上保护层开采的瓦斯综合治理
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焦煤企业深入加强煤矿瓦斯综合治理工作旳补充规定为深入加强焦煤企业煤矿瓦斯综合治理工作,切实防备和杜绝各类瓦斯灾害事故,结合《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《河南省强化煤矿安全生产暂行规定》、《河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施》、《河南省煤矿瓦斯防治补充规定》等规程规定和文献旳有关规定,按照《河南能源化工集团深入加强煤矿瓦斯综合治理工作指导(试行)》和专家会诊旳有关意见,特制定《焦煤企业深入加强煤矿瓦斯综合治理工作旳补充规定》,现予以印发,请各矿井认真贯彻执行。
一、优化采、掘、抽工程布置第一条煤与瓦斯突出矿井和与煤与瓦斯突出矿井相邻经鉴定为非突出旳矿井,要以高效防突、“三区配套三超前”为基本原则布置水平、采区、工作面,结合区域瓦斯治理工作优化采掘布置,充足满足瓦斯治理需要,逐渐实现“四量”平衡目旳。
1、工作面设计要防止形成“孤岛”工作面;2、煤巷掘进工作面不得设计上山掘进(>8°)。
确需上山掘进时,必须制定专题强化防突措施,并按规定实行短掘、防片帮冒顶和炮后延迟进人等防止措施,沿底托煤掘进时须制定措施,加强顶板支护管理,防止巷道片帮冒顶;3、突出煤层在150m区域范围内,不得布置2个掘进工作面相向掘进;在300m区域范围内,不得布置采煤与掘进工作面、采煤与采煤工作面相向掘进或回采,防止采动应力集中。
第二条突出矿井必须坚持以底板岩巷+穿层抽采+水力冲孔增透为主旳区域瓦斯治理技术模式,具有开采保护层条件旳宝雨山矿,应采用开采保护层与底板岩巷穿层抽采相结合旳方式进行瓦斯治理。
第三条底板抽采巷旳布置应以穿层钻孔可以有效掩护采掘区域煤层为原则,合理根据工作面长度确定底抽巷数量。
工作面斜长不小于150m旳,必须沿走向合理布置中间底抽巷。
第四条底抽巷服务期为工作面回采结束,设计时必须综合考虑钻孔施工需求、抽采管路敷设、辅助运矸出煤、抽采管理维护等原因,巷道宽度、高度满足瓦斯治理及钻孔安全高效施工需求,加大支护强度,保证巷道断面在服务期内满足需要。
防治煤与瓦斯突出措施
1)、关于保护层的开采
开采保护层是目前防治煤与瓦斯突出最有效的措施之一。
根据《煤矿安全规程》第193条在突出矿井开采煤层群时,应优先选择开采保护层防治突出措施。
本矿井为煤层群开采,主要开采3、5、7、9、12、17、19、26煤层,所有煤层均按突出煤层设计。
煤矿对煤层进行煤与瓦斯突出鉴定,设计首先开采最上面的3号层,然后开采依次5、7、9、12、17、19、26号煤层,矿井设计开采顺序由上至下较有利于瓦斯的释放和对下部主采煤层的保护。
2、瓦斯预抽放
根据瓦斯涌出来源和涌出量构成,设计采用综合瓦斯抽放方法,具体为:
(1)利用低负压瓦斯抽放系统,在工作面的回风顺槽埋管抽放采空区的瓦斯。
(2)对掘进工作面的瓦斯抽放
掘进工作面的瓦斯涌出主要依靠加强通风来解决,但当瓦斯涌出量每分大于3立方米时,特别是根据防突的需要,应采取“四位一体”、“先抽后掘”的瓦斯防治措施,打超前钻孔预抽掘进工作面前方煤体内的瓦斯,接高负压瓦斯抽放系统进行预抽。
(二)局部防突措施
1、石门揭煤时防止煤与瓦斯突出的措施
1032石门揭煤地点,其瓦斯压力,应力都处于原始状态,且揭穿煤层时,工作面由坚硬是岩层突然进入较松软的煤层,工作面前方是集中应力容易发生突变。
上述条件,都为发生突出提供了必要的有利条件,在掘进过程中,对于石门揭煤,必须严格按《煤矿安全规程》、《煤矿建设安全规定》、《揭煤施工技术安全措施》等有关规程、规范的规定执行,编制专门的安全措施,以确保安全。
采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计基本规定采煤工作面瓦斯综合治理设计第一条总则瓦斯绝对涌出量大于5m3/min、或者用通风方法解决瓦斯问题不合理的采煤工作面,必须编制瓦斯综合治理设计。
第二条采煤工作面瓦斯抽采率规定第三条采煤工作面概况(一)采煤工作面参数采煤面上、下顺槽标高,始采、收作位置,采煤面走向长度、工作面长度、煤层厚度、采厚、煤层倾角,可采储量。
(二)邻近采掘状况本煤层周边采掘活动现状,邻近煤层采掘活动现状。
(三)生产安排采面投产、收作日期,采煤工艺及预计日产量。
第四条采煤工作面瓦斯涌出量预计(一)瓦斯参数地质勘探和本块段或相邻块段实测的瓦斯参数,包括测定点标高,煤层原始瓦斯含量,瓦斯压力,吸附常数等;本煤层邻近已采块段的瓦斯涌出量,涌出量梯度,涌含比。
(二)瓦斯涌出量预测分析瓦斯来源,预测方法有模拟法和分源预测法,一般要求采用分源预测法,瓦斯涌出量预测具体方法见附件一。
(三)预测结果相对瓦斯涌出量,绝对瓦斯涌出量。
第五条瓦斯综合治理设计(一)类似块段情况本矿本煤层邻近已采典型类似块段的瓦斯治理情况。
(二)瓦斯治理方法选择根据预测的采煤工作面相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量,并结合矿井瓦斯治理实际效果,选择相适应的瓦斯治理方法。
工作面瓦斯涌出量大且现场具备条件的,选择Y型通风治理瓦斯。
工作面瓦斯绝对涌出量Q10m3/min的,采用顶板走向钻孔抽采。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为:10~20m3/min的,采用顶板走向钻孔为主,倾向钻孔、上隅角埋管等为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q为:20~50m3/min的,采用以高抽巷、底抽巷(穿层钻孔)、上下顺槽倾向穿层钻孔、顺层钻孔等为主,上隅角埋管为辅的综合抽采措施。
工作面瓦斯绝对涌出量Q50m3/min的,除采用以上抽采技术措施外,还应考虑采用地面钻孔进行抽采。
(三)通风设计通风方式(Y型通风必须明确充填工艺、材料,钻孔布置参数等),巷道断面,风量计算(按集团公司已下发的风量计算方法计算),进回风路线。
综采工作面瓦斯治理设计会审单位技术科:安监处:调度所:机电运输管理一科:抽采通风区:综采一队:信息工区:通风副总工程师:矿总工程师:会审意见2341(3)综采工作面瓦斯治理设计一、工作面概况2341(3)工作面位于F5逆断层上盘东二下部采区,东部为F5逆断层,南部为13-1煤层实体;西部为东二下山采区系统巷道,北部为2341(3)收作面;对应下部2371(1)工作面已回采(2010年10月收作)。
工作面标高为-585~-638.8m,走向长1139.1~1121.1/1130.1m,倾斜宽174.5m,煤层倾角5 o~16 o /9o,煤层厚度4.23~6.7/5.78m,可采储量1506201.7吨;本面13-1煤层赋存稳定, 13-1煤:黑色,以粉末状、片状为主,半亮型。
平均厚5.78m;工作面局部发育1~2层夹矸,厚0.44~0.75m。
我矿13-1煤层具有爆炸危险性和自然发火性,爆炸指数37~40%,自然发火期3~6个月。
二、瓦斯涌出量计算采用分源预测法计算2341(3)工作面的瓦斯涌出量。
根据公式:q=q本+q邻q本=K1*K2*K3*K4*K5*(M/m)*(X0—X c)q邻= K6* q本式中:q—回采工作面相对瓦斯涌出量(m3/t)q本—本煤层相对瓦斯涌出量(m3/t)q邻—邻近煤层相对瓦斯涌出量(m3/t)K1—围岩瓦斯涌出系数,全部垮落法取值=1.2K2—工作面残煤瓦斯涌出系数,取值=1/工作面回采率K3—掘进工作面预排瓦斯影响系数,取值=(L-xb)/L,式中L为工作面长度,b 为巷道宽度,x为预排系数,x=3~4K4—不同通风方式的瓦斯涌出系数(U型通风取值=1.0,Y型通风取值=1.3~1.5。
)K5—本煤层抽采瓦斯影响系数,取值=1.1~1.5,具体:顺层孔抽采取值=1.05~1.1;老塘埋管取值=1.2~1.3;顶板或穿层钻孔取值=1.2~1.3;巷道抽采取值=1.2~1.4;综合抽采取值=1.3~1.5K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数,我矿13槽一般取0.15M、m—本煤层的煤层厚度与回采高度(m)X0、Xc—本煤层的残存瓦斯含量(m3/t),一般取Xc =0.15 X0根据资料分析,2341(3)底抽巷(标高-630m)对13-1煤层实测瓦斯压力4.7Mpa,含量9.6m3/t;因该面保护层2371(1)工作面已于2010年9月收作,截止2012年3月2日,被保护层工作面2341(3)工作面的预抽率为76.7%,残余瓦斯含量4.5m3/t,残余瓦斯压力0.28Mpa,该面抽采方式为综合抽放,因此计算得出:该面瓦斯涌出量为:q本=1.2×(1/0.95)×…(174.5-(5.4+5.4)×4)/174.5‟×1.0×1.3×(5.78/5.78)×(4.5-0.15×4.5)=4.1m3/t根据分源法分析邻近块段的瓦斯涌出量;q邻=0.15×q本1.3=0.15×4.1=0.6 m3/t。
瓦斯灾害治理新技术瓦斯灾害是一种常见的工业安全事故,通常与煤矿、油气开采以及化工厂等行业密切相关。
这种事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会对环境造成严重的破坏。
因此,瓦斯灾害治理一直是工业安全领域的重要课题之一。
随着科技的不断发展,新技术在瓦斯灾害治理中发挥着越来越重要的作用。
下面将介绍几种瓦斯灾害治理新技术,并探讨其应用前景。
1. 智能传感器技术智能传感器技术可以用于瓦斯灾害的监测和预警。
这种技术通过在矿井、管道或厂房等关键位置安装传感器,实时监测瓦斯浓度、氧浓度、温度等气象参数。
一旦监测到异常情况,传感器就会发送报警信号,提醒工作人员采取相应的措施。
智能传感器技术的优点是可以快速准确地发现瓦斯泄漏和积聚的情况,及时采取措施避免爆炸和中毒事故的发生。
此外,传感器还可以与监控中心或移动设备相连,实现远程监控和数据共享,提高瓦斯灾害治理的效率和准确性。
2. 无人机技术无人机技术在瓦斯灾害治理中的应用越来越广泛。
无人机可以实现瓦斯泄漏源的快速搜索和定位,对矿井、油气设施等难以到达的区域进行巡查和监测。
无人机通过搭载高清相机、热红外传感器等设备,可以迅速获取高精度的图像和气象数据,帮助工作人员了解灾害现场情况。
此外,无人机还可以用于瓦斯浓度的分布测量和预测模拟分析。
通过定期飞行并采集数据,可以构建瓦斯浓度的空间分布模型,为瓦斯灾害的预测和预警提供科学依据。
无人机的快速响应和高效能力使得瓦斯灾害治理更加及时和精准。
3. 智能喷淋系统技术智能喷淋系统技术是一种主动式的瓦斯灾害治理技术。
该技术通过在关键位置安装喷淋装置,实现对瓦斯浓度进行调控和控制。
当瓦斯浓度超过一定阈值时,喷淋系统会自动启动,将大量水雾喷洒到空气中,降低瓦斯浓度以防止燃爆的发生。
智能喷淋系统技术的优点是操作简便、响应迅速、效果显著。
该技术与传统的灭火系统相比,不需要消防员亲自进入瓦斯危险区域,避免了人员伤亡的风险。
同时,喷淋系统可以根据实时监测的数据进行智能化调整和优化,提高瓦斯灾害治理的效率和安全性。
瓦斯综合治理及抽采达标工作体系瓦斯综合治理及抽采达标工作体系为认真贯彻落实通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用的瓦斯综合治理工作体系,认真贯彻执行《安全生产法》、《煤矿安全规程》及国家安全生产监管总局有关国有煤矿瓦斯治理规定,确保瓦斯综合治理工程顺利进行,明确各部门职责,控制我矿瓦斯事故发生,结合我矿实际,制定瓦斯综合治理及抽采达标(以下简称瓦斯综合治理)工作体系如下:瓦斯综合治理及抽采达标机构第一条成立瓦斯综合治理及抽采达标机构组长:董事长总经理副组长:总工程师安全副总经理机电副总经理掘进副总经理采煤副总经理成员:通防副总工程师、地测副总工程师、采煤副总工程师、掘进副总工程师、机电副总工程师、生产调度副总工程师及工程技术部、地测部、安监部、机电部、调度室、计划部、供应部、人资部、财务部、教培训中心、通防工区、救护队、采掘区队的主要负责人。
第二条通防部是公司瓦斯综合治理的主要业务管理部门,配备专业的工程技术人员,在公司瓦斯综合治理领导小组领导下,负责指导、协调、监督瓦斯综合治理的各项工作。
第一节瓦斯综合治理责任体系第三条董事长、总经理是本矿井瓦斯综合治理的第一负责人,对瓦斯综合治理工作负主要领导责任。
负责组织落实瓦斯抽采工作所需的人力、财力和物力,制订瓦斯综合治理工作各项制度,明确相关部门和人员的责、权、利。
建立健全瓦斯综合治理机构和配备瓦斯综合治理专业技术人员,保证矿井瓦斯综合治理所需要的资金和装备。
第四条总工程师:对本矿井瓦斯综合治理工作负技术责任。
负责编制、审批、检查瓦斯综合治理规划、计划、设计、安全技术措施和抽采达标评判报告等,负责瓦斯综合治理资金的安排使用,负责落实分管范围内的瓦斯综合治理方案和措施,并指导、协调、督促各单位贯彻执行瓦斯综合治理方案和措施。
第五条安全副总经理:对本矿瓦斯综合治理工作负监督检查责任。
负责对瓦斯综合治理的方案和措施的执行及资金的使用进行监督检查,对损坏通风设施、瓦斯综合治理设施、瓦斯抽放系统和违反瓦斯综合治理规定的行为进行追查处理。
安福煤矿2017年瓦斯治理计划以及安全投入为认真贯彻落实“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的瓦斯综合治理工作体系,认真贯彻执行《安全生产法》、《煤矿安全规程》及国家安全生产监管总局有关国有煤矿瓦斯治理规定,确保瓦斯综合治理工程顺利进行,杜绝我矿瓦斯事故的发生,结合我矿实际,制定2017年度瓦斯治理计划以及安全投入。
一、矿井瓦斯情况根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字【2007】345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,安福煤矿在该文件划定的煤与瓦斯突出区域内;根据该矿临近矿井的实际情况,该矿所处区域C17煤层有煤与瓦斯突出现象;根据贵州省能源局文件(黔能源发[2010]149号)关于对黔西南州煤炭局《关于转报〈安福煤矿C18煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告〉的报告》的批复,安福煤矿C18煤层鉴定范围内(标高+1356m~+1600m之内)无突出危险性;根据贵州贵州兴源煤矿科技有限责任公司2014年9月鉴定安福煤矿F1断层南翼(上盘)+1600m~+1350m标高C19煤层上邻近层开采后保护效果有效,C19煤层已经实现消突,没有煤与瓦斯突出危险性。
根据以上情况,2017年开采的C19煤层(11903采面、11901采面)已达到消突效果,按突出煤层管理;C18煤层在鉴定范围内,无突出危险性。
二、抽放设施2017年度地面抽放站安装两套高负压抽放泵2BEC-40,极限真空160hpa,转速390r/min,最大气量95m³/min,配用功率118KW;低负压抽放泵2BEL-253,极限真空40hpa,转速660r/min,最大气量35m³/min,配用功率56KW,抽放主管路φ300mm,支管为φ215mm。
三、2017度矿井生产接续计划2017年度安福煤矿采掘生产区域主要集中在矿井F1断层西北方向的C18煤层采区和F1断层东南方向C19煤层范围内,回采工作面主要有11903回采工作面(C19煤)、11901回采工作面(C19煤)、21802回采工作面(C18煤);掘进巷道主要有11901回风巷(C19煤)、11901切眼(C19煤)、21802回风巷专回绕道(岩性主要为泥岩、泥质砂岩、砂岩)、21802回风巷(C18煤)、21802运输巷(C18煤)、21802切眼(C18煤)、21804运输巷(C18煤)。
煤矿瓦斯防治“八招”及释义为进一步提高煤矿瓦斯防治能力,杜绝瓦斯事故发生,结合日常工作中瓦斯治理方法、措施、管理手段等,总结了煤矿瓦斯治理“八招”,即一矿一策和一面一策、瓦斯参数测定、开采保护层、打钻抽采精细化、抽采达标评判、通风瓦斯日分析、防突预测图、防突员管理。
具体释义如下:第一招一矿一策和一面一策(一)目的“一矿一策和一面一策”是指井工煤矿根据矿井中长期规划及年度采掘接替计划,超前制定水平、采区、采掘工作面的瓦斯综合治理方案,统筹全年各区域瓦斯治理方法、时间、进度安排,为瓦斯治理及采掘接续提供有力保障。
(二)执行方式1.每年四季度由矿总工程师牵头制定下年度采掘作业计划中各区域的瓦斯治理方案。
2.统筹各区域瓦斯治理方法、时间、进度安排,确定矿井瓦斯治理“五项指标”,即保护层开采面积、钻孔工程量、瓦斯治理巷道工程量、瓦斯抽采量、瓦斯抽采率,形成“一矿一策、一面一策”,报煤矿上级公司进行审批。
3.煤矿上级公司技术负责人组织专人对煤矿编制的“一矿一策、一面一策”进行审批,矿长负责落实。
(三)要求1.各水平、采区、采掘工作面瓦斯治理方案包括选取的消突措施,方法与时间,计量方式,效果检验方式,工作面采掘期间的瓦斯治理方法、日推进度。
2.“一矿一策、一面一策”编制的关键在于安排合理、接续有序、可操作性强。
3.煤矿上级公司要对各矿编制的“一矿一策、一面一策”进行审批。
4.“一矿一策、一面一策”关键在于落实,由矿长负责,各专业副矿长按分工落实。
每月对落实情况进行梳理,看是否按计划完成相关任务;每半年对“一面一策”落实情况进行一次分析、考核,可以根据完成情况适当调整;每年进行一次总结,整理存在的问题,分析落实过程中的影响因素,提出改进措施,为编制下年度“一面一策”提供依据。
第二招瓦斯参数测定(一)目的“瓦斯参数测定”是指由矿总工程师负责组织人员或委托中介机构对国家规定的评价指标,各水平、采区、采掘工作面煤层瓦斯参数等进行考察测定,为矿井区域预测、瓦斯治理方法选择、抽采达标评判等工作提供依据。
××煤矿2011年瓦斯综合治理“一矿一策”、“一面一策”编制单位:××煤矿通风防突科编制时间:二〇一〇年十月十日××煤矿(北区)2011年瓦斯综合治理“一矿一策”、“一面一策”一、“一矿一策”1、区域性治理措施(1)保护层开采××煤矿为煤与瓦斯突出矿井,现开采的13-1、11-2、8、6煤层均为突出煤层。
13-1煤层-600m以上为无突出危险区,-600m及其以下为突出危险区;11-2煤层-695m以上为无突出危险区,-695m及其以下为突出危险区;北一采区6煤层-520m以上为无突出危险区,-520m及其以下为突出危险区;西二采区8煤-560m以上为无突出危险区,-560m及其以下为突出危险区;为严格落实《防治煤与瓦斯突出规定》及集团公司88号文,我矿采取以保护层开采为主的区域性瓦斯治理措施,其瓦斯治理总体思路如下:11-2煤层作为13-1煤层关键保护层开采,优先选择地面钻井抽采13-1煤层卸压瓦斯,否则在13-1煤布置底板巷,施工穿层钻孔抽采13-1煤层卸压瓦斯。
11-2煤在-695m以下及二水平连续开采9煤作为保护层,9煤保护层在-695m以下连续开采。
开采9煤上保护11-2煤下保护8、7、6、4煤。
9煤开采采取Y型通风,施工穿层钻孔抽采卸压瓦斯。
在6煤底板布置底板巷,施工穿层钻孔,抽采瓦斯。
西二采区-560m及其以下区域8煤、6煤,以9煤做为关键保护层,自上而下顺序开采,多重保护,在开采9煤的同时,在6煤层底板巷施工上向穿层钻孔抽采8煤、7煤及6煤卸压瓦斯。
本年度开采17258保护层工作面,开采保护层12.74万m2。
(2)区域预抽瓦斯(含年度内需要采取底(顶)板巷区域预抽瓦斯的煤层和掘进头、工作面等内容)。
1、需底(顶)板巷区域预抽瓦斯的掘进头①西二6煤回风下山,采用西二6煤底板岩石回风下山条带式穿层钻孔掩护;②17266轨顺及切眼未掘段,采用17266高抽巷条带式穿层钻孔预抽掩护;③17226轨顺实体段及切眼,采用17216~17236底板巷联巷条带式穿层钻孔预抽掩护;④17256轨顺实体段及切眼,采用17256轨顺及切眼底板巷条带式穿层钻孔预抽掩护;⑤14126运顺(-540m以下区域),采用14126运顺底板巷条带式穿层钻孔预抽;⑥-455m~-600m西三暗主斜井(-560m以下),采用-480m~-600m西三暗副斜井条带穿层钻孔掩护;2、需底(顶)板巷区域预抽瓦斯的工作面①14136工作面,采用14136工作面底板巷穿层钻孔预抽掩护掘采;2、2011年度“一通三防”主要工作目标:(1)瓦斯治理指标汇总表(附表1)。