新建突出礦井瓦斯治理探討

姚喜軍　王啟永

摘要：為有效防止新建突出礦井的事故發(fā)生，我們?cè)谫F州喀斯特地貌下的綠塘煤礦通過(guò)各種有效瓦斯治理方法，成功的實(shí)現(xiàn)了安全移交生產(chǎn)。通過(guò)新建實(shí)踐，總結(jié)了一些防治瓦斯的措施和方法，對(duì)新建突出礦井的建設(shè)具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：新建；瓦斯；防突；治理

中圖分類號(hào)：TP278文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198(2009)02-0301-02

1問(wèn)題的提出

在礦井建設(shè)期間，主、副、風(fēng)井均采用局部通風(fēng)機(jī)從地面供風(fēng)，隨著施工巷道長(zhǎng)度、深度增加，瓦斯涌出量不斷增大，特別是進(jìn)入6中S102軌道、運(yùn)輸順槽的施工，時(shí)常出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象，且三條平硐及軌、運(yùn)順均要進(jìn)行揭煤防突工作。嚴(yán)重影響了工程進(jìn)度，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了隱患。為確保安全生產(chǎn)，采取探、排、抽放瓦斯等綜合治理措施。

2瓦斯治理的措施

2.1指標(biāo)測(cè)定

通過(guò)在主井掘進(jìn)工作面6中煤層+1801見(jiàn)煤點(diǎn)取樣，送往中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性指標(biāo)測(cè)定。

在中央回風(fēng)斜井揭煤之前，進(jìn)行了6中煤層瓦斯原始?jí)毫y(cè)定，壓力達(dá)到3.1Mpa(臨界值為0.74Mpa)。

在6中S102軌道順槽施工時(shí)，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)0.9％－1.4％，瓦斯涌出量在2.1－3.8m3／min，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)k1值為5.83ml／minl／2。

通過(guò)以上鑒定結(jié)果分析，該礦井煤層突出危險(xiǎn)性較大，必須找出本煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)敏感指標(biāo)，嚴(yán)格執(zhí)行“四位一體”的防突措施。

2.2機(jī)構(gòu)設(shè)置和管理制度

配備充足的通風(fēng)、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防塵安全監(jiān)測(cè)等工程技術(shù)人員和專業(yè)隊(duì)伍。

為保障礦井建設(shè)期間的通風(fēng)瓦斯管理，制定了《關(guān)于強(qiáng)化“一通三防”管理的若干規(guī)定》、《關(guān)于加強(qiáng)通風(fēng)、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理制度》等安全管理制度。

2.3加強(qiáng)局部通風(fēng)

建設(shè)初期在通風(fēng)系統(tǒng)未形成前，主、副平硐、回風(fēng)斜井及6中S102軌道、運(yùn)輸順槽五個(gè)掘進(jìn)工作面均采用大功率2×45KW供風(fēng)量為750m₃／min-300m₃／min，風(fēng)壓為400-6500P大風(fēng)筒直徑來(lái)滿足五個(gè)掘進(jìn)工作面施工的需要。

局部通風(fēng)實(shí)現(xiàn)“雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)換機(jī)、自動(dòng)分風(fēng)”技術(shù)和“三專兩閉鎖”。

2.4瓦斯管理

建立健全各項(xiàng)瓦斯管理制度，嚴(yán)格落實(shí)“先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針。從管理上構(gòu)建安全管理閉環(huán)控制系統(tǒng)，建立瓦斯管理各項(xiàng)制度能得到有效落實(shí)的長(zhǎng)效機(jī)制。

2.5監(jiān)測(cè)監(jiān)控

根據(jù)高瓦斯礦井的實(shí)際情況，建井初期，對(duì)掘進(jìn)工作面安裝甲烷風(fēng)電閉鎖裝置和甲烷報(bào)警斷電儀。主、副平硐與中央回風(fēng)斜井貫通后，本礦井安全與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備選用KJ95型煤礦綜合監(jiān)控裝置。

2.6防止煤(巖)與瓦斯突出

本礦井勘探地質(zhì)資料未提供各煤層的瓦斯放散初速度、煤的堅(jiān)固性系數(shù)、煤的空隙率，瓦斯壓力等實(shí)測(cè)資料。采取類比同類礦井。確定本礦井煤層發(fā)生瓦斯突出的可能性較大。并按照突出礦井進(jìn)行日常管理。

2.6.1加強(qiáng)地質(zhì)工作和礦井瓦斯地質(zhì)工作

為防止掘進(jìn)過(guò)程中，誤穿小窯、老巷、地質(zhì)構(gòu)造帶(斷層、破碎帶、向、背斜軸部、煤層變化帶)，在原井田勘探報(bào)告提供的基礎(chǔ)上開(kāi)展地質(zhì)勘探工作，進(jìn)一步查明地質(zhì)構(gòu)造情況。

2.6.2堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘，有疑必抽”的防突措施

首先，揭開(kāi)煤層前請(qǐng)有資質(zhì)單位重新對(duì)煤層突出危險(xiǎn)性進(jìn)行鑒定，測(cè)定各煤層瓦斯含量，瓦斯壓力、f值及煤層透氣性系數(shù)等瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)。以便為制定防突技術(shù)措施提供可靠依據(jù)。

2.6.3石門揭煤防突措施

石門揭煤前選用綜合指標(biāo)法，鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法或其它經(jīng)驗(yàn)證實(shí)有效的方法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性。

防治石門突出措施可選用抽放瓦斯、水力沖孔、排放鉆孔、水力沖刷或金屬骨架等措施。

2.6.4采掘工作面防突

掘進(jìn)工作面立體消突措施有：在巷道兩幫交替布置鉆場(chǎng)，打抽放鉆孔對(duì)本煤層進(jìn)行鉆孔抽放的措施，如果采用本煤層鉆孔抽放達(dá)不到消突目的的，采用頂(底)板專用抽放巷穿層鉆孔抽放配合本煤層鉆孔抽放進(jìn)行消突。回采工作面立體消突措施主要采取本煤層鉆孔抽放(沿工作面順槽上下交叉布置鉆孔進(jìn)行抽放)、開(kāi)采上(下)保護(hù)層配合專用抽放巷穿層鉆孔抽放、高位抽放及工作面短孔排放、深孔卸壓排放、采空壓預(yù)埋管抽放等措施。

2.7瓦斯抽放

2.7.1臨時(shí)抽放系統(tǒng)

根據(jù)抽放泵要求和參照相鄰大礦的抽放經(jīng)驗(yàn)，該礦選用D459×9和D325×7熱扎無(wú)縫鋼管為主管和支管。

抽放泵2BEA40 500RPM.P＝110KW水環(huán)真空泵2臺(tái)，1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用

2.7.2永久抽放系統(tǒng)

高負(fù)壓選用2BE3－42型水環(huán)式真空泵2臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。高負(fù)壓預(yù)抽瓦斯主(干)管采用無(wú)縫鋼管，規(guī)格為D459×9

中低負(fù)壓選用2BE3－52型水環(huán)式真空泵z臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，中低負(fù)壓抽放瓦斯主(干)管采用無(wú)縫鋼管規(guī)格為D560×10，支管采用D325×7和D273×7無(wú)縫鋼管。

2.7.3采掘進(jìn)工作面的瓦斯抽放

采用本煤層鉆孔預(yù)抽、穿煤層鉆孔預(yù)抽、高位鉆場(chǎng)高位鉆孔抽放、邊掘邊抽(耳巷抽放)等。

采用水泥沙漿封孔，孔口段圍巖條件好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，孔口負(fù)壓中等時(shí)，封孔長(zhǎng)度為3～5m，高負(fù)壓時(shí)封孔長(zhǎng)度為5～8m；煤層或圍巖較為破碎的巖石鉆孔封孔長(zhǎng)度8～10m。視具體條件以不漏氣為準(zhǔn)，盡量縮短封孔長(zhǎng)度。

2.8安全培訓(xùn)

強(qiáng)化安全培訓(xùn)工作，努力提高職工隊(duì)伍的整體素質(zhì)。分批組織干部、職工到周邊大、中型煤礦學(xué)習(xí)防治瓦斯的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。積極與煤炭院校和科研單位共同研究防治煤與瓦斯突出的防治技術(shù)和方法。達(dá)到逐步適應(yīng)“本質(zhì)安全型”礦井建設(shè)的需求，進(jìn)一步提高廣大職工的安全意識(shí)。自覺(jué)完成瓦斯治理工作，保障礦井安全生產(chǎn)。

3取得效果

通過(guò)以上瓦斯治理和防突措施的實(shí)施，我們對(duì)中央回風(fēng)斜井、主平硐、副平硐、6中S102軌道、運(yùn)輸順槽實(shí)現(xiàn)了安全揭煤工作。解決了瓦斯經(jīng)常超限的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了礦井安全移交生產(chǎn)。

4結(jié)語(yǔ)

(1)綠塘煤田地質(zhì)條件非常復(fù)雜，煤層賦存極不穩(wěn)定。為防止誤揭煤層，杜絕瓦斯突出事故的發(fā)生，必須嚴(yán)格執(zhí)行先探后掘的原則，探明煤層賦存情況、瓦斯壓力等防突指標(biāo)，落實(shí)好瓦斯治理十二字方針。

(2)因“卡斯特”地貌的特點(diǎn)，巖、煤層層理紊亂，頂?shù)装灞容^破碎，施工鉆孔時(shí)極易塌孔，成孔率低。

可預(yù)注“馬麗散”對(duì)破碎煤巖層進(jìn)行膠結(jié)，成孔效果較好。如果施工煤層的測(cè)壓鉆孔(煤層在施工地點(diǎn)下方)，可施工90度的垂直孔，成孔率高，測(cè)壓效果好。