淺談高瓦斯大傾角綜采工作面瓦斯治理無(wú)英語(yǔ)

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(shí)際情況，礦井首次采用綜合機(jī)械化回采工藝時(shí)，結(jié)合礦山實(shí)際情況，針對(duì)1101大傾角工作面制定出切實(shí)可行的瓦斯綜合治理方案，實(shí)施多措并舉，對(duì)瓦斯進(jìn)行超前治理,實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)，嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)管理各項(xiàng)規(guī)章制度的落實(shí),防止瓦斯事故發(fā)生。關(guān)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(tuán)公司永貴能源，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為30萬(wàn)噸/年，該礦位于貴州省黔西縣南部。井田范圍呈東西長(zhǎng)約3.0km，南北寬約1.4764km的不規(guī)則五邊

2、形，面積4.4292km2，開(kāi)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(gòu)造，區(qū)內(nèi)地層傾向大致為324331，傾角18。礦區(qū)范圍及附近未見(jiàn)較大斷層和褶曲存在，井下巷道中偶見(jiàn)一些落差5m的小斷層，構(gòu)造復(fù)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(wú)煙煤為主，少量貧煤，屬于低灰-中灰，中至高發(fā)熱量，高硫煤。礦井為高

3、瓦斯礦井，開(kāi)采煤層均為不自燃發(fā)火、無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)性。礦井通風(fēng)系統(tǒng)采用中央并列式通風(fēng)，兩進(jìn)一回（主副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)），主扇型號(hào)為FBCDZNO20/54,功率2110KW，排風(fēng)量2520-5580m3/min，風(fēng)井靜壓900pa，等級(jí)孔為2.8 m2，礦井需風(fēng)量可隨安全生產(chǎn)需要進(jìn)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(zhǎng)壁后退式，在一采區(qū)首次實(shí)行綜合機(jī)械化回采的工作面，走向890m，采長(zhǎng)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0.72Mpa,瓦斯原始含量為18.72m3/t，煤層瓦斯流量衰減系數(shù)為0.161

4、/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(fēng)涌入到上隅角；回采范圍內(nèi)封閉型小型構(gòu)造多，構(gòu)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(guò)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(diǎn)，我們針對(duì)性地采取了以下綜合措施治理瓦斯。（1） 實(shí)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(shè)計(jì)見(jiàn)圖1）。1）工作面回采前在切眼內(nèi)布置走向平行鉆孔，孔間距1米，孔深不小于80米，切眼內(nèi)共計(jì)布置1

5、05個(gè)抽放孔，鉆孔總進(jìn)尺8440m,回采前預(yù)抽90天。2）工作面下順槽實(shí)施雙層扇形抽放技術(shù)，解決低滲煤層瓦斯抽采問(wèn)題，以提高抽采率。在下順槽施工鉆場(chǎng)20個(gè)，鉆場(chǎng)間距45m,每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置抽放孔20個(gè)，各相鄰鉆孔之間形成立體交叉格狀抽放網(wǎng)。鉆場(chǎng)之間補(bǔ)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(gè)，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(kāi)外煤層上部應(yīng)用ZDY2300鉆機(jī)施工孔徑為94mm大直徑鉆孔600個(gè)，夾角為45度順層交叉孔600個(gè)，使上順煤層上下部相鄰兩鉆孔之間形成重迭卸

6、壓帶，增加煤體透氣性，提高瓦斯抽放率。4）回采前一個(gè)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，終孔位置到采空區(qū)上方，每組鉆孔5個(gè)，每組間距45m，在上順槽共計(jì)施工21組采空區(qū)抽采高位鉆孔。5）上隅角實(shí)施定點(diǎn)插管抽采。其方法為：開(kāi)啟地面低負(fù)壓瓦斯抽放泵，在回采工作面回風(fēng)巷敷設(shè)一趟6寸PVC抽放管到距離上隅角20米處（以后隨回采推進(jìn)而回收），管路盡頭接設(shè)2寸彈簧軟管1015米，彈簧軟管另一端接設(shè)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(yán)實(shí)后，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(jìn)，人工向外抽拉8寸管路。方法針對(duì)性強(qiáng)，不需

7、要埋設(shè)管路，節(jié)約瓦斯治理成本。具體見(jiàn)附圖26）利用上順?biāo)┕さ捻槍映榉趴自诨夭晒ぷ髅娼咏?米，實(shí)施煤層深孔靜壓注水，通過(guò)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(qiáng)，促進(jìn)瓦斯抽出濃度提高，同時(shí)促進(jìn)綜采工作面割煤、移架工序時(shí)，工作面浮塵大幅度下降。1101工作面綜合瓦斯抽放示意圖11101工作面上隅角插管抽放示意圖2（2）、建立安全、穩(wěn)定可靠的工作面通風(fēng)系統(tǒng)，合理分配風(fēng)量。首先工作面建立U型后退式獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井經(jīng)采區(qū)進(jìn)風(fēng)大巷直接進(jìn)入工作面下順槽，流經(jīng)工作面后經(jīng)回風(fēng)順槽直接進(jìn)入礦井總回，工作面系統(tǒng)僅設(shè)置回風(fēng)聯(lián)巷一處永久風(fēng)門，確保工作面通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、獨(dú)立、安全、可靠，風(fēng)

8、量充足。其次強(qiáng)化落煤及煤壁釋放及采空區(qū)涌出的瓦斯的風(fēng)排措施。對(duì)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(fēng)排措施，即把1101工作面風(fēng)量配到1500 m3/min，可排除瓦斯最大能力為15 m3/min。在開(kāi)采初期至工作面回采結(jié)束，工作面回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛纫恢北３衷?.5以下。（3）建立迅捷高效的瓦斯閉環(huán)管理體系。在一個(gè)管理系統(tǒng)內(nèi)部，管理手段，管理過(guò)程等必須形成一個(gè)連續(xù)的封閉的回路，才能形成有效的管理活動(dòng)，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(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)、異常原因分析、采用技術(shù)對(duì)策、效果綜合評(píng)價(jià)、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(gè)能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)的瓦

9、斯閉合管理體系。第三，通過(guò)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(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)啟動(dòng)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(kāi)采1101工作面時(shí)，我們預(yù)測(cè)該工作面在進(jìn)行里段回采接近向斜軸時(shí)瓦斯涌出量將增大，工作面推過(guò)腰帶巖向斜軸部后，瓦斯涌出量趨于正常。其判斷依據(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(shí)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(gòu)造復(fù)雜，根據(jù)以上資料和以往掘進(jìn)時(shí)該區(qū)域瓦斯涌出特性和規(guī)律，我們準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出該地點(diǎn)為高瓦斯區(qū)域。經(jīng)采取相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策，如工作面回采前延工作面風(fēng)巷走向以3米間距一次施工88

10、個(gè)深95m以上的90mm鉆孔，實(shí)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(shí)達(dá)到大幅度降塵的目的，在工作面回采時(shí)，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛仁冀K在0.3%左右，始終沒(méi)有超過(guò)0.5%，既做到了主動(dòng)式防塵，又避免了割煤時(shí)瓦斯超限的現(xiàn)象，同時(shí)也不影響生產(chǎn)。（4）、加強(qiáng)正向激勵(lì)，調(diào)動(dòng)人的積極性和和創(chuàng)造性。以科學(xué)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(dòng)性、和創(chuàng)造性，這就是“激勵(lì)原則”。人的工作動(dòng)力來(lái)源于內(nèi)在動(dòng)力、外部動(dòng)力和工作吸引力。首先制定1101工作面瓦斯綜合管理實(shí)施辦法，對(duì)包干區(qū)域的瓦斯檢查員、綜采跟班隊(duì)長(zhǎng)、安全檢查員、監(jiān)測(cè)工等特殊工種明

11、確以正向激勵(lì)為主獎(jiǎng)罰辦法，充分調(diào)動(dòng)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(shí)從瓦斯治理中得到實(shí)惠；其次，長(zhǎng)周期的利用群眾周末安全例會(huì)對(duì)瓦斯檢查員、安全員進(jìn)行“小批次，多循環(huán)”滾動(dòng)式培訓(xùn)，使每人對(duì)出現(xiàn)瓦斯異常隱患“能說(shuō)會(huì)做”；第三，嚴(yán)把基層干部提拔關(guān)，杜絕人情提拔、關(guān)系提拔，把基層管理干部提拔同業(yè)務(wù)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(shí)施過(guò)程中，“一通三防”隊(duì)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(shè)人員大流動(dòng)中，該礦未出現(xiàn)管理人員接力脫鉤和斷層現(xiàn)象。四、應(yīng)用效果評(píng)價(jià)龍華煤礦在回采瓦斯賦存及地質(zhì)條件復(fù)雜的大傾角1101綜采該工作面過(guò)程中，通過(guò)超前規(guī)劃、逐漸摸索、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，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(kāi)始回采至2011年2月回采結(jié)束，工作面回風(fēng)流瓦斯沒(méi)有超過(guò)0.5%現(xiàn)象，上隅角的瓦斯?jié)舛纫矝](méi)有出現(xiàn)過(guò)積聚、超限現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的瓦斯治理效果，實(shí)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(yǔ)我們清醒地認(rèn)識(shí)到，“瓦斯不治，礦無(wú)寧日”只要有瓦斯存在，就可能形成瓦斯積聚，一旦瓦斯達(dá)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