"一矿一策"--上厂煤矿瓦斯治理方案
前 言
为了认真吸取近期瓦斯事故的教训,全面落实国家煤矿安全监察局、省、市领导作出的关于煤矿瓦斯治理工作的重要指示精神,强化高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井监督管理,有效遏制煤矿重特大瓦斯事故多发势头,促进煤矿安全生产。进一步加强煤矿瓦斯治理工作,提高煤矿瓦斯治理水平,实现煤矿安全生产形势的明显好转,根据云南省人民政府、国家煤矿安全监察局、曲靖市、富源县等地方人民政府相关文件精神:对需进行煤与瓦斯突出危险性鉴定而暂不确定瓦斯等级的矿井(暂按煤与瓦斯突出矿井管理),各煤矿必须及时与国家授权的瓦斯突出鉴定资质单位联系,进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。在未确定矿井瓦斯等级前,按煤与瓦斯突出矿井对其进行安全检查、验收和管理。
为此,我矿特编制《富源县老厂镇上厂煤矿瓦斯治理方案》。
一、矿井概况及安全生产现状
1矿井概况
上厂煤矿位于老厂矿区二勘区的东北部,隶属于老厂镇拖竹村委会,隶属于老厂乡镇,地理坐标为:东经104°34′49″,北纬25°14′18″,老厂至黄泥河的公路从该矿北部穿过,煤矿北至富源
其开采范围:C2煤层已开采至
2煤层赋存状况
根据地质勘探部门提供的资料显示,在本矿范围内能够开采的煤层有C2、C3、C7+8、C9、C13四层,项目核准的批复中上厂煤矿工业储量375.76万吨,可采储量285.32万吨。
①、C2煤层:赋存于龙潭组第三段(P
2、C3煤层:赋存于龙潭组第三段(P
3、C4煤层:赋存于龙潭组第三段(P
4、C7+8煤层:赋存于龙潭组第三段(P
5、C9煤层:赋存龙潭组第三岩性段(P
6、C13煤层:赋存于龙潭组第三段(P
区内煤层呈黑色,沥青—玻璃光泽,强玻璃光泽,条痕均为黑色。断口多呈棱角状或贝壳状,条带状构造。煤岩类型以亮煤为主,少数为半暗型煤,亮暗煤。
各煤层灰分(Ad):原煤灰分为15.2%(C19)-24.11%(C2),以中灰为主,经洗选后一般可降至8.5%-13.04%。
挥发份(Vdaf):原煤挥发分一般8.23—11.63%,精煤挥发份6.54—7.89%,全为低挥发分煤。
全硫(st,d): C9、为0.95%,为低硫煤。C4、C7+8、C13煤层分别为2.45%、1.73%、2.19%,为中高硫煤。
发热量(Qb,ad):原煤26.72-28.97%MJ/kg,精煤30.63—31.51MJ/kg。
区内各煤层精煤挥发分均<10%,其煤类属无烟煤(WY303)
3瓦斯状况
本井田未作过各煤层瓦斯测试,从老井历年实测资料分析以及上厂煤矿2009年瓦斯等级鉴定结果,本煤矿属低瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量为
4 开拓开采方式
4.1 开拓方式
煤矿采用平硐开拓,井筒位于井田西部。现开采一水平+
4.2 采煤方法及掘进工艺
该矿井为生产矿井,现主采C2采煤工作面,2011年4月份为110201采面。采用走向短壁布置,炮采工艺。
现掘进工作面有110203运、风巷,110301运、风巷等4个掘进工作面施工。
掘进采用炮掘工艺,煤巷及岩巷均采用煤电钻及风动凿岩机打眼,放炮掘进。巷道断面均为梯形断面,断面积
5“一通三防”现状
5.1矿井通风状况
回风井采用拱形断面,砌碹和锚喷支护,净断面
本矿井通风系统为中央分列式通风,通风方法采用主扇抽出式,由主平硐进风,从风井回风。主井进风,新鲜风流经主平硐运输巷分风进入采区各作业点,乏风从总回风巷排出地面。矿井无串联通风和风流短路情况。
风井安装使用的主扇风机型号为FBDZNO16/54防爆抽出式轴流通风机2台,一台备用一台工作,风量为1680
煤矿制定了测风制度,规定井下每旬测1次风,测风工作由矿技术人员承担,检测数据经校正、计算后填入报表送安全技术负责人审查,风量、风速不能满足安全生产的巷道或工作面立即进行调风。
主平硐总进风量为
局部通风机为FBDNO5.0/2×7.5型,额定功率15kW,额定电660V,风量330
5.2 抽采系统状况
矿井地面准备建永久抽放站,抽放泵为2BE1-203型的水环式真空泵(2台),极限真空度为3.3kPa,抽放量
5.3 煤尘防治
矿井现开采煤层无煤尘爆炸危险性(2005年经江西煤矿矿用安全产品检测中心鉴定)。井下铺设有防尘、洒水管路,地面建有高位水池对井下静压供水进行防尘、洒水。
5.4 防灭火
本矿现开采C2 、C3煤层,自燃倾向性鉴定为易自燃(2005年江西煤矿矿用安全产品检测中心鉴定)。外因火灾防治采取消防系统与防尘系统共用一趟管路,在井下设消火栓,井下设置消防材料硐室。
6 安全监控
矿井安装有KJ73型监控系统,井下各类传感器与地面主机相连,井下设监控6个,井下配备有甲烷、负压、风速传感器、馈电、设备开停、温度、风门开闭等传感器。传感器种类齐全,数量充足。
7供电系统
矿井为双电源线路供电,主电源来自富源县老厂镇变电站,线路长
二、存在问题
1通风系统
通风阻力大
矿井总回风平硐巷道断面小,通风阻力大;风筒距掘进工作面距离远;矿井未进行每三年一次的矿井通风阻力测定。
2抽采系统未建立
矿井未编制瓦斯抽采设计。地面未建立永久瓦斯抽放站。矿井现已委托有资质的单位进行煤层突出危险性鉴定,并进行煤层瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、瓦斯放散速度和煤层坚固性系数等相关基础参数测定。
3矿井消防、洒水系统
矿井有井下消防、洒水系统。但水源有限,地面高位水池标高不够。
4矿井防灭火系统
矿井有防灭火系统。但水源有限,地面高位水池标高不够。
三、瓦斯治理方案
1通风系统整治
1.1完善矿井开拓系统及采区巷道布置
严格按设计规范布置采区巷道,保证采区至少有三条上山(回风上山、轨道上山、人行上山)。确保正规开采、合理开采、有序开采,提高矿井安全生产度;今后必须严格按技改扩能设计或采区设计进行施工,保证矿井巷道合理布置。
矿井C2、C3段总回风巷道断面小,通风阻力大;将小断面巷道进行刷帮扩巷,减少矿井通风阻力。
1.2优化矿井通风系统
在今后的技改扩能设计或采区设计中的专用回风井和专用回风巷必须严格按设计规范设计,并按设计进行施工。
回风井设置安全出口并分别安设2道连锁的正向风门和2道反向风门,矿井应及时编制通风设计和确定各需风点的供风标准,保证各用风地点的风量充足。
掘进工作面风筒悬挂平直,做到逢环必挂,接头应双反边,距掘进工作面的距离不得大于
2 完善抽采系统
矿井正进行煤层突出危险性鉴定和瓦斯抽采参数(如瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等) 测定。若确定为高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井,则按高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井安全技术管理规定的要求执行。
2.1建立抽采系统
矿井应根据有资质的单位所测定的各项瓦斯参数及时重新编制瓦斯抽采专项设计并按设计完善地面永久抽采系统。采煤和煤层巷道掘进必须实现“先抽后采、先抽后掘”。
矿井必须建立瓦斯治理的机构,配备资料收集、打钻、抽采专业队伍,进行瓦斯治理基础知识培训,从而提高钻孔施工技术与封孔工艺及抽采效率。
抽采瓦斯是治理瓦斯灾害的根本性措施。必须建立瓦斯抽采消突责任制,加强打钻、抽采管理,提高抽采效率,避免通风、瓦斯事故的发生。
抽采设备的日常检修和维护工作,必须严格按规定时间进行。凡出现故障的设备必须立即安排检修,以保证电气设备和机械设备全部完好,能够正常运行。
加强抽采系统管理。每旬对所辖区域抽放系统、对全矿抽采系统进行一次全面检查,查出的问题必须限期整改并作好记录。
2.2实施防突措施
若鉴定为突出矿井,则必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,编制防突设计。
1、矿井开拓方式要符合有关防突的规定
主要运输大巷、总回风巷、采区上山等主要开拓、准备巷道均应布置在煤层底板岩层中,并于煤层底板布置瓦斯抽采巷。
矿井应布置三个区,一个区布置采煤工作面进行回采;一个采区进行瓦斯治理;一个采区进行巷道掘进;并在时间和空间上合理安排掘、抽、采接替,实现 “掘、抽、采”的合理衔接。
2、采取“四位一体”的预防煤与瓦斯突出综合措施。
3、煤层突出危险性预测:分为区域性预测和工作面预测
(1) 突出煤层中的区域性预测采用瓦斯地质统计法或综合指标法进行。
(2) 工作面突出危险预测可按《防突规定》进行判断,在突出煤层中有下列情况之一者,应视为突出危险工作面。
1) 在突出煤层的构造带,包括断层,褶曲,火成岩侵入等;
2) 煤层赋存条件急剧变化的区域;
3) 采掘应力迭加区域;
4) 在工作面预测打钻过程中出现喷孔、顶钻等动力现象;
5) 工作面出现明显突出预兆;
(3) 在工作面突出危险性预测中又分以下几种情况:
1) 石门揭穿煤层突出危险性预测可采用综合指标法,钻屑瓦斯解吸指标法或其他经验证有效的方法;
2) 煤巷掘进工作面突出危险性预测可采用下列方法之一进行:钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法、钻屑指标法、其他经验证有效的方法(如钻屑温度,煤体温度等);
3) 采煤工作面突出危险性预测,可按《防突细则》第39条规定采用煤巷掘工作面突出预测方法进行。
4、区域防突措施
该矿所采煤层无保护层可采,只有采用瓦斯抽采作为矿井区域防突措施,即在采区布置底板瓦斯抽采巷(兼区段运输巷),在底板岩巷中布置钻场,利用穿层钻孔进行网格预抽煤层瓦斯。具体操作可按《防突规定》进行。
5、局部防突措施
1) 石门揭煤(即石门自底板或顶板岩柱穿过煤层进入顶或底板的全部作业过程)防突措施。如条件允许,石门应布置在保护区或先掘出石门揭煤地点的煤层巷道,然后再用石门贯通。石门与突出煤层已掘出的巷道贯通时,其煤巷必须必须超前石门贯通位置
(1) 在石门工作面掘至距煤层
在地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门工作面掘至煤层
(2) 石门工作面距煤层
(3) 当岩巷距突出煤层垂距不足
(4) 石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱,岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。本治理方案采用瓦斯预抽或施工排放钻孔的措施进行石门揭穿突出煤层,工作面距煤层法线距离的最小值为
(5) 石门揭穿煤层应尽量避免在地质构造进行,如因特殊情况不能避免工作面处于地质构造带,则应采取相应防治措施。
(6) 在石门揭穿突出煤层前,当预测有突出危险时,必须采取瓦斯抽(排)措施,经效果检验有效后采取渐进式石门揭煤法揭穿煤层;若检验无效,应采取补充防突措施,经措施效果检验有效后,再采取渐进式石门揭煤法揭穿煤层。
当预测为无突出危险时,可不采取防治突出措施,但必须采用渐进式石门揭煤法揭穿煤层。
(7) 在安全屏障掩护下,石门工作面四周已消除突出危险,采用
当石门巷道断面较大,可以采取先小断面爆破掘进后刷大的方式施工。
(8) 石门揭煤时应在有预抽条件的地方,按照预抽防突有关规定提前采取预抽措施;若无提前预抽条件,在
(9) 浅掘浅进期间,永久支护要跟拢掘进工作面迎头。每循环爆破后,当班要及时永久支护,不得空顶。采取支护方式有矿工钢架棚或锚网喷。
(10) 建立安全可靠的独立通风系统,并加强控制通风风流设施的措施。在石门揭穿突出煤层的全部作业过程中,与此石门有关的其他工作面都必须停止工作。放炮揭穿突出煤层时,与此石门通风系统有关地点的全部人员必须撤至地面,井下全部断电,井口附近地面
2) 煤巷掘进防突措施
(1)通过布置在底板层中的运输大巷、采区上山、瓦斯抽采巷(兼区段运输巷)等巷道施工底板穿层钻孔进行瓦斯预抽后,按“四位一体”综合防突措施进行煤层巷道掘进。当掘进中进行效果检验仍然具有突出危险时,采取本层超前钻孔预抽或预排瓦斯做为煤巷掘进的补充防突措施。
(2)四位一体”综合防突措施
A、进入工作面所有人员必须熟悉煤与瓦斯突出预兆。发现突出预兆必须停止作业。跟班矿长或安全员(瓦检员)立即组织人员按瓦斯、火灾避灾路线撤出至安全地点,并汇报调度室。
B、煤与瓦斯突出预兆有:、有声预兆:顶板来压,不断发生掉渣及支架断裂声,煤层发生震动,发出闷雷声,响煤炮等;、无声预兆:煤层赋存状态突变,瓦斯涌出量增大或忽高忽低,工作面气温降低,煤层层理紊乱,硬度降低,光泽暗淡,煤体干燥,打眼时顶钻、夹钻、喷孔等。
C、每小班配备一个专职安全员,安全员严格执行瓦斯检查制度,严禁空班漏检,严禁瓦斯超限作业。
D、工作人员进入工作面必须先经安全员检查工作面瓦斯情况,确认瓦斯不超限和无突出危险后,其他人员才能进入。
(3)严格执行“四位一体”的综合防突措施。
A、由防突队对工作面进行突出危险性预测。采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,应按照下列步骤进行:
在煤巷掘进工作面打2个(倾斜和急倾斜煤层)或3个(缓倾斜煤层)直径为
b钻孔每打
各项指标的突出危险临界值,参照下表的数据确定工作面的危险性。