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257.cc2018年2期(15)
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贺西煤矿瓦斯治理方法探索与成效

贺西煤矿    叶  生

摘  要:为了综合治理煤矿瓦斯,减少由于瓦斯引起的矿山事故,贺西煤矿经过不断的探索,摸索出一些经验并取得了一定的成效。

关键词: 瓦斯; 治理; 探索; 成效


1  通风系统概况

贺西矿采用分区式通风方式、机械抽出式通风方法。 5 个 在用风井呈“ 三进两回” 布局,其中二采回风立井担负二采区通 风任务,独胡峁回风立井担负三、四采区通风任务。 二采区、三 采区 3#、4#煤层均布置 2 条进风巷和1 条专用回风巷,采区进、 回风巷贯穿整个采区,形成采区“ 两进一回” 的独立通风系统。 四采区系统正在建设中,服务于四采区的中嵋芝进回风井已施 工到位,正在准备地面设施建设。

2  主要经验

矿井一直围绕瓦斯防治这一重点工作,结合现场实际,遵 照国家法律法规及相关标准,按照集团公司相关要求,认真落 实 “ 先抽后采、监测监控、以风定产” 十二字方针,全力推进“ 通 风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位” 的瓦斯综合治理工作 体系建设,开展了一系列工作,摸索出一些经验,主要有以下几个方面。

2.1  强理念

切实开展大面积区域预抽,开展井上下联合抽采,开展采前、采中、采后抽采等多种治理模式,同时,结合矿井煤层赋存 特点,积极应用开采 3#煤层保护 4#煤层的瓦斯治理手段,认真践行“ 应抽尽抽、可保必保” 理念。

2.2  优系统

重新制定优化抽采系统方案,形成薛家岭泵站 4 台瓦斯泵 抽采全矿高负压、高浓度系统,独胡峁泵站抽采全矿低负压、低 浓度系统。 现井下管路系统已改造完成,薛家岭泵站地面设施 正在改造中。

实施分源抽采,进一步提升抽采效果。 随着矿井抽采手段 的丰富,根据各种抽采方式抽采浓度不一、所需抽采负压不一 的实际情况,将定向长钻孔区域预抽、穿层钻孔预抽等高浓度、 需高负压预抽的地点并入一路抽采系统,将采空区抽采、工作面两侧顺槽抽采等并入一路抽采系统。

2.3  上手段

1) 引进先进技术装备, 从根本上提升瓦斯治理能力。2010 ~ 2012 年,贺西矿不断引进购置先进的钻机设备进行大范 围区域预抽。 先后购置回 2 台千米钻机、2 台澳钻、4 台 CM-SI1200 / 30J 型全液压深孔钻车、3 台 CMSI6200 / 80 型全液压深 孔钻车,切实保障了瓦斯治理能力。

2
为保证矿井主扇及局扇的安全使用,2012 年贺西矿装 备了主扇双电源的快速切换装置,同时实现了井下局扇的地面 集中控制,进一步提升了矿井通风的可靠性。

3
积极应用各种瓦斯抽采手段,确保瓦斯抽采效果。

(1
地面钻井预抽。 与晋煤集团蓝焰公司合作,在矿井深 部施工地面钻井进行瓦斯预抽,钻井间距 350 ~ 400 m,已完成 钻井 68 口。 虽然目前进展缓慢,但根据实测数据统计,结合贺西煤层透气性条件,每年应能使钻孔覆盖区域瓦斯含量下降1m3/t。

(2
顺层定向长钻孔条带式区域预抽。充分发挥澳钻的定 向优势,于巷道正前施工预抽钻孔,孔深300 ~ 500 m,覆盖巷道及其轮廓线外至少20m范围,钻孔终孔间距 10m左右。

(3
顺层定向长钻孔递进式区域预抽。利用现有巷道,向邻近下一个工作面及顺槽施工钻孔进行覆盖,确保钻孔控制到邻近工作面另一侧顺槽轮廓线外至少20m范围,钻孔终孔位置间距按 15 m 布置,实现了区域预抽掩护掘进。

(4
岩巷穿层钻孔条带式区域预抽。利用4#煤层底板下方岩石巷道,施工上向穿层钻孔分别预抽3#、4#煤层瓦斯,解决两层煤煤巷掘进期间的瓦斯问题。如四采采区巷道延伸,于4# 煤层底部12.5 m处施工一条底抽岩巷向上施工穿层钻孔掩护上部轨道巷及回风巷的掘进,钻孔排间距12m,单排钻孔之间间距5m,覆盖巷道两侧及轮廓线外至少20m范围。

(5
高抽巷抽采。为有效减少 3#煤层工作面回采期间采 空区瓦斯涌出,解决上隅角瓦斯浓度偏高的问题,在工作面布置高抽巷进行抽采。高抽巷位于工作面回风侧煤层顶板之上25-30m之间,内错工作面15m左右。

(6
采空区埋管抽采。 在4#煤层工作面回风巷帮部铺设一趟Ф300 mm瓦斯抽采管路,在靠近工作面回风隅角瓦斯抽采支管末端处采用一根8m长Ф159mm铠装管,一端通过变盘与Ф300mm的瓦斯抽采管路相连接,另一端插入回风隅角, 随着工作面的推进,对回风隅角抽采支管( Ф300 mm) 进行回收,使铠装管始终保持在切顶线以内。

2.4  抓关键

1) 揭煤。无论是石门揭煤,还是井筒揭煤,从设计到执行 高度重视,从人员、设备、技术、管理等多方面进行倾斜,确保作业安全。 截至目前,已安全揭煤多次,典型的如中嵋芝风井实现的立井多煤层的安全揭穿( 井筒施工需穿透 3#、4#上、4#、6#、7#、8 上、8#及 10#等多个煤层) 。 同时,注重总结井巷揭煤工作经验,以便于将成功经验、好的做法在后续揭煤作业中加以复用。

2) 薄弱环节。 狠抓回采工作面初( 末) 采、回采工作面上隅角、打钻等特殊环节和重点部位的瓦斯管理,有针对性地制定并落实好瓦斯管理措施,控制了薄弱环节的瓦斯超限事故。

3) 重点工序。 对于通风设施竣工验收、抽采钻孔竣工验收、安全防护设施竣工验收等重点工序,从制度上予以规范、措施上予以强化、监督上予以严格,保障了工程质量,有效夯实了瓦斯综合治理工程基础。

2.5 严管理

不断健全制度、完善机构、规范管理。 建立以矿长为核心的各级管理人员和各岗位职工瓦斯管理责任制、安全责任制及岗位责任制;建立了通风、瓦斯、抽采、防突、爆破、打钻、监控、防尘、验收等各项管理制度;建立了“ 一通三防” 与防突例会制度、瓦斯治理“ 一矿一策” 、“ 一区一策” 、“ 一面一策” 制度、“ 一通三防” 、防突督查制度、瓦斯超限追查处理制度、保护层开采、瓦斯抽采及利用、技术创新奖罚制度等。 同时,建立了严格的瓦斯治理管理约束与激励机制。

2.6 提素质

着重对管理、技术、岗位工种三大序列人才开展素质提升活动,确保瓦斯治理工作需要。

3 取得成效

通过全矿上下的共同努力,我们在“ 治瓦斯、保安全、促生产” 的道路上已经迈开步伐。 几年下来,瓦斯综合治理工作的成效已显露端倪,主要体会有以下几点。

3.1 基础工作更加扎实

经过几年连续不断地开展工作,瓦斯治理方面基础资料更加完善、方案设计更加合理、技术手段更加丰富、管理制度更加健全、措施执行更加到位、队伍素质有了提升,瓦斯综合治理各项工作运转更加有序。 这一切不仅使当前开展瓦斯治理工作更加从容、自信,扎实的基础工作也为矿井今后面对复杂瓦斯治理条件提供了强力支撑。

3.2 瓦斯治理模式初步确立

通过不断摸索,矿井瓦斯治理从风排为主发展到抽采为主、风排为辅,从单一抽采手段发展到多措并举,从单纯的井下抽采发展到井上下立体抽采,从简单的采前预抽发展到采前、采中、采后综合抽采并存。 符合矿井实际条件的,以多种技术手段为基础、综合运用各种技术方式、合理高效进行瓦斯治理的模式已经初步形成,总归为:以保护层连续开采为主导,底抽巷穿层钻孔条带预抽、递进式顺层钻孔区段预抽消突为抓手结合地面钻井、高抽巷和采动卸压抽采进行瓦斯综合治理。 这一模式在今后一段时间内仍将继续发挥关键作用,确保矿井瓦斯综合治理工作稳步推进。

3.3 瓦斯基本得到控制

经过大力开展瓦斯综合治理工作,制约矿井安全生产的问题基本得到控制,主要表现为:①回风瓦斯浓度得到控制。采掘工作面回风瓦斯浓度基本控制在 0. 5% 以下,易积聚瓦斯的回采工作面回风隅角瓦斯浓度基本控制在0. 8% 以下。 ②瓦斯动力显现得到控制。 原唯一出现喷孔现象的采区延伸巷道,自调整为底抽巷穿层钻孔预抽后,杜绝了喷孔现象,更无其他瓦斯动力现象。 ③瓦斯超限次数明显下降。 矿井瓦斯超限次数持续保持下降趋势,近 5 年更是从 2010 年的 31 次大幅下降至2014 年的 3 次,2015 年至今保持瓦斯零超限。


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