煤礦瓦斯綜合防治程序

1、宣東礦井瓦斯綜合防治措施一、宣東礦井概況宣東礦業(yè)公司是邯礦集團張家口盛源公司下屬的子公司。宣東礦井92年開始籌建，97年正式建井，2001年底通過省局安全設施和生產(chǎn)許可證驗收，投入試生產(chǎn)。設計生產(chǎn)能力90萬噸，服務年限為64.3年。礦井可采煤層三組5層，即川3、W1、W2、W3、V2煤層，其中主采煤層為川3、V2煤層；礦井地質(zhì)儲量為一億二千八百萬噸，可采儲量8682萬噸。其間2002年產(chǎn)煤68萬噸，2003年83萬噸，2004年78萬噸。礦井為立井開拓方式，兩水平開采，即230m和350m水平；開采深度為8001000米。采煤方法為傾向長壁采煤法，采煤工藝為綜采；掘進巖巷、半煤巖巷采用鉆爆法施

2、工，煤巷主要使用綜合機械化掘進方法。礦井通風方式為主井回風，副井進風的中央并列式；通風方法為抽出式。通風機工作風量9300m3/min，風壓3.2kpa,能夠滿足目前礦井安全生產(chǎn)的需要。投入試生產(chǎn)初期，布置二個采區(qū)，二個回采面生產(chǎn)，即一采區(qū)、二采區(qū)；后由于瓦斯涌出量大，通風能力不足，改為一井一面生產(chǎn)；2004年6月一采區(qū)回收完畢且封閉，至此礦井生產(chǎn)區(qū)域全部集中到二采區(qū)。今年的主要回采工作面為33205采面，面長140米，推進長度1500米，煤層傾角5100,煤層厚度3.55.0米；采用ZZ5200-21/42支撐掩護式支架和MG300-700/WD型采煤機與SGZ-764/400型刮板輸送機配

3、套使用。全年計劃產(chǎn)量96萬噸。原礦井初步設計為低瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量為5.54M3/t,但礦井投產(chǎn)后瓦斯等級鑒定結(jié)果遠遠大于初步設計，屬高瓦斯礦井。歷年來的礦井瓦斯涌出量統(tǒng)計如下:2001年相對量：23.75M3/t絕對量：5m3/min2002年相對量：32.04M3/t絕對量：43.45m3/min2003年相對量：43.54M3/t絕對量：70.29m3/min2004年（抽放后）相對量：40.6M3/t絕對量：68.68m3/min瓦斯涌出量呈逐年增加的趨勢。隨著開采區(qū)域的加大，瓦斯涌出量還將有明顯的增加。瓦斯涌出量比地質(zhì)報告提供的高78倍。瓦斯涌出嚴重制約著礦井正常生產(chǎn)能力的有效

4、發(fā)揮，對礦井安全生產(chǎn)造成重大威脅。多年來，我們對瓦斯涌出規(guī)律及來源進行了研究，并有針對性地采取了各種防治措施，我公司對礦井通風系統(tǒng)進行了改造，對礦井瓦斯進行了綜合治理，取得了良好的效果。從而保證了回采工作面的正常生產(chǎn)。二、礦井一通三防”措施1、通風系統(tǒng)改造 、更換礦井主扇，增加礦井風量。把原來的BDK8No24通風機改為FBCDZ548No26礦用防爆抽出式對旋軸流通風機，礦井風量增加3000M3/min，總回風瓦斯?jié)舛冉档?.3%。 、增加巷道斷面。對-230大巷其中300米進行擴大斷面，由原來的9m2擴大到13m2減少了礦井風阻。 、調(diào)整通風系統(tǒng)。2002年對礦井通風系統(tǒng)進行了調(diào)整，原通風

5、方式為-230軌巷及-200軌巷進風，-230機巷及-200機巷回風。經(jīng)礦井通風阻力測定后改為-230軌巷及-230機巷進風，-200機巷及-200軌巷回風。礦井通風阻力降低20mmH2O。 、改變采煤工作面通風方式。由初采時的U型通風改為U+L型通風，逐步進化到現(xiàn)在的一進兩回通風方式，徹底消除了采煤工作面隅角瓦斯超限的不安全隱患。 、新建風井改變礦井通風方式。由中央并列式改為邊角式通風方式。預計礦井總進風量在14000m3/min，增加礦井通風能力（預計2006年6月完成系統(tǒng)）。2、瓦斯治理 、根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局第21號令，在2005年初，成立了公司瓦斯綜合治理機構。形成以總經(jīng)理為組長，

6、總工程師為副組長的瓦斯管理體系，嚴格落實瓦斯治理十二字方針”,杜絕超通風能力、超設計能力生產(chǎn)。 、成立專門的瓦斯抽放區(qū)，負責全礦井的瓦斯抽放工作和煤層注水、煤體加固等工作。 、建立瓦斯臨時和永久抽放系統(tǒng)。2002年9月臨時抽放系統(tǒng)正式運行，該系統(tǒng)主要抽放采空區(qū)瓦斯，防止采空區(qū)高濃度瓦斯溢出。2004年初，建立瓦斯永久抽放系統(tǒng)，5月份正式對采煤工作面進行瓦斯抽放，其中臨時抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放量為10m3/min，永久抽放系統(tǒng)的瓦斯抽放量為20-25m3/min。抽放方法采用巷道密閉抽放、高位頂板頂層鉆孔抽放和低位頂板斜叉鉆孔抽放。采面抽放率為40%，經(jīng)抽放后采煤工作面回風及礦井總回風基本未出現(xiàn)瓦斯

7、超限現(xiàn)象，杜絕了重大瓦斯事故的發(fā)生。 、礦井裝備了KJ66瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)。在井下所有工作面及硐室、進回風巷按照煤礦安全規(guī)程要求安裝了瓦斯傳感器及其他參數(shù)傳感器，并實行計算機聯(lián)網(wǎng)。井下所有探頭由瓦斯員分片負責，并由專人及時調(diào)校。 、控制掘進工作面進度。掘進工作面掘進速度由1.6米循環(huán)改為0.8米循環(huán)，減少了單位時間內(nèi)的瓦斯涌出量。 、在掘進工作面的掘進設備方面全部淘汰煤電鉆，改為風鉆。杜絕了因煤電鉆失爆引起的各類事故。 、進一步與科研院所合作攻關，著手進行本煤層打鉆、注水、抽放工作，研究探討川3本煤層瓦斯抽放方法，從源頭治理煤塵和瓦斯，徹底實現(xiàn)先抽后采，先抽后掘。3、防滅火由于我礦井煤塵自然發(fā)火期

8、短，為做到防患于未然對采煤工作面及采面煤柱作如下措施： 、購置了高效泡沫滅火劑，用風鉆打眼，對可疑地點進行澆注。 、購置了兩臺多功能高壓泵對采空區(qū)每天進行阻化劑噴灑，阻止了采空區(qū)浮煤氧化。 、2004年底購置兩臺二氧化碳發(fā)生器，主要對采空區(qū)灌注。一方面阻止浮煤氧化，另一方面降低采空區(qū)瓦斯?jié)舛?；有利于阻止采空區(qū)自然發(fā)火和瓦斯事故發(fā)生。 、為防止進回風聯(lián)絡巷受壓形成裂隙漏風而導致自然發(fā)火，我礦購置了馬麗散加固劑,對所有片幫裂隙進行了充填加固，減少了裂隙漏風。 、在地面建立了黃泥灌漿系統(tǒng)，注漿管路緊跟回采工作面。 、為加強氣體監(jiān)測手段，購置了氣象色譜分析儀，由專人負責定期對井下各地點氣體進行分析化驗

9、。 、委托撫順煤研所對我礦井的煤樣進行分析化驗，已確定我礦自燃發(fā)火的標志性氣體。經(jīng)化驗得出我礦的標志性氣體為乙烯，為我礦預防自燃發(fā)火提供了可靠的科學依據(jù)。4、防塵 、在回采工作面支架安設了架間噴霧，完善了采煤機內(nèi)外噴霧。 、采煤機和掘進機均采用內(nèi)外噴霧抑制煤塵飛揚。 、各掘進工作面均采用濕式打眼，水炮泥，凈化通風。 、建立完善的井下防塵系統(tǒng)，對煤倉和溜煤眼上、下口煤炭運輸轉(zhuǎn)載點等進行自動噴霧灑水，同時設置粉塵探頭，以控制各產(chǎn)塵點的粉塵濃度。 、在采面回風側(cè)建筑新型擋塵簾，基本杜絕了回風流煤塵超限。 、新購進兩臺巖石電鉆，準備對采掘工作面打鉆進行煤層注水。 、配備煤塵檢測儀器、儀表對井下各作業(yè)場

10、所和風流中的粉塵濃度進行檢測，超限時立即采取措施。 、按照規(guī)定設置隔爆水槽，防止煤塵爆炸擴散。三、綜采工作面瓦斯防治措施1、綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律及來源分析實踐表明，綜采工作面的瓦斯涌出，受頂板初次來壓、周期來壓、采空區(qū)面積、地質(zhì)構造等因素的影響。工作面絕對瓦斯涌出量隨著回采距離的增加有明顯上升趨勢。隨著工作面的回采推進，工作面絕對瓦斯涌出量一直持續(xù)上升，最高時達53m3/min，一般在45m3/min；工作面本煤層絕對瓦斯涌出量基本維持在12m3/min之間；而采空區(qū)的瓦斯涌出量達33m3/min。經(jīng)調(diào)查和分析，確定與工作面回采到一定距離，采空區(qū)老頂來973123448:來源：安全文化網(wǎng)綜采

11、工作面瓦斯涌綜采工作面瓦斯涌壓垮落，聯(lián)絡密閉被壓裂、壓壞，垮落的松散巖石充填采空區(qū)有關，尤其是從L巷涌出的瓦斯量高達41m3/min左右。從川3205工作面瓦斯來源和構成分析來看,出主要來源于工作面落煤和采空區(qū)以及上覆巖層的瓦斯，其中采空區(qū)瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的72%75%,工作面落煤瓦斯涌出量占25%28%。采空區(qū)瓦斯涌出的大幅度增加是造成綜采工作面機巷及專用回風巷瓦斯超限的主要原因。主要瓦斯涌出點為L巷及其滯后的兩、三個聯(lián)絡巷。2綜采工作面瓦斯治理措施及效果從川3204工作面的瓦斯涌出情況分析可知，綜采工作面的瓦斯主要來源是采空區(qū)和工作面落煤。所以，降低瓦斯危害的主要措施是減少采空

12、區(qū)瓦斯涌出或改變采空區(qū)瓦斯涌出地點，同時減少落煤瓦斯涌出和增加工作面的供風量。設置專用回風巷和L巷：由于工作面的下隅角易積聚瓦斯，嚴重制約工作面的安全生產(chǎn)。為解決這一問題，在工作面機巷側(cè)增設一條專用回風巷。同時在采面后沿空留設一段巷道與采后的聯(lián)絡巷形成L巷道，以解決采面下隅角瓦斯超限問題。通過增設專用回風巷和L巷道的措施，使下隅角的瓦斯基本控制在1.0%以下，同時專用回風巷的設置，緩解了機巷的通風壓力。采空區(qū)瓦斯抽放：針對工作面的瓦斯涌出主要來源于采空區(qū)，所以采取采空區(qū)瓦斯抽放這一治本措施。采空區(qū)瓦斯抽放的方法有： 206軌巷低位頂板斜交穿層鉆孔從206工作面的軌巷（進風巷）向205采面回風側(cè)

13、頂板打穿層鉆孔。鉆孔終孔點垂直位置落在采面煤層頂板以上2740m的裂隙帶內(nèi)，水平位置距采面回風巷幫2025m,鉆孔沿206軌巷平行布置。鉆孔間距10米，孔深81米，孔徑94或113mm,鉆孔與206軌巷水平夾角為65。，鉆孔傾角一般為2530。左右，鉆孔傾角根據(jù)煤層起伏作適當調(diào)整。 205機巷高位頂板傾向順層鉆孔。垂直205機巷向采面做頂板巖石鉆場，爬高812米，落平段10m。鉆場間距100米，每個鉆場布置鉆孔10個?？壮噬刃尉鶆虿贾?。徑孔點距煤層頂板高度2530m?？咨?20米，孔徑113mmo因做鉆場成本大，走矸困難，鉆孔傾角小，遇到破碎巖層或煤線不易成孔，高位頂板傾向順層鉆孔205采面只

14、做了一個鉆場。 205機巷低位頂板穿層鉆孔。沿205機巷每隔40m做一個低位鉆場，鉆場沿煤層向采面掘進5米，每個鉆場布置5個鉆孔，鉆孔呈扇形布置，孔深120米，孔徑94mm或113mm,徑孔點垂直方向距煤層頂板2532m，水平方向距回風巷幫2280m。相鄰兩鉆場間鉆孔空間重疊距離為70m,單孔抽放瓦斯量最高為8.07m3/min，在有效抽放期內(nèi)一般穩(wěn)定在4m3/min左右。工作面落煤涌出瓦斯的治理：工作面落煤瓦斯涌出量占25%28%。落煤涌出瓦斯的治理是確保工作面高產(chǎn)的必備措施。其治理方法是： 本煤層預抽放和邊采邊抽：本煤層預抽系統(tǒng)設在工作面進風巷，鉆孔布置方式采用交叉布置方式。鉆孔設計深度7

15、0米，孔徑為$75鉆孔高差取46倍鉆孔孔徑，鉆孔間距取2.53米。鉆孔施工完后先進行高壓注水使煤體產(chǎn)生裂隙，而后進行預抽放。單孔流量0.05m3/min。 增加工作面的供風量。工作面的風量由2000m3/min增加到2500m3/min。利用相鄰工作面進風巷進行配風：由于受采動影響，專用回風巷會出現(xiàn)嚴重頂板下沉、幫鼓和底鼓的現(xiàn)象，使巷道有效斷面減少。為確保專用回風巷瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.5%以下，從下一工作面進風巷做一聯(lián)絡巷向?qū)Ｓ没仫L巷配風，配風量在400500m3/min。通過上述措施工作面絕對瓦斯涌出量降到2432m3/min。工作面機巷、專用回風巷、采面回風隅角風流中的瓦斯?jié)舛染怀蕖?.

16、 結(jié)論采空區(qū)瓦斯涌出的增加是綜采工作面下隅角及回風巷瓦斯超限的主要原因。973123448:來源：安全文化網(wǎng)采空區(qū)瓦斯涌出量占整個工作面瓦斯涌出量的72%75%，工作面落煤瓦斯涌出量占28%25%。采用專用回風巷和L巷是解決回風隅角瓦斯超限，確保工作面高產(chǎn)、高效的有效措施。 采空區(qū)抽放是解決綜采工作面瓦斯涌出的治本措施，合理的通風方式是工作面以風定產(chǎn)”的必備條件。 瓦斯治理措施必須有針對性，只有找到瓦斯涌出的主要源頭，采取有效措施，取得最好效果。瓦斯治理必須采取綜合措施，才能確保綜采工作面的高產(chǎn)高效和安全生產(chǎn)。4、措施針對宣東礦采面布置特點以及采空區(qū)瓦斯涌出量大等特點，結(jié)合204采面抽放經(jīng)驗，

17、目前205采面抽放比較理想的鉆場組合方案是：在采面回風巷布置低位疊式鉆場，鉆場間距4060米，每個鉆場布置5個鉆孔，鉆孔呈扇形狀均勻布置，孔深120米，終孔點距煤層頂板的高度為30米，后面鉆場鉆孔覆蓋前面鉆場鉆孔，當前面鉆場鉆孔抽放效果下降時，后面鉆場鉆孔接著抽放。在與其相臨的下一個采面的進風巷仍然布置低位鉆場，鉆孔沿著巷道平行布置，鉆孔間距10米，孔深81米，終孔點距煤層頂板的高度一般為3040米。這種鉆場最大的優(yōu)點是采面推過后，鉆孔不遭受破壞，能繼續(xù)使用，鉆孔壽命長，而且鉆孔傾角大，長度短，施工很容易，是一種效果很不錯的鉆孔?？傊?，隨著對瓦斯抽放工作各方面認識的不斷深入，瓦斯抽放效果會變得越來越理想，礦井瓦斯抽放量、抽放率、瓦斯?jié)舛取⒉?/p>