加強(qiáng)瓦斯抽放 實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)

1、加強(qiáng)瓦斯抽放 實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以下簡稱陽煤集團(tuán)）由1950年1月成立的陽泉礦務(wù)局改制而成，陽煤集團(tuán)位于沁水煤田東北部，礦區(qū)總面積1105平方公里。共含煤15層（自上而下順序排號），煤層總厚度13-15米。其中主采3#、12#和15#三個煤層，總厚度1012米；#、#、#為局部可采煤層,其余為不可采煤層。各煤層均富含瓦斯，瓦斯含量為7.1321.73 m3/t之間,瓦斯壓力0.252.3Mpa之間，在可采煤層中，#煤層的瓦斯含量、瓦斯壓力值最大，而15#煤層的瓦斯含量、瓦斯壓力值最小。3#煤層局部區(qū)域還有煤與瓦斯突出危險，15#煤層開采具

2、有自然發(fā)火傾向。目前全公司現(xiàn)有6個生產(chǎn)礦，11對生產(chǎn)礦井，其中有煤與瓦斯突出礦井2對，高瓦斯礦井8對，低瓦斯礦井1對。2002年全公司原煤產(chǎn)量達(dá)1868萬噸，全公司絕對瓦斯涌出量為891.01 m3/min，平均相對瓦斯涌出量為30.26 m3/t，綜采、綜放工作面瓦斯涌出量一般為40-50 m3/min，最高達(dá)132 m3/min。瓦斯抽放情況：瓦斯是一種可燃和爆炸性氣體，伴隨著采煤過程從煤體及周圍煤、巖體中涌向工作空間，對煤礦安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。治理瓦斯的治本措施是在其涌向工作空間之前，將瓦斯經(jīng)過管路排放到礦井之外。在威脅煤礦安全生產(chǎn)的各種自然災(zāi)害中，陽煤集團(tuán)災(zāi)害威脅最大的是瓦斯。通過對礦井

3、瓦斯來源的統(tǒng)計分析表明：回采占6274%，平均為68%；掘進(jìn)占813%，平均為10.5%；采空區(qū)和其他占1825%，平均為21.5%。因此，回采面是礦井瓦斯的主要來源。通過對回采面瓦斯來源的統(tǒng)計分析表明：鄰近層7588%，平均為81.5%（其中上鄰近層占90%以上）；本煤層占1225%，平均為18.5%。所以，上鄰近層是回采面瓦斯的主要來源，也是礦井瓦斯的主要來源。治理瓦斯的根本措施是抽放回采面上鄰近層的瓦斯，并將其排放到礦井之外。瓦斯抽放是治理瓦斯的治本措施陽煤集團(tuán)從1954年開始，在煤科總院撫順分院、煤科總院重慶分院、中國礦大等院校的大力支持和幫助下，先后對采空區(qū)、鄰近層、本煤層及其圍巖進(jìn)

4、行了瓦斯抽方試驗。陽泉礦區(qū)所屬煤層煤體結(jié)構(gòu)致密、如3#煤層透氣性系數(shù)僅為0.000357mD，屬于低透氣性煤層，本煤層抽放效果不理想；陽泉礦區(qū)主采煤層的上下鄰近層均不可采、瓦斯含量豐富，從1954年開始，陽煤集團(tuán)在全國率先對鄰近層瓦斯進(jìn)行鉆孔抽放試驗，于1957年取得成功。隨后在全公司高瓦斯工作面進(jìn)行推廣和普及，并隨著采煤工藝由“炮采-普采綜采綜采放頂煤”的變化，不斷進(jìn)行研究和探索，滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要，瓦斯治理技術(shù)（2002年專家鑒定）也達(dá)到了世界先進(jìn)水平。采空區(qū)抽放，作為生產(chǎn)過程或瓦斯利用的輔助手段，也有一定應(yīng)用。在采用一進(jìn)兩回“U+L”型布置方式的回采面，一般在專用排瓦斯巷內(nèi)布置鉆孔或傾

5、斜高抽放巷道，方位垂直于工作面順槽并伸向回采面上鄰近煤層，采用密鉆孔、大直徑（200mm）鉆孔、傾斜高抽巷道進(jìn)行抽放；在采用一進(jìn)兩回“U+I”型布置方式的綜采放頂煤工作面，一般采用在回采面上方的巖石頂板內(nèi)布置走向瓦斯高抽巷道、中低位后高抽巷道等瓦斯抽放方法，進(jìn)行抽放。通過近50年的研究和應(yīng)用，目前陽煤集團(tuán)回采面普遍采用了以下四種抽放方法。1、 普通（73mm）鉆孔抽放采用該抽放方法，常采用密鉆孔布置方式，鉆孔間距為10米左右，最小時僅為4.7米左右。據(jù)統(tǒng)計，單孔最大瓦斯抽放量為4.02m3/min、平均抽放量為0.684m3/min，鄰近層抽出率可達(dá)70%。2、 大直徑（200mm）鉆孔抽放隨

6、著回采面單產(chǎn)水平的提高和開采強(qiáng)大的增大，瓦斯涌出量大幅度增加。由于受普通鉆孔單孔抽放量的制約，鉆孔平均間距最小時為4.7米，仍難以滿足生產(chǎn)需要。從1991年開始，陽煤集團(tuán)與煤科總院西安分院共同試驗研究大直徑鉆機(jī)，1992年研制出MK5型（200mm）大孔徑瓦斯抽放鉆機(jī)，并在生產(chǎn)現(xiàn)場試驗應(yīng)用，取得成功。1994年經(jīng)原煤炭部等部門鑒定，該鉆機(jī)和大孔徑瓦斯抽放技術(shù)均填補(bǔ)了國內(nèi)空白、具有國內(nèi)領(lǐng)先水平。據(jù)統(tǒng)計，單孔最大瓦斯抽放量為18.38m3/分、平均抽放量為4.83 m3/分，鉆孔平均有效抽放距離82.45米（鉆孔設(shè)計間距為4060米），鄰近層抽出率可達(dá)75%以上。3、 頂板巖石傾斜高抽巷抽放15#

7、煤（68m）采用厚煤層綜采放頂煤一次采全高工藝后，在其上鄰近層12#煤已采情況下，為解決15#煤在地質(zhì)變化地帶及其上鄰近層12#煤遺留煤柱的瓦斯涌出量大的問題，模擬鉆孔原理，在專用瓦斯排放巷內(nèi)沿煤層傾斜方向向采面上方爬坡至抽放目的層后，再打一段平巷抽放上鄰近層瓦斯。據(jù)統(tǒng)計，巷道抽放量為17.0870.59m3/min，平均35.35 m3/min，有效抽放距離為200米左右，鄰近層抽出率80%。因其抽放量大、布置靈活、管理方便等特點(diǎn)，在無自然發(fā)火傾向性的3#、8#煤層瓦斯異常地段，也獲得了一定應(yīng)用。雖然該方式有諸多優(yōu)點(diǎn)，但因其與“U+L”型通風(fēng)方式配合、該通風(fēng)方式為回采面采空區(qū)長期供氧提供了條

8、件，使其在易自燃的15#煤層推廣普及受到極大限制。4、 頂板巖石走向高抽巷抽放15#厚煤層推廣綜采放頂煤一次采全高工藝后，回采面瓦斯涌出量成倍增加，為解決15#煤綜放面瓦斯涌出量大的問題，在回采面的上鄰近煤、巖層裂隙帶中布置走向瓦斯高抽巷道，距回風(fēng)順槽（水平距離）一般為40-60米，連續(xù)地抽放上鄰近層瓦斯。據(jù)統(tǒng)計，巷道平均抽放量為60.64 m3/min，初采期過后可連續(xù)抽放，鄰近層抽出率平均為93.06%。因其與“U+I”型通風(fēng)方式配合、該通風(fēng)方式杜絕了向回采面采空區(qū)供氧，使其在易自燃的15#煤層得到了普及和應(yīng)用。該方式為我公司目前綜放面普遍采用的、最有效的抽放方式。此外，為了解決初采期瓦斯

9、，根據(jù)回采面上覆巖層活動規(guī)律，在中厚煤層工作面，初采范圍采用了雙孔及高低孔方式；在厚煤層綜采放頂煤工作面，采用了中低位后高抽巷道抽放瓦斯的方法。這些方法的采用，有效地解決了綜采、綜放面初采期瓦斯向工作面的涌出，保證了正常生產(chǎn)和安全。目前，我們正與科研單位協(xié)作，開發(fā)研制千米大直徑水平鉆孔抽放上鄰近層瓦斯試驗、以期取代綜放面走向高抽巷；已開發(fā)研制出大直徑鉆孔拐彎鉆機(jī)、并施工完成6個試驗鉆孔，正在現(xiàn)場應(yīng)用中，有望取代傾斜高抽巷并進(jìn)一步提高鉆孔瓦斯抽出率。通過研究試驗，以提高瓦斯抽放工程的機(jī)械化程度、施工速度和施工靈活性，降低成本，確保安全生產(chǎn)。為了減少采空區(qū)瓦斯涌出和保證瓦斯利用氣源，我們也部分地對

10、采空區(qū)瓦斯進(jìn)行了抽放。通過50多年的努力，陽煤集團(tuán)原煤產(chǎn)量從1950年建企時的81.07萬噸，增加到2002年的1868.59萬噸，增長了22倍；礦井瓦斯抽放從1954年開始試驗，1957年正式抽放，到2002年底共抽放瓦斯29.14億立方米，僅2002年抽放量就達(dá)1.99億m3，在礦井891m3/min的瓦斯涌出總量中，抽放量達(dá)380.23m3/min，總抽放率為42.67%，平均噸煤抽放10.69m3/t。從1958年開始，將抽放出的瓦斯應(yīng)用于企業(yè)鍋爐、食堂及礦工生活，現(xiàn)在已成為陽泉市煤氣化燃料的主要來源，供氣用戶超過10萬戶。2002年利用量達(dá)4000萬立方米以上，利用率為20.01%，

11、年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤40多萬噸。經(jīng)過多年努力，我公司已形成了“密鉆孔、高抽巷、大管路”的抽放格局，并正在向“大鉆孔、高抽巷、大管路”的格局轉(zhuǎn)變，為治理礦井瓦斯打下了堅實的基礎(chǔ)。目前，全公司除一對低瓦斯礦井外，其余礦井均已建立了完善的抽放系統(tǒng)。共建立永久瓦斯抽放泵站8座，井下臨時抽放泵站4座，裝備各類瓦斯抽放設(shè)備39臺,單機(jī)運(yùn)行時最大抽放能力達(dá)1396m3/min。2002年瓦斯抽放量達(dá)到1.99億立方米，居全國之冠。多年來，集團(tuán)公司僅每年維修和更新抽放瓦斯主管路的費(fèi)用就達(dá)500萬元以上。為保證安全生產(chǎn)，“八五”期間，共施工頂板抽放巖巷53條，總進(jìn)尺14920米；“九五”以來，隨著開采強(qiáng)度的加大,我公司

12、加大投入，僅每年施工的綜合治理瓦斯專用巷道達(dá)1.6萬米，占全公司年開拓掘進(jìn)量的12.31%。經(jīng)過多年的探索和實踐，在瓦斯綜合治理上，我們堅持了“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針，堅持并形成了行之有效的一套管理制度。包括有：（）通風(fēng)瓦斯管理總工程師負(fù)責(zé)制和礦井通風(fēng)管理制度，（）局部通風(fēng)管理制度，（3）瓦斯管理與檢查制度，（4）巷道貫通和排放瓦斯的分級管理制度，（5）瓦斯抽放管理制度，（6）防治煤與瓦斯突出業(yè)務(wù)保安制度，（7）防治煤塵制度，（8）防止煤層自然發(fā)火制度，（9）放炮管理制度，（10）瓦斯監(jiān)測裝置的維修和管理制度。長期以來，集團(tuán)公司堅持落實了通風(fēng)專業(yè)例會制度，每月都要召開由總工

13、程師主持，各礦（處）總工程師、通風(fēng)區(qū)長、公司安監(jiān)、生產(chǎn)、機(jī)電、通風(fēng)等處室負(fù)責(zé)人參加的通風(fēng)專業(yè)例會，研究布置強(qiáng)化管理、防止瓦斯事故的措施，處理瓦斯事故的應(yīng)急預(yù)案。落實業(yè)務(wù)保安，強(qiáng)化監(jiān)督檢查。我們充分發(fā)揮安監(jiān)部門的監(jiān)督檢查作用，在集團(tuán)公司每季、礦每月組織的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化檢查、安全隱患檢查中，通風(fēng)瓦斯對整個達(dá)標(biāo)具有否決權(quán)。凡存在通風(fēng)瓦斯隱患的采掘工作面，必須停產(chǎn)，進(jìn)行處理。隱患不消除，不準(zhǔn)生產(chǎn)。安全生產(chǎn)法公布后，我們進(jìn)一步完善了設(shè)計、建設(shè)、投產(chǎn)“三同時”制度，建立了采、掘工作面投產(chǎn)前的驗收管理制度，綜采、綜放面瓦斯放限管理制度和綜放工作面的瓦斯管理制度。規(guī)定：回采工作面投產(chǎn)前，通風(fēng)、抽放、監(jiān)測三大系統(tǒng)必

14、須完備，瓦檢人員配備充足，配風(fēng)量達(dá)到計劃要求，由通風(fēng)區(qū)提交驗收報告，報礦總工程師批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行試生產(chǎn)；經(jīng)集團(tuán)公司組織驗收合格后，方可正式生產(chǎn)。開掘工作面開口和每次移裝，通風(fēng)區(qū)都必須組織有關(guān)人員對通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行檢查驗收，由通風(fēng)隊提出報告，經(jīng)通風(fēng)區(qū)長批準(zhǔn)后，方可組織生產(chǎn)。上述制度的建立和實施，不僅使通風(fēng)瓦斯管理做到了有章可循，而且對規(guī)范職工的操作行為起到了重要作用。目前，我公司在通風(fēng)瓦斯管理上已經(jīng)形成了專職瓦檢人員檢查、專職安監(jiān)人員巡回檢查和監(jiān)控設(shè)備24小時連續(xù)監(jiān)控的多重屏障。在嚴(yán)格執(zhí)行各項管理制度的同時，我們還把實踐中的一些做法提練成安全理念，如在治理瓦斯和處理瓦斯事故上，我們的口號是

15、“只認(rèn)瓦斯不認(rèn)人”、“寧停三天，不搶一秒”等，這些安全理念連同各項制度已滲透和植根于廣大員工的行為之中。在長期對瓦斯防治進(jìn)行大量科學(xué)研究、攻關(guān)、試驗總結(jié)和正確決策的基礎(chǔ)上，陽煤集團(tuán)形成集通風(fēng)、抽放、監(jiān)測三大系統(tǒng)為一體的通風(fēng)瓦斯管理體系，建立和貫徹了一整套行之有效的規(guī)章制度，培養(yǎng)了一支嚴(yán)細(xì)成風(fēng)的“一通三防”管理隊伍，真正落實了“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的方針，形成了綜合治理瓦斯的局面。在陽泉礦區(qū)特大瓦斯條件下，綜放工作面的通風(fēng)瓦斯治理技術(shù)具備了日產(chǎn)萬噸、年產(chǎn)300萬噸的水平，實際產(chǎn)量也達(dá)到250萬噸以上。1996年6月，原煤炭部“推廣陽泉局瓦斯治理經(jīng)驗現(xiàn)場會”在陽煤集團(tuán)召開以來，我們以“舉

16、紅旗不倒，站排頭不讓”的精神，經(jīng)常對照上級領(lǐng)導(dǎo)的要求，不斷反思我們的工作，牢牢扼住瓦斯這個礦井安全生產(chǎn)的咽喉，積極探索綜合治理瓦斯的有效途徑，進(jìn)一步尋找差距，揭露問題，改進(jìn)和完善“一通三防”管理，踏踏實實，嚴(yán)格而科學(xué)地對待瓦斯綜合治理工作。隨著具有自然發(fā)火傾向性的15#煤厚煤層綜采放頂煤工藝的推廣和普及，我們需要在探索和研究該工藝下瓦斯涌出規(guī)律及治理措施的同時，研究煤層自然發(fā)火的規(guī)律及其治理措施；研究瓦斯與自然發(fā)火的關(guān)系和安全生產(chǎn)的許多難題；在管理上，與國內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)相比、與上級領(lǐng)導(dǎo)要求相比，我們還存在許多的問題和差距；黨的“十六大”提出了全面建設(shè)小康社會的奮斗目標(biāo)，陽煤集團(tuán)也描繪了“以大博強(qiáng)

17、，十年百億”的宏偉藍(lán)圖。所有這一切，都為我們的安全生產(chǎn)和治理瓦斯工作提出了更高的要求。堅持技術(shù)創(chuàng)新實施“可保盡保、應(yīng)抽盡抽”瓦斯綜合治理新舉措淮南礦業(yè)集團(tuán)常務(wù)副總經(jīng)理 總工程師 袁 亮（二00三年十一月）尊敬的國家局領(lǐng)導(dǎo)，各位專家：根據(jù)會議安排，現(xiàn)將淮南礦業(yè)集團(tuán)近年來落實“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，全面強(qiáng)化瓦斯綜合治理方面的有關(guān)情況匯報如下：一、礦區(qū)瓦斯災(zāi)害與治理基本情況淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司是國家520家大型企業(yè)之一，已有近百年的開采歷史?，F(xiàn)有九對生產(chǎn)礦井，8對生產(chǎn)礦井屬于煤與瓦斯突出礦井，生產(chǎn)規(guī)模3000萬噸，最大開采深度-780m,開拓深度-812m，

18、開采煤層瓦斯含量在1022m3/t,主采煤層大都為突出煤層。礦區(qū)瓦斯涌出量逐年大幅上升,由1997年的473 m3/min增大到目前的820 m3/min，居全行業(yè)之首?；茨系V區(qū)歷史上屬于瓦斯事故重災(zāi)區(qū)，建局以來發(fā)生瓦斯爆炸事故27起，死亡397人，其中一次死亡10人以上的特大事故8起。特別是1997年11月份連續(xù)發(fā)生兩次特大瓦斯爆炸事故，死亡133人，震驚全國。1998年以來，我們認(rèn)真吸取事故教訓(xùn)，開始在礦區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的安全整治，全面啟動瓦斯綜合治理工程，堅持從技術(shù)源頭抓起，做到高投入、嚴(yán)管理、重責(zé)任、強(qiáng)監(jiān)察，著力扭轉(zhuǎn)安全生產(chǎn)、特別是“一通三防”的被動局面。一是統(tǒng)一認(rèn)識，樹立了“一通三防”在

19、安全工作中的龍頭地位，確立了“瓦斯不治，局無寧日”、“瓦斯超限就是事故”的觀念和“抽放治本，綜合治理”的技術(shù)原則。二是用最強(qiáng)的手段、最大的力度，采取一切措施，全面強(qiáng)化“一通三防”的現(xiàn)場管理。三是無論經(jīng)濟(jì)多么困難，我們都堅持加大安全投入， 1998年以來累計投入資金5.7億元。四是堅持技術(shù)創(chuàng)新，逐步探索出了復(fù)雜特困條件下高瓦斯煤層群瓦斯抽放技術(shù)，走出了符合淮南煤礦特點(diǎn)的瓦斯治理新路子。?1998年以來，礦區(qū)特大瓦斯事故基本得到了控制，“一通三防”狀況得到全面改善，安全生產(chǎn)形勢平穩(wěn)發(fā)展。?瓦斯治理技術(shù)取得重大突破。1998年以后，逐步推廣應(yīng)用了 “先抽后掘、邊抽邊掘” 掘進(jìn)工作面瓦斯治理技術(shù)，頂板

20、走向鉆孔和高位巷道、順層長鉆孔、穿層鉆孔、采空區(qū)埋管回采工作面瓦斯抽放技術(shù)，開采保護(hù)層抽放卸壓瓦斯技術(shù)及地面鉆孔抽放瓦斯技術(shù)。特別是保護(hù)層開采技術(shù)的成功應(yīng)用，提高了高突煤層掘進(jìn)工作面單進(jìn)，使放頂煤技術(shù)得以順利實施。經(jīng)過努力，逐步形成一套適合不同地質(zhì)、瓦斯、開采條件下的立體式瓦斯治理方法。?瓦斯抽放量逐年增加。1995年礦區(qū)瓦斯抽放量500萬m3，1996年抽放量660萬m3，1997年抽放量1045萬m3；1998年抽放量2260萬m3，抽放率9.7%，1999年抽放量3752萬m3，抽放率13.5%，2000年抽放量4940萬m3，抽放率17.0%，2001年抽放量7133萬m3，抽放率24

21、.5%。2002年抽放量突破一億立方，達(dá)10796萬m3，抽放率32%。?生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)逐年提升。采煤工作面?zhèn)€數(shù)由1997年的60個減少到目前的34個；掘進(jìn)工作面由240個減少到120個；工作面單產(chǎn)由2.4萬噸提高到7萬噸；掘進(jìn)單進(jìn)由80米提高到150米；生產(chǎn)效率由0.84噸提高到4噸；機(jī)械化程度由28%提高到80%。?“十五”國家科技攻關(guān)課題取得階段性成果。2002年我們承擔(dān)了“十五” 國家科技攻關(guān)計劃“礦山重大瓦斯煤塵爆炸預(yù)防與監(jiān)控技術(shù)”課題的攻關(guān)任務(wù)。課題總資金1800萬元，其中企業(yè)自籌1000萬元。課題包括五大項十七項專題，主要有瓦斯煤塵爆炸危險性預(yù)測評價技術(shù)、煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測、煤與

22、瓦斯突出動態(tài)預(yù)測技術(shù)及裝備、瓦斯綜合防治、通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評價技術(shù)等。在"十五”國家科技攻關(guān)專家組的高度重視和直接領(lǐng)導(dǎo)下，通過與科研單位和高校共同努力、密切配合，課題各項工作開展順利，多數(shù)專題均能按計劃進(jìn)行。二、探索并成熟了復(fù)雜特困條件下高瓦斯煤層群瓦斯治理技術(shù)?；茨系V區(qū)生產(chǎn)礦井屬于高瓦斯煤層群開采，地質(zhì)條件復(fù)雜，煤層松軟，瓦斯含量高，透氣性低，瓦斯壓力大，瓦斯綜合治理面臨許多重大技術(shù)難題。經(jīng)過五年多來的艱難探索和實踐，我們逐步摸索出了一整套適合淮南煤礦特點(diǎn)的瓦斯治理技術(shù)。?（一）開采煤層頂板抽放瓦斯技術(shù)?頂板抽放方法就是從上風(fēng)巷沿走向在煤層頂板向采空區(qū)上方施工巷道或鉆孔，抽放采空區(qū)頂

23、板裂隙或冒落空間內(nèi)積存的高濃度瓦斯。通過巷道或鉆孔抽放，能夠切斷上鄰近層瓦斯涌向工作面的通道，對采空區(qū)下部的瓦斯起到拉動作用,減少采空區(qū)瓦斯向工作面的涌入量，并控制上隅角瓦斯積聚。頂板巷道或鉆孔合理層位的選擇是頂板抽放方法的技術(shù)關(guān)鍵。根據(jù)實驗室數(shù)值模擬、相似材料試驗、現(xiàn)場工程探測結(jié)果，得出頂板抽放口最佳位置為：以上風(fēng)巷為界，垂直煤層頂板向上825m，傾斜方向030m為最佳抽放區(qū)域。?從1997年開始，先后在潘一礦、潘三礦等礦井進(jìn)行了頂板鉆孔抽放瓦斯試驗，在李一礦、新莊孜礦、謝一礦、謝二礦進(jìn)行了頂板巷道抽放瓦斯試驗。根據(jù)工業(yè)性試驗測算結(jié)果，獲得了頂板鉆孔抽放動力、鉆孔數(shù)量和抽放量之間的最佳匹配關(guān)

24、系：即每個鉆場布置810個鉆孔，鉆場間距100m，鉆孔長度120m，抽放負(fù)壓1620kPa。抽放巷道、鉆孔層位，炮采和綜采一般控制在距煤層頂板820m，綜放2025m左右，平均20m左右。頂板走向鉆孔抽放瓦斯純量一般為520 m3/min，最高達(dá)27 m3/min，抽放率在45%以上，頂板巷道可高達(dá)60%。淮南頂板抽放瓦斯技術(shù)已經(jīng)成熟，并作為礦區(qū)高瓦斯工作面，保護(hù)層及被保護(hù)層工作面回采時瓦斯治理的常規(guī)措施。（二）保護(hù)層開采技術(shù)體系?淮南的煤層群是實施保護(hù)層開采的自然條件，但是煤組、煤層之間距離、巖性、傾角差別較大。近年來，我們根據(jù)礦井煤層賦存和具體開采條件，研究并成功實踐了“近水平煤層遠(yuǎn)距離下

25、保護(hù)層開采技術(shù)”、“傾斜煤層多重上保護(hù)層開采防突技術(shù)”、“急傾斜煤層保護(hù)層開采技術(shù)”；正在積極探索“超遠(yuǎn)距離和薄煤層保護(hù)層開采技術(shù)”。“十五”攻關(guān)的開展，淮南將逐步完善保護(hù)層開采技術(shù)體系。、近水平煤層遠(yuǎn)距離下保護(hù)層開采技術(shù)?1997年開始，我們開展了開采遠(yuǎn)程下保護(hù)層上向卸壓，低抽巷網(wǎng)格式鉆孔抽放瓦斯技術(shù)研究。試驗礦潘一、潘三13-1突出煤層與下伏的11-2層間距平均為77m，煤層傾角平均為7°。11-2煤層厚度平均為1.8m，13-1煤層厚度平均4.2m。保護(hù)層開采在考慮對被保護(hù)層保護(hù)效果同時，也要解決保護(hù)層自身開采時的瓦斯治理方法。潘一、潘三礦11-2保護(hù)層開采，在13-1煤層底板

26、25m左右布置專用瓦斯抽放巖巷，抽放巷內(nèi)每間隔30m施工一個抽放鉆場，每個鉆場布置5個穿層鉆孔，鉆孔孔底間距30m，扇形布置。在11-2保護(hù)層回采同時，抽放13-1卸壓瓦斯?，F(xiàn)場考察結(jié)果：11-2煤層回采后，被保護(hù)層13-1煤層透氣性增大2880倍，鉆孔抽放量增大160倍，煤體瓦斯壓力基本測不出來。?、傾斜煤層多重上保護(hù)層開采防突技術(shù)?1998年我們又針對高瓦斯煤層群開采，開展了上保護(hù)層下向卸壓，低抽巷上向網(wǎng)格式鉆孔抽放瓦斯技術(shù)研究。試驗礦新莊孜以非突出煤層B8作為首采保護(hù)層，依次開采B7a、B7b 煤層，最后開采受到上保護(hù)層采動卸壓保護(hù)的B6、B4突出煤層。B8煤層開采的同時，在B6、B4煤

27、層底板施工抽放巷，分別向B6、B7a、B7b和B4施工穿層鉆孔，抽放并攔截煤層卸壓瓦斯。根據(jù)卸壓層的不同卸壓效果，選擇抽放方式、確定鉆孔布置參數(shù)和抽放時機(jī)。現(xiàn)場測定，多重開采B8、B7a、B7b 保護(hù)層，突出煤層B6、B4透氣性增大570倍，單孔抽放量增大40倍。在消除突出威脅的同時，較好地解決了B8煤層回采時的瓦斯治理問題。保護(hù)層工作面單產(chǎn)提高33%，突出煤層掘進(jìn)月單進(jìn)由30m提高到90m，安全和經(jīng)濟(jì)效益顯著。?、急傾斜煤層保護(hù)層開采技術(shù)?2001年我們開展了急傾斜煤層開采保護(hù)層卸壓，低抽巷網(wǎng)格式鉆孔抽放瓦斯技術(shù)研究。試驗礦謝李公司二井煤層賦存變化大，均為急傾斜煤層，局部地區(qū)煤層出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)。其

28、中B8突出煤層十分松軟，掘進(jìn)過程極易“抽冒”、“淌漏”而誘發(fā)突出。通過回采其下伏B9煤層（煤層傾角70°以上），結(jié)合在B9煤層底板巷內(nèi)施工穿層抽放鉆孔，解決了B8突出煤層的防突難題，掘進(jìn)過程煤層硬度顯著增大，“抽冒”、“淌漏”現(xiàn)象完全得到控制。?保護(hù)層開采技術(shù)的成功應(yīng)用，實現(xiàn)主采煤層的快速綜掘和綜合機(jī)械化放頂煤開采。潘一礦2121(3)上、下風(fēng)巷月掘進(jìn)速度由4060m提高至200m，工作面回采產(chǎn)量由1700t/d提高至5100t/d。潘三礦1781(3)工作面年單產(chǎn)也由原來不足60萬噸，提高到160萬噸?；茨媳Ｗo(hù)層開采納入到礦井年度生產(chǎn)接替安排、采區(qū)和水平設(shè)計方案中，在礦區(qū)的新井設(shè)計

29、中也作優(yōu)先考慮。2003年正在準(zhǔn)備或回采的保護(hù)層采面有18個，被保護(hù)層工作面開采比例達(dá)到30%，預(yù)計到2007年被保護(hù)層工作面開采的比例將達(dá)到84%。?（三）“先抽后掘，邊抽邊掘”方法突出煤層掘進(jìn)工作面突出危險隱患是礦區(qū)安全的最大障礙，1998年我們由“迎頭超前鉆孔抽放或排放”卸壓措施，逐步強(qiáng)制過渡到“兩幫鉆場鉆孔迎頭鉆孔”邊抽邊掘方法，有效地控制了突出事故。并通過對工作面前方煤體應(yīng)力分布和瓦斯運(yùn)移規(guī)律的實驗研究，進(jìn)一步規(guī)范了這一方法。具體是：迎頭施工1020個鉆孔，孔深20m左右；兩幫鉆場分別施工36個孔，孔深4060m，兩幫鉆場邁步式布置。迎頭鉆孔保持5m以上的超前距，幫孔保持10m以上壓

30、茬距。通過合理的鉆孔布置，使工作面前方50m，巷道兩幫20m范圍內(nèi)的煤體均在鉆孔控制之下?，F(xiàn)場測定,迎頭鉆孔16h抽出的瓦斯量占有效時間內(nèi)抽放量的80%，由此規(guī)定迎頭孔抽放時間為16h，幫孔在掘進(jìn)過程中保持連續(xù)抽放。采用“兩幫鉆場鉆孔迎頭鉆孔”邊抽邊掘方法，能夠有效地探控掘進(jìn)前方斷層等地質(zhì)情況，有利于及時準(zhǔn)確地采取針對性防突措施，避免瓦斯突出事故的發(fā)生。同時巷幫長鉆孔抽放瓦斯不受掘進(jìn)施工影響，可有效攔截巷道周邊松動煤體向工作面涌出的瓦斯，減少落煤過程中的瓦斯涌出量。近幾年高突煤層掘進(jìn)工作面，基本消除了炮后瓦斯超限現(xiàn)象，突出威脅大大降低。這一方法抽放濃度一般在12%左右，掘進(jìn)速度一定程度上也受到

31、限制?！笆濉惫リP(guān)期間，在潘一礦試驗成功“深孔控制預(yù)裂爆破”輔助“兩幫鉆場鉆孔迎頭鉆孔”抽放的邊抽邊掘方法。即在工作面迎頭布置3個42mm×10m的爆破孔，通過爆破增加煤體透氣性，促使前方應(yīng)力均化和深移，提高抽放效果。測定單孔瓦斯抽放量可達(dá)0.038 m3/min，工作面瓦斯抽放率在25%以上，掘進(jìn)速度提高48%。目前礦區(qū)正在組織推廣這一技術(shù)。?（四）強(qiáng)突出煤層順層鉆孔區(qū)域性消突技術(shù)?為解決保護(hù)層開采過程中的局部未受保護(hù)塊段，以及不具備保護(hù)層開采條件的突出煤層工作面綜放消突問題。我們加大了順層鉆孔抽放技術(shù)攻關(guān)。通過研究試驗風(fēng)力排渣和能夠有效提高排渣能力的鉆機(jī)、具等，應(yīng)用水力擴(kuò)孔、下向

32、孔深孔預(yù)裂爆破技術(shù)，順層鉆孔成孔深度由原來3050m提高到100m以上，抽放率達(dá)到30%以上，滿足了工作面回采區(qū)域預(yù)抽瓦斯消除突出危險性的要求。2002年以來，礦區(qū)有4個突出煤層塊段運(yùn)用順層密集鉆孔強(qiáng)化抽放技術(shù)消除了突出危險性，安全實現(xiàn)放頂煤回采，通過“十五”攻關(guān)，這一技術(shù)正在得到進(jìn)一步完善。?（五）掘進(jìn)防突預(yù)測圖? “瓦斯地質(zhì)結(jié)合、管理研究并重”是淮南防突工作的主體思路。2003年礦區(qū)以防治煤與瓦斯突出作為瓦斯治理工作的重心，在組織、制度、技術(shù)、管理方面采取一系列重大舉措。?掘進(jìn)工作面防突預(yù)測圖是以突出煤層瓦斯地質(zhì)圖為基圖，要求全面反映掘進(jìn)工程范圍內(nèi)的煤存賦存、地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯、巷道布置、防突

33、措施、安全防護(hù)設(shè)施等靜態(tài)信息。通過掘進(jìn)過程中不斷獲取地質(zhì)、煤層變化、瓦斯涌出、突出指標(biāo)、措施執(zhí)行情況動態(tài)資料，及時填繪。掘進(jìn)工作面防突實現(xiàn)了全方位，全過程，多層次的“動態(tài)透明”管理。防突預(yù)測圖實行二級管理，執(zhí)行按月上報制度。我們下發(fā)了“掘進(jìn)工作面防突預(yù)測圖編報要求”，也制定了專門的圖紙應(yīng)用管理規(guī)定。實踐證明，防突預(yù)測圖是一種行之有效的綜合防突手段，它的應(yīng)用，全面地推動礦區(qū)防突工作的開展，現(xiàn)場防突工作更具超前性、針對性和可靠性。防突預(yù)測圖是防突“技術(shù)、管理、制度”的創(chuàng)新，重點(diǎn)突出“瓦斯地質(zhì)結(jié)合、管理研究并重”的工作思路，完整表達(dá)“預(yù)測預(yù)報、防治措施、效果檢驗、安全防護(hù)”的綜合體系，充分體現(xiàn)“齊抓共管，綜合治理”的管理思想。?三、下一步“一通三防”工作的總體設(shè)想?淮南礦區(qū)瓦斯綜合治理工作既有行業(yè)的共性問題，也有個性問題，具有淮南自身的客觀特殊性。就下一步開采條件和環(huán)境而言，面臨著不可比擬的難度和問題。主要是，開采深度每年以2050m的速度下延，瓦斯涌出量每年以100m3/min的幅度遞增，預(yù)計2010年礦區(qū)瓦斯涌出量將達(dá)1500m3/min以上，主采煤層將全面升級為突出煤層，礦井熱害問題日益突出等。對此，我們不敢懈怠。?按照淮南礦業(yè)（集團(tuán)）公司“建大礦