新建突出矿井瓦斯治理探讨

来源:用户上传      作者: 姚喜军　王启永

　　摘要：为有效防止新建突出矿井的事故发生，我们在贵州喀斯特地貌下的绿塘煤矿通过各种有效瓦斯治理方法，成功的实现了安全移交生产。通过新建实践，总结了一些防治瓦斯的措施和方法，对新建突出矿井的建设具有借鉴意义。
　　关键词：新建；瓦斯；防突；治理
　　中图分类号：TP278　文献标识码：A　文章编号：1672-3198(2009)02-0301-02
　　
　　1　问题的提出
　　
　　在矿井建设期间，主、副、风井均采用局部通风机从地面供风，随着施工巷道长度、深度增加，瓦斯涌出量不断增大，特别是进入6中S102轨道、运输顺槽的施工，时常出现瓦斯超限现象，且三条平硐及轨、运顺均要进行揭煤防突工作。严重影响了工程进度，给安全生产带来了隐患。为确保安全生产，采取探、排、抽放瓦斯等综合治理措施。
　　
　　2　瓦斯治理的措施
　　
　　2.1　指标测定
　　通过在主井掘进工作面6中煤层+1801见煤点取样，送往中国矿业大学(北京)进行煤与瓦斯突出危险性指标测定。
　　在中央回风斜井揭煤之前，进行了6中煤层瓦斯原始压力测定，压力达到3.1Mpa(临界值为0.74Mpa)。
　　在6中S102轨道顺槽施工时，回风流瓦斯浓度达0.9％－1.4％，瓦斯涌出量在2.1－3.8m3／min，预测预报k1值为5.83ml／minl／2。
　　通过以上鉴定结果分析，该矿井煤层突出危险性较大，必须找出本煤层突出危险性预测敏感指标，严格执行“四位一体”的防突措施。
　　
　　2.2机构设置和管理制度
　　配备充足的通风、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防尘安全监测等工程技术人员和专业队伍。
　　为保障矿井建设期间的通风瓦斯管理，制定了《关于强化“一通三防”管理的若干规定》、《关于加强通风、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理制度》等安全管理制度。
　　
　　2.3　加强局部通风
　　建设初期在通风系统未形成前，主、副平硐、回风斜井及6中S102轨道、运输顺槽五个掘进工作面均采用大功率2×45KW供风量为750m3／min-300m3／min，风压为400-6500P大风筒直径来满足五个掘进工作面施工的需要。
　　局部通风实现“双风机、双电源、自动换机、自动分风”技术和“三专两闭锁”。
　　
　　
　　2.4　瓦斯管理
　　建立健全各项瓦斯管理制度，严格落实“先抽后采，监测监控，以风定产”的十二字方针。从管理上构建安全管理闭环控制系统，建立瓦斯管理各项制度能得到有效落实的长效机制。
　　
　　2.5　监测监控
　　根据高瓦斯矿井的实际情况，建井初期，对掘进工作面安装甲烷风电闭锁装置和甲烷报警断电仪。主、副平硐与中央回风斜井贯通后，本矿井安全与生产监测监控设备选用KJ95型煤矿综合监控装置。
　　
　　2.6　防止煤(岩)与瓦斯突出
　　本矿井勘探地质资料未提供各煤层的瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤的空隙率，瓦斯压力等实测资料。采取类比同类矿井。确定本矿井煤层发生瓦斯突出的可能性较大。并按照突出矿井进行日常管理。
　　
　　2.6.1　加强地质工作和矿井瓦斯地质工作
　　为防止掘进过程中，误穿小窑、老巷、地质构造带(断层、破碎带、向、背斜轴部、煤层变化带)，在原井田勘探报告提供的基础上开展地质勘探工作，进一步查明地质构造情况。
　　2.6.2　坚持“有疑必探，先探后掘，有疑必抽”的防突措施
　　首先，揭开煤层前请有资质单位重新对煤层突出危险性进行鉴定，测定各煤层瓦斯含量，瓦斯压力、f值及煤层透气性系数等瓦斯基础参数。以便为制定防突技术措施提供可靠依据。
　　
　　2.6.3　石门揭煤防突措施
　　石门揭煤前选用综合指标法，钻屑瓦斯解吸指标法或其它经验证实有效的方法预测工作面突出危险性。
　　防治石门突出措施可选用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、水力冲刷或金属骨架等措施。
　　
　　2.6.4　采掘工作面防突
　　掘进工作面立体消突措施有：在巷道两帮交替布置钻场，打抽放钻孔对本煤层进行钻孔抽放的措施，如果采用本煤层钻孔抽放达不到消突目的的，采用顶(底)板专用抽放巷穿层钻孔抽放配合本煤层钻孔抽放进行消突。回采工作面立体消突措施主要采取本煤层钻孔抽放(沿工作面顺槽上下交叉布置钻孔进行抽放)、开采上(下)保护层配合专用抽放巷穿层钻孔抽放、高位抽放及工作面短孔排放、深孔卸压排放、采空压预埋管抽放等措施。
　　
　　2.7　瓦斯抽放
　　2.7.1　临时抽放系统
　　根据抽放泵要求和参照相邻大矿的抽放经验，该矿选用D459×9和D325×7热扎无缝钢管为主管和支管。
　　抽放泵2BEA40 500RPM.P＝110KW水环真空泵2台，1台运行，1台备用
　　2.7.2　永久抽放系统
　　高负压选用2BE3－42型水环式真空泵2台，1台工作，1台备用。高负压预抽瓦斯主(干)管采用无缝钢管，规格为D459×9
　　
　　中低负压选用2BE3－52型水环式真空泵z台，1台工作，1台备用，中低负压抽放瓦斯主(干)管采用无缝钢管规格为D560×10，支管采用D325×7和D273×7无缝钢管。
　　2.7.3　采掘进工作面的瓦斯抽放
　　采用本煤层钻孔预抽、穿煤层钻孔预抽、高位钻场高位钻孔抽放、边掘边抽(耳巷抽放)等。
　　采用水泥沙浆封孔，孔口段围岩条件好，构造简单，孔口负压中等时，封孔长度为3～5m，高负压时封孔长度为5～8m；煤层或围岩较为破碎的岩石钻孔封孔长度8～10m。视具体条件以不漏气为准，尽量缩短封孔长度。
　　
　　2.8　安全培训
　　强化安全培训工作，努力提高职工队伍的整体素质。分批组织干部、职工到周边大、中型煤矿学习防治瓦斯的先进经验。积极与煤炭院校和科研单位共同研究防治煤与瓦斯突出的防治技术和方法。达到逐步适应“本质安全型”矿井建设的需求，进一步提高广大职工的安全意识。自觉完成瓦斯治理工作，保障矿井安全生产。
　　
　　3　取得效果
　　
　　通过以上瓦斯治理和防突措施的实施，我们对中央回风斜井、主平硐、副平硐、6中S102轨道、运输顺槽实现了安全揭煤工作。解决了瓦斯经常超限的问题，实现了矿井安全移交生产。
　　
　　4　结语
　　
　　(1)绿塘煤田地质条件非常复杂，煤层赋存极不稳定。为防止误揭煤层，杜绝瓦斯突出事故的发生，必须严格执行先探后掘的原则，探明煤层赋存情况、瓦斯压力等防突指标，落实好瓦斯治理十二字方针。
　　(2)因“卡斯特”地貌的特点，岩、煤层层理紊乱，顶底板比较破碎，施工钻孔时极易塌孔，成孔率低。
　　可预注“马丽散”对破碎煤岩层进行胶结，成孔效果较好。如果施工煤层的测压钻孔(煤层在施工地点下方)，可施工90度的垂直孔，成孔率高，测压效果好。

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