高瓦斯礦井的瓦斯綜合防治技術(shù)

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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(tuán)超化礦通過(guò)實(shí)施通風(fēng)系統(tǒng)改造，瓦斯安全評(píng)價(jià)，采掘面瓦斯抽放，安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，貫徹落實(shí)瓦斯“十二字”方針，以及不斷改進(jìn)“一通三防”基礎(chǔ)設(shè)施，為礦井安全生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。[關(guān)鍵詞]通風(fēng)系統(tǒng)改造瓦斯安全評(píng)價(jià)安全監(jiān)測(cè)礦井瓦斯抽放煤與瓦斯突出防治[中圖分類號(hào)]TD722[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B[]1672-9943(2005)04-0030-020引言鄭煤集團(tuán)超化煤礦礦井生產(chǎn)能力240萬(wàn)t/a。井下有5個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，開(kāi)采標(biāo)高-300－-100m,礦井瓦斯等級(jí)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(jìn)風(fēng)，東西兩風(fēng)井回風(fēng)，現(xiàn)有兩臺(tái)

2、主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，備用通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，礦井總進(jìn)風(fēng)量8760m³/min，總排風(fēng)量9340m³/min，瓦斯排放量37m³/min。近幾年來(lái)，隨著開(kāi)采標(biāo)高的延伸，礦井相對(duì)瓦斯涌量越來(lái)越高，下山掘進(jìn)工作面甚至出現(xiàn)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，為有效防治礦井瓦斯，該礦共投入資金1860萬(wàn)元，對(duì)礦井瓦斯實(shí)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(jiān)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(jī)，增加礦井總進(jìn)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6

3、6萬(wàn)t/a，電機(jī)功率降低150k²斷面U型鋼支架巷道，共計(jì)3800m，同時(shí)，各下山采區(qū)實(shí)現(xiàn)專用回風(fēng)巷，共計(jì)新掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)巷3000m，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)縮短860m，實(shí)現(xiàn)了礦井降阻增風(fēng)、減耗目標(biāo)。1.3完善通風(fēng)設(shè)施，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，提前升級(jí)改造機(jī)電設(shè)施22下山煤巷掘進(jìn)工作面出現(xiàn)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象后，該礦不等突出礦井鑒定結(jié)果，就嚴(yán)格按照突出礦井標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通風(fēng)、監(jiān)測(cè)、機(jī)電等系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，用錨桿等加固加厚風(fēng)門(mén)墻體，臨時(shí)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(jìn)巷道每隔50m安設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置，所有機(jī)電設(shè)施全部按照高突礦井井下電器要求進(jìn)行升級(jí)改造。1.4進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)每年進(jìn)行一

4、次反風(fēng)演習(xí)和礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及可靠性評(píng)價(jià)，測(cè)算反風(fēng)率及礦井通風(fēng)阻力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、設(shè)施可靠，風(fēng)流穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，發(fā)生災(zāi)變時(shí)風(fēng)流易于控制，便于搶險(xiǎn)救災(zāi)，保證通風(fēng)系統(tǒng)合理、穩(wěn)定、可靠。2加強(qiáng)瓦斯綜合防治2.1建立瓦斯防治專業(yè)隊(duì)伍成立專門(mén)機(jī)構(gòu)和瓦斯抽放、預(yù)測(cè)專業(yè)隊(duì)，負(fù)責(zé)瓦斯抽放、防突、監(jiān)測(cè)及安全裝備的管理。2.2實(shí)施礦井瓦斯抽放嚴(yán)格落實(shí)瓦斯治理“十二字”方針，井下、地面各建立一個(gè)瓦斯抽放泵站，井下炮采放頂煤工作面、高瓦斯掘進(jìn)工作面和綜采放頂煤工作面分別實(shí)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

5、與進(jìn)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(jìn)工作面出現(xiàn)瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象后，所有下山煤巷掘進(jìn)頭全部按照“四位一體”防突措施嚴(yán)格瓦斯治理，包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，防治突出措施的效果檢驗(yàn)，安全防護(hù)等綜合防治措施，采用鉆屑一瓦斯流量法進(jìn)行效果檢驗(yàn)，綜合指標(biāo)R值取6，積累了大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。礦井投入新型液壓鉆機(jī)6臺(tái)，2004年掘進(jìn)工作面打超前鉆孔4820m，到目前為止，井下采掘面未發(fā)生過(guò)瓦斯突出。2.4開(kāi)展掘進(jìn)工作面瓦斯防治評(píng)價(jià)該礦成立評(píng)價(jià)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，定期對(duì)掘進(jìn)工作的瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性、通風(fēng)系統(tǒng)、局部通風(fēng)、抽放系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、隔爆設(shè)施、壓風(fēng)自救、頂板巖石鉆

6、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(jī)電設(shè)備保護(hù)、通風(fēng)設(shè)施等項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)驗(yàn)證，并由總工程師組織各業(yè)務(wù)部門(mén)，分別對(duì)各專項(xiàng)評(píng)價(jià)進(jìn)行會(huì)審，提出掘進(jìn)工作面瓦斯防治綜合評(píng)價(jià)意見(jiàn)，決定是否可以掘進(jìn)及整改防治措施，確定允許掘進(jìn)距離。2004年6月份以來(lái)，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(shí)施煤壁淺孔高壓注水當(dāng)高壓水進(jìn)入煤層后，沿著裂隙流動(dòng)、滲透和擴(kuò)散，擠占了裂隙空間，將瓦斯從裂隙中擠出，通過(guò)檢修班對(duì)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(guò)程的瓦斯涌出量。同時(shí)，煤壁

7、淺孔高壓注水，增加和擴(kuò)展了煤層裂隙，煤體因充分吸收了水分而濕潤(rùn)，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(cè)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(jī)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(duì)監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)測(cè)功能按照防突要求進(jìn)行補(bǔ)充完善。安全監(jiān)控系統(tǒng)與集團(tuán)公司安全監(jiān)察局無(wú)線聯(lián)網(wǎng)，井下各作業(yè)場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)了安全狀況的及時(shí)監(jiān)控和多層次管理。井下