瓦斯防治技术方案(共8篇)
瓦斯防治技术方案 篇1
瓦斯治理技术方案
山西阳城阳泰集团白沟煤业有限公司
二O一六年
目
录
1、组织机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
2、矿井生产持续情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
3、矿井瓦斯涌出量规律及危险性分析„„„„„„„„„„„„„„3
4、瓦斯防治重点区域„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
5、瓦斯防治方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
6、预防瓦斯的措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
7、采煤工作面瓦斯管理安全措施„„„„„„„„„„„„„„„„13
8、掘进工作面瓦斯管理安全措施„„„„„„„„„„„„„„„„18
9、工作要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22
矿井瓦斯治理技术方案
瓦斯治理思想是:贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针,树立“瓦斯事故是可以预防和避免的”意识,实施“应抽尽抽、抽采达标”的瓦斯综合治理战略,坚持“高投入、高素质、严管理、强技术、重责任”,以完善通风系统为前提,以瓦斯抽采为重点,以监测监控为保障,区域治理与局部治理并重,以抽定产,以风定产,地质保障,掘进先行,技术突破,装备升级,管理创新,落实责任,实现煤与瓦斯共采,建设安全、高效、本质安全型矿井。
一、组织机构:
成立瓦斯治理工作小组: 组长:李新虎
副组长:赵进锋 董新魁 姬安虎 赵陆锋 冯文虎 成 员:各副总及各科室负责人
领导组下设办公室,办公室设在通风科,主任由通风科长冯文虎担任,负责瓦斯治理相关业务工作。
瓦斯治理工作要求:
(1)成立瓦斯治理工作领导小组,全面领导瓦斯治理工作,每月召开1次会议,及时研究解决瓦斯治理重大问题。
(2)瓦斯治理工作领导小组下设办公室在通风科,负责落实瓦斯治理的是常工作,协调相关科室实施安全生产监管工作,督促落实瓦斯治理相关政策措施。
(3)设置“一通三防”“瓦斯治理”等技术管理机构,推广瓦斯治理成熟经验与先进技术。
(4)编制瓦斯治理规化和年度计划,瓦斯抽采计划,生产计划,安全生产指标统一考核。
(5)建立安全生产责任制,责任落实至各区队管理。
(6)建立健全煤矿重大安全生产隐患排查治理报告,“一通三防”管理制度。
(7)建立健全瓦斯治理安监,瓦斯人员培训等专业人员培训制度,加强对煤矿从业人员的安全教育培训,增强全体从业人员安全意识。
(8)树立安全诚信榜样,促进企业增强法律意识,安全意识,做到依法生产、安全生产。
二、矿井生产持续情况
2016年我矿正常生产时有一个回采工作面、二个掘进工作面和一个建设点,13107上分层回采工作面预计2016年6月底回采完毕,13104下分层(运输顺槽)掘进工作面预计2016年6月与13104下分层(回风顺槽)掘进工作面贯通,形成13104下分层回采工作面,13104下分层回采工作面计划7月下旬开始回采;三盘区建设点11月底改造完成;13109下分层掘进工作面计划7月底开始掘送。
三、矿井瓦斯涌出规律及危险性分析
1、瓦斯来源分析
根据近几年来矿井瓦斯等级鉴定情况,矿井瓦斯主要来自于本煤层,施工过程中未发现瓦斯喷出、卡钻、顶钻现象,建矿至今未发生过瓦斯动力现象,瓦斯涌出为正常涌出。2015年度矿井相对瓦斯涌出量为11.32m3/t;绝对瓦斯涌出量为10.22m3/min;为高瓦斯矿井。瓦斯涌出的主要来源为回采工作面1.71 m 3/min,占矿井瓦斯涌出量的16.73%;掘进工作面建设点0.48m3/min,占矿井瓦斯涌出量的4.70%;采空区及其它巷道涌出量为3.12m3/min,占矿井瓦斯涌出量的62.52%。从整体来看,矿井正常生产落
煤、巷道掘进时,矿井瓦斯涌出量有所加大,矿井产量是影响瓦斯涌出量的主要因素。
2、矿井瓦斯涌出规律及危险性分析
(1)回采工作面采用U型通风,采面上隅角的瓦斯浓度较其它地方较为高,是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点。
(2)回采工作面割煤及移架放煤期间,工作面采空区顶部的瓦斯容易积存,因此工作面在割煤及移架期间必须加强管理,确保安全。
(3)采掘工作面过断层、煤体裂隙发育等地质构造时,瓦斯及其它有害气体浓度会明显增加,必须高度重视。
(4)13107采煤工作面采空区垮落不及时,加强采空区管理,同时在移架放煤时采面瓦斯涌出量增加,对安全生产的威胁较大,必须加强通风和瓦斯检查。
(5)采煤工作面的瓦斯涌出受大气温度、气压等环境因素的影响,特别是换季时,大气压力急剧下降,瓦斯涌出量会增加,要引起高度重视。
(6)需放炮时,放炮落煤过程是发生瓦斯积存的区域,必须加强局部通风管理,严格执行“一炮四检”和“三人联锁”放炮制度。
四、防治瓦斯重点区域
1、回采工作面采用U型通风,采面上隅角的瓦斯浓度较其它地方较为高,是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点。
2、我矿部分掘进旧巷道冒落,高冒区容易积聚瓦斯,是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点。
3、密闭区域是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点。
4、掘进工作面掘进机落煤部是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点;
5、停风、无风区是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点;
6、掘进工作面放炮落煤过程是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯涌出的重点。
五、瓦斯防治方案
我矿属高瓦斯矿井,根据本矿的实际情况,针对重点防治区域制定了以下瓦斯治理方案。
1、安装有山西阳光三极生产的系统型号为KJ340的瓦斯监控系统;分站为KJ340-F;甲烷传感器型号为KGJ7;地面中心站到井下分站之间电缆为MHYA32,4芯;分站之间电缆为MHYBV-4x1/0.8,4芯;传感器信号电缆为MHYBV-4×7/0.28。各工作面及主要场所地点均按规定安装了监控分站和传感器。监控系统正常,发挥了监控系统应有的作用,采取安全监控系统对井下瓦斯实行24小时监测,采煤工作面实现了瓦斯电闭锁,掘进面实行“三专两闭锁”,并实现了“双风机、双电源”,并能自动切换。
2、井下各个采掘工作面设立专职瓦斯员24小时现场盯班,对比较容易积聚瓦斯的上隅角,回风巷进行实施巡回检查,定时向调度室汇报,在工作面上隅角悬挂甲烷传感器和便携式瓦斯报警仪。
3、回采工作面上隅角瓦斯积聚浓度 ≥ 0.8%时,采用挂风障、设导风板等方式吹散上隅角瓦斯,上隅角有淋水时,应加防护罩保护探头。
4、回采工作面专职瓦斯员负责瓦斯检查工作,每班至少检查3次,并加强对生产全过程的监督检查。采煤机割煤及移架过程中,瓦检员必须不间断检查瓦斯,如发现瓦斯通出量明显增大时,做到“只认瓦斯不认人”瓦斯超限必须立即停止生产,瓦斯员行使好绝对停产权,并报安全指挥中心。
5、严格执行以风定产,优化通风系统,确保风量稳定。
6、掘进工作面必须按照《作业规程》规定,选用2×15KW大功率局部通风机和配套的800mm的截面风筒,做到风筒末端至工作面距离不超过《作业规程》规定,按质量标准化的要求管理好局部通风,确保掘进工面风量
稳定可靠。
7、每月制定瓦斯检查计划及巡回检查路线图表,对采掘工作面格执行24小时跟班检查及定时汇报制度。
8、专职瓦斯员每周对井下所有的挡风墙进行一次瓦斯检查,每班对井下所有的密闭进行一次瓦斯检查。
9、跟班领导、放炮员、安检员、班组长、流动电钳工、技术员、下井必须佩带便携式瓦斯报警仪,对井下采掘工作面,有瓦斯涌出的地点可随时检查瓦斯浓度。
六、预防瓦斯措施
1、认真宣传安全方针,使职工树立“安全第一”的思想,宣传瓦斯危害及防治措施。
2、入井人员要严格按照《三大规程》作业,杜绝“三违”现现象发生。
3、加强通风系统管理,根据采掘接替的变化不断完善优化通风系统,及时对通风系统和供风量进行调整,加强井下通风设施的维护和利用。掘进工作面实现“双风机、双电源”自动切换,提高掘进面供风连续性、可靠性。采掘工作面、硐室、及其它用风地点均要严格配风,消除不合理的“三风”(串联通风、扩散通风、老塘通风),合理分配风量,各采掘地点及硐室的供风量符合《规程》要求。
4、矿井风量管理
(1)通风科根据每月的生产计划和矿井通风状况,编制合理的矿井配风计划。
(2)矿井配风计划必须经矿总工程师审核签字后,方可执行。(3)通风报表必须按要求进行填写,数据真实、准确,上报。(4)井下主要进、回风巷必须建立测风站,并符合规程的要求。(5)测风站要设记录牌板,牌版的内容有:测风站断面、平均风速、风量、空气温度、瓦斯、二氧化碳、测定日期以及测定人员等项目。
(6)井下所有的通风巷道或地点的风量每旬至少全面测风一次。每次测风结果必须填写在现场的测风牌板和测风记录上,及时填写旬报,上报给有关领导。
(7)主要大巷要实行每十天至少测风一次。采煤工作面和采掘工作面根据实际要求随时测定进风巷和回风巷的风量,并记在测风牌板和测风记录手册上。
(8)巷道中风速必须经过验算,不得有无风、微风或超速巷道。(9)工作地点每人每分钟供给风量不得低于4m3/min。
(9)巷道贯通前、系统调整后、扇风机导机或改变叶片角度后都必须进行测风,测风结 果必须填写在测风记录上并及时向有关领导汇报。
(10)发现风量与配风计划差别较大要及时分析原因、检查系统,并及时调整设施状态。
(11)矿井外部漏风率不大于5%,矿井有效风量率不低于87%。(12)测风人员必须经过培训、考试合格人员担任,持证上岗。(13)使用合格的测风仪器、仪表。
5、盲巷安全管理
(1)凡是井下6 m以上不通风的独头巷道称为盲巷,生产科在安排生产时,应避免出现盲巷。
(2)在生产施工过程中造成盲巷时,生产科必须书面通知通风科,说明造成盲巷的原因和时间,通风科在接到通知后要立即安排进行管理。
(3)对暂时停止施工的停风巷道采区临时密闭或设置栅栏,对永久报废巷道采用永久密闭进行盲巷管理。
(4)密闭要设置距盲巷口6m范围内,并按质量标准化进行施工,密闭前设置栅栏(距盲巷口不超过2m),说明牌、瓦斯检查牌、警标,按标准
悬挂并齐全完好。
(5)通风科必须建立盲巷管理台账,对井下出现的盲巷进行定期检查,注明造成盲巷的原因、时间、长度、管理方式等。
(6)盲巷密闭前的瓦斯检查每班至少检查一次,并将检查结果写在检查牌上。
(7)任何人不得随意打开密闭进入盲巷,当因工作需要进入盲巷时,作业单位必须提前编制安全措施,经通风科等业务科室审批,报公司总工程师批准。
(8)盲巷密闭、栅栏5m范围内严禁堆放杂物、材料等
(9)通风科每周对盲巷进行一次检查,发现管理设施损坏,要及时维修,防止人员误入盲巷。
6、巷道贯通安全管理
(1)一般巷道贯通必须编制经公司总工程师批准的包括通风内容的专项安全技术措施,并贯彻到生产队组;与采空区、老窑的贯通措施以及有可能和老窑区、小窑破坏区贯通的措施,(必须先探明情况),报集团公司总工程师批准,公司总工程师现场指挥,救护队协助进行贯通,通风区负责贯通时的通风系统调整及瓦检工作。
(2)一般巷道贯通的规定
炮掘面相距20米,机掘面相距50米,贯通执行下列规定: 1)地测科必须向公司总工程师报告,并书面通知通风区,通风部门事先必须做好贯通时的系统调整及瓦检工作。
2)地测科下达通知书后,公司调度每班必须向通风区通报掘进进度,通风调度每班掌握瓦斯、风量变化情况,并汇报当日值班负责人。
3)对掘工作面必须停止一个面作业,且该面须切断电源,撤出人员,设置警戒,保持正常通风。
4)与盲巷贯通时,应先对该巷进行瓦斯排放,排放完毕,恢复正常通风,并设置警戒。
5)每次放炮前,掘进工作面班组长必须派专人和瓦检员共同到对方工作面,检查该工作面回风流及附近20米内的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,先停止掘进工作面作业,然后处理瓦斯,只有在两个面、回风流及其附近20米内的瓦斯浓度都在0.8%以下时,方可进行掘进工作和装药放炮。每次放炮前,必须在两个工作面安全地点设置专人警戒。爆破工作应坚持“一炮三检”和“三人联锁”制度。每次放炮后,瓦检员和掘进工作面班组长必须巡视放炮地点及附近,检查通风、瓦斯情况,如果有异常,应立即处理,双方工作面检查完毕,认为无异常情况,才允许进行该面的下一次放炮工作。
6)需要做风门或调节时,在贯通前必须完成设施工程,在主要进、回风巷之间严禁临时替代永久工程。
7)贯通的巷道属于主要通风巷道,并直接影响矿井通风系统时,公司总工程师必须负责贯通的指挥工作,通风区长负责贯通时的现场指挥工作。其它贯通,通风区必须派干部现场统一指挥,确保施工安全。
8)贯通后应及时调整通风系统,形成正常的全负压通风系统后,方可停止局扇运行,同时要检查回风流,作业地点以及相关地点的瓦斯浓度、检查通风设施,以及风流状况。如果有问题,必须及时进行处理。
9)参与贯通的部门应明确岗位分工,特别是贯通后通风系统受影响的区域,必须设置专人检查瓦斯、停电撤人、设置警戒,同时要进行风量测定。
10)未经集团公司总工程师批准,严禁任何巷道与采空区、老窑及情况不明的巷道贯通,一旦打透,按事故追查处理。
7、局部通风管理
(1)局部通风机必须由指定人员负责管理,保证正常运转。(2)掘进工作面所用的局部通风机功率应根据所需风量进行匹配。所用的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机,并能自动切换。正常工作的局部通风机必须采用三专(专用开关、专用电缆、专用变压器)供电。
(3)严禁使用3台以上(含3台)局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。
(4)正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后,当电源恢复时,正常工作的局部通风机和备用局部通风机均不得自行启动,必须人工开启局部通风机。
(5)掘进工作面与瓦斯电、风电、主备风机切换设施必须做到“三同时”即同时设计、同时施工、同时投入使用。
(6)使用局部通风机通风的掘进工作面,不得停风;因检修、停电、故障等原因停风时,必须将人员全部撤至全风压进风流处,并切断电源。恢复通风前,必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯,只有在局部通风机及开关附近10米以内风流中瓦斯浓度都不超过0.4%时,方可由指定人员开启局部通风机。
8、井下爆破管理
(1)、必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管,不得使用过期或严重变质的爆破材料,并严格按爆破材料领退制度进行领退。
(2)、炮眼封泥采用水炮泥,剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其它可燃材料作炮眼封泥,封泥长度必须符合《规程》规定。无封泥、封泥不足的炮眼严禁爆破,严禁放糊炮。
(3)、每次爆破作业,必须严格执行“三人连锁”、“一炮四检”及爆破停电撤人制度。
(4)、严格按照规程要求处理拒爆、残炮、瞎炮。
9、加强瓦斯检查,杜绝空班漏检
(1)井下每班每个采掘作业点都至少配备一名专职瓦斯检查员检查瓦斯,同时实现“瓦检员检查、便携仪检查、悬挂瓦斯探头”的瓦斯三同时管理。
(2)每班瓦斯检查员检查次数不得少于三次,且做到当班当次“三对口”,不得空班、漏检或假检。另有跟班、带班领导不定时巡回检查。
(3)每月制定瓦斯巡回检查线路,严格按照规定检查瓦斯。
(4)工作面风流中瓦斯浓度达到0.8%时,必须停止作业,撤出人员、进行处理,严禁瓦斯超限作业。
(5)加强井下高冒区,密闭前,巷道风流死角等容易形成瓦斯积聚地点的瓦斯检查。
10、井下电气设备管理
(1)、机电设备入井前必须检验其“产品检验合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”是否齐全,并检验其安全性能,合格后,方准入井安装使用。大修后的设备入井前必须经其检查合格后方可入井。
(2)、井下不得带电检修搬迁电气设备、电缆和电线;电气设备实行挂牌管理,电缆悬挂必须符合规定,井下机电设备硐室防火设施必须齐全,并有机电设备运行记录。
(3)、强化供电系统管理,对供电系统进行升级改造,实现供电连续稳定可靠,杜绝人为停电造成停风事故
11、严格监控设备管理
(1)瓦斯监控设备必须定期进行调试、校正,分站每月至少调校1次,甲烷传感器必须每10天到县平安矿山仪器设备监测中心调校1次,每10
天必须对甲烷超限断电功能、故障断电功能进行测试,并报调度室存档,机电科负责。
(2)瓦斯监控设备必须由调度室负责全面管理,机电科负责安装调试、校验,工作面瓦斯检查员负责看管悬挂。
(3)井下和各采掘工作面瓦斯、一氧化碳、温度、风速实施二十四小时连续自动监测。
(4)按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)的要求加大对安全监测监控系统设备维护和保养,正确设置断电值及断、复电范围,达到装备、功能齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速的监控系统,确保监控有效。
12、进一步完善矿井隔爆设施。
井下大巷隔爆水棚采用型号为GBSD-60塑料水袋进行设置隔爆水棚,水棚的排距应为1.2m~3.0m,棚区长度≥30m,每平方米水量不得少于400L/ m2。
各工作面隔爆水棚采用型号为GBSD-40塑料水袋进行设置隔爆水棚,采用集中式布置。具体设置在工作面进回风巷的直线段内,距工作面60~200m,相邻两组间距不得大于200m,与巷道交叉口、转弯处距离不得小于50m,且不得大于75m,与风门、风窗的距离应大于25m;水棚的排距应为1.2m~3.0m,棚区长度≥20m,总水量≥200L /m2 ;水棚挂钩位置要对正,相向布置(钩尖与钩尖相对)挂钩角度为要大于75°,钩尖长度为20mm;必须选用符合煤矿用隔爆水棚通用技术条件规定,经国家质检部门检验合格的隔爆水棚;同一排水棚内两个水袋之间的间隙≥100mm;水袋外边缘距巷道两帮、顶梁之间的垂直距离≥100mm,水袋底部至顶梁的垂直距离≤1.0m,否则必须在其上方增设一个水袋;水袋底部至巷道轨面的垂直距离,不得低于巷道高度的1/2,且不得小于1.8m;棚区内各排水棚的安装高度
应保持一致,棚区巷道需挑顶时,其断面积和形状与其前后各20m长度的巷道保持一致。
13、健全井下通讯设施,确保抢险救灾信息传递工作正常进行。
14、井下所有人员必须佩戴自救器。
15、加强职工培训,提高职工的安全意识
(1)健全“一通三防”管理机构,成立瓦斯治理领导组,建立健全通风、抽采、地质测量、安全监控管理机构,配备满足要求的相关技术人员和科室成员。
(2)配齐配强通风副总工程师、地测副总工程师和“一通三防”工程技术人员。“一通三防”人员最低达到中专毕业水平,数量要满足瓦斯治理需求。
(3)成立专职的瓦斯检查队伍,加强瓦检业务培训,提高瓦斯检查人员素质。
(4)全员培训教育实行一日一专题,做到班前培训全员学,脱产培训系统学。
(5)“三大员”(安监员、瓦检员、抽采员)安全管理准军事化,享受一线待遇,实行考核淘汰制。
(6)生产及主要辅助单位职工未经“一通三防”专门培训考试合格不得担任班、队长;特殊工种必须有两年以上采掘工作经验,并经培训合格,持证上岗。
(7)瓦斯治理工作做到“四个一流”(一流队伍,一流作风,一流管理,一流素质)。
七、采煤工作面瓦斯管理安全措施
1、采煤工作面配备专职瓦斯员,严格执行现场交接班制度,24小时盯岗制度。瓦斯员必须每班认真检查上隅角气体情况,并每班定时向调度
室并报,并做好检查记录。如出现瓦斯局部积聚、超限等特殊情况时,要及时向调度室汇报,并立即责令采面停止一切工作,处理完积聚瓦斯后方可恢复工作。
2、加强通风管理,优化通风系统。工作面风量必须严格按计划配风,测风人员每旬对采面风量测定一次外,其它时候也要根据实际情况随时进行测风,保证风量稳定、可靠。设专职瓦斯检查员,对工作地点经常和定期进行各种有害气体和风量测定,对采空区密闭要经常进行维护。
3、在采煤工作面、回风顺槽、工作面上隅角设置瓦斯超限警报仪和甲烷传感器,监测风流中的瓦斯浓度,并将信息及时传送到地面控制室。在工作地点设置瓦斯断电仪,当瓦斯含量超限时及时自动切断电源。
4、采煤机司机在采煤工作中要控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮,减少瓦斯逸出。
5、充分利用采煤机上安装的甲烷断电仪,密切关注采煤工作面各处的瓦斯变化情况,发现瓦斯超限队长要及时报告并采取相应的安全措施。
6、机电工每班要经常检查采煤机电气装置的防爆情况,加强机电设备的检查和维修,保持良好的防爆性能,严防电器失爆。
7、工作面遇有坚硬夹石时,采取松动爆破措施处理,禁用采煤机强行截割,并且瓦斯必须先进行检查瓦斯,只有在瓦斯不超限时,方准进行松动爆破。
8、工作面上隅角及时回柱放顶,严禁滞后。
9、工作面严格执行“只认瓦斯不认人”制度,瓦检员有绝对的停产、撤人权利。
10、现场班(组)长、跟班干部,必须携带便携式甲烷检测报警仪上岗,配合瓦斯检查员做好瓦斯检查工作。
11、瓦斯监控设备必须定期进行调试、校正,分站每月至少调校1次,甲烷传感器必须每10天到县平安矿山仪器设备监测中心调校1次,每10天必须对甲烷超限断电功能、故障断电功能进行测试,并报调度室存档,机电科负责
12、采煤工作面监控设备布置情况
(1)在工作面、工作面回风、上隅角各设一瓦斯探头,同时在上隅角挂便携式甲烷检测报警仪,采煤机上装有机载探头一个。
(2)工作面探头位置在工作面回风顺槽中距工作面煤壁线5—10米处;回风探头位置在工作面回风顺槽中距工作面混合回风流10—15米处;上隅角设置一探头,悬挂在回风顺槽足头封口柱边;采煤机装设机载式甲烷断电仪。探头由瓦斯员负责管理不得随意移动。
(3)甲烷传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm处,距巷道侧壁不得小于200mm。
(4)工作面甲烷传感器必须符合瓦斯浓度≥0.8%时报警、≥1.2%时断电、<0.8%复电,断电必须切断工作面及其回风巷内全部非本质安全型电器设备的电源;工作面回风甲烷传感器必须符合瓦斯浓度≥0.8%时报警、≥0.8%时断电、<0.8%复电,断电必须切断工作面及其回风巷内全部非本质安全型电器设备的电源;上隅角甲烷传感器必须符合瓦斯浓度≥0.8%时报警、≥1.2%时断电、<0.8%复电,断电必须切断工作面及其回风巷内全部非本质安全型电器设备的电源;采煤机机载式甲烷断电仪必须符合瓦斯浓度≥0.8%时报警、≥1.2%时断电、<0.8%复电,断电必须切断采煤机电源。
12、上隅角瓦斯积聚的处理措施
上隅角瓦斯积聚浓度 ≥ 0.8%时,采用挂风障、设导风板等方式吹散上隅角瓦斯,上隅角有淋水时,应加防护罩保护探头。
13、严格落实“一通三防”齐抓共管责任制,对破坏“一通三防”设施者进行严惩。
14、瓦斯抽采系统
1)上分层回采工作面抽采:
在3#煤层上分层回采工作面采用未卸压抽采(预抽)的方法。钻孔布置采用双侧順层钻孔的布置方式进行本煤层预抽和边采边抽。
钻孔布置在工作面进、回风巷中,钻孔直径∮75mm;钻孔间距5m,钻孔开孔位置距巷道底板1m左右,设计钻孔长度为70m,钻孔的封孔段长度不得小于8m。预抽时间不得少于180天。其方法见下图:
上分层回采工作面抽采布置示意图
工作面钻孔参数如下:
钻孔位置:工作面进、回风巷内;
钻孔角度:垂直巷道中线、平行于工作面、水平上仰2~3°;(根据煤层赋存实际情况调整)
开孔直径:∮94mm; 钻孔直径:∮75mm; 钻孔长度:70m; 钻孔间距:5m;
封孔方式:WGTP-11新型材料注浆封孔; 封孔长度:不小于8m。
抽采时间:钻孔预抽时间不小于180天。2)回采工作面采空区抽采
为解决3#煤层回采工作面上隅角瓦斯问题,设计3#煤上、下分层回采工作面在回风巷内敷设瓦斯抽采管路,每隔30米布置一个抽采三通,进行沿空埋管抽采。解决工作面上隅角瓦斯超限问题。
在进行采空区埋管抽采时,抽采管路沿巷道底板布置,每30米安装一个三通,三通口向上,上好堵盘。待三通距工作面10米时,安装长度为1~2.0米的垂直直管并且在顶部安装三通,三通两端出口用铁纱网包好,以防止煤矸进入抽采管路。同时,在三通处采用井字型木垛进行支护,以防止压断抽采垂直管路。
为防止采空区冒落矸石砸在管上产生火花,在瓦斯管路埋入采空区前,必须用木板盖在瓦斯管路上,保护瓦斯管路。其布置方式见下图。
3)回采工作面抽采管路拆除措施
回采工作面抽采管路(进、回风巷内)随工作面推进,应逐渐拆除,一般超前工作面30米左右,保证不影响工作面进、回风巷正常的超前支
①首先确定需撤除管路的范围。
②检查该范围内所有钻孔瓦斯流量和浓度,确认钻孔瓦斯浓度在5%以下。
③经抽放队长批准。
④关闭该区段瓦斯抽放支管阀门。
⑤将该区段支管撤掉,用堵盖将剩余抽放管路堵严。⑥放开控制阀门。
⑦撤除分管,及时将撤除的管路运出。
⑧撤除后的钻孔应用黄泥等不燃性材料及时封孔。
⑨重新对总管、干支管、抽放钻场及所有钻孔的瓦斯流量、负压、压差、浓度等参数进行测定,并填写好记录,报通风科存档。
八、掘进工作面瓦斯管理安全措
1、加强局部通风管理,(1)局部通风机必须由指定人员负责管理,保证正常运转。(2)局扇入井,必须经机电科防爆检查员验收合格。局扇必须由当班瓦检员和当班机电工负责管理,保证24小时连续运转,任何人不准随意停开。
(3)必须安装在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10m;全风压供给工作面的风量必须大于局部通风机的吸入风量,局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。
(4)使用局部通风机的掘进面,不得停风,因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。人员要撤至全风压通风巷道处,并在巷道口放置栅栏,防止人员进入。
(5)正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后,当电源恢复时,必须首先检查瓦斯,只有停风区中最高瓦斯浓度不超过0.8%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%,且局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓
度都不超过0.4%时,方可人工开启局部通风机恢复正常通风,严禁正常工作的局部通风机和备用局部通风机自行启动。
(6)工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机,并能自动切换,每天至少切换一次,由当班带班矿长、机电科机电工和瓦斯检查员负责,并做好相关记录。正常工作的局部通风机必须采用三专(专用开关、专用电缆、专用变压器)供电,备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源,当正常工作的局部通风机故障时,备用局部通风机能自动启动,保持掘进工作面正常通风。
(7)安装局扇要求离地高度大于30cm,局扇周围要清理干净,无杂物堆积,队长负责。
(8)每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验,每天应进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验,试验期间不得影响局部通风,试验记录要存档备查(机电科负责)。
(9)必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离符合《作业规程》规定,正常工作的局部通风机和备用局部通风机自动切换的交叉风筒,安设风筒接头要严密,软质风筒接头要双反压边。风筒吊挂要平直稳紧,逢环必挂,缺环必补,发现有破口必须及时修补或更换。
2、瓦检员必须认真检查瓦斯并填写报表,每次检查结果必须记录在瓦斯检查班报手册和检查记录牌上。并通知现场人员,瓦斯浓度超过规定时必须立即责令现场人员停止作业并撤到安全地点。
3、掘进工作面,CH4和CO2浓度检查次数至少3次/班,瓦斯检查必须做到三对照,严禁弄虚作假,如遇瓦斯涌出量突然增大或出现异常情况时,当班专职瓦斯检查员必须盯紧工作面,不间断检查瓦斯和二氧化碳浓度。瓦斯浓度超限后,立即撤出人员并向安全指挥中心汇报。
4、掘进工作面内体积大于0.5 m3的空间内,局部积聚瓦斯浓度达到2%,附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
5、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电器设备,必须在瓦斯浓度降到0.8%以下时方可通电启动。
6、监控设备布置情况
(1)掘进工作面安放一台与地面主机联接的瓦斯监控分站。(2)甲烷传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm。并应悬挂在巷道无风筒帮一侧。
(3)在距局部通风机风筒出风口15-20m处安设风筒、风量传感器,局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时,声光报警、切断供风区域的全部非本
质安全型电器设备的电源并闭锁;当局部通风机或风筒恢复正常工作时,自动解锁。
(4)瓦斯监控设备必须定期进行调试、校正,分站每月至少调校一次,甲烷传感及掘进机机载式甲烷断电仪必须每10天到县平安矿山仪器设备监测中心调校一次,每10天必须对甲烷超限断电功能、故障断电功能以及风电闭锁进行测试,并报安全指挥中心存档。
(5)探头由瓦斯检查员负责管理,不得随意移动。机电科负责探头的更换维修工作。监控系统必须具备甲烷断电仪和风电闭锁装置的全部功能;当工作面瓦斯浓度超过规程规定时,能自动报警,并切断工作面所有非本质安全型电器设备的电源。当局部通风机停止供风时,能自动切断工作面所有动力电源。当电网停电后,系统必须保证正常工作时间不小于2个小时。全系统由安全指挥中心负责管理,井下分站和探头电缆由本工作面机电科电钳工负责检修维护,机电科负责校正安装。
7、抽采系统
3#煤掘进工作面预测最大瓦斯涌出量为1.89m3/min,在掘进下分层工作面进顺槽时,不需要进行瓦斯抽采。
在3#煤层上分层(实体煤)掘进巷道时,必须进行瓦斯抽采,采用边掘边抽的方法。掘进工作面边掘边抽是在掘进巷道两侧,隔一定距离,施工一个钻场,在钻场内施工超前扇形钻孔,利用钻孔预抽煤层中的瓦斯。每个钻场可以布置4钻孔。同时,在掘进工作面回风横贯内施工超前钻孔进行预抽,回风横贯预抽钻孔一般布置5个,钻孔间距为5m左右。其布置方式见下图。
掘进工作面边掘边抽示意图
煤层实体煤掘进工作面边掘边抽钻孔布置参数 同侧钻场间距:80m; 相邻钻场间距:40m; 每个钻场钻孔数量:4个; 钻孔与巷道夹角:3º~20º; 开孔直径:∮94mm; 终孔直径:不小于∮75mm; 钻孔长度:90m;
封孔方式:WGTP-11新型材料注浆封孔 封孔长度:不小于8m 掘进工作面横贯钻孔布置参数 钻孔位置:掘进工作面回风横贯内; 钻孔间距:5m; 开孔直径:∮94mm; 终孔直径:∮75mm; 钻孔倾角:平行于煤层; 钻孔位置:布置在煤层中部; 钻孔长度:90m; 封孔长度:不小于8m 封孔方式:WGTP-11新型材料注浆封孔;
九、工作要求:
1、加强煤矿瓦斯治理,煤矿成立了瓦斯治理工作领导小组,组织相关人员编制了《白沟煤业瓦斯治理技术方案》,以此作为实施煤矿瓦斯治理,2、瓦斯治理工作领导小组工作职责
(1)负责采掘面瓦斯治理工作的实施及有关的安全隐患检查,组织采取治措施;
(2)工作组成员负责参与监督落实采面辖区内治理措施;(3)组长、副组长负责对采面瓦斯治理措施进行指挥、协调、组织处理。
3、煤矿各科室负责人相互配合,齐心协力抓好煤矿瓦斯治理工作,为实现全年安全生产而努力。
瓦斯防治技术方案 篇2
1.1 煤、岩物理力学性质、瓦斯突出预测参数测定研究
煤、岩的弹性模量、密度、软化系数、吸水率等物理力学性质指标和瓦斯突出预测参数。
目的:掌握煤、顶底板岩层的物理力学性质和瓦斯突出预测参数, 为应力场数值模拟分析和有关预测、防治措施提供基础数据。
技术途径:在工作面的上、中、下三个部分, 每个部分取三块煤样, 所取煤样要完整, 没有明显裂隙, 煤样规格为:300mm×300mm×300mm左右, 并作好标志 (说明取样地点) 。岩样可在工作面两顺槽合适地点钻取顶板岩芯1~2个 (视钻取效果) , 岩芯直径不小于50mm, 岩芯端头位置伸入老顶 (中粒石英砂岩) 不小于2m。钻孔完成后, 取直接顶 (砂质泥岩) 岩芯长度2.5~3m和老顶 (中粒石英砂岩) 岩芯长度2m为岩样, 并作好标识。煤岩样采集后, 立刻用塑料袋包装, 用封口胶带密封, 防止煤样吸水氧化, 用木箱装运至河南工程学院 (箱内铺木屑) 。煤岩样在实验室经加工成试件后在实验室试验, 获取煤、岩的全应力应变曲线、弹性模量、密度、软化系数、吸水率等物理力学性质指标;瓦斯突出预测参数测定包括:煤层瓦斯含量、煤对瓦斯吸附常数、瓦斯放散初速度和煤坚固性系数, 煤质的工业分析等。
1.2 煤、岩的冲击倾向性研究
十矿所具体研究煤层、和顶板的冲击倾向性分类。
目的:确定煤、岩的冲击倾向性。
技术途径:实验室采用刚性压力机对煤试件进行实验, 得到弹性能指数、冲击能指数和动态破坏时间等指标测试, 依据有关国家标准, 确定煤的冲击倾向性;实验室采用刚性压力机对顶板岩试件进行实验, 得到计算顶板弯曲能量指数的相关参数, 依据有关国家标准, 确定顶板的冲击倾向性。
1.3 分析十矿冲击矿压及煤与瓦斯突出类型及其机理
冲击矿压及煤与瓦斯突出类型、发生原因、机理、以及主要影响因素。
目的:弄清楚冲击及煤与瓦斯突出发生的原因、类型、机理、特征以及主要影响因素。
技术途径:结合十矿发生的冲击矿压及煤与瓦斯突出动力显现和具体开采技术条件, 理论分析。
1.4 重点防治区域确定
对于研究的采掘工作面, 考虑地质因素和采矿因素, 采用综合指数法, 详细划定各个部分和块段的冲击矿压危险指数, 并运用相应数值模拟软件研究工作面及巷道周围的应力场分布规律, 圈定冲击矿压危险区域;根据现场参数的测定结果和实验室煤样瓦斯参数的测定结果结合试验矿井基本情况 (主要是矿井的瓦斯地质情况) 借助相关计算机软件划出煤层的瓦斯含量等值线图, 然后根据瓦斯含量等值线图并结合《防治煤与瓦斯突出规定》的单项指标法确定出考察区域的突出危险区和无突出危险区。在此基础上, 通过微震监测系统, 研究震源位置的迁移规律, 即时确定出工作面周围的高应力区, 进而确定采面重点防治区域。
目的:运用多种方法, 确定重点防治区域, 为冲击矿压及煤与瓦斯突出的防治打下基础。
技术途径:综合指数法、工作面采动应力场分布规律的数值模拟分析、微震方法和现场监测。
1.5 适合十矿冲击矿压及煤与瓦斯突出多元协同预测预报技术
十矿己15-24080采面的微震活动性规律及相应的危险性判据、钻屑法危险性判据、电磁辐射法危险性判据及瓦斯突出预测预报敏感指标。
目的:依据采取的多种监测手段, 建立适合、十矿冲击矿压及煤与瓦斯突出多元协同预测预报技术。
技术途径:
1.5.1 微震活动性规律及相应的危险性判据
1) 在工作面危险区域的巷道帮上安装锚杆, 将一微震监测探头垂直安装在锚杆露出尾端 (测出探头坐标) , 结合其他布置的微震探头, 通过微震设备自动记录的微震活动分析, 进行震源定位和微震能量计算, 然后根据震源中心到探头的距离, 研究开采条件下震动能量的衰减规律, 在此基础上, 依据冲击矿压发生的理论最小能量, 研究给出微震监测的具体区域范围, 分析给定区域内震动能量、震动次数等随时间的变化规律, 结合冲击矿压及煤与瓦斯突出的发生状况, 建立相应的危险性判据和相应的临界指标。
2) 通过上述在巷道帮上布置的微震探头, 记录开采震动作用下巷道振动加速度响应, 并通过分析仪自带的快速傅立叶转换程序, 得到振动频谱图, 分析振动加速度、振动频率的变化规律, 寻求冲击矿压及煤与瓦斯突出发生前兆的巷道振动响应参数预测模型, 并建立相应判据, 为冲击矿压及煤与瓦斯突出的预测打下基础。
1.5.2 钻屑法危险性判据
在工作面未受采动段在巷帮用煤电钻分别打3~4个钻孔, 每孔孔径42mm, 深10m, 孔平行于层面, 垂直于巷帮。自第二米起, 分别记录每钻进1m时的钻粉量。然后求各孔钻粉量的平均值, 取每米钻粉量平均值的1.5倍作为该面的初步临界钻粉量指标 (kg) , 并确定相应的初步判据。实施过程中, 可依据冲击矿压及煤与瓦斯突出的发生状况最终调整确定临界钻粉量指标。
1.5.3 电磁辐射法危险性判据
在工作面危险区域每隔10m在内帮布置一个测点, 用KBD5矿用本安型电磁辐射仪检测煤帮, 得到一定时期内 (一般不少于50组数据) 的测试结果, 采用模糊数学的方法, 确定电磁辐射预测的临界值 (强度、脉冲数) 及相应判据。实施过程中, 可依据冲击矿压及煤与瓦斯突出的发生状况最终调整确定临界电磁辐射指标。
1.6 十矿己15-24080采面开采阶段的冲击矿压及煤与瓦斯突出危险性评价
在上述微震、电磁、钻屑危险性判据和瓦斯突出预测预报敏感指标的基础上, 对冲击矿压及煤与瓦斯突出的重点区域布置测点 (届时提交监测方案) 进行监测预报, 发现问题, 及时采取防治措施。
目的:确定采面开采阶段的冲击矿压及煤与瓦斯突出危险性, 开展冲击矿压及煤与瓦斯突出短期危险性预测的探索。
技术途径:及时现场监测并分析, 并出班预测报表, 指导生产。
1.7 十矿己15-24080采面冲击矿压及煤与瓦斯突出防治措施及治理效果检验
对现有的防治措施有效性进行考察和评价, 研究制定消除或防治冲击矿压及煤与瓦斯突出危险的具体技术方法, 并在实践过程不断完善;采用钻屑法、电磁辐射法等方法检验冲击矿压治理措施的有效程度, 形成冲击矿压及煤与瓦斯突出危险治理效果检验技术方法。
目的:采取有效防治措施, 减轻或消除冲击矿压及煤与瓦斯突出危险。
技术途径:根据工作面具体开采技术和地质条件, 确定冲击矿压及煤与瓦斯突出的具体防治方法、方案和施工参数, 并对防治效果进行检验。实施中形成班防治报表。
2 结论
通过以上几方面的研究以及按实施方案, 我们基本可以确定十矿己15-24080采面的基本情况, 可以确定该采面的煤与瓦斯的突出机理, 以及做出煤与瓦斯突出危险性评价, 确切做到防止冲击地压及煤与瓦斯突出事故的发生。
参考文献
[1]李大鹏, 王志亮.煤与瓦斯突出危险性预测技术的研究[J].矿业安全与环保.
金川煤矿瓦斯防治技术探讨 篇3
关键词:金川煤矿 瓦斯治理 探讨
1 概述
金川煤矿隶属兵团第二师管辖。矿井设计生产能力为60万t/a,经技术改造现核定生产能力为180万t/a。金川煤矿矿井为片盘斜井上下山布置,分为东西两个片盘,现回采为西部片盘;主采煤层为8-2+3+4煤层,本回采工作面编号为W8203,该煤层在本工作面回采区域内赋存较为稳定,平均厚度8.5m。原煤生产采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤一次采全高技术开采,工作面选用86组ZF5000/17/28型液压支架和6组ZG5400/18/28型过渡液压支架支护顶板,对顶板实行全支护垮落法控制。采区回风巷长1593.5m,运输巷长1534.5m,采深374-450m,目前回风巷已回采177.1m,运输巷已回采172.4m。在工作面回采过程中上隅角瓦斯超限频繁,严重影响了矿井的正常生产,也给矿井的安全带来了极大隐患。
2 工作面瓦斯涌出规律及来源分析
本煤层及邻近煤层瓦斯含量、采空区瓦斯涌出量及漏风状况、围岩裂隙沟通程度、日采煤量大小、风量大小等都直接影响着巷道风流中的瓦斯含量与浓度,因此,准确掌握瓦斯来源是工作面瓦斯治理的前提。
2.1 工作面瓦斯涌出规律
通过安全监测监控系统,统计W8203工作面综采回风巷及上端头瓦斯浓度变化情况,根据现场监测到的综采回风巷CH4浓度曲线和综采上端头CH4浓度变化曲线可知,W8203工作面瓦斯超限频繁,瓦斯超限位置主要集中在上隅角,靠近89-91号支架,严重超限时瓦斯浓度会在短时间内达到很高,但持续时间不长。
同时,对10月9日至11月26日的瓦斯具体监测情况进行了统计,见表1。
从表1可以看出上端头瓦斯浓度最大达到12.8%,支架后瓦斯浓度最大达到6%以上。
图1瓦斯浓度随回采距离的变化
图2瓦斯浓度随产量的变化情况
根据表1中数据,分别做10月9日至11月26日W8203工作面上端头瓦斯浓度随回采距离和日产量的变化曲线,如图1、2所示。从图中可看出:①从开切眼位置至工作面推进到45m位置,上端头瓦斯浓度在0.1%-0.5%之间变化,随着工作面的继续推进,瓦斯超限频繁,浓度一般维持在6%左右,最大达到15%以上。②瓦斯浓度受到日产量大小的影响,日产量越大,瓦斯浓度越大。从图2可以看出,当日产量达到4000吨以上时,上端头瓦斯浓度会增加到4%-6%,甚至达到15%。
通过以上两点的分析,瓦斯浓度受到回采距离及日产量的影响。同时,现场工作人员反映,在移架及放煤的过程中,瓦斯浓度也会经常瞬间超限,但持续时间较短,通过采取局部通风措施,瓦斯浓度便会降低。
2.2 工作面瓦斯来源分析
涌出瓦斯的地点称为瓦斯源,瓦斯涌出源的多少,各源涌出瓦斯量的大小直接影响工作面的瓦斯涌出量和工作面瓦斯治理方法的选择。
根据安全监控系统中回风巷瓦斯浓度及打钻情况对工作面瓦斯来源进行分析,工作面瓦斯绝对涌出量与相对涌出量见表2。
对于瓦斯来源的研究,主要从以下两个方面分析:
①根据工作面瓦斯涌出规律的分析,瓦斯浓度受到回采距离的影响,在工作面顶板初次来压之前,瓦斯浓度在0.5%以下,在初次来压之后,基本顶断裂,形成大量裂隙,邻近层瓦斯涌入采空区,当顶板垮落时,瞬间的冲击压力将导致采空区密闭空间里的瓦斯快速涌出,从而导致上隅角瓦斯超限。②根据安全监控系统可知,从开切眼至工作面回采45m的位置,回风巷瓦斯浓度几乎为零,随着工作面继续推进,瓦斯浓度明显增加,最大达到1.2%,这表明回风巷瓦斯浓度超限主要是受到邻近层瓦斯涌出的影响。③W8203工作面周围钻孔勘探结果表明,8-2+3+4煤层的上邻近层7-4煤层和下邻近层9-2煤层厚度都很小,与8-2+3+4煤层的间距分别为16m和8m。根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》,回采工作面瓦斯量包括开采层瓦斯涌出量和邻近层瓦斯涌出量两部分,上端头和回风巷瓦斯涌出规律表明,工作面瓦斯主要来源于邻近煤层。
通过以上三点确定W8203工作面瓦斯来源为邻近层瓦斯的涌出。除了邻近层瓦斯涌出对瓦斯超限的影响之外,本煤层较厚以及移架过程中煤体的垮落也是造成瓦斯超限的原因之一。
3 工作面瓦斯治理措施
根据对工作面瓦斯涌出规律和来源进行分析,W8203工作面的瓦斯只要来源于邻近层瓦斯的涌出,需要根据瓦斯来源采取针对性抽采措施,即在风排的基础上,利用顶板走向钻孔、插管等局部抽采措施对本煤层涌出的瓦斯进行抽采,以达到降低回风流和上隅角附近瓦斯涌出的目的。结合本矿的实际情况,W8203综放工作面采用高位钻孔抽采和采空区插管抽采相结合的措施来处理工作面回风流和上隅角瓦斯超限问题。
3.1 顶板走向钻孔抽采
顶板走向钻孔抽采技术就是从回风巷沿走向在煤层顶板往采空区上方施工钻孔,抽采采空区顶板裂隙带或冒落空间内积存的高浓度瓦斯,这种抽采方法主要目的是通过抽采切断上邻近层瓦斯涌向工作面的通道,同时,对采空区下部的瓦斯起到引流作用,减少采空区瓦斯向工作面的涌入量。
根据回采工作面矿山压力规律的研究,煤层随工作面回采,在工作面周围将形成一个采动压力场,采动压力场及其影响范围在垂直方向上形成三个带,即冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。在水平方向上形成三个区,即煤壁支撑影响区、离层区和重新压实区。
在采动压力场中形成的裂隙空间,便成为瓦斯流动通道,如图3所示。通过钻孔内的负压,加速了瓦斯的流动,使顶板钻孔能够抽出瓦斯。
1—煤壁支撑影响区(a-b);2—离层区(b-c);3—重新压实区(c-d) I—冒落带;II—裂缝带;III—弯曲下沉带;a—支撑影响角图
图3回采工作面上覆岩层沿工作面推进方向的分区
在进行高位钻孔抽采瓦斯时,要想使高位钻孔参数布置合理,使其刚好处于裂隙带,必须对冒落带及裂隙带高度进行确定。在未进行现场考察的情况下,一般采用下列经验公式计算裂隙带高度:
H=[100M/(3.1M+6.0)]±6.5
式中:H——裂隙带高度,m;
M——采高,m。W8203工作面采高取8m。
按公式计算得W8203工作面裂隙带高度在19.47m-32.47m之间。
在W8203工作面回风巷每间隔30m布置一个高位钻场,钻场规格3m×4m×2.5m。在每个钻场内背向工作面推进方向布置两排高位钻孔,上排钻孔终孔点位于工作面顶板上部30m位置,下排钻孔终孔点位于工作面顶板上部20m位置,钻孔终孔间距为10m,如图4所示,开孔位置如图5所示,钻孔参数见表3。
(a)高位钻孔平面图
(b)高位钻孔剖面图
图4W8203工作面高位钻孔布置平剖面图
向回采工作面煤层顶板提前施工钻孔抽采采空区裂隙带内的高浓度瓦斯,孔径91mm
~113mm。当采煤工作面煤壁推到距1#钻场30m时,2#钻场内的走向抽采钻孔必须全部施工完毕并投入抽采。沿走向方向上的其它钻场内的走向抽采钻孔按上述施工顺序依次进行施工。
3.2 上隅角插管瓦斯抽采
上隅角瓦斯抽采的主要原理是在工作面上隅角形成一个负压区,使该区域内瓦斯由抽采管路抽走,这可以避免因工作面上隅角处局部位置因风流不畅(或微风)引起的瓦斯超限,还可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。为操作方便,靠近采面上隅角段管路可采用6m长的铠装软管与主抽采管路连接,将铠装软管插入上隅角,为保证软管吸入口处于上隅角的上部(上部瓦斯浓度较高),抽采软管与木棒绑在一起,用铁丝吊挂在支架上,为提高抽采浓度,上隅角处应采用挡风帘,提高抽采效果。随着工作的推进,拆下前端一段主管路,移动抽采软管,如此反复。抽采工艺如图6所示。软管可采用10#管,抽采管伸入上隅角长度及位置应根据实际抽采效果,不断调整,得到合理的参数。
在利用插管抽采瓦斯时,需要注意以下几点:①一定要做好采空区上隅角的密闭工作,减小负压的损失,最大限度的提高插管抽采效果;②在高位钻孔具备抽采瓦斯时,可适当减小插管抽采的负压,集中负压抽采高位钻孔瓦斯;③插入上隅角管路不能太短,以免抽采瓦斯的控制范围减小,抽放效果不明显;④插管抽采管路连接要紧密,防止因漏气严重,造成负压损失。
4 结束语
瓦斯治理是一个多系统、多方位、多因素的系统工程,通过对金川煤矿瓦斯治理技术探讨,杜绝了生产过程中瓦斯不超限的目的,实现了矿井的安全生产。
参考文献:
[1]赵铁桥.煤矿瓦斯及其防治[M].化学工业出版社,2011.11.
[2]煤矿瓦斯综合治理技术手册[M].吉林文化影响出版社,2003.8.
[3]何学秋.煤矿瓦斯防治理论与工程应用[M].中国矿业大学出版社,2009.6.
瓦斯防治技术方案 篇4
案》的通知
各部室、队组:
为认真贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯防治方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系,对我矿应抽采区域实施多措并举的瓦斯防治手段,采取针对性的瓦斯防治措施,根据公司2013年8-12月份采掘衔接计划,特制定2013矿井瓦斯防治方案,经总经理办公会议讨论研究,同意实施。现下发各部室、队组,请认真贯彻执行。
附:《二○一三矿井瓦斯防治方案》
公路隧道瓦斯防治技术与管理 篇5
公路隧道瓦斯防治技术与管理
结合龙池隧道瓦斯工区施工情况,介绍了公路隧道瓦斯区段施工过程中需采取的必要的`防治技术,并通过施工过程中瓦斯浓度监测数据分析,指出瓦斯防治中应重点注意的几个要点,以确保隧道安全施工.
作 者:杜建峰 卢国营 DU Jian-feng LU Guo-ying 作者单位:中国水电建设集团路桥工程有限公司,北京,100044 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 36(1) 分类号:U457 关键词:瓦斯 防治技术 通风 监测 制度
瓦斯防治技术方案 篇6
安全措施计划
编 制: 生产科: 总 工:
马蹄沟煤矿生产技术科 二〇一六年二月
一、矿井生产接续情况:
2016我矿正常生产时,第一、二、三季度矿井有一个回采工作面、四个掘进工作面。即3501工作面、3502回风掘进巷、1100材料运输掘进巷、3503皮带掘进巷、3502运输联络掘进巷。3501工作面预计2016年9月份回采结束,9月底安装3502工作面;第四季度矿井有一个初采工作面、三个掘进工作面。即3502工作面、3503皮带巷掘进工作面、3503回风巷掘进工作面、3504运输联络巷掘进工作面;
二、矿井瓦斯涌出规律及危险性分析
1、瓦斯来源分析:根据安监总煤装〔2011〕162号文件规定,矿井每2年必须进行一次矿井瓦斯等级鉴定,我矿于2014年8月进行了鉴定,根据鉴定结果我矿现水平的瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井,工作面瓦斯来源主要为工作面采煤和及巷道掘进时。整体来看,矿井正常生产落煤、巷道掘进时,矿井瓦斯涌出量有所加大,矿井产量是影响瓦斯涌出量的主要因素。
2、矿井瓦斯涌出规律及危险性分析:
①、工作面采用U型通风,采面上隅角的瓦斯浓度较其它地点为高,是容易积聚瓦斯的异常地点,为防治瓦斯的重点。
②、回采工作面放顶落煤期间,工作面采空区顶部的瓦斯容易积存,因此工作面放顶煤期间必须加强通风管理,确保安全。
③、采掘工作面过过断层、煤体裂隙发育等地质构造带时,瓦斯及其它有害气体浓度会明显增加,必须高度重视。④、采煤工作面放煤、放炮时采面瓦斯涌出量增加,对安全生产的威胁较大。
⑤、采煤工作面的瓦斯涌出还受大气温度、气压等环境因素的影响,特别是换季时,大气压力急剧下降,瓦斯涌出量会增加,要引起高度重视。
三、防治瓦斯重点区域:
回采工作面U型通风,因此回采工作面上隅角、巷道冒高点、密闭区域、掘进机械落煤部、停风、无风区、放炮落煤过程等是发生瓦斯积存的区域。
1)回采工作面:采煤上隅角、支架后老塘侧、采空区顶部 2)掘进工作面:3502回风巷、3503皮带巷掘进面、3502运输联络掘进面。
3)其他:局部通风地点、栅栏封闭区、各采空区密闭处
四、瓦斯治理方案:
我矿属于瓦斯矿井,根据矿实际情况,针对重点防止区域制定了以下瓦斯治理方案:
1、矿井安装的监测监控系统运行正常,发挥了监控系统应有的作用。采取安全监控系统对井下瓦斯实现24小时监测,实时传送数据,发现异常及时报警处理。
2、采掘工作面设专职瓦检员24小时现场盯班,对工作面比较容易积聚瓦斯的上隅角、回风巷进行实施巡回检查、每4小时向调度室汇报一次,在工作面上隅角悬挂便携式瓦斯报警仪。
3、针对回采工作面上隅角容易积聚瓦斯的特点合理调整工作面供风风量,有效吹散上隅角瓦斯积聚。
4、针对采面落煤时瓦斯涌出量明显增大规律,做到“只认瓦斯不认人”,瓦斯超时,采面必须立即停止工作进行处理,瓦检员要行使好绝对停产权。
5、严格执行以风定产,优化通风系统,确保采面风量稳定可靠。
6、针对目前通风距离较长的掘进工作面采用2×15kW或2×11kW大功率局部通风机和配套的Φ600mm的大截面风筒,做到风筒末段至工作面距离不超过5米,按质量标准化的要求管理好局部通风,确保掘进工作面风量稳定可靠,有效地稀释瓦斯。
7、每月制定瓦斯检查计划及巡回检查路线图表,对采煤工作面严格执行24小时跟班检查及定时汇报,掘进工作面和其它瓦斯检测地点严格执行瓦斯巡回检查和定时汇报制度。
8、专职的瓦检员及防灭火检查员每周对井下所有防火墙密闭和挡风墙进行一次瓦斯检查。
9、跟班领导、放炮员、安检员、安全员、班组长、流动电钳工、技术员,下井必须佩带便携仪式瓦斯报警仪,对井下采掘工作面、有瓦斯涌出的地点可随时检查瓦斯浓度。
五、预防瓦斯的措施:
1、认真宣传安全生产方针,使全矿职工树立“安全第一”的思想,宣传瓦斯的危害及防治措施。
2、入井人员要严格按照“三大规程”作业,杜绝“三违”现象发生。
3、•加强矿井通风系统管理,采掘工作面、硐室、及其它地点均要严格配风,消除不合理的“三风”(串联通风、•扩散通风、老塘通风),合理分配风量,各采掘地点及硐室的供风量符合规程要求。
4、•通风科测风人员要按时测定好井下各地点风量,做好测风报表,对井下供风量不足的地点要及时汇报,通风科根据风量情况能够及时对风量进行调整,防止采掘工作面和其它瓦斯涌出地点发生瓦斯积聚或超限。
5、•严格设计并加强施工管理,不人为地造成盲巷,一旦出现盲巷,必须在24小时内予以封闭。
6、巷道贯通,排放瓦斯必须制定专门的安全技术措施,并严格按措施执行。
7、加强局扇管理,严格执行《煤矿安全规程》关于局部通风管理的有关规定。
8、采掘工作面放炮要严格执行“一炮三检”及“三人联锁”放炮制度,严禁违章装药,违章放炮。
9、瓦检员要杜绝空班漏检,一旦发生瓦斯超限,立即按规定予以处理,要特别注意检查并处理回采工作面上隅角和巷道冒高点的瓦斯。
10、彻底消除电器设备失爆隐患,杜绝引爆火源。
11、矿严格管理安全监控设备,保证监控系统的正常运转。做到对井下和各采掘工作面瓦斯、•一氧化碳、温度、风速实施二十四小时连续自动监测。
12、采、掘工作面瓦斯传感器瓦斯浓度达到1%时能够立即发出报警,瓦斯浓度达到1.5%时能够自动切断采、掘工作面所有非本质安全型电源。
13、通风科安全监测工做好瓦斯等传感器的日常标校、维护工作。
14、进一步完善矿井隔爆设施。
15、健全井下通讯设施,确保抢险救灾信息传递工作正常进行。
16、所有下井人员必须一律佩戴自救器。
17、加强职工培训,提高职工的安全意识。
六、采煤工作面瓦斯管理安全措施:
1)采煤工作面要配备专职瓦斯检查员,严格执行现场交接班制度,24小时盯岗制度。
2)瓦斯检查员必须每班认真检查上隅角气体情况,并每班给调度室汇报2次,并做好检查记录。如出现瓦斯局部积聚、超限等特殊情况时,要及时向调度室汇报,并立即责令采面停止一切工作,处理完积聚瓦斯后方可恢复工作。
3)工作面风量必须严格按计划配风,测风人员对采面风量按规定每旬测定一次外,其它时候也要根据实际情况随时进行测风,保证风量稳定、可靠。4)工作面严格执行“一炮三检”制度。每次进行放炮作业都必须做好瓦斯检查,并认真填写“一炮三检”记录。
5)采面上、下出口,特别是在上隅角附近20米范围内进行打眼、放炮,端头支架迁移,上隅角放顶回收、支护等作业时,瓦斯检查员必须先严格检查瓦斯,只有在瓦斯不超限时方可进行打眼放炮等工作,坚决杜绝瓦斯超限作业。
6)强化电气设备管理,特别是采面及上隅角附近所用的煤电钻及电缆必须保证完好,杜绝电气失爆。采煤队安排电工负责定期检查并做好记录。
7)工作面上隅角及时回柱放顶,严禁滞后。
8)工作面严格执行“只认瓦斯不认人”制度,瓦检员有绝对的停产、撤人的权利。气体超限可立即停产处理。严格执行《煤矿安全规程》第136条、138条、139条有关规定。
9)上隅角出现瓦斯浓度达到2%,体积0.5m3以上的积聚超限现象必须按《规程》138条规定,在附近20米以内停止工作,撤除人员,溜子也立即停止运转,瓦检员负责,经处理浓度降到2%以下方可开工。
10)采面回风流瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%,或是一氧化碳浓度超过0.0024%时,严格按照《规程》第136条规定及时向调度室汇报并必须停止工作面作业,撤除人员,采取措施,进行处理。11)每次出现以上第九、十条情况时,瓦检员必须做好瓦斯处理结果记录,交接班时必须认真仔细交接采面瓦斯情况,并填写好交接班记录。
12)根据上隅角易积存瓦斯的特点,必须采取如下措施进行处理,一是利用导风幛引风的方式排除上隅角瓦斯,二是利用高压水枪射水增加风流流速来稀释积存的瓦斯。
13)上隅角每次放顶、回柱前,必须用乳化液枪先将上隅角顶、帮冲洗一遍,并经瓦检员检查气体不超限后方可开工。
14)上隅角浮煤必须班班清扫干净,采空区浮煤必须攉干净,严禁浮煤压入在老塘内。
15)上隅角每班由施工队领导或安全员负责携带便携式瓦斯报警仪,悬挂在上隅角离顶300mm、离邦200mm处(位置根据实际情况定),连续检测气体情况,发现瓦斯超限,按上述第十条执行。
16)工作面安全监控系统设备严格按规定加强管理,传感器必须每7天调校一次,采煤工作面瓦斯传感器每7天进行一次瓦斯超限断电实验,保证瓦斯断电系统功能完好,传感器的挂设位置必须符合规定。工作面瓦斯传感器离工作面距离不得大于10米。
17)严格落实 “一通三防”齐抓共管责任制,对破坏“一通三防”设施者进行严惩。
18)安检人员必须对措施执行情况进行检查,特别是采空区浮煤清扫情况和采煤队有关人员便携式瓦斯报警仪的携带和使用情况等。
七、掘进工作面瓦斯管理安全措施:
1)强化局部通风管理,严格按计划配风,局部通风机严格按规定及安全质量标准化要求安装使用,杜绝局扇循环风和掘进工作面风量不足。
2)掘进工作面局扇必须设专人管理,以确保正常运转,严禁无计划停风,任何人不得随意停开局扇或断开风筒,严禁损坏局部通风设施。
3)严格按安全质量标准要求接设风筒,做到接头严密不漏风,无破口,吊挂平直,逢环必挂等。
4)工作面必须实行“三专两闭锁”,当局扇停止运转时或工作面瓦斯超限时,都能自动切断供风巷道的一切非本质安全型电源。
5)交接班或临时停工时,不得停风,因检修或其它原因有计划停风时必须按局扇停风措施撤出人员,切断电源,恢复通风前必须瓦检员到位,检查工作面、风机及启动装置附近10米范围内瓦斯浓度,当检查结果符合规程规定,方可开动局扇进行通风,否则必须制定排除瓦斯措施进行处理。
6)爆破作业严格执行“一炮三检”、“三人连锁”放炮制度,放炮员和班组长的便携式瓦斯报警仪必须随身携带,当回风流中瓦斯浓度达到1%时严禁放炮。
7)工作面安全监控系统设备严格按规定加强管理,瓦斯传感器定期调校,并进行瓦斯超限自动断电的瓦斯电闭锁实验,保证监控系统功能完好。传感器的挂设位置必须符合规定,瓦斯传感器离工作面距离不超过5米。
瓦斯防治技术方案 篇7
丁集煤矿1412 (1) 工作面标高-845~-895 m, 北临1262 (1) 工作面, 南为1422 (1) 工作面, 东临西一11-2北部矸石胶带机巷。工作面所采11-2煤层为突出煤层, 瓦斯含量为5.3~6.0 m3/t。同时工作面北部1262 (1) 工作面、南部1422 (1) 工作面回采期间的相对瓦斯涌出量最大为12.8 m3/t。1412 (1) 工作面巷道布置如图1所示。
2 1412 (1) 工作面瓦斯综合治理
2.1 1412 (1) 工作面瓦斯涌出量预测
2.1.1 瓦斯参数
根据丁集矿地勘资料, 分析得到11-2煤层瓦斯含量计算式为:
式中:B为瓦斯含量, 预测1412 (1) 工作面煤层瓦斯含量5.98 m3/t。H为煤层顶板到地表的垂直厚度, m。
经计算, 11-2煤层瓦斯总含量为937.439×104m3。
2.1.2 瓦斯涌出量预计
1412 (1) 工作面11-2煤层透气性低, 采动时瓦斯涌出量大。邻近矿井的生产经验及地质勘查报告表明, 该工作面的瓦斯来源主要为11-2煤层瓦斯涌出、围岩以及邻近层13-1煤层、11-1煤层、11-3煤层瓦斯涌出。
2.1.2. 1 11-2煤层相对瓦斯涌出量预计
11-2煤层相对瓦斯涌出量计算式为:
式中:q本为11-2煤层相对瓦斯涌出量, m3/t;k1为围岩瓦斯涌出系数, 全部垮落法取1.2;k2为回采率的倒数, 取1.05;k3为掘进工作面预排瓦斯影响系数, 取0.9;k4为不同通风方式的瓦斯涌出系数, U型通风方式取1.0;k5为本煤层抽采瓦斯影响系数, 取1.3;M本为煤厚, 取2.7m;m本为工作面回采厚度, 取2.7m;X0本为11-2煤层原始瓦斯含量, 取5.98 m3/t;Xc本为11-2煤层残余瓦斯含量, 取3.54 m3/t。
经计算, 11-2煤层相对瓦斯涌出量7.57 m3/t。
2.1.2. 2 邻近煤层相对瓦斯涌出量预计
邻近煤层相对瓦斯涌出量计算式为:
式中:q邻为邻近煤层瓦斯涌出量, m3/t;mi为各邻近煤层厚度, m;ki为邻近煤层瓦斯排放率, %;w为邻近煤层瓦斯含量, m3/t。
经计算, 邻近煤层相对瓦斯涌出量1.77 m3/t。
1412 (1) 工作面所采11-2煤的邻近煤层为11-3煤层、11-1煤层, 因11-3煤层、11-1煤层与11-2煤层间距较小, 计算瓦斯涌出量时可作为一层煤考虑;11-1煤层位于11-2煤层下方, 层间距为2.1 m, 瓦斯涌出量计算时也与11-2煤层作为一层煤考虑。
2.1.2. 3 1412 (1) 采面相对瓦斯涌出量
1412 (1) 采面相对瓦斯涌出量计算式为:
经计算, 1412 (1) 采面相对瓦斯涌出量9.34 m3/t
其中本煤层瓦斯涌出占81%, 邻近层瓦斯涌出占19%。
2.1.2. 4 1412 (1) 采面绝对瓦斯涌出量
1412 (1) 工作面绝对瓦斯涌出量计算式为:
式中:Qq11-2为工作面预计绝对瓦斯涌出量, m3/min;q采11-2为工作面回采过程中相对瓦斯涌出量, m3/t;A'为工作面产量, t/d。
不同日产量时, 1412 (1) 工作面绝对及相对瓦斯涌出量统计情况如表1所示。
2.1.2. 5 瓦斯涌出量预计结果
由表1可知, 1412 (1) 孤岛工作面相对瓦斯涌出量9.34 m3/t, 当产量达到6 000 t/d时, 工作面绝对瓦斯涌出量达38.92 m3/min;当产量达到8 000 t/d时, 工作面绝对瓦斯涌出量达51.89 m3/min;当产量达到10 000 t/d时, 工作面绝对瓦斯涌出量64.86 m3/min;当产量达到12 000 t/d时, 工作面绝对瓦斯涌出量77.83 m3/min。以上数据仅为理论推算预计数据, 利用这些数据可为工作面瓦斯治理方法措施的制定提供指导。
2.2 1412 (1) 工作面瓦斯治理方法选取
由于矿井产量500万t/a, 平均产量15 000 t/d, 因此不能采取控制产量的方法来治理瓦斯。该工作面瓦斯治理主要有以下几种方法和措施:一是增大矿井通风量, 以便降低采掘空间的瓦斯浓度;二是通过各种治理措施抽排瓦斯, 减小采掘过程中的瓦斯涌出量;三是通过抽放邻近围岩层的瓦斯及解除地应力集中, 降低瓦斯突出危险。
通过对1412 (1) 采煤工作面瓦斯涌出量的预测以及对邻近工作面瓦斯治理情况分析, 1412 (1) 工作面回采期间采用顺层孔超前预抽11-2煤层瓦斯, 高抽巷抽采裂隙带瓦斯, 埋管抽采采空区瓦斯, 利用地面井抽采瓦斯、底抽巷穿层孔抽采瓦斯等综合防治措施。
2.2.1 地面井抽采
利用地面抽采瓦斯钻井技术抽采被保护层13-1煤层, 可减少13-1煤层瓦斯涌入1412 (1) 采煤工作面。地面井距1412 (1) 孤岛工作面切眼40 m位置开始布置, 间距350 m, 共计5个。预计瓦斯抽采量为8 m3/min, 平均抽采瓦斯浓度30%, 抽采混合量为26.67 m3/min。
2.2.2 顺层孔抽采
1412 (1) 工作面轨顺、运顺施工顺层孔, 间距10 m, 孔深以两侧钻孔对接为准, 约120 m, 孔径94 mm。1412 (1) 高抽巷距轨顺垂距25~30 m, 平距35~40 m, 距13-1煤约45 m。同时, 1412 (1) 工作面轨顺施工沿顶板的走向钻孔, 抽采工作面裂隙带涌出的瓦斯, 顶板走向孔的钻场间距约60~70 m, 孔径94 mm, 孔深120 m。预计轨顺、运顺顺层钻孔瓦斯抽采量为3~5 m3/min, 平均抽采瓦斯浓度5%, 抽采混合量最大为100 m3/min。
2.2.3 采空区埋管抽采
1412 (1) 工作面回采初期, 沿切眼附近的轨道顺槽间距50 m埋设直径300 mm的花管, 同时在上隅角埋设DN250的PE管抽采上隅角瓦斯。预计采空区埋管及插管抽采瓦斯量为5 m3/min, 平均抽采瓦斯浓度10%, 抽采混合量为50 m3/min。
2.2.4 工作面底抽巷穿层孔抽采
1412 (1) 轨顺在底抽巷穿层钻孔掩护下掘进, 钻孔按照10 m×5 m的方式布置, 控制到巷帮15 m, 共设计26组钻孔, 每组8个钻孔, 预计钻孔量为7 000 m。
1412 (1) 切眼在底抽巷穿层钻孔掩护下掘进, 钻孔间距15 m, 孔深120 m, 孔径94 mm。
工作面回采前施工底抽巷穿层孔预抽煤层瓦斯, 钻孔间排距按15 m×15 m布置, 边界钻孔距轨、运顺各40 m布置。
2.2.5 工作面高抽巷抽采
1412 (1) 工作面高抽巷布置在11-2煤层顶板, 距1412 (1) 轨顺垂距25~30 m, 平距25~30 m。高抽巷抽采卸压瓦斯的同时, 施工穿层钻孔抽采13-1煤层瓦斯, 每90 m布置1组穿层孔, 每组3个。预计抽采瓦斯量为20~26 m3/min, 抽采浓度25%, 抽采混合量最大为104 m3/min。
3 1412 (1) 工作面瓦斯治理效果分析
1412 (1) 孤岛工作面在2010年12月—2011年2月期间风量较小, 仅有1 300 m3/min左右, 其他时间段风量都大于2 500 m3/min, 平均风量约达2 435 m3/min。同时工作面风排瓦斯量平均为9.25 m3/min。风量变化趋势平缓, 风排瓦斯量与风量变化趋势一致。由此可知, 合理分配风量, 既可满足工作面通风需求, 又有利于高瓦斯工作面稀释排放瓦斯。1412 (1) 孤岛工作面回采过程中绝对瓦斯涌出量平均值达到48 m3/min, 相对瓦斯涌出量平均值达到9.3 m3/t。
工作面瓦斯监控探头T5、T6、T7和T8平均读数分别为0.46%, 0.47%, 0.49%, 0.45%。1412 (1) 孤岛工作面瓦斯浓度平均值0.53%, 其中回风巷道瓦斯浓度0.48%, 上隅角瓦斯浓度0.44%, 煤壁附近瓦斯浓度0.67%, 采空区瓦斯浓度0.83%, 1412 (1) 工作面瓦斯平均抽采率为80%, 工作面整个回采过程中未出现瓦斯超限现象。
综上所述, 1412 (1) 工作面回采过程中采取地面井、顺层钻孔、采空区埋管、高抽巷抽采卸压瓦斯、高抽巷及底抽巷穿层钻孔抽采瓦斯综合防治措施, 瓦斯得到有效治理, 瓦斯平均抽采率达80%, 实现了高瓦斯易自燃煤层安全快速回采。
4 结论
(1) 建立了11-2煤层瓦斯梯度关系式, 预测1412 (1) 工作面煤层瓦斯含量为5.98 m3/t, 11-2煤层瓦斯总含量937.439×104m3。
(2) 根据相关理论计算公式得出1412 (1) 采煤工作面相对瓦斯涌出量为9.42 m3/t, 并预计出不同日产量情况下的绝对瓦斯涌出量。
(3) 工作面瓦斯治理采取地面井、顺层钻孔、采空区埋管、高抽巷抽采卸压瓦斯、高抽巷及底抽巷穿层钻孔抽采瓦斯综合防治措施, 达到了瓦斯治理预期目的。
浅谈瓦斯灾害防治 篇8
摘要:瓦斯对矿井安全的威胁主要有爆炸、突出、窒息三种表现形式。瓦斯防治技术的研究主要从两方面入手。一方面是瓦斯涌出和突出预测,包括对煤岩层中瓦斯含量的预测、采掘过程中瓦斯涌出量和涌出形式的预测、煤与瓦斯突出危险性的预测等,根据预测结果确定合理的采掘部署及防治瓦斯灾害的措施;另一方面是瓦斯灾害预防,包括对煤层及采空区中的瓦斯进行抽放、采掘空间的合理通风、煤与瓦斯突出危险性的消除等,其目的是减少瓦斯涌出量、消除瓦斯异常涌出、将采掘空间中瓦斯浓度稀释到可爆炸限以下,保证充足的氧气供给。
关键词:矿井安全瓦斯突出矿井分级突出预测
1 突出矿井分级
由于突出矿井分级方法难以确定,分级管理虽早已提出,但一直未实现。通过“九五”专项攻关和专家反复讨论,现基本取得一致意见。即:突出矿井按突出危险程度划分为严重突出矿井和一般突出矿井。突出矿井等级用简便方法初步划分后,用模糊综合评判法确认。
简便方法根据最大突出强度、平均突出强度、突出频度、最大瓦斯压力和最大开采深度,按公式计算β值,β≥0.5时,为严重突出矿井;否则,为一般突出矿井。模糊综合评判法按照二层次模糊综合决策模型采用12个指标(6个为突出危害指标和6个为突出危险指标)综合判定突出矿井等级。简便方法易操作,但准确性较差,供现场初步划分突出矿井等级;模糊综合评判法数学处理手段科学,准确性高,但相对复杂一些,为此研制了专门软件。该软件操作界面好,只要用户按提示输入相应数据,马上就能得出结果。突出矿井分级方法和相应的管理措施将编入新的《煤矿安全规程》。这样,全国80多个一般突出矿井将按相应措施进行管理,极大地解放生产力。
2 瓦斯突出预测
2.1 突出危险区域预测 在瓦斯地质统计分析法和综合指标法的基础上,试验研究了突出危险区域无线电波透视技术,利用无线电波在不同煤岩介质中吸收系数的变化探测预测区域范围内的构造异常带、煤层厚度变化带、煤层强度变化带、瓦斯富集带等。根据透视结果,结合瓦斯地质统计分析和工作突出预测指标的变化规律,利用专家系统软件综合分析判断区域的突出危险性。该技术在平顶山十矿试验,在划定的无突出危险区域没有发生任何瓦斯动力现象,减少了50%以上的防治突出措施工程量,社会经济效益显著。
2.2 突出危险工作面预测 实验表明:煤岩层在受载过程中产生电磁辐射信号,信号振幅与外载荷以及煤岩力学性质破坏程度有关。由于煤与瓦斯突出也主要是煤岩受载发生破坏的一个力学过程,可以通过捕捉破坏过程产生的电磁辐射信号来预测突出。根据这一原理研制的MTT-92型突出危险探测仪在芙蓉和平顶山的应用研究表明,电磁辐射信号变化特征与突出危险预测指标基本一致,对钻孔时瓦斯动力现象反映敏感,利用电磁辐射信号变化特征预测突出是比较理想的非接触式方法。
3 生产矿井瓦斯灾害防治方法
3.1 认真学习先进经验,切实做到“五个及时”。对于巷帮抽放钻场采取了及时施工、及时打钻、及时封孔、及时合茬抽放、及时充填的“五及时”管理措施,杜绝了钻场瓦斯积聚。在钻孔收尺方面,根据实际工作需要矿成立了瓦斯治理办公室,具体负责对瓦斯效果检验,严格落实“干、管”分离,明确了瓦斯办收尺员和通风区测气员联合收尺,确保了收尺的真实性,月底由瓦斯治理办公室负责将监督检查数据汇总上报,并严格落实防突效果
检验,切实把住了钻孔收尺及效果检验关。
3.2 采取超前防范措施,加强瓦斯现场管理。在严格执行有孔必封、封孔必严、封后必抽原则,积极推广使用自动放水器,加强放水工作管理,在确保抽放负压和抽放浓度的基础上,进一步加强了对瓦斯现场的管理,通过严格落实采掘班队长班中三检查三汇报制度,杜绝了空班漏检、假检、假汇报现象。同时对采掘工作面一律执行瓦斯浓度达0.8%断电制度。
3.3 坚持应抽必抽、边抽边掘,严格落实瓦斯综合治理准入制。对煤掘进头等地点采取了瓦斯抽放措施,防止了瓦斯超限,对备用面瓦斯风排量、抽放量、含量、抽放率进行认真计算,经验收在瓦斯抽放率符合要求,抽放系统健全的情况下方可组织生产。通过措施的落实,杜绝工作面回采过程中瓦斯超限事故的发生。
3.4 坚持 “有疑必探、先探后掘、不探不掘”,防止误揭煤层现象的发生。进一步认真落实过断层和瓦斯异常带的“五位一体”综合防治措施。即:地质科加强地质预测预报,及时提供预测资料;防突区在打钻过程中发现异常及时汇报;掘进单位发现地质、矿压、瓦斯异常,立即停头;通风区保证瓦斯超限时能切断掘进巷道及其回风系统内电器电源;测气员发现瓦斯异常,立即撤出人员。明确由矿总工程师及时组织制订“实施过断层(或瓦斯异常带)安全技术措施”。通过采取针对性措施,杜绝了因过断层、瓦斯异常带造成的瓦斯超限现象。
3.5 加强采煤工作面老塘角和掘进工作面的瓦斯管理。在采煤工作面老塘角的管理上严格了超前回柱一硐,并用煤矸充满填实未冒实空间;在掘进工作面管理上加强了超前支护和顶板管理,防止掉煤顶、冒顶引起瓦斯超限事故发生;对于综掘施工方面改变了割煤工艺,由原来的由下向上改为现在的由上向下割煤,并均衡了进尺;对于炮掘工作面采取浅眼爆破等一系列针对性措施,从本质上杜绝瓦斯超限事故。
4 结语
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