高瓦斯礦井的瓦斯綜合防治技術(shù) 原創(chuàng)論文

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1、高瓦斯礦井的瓦斯綜合防治技術(shù)[摘要]鄭煤集團超化礦通過實施通風(fēng)系統(tǒng)改造，瓦斯安全評價，采掘面瓦斯抽放，安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，貫徹落實瓦斯“十二字”方針，以及不斷改進“一通三防”基礎(chǔ)設(shè)施，為礦井安全生產(chǎn)打下了堅實基礎(chǔ)。[關(guān)鍵詞]通風(fēng)系統(tǒng)改造;瓦斯安全評價;安全監(jiān)測;礦井瓦斯抽放;煤與瓦斯突出防治0引言鄭煤集團超化煤礦礦井生產(chǎn)能力240萬t/a。井下有5個生產(chǎn)采區(qū)，開采標高-300－-100m,礦井瓦斯等級為高瓦斯礦井，煤層厚2.0－21m,屬“三軟”不穩(wěn)定厚煤層，主付井進風(fēng)，東西兩風(fēng)井回風(fēng)，現(xiàn)有兩臺主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)，備用通風(fēng)機兩臺，礦井總進風(fēng)量8760m3/min，總排風(fēng)量934

2、0m3/min，瓦斯排放量37m3/min。近幾年來，隨著開采標高的延伸，礦井相對瓦斯涌量越來越高，下山掘進工作面甚至出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象，為有效防治礦井瓦斯，該礦共投入資金1860萬元，對礦井瓦斯實施綜合治理，為礦井安全生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。1建立合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)1.1改造通風(fēng)系統(tǒng)，提高通風(fēng)能力，堅持以風(fēng)定產(chǎn)2001年該礦東西兩回風(fēng)井分別改造使用了BDK軸流式節(jié)能通風(fēng)機，增加礦井總進風(fēng)量2880m3/min，減少礦井漏風(fēng)311m3/min，增加礦井通風(fēng)生產(chǎn)能力66萬t/a，電機功率降低150kW，年平均節(jié)省電費50萬元。解決礦井通風(fēng)能力不足問題，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)的能力和可靠程

3、度有了明顯提高。1.2優(yōu)化礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，降低通風(fēng)阻力針對礦井主要巷道失修，斷面小，風(fēng)阻增大，通風(fēng)能力難以提高，該礦專門成立巷修隊將主要通風(fēng)巷道全部擴修為10.5m2斷面U型鋼支架巷道，共計3800m，同時，各下山采區(qū)實現(xiàn)專用回風(fēng)巷，共計新掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)巷3000m，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)縮短860m，實現(xiàn)了礦井降阻增風(fēng)、減耗目標。1.3完善通風(fēng)設(shè)施，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，提前升級改造機電設(shè)施22下山煤巷掘進工作面出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象后，該礦不等突出礦井鑒定結(jié)果，就嚴格按照突出礦井標準對通風(fēng)、監(jiān)測、機電等系統(tǒng)進行升級改造，用錨桿等加固加厚風(fēng)門墻體，臨時通風(fēng)設(shè)施一律取消，安裝防逆風(fēng)裝置，主要巷道及掘進巷道

4、每隔50m安設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置，所有機電設(shè)施全部按照高突礦井井下電器要求進行升級改造。1.4進行礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評價每年進行一次反風(fēng)演習(xí)和礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及可靠性評價，測算反風(fēng)率及礦井通風(fēng)阻力，實現(xiàn)系統(tǒng)、設(shè)施可靠，風(fēng)流穩(wěn)定，具有較強的抗災(zāi)能力，發(fā)生災(zāi)變時風(fēng)流易于控制，便于搶險救災(zāi)，保證通風(fēng)系統(tǒng)合理、穩(wěn)定、可靠。2加強瓦斯綜合防治2.1建立瓦斯防治專業(yè)隊伍成立專門機構(gòu)和瓦斯抽放、預(yù)測專業(yè)隊，負責瓦斯抽放、防突、監(jiān)測及安全裝備的管理。2.2實施礦井瓦斯抽放嚴格落實瓦斯治理“十二字”方針，井下、地面各建立一個瓦斯抽放泵站，井下炮采放頂煤工作面、高瓦斯掘進工作面和綜采放頂煤

5、工作面分別實施頂板巖石鉆孔抽放、高位巷道抽放、超前淺孔與巷幫鉆孔抽放、采空區(qū)抽放、上隅角埋管抽放等，杜絕了采掘面瓦斯經(jīng)常超限現(xiàn)象，產(chǎn)量與進尺提高了40%。2.3防治煤與瓦斯突出自從22下山22121下付巷掘進工作面出現(xiàn)瓦斯動力現(xiàn)象后，所有下山煤巷掘進頭全部按照“四位一體”防突措施嚴格瓦斯治理，包括突出危險性預(yù)測，防治突出措施的效果檢驗，安全防護等綜合防治措施，采用鉆屑一瓦斯流量法進行效果檢驗，綜合指標R值取6，積累了大量經(jīng)驗數(shù)據(jù)。礦井投入新型液壓鉆機6臺，2004年掘進工作面打超前鉆孔4820m，到目前為止，井下采掘面未發(fā)生過瓦斯突出。2.4開展掘進工作面瓦斯防治評價該礦

6、成立評價工作領(lǐng)導(dǎo)小組，定期對掘進工作的瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出危險性、通風(fēng)系統(tǒng)、局部通風(fēng)、抽放系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、隔爆設(shè)施、壓風(fēng)自救、頂板巖石鉆孔抽放、巷幫超前抽放、鉆孔疏放、避災(zāi)銅室、物探、鉆探分析、地質(zhì)構(gòu)造、設(shè)備防爆、機電設(shè)備保護、通風(fēng)設(shè)施等項目進行預(yù)測預(yù)報及評價驗證，并由總工程師組織各業(yè)務(wù)部門，分別對各專項評價進行會審，提出掘進工作面瓦斯防治綜合評價意見，決定是否可以掘進及整改防治措施，確定允許掘進距離。2004年6月份以來，礦井采掘工作面消滅了因瓦斯壓力、地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力等因素造成煤與瓦斯涌出、壓出及瓦斯超限現(xiàn)象。2.5采掘面實施煤壁淺孔高壓注水當高壓水進入煤層后，沿著裂

7、隙流動、滲透和擴散，擠占了裂隙空間，將瓦斯從裂隙中擠出，通過檢修班對煤壁淺孔高壓注水，增加了瓦斯釋放量，從而降低了生產(chǎn)過程的瓦斯涌出量。同時，煤壁淺孔高壓注水，增加和擴展了煤層裂隙，煤體因充分吸收了水分而濕潤，從而改變了煤層的物理力學(xué)特性，有效防止了采掘面煤墻片幫、冒頂，從而消滅了因煤墻片幫、冒頂所造成的瓦斯積聚及瓦斯超限現(xiàn)象。3建設(shè)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)3.1健全安全監(jiān)控系統(tǒng)全礦井各采掘面、回風(fēng)巷、機電銅室等分別安裝了瓦斯、溫度、風(fēng)速、一氧化碳傳感器，井下所有低濃度瓦斯傳感器更換為高低濃度瓦斯傳感器，對監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)測功能按照防突要求進