高瓦斯工作面瓦斯治理.doc

＿， 第２７卷第６期煤炭技术２００８年６月ＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．，■＿＿●＿■＿＿●－●●●－＿●＿●－●＿●●－＿－＿＿●＿＿＿＿＿■■＿＿●＿＿＿＿■＿－＿●■＿＿●＿－＿＿＿＿＿－＿＿＿＿－●一１１｜ Ｖ０１．２７，Ｎｏ．６ Ｊｕｎ２００８ Ｉ－■一 高瓦斯工作面瓦斯治理 刘明东 （鸡西矿业集团公司东海煤矿，黑茏江鸡西１５８１００） 摘要鸡西矿业集团公司东海煤矿通过采用高瓦斯工作面瓦斯综合治理方法，取得了较好的效果。文章主要介绍了高瓦斯工作面的瓦斯综合治理技术，具有一定的指导意义。关键词高瓦斯工作面；瓦斯综合治理技术；瓦斯抽放 中图分类号ＴＤ７１２ 文献标识码Ａ 文章编号１００８８７２５（２００８）０６０１０３０２ ＧａｓＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｔＨｉｇｈＧａｓＷｏｒｌ【ｉｎｇＳｕｒｆａｃｅ ．ＵＵＭｉｎｇｄｏｎｇ （ＤｏｎｇｈｍＣｏａｌＭｉｎｅ，ＪｉｘｉＭｉｎｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙＧｒｏｕｐＣｏｍｐ．。Ｊｉｘｉ１５８１００，Ｃｈｉｎａ） ＡｂｓｔｒａｃｔＤｏｎｇｈａｉＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＪｉｘｉＭｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏｍｐ．ｈａｓｍａｄｅａｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｕｓｉｎｇｔｈｅｅｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｒｅｇａｓｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｔｈｉｇｈｇａｓｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ．ｎｉｓａｒｔｉｃｌｅｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｇａｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｔ ｈｉｇｈｇａｓｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈｈａｓ ａ ｇｒｅａｔｇｕｉｄｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓｈｉｇｈｇａｓｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｇａｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｇａｓｄｒａｉｎａｇｅ 海两个乡之间，在鸡东东海镇境内，其地理坐标在北纬４５。 ０前言 鸡西矿业集团东海矿，位于黑龙江省鸡东县的哈达与东休泡沫适用于地下热源的密闭和矿井的防灭火。 ２１’，东径１３１。１０’，截止２００３年未尚有工业储量１．３亿ｔ，可采 储量５２００万ｔ，服务年限可达３０ａ。目前东海矿井生产能力个；孔径２５ｍｍ。共压注罗克休泡沫原材料ｌｔ。现场实验结 果表明，罗克休泡沫能很好的将破碎煤体黏结成一整体，消除了火灾隐患。罗克休泡沫防灭火技术在义马矿区首次应 用成功。 匝童］－回 （２）２００６年４月份罗克休泡沫灭火技术又一次取得了良好的效果。跃进煤矿２３０３０工作面下巷在掘进过程中，因受 到断层影响，产生了废弃巷道（顶部留３ｍ厚煤）。该废弃巷道与２３０３０下巷之间煤柱较小，受压后废弃巷道顶板脱落，出现１０ｍ长空洞，煤柱出现裂隙，产生漏风通道，引起煤体自燃发火。由于局部冒顶高达６ｍ，且冒顶区内圆木穴架，给直接灭火工作带来较大难度，且火势有进一步扩大的趋势，ＣＯ浓度最高达ｌ０００ｐｐｍ。迫使２３０３０下巷掘进工作停止，直接 图１罗克休泡沫施工工艺流程 施工工艺在需要封闭的地点首先采用木版封闭，然后向封闭的空间注射罗克休聚合材料。注胶时使用专用气动泵将树脂和催化剂以４１的比例送入注射枪，两种原料混合 后迅速发泡。通过注射管注入使用地点后２０ｍｉｎ左右硬化。 具体工艺为用木版封闭预注区连接压风管至专用泵高压胶管连接注射枪和注射泵将三根吸液管分别插入两个装有树脂桶和一个有催化剂桶内开泵注胶注胶结束用溶有火碱的水洗泵用水冲洗机具停泵拆卸注射枪。 ２ 影响到矿井正常采掘接替和生产任务的完成。采用常规方法在短时间内起不到灭火效果。经综合考虑后，在２３０３０工作面下巷出现明火后，先用防尘水初步控制顶板火势，随即 对发火部位自里向外，间距自两帮向巷中各１ｍ的顶板预埋 罗克休泡沫防灭火技术在矿区的应用及 ０ 效果 （１）常村矿２１０７２综放工作面采用小煤柱沿空留巷布置方式，属孤岛煤柱工作面。其迸风巷位于已采过的２１０９１工 作面采空区下，上距２１０９１上巷１１ｍ，下距２１０９２上巷７ｍ，巷顶煤厚３．６ｍ。支护方式为锚网后架设工字钢梯形棚，棚间距６００ｍｍ。２００４年１月，当工作面推进到顶分层始采线以里 ２００ 注射管。注射管长度为ｌｍ、４ｍ，长短交错使用。即一根长管、一条短管、排距为２ｍ。注射管顶管为０．５１．０ｍ的花眼。１ｎｌ和４ｍ注射管注射罗克休泡沫。对上、下帮进行埋管，距上、下帮各ｌｍ处打一个倾角为３００．４５０的钻孔。上、下帮中间各打一水平钻孔，钻孔深度为１．５３ｍ。后埋注射管，钻孔排间距２ｌｌｆｌ。同时将巷道冒落区范围内用木板将顶棚和两帮封严，预防在施工中罗克休泡沫向外溢出。然后用专用气动泵将罗克休树脂和催化剂以４１的比例进行注射，注射时先注射顶部，用Ｉｍ长注射管注射罗克休泡沫，封闭，然后用４ｍ长中管进行补注。最后对上、下帮进行注射、封闭。在１０ｍ长的巷道中，共压注罗可休泡沫原材料１０ｔ。现场结果表明，消灭了火灾事故，保证了２３０３０工作面下巷的正常掘进和矿井生产安全。该技术在义马矿区又一次取得了良好 的效果。 ｍ时，矿压开始明显显现。向外继续推进过程中，随着与顶分层始采线煤柱距离的不断减小，矿压显现剧烈程度持续增大，巷道受压后流变收缩异常严重，行人困难。在扩修过程中由于顶煤松动破碎范围较大，冒顶现象十分普遍，自燃 ３ 结语 隐患多发灌浆和充填胶体泥浆受现场作业条件限制根本无法实施。因此决定受用巷顶压注罗克休泡沫进行堵漏隔氧 灭火。在１５０ｍ长的巷道内，共布置压注钻孔１５２个。其技术参数为方向为垂直巷顶；孔深３ｍ，排间距３ｍ；排个数２收稿日期２００８一０１３０；修订日期２００８０４０９ 罗克休泡沫、粉煤灰联合防灭火技术不仅具有灭火速度快、安全性好、火区复燃性低等特点，而且装备简单，操作方 便。适用于对高冒区、废巷、采空区、火区、上分层停采线及 被压酥的煤柱等处防灭火。该技术是一项应用范围广、具有推广价值的矿井防灭火技术。 作者简介刘明东（１９６５一），男，黑龙江鸡西人，工程师，现任鸡西矿业集团东海煤矿瓦斯科主任工程师。 万方数据 ・１０４・煤炭技术第２７卷核定为１５０万ｔ，通风能力核定为１６２万ｔ，而实际年生产为在采煤队回采期间，上隅角瓦斯大，严重影响安全，制约１２０万ｔ，符合通风及生产能力要求。矿井绝对瓦斯涌出量为生产。为治理上隅角的瓦斯，采用通过留煤垛施工透眼抽上５５．６ｏ／ｍｉｎ，相对瓦斯涌出量为２８．４１１１３Ｉｔ，六采区３２。层ｌ暇隅角瓦斯的方法。具体施工是在距工作面上巷２ｍ，平行上采煤工作面，绝对瓦斯涌出量为６．３１１１１３／ｒａｉｎ。煤尘爆炸指数巷每间隔２．５ｍ与上巷贯通形成新出口，必须保证工作面与为３５．３５％。５８．８２％，。六采区３２。层爆炸指数为Ｊ４８．７２％，上巷有２个透口，然后将后路进行永久封闭，同时将瓦斯抽故可鉴定为高瓦斯矿井，有煤尘爆炸危险。再三１ｉ，放管路严密砌在里面。管口距密闭不小于２ｍ。 东海煤矿采用２台主扇，均为轴流式主要通风机均采为防止上隅角产生火花，在上巷超前支护地段，取消了用主扇反转式反风，反风装置灵敏可靠；立风井主扇防爆门金属铰接顶梁，采用了木支护，并卸掉上隅角内的锚杆拖盘，完好。现东海矿为对角分区抽出式通风。锚锁拖盘，锚网等铁器。每班有专人对上隅角里进行不少于 东海矿现有３个高档普采工作面，工作面绝对瓦斯涌出；２０ｍ的洗尘工作。 量为８．５３一１４．３８ｍ３／ｒａｉｎ，均为高瓦斯工作面。随着工作面１．５・工作面瓦斯治理 产量的不断提高，而导致在生产期间工作面、回风及上隅角＼采煤队在回采期间，因六采区３２撑层左四／左五采面为的瓦斯经常超限，故采取了挡风帐、高抽、上隅角瓦斯抽放、火成岩侵入区，回撤支护后，顶板不易冒落，造成断面增大１扒尾排透眼、安设监＇冽设备等方法相互配合，取得了一定的工作面风速低，在采煤队生产期间因落煤而产生的瓦斯不易；效果。通过该矿进几年来瓦斯治理系列措施，已总结出了一排除和稀释，造成工作面在生产期间工作面和回风瓦斯经常定的经验。超限，因而采取了在工作面末排支护挡风障子，末排支护后１高瓦斯工作面的瓦斯治理未冒落顶板进行人工放顶。同时在工作面打释放眼，放震动 炮释放工作面瓦斯，放震动炮采用打三花眼，震动炮眼间距２ １．１保证工作面通风系统合理、可靠ｎｌ，炮眼深度３ｍ，爆破装药量控制在４５０ｇ之内。 采掘工作面必须确保有独立的通风系统ｊ重点的人排间１．６加强瓦斯检查工作 风门上齐了语音提示，并能与地面监测主机联网，随时观测加强瓦斯检查工作，加强瓦斯检查员队伍建设，在工作到风门的开启状态及时下达准确的命令，提高７通风系统的面和上巷各配备一名专职瓦斯检查员，树立瓦斯检查员的指安全可靠。令就是命令，在治理瓦斯上任何人都要无条件的服从。同时１．２确保采面的风量配齐瓦斯监测监控系统，在工作面、回风、上隅角，上齐了监 该矿立风井现采用ＢＤＫ一１６一Ｎ０３７型轴流式主扇，电测探头，采煤主机安装了开停传感器，准确掌握了主机的开机功率为２６３０ｋＷ，现主扇排风量达１７０００ｍ３／ｒａｉｎ。为提停状态。并且确保监测系统灵敏可靠，定期校核，每班有专高采面风量，通过该矿井采区内部风量调整，将原六采区总人维护，保证监测数据及时准确的传输到地面的服务器。排风量由３９００ｍ３／ｍｉｎ调整为４５００ｏ／ｒａｉｎ。将采面由原设 计的６８０ｍ３／ｍｉｎ调整为现有的１２２００ｍ３／ｒａｉｎ，来清洗工作面落治理效果 煤期间产生的瓦斯，确保了正常生产期间工作面瓦斯不超该矿通过采取综合瓦斯治理措施，坚持瓦斯治理的“十限。，二字”方针，在采煤队上隅角、工作面及回风巷的瓦斯治理上 １．３采用抽放技术取得了较好的效果。确保了采面正常生产，保证了工作面单 （１）使用ＴＸＵ一７５型液压钻机，钻机动力头上使用夺４２产明显提高，瓦斯安全管理也走向了新台阶。 ｍｍ普通钻杆、煤体钻进采用镇江煤矿专用设备厂的似２ｍｍ 螺旋杆，钻杆外径为９８２１１１１１１，钻头中心直径佰５ｍｍ，活动钻３结论 头直径机１５ｍｍ。钻孔沿煤层倾向施工平行工作面倾斜方（１）出量预测工作要详细准确，采取针对性防治瓦斯的向，由里向外施工，每隔２ｍ施工一个钻孔、钻孔深度为５０措施，坚持“以风定产”原则。 ｍ、钻孔打好后用压风把孔内钻屑吹净，用巾１．５寸（４ｍ长）铁（２）瓦斯抽放工作是治理瓦斯的基本措施，是治本措施。管，插入孔中用聚氨酯封孔，封孔长度大于３ｍ，外面用２寸对于该矿属于高瓦斯矿井，必须坚持“先抽后采”的原则。加吸水带同忆００的瓦斯抽放管连接。进主管路、通过地面泵大瓦斯抽放力度，提高瓦斯抽放量和抽放率，是确保安全生站的瓦斯抽放泵把瓦斯排到地面。产的重要环节。 （２）３２’层左四，左五采面，采用边抽边采的本煤层抽放，（３）必须按要求配置瓦斯监测监控系统，按规定设置瓦利用采面的超前压力使原始煤体形成导通裂隙增强瓦斯的斯监测传感器，工作面人员按要求配齐使用好瓦斯报警便携流通性，能更好地排放瓦斯。仪，并保证瓦斯监测仪器灵敏可靠，真正起到监测监控的作 （３）采用临近层瓦斯抽放，在３２’层左０路设抽排管主要用。、 抽放３４’层临近层的瓦斯，管路负压２２５ｍｍＨｇ，混合量６６（４）在瓦斯检查员的作用上，不能忽视，要认真发挥瓦斯ｏ／ｒａｉｎ。瓦斯浓度１８．８％同主管路连接。检查员作用，确保严细把关，充分发挥安全哨兵的作用，树立 （４）瓦斯抽放情况。１９３队实有风量１２００ｉｎ３／ｍｉｎ瓦斯浓瓦斯检查员的权威。只有这样才能有效的控制发生瓦斯事度０．４％，主管路混合抽放量为１６ｍ３／ｒａｉｎ，瓦斯浓度１０％，抽故，确保国家财产和人民群众的生命财产不受侵害。放负压１２０ｍｍＨｇ，，采面瓦斯抽放率２８％，利用抽放有效地降（５）在加强瓦斯防治工作的同时，应加强综合防尘的各低了回风中的瓦斯，保证了１９３队月产４．５万ｔ。项措施，确保采面上、下巷及上隅角的洗尘工作。１．４上隅角瓦斯治理 万方数据