做 到了主動式防塵，又避免了割煤時瓦斯超限的現(xiàn)象

11、，同時也不影響生 產(chǎn)。 、加強正向激勵 （4） 加強正向激勵，調(diào)動人的積極性和和創(chuàng)造性。 ） 加強正向激勵，調(diào)動人的積極性和和創(chuàng)造性。 、 以科學的手段，激發(fā)人的內(nèi)在潛力，使其充分發(fā)揮積極性、主動 性、和創(chuàng)造性，這就是“激勵原則”。人的工作動力來源于內(nèi)在動力、 外部動力和工作吸引力。首先制定1101 工作面瓦斯綜合管理實施 辦法 ，對包干區(qū)域的瓦斯檢查員、綜采跟班隊長、安全檢查員、監(jiān) 測工等特殊工種明確以正向激勵為主獎罰辦法， 充分調(diào)動該區(qū)域各工 種瓦斯治理齊抓共管的可喜局面，讓職工切實從瓦斯治理中得到實 惠；其次，長周期的利用群眾周末安全例會對瓦斯檢查員、安全員進 行“小批次，多循環(huán)”滾動式

12、培訓，使每人對出現(xiàn)瓦斯異常隱患“能說 會做” ；第三，嚴把基層干部提拔關，杜絕人情提拔、關系提拔，把 基層管理干部提拔同業(yè)務素質(zhì)、工作能力，政治思想素質(zhì)掛鉤，使該 礦在 1101 工作面瓦斯綜合治理實施過程中， “一通三防”隊伍得到鍛 煉，人員素質(zhì)得到提高，涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀拔尖人才，使該礦在貴州新 井建設人員大流動中，該礦未出現(xiàn)管理人員接力脫鉤和斷層現(xiàn)象。 四、應用效果評價 龍華煤礦在回采瓦斯賦存及地質(zhì)條件復雜的大傾角 1101 綜采該工作 面過程中，通過超前規(guī)劃、逐漸摸索、不斷總結(jié)經(jīng)驗，找出一條適合 高瓦斯大傾角綜采工作面的瓦斯綜合治理的路子，且取得顯著的效 果。該工作面自 2010 年 5 月開始回采至 2011 年 2 月回采結(jié)束，工作 面回風流瓦斯沒有超過 0.5%現(xiàn)象，上隅角的瓦斯?jié)舛纫矝]有出現(xiàn)過 積聚、超限現(xiàn)象，達到了預期的瓦斯治理效果，實現(xiàn)瓦斯零超限，為 工作面的安全生產(chǎn)提供了保證。未發(fā)生任何人生安全事故，有利的保 障了礦井安全生產(chǎn)。 五、結(jié)語 我們清醒地認識到， “瓦斯不治，礦無寧日”只要有瓦斯存在， 就可能形成瓦斯積聚，一旦瓦斯達到一定濃度，遇到明火，瓦斯爆炸 將不可避免。瓦斯并不可怕，可怕的是人對瓦斯認識程度、對危險的 重視