杨庄煤矿瓦斯治理模式Word格式文档下载.docx
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⑸工作面上隅角及采空区瓦斯治理…………………………12
⑹工作面钻场瓦斯治理………………………………………13
⑺工作面过断层瓦斯治理……………………………………13
⑻工作面日常瓦斯治理………………………………………13
四、瓦斯治理保障方法………………………………………………13
五、总结………………………………………………………………16
淮北矿业集团杨庄煤矿
一、大体情形
一、矿井概况
杨庄煤矿为立井多水平联合式开采,现有4个开采水平:
一水平标高为-180m,已经报废;
二水平标高为-330m,已无可采储量;
三水平标高为-500m;
四水平标高为-800m。
煤层开采顺序为先采上层后采基层,由浅入深的方式,工作面后退式开采,全数垮落法回采,采煤方式为单一走向(偏向)采煤法。
目前矿井有NII5二、III一、IV一、IV二、IV53等5个活动采区,其中IV53为预备采区。
生产格局为二综采回采(III64充填面已停采),矿井年核定生产能力为210万吨。
二、地质概况(煤层赋存、地质构造)
杨庄煤矿煤层要紧为3、4、五、6煤层,其中3、4煤层不可采,五、6煤层为主采煤层。
截止2021年9月底,剩余可采储量万吨。
其中5煤层煤厚~,平均,剩余可采储量620万吨;
6煤层煤厚~,平均,剩余可采储量万吨。
矿井位于闸河复式向斜的南部仰起端,煤层赋存形状整体为一扇形,南高北低,向西北倾斜;
煤层的走向为30~80°
,偏向300~350°
,倾角5~30°
。
矿井以褶曲构造为主,有洪庄向斜、濉溪向斜、西鲁庄背斜、戴圩孜向斜、任庄背斜、向阳沟向斜、戴庄背斜、朱暗楼向斜等,褶曲形态已查明。
断裂构造相对不发育,全矿组合断层186条,以正断层为主,有182条,逆断层仅有4条。
其中落差≥20m的断层10条,要紧断层已查明。
岩浆侵入对煤厚、煤质阻碍较大,岩浆侵入边界已大体操纵。
构造复杂程度为Ⅱ类偏复杂。
3、瓦斯概况
杨庄煤矿为高瓦斯矿井,依照中国矿业大学对我矿五、6煤层瓦斯压力参数测定和各采区瓦斯赋存规律研究说明,煤层瓦斯压力最大相对压力为。
其中5煤层瓦斯压力~,瓦斯含量~³
/t;
6煤层瓦斯压力~,瓦斯含量~³
/t。
2021年矿井瓦斯品级鉴定最大瓦斯涌出量m³
/min。
建矿以来未显现瓦斯动力及瓦斯涌出异样现象,但随矿井慢慢向深水平延伸,局部地段瓦斯涌出量呈现递增趋势。
其中5煤层采掘工作面瓦斯要紧来源于本煤层、上覆4煤层或临近采空区;
6煤层采掘工作面瓦斯要紧来源于本煤层。
4、瓦斯治理相关平安系统
⑴通风系统
矿井目前有新、老副井2个进风井,全矿需风量11171m3/min,总进风量12898m3/min;
有东、西二个回风井,全矿总回风量13889m3/min。
各风井均装备一样能力风机2台,一台利用、一台备用。
东风井担负Ⅲ一、Ⅳ1和Ⅳ53采区;
西风井担负Ⅲ64、Ⅳ二、NⅡ52采区。
最大通风流程为8145m,通风方式为两翼对角式,通风方式为抽出式。
⑵瓦斯抽放系统
杨庄煤矿无地面瓦斯抽放系统和瓦斯利用项目,采煤工作面回采期间均采纳局部移动瓦斯抽放系统抽放瓦斯,目前NII5二、IV二、IV1等三个在用抽放泵站配备11台2BE1-353型水循环瓦斯抽放泵,额定流量80m3/min;
新建EIII51抽放泵站已正在进行安装作业
,配备4台2BE1-353型水循环瓦斯抽放泵。
综采工作面风巷均布置双路抽放管别离实施高位钻孔和采空区埋管抽放相结合治理瓦斯。
钻场布置在老顶以上,施工高位抽放钻孔长120~140m,钻孔压茬30~40m以确保抽放持续性,针对局部瓦斯异样区域采取施工顺层钻孔预抽本煤层瓦斯,高位钻孔受构造阻碍段施工斜交孔补充抽放上隅角瓦斯。
及时分析抽采参数,合理优化抽采工艺,实行钻孔“分源计量、分源操纵”,确保瓦斯抽放成效。
我矿煤巷掘进期间瓦斯绝对涌出量均<min,风排能够解决瓦斯问题,掘进期间无需进行瓦斯抽放。
巷道施工进程中及时把握巷道瓦斯转变、煤层赋存状态等情形,采取施工超前注水释放瓦斯钻孔等针对性方法,实现预知、预防、预判,确保掘进工作平安高效生产。
⑶监测监控系统
我矿监控系统为重庆煤科院KJ90NB监控系统,安装有瓦斯抽放计量监测系统3套,要紧通风机在线监测装置2套,2021年与重庆煤科院签定矿井监测监控系统升级改造方案相关协议并实施底层操纵网络扩容改造和地面监控机房升级改造,2021年联合重庆煤科院实施了东西风井风机信号上传改造。
监测监控设备安装严格依照《煤矿平安监控系统及检测仪器利用治理标准》(AQ1029)标准施工;
地面监控系统实时监测采掘工作面等地址的瓦斯浓度转变、被控设备的通、断电状态和各类传感器的运行状态,做到了监测数据及时联网、上传。
目前矿井监控系统装备量符合规定要求,系统运行稳固靠得住,能够知足平安生产需要。
二、瓦斯治理理念、思路及目标
一、瓦斯治理理念
牢固树立“只有不到位的方法、没有治不了的瓦斯”理念。
二、瓦斯治理思路
以瓦斯综合治理为中心,认真贯彻落实国家“通风靠得住、抽采达标、监控有效、治理到位”的瓦斯综合治理“十六字”工作体系,坚持“应抽必抽、能保尽保、区域治理、一面一策”的瓦斯综合治理工作方针,着力构建“思想防控、技术支撑、资金保障、严格治理”的瓦斯治理治理体系。
以通风靠得住为基础,以抽采达标为全然,以监控有效为手腕,以治理到位为保障,创新技术,提升装备,提高素养,强化治理,不断提高瓦斯综合治理水平,不断完善瓦斯综合治理模式,实现矿井采掘生产与瓦斯抽采平稳。
3、瓦斯治理目标
⑴通过瓦斯综合治理,杜绝瓦斯灾害事故,实现采掘工作面瓦斯“零”超限,确保矿井平安高效进展;
⑵坚持平安技术经济一体化论证,通过技术创新达到瓦斯治理“好、快、省”,不断丰硕瓦斯治理手腕,实现瓦斯抽采精细化、标准化、信息化、最大化。
三、瓦斯治理模式
一、设计原那么
⑴采掘工作面设计由总工程师组织技术、地测、机电、安监、通风等部门进行讨论研究,开展专题技术分析会,实施平安技术经济一体化论证,合理确信采掘作业方式,明确采掘代替,制定煤层瓦斯综合治理工作方案、设计和技术方法并提早上报集团公司审核。
⑵
合理优化通风系统,幸免不合理通风。
工作面开切眼位置、收作线位置要躲开通风高负压区,科学利用均压通风技术尽可能减少回采工作面或采空区进、回风两头压差,以减少采空区漏风。
⑶合理采掘工作面布置、开采工艺选择及煤柱留设。
沿空掘进煤柱的留设要充分考虑采空区瓦斯、地应力等因素。
⑷充分利用临近采掘工作面瓦斯涌出情形和掘进期间瓦斯涌出转变情形及时制定实施针对性方法。
增强掘进作业前期物探、掘进期间地质探查和瓦斯涌出分析,认真组织掘进作业期间瓦斯涌出参数搜集、整理、分析、研究,为工作面回采期间制定针对性方法提供靠得住依据。
⑸针对工作面初采、遇构造、过老巷、收作等特殊时期,提早制定专项瓦斯治理设计及平安技术方法,为工作面平安、顺利回采提供有力保障。
⑹坚持在设计源头上采取科学、合理的防范方法,杜绝设计不合理组织生产。
在工作面回采前由总工程师组织开展专题会,明确收作线与封锁墙位置、周期来压步距、顶板冒落带及上覆近距离煤层等。
⑺矿井编制瓦斯治理十年规划,瓦斯治理工程超前于工作面实施,为瓦斯治理提供时空保障,博得足够的瓦斯治理时刻和空间。
2、掘进工作面瓦斯治理
严格落实集团公司关于掘进工作面动工前申报制度,总工程师组织通风副总、地测副总、掘进副总、技术科和通风区等单位认真开展分析、填报掘进工作面设计、地质、瓦斯、通风等情形和瓦斯综合治理方法,掘进动工严格执行超前预警和瓦斯综合防治方法。
⑴防突预警
杨庄煤矿五、6煤层经鉴定均为非突出煤层,建矿以来未显现瓦斯动力及瓦斯涌出异样现象,无突出危险性,但随矿井慢慢向深水平延伸,局部地段瓦斯涌出量呈现递增趋势,针对高瓦斯煤巷掘进和岩巷石门揭煤均采纳钻屑指标法实施超前预警。
①石门揭煤防突预警
矿井掘进石门揭穿煤层前,距煤层顶(底)板法距15m开展地质探查探明煤层赋存情形,距煤层法距7m、5m、3m别离施工三个Φ42mm超前防突预警钻孔,钻孔穿过煤层深切揭穿煤层顶(底)板至少,操纵范围巷道轮廓线外2~4m,采纳钻屑指标法测定揭穿煤层瓦斯参数,只有当测定各项指标均小于临界值方可进行掘进揭穿煤层。
图3-1掘进岩巷揭煤防突预警钻孔布置示用意
②掘进工作面防突预警
-650m标高以下高瓦斯煤巷掘进期间
每30m进行一次瓦斯突出指标测定。
在正常煤巷掘进进程中,在掘进迎头煤体软分层顺煤层布置3个Φ42mm超前预测钻孔,一个钻孔布置在迎头端面中部,双侧钻孔距煤帮,钻孔深度8~10m、操纵巷道轮廓线外2~4m,采纳钻屑指标法进行突出危险性预测,为煤巷掘进平安生产提供技术保证。
⑵煤巷掘进工作面瓦斯治理方法
①瓦斯涌出量≤³
/min的煤巷掘进工作面均采纳15kw×
2局扇配合Φ600风筒供风;
³
/min<瓦斯涌出量≤³
/min的煤巷掘进工作面均采纳30kw×
2局扇配合Φ800风筒供风;
瓦斯涌出量>³
/min或掘进距离大于1000m的煤巷掘进工作面除采纳30kw×
2局扇配合Φ800风筒供风外另行补充15kw×
2局扇配合Φ600风筒辅助供风,具体依照掘进期间实际瓦斯涌出情形编制一通三防设计。
风筒出口到掘进工作面迎头的距离煤巷不大于5m、半煤巷不大于8m。
风筒出口风量必需知足局部通风设计要求,确保工作面和回风流中瓦斯浓度不超限,风速符合《规程》规定。
②针对沿空掘进段巷道和采掘巷道内沟通采空区的封锁墙实施喷浆堵漏,沟通采空区的各类钻孔按规定进行注浆封堵,有效杜绝临近采空区瓦斯对采掘作业期间的阻碍。
③
煤巷掘进工作面施工大于当班掘进进尺距至少2m、Φ75mm钻孔实施超前注水和释放煤体瓦斯,其中半煤岩巷施工3个孔(单排布置)、全煤巷施工5个孔(双排布置),钻孔间距1m,注水时注水器尾部深切钻孔不小于1m,注水成效以临近钻孔出水为止。
通过超前释放煤体瓦斯和增加煤体含水量降低采掘作业期间煤体瓦斯涌出量。
④各煤层-650m标高以下高瓦斯煤巷掘进工作面每30m进行一次瓦斯突出指标测定,只有当测定指标符合规定后方可许诺掘进作业。
假设显现测定指标达到或超过临界值必需编制专项平安技术方法实施后进行成效验证,待治理成效验证合格后方可准予掘进。
⑤掘进期间增强地质探查,准确分析地质资料,及时把握煤层转变情形。
假设掘进工作面揭穿煤层、遇断层或煤层变厚等特殊地质构造(顶板破碎)时,提早采取优化支护、打撞楔等超前治理及操纵顶板方法,有效避免冒顶现象的发生。
⑥通风区测气员三班检查瓦斯,工作面过构造等特殊地段、特殊时段安排专职测气员现场交交班。
⑦掘进过老空(巷)要采取超前探查和顶板超前治理,避免显现误揭或冒顶造成瓦斯积聚。
每班动工前,在垂直迎头施工一组探眼,探眼深5m,探明老巷位置情形。
探眼布置于巷中,探眼施工期间必需有瓦斯检查员在施工地址检查瓦斯浓度,探眼施工完毕后,由瓦斯检查员对探眼口及迎头的瓦斯浓度进行检查。
对过老空(巷)巷道两帮进行喷、注浆。
⑧增强电气设备即供电平安治理,杜绝失爆和无打算停风、停电。
局扇实现“三专、三闭锁”,掘进单位天天进行一次主备局扇切换实验,切换实验时刻不小于30min。
每周进行一次供电治理检查,发觉问题及时落实整改。
⑨
通风区每周对掘进工作面甲烷传感器进行调校,同时进行断电实验,确保监控有效、断电靠得住,掘进单位添加机电设备必需提早通知通风区变更断电范围。
3、采煤工作面瓦斯治理
杨庄煤矿5煤层瓦斯赋存规律研究说明瓦斯含量较高,采煤工作面要紧采纳上隅角迈步式埋管、高位钻孔抽放治理瓦斯,局部瓦斯异样段施工顺层钻孔和高位钻孔受阻碍段斜交补充钻孔抽放瓦斯。
杨庄煤矿6煤层瓦斯赋存规律研究结果和以往6煤层采掘工作面瓦斯涌出情形说明瓦斯涌出量较小,要紧采取煤壁施工钻孔实施注水释放、上下隅角充填减少老塘瓦斯阻碍等方法,利用风排能够知足工作面回采期间瓦斯治理需要,正常情形下无需进行瓦斯抽放。
假设深水平6煤工作面掘进期间发生条带瓦斯异样涌出,那么在工作面瓦斯异样段补充实施辅助斜交钻孔抽放和上隅角埋管抽放。
⑴上隅角埋管抽放
采煤工作面风巷预埋管路至采空区,通过移动抽采系统形成的负压抽采采空区和上隅角积聚的瓦斯。
上隅角埋管采纳铺设一趟10寸管路作为抽放干管,每距离20m通过三通连接一趟8寸管路作迈步式抽放,每距离16m添加一个“T”型站管补充抽放。
图3-3上隅角迈步式埋管布置示用意
⑵高位钻场抽放
采煤工作面风巷施工高位钻场,钻场间距80~100m,钻场自风巷煤帮拨门按30°
~45°
起坡施工通道(宽×
高=×
)至老顶层位后变平施工钻场平台,平台宽×
高×
深=×
×
在钻场内迎着工作面推动方向施工6~9个抽放钻孔,钻孔工作面老顶层位岩壁开孔,终孔位置为老顶以上裂隙带(煤层顶板以上12m~24m),分高位、低位交织布置,钻孔长度120~140m、压茬30~40m,操纵风巷以下45m。
钻孔孔径Φ108mm、开孔间距~、终孔间距6~8m,孔内下Φ73mm护壁花管,孔口下10~18m、Φ108mm孔口套管实施注浆封孔,各钻孔通过混合器与8寸干管连接,各钻孔与混合器之间预留检查孔和橡胶软管用于钻孔抽放参数检查。
高位钻孔若是
因煤层倾角转变和断层等构造阻碍时,为确保抽放成效,在受阻碍区域向上隅角方向别离布置一组(2~3孔)斜交钻孔作为上隅角补充抽放钻孔。
斜交钻孔自风巷顶板开孔,以穿过工作面冒落带顶部为止,各钻孔通过4寸埋吸管与8寸干管连接。
图3-4高位钻孔布置示用意
⑶顺层钻孔抽放
为进一步降低工作面回采期间本煤层的瓦斯涌出,在工作面形成后,在风巷掘进期间瓦斯异样段沿煤层偏向施工顺层钻孔,预抽本煤层瓦斯,在工作面风巷内掘进瓦斯异样段煤帮距离3~5m施工一组顺层钻孔,钻孔长度100m、孔径Φ94mm,孔口10~18m下Φ50mm孔口管实施注浆封孔,孔内下Φ25mm筛管,通过4寸埋吸管与8寸钻场抽放干管连接抽放,各钻孔孔口预留检查孔用于日常检查。
图3-5顺层钻孔布置示用意
⑷煤层注水
工作面回采期间为降低煤体瓦斯单位时刻内瓦斯解析量,采取距工作面20~40m期间利用抽放衰减后的瓦斯异样段顺层钻孔实施深孔注水和天天在工作面煤壁顺煤层距离交替施工长度7m、Φ75mm注水释放钻孔,通过释放钻孔提早释放煤体瓦斯,通过注水钻孔实施浅孔注水的方式增加煤体水分,注水成效以临近钻孔出水或煤壁渗水为止。
⑸工作面上隅角及采空区瓦斯治理
采煤工作面上下隅角支护及时进行拆除,确保上下隅角顶板及时冒落,不能及时冒落的空间需及时用抗静电编织袋积存充填,降低老塘漏风率和杜绝上隅角瓦斯积聚空间,增加上隅角埋管抽放成效,减少采空区瓦斯阻碍。
针对沿空掘进段巷道和采掘巷道内沟通采空区的封锁墙均实施喷浆堵漏,沟通采空区的各类钻孔按规定进行注浆封堵,有效杜绝临近采空区瓦斯对回采作业期间的阻碍。
⑹工作面钻场瓦斯治理
采煤工作面内正常利用的钻场均采纳风障导风,正在施工抽放钻孔的钻场另行加设风动局扇增强钻场内供风,三班测气员负责检查监督。
采煤工作面距钻场20~30m(钻场已大体不起作用)时拆除钻场内抽放管路。
采煤区队负责钻场充填,通风区负责预埋两趟4寸埋吸管和束管,埋吸管一头利用铁丝悬挂至钻场顶板,一头接至上隅角埋管,通过持续低负压抽放杜绝钻场内瓦斯积聚,三班测气员通过预埋束管检查钻场内瓦斯情形。
⑺工作面过断层瓦斯治理
钻场位置设计时尽可能躲开断层阻碍区域,以防过钻场与断层期间瓦斯异样涌出彼此叠加致使工作面瓦斯超限;
高位钻孔过断层如遇破碎需进行注浆确保钻孔成型和抽放成效;
过断层期间需增强顶板和两巷治理,确保通风断面知足需要,采取防漏顶方法,操纵割煤速度,避免漏顶堵塞通风断面造成瓦斯超限。
⑻工作面日常瓦斯治理
通风区三班测气员增强日常瓦斯检查,重点工作面实施现场交交班;
抽放工负责天天巡查抽放系统,及时进行排渣、放水,确保抽放系统运行稳固;
监测工每周对工作面内甲烷传感器进行调校并进行断电实验,确保监控有效、断电靠得住。
安监处负责监督瓦斯综合治理方法的落实执行。
四、瓦斯治理保障方法
一、瓦斯日分析会
执行瓦斯分析例会制度,
坚持天天由总工程师主持召开瓦斯分析会,通风副总、地测副总、职能科室及各相关单位参加。
对生产进程中的打钻、抽采、地质、瓦斯治理、放炮治理、防突预警等进行分析,并对生产进程中存在的问题提出解决方案和处置方式,实现瓦斯综合治理齐抓共管,及时排除瓦斯隐患。
二、钻孔验收
执行钻孔验收制度,各类钻孔必需严格依照设计要求施工到位,依照杨庄煤矿钻孔验收治理方法,明确各类钻孔验收的人员、程序、要求及惩罚方法。
关于高位钻孔实行视频验收,关于其它钻孔实行现场联合验收。
通风区负责日常钻孔施工填图分析。
实行钻孔施工留名制,每一个钻孔必需详细记录其施工时刻、施工责任人、施工方位、倾角和钻孔深度等参数,实行严格的责任追究,关于打钻验收进程中弄虚作假和不负责任的,一概按规定进行处置。
3、关键职位人员治理
切实关键职位人员日常治理,在生产进程中关于防突员和测气员等关键职位进行重点跟踪治理,充分利用人员定位系统优势,对防突员和测气员进行线路跟踪和时刻考察,并在成效查验单上由防突员、钻孔施工人员和现场班队长签字确认,杜绝防突员指标测试弄虚作假;
对瓦斯检查实行三对口治理,采纳“一班三汇报”制度结合反调确保测气员无空班漏检现象。
4、通风及瓦斯治理
采掘工作面作业期间必需采取控顶控帮方法,严防工作面显现漏顶片帮现象。
掘进局部通风机实现“三专、三闭锁”,天天由掘进单位局扇司机进行局部通风机切换实验,实验时刻不小于30min。
采掘工作面“一通三防”设施实行“三化”治理,联合验收后交由利用单位属地治理,通风区负责日常监督和保护。
每周由矿组织一次“一通三防”专项检查,针对检查问题明确责任人和整改时刻,安监处负责严格落实兑现。
五、瓦斯抽放治理
严格落实瓦斯抽放治理制度,关于工作面顺层钻孔、高位钻孔和采空区埋管等增强日常保护和巡查,确保抽采系统运行稳固靠得住。
关于高位钻孔和顺层钻孔每一个钻孔均预留观看孔,按期对抽采钻场和钻孔进行检查,并每周对抽采系统的自动计量装置进行对照调校,确保抽采系统计量准确。
对抽采浓度和流量下降的抽采钻孔必需查明缘故进行处置,避免显现漏气、堵孔等现象阻碍抽采成效。
五、供电平安治理
成立机电设备和供电治理台账,所有入井电气设备必需进行防爆性能检查,严禁井下显现失爆现象,关于局部通风机和井下瓦斯抽采泵实行三专供电,采掘工作面回风流实行瓦斯浓度超过%预警、%报警断电。
采掘空间内封锁墙瓦斯大于3%的在墙外加设甲烷传感器,其报警、断电浓度与采掘巷道内其他甲烷传感器相同。
机电部门检修供电线路或机电设备期间不得随意停送电,必需提早联系通风区做好保障瓦斯监控设备运行应付方法;
采掘单位增减机电设备必需提早通知通风区修改断电范围,通风区每周按规定进行调校和检查,确保断电功能正常靠得住。
六、瓦斯治理培训制度
增强瓦斯综合治理教育培训,通过周五平安学习例会和班前班后会等推行全员瓦斯治理平安教育培训工作,增强培训内容的针对性、有效性,重点增强全员“一通三防”、防突知识的培训,使广大干部职工从思想熟悉上加倍重视矿井瓦斯治理工作,从操作技术上加倍熟悉矿井瓦斯治理要求,从治理手腕上加倍知足矿井瓦斯治理需要。
7、瓦斯事故应急预案
成立《杨庄煤矿瓦斯事故应急预案》,每一年度依照矿井代替情形进行更新,对事故类型和危害程度分析、应急处置大体原那么、预防与预警、应急处置、瓦斯事故报告程序和现场爱惜、应急物资与装备保障关键点进行明确,按期组织开展事故预案演练。
五、总结
随着矿井生产慢慢进入深水平,煤体瓦斯含量增大,瓦斯综合治理的难度大大提高,杨庄煤矿将尽力向先进矿井学习技术体会,增强与兄弟矿井间的交流学习,优化钻孔施工工艺和封孔工艺,同时结合矿井生产代替和瓦斯地质实际坚持平安技术一体化论证,不断创新和改良瓦斯治理方式和方法,提高矿井瓦斯治理成效,为矿井平安高效生产提供强有力保障。
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