青龙煤矿十一五瓦斯治理后三年规划.doc
青龙煤矿十一五瓦斯治理后三年规划 贵州黔西能源开发有限公司 二○○八年九月 前 言 为认真贯彻落实“安全第一,预防为主”的安全生产方针及“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的综合瓦斯治理体系和安委办[2008]20号文件要求,根据贵州黔西能源开发有限公司青龙煤矿的实际,强化瓦斯治理措施,切实做好黔西能源开发有限公司青龙煤矿十一五瓦斯治理后三年规划(简称“后三年规划”),根据黔西能源开发有限公司青龙煤矿的实际,特编制本规划。本规划的编制依据国家有关法律法规及煤矿安全规程、黔西能源开发有限公司青龙煤矿初步设计和“十一五”期间青龙煤矿的采掘接续计划。编制主要内容是阐述青龙煤矿的生产现状和瓦斯治理现状以及今后瓦斯治理方面的重点工程规划。 目 录 前 言 2 第一部分 基本情况 5 一、矿井简介 5 (一)地质概况 5 1、矿井位置、范围及交通 5 2、矿井地质条件 5 3、煤层赋存有其稳定性 5 (二)生产规模 6 (三)采煤工艺 6 (四)通风、抽放、监测等三大系统概况 7 1、矿井通风系统 7 2、瓦斯抽放系统 7 3、监测监控系统 7 二、通防机构设置及专业人员配备情况 8 三、瓦斯治理现状 8 (一)瓦斯含量及赋存情况 8 1、煤层瓦斯含量情况 8 2、青龙煤矿突出危险性鉴定情况 8 (二)瓦斯治理现状 9 1、瓦斯抽放 9 2、瓦斯防治一般措施 10 3、瓦斯利用情况 11 第二部分 瓦斯治理指导思想、目标及措施 12 一、指导思想与工作思路 12 二、瓦斯治理目标 12 三、主要措施 12 (一)开采保护层 12 (二)抽放瓦斯 13 (三)瓦斯抽放保障措施 13 (四)瓦斯综合开发利用 15 第三部分 瓦斯治理组织领导及保障措施 16 一、瓦斯治理组织领导 16 二、保障措施 16 第四部分 瓦斯治理规划 19 一、矿井瓦斯抽放规划 19 二、矿井瓦斯综合治理投资 19 三、2008至2010年煤炭生产接续 20 第一部分 矿井概况 一、矿井简介 (一)地质概况 1、矿井位置、范围及交通 青龙煤矿位于贵州省黔西县东15公里,为黔西县谷里镇所辖。矿区地貌属高原低山丘陵,矿井地面标高1250~1350米,地形总趋势呈南东高、北西低。矿区南西~北东长约9公里、南东~北西宽约3公里,井田面积约22.57Km2。 青龙煤矿处于北东向格老寨背斜的北西翼。主含煤岩系为上二迭统龙潭组(P2L),井田总体上为一向北西倾的单斜构造。北东向断裂构造为矿井一级构造,(如F1、F2及分支)其规模大,延展长,构成井田深部边界。 2、矿井地质条件 1断层 该井田断裂构造较为发育,补充勘探已查明或控制落差大于100m的9条,断层落差50~100m的8条,断层落差30~50m的7条,断层落差小于30m的17条。在上述41条断层中,正断层20条,逆断层21条。边界断层规模较大,延展长,正断层、逆断层均有发育。矿井次一级断裂构造为近东西向及北西~南东向为主,其规模小,延展相对较短,以逆断层为主。更次一级的小断层和小褶曲非常发育,构造复杂程度属中等偏复杂。 2褶曲 井田位于格老寨背斜的北西翼,呈单斜产状,但受区内构造的影响,常出现次一级舒缓的波状挠曲,特别是在矿井西南部发育较大的次一级背斜和向斜。矿井地层倾向以北西为主,在矿井的北东端格老寨背斜倾伏部位则转为倾向北东,大冲背斜轴线以南一般倾向南西。地层倾角在4~28间,一般9~16。矿井的南端,由于受F3断层的影响,局部倾角可达60以上,倾向也发生变化。格老寨背斜南东翼倾向南东,倾角可达45。在矿井中、北部,次一级较小的宽缓褶曲发育,褶曲幅度多在15~30m。据主、副、回风三斜井所揭露地质资料,沿地层倾向1190m范围内,共揭露小型褶曲及挠曲约28个,褶曲幅度一般在2~15 m左右,褶曲跨度8~30 m,小型褶曲受断层影响明显,延展长度一般不大。 3、煤层赋存及其稳定性 具有可比性的煤层有18层,其中可采、局部可采煤层主要有3层(16、17、18煤层),16、18煤层为主要可采煤层,17煤层为局部可采煤层,可采煤层平均总厚7.12m,可采煤层含煤率4.1,煤系地层中所含煤层平均厚度14.14m,含煤系数8.2。 矿井内煤系地层主要含16、17、18三层可采、局部可采煤层,现将其煤层的层位、煤层结构、厚度及其稳定性、等特征简述如下 1)16煤层位于P312中下部为矿井主采煤层,层位稳定,呈层状产出,厚度0.30~7.65m,平均厚度2.88m。一般不含或含1~2层夹矸,煤层可采性指数96,厚度变异系数29.6(剔除构造煤影响)。M16煤层总体以中厚煤层为主,局部为薄~厚煤层,属于较稳定-不稳定煤层。但个别区段(11609工作面)为不稳定煤层。 2)17煤层为矿井局部可采煤层,层位较稳定,呈层状产出,厚度0~2.32m,平均厚度1.20m。煤层结构简单,一般不含夹矸。煤层可采性指数0.62,厚度变异系数57.1。以中厚煤层为主,局部为薄煤层,该煤层属于较稳定~不稳定煤层。 3)18煤层为矿井主采煤层。厚度0.30~7.50m,平均厚度3.18m。煤层结构较简单,一般含夹矸1~2层,夹矸岩性多为(含)炭质泥岩。可采性指数0.95,厚度变异系数33.3(剔除构造煤影响)。以中厚煤层为主,局部为薄~厚煤层,属于较稳定煤层。在18煤层的下部发育有L9上、L9下两层灰岩或泥灰岩,这两层灰岩(泥灰岩)较稳定,是确定18煤层的标志层。 (二)生产规模 井田采用斜井开拓,斜井井筒兼作首采区上山。首采区开采M16煤层,倾角一般9左右,平均厚度2.88m,属中厚~厚煤层。布置一个综采工作面,工作面长度140~160m,月推进度60~160m,月产量5~10万t。工作面进、回风顺槽均采用锚网支护,净断面分别为12.7m2和10.3 m2。首采工作面采用U型通风,胶带输送机顺槽进风、轨道顺槽回风。 (三)采煤工艺 根据首采区地质构造少、煤层倾角较小、推进长度大的特点,为了减员增效,提高矿井综合效益,采区采用综合机械化采煤设备,是目前国内先进、性能可靠的设备。 ① 采煤机选用MG300/720-WD1电牵引双滚筒采煤机,采高1.8~3.5m,截割深度630mm,截割功率3002kw,总功率720kw。 ② 工作面运输机选用SGZ830/630型可弯曲刮板输送机,铺设长度185m,输送能力1000t/h,总功率630kw。 ③ 顺槽运输机选用SSJ1000/2002可伸缩胶带输送机,铺设长度2000m,运输能力1000t/h,总功率400kw。 ④转载机采用SZD830/200型刮板转载机,能力1000 t/h。 2、工作面支护设备 液压支架选用掩护支撑式液压支架,有效支护高度1.8~3.5m,工作阻力4600KN。 3、综掘设备 煤巷综掘采用S100A半煤岩巷道掘进机等机械化作业线配套设备。 (四)通风、抽放、监测等三大系统基本概况 1、矿井通风系统 青龙煤矿采用斜井分区开拓,主、副井进风,回风井回风,中央并列抽出式通风。矿井采用中央并列式抽出通风,安装2台BDK12-8-NO31型主要通风机,电机功率分别为400Kw ,其中1台使用,1台备用。2006年突出危险性鉴定为M16煤层目前开采范围内瓦斯压力达到0.74Mpa时方可定为突出煤层,M18煤层为突出煤层,相应青龙煤矿为突出矿井。2007年矿井瓦斯鉴定结果绝对瓦斯涌出量为 43.86m3/min,相对瓦斯涌出量为32.57m3 /t。目前全矿瓦斯涌出量达48.14m3/min,其中风排32.46m3/min,抽放15.68m3/min,抽放率达32.57。 2、瓦斯抽放系统 现有两套瓦斯抽放系统,即高负压瓦斯抽放系统、低负压瓦斯抽放系统。2005年全年抽放瓦斯总量为462万m3;2006年全年抽放瓦斯总量为437万m3;2007年全年抽放瓦斯总量为647万m3,2008年18月份抽放瓦斯456万m3,抽放率达30以上。 低负压瓦斯抽放系统,用于抽放采空区和采煤工作面上隅角的瓦斯,配备了两台SKA500瓦斯抽放泵,每台抽放泵的额定抽放流量为208 m3 /min。 高负压瓦斯抽放系统,用于抽放本煤层、穿层和掘进巷道的瓦斯,配备了两台SKA420瓦斯抽放泵,每台抽放泵的额定抽放流量为158m3/min。 这两套抽放系统能够满足矿井达产时瓦斯抽放的需要。 3、监测监控系统 矿井装备了由重庆煤科分院研发的国内较先进的KJ90煤矿生产与安全监测监控系统,分别对矿井主要通风机、局部通风机、瓦斯抽放泵的开停状态,井下采掘工作面及其回风流中的瓦斯浓度、温度、风速、负压、水位、煤位、烟雾、风门开闭、断电、馈电等影响矿井安全的环境参数情况进行监测。 KJ90型煤矿监测监控系统通过分站或地面中心站的程控和手控,实现对各个监测点和电气设备的监测、监控、报警、断电,并能自动投入备用电源。 该系统与能化公司监控中心实现了KJ90系统和办公室自动化系统的联网,实施全面监测监控,并安排专人进行24小时值班,随时可以观察到各测点的瓦斯。 二、通防机构设置及专业人员配备情况 1、青龙煤矿“一通三防”机构设置 青龙煤矿设通风副总工程师1人,设立通防室业务管理部门,设立通防工区基层区队。 2、“一通三防”人员情况 青龙煤矿“一通三防”在册人员145人,其中通风副总工程师1人,通防室22人,通防工区123人。其中管理人员15人(通风副总工程师1人,通防室主任1人,通防室技术人员6人,通防工区区长1人,副区长3人,技术主管1人,技术员2人)。通防工区工人岗116人,其中瓦检员40人,钻探工36人,通风设施工6人,电钳工10人,抽放泵工6人,仪器发放工4人,防突考察工6人,测尘测风员3人,事务员1人。通防室监测维修工11人、地面监测工4人。 三、瓦斯治理现状 (一)瓦斯含量及赋存条件 1、煤层瓦斯含量情况 通过对井田范围内地质勘探资料煤芯的测试和瓦斯成分的分析,可采煤层的瓦斯含量普遍较高。其中M16煤层瓦斯含量为10.46~17.02m3/t,平均含量13.77m3/t;M17煤层瓦斯含量为12.13~13.19m3/t,平均含量为12.64m3/t;M18煤层瓦斯含量为5.23~20.54m3/t,平均含量为14.13m3/t。矿区内可采煤层(M16、M17、M18)均为高瓦斯高变质煤,同一煤层瓦斯含量向深部具有逐渐增高的趋势。 青龙矿井煤炭地质储量为19021万吨,瓦斯储量有272572.8万米3,可开发利用瓦斯量为128726.4万米3。原来预计矿井达产时绝对瓦斯涌出量为46.26m3/t,后期矿井绝对瓦斯涌出量为130.11m3/t。2007矿井瓦斯鉴定结果是全矿绝对瓦斯涌出量43.86m3/min,(其中风排瓦斯量30.22 m3/min,抽放瓦斯量13.64m3/min);相对瓦斯涌出量为32.57m3/t。二氧化碳涌出量为6.18m3/min。根据重庆煤科分院对M16、M18煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告,M18煤层为突出煤层,即青龙煤矿属突出矿井。 2、青龙煤矿突出危险性鉴定情况 青龙煤矿委托重庆煤科分院对M16、M18两层煤进行突出危险性鉴定,通过试验现场和实验室对M16、M18煤层的各单项指标进行了实测,测试结果见下表 青龙煤矿突出危险性鉴定实测参数表 指标 瓦斯放散初速度△P 煤的坚固性系数f 煤层瓦斯压力PMpa 煤的破坏 类型 预测结果 M16实测值 32 0.29 0.52 Ⅳ、Ⅴ 无突出危险 M18实测值 35 0.2 0.90 Ⅲ、Ⅳ 有突出危险 临界值 10 0.5 0.74 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 从测定结果看,M16煤层瓦斯放散初速度指标△P,煤的坚固性系数f和煤的破坏类型均超过临界值,只有瓦斯压力小于临界值,由于瓦斯压力不高,还不足以将M16煤层划分为突出危险煤层。目前本矿在建设与生产过程中,虽未发生煤与瓦斯突出,为确保安全,我们在揭煤、地质变化带等处按煤与瓦斯突出煤层进行管理与施工,编制专门的安全措施,并在开采解放层M16煤层及瓦斯抽放上预防煤与瓦斯突出。 (二)瓦斯治理现状 1、瓦斯抽放 1)在巷道掘进中采用“先抽后掘、长抽短掘、边抽边掘”巷帮钻场和迎头瓦斯抽放治理技术。每循环掘进到位后,迎头停止掘进在巷道两帮施工深4米、宽3.0米、高2.7米的瓦斯抽放钻场,在每个钻场内布置6~7个钻孔,钻孔深度控制在60~80米,在巷道迎头施工14~16个抽放钻孔,钻孔深度控制在60~80米,实施掘进巷道预抽放。 2)在回采工作面中采用了“本煤层、底板穿层和采空区埋管”抽放技术。 结合青龙煤矿的实际,在回采工作面中采用了以下积极有效的综合抽放技术。 (1)本煤层抽放在采煤工作面上、下顺槽沿工作面倾斜方向施工本煤层钻孔,钻孔间距按6米布置,其钻孔与上、下顺槽中心线夹角为75度,与煤层倾角一致,钻孔施工完后连管进行抽放。 (2)底板穿层钻孔抽放在采煤工作面上顺槽每12米设一个钻场,每个钻场布置4个钻孔向M17、M18煤层打穿层钻孔,钻孔与上顺槽中心线夹角75度;在采煤工作面下顺槽每隔60米在钻场内施工钻孔,每个钻场布置12个钻孔向M17、M18煤层打穿层钻孔,钻孔程扇形布置,对下部煤层群的瓦斯进行采前预抽。 (3)采空区埋管抽放在采煤工作面上顺槽从切眼处开始每间隔40米布置一个直径300mm、倾角75度的高位钻孔,在高位钻孔内安装DN200的焊铁管,并在上顺槽迈步埋DN200和DN300焊铁管,随着工作面的回采推进,由于顶板垮落产生裂隙带,利用大直径上向高位钻孔抽放裂隙带瓦斯,从而减少风排瓦斯涌出量。 采空区埋管抽放效果较明显,采面在回采时上隅角瓦斯一般控制在0.5以下,11606采煤面8月份采空区埋管抽放瓦斯为27万m3。11606综采工作面的8月份风排453185m3,抽放338299m3,抽放率42.74。保证了11606工作面顺利安全回采,实践证明,综采工作面采用本煤层钻孔、底板穿层钻孔和采空区埋管抽放是行之有效的瓦斯治理措施。 2、瓦斯防治的一般措施 1)加强通风系统的管理,合理分配风量,各地点的风量、风速、温度必须满足煤矿安全规程的要求 ,巷道贯通等改变通风系统时,必须制定专门的措施并严格按措施执行。 2)必须加强局部通风管理,杜绝无计划停电停风。井下所有掘进工作面必须安装“三专两闭锁”装置。 3)采、掘工作面应采取独立通风,确需串联通风时,必须按照煤矿安全规程中的规定制定措施。 4)通风设施必须完好。井下所有风门必须进行联锁,各标段范围内的通风设施由施工单位进行管理,严禁损坏或同时打开两道风门。 5)临时停工的地点不得停风,临时停风的地点必须切断电源,撤出人员,设置栅栏,揭示警标,并在新鲜风流中安设专人看守,禁止人员进入。恢复通风前必须检查瓦斯,严格按煤矿安全规程第141条之规定排放瓦斯。 6)加强对揭煤地点、断层附近及采煤工作面回风隅角的瓦斯管理,杜绝瓦斯超限作业。 7)加强瓦斯检查的管理工作 ①严格执行瓦斯巡回检查制度,发现作业地点及其它地点瓦斯超限或积聚时,必须撤出人员、切断电源,采取措施进行处理,并及时报告施工单位和矿调度室。 ②加强高冒区、密闭前的瓦斯检查。 ③严格执行“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度,并有记录可查。 ④必须加强各类检测仪器仪表的管理,定期进行调校,确保检测数据准确无误。矿井投产后,公司必须加强监测系统管理,保证对井下通风设施、瓦斯情况等的连续监测,地面监测值班人员必须坚持24小时值班制度,对系统中出现的异常情况必须及时汇报值班领导和矿调度室。 ⑤公司及施工单位管理人员、班组长、放炮员、流动电钳工下井时,必须佩带便携式瓦斯检测报警仪,掘、采工作面的瓦斯传感器必须按作业规程或施工组织措施的规定安设。 8)严禁出现盲巷,凡出现盲巷必须在24小时内封闭完毕。 9、矿井监控系统出现故障,不能正常监控受影响范围内的通风瓦斯时,必须立即停止作业。 11)加强瓦斯抽放系统管理,确保瓦斯抽放系统正常运行。当瓦斯抽放泵停止运转时,受停泵影响的地点必须停止作业、切断电源、撤出人员并在巷道开口处设置栅栏(采煤工作面还必须在下出口设置栅栏)。 12)启封密闭时,必须制定专门的瓦斯排放措施经总工程师审批后进行启封。 13)各施工地点必须有预防电火花、放炮及摩擦火花的措施,防止引起瓦斯爆炸。 14)井下所有的电气设备必须杜绝失爆,必须坚持使用检漏继电器;入井人员的矿灯下井前必须进行防爆检查,杜绝失爆。 15)严格烧焊措施的审批,并认真贯彻执行。 16)“三专两闭锁”加“双风机、双电源、自动切换分风”模式 长距离掘进巷道均配备大功率局部通风机和大直径风筒,局部通风机供电实现“三专两闭锁”,凡条件具备的实现“双风机、双电源、自动切换”装置。 3、瓦斯利用情况 目前,青龙煤矿瓦斯主要用于发电,从胜利油田引进天然气发电机组,把过去向空中排放的瓦斯资源充分利用起来发电,取得了良好的社会效益和经济效益。2006年2月,青龙煤矿建成一期2500千瓦瓦斯发电厂,瓦斯发电装机容量约1000千瓦。2007年,青龙煤矿又购进两台2700千瓦瓦斯发电机组,瓦斯发电装机容量增至2400千瓦。成为兖矿贵州能化公司第一个建立瓦斯发电站。从2006年2月21日瓦斯机组试运行,截止2008年8月底已发电1505万千瓦时。每台机组的实际运行功率在400千瓦左右,每天可供电2.58万千瓦时左右。 第二部分 瓦斯治理的指导思想、目标和治理措施 一、指导思想与工作思路 坚持“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作方针,树立“瓦斯事故是可以预防和避免的”观念,坚持“以通防为中心,地质为保障,以防治煤与瓦斯突出为重点”的指导思想,杜绝“一通三防”重大瓦斯、煤尘伤亡事故,控制煤与瓦斯突出事故,提高掘进效率,保障投产后工作面的接续,努力打造工作面“一采、一抽、一准备”的新格局,实现矿井稳定高产的新局面。 二、瓦斯治理目标 1、矿井杜绝重大瓦斯、煤尘伤亡事故及煤与瓦斯突出事故。 2、通风质量标准化达到一级标准。 3、坚持“人才兴安”战略,组建瓦斯抽放专业队伍,紧紧围绕“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”的工作思路,把瓦斯抽放作为瓦斯治理的主要手段,完善矿井瓦斯抽放系统,实现应抽尽抽,“十一五后三年”期间矿井瓦斯抽采量达2100万m3,瓦斯抽出率达50以上。 4、研究可靠的突出敏感指标和临界值,研究快速消突技术,建立可靠的防突技术体系,防止煤与瓦斯突出。 5、完善现有的安全监测监控系统,建立起内部的局域网,瓦斯超限、风机开停等自动向有关人员发送短信的信息处理系统。 三、主要治理措施 (一)开采保护层 根据重庆煤科分院对M16、M17、M18煤层突出危险性鉴定报告,M16煤层硬度系数f0.29,破坏类型Ⅴ、类,⊿P32,煤层瓦斯压力P0.52,由于瓦斯压力不高,还不以足将M16煤划分为突出危险煤层;M17煤层硬度系数f0.49,破坏类型Ⅲ、Ⅳ类,⊿P33,煤层瓦斯压力P0.50,由于瓦斯压力不高,还不以足将M17煤划分为突出危险煤层;M18煤层硬度系数f0.2,破坏类型Ⅲ、Ⅳ类,⊿P35,煤层瓦斯压力P0.90。M18煤层属于煤与瓦斯突出煤层。因此,本矿在建设与生产过程中,虽未发生煤与瓦斯突出,为确保安全,我们在揭煤、地质变化带等处按煤与瓦斯突出煤层进行管理与施工,编制专门的安全措施,并在开采解放层M16、瓦斯抽放上预防煤与瓦斯突出。 根据煤层揭露情况(M16煤层与M17煤层平均间距为11.1m;M17煤层与M18煤层平均间距为11.8m,M16煤层与M18煤层平均间距为22.9m。M16煤层、M17煤层对M18煤层有较好的解放作用)及青龙矿井设计采用下行式开采,即先开采M16煤层、M17煤层、再开采M18煤层的下行开采方式,可以充分利用开采M16煤层、M17煤层保护M18煤层,有利于解决M18煤层的防突问题。 (二)抽放瓦斯 (1)各煤层平均瓦斯含量 根据地质报告提供的资料,M16、M17、M18煤层的平均瓦斯含量分别为11.87 m3/t、13.18 m3/t、13.05 m3/t。 2、瓦斯储量及可抽量 根据各煤层的瓦斯含量、煤炭储量及可抽系数计算各煤层的可抽瓦斯量见表 “十一五后三年”期间各工作面瓦斯储量统计表 工作 面称 煤层 名称 工作面规格 走向倾斜(m) 面积 (m2) 平均煤厚(m) 基础储量 (万吨) 瓦斯含量 (m3/t) 瓦斯储量 (万m3) 11606 16煤 755160 120800 2.8 50.06 11.87 594.20 11609 16煤 1140165 188100 3.3 91.87 11.87 1090.47 11709 17煤 29671 21016 1.4 4.35 13.18 57.39 11702 17煤 62590 56250 1.5 12.49 13.18 164.59 11608 16煤 998156 155688 2.5 57.60 11.87 683.77 11611 16煤 970180 174600 3 77.52 11.87 920.19 11700 17煤 51595 48925 1.5 10.86 13.18 143.15 “十一五后三年”期间矿井瓦斯储量及可开发量表 序 号 煤 层 瓦斯含量(m3/t) t) 煤炭地质 储量(万t) 瓦斯储量 (万m3) 可抽放 系数 瓦斯可 开发量(万m3) 1 M16 11.87 277.05 3288.64 0.497 1634.45 2 M17 13.18 27.70 365.13 0.335 122.32 合 计 304.75 3653.77 1756.77 (三)瓦斯抽放保障措施 根据煤层赋存条件、瓦斯涌出构成和采区巷道布置形式,参考类似条件矿井的成熟经验,结合本矿M16煤层工作面开采期间瓦斯地质和瓦斯涌出特点,即在首采区工作面11602、11604综采面的抽放实践,在本煤层采用顺层钻孔、顺槽下向穿层钻孔和采空区埋管瓦斯抽放均取得较好的抽放效果(采空区埋管瓦斯抽放效果较明显),瓦斯抽放方法确定如下 (1)巷帮钻场和工作面超前钻孔抽放 针对青龙井田复杂的地质条件、局部瓦斯涌出异常的特点,坚持“长探短掘,先抽后掘,边抽边掘”的原则,采取在巷道两帮每隔40~60米交错布置钻场,每个钻场施工6~7个超前钻孔和工作面施工14~16个抽放钻孔对工作面前方瓦斯进行预抽,经抽放瓦斯含量降到8m3/t后方可恢复迎头掘进,采用此法还能探清掘进迎头前方的地质构造与煤层赋存情况,为巷道安全掘进提供了有力保障。 下一步准备在掘进工作面施工煤层注水和深孔松动爆破辅助措施进行抽放。 (2)本煤层和下邻近层抽放。 ①本煤层顺层钻孔抽放本层卸压瓦斯 在采煤工作面上、下顺槽沿工作面倾斜方向施工本煤层钻孔,钻孔间距按6米布置,其钻孔与上、下顺槽中心线夹角为75度,与煤层倾角一致,钻孔施工完后连管进行抽放。上述抽放方法在11602、11604综采工作面,抽放效果相对较好,利用该抽放方法的抽放率可达到6。 ②底板穿层钻孔抽放M17、M18煤层瓦斯 在采煤工作面上顺槽每12米设一个钻场,每个钻场布置4个钻孔向M17、M18煤层打穿层钻孔,钻孔与上顺槽中心线夹角75度;在采煤工作面下顺槽每隔60米在钻场内施工钻孔,每个钻场布置12个钻孔向M17、M18煤层打穿层钻孔,钻孔程扇形布置,对下部煤层群的瓦斯进行采前预抽。 上述抽放方法在11602、11604综采工作面,抽放效果相对较好,目前采用上述抽放方法的瓦斯抽放率在8。 (3)采空区埋管抽放 在采煤工作面上顺槽从切眼处开始每间隔40米布置一个直径300mm、倾角75度的高位钻孔,在高位钻孔内安装DN200的焊铁管,并在上顺槽迈步埋DN200和DN300焊铁管,随着工作面的回采推进,由于顶板垮落产生裂隙带,利用大直径上向高位钻孔抽放裂隙带瓦斯,从而减少风排瓦斯涌出量。 上述抽放方法在11606综采工作面,抽放效果较好,目前采用上述抽放方法的瓦斯抽放率在34。 (4)抽放瓦斯效果预计 ⑴ 瓦斯抽出率 16煤平均厚2.88m。采煤工作面长度156~180m,产量75~120万t/a左右,采面瓦斯平均涌出量20.6m3/min;采用采空区埋管随采随抽、底板穿层钻孔卸压抽放和顺层钻孔预抽等相结合的综合抽放方法,可抽放的瓦斯量9.89m3/min,瓦斯抽放率为48。 ⑵ 工作面瓦斯抽放量 经计算,M16煤层工作面平均瓦斯抽放量为9.89m3/min。 (四)瓦斯综合开发利用 通过瓦斯的综合治理,将抽出的瓦斯加以利用,将瓦斯变害为宝,高瓦斯的含量变成资源优势,变“抽放”为“抽采”,将抽出瓦斯用于瓦斯发电,改善能源结构,保护矿区环境,取得显著的经济效益和社会效益。根据目前的计算,青龙矿井“十一五后三年”期间开采范围瓦斯储量为3654万m3,可抽瓦斯量为1757万m3。说明矿井瓦斯资源丰富,为瓦斯开发利用提供了充足的条件。目前,青龙煤矿瓦斯发电机组已正常运行。下一步准备把高浓度瓦斯发电机组改为低浓度发电机组,把低负压抽放的瓦斯也全部用来瓦斯发电,这样一来青龙煤矿就可以达到瓦斯零排放的目标。 第三部分 瓦斯治理组织领导和保障措施 瓦斯是煤矿安全生产的最大危害。瓦斯事故多发,是影响和制约煤矿安全状况根本好转的最主要原因。瓦斯事故具有破坏力强、影响巨大的特点。一旦发生,往往矿毁人亡,牵动大局。由于我矿的煤炭赋存条件较差,而目前采掘关系依然紧张,防治瓦斯压力大。各单位要进一步提高认识,统一思想,坚定信心,克服麻痹松劲情绪,切实抓好瓦斯治理工作。从矿井开拓、开采布置等基础性工作入手,保证瓦斯治理规划的顺利进行。 加强对瓦斯防治工作的领导,建立健全煤矿瓦斯防治工作机构,协调各方面力量,促进煤矿瓦斯治理与利用工作。并结合青龙煤矿实际,突出重点,协调和帮助解决各种困难和问题,逐步完善瓦斯综合治理的长效机制。 一、组织领导 组 长孔庆军 蒋元伟 副组长张恩瑞 秦贞平 周炜光 许道德 成 员朱本斌 杨世敏 冯 超 杨瑞泉 石运全 周栓柱 宋金龙 施凤刚 李令新 李书敬 史光 王天奇 程良 魏为芳 孔兆军 矿成立瓦斯治理工作办公室,办公室设在通防室 主 任石运全 瓦斯治理办公室负责日常的瓦斯防治和管理工作。 二、保障措施 1、加大投入,完善安全系统与装备,依靠和利用先进的科学技术,提高煤矿安全生产保障能力。 严格按照煤炭生产安全费用提取和使用管理办法、关于规范煤矿维简费管理问题的若干规定要求,提足用好安全费用和维简费。根据安全实际需要,增加安全投入,完善瓦斯综合治理系统和装备,重点是矿井通风、瓦斯抽采、防灭火、综合防尘、监测监控等,做到“可保尽保、应抽尽抽”。同时,要积极推广应用先进技术,推进煤矿企业技术改造。要加大新技术、新工艺、新装备的推广力度,坚决淘汰危及安全生产的落后技术和工艺。 (1)完善通风系统 按照“缩短通风流程,扩大通风断面,减小通风阻力,增大通风能力,提高抗灾能力”的原则,优先选择分区式通风方式,优化通风系统,做到网络简单、风流稳定、系统可靠、风量充足、风速风质符合要求。 (2)完善瓦斯抽采系统 按照“大流量、多抽泵,大管径、多回路”的原则完善瓦斯抽采系统,根据瓦斯治理规划,配齐配全各类抽采钻机,提高抽采瓦斯的浓度和瓦斯利用。 (3)完善防灭火系统 完善井下消防材料库,配齐配全防火装备,井下所有设备、设施等达到消防要求。 (4)完善防尘系统 健全防尘设施,安装隔爆抑爆、喷雾降尘和洒水控尘设施,实施装备除尘器、采煤机内外喷雾降尘等设施,配齐配全测尘仪器仪表。井下粉尘浓度符合煤矿安全规程要求。 (5)完善监测监控系统 建立起内部的局域网,瓦斯超限、风机开停等自动向有关人员发送短信的信息处理系统,并按规定配齐瓦斯检测仪器仪表。安全监测装置安设率必须达到100。 (6)完善安全防护设施 按防治煤与瓦斯突出细则规定配备防突反向风门、压风自救系统、避难所、自救器等安全防护设施。 2、突出重点,加大瓦斯抽采力度 按照现有的瓦斯治理技术水平和设备能力,科学合理地确定矿区生产规模。掌握开采水平和回采区域准确、可靠的煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性等参数。在矿井设计和采区设计中,必须根据M16、M17、M18煤层瓦斯含量、瓦斯压力、透气性等基础参数,设计M16、M17、M18煤层瓦斯抽采工程。利用底板巷道和穿层钻孔预抽煤层瓦斯,瓦斯抽采工程的施工要超前于矿井建设和生产准备,留足预抽时间。 突出危险掘进工作面作业必须严格执行“四位一体“综合防突措施。 掘进面要采用先抽后掘、边抽边掘技术。突出危险掘进工作面和瓦斯绝对涌出量大于3m3/min、放炮后瓦斯经常超限、有瓦斯异常涌出现象、预测突出指标超限的掘进工作面,以及石门揭穿突出煤层工作面,必须实施巷帮钻场深孔连续抽采措施。 采煤工作面根据瓦斯涌出量选择瓦斯抽采方法。凡瓦斯绝对涌出量大于5 m3/min,或者用通风方法难以解决瓦斯问题的采煤工作面,必须实施综合抽采瓦斯措施。采煤工作面瓦斯抽采量要满足安全要求,对于绝对瓦斯涌出量大于30 m3/min的采煤工作面,瓦斯抽采率不得低于60;绝对瓦斯涌出量为2030 立方米/min的,瓦斯抽采率不得低于50;绝对瓦斯涌出量