陕西彬长孟村矿业有限公司
2022年度“一矿一策、一面一策”
瓦斯综合治理方案
总经理:
总工程师:
通风副总师:
审核:
编制人:
编制单位:陕西彬长孟村矿业有限公司
编制时间:2022年月日
目录
第一章矿井概况 1
第二章矿井主要生产系统 3
一、通风系统 3
二、瓦斯抽采系统 4
三、防灭火系统 4
四、监测监控系统 5
五、运输系统 5
六、提升系统 6
七、供电系统 6
八、压风系统 7
九、供水系统 7
十、排水系统 8
第三章矿井生产接续安排 9
一、矿井水平接续 9
二、工作面接续安排 9
(一)回采工作面安排 9
(二)二号回风立井施工安排 10
(三)掘进工作面安排 11
第四章矿井瓦斯综合治理方案 13
一、瓦斯防治组织机构 13
二、矿井瓦斯概况 14
(一)煤层瓦斯赋存情况 14
(二)瓦斯来源分析及鉴定 15
(三)矿井瓦斯涌出规律及危险性分析 15
(四)瓦斯防治重点区域 16
三、矿井瓦斯治理措施及对策 16
四、掘进工作面瓦斯治理措施及对策 19
五、采煤工作面瓦斯治理瓦斯治理措施及对策 26
六、瓦斯抽采计划 37
七、瓦斯抽采达标评判工作计划 39
第五章保障措施 39
一、瓦斯治理资金保障 39
二、人员保障 40
三、设备保障 41
四、开展瓦斯抽采科研项目 42
五、技术保障措施 42
第六章安全技术措施 45
一、通风管理 45
二、加强瓦斯检查,防止瓦斯积聚 47
三、加强瓦斯抽采管理 50
四、防止瓦斯燃烧 52
五、瓦斯大量涌出的预防措施 55
六、综放工作面瓦斯管理措施 55
七、措施巷管理措施 57
八、掘进工作面瓦斯管理安全措施 58
九、加强瓦斯监测监控系统管理 59
十、加强回风巷道管理 61
十一、加强煤仓瓦斯管理 62
孟村矿井“一矿一策、一面一策”瓦斯综合治理方案
为认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针,着力构建“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,增强“瓦斯超限就是事故”理念,落实瓦斯防治管理制度和措施,做到思想上警钟长鸣、制度上严密有效、技术上支撑有力、监督上严格细致,进一步加强领导、落实责任、增加投入、依靠科技、严格管理,提高矿井瓦斯治理水平,杜绝瓦斯事故发生,实现矿井安全生产、健康发展,特制定《孟村矿井“一矿一策、一面一策”瓦斯综合治理方案》。
第一章矿井概况
孟村井田位于彬长矿区中西部,东以西平铁路为界,南以亭南井田及无煤区为界,西与杨家坪井田相邻,北以高家堡井田及无煤区为界。井田东西长10.6km,南北宽8.3km,面积约63.6km2。可采储量5.85亿吨,矿井设计规模600万吨/年,服务年限71.3年,主采4#煤层,平均厚度16.25m,为高瓦斯矿井。
孟村井田4#煤层为稳定的巨厚煤层,由西南向东北逐渐变厚,煤层结构简单,连续性好,埋深393~890m,煤层全厚3.70~26.30m,平均16.25m,煤层倾角平缓,倾斜带最大倾角不超过8°,为近水平煤层,有爆炸性、属易自燃煤层,地温以一级热害为主,根据《孟村矿井水文地质类型划分报告》资料,矿井水文地质类型为“复杂”型。
根据天地科技股份有限公司提交的《孟村矿井冲击倾向性鉴定及冲击地压危险性评价》、《孟村矿井4#煤层冲击危险性评价》等报告,4#煤具有强冲击倾向性,顶板岩层具有弱冲击倾向性,底板岩层无冲击倾向性,4#煤总体具有强冲击危险,为严重冲击地压煤层。矿井冲击地压类型为构造应力主导的静载荷为主、动载荷为辅的动静载叠加型冲击启动类型,主要表现形式有:巷道瞬间底鼓、片帮、冒顶、震感强烈等。
根据《孟村煤矿4#煤层瓦斯基础参数测定及防突技术研究报告》,在大巷掘进期间采取现场取样对4#煤层自燃倾向性及煤尘爆炸性进行鉴定。根据鉴定结果,4#煤层属Ⅰ类容易自燃煤层,吸氧量0.77cm3/g。井田4#煤层属易自燃煤层,发火期一般3~5个月。根据中国矿业大学安全生产检测检验中心2017年9月对该矿所提供的《煤自燃倾向性鉴定报告》孟村矿4#煤自燃倾向性为I类容易自燃煤层,煤层最短自然发火期为18天。
根据煤炭研究总院沈阳研究院对孟村矿井4#煤层的煤样进行了煤尘爆炸性鉴定,鉴定结果为:4#煤层煤样火焰长度为100mm,煤尘具有爆炸危险性。
矿井属于三级热害矿井,井田平均地温梯度为3.76℃/100m,其中非煤系地层平均为1.93℃/100m,煤系地层平均为5.24℃/100m。4#煤层分为一、二级热害区,井田西北部及中东部属二级热害区,主要覆盖401盘区中部、402盘区西北部、403及405盘区北半部分区域,东南部为地温正常区,主要覆盖402盘区东南角,其余为一级热害区,主要覆盖401盘区专用安全辅助运输巷以北、402盘区、403盘区南半部分、404盘区、405盘区南半部分。
矿井采用立井单水平开拓方式,布置主、副立井、回风立井。掘进采用综合机械化和炮掘相结合的掘进工艺,回采工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤工艺。
矿井采用中央分列式通风方式、机械抽出式通风方法。根据《陕西彬长孟村矿业有限公司4号煤层煤与瓦斯突出危险性》结论,井田范围内4煤层均无煤与瓦斯突出危险性。根据2021年《矿井瓦斯等级鉴定报告》,矿井绝对瓦斯涌出量25.4m3/min,为高瓦斯矿井。
第二章矿井主要生产系统
一、通风系统
矿井采用中央并列式通风方式,抽出式通风方法,立风井回风、副立井、主立井进风。风井安装FBCDZNO38-2630KW型对旋轴流式通风机两台,风量:12000-22800m3/min,风压450-4200Pa,转速:494r/min,电压等级:10KV。目前矿井总进风量为17865m3/min,总回风量为18004m3/min,有效风量率为92.5%。矿井布置3条井筒,形成以主副立井进风、回风立井回风的“两进一回”式通风系统,井下布置5条大巷,其中中央一、二辅运、胶带大巷进风,中央一、二号回风大巷回风,通风系统运转正常,稳定可靠,满足安全生产需要。
二、瓦斯抽采系统
地面瓦斯抽采泵站设计安装6套高低负压抽采系统,12台2BEC-80-2BY4型水环式真空泵机组,成套机组采用减速机传动,6台工作、6台备用,抽采能力为3960m3/min。每台机组转速为255r/min,配套一台YB2-500-4/800KW隔爆电动机,电压10KV。6套抽采系统均能正常运行,抽采主管路管径为φ820、φ720mm钢管,
目前共矿井3套抽放系统正常使用,2#系统用于401102工作面上隅角抽放,3#系统用于401102、401103工作面采前预抽,6#系统用于401102工作面措施巷抽放,1#、4#、5#系统备用。
三、防灭火系统
1.黄泥灌浆
地面建有一座黄泥灌浆站,共2套系统。其中一套为智能灌浆系统,灌浆能力100m3/h;一套人工灌浆系统,灌浆能力30m3/h。两套搅拌水池式系统,主管路采用Φ219mm管路从主立井井筒敷设至井下,井下支管路管径Φ159mm,目前系统运行良好,满足矿井需要。
2.注氮
矿井上广场设置制氮机房一座。配置NGN98-1500型井上固定式碳分子筛制氮机组4套,2套工作,2套备用。每套制氮机组的主要技术参数为:氮气产量1500Nm3/h,氮气纯度98%,氮气出口压力0.8Mpa,冷却方式为风冷,机组功率(2×250)kW,电压10kV,主管路采用Ф273mm管路,从回风立井井筒敷设至井下,井下支管路管径Φ159mm。满足矿井需要。
3.束管监测系统
矿井安装束管监测系统(JSG-8型)一套,中心机房设在地面。每天对井下密闭墙内气体进行分析。
四、监测监控系统
矿井安装一套KJ90X监测监控系统,系统采用光纤环网传输,从副井井筒敷设至井下,井下主光纤沿中央一辅运、二辅运大巷、401盘区辅运巷敷设,传感器与分站间采用RS485通讯线缆通讯。系统具有防雷电保护措施,安全监控主机及联网主机实现了双机热备份,安全监控设备有故障闭锁、甲烷电闭锁和风电闭锁功能,监控系统的供电电源取自被控开关的电源侧,每15天对安全监控设备调校一次,井下共设监测分站33台,传感器461台,监测监控系统能够覆盖全矿井。地面设置2台监控分站,负责主要通风机、风硐及煤仓的监测监控,中心站为双机热备,设在矿调度室,系统运行稳定可靠,满足矿井需要。
五、运输系统
掘进煤运输:各迎头掘进煤→掘进面带式输送机→中央2#辅运带式输送机(401盘区皮带机)→中央胶带大巷带式输送机→井底煤仓→井底装载皮带→主井箕斗→140栈桥皮带→原煤仓上刮板机→原煤仓。
辅助运输系统:采用矿用防爆胶轮车运输。物料在地面装车,由地面经副立井运往井底,然后用防爆胶轮车运至各施工地点,需要升井的设备材料由各工作地点用胶轮车经副立井运输至地面。
六、提升系统
1.副井提升系统担负矿井物料及人员提升的任务。副立井提升系统采用JKMD-5×4ZⅢ型摩擦式提升机,配套一台2240KW电机,电机转速36r/min,提升机装备宽罐笼、窄罐笼各1个。提升高度548.5m,最大提升速度9.42m/s,罐笼最大载重量39t,最大载重差13t。宽罐最大载人数量为70人,窄罐最大载人数量为20人。
2.主井提升系统担负矿井原煤提升任务。主立井提升系统采用JKMD-5.7×4PⅣ型多绳摩擦式提升机一台,配套TDTD3000-24型交流变速同步电动机两台,双机拖动,采用管道通风方式通风冷却。电机功率3000KW,定子额定电压1450V,满载励磁233.4V、额定转速38r/min,提升机系统选用立井多绳。
七、供电系统
孟村矿井工业场地建设一座110/10kV变电站,其两回110kV电源分别取自亭口110kV变电站和罗峪110kV变电站。孟村矿110/10kV变电站通过10kV电压以放射式配电方式,向地面工业场地内主、副立井提升机房、瓦斯抽采泵站、回风立井通风机房、空压机站、制氮站、黄泥灌浆站、3#开闭所、4#开闭所、强排水泵、超磁水处理站、生活饮用水处理站及井下各变电所供电。
八、压风系统
地面空气压缩机站安装有SA400A-8-10K型空气压缩机5台,冷却方式:风冷,排气压力0.85MPa,功率400KW,电压10KV,排气量70.5m3/min,2台工作,2台备用,1台检修。地面压风沿副立井敷设一趟Φ377mm无缝钢管,井下沿中央一号辅运巷和401盘区辅运巷敷设一趟Φ377mm无缝钢管,其他巷道及各掘进工作面等井下所有避灾线路各敷设一趟Φ108mm压风管路。
九、供水系统
1.孟村矿上工业广场生活饮用水处理车间原水取自于胡家河2#排水系统,在处理车间内经过滤、反渗透、杀菌消毒处理达标后,供至上工业场地已有的两座2800m3高位水池内,自流供至生活给水管网;下工业广场生活饮用水处理车间原水取自于水源井,在处理车间内经过过滤、反渗透、杀菌消毒处理达标后,供至上工业场地已有的两座2800m3高位水池内,满足孟村胡家河两矿生活供水。
2.井下消防洒水水源取自地面井下水超磁车间处理的外排水,进入孟村消防洒水水池(2500m3),经排水泵供至地面水箱,自流至井下消防洒水管网至井下各工作面用水点。供水施救源取自上工业广场高位水池。高位水池由孟村矿上工业广场和下工业广场生活饮用水处理车间进行供水。
十、排水系统
1.中央水泵房中央水仓设计总容量为8000m3,由主副水仓组成,主水仓4800m3,副水仓3200m3。目前,中央水泵房配备5台MD720-6010(p)自平衡型矿用耐磨多级离心泵,单台水泵排水流量为720m3/h,实际流量不低于620m3/h。其中2台工作,2台备用,1台检修;排水管路选用φ325×15(8)无缝钢管,沿副立井井筒敷设3趟,最大排水能力满足规定要求。
2.401盘区水泵房401盘区水仓容积为5400m3,由主仓及副仓构成,水仓配备7台MD580-60×2(p)型矿用耐磨多级离心泵,单台泵额定流量580m3/h,实际流量不低于480m3/h。其中3台工作,3台备用,1台检修;排水管路由3趟Ф273×7排水管路和2趟Ф315排水管路排入中央水仓。
3.强排硐室排水系统采用BQ550-688/18-1600/W-S10KV矿用隔爆型潜水泵机组2台,水泵流量550m3/h,电机功率1600KW,地面远程控制,当发生突水紧急情况是,可以在地面4#开闭所启动水泵,经中央一辅运至副井井筒2趟Φ325mm排水管路排至地面。
第三章矿井生产接续安排
一、矿井水平接续
矿井采用立井单水平开拓,共有三个井筒,主、副及回风立井。全井田共划分为5个盘区,矿井目前生产盘区为401盘区,剩余储量1.42亿吨,设计布置8个工作面,生产能力按600万吨/年计算,可采期为23.6年;接续盘区为403盘区,储量为1.52亿吨,可布置17个工作面,首采面形成时工程量为19230m,现已施工5460m,预计2024年3月内圈形成;最终形成401盘区和403盘区南北两区的三区联动开采布局。401102工作面
该工作面已施工完成,2021年月开始回采,预抽时间8个月,月推进度100m,可采期17.9个月,2023年月回采结束。
401103工作面
设计工程量5680m,已完成3650m,剩余2030m(运输巷750m,泄水巷1280m),计划由中煤49处负责运输巷和泄水巷(岩巷)施工,掘进单进分别为150m/月和100m/月,2022年5月工作面内圈形成,2023年月开始回采,预抽时间个月,月推进度112m,可采期16.5个月,2024年月回采结束。
403109工作面
设计工程量6730m,已完成340m,剩余6390m,计划在403盘区通风系统形成后,于2022年11月由综掘一队和综掘二队施工,掘进单进平均为200m/月,2024年3月工作面内圈形成。2024年月开始回采,预抽时间个月,月推进度127m/月,可采期19.7个月,2026年月回采结束工作面接续计划见表1。
序号 工作面名称 401102 401103工作面 403109工作面 单位 1 设计工程量 7070 5680 6730 m 2 剩余工程量 0 2030 6390 m 3 内圈形成时间 2020.12 2022.05 2024.03 年. 4 施工完成时间 2021.08 2023.02 2024.03 年. 5 可采储量 592 577 827 万吨 6 预抽时间 8 8 4 月 7 回采开始时间 2021. 2023.05 2024.09 年. 8 回采结束时间 2023.0 2024.08 2026.04 年. 9 月产量 33 35 42 万t/ 10 可采期 17.9 16.5 19.7 月 二号回风立井施工安排
二号回风立井井深730m,计划2021年10月完成场地平整施工,12月完成井筒冻结孔施工,2022年1月,开始井筒开凿施工,12月底井筒、永久供电系统建设完成,2023年9月前成井筒注浆、井筒装备、通风机房等辅助工程,11月完成风硐、安全出口、防爆门基础等井颈段、地面消防泵房等安全保障设施施工;月底完成联合试运转。2024年月前完成二号风井项目综合验收。二号回风立井建设安排计划表
序号 工程任务 工程量/工作量 工期 施工计划 备注 1 场地平整 水源井、进场公路、配套变电站等 5个月 2021.06.01-2021.10.31 2 井筒冻结 冻结孔施工 3个月 2021.10.01-2021.12.31 井筒冻结 12个月 2022.01.01-2022.12.31 3 永久供电 10KV变电所施工、安装 个月 2022.0.01-2022.12.31 4 井筒开凿 730m 1个月 2022.0.01-2022.12.31 5 通风机房 通风机房施工 5个月 2023.01.01-2023.05.31 通风机安装 2个月 2023.06.01-2023.07.31 6 井筒解冻、
注浆 井筒解冻 5个月 2023.01.01-2023.05.31 井筒壁间壁后注浆 2个月 2023.06.01-2023.07.31 7 井筒装备 梯子间 2个月 2023.08.01-2023.09.30 8 井颈段施工 风硐、安全出口及防爆门基础 2个月 2023.10.01-2023.11.30 9 联合调试 设备调试 1个月 2023.12.01-2023.12.31 10 联合试运转 联合试运转验收 3个月 2024.01.01-2024.3.31 11 二号风井项目验收 单项验收及综合验收 个月 2024.04.01-2024..30 (三)掘进工作面安排
1.开拓巷道
开拓巷道计划进尺m。二号主排水系统直排孔通道2月份掘进完成,4月底二号主排水系统施工完成,具备安装条件;二号强排硐室掘进完成;立井南侧巷道施工
表32022年开拓巷道掘进计划表
序号 工程名称 设计工程量/m 2021年底剩余工程量/m 进尺计划/m 施工时间 备注 1 二号主排水系统
直排孔通道 120 120 120 2022.01-2022.02 2 二号强排硐室 600 600 2022.05-2022.12 3 二号风井底车场 900 900 2022.6-2022.12 4 专用安全辅助运输巷 140 140 140 2022.01-2022.0 合计 2.准备巷道
准备巷道计划进尺m。403盘区辅运巷、带式输送机巷和一号回风巷在2022年10月延伸至盘区边界;403盘区排水系统于2022年10月掘进完成2022年准备巷道掘进计划表
序号 工程名称 设计工程量/m 2021年底剩余工程量/m 进尺计划/m 施工时间 备注 1 403盘区巷 3590 580 2022.01-2022.07 岩巷 2 403盘区辅运巷 3560 1 1350 2022.01-2022.10 3 403盘区一号回风巷 3675 70 720 2022.01-2022.10 岩巷层位 4 403盘区联络巷 10 110 110 2022.08-2022.09
2022.03-2022.03 5 401盘区集中泄水巷 3233 3233 1120 2022.01-2022.12 岩巷 6 403盘区水仓 940 10 510 2022.01-2022.07 岩巷 7 403盘区泵房外部通道 330 20 240 2022.01-2022.04 岩巷 403盘区水泵房 300 300 2022.02-2022.08 岩巷 403盘区变电所 100 100 100 2022.09-2022.10 岩巷/含浇筑 合计 3.回采巷道
回采巷道计划进尺3880m。401103工作面于2022年5月形成内圈,2022年计划1100m,年底剩余180m,401104运输巷年底施工完成,403盘区一号、二号灾害治理措施巷于2022年11月掘进,见表5。
表52022年回采巷道掘进计划表
序号 工程名称 设计
工程量/m 2021年底剩余工程量/m 进尺计划/m 施工时间 备注 1 401103运输巷 2300 330 2022.08-2022.10 2 401104运输巷 2290 2190 2022.01-2022.12 快掘 403盘区一号灾害治理措施巷联络巷 30 30 30 2022.05-2022.05 4 403盘区二号灾害治理措施巷联络巷 150 150 2022.06-2022.07 5 403盘区一号灾害治理措施巷 3120 2920 1650 2022.6-2022.12 6 403盘区二号灾害治理措施巷 3120 3000 270 2022.7-2022.12 合计 第四章矿井瓦斯综合治理方案
一、瓦斯防治组织机构
为贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”安全生产方针,落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯防治工作方针,构建“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,提高矿井的瓦斯防治水平,防止瓦斯事故发生,促进安全生产,成立瓦斯防治机构和配置相关专业技术管理人员,机构设置如下:
组长:总经理党委书记
副组长:总工程师、各副总经理
成员:各副总工程师、各部门及相关区队负责人
领导小组下设办公室,办公室设在通风部,通风部经理兼任办公室主任,负责日常事宜,制定建立各类瓦斯防治制度和措施,并督促全矿职工认真学习,认真履行相关制度、措施。
领导小组职责:
1.负责对矿井瓦斯防治工作全面领导和技术指导。
2.负责贯彻上级有关瓦斯防治的会议精神,监督、检查瓦斯防治各项工作及制度的执行情况。安排有关瓦斯治理工程纳入矿井生产计划,审定矿井瓦斯治理工程的设计和建设方案。
3.负责组织编制公司瓦斯防治工作年度计划、中长期规划、编审有关瓦斯治理方案和相关的安全技术措施等,安排有关瓦斯治理科研工作和新技术、新装备的推广使用。
4.监督、督促公司各业务管理部门对业务范围内有关瓦斯防治的安全措施进行落实。
5.保障矿井瓦斯防治工作所需人、财、物的投入。
二、矿井瓦斯概况
(一)煤层瓦斯赋存情况
根据《孟村煤矿4#煤层瓦斯基础参数测定及防突技术研究》报告,矿井最大绝对瓦斯涌出量预测值为110.5m3/min,最大相对瓦斯涌出量预测值为8.1m3/t,根据《孟村井田勘探地质报告》及《孟村煤矿4#煤层瓦斯基础参数测定及防突技术研究报告》显示,瓦斯赋存特点为:井田内瓦斯含量高的区域位于403盘区,含量为2.59m3/t—5.55m3/t;含量较低的区域位于401盘区,含量一般为1.70m3/t,矿井属高瓦斯矿井;瓦斯流量衰减系数平均值为0.0382d-1,煤层透气性系数平均值为5.935m2/MPa2.d,抽采难度大。
目前回采401102工作面,接续面为401103工作面—403109工作面—401104工作面—403110工作面,根据孟村煤矿4#煤层瓦斯基础参数测定显示,403盘区煤层瓦斯含量高于401盘区,因此在灾害治理措施巷、403110工作面掘进期间、403109工作面回采期间应加强瓦斯预抽及治理工作。
(二)瓦斯来源分析及鉴定
根据《2021年矿井瓦斯等级鉴定报告》,矿井瓦斯来源于采煤工作面、掘进工作面、硐室及其他巷道,矿井绝对瓦斯涌出量为25.4m3/min,绝对二氧化碳涌出量9.71m3/min,为高瓦斯矿井。其中401102备采面最大绝对瓦斯涌出量11.51m3/t,掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量1.76m3/t。
表6历年矿井瓦斯等级情况表
年份 绝对瓦斯涌出量
(m3/min) 相对瓦斯涌出量
(m3/t) 二氧化碳涌出量(m3/min) 等级 备注 2018 31.49 3.87 7 高瓦斯 2019 35.05 4.81 9.47 高瓦斯 2020 27.81 / 9.62 高瓦斯 2021 25.4 / 9.71 高瓦斯 (三)矿井瓦斯涌出规律及危险性分析
1.401102工作面采用“U”型通风,采面上隅角是容易积聚瓦斯的异常地点,为瓦斯防治的重点,应加强上隅角、措施巷抽放系统管理,加强上、下设隅角封堵,减少采空区漏风。
2.采掘工作面过邻近采空区、过断层、煤体裂隙发育等地质构造带时,瓦斯或其它有害气体浓度会明显增加,必须高度重视,对于瓦斯大于3m3/min的掘进工作面必须进行掘前预抽。
3.矿井瓦斯涌出还受大气温度、气压等环境因素的影响,特别是换季或温差较大时大气压力急剧变化,瓦斯涌出量随之变化,特别是各采掘工作面及封闭的采空区内,应引起高度重视。
4.巷道掘进时,顶板高冒点因煤体破碎,易氧化升温,且容易涌出、积存瓦斯,对出现的高冒点必须及时喷浆封闭,并设检查点,纳入日常检查。
5.防冲区域内出现煤炮、发生应力集中突然释放现象造成工作面瓦斯涌出量增加,做为瓦斯管理的重点。
(四)瓦斯防治重点区域
采煤工作面上隅角、采煤机附近(刮板输送机机尾、底部溜槽)、掘进工作面、巷道冒高点、架棚区域上部空洞内、密闭墙外、风速较低的巷道顶板附近、钻场(正在施工的钻孔)、总回风巷等。
三、矿井瓦斯治理措施及对策
1.矿井采用“抽采为主、风排为辅”的瓦斯治理方法,采取区域预抽、掘前预抽、边掘边抽、采前预抽、上隅角埋管抽采和措施巷抽采等综合抽采方法。
2.建有1座瓦斯抽放泵站,共有6套型号为2BEC-80-2BY4型水环式真空泵,单台功率800KW,设计抽采能力3540m3/min,抽采主管路管径为φ820mm、φ720mm,通过风井井筒到井下,中央一总回安装3套抽采系统,分别为1#、4#、5#系统,401盘区1#回风巷安装3套系统,分别为2#、3#、6#系统。2#系统用于401102综放工作面上隅角抽采,3#系统用于401102、401103综放工作面采前预抽抽采,6#系统用于401102综放工作面措施巷抽采。
3.采煤工作面利用采前预抽、边采边抽、上隅角抽采及措施巷抽采的方法治理工作面瓦斯。采前预抽钻孔间距设计为1米,倾角平均分布煤层上、中、下,确保煤层预抽全覆盖,同时结合水力割缝+液态CO2“2-111”高效瓦斯抽采技术,提高瓦斯抽采效果,缩短抽采时间。401102综采放顶煤工作面经采前预抽,回采前工作面最大残余瓦斯含量为2.18m3/t,实现了达标回采。
4.为超前区域瓦斯治理,结合矿井生产实际,在安全辅助运输巷开展定向远距离区域瓦斯预抽工作,超前治理401盘区瓦斯。共设计瓦斯区域预抽钻孔123个,钻孔孔径Φ120mm,孔深750m,覆盖401盘区(401105、401106、401107、401108工作面四个区段),加强矿井瓦斯抽采,做到提前规划、超前治理,如图1所示。
图1专用安全辅助运输巷区域预抽设计示意图
5.为超前治理掘进期间煤层瓦斯,在403盘区一号、二号灾害治理措施巷掘进前方区域的煤层中施工超前掘进灾害治理钻孔,巷道内每800米施工一组钻孔,钻孔孔径Φ120mm,钻孔沿煤层中部布置,同时每间隔100m施工一组顶、底板分支孔,并采用分段式水力压裂技术对钻孔进行分段压裂,增大煤层透气性,同时还可缓解掘进期间冲击地压能量,如图2所示。
图2403盘区灾害治理措施巷超前掘进灾害治理钻孔示意图
6.针对矿井煤层透气性差,为了进一步增大煤层透气性,计划在煤层开展液态二氧化碳相变致裂技术研究,结合“2-111”瓦斯高效抽采技术,实施多种技术相结合的瓦斯治理措施。
7.掘进工作面均采用局部通风机压入式供风,主要通过局部通风机风排的瓦斯治理方式,风机设在全负压进风流中,局部通风机均实现“双风机、双电源”、自动切换,“三专两闭锁”装置齐全可靠,同时加强掘进工作面通风管理、监测监控及人工检测。在风排瓦斯超过3m3/min时采用施工掘前预抽钻孔来治理工作面瓦斯。
8.目前矿井风量充足,通风系统稳定可靠,应进一步加强通风设施日常维护,做好巷道贯通工作,爆破材料库、变电所、水泵房等硐室按规定采用独立通风,杜绝盲巷、微风、违反规定的串联通风现象。井下各类通风设施均按照永久设施标准施工,确保矿井风量充足,系统稳定、可靠,同时2021年7月份进行了矿井通风阻力测定,并编制了通风阻力测定报告。
9.加强瓦斯检查,建立瓦斯检查制度。矿井所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人员作业的地点都纳入检查范围,采掘工作面每班4次瓦斯、二氧化碳浓度检查,停掘工作面、可能涌出或者积聚甲烷、二氧化碳的硐室和巷道,应当每班至少检查1次,巷道掘进产生的高冒点进行及时充填封堵,并纳入瓦斯巡回检查范围,每班对高冒点瓦斯、二氧化碳、一氧化碳等有毒有害气体进行检查。甲烷浓度超过《煤矿安全规程》规定时,瓦检员有权责令现场人员停止工作,并撤到安全地点。
10.加强监测监控管理,各类传感器必须安设到位,定期维护,确保传感器显示准确、断电灵敏可靠,杜绝瓦斯超限作业。
四、掘进工作面瓦斯治理措施及对策
2022年,矿井共有10个掘进工作面:分别为401104运输巷、403盘区一号灾害治理措施巷、401盘区集中泄水巷、二号强排硐室、二号风井底车场、403盘区水泵房、403盘区主水仓、403盘区胶带巷、403盘区一回风、403盘区辅运巷掘进工作面。
根据矿井瓦斯赋存情况,岩巷掘进工作面利用局部通风机风排可满足巷道瓦斯治理,应加强局部通风管理,局部通风机均实现“双风机、双电源”、自动切换、自动分风,“三专两闭锁”装置齐全可靠,风筒距离工作面不超过10m,工作面安排专职瓦检员进行瓦斯检查,工作面每班4次瓦斯、二氧化碳浓度检查,加强监测监控管理,各类传感器必须安设到位,定期维护,确保传感器显示准确、断电灵敏可靠,杜绝瓦斯超限作业。
煤巷掘进工作面主要采用局部通风机风排的瓦斯治理方式,若掘进期间风排瓦斯量超过3m3/min,通过局部通风无法有效解决掘进工作面瓦斯问题,须在掘进工作面施工掘前预抽钻孔进行预抽瓦斯,确保掘进工作面风排瓦斯量小于3m3/min。其中煤巷掘进工作面有401104运输巷、403盘区一号灾害治理措施巷及403盘区辅运巷。
(一)403盘区一号灾害治理措施巷
1.工作面概况
403盘区一号灾害治理措施巷设计在4#煤层,巷道宽度5.4m,高度3.5m,为矩形巷道,煤层赋存稳定,煤层倾角-5~3°,平均倾角-1°,煤层厚度为19.5~22.5m。煤层结构简单,4#煤层属低变质烟煤,黑色、条痕棕黑色,光泽较强,为沥青光泽,条带状、均一状、线理状结构,层状构造,内生裂隙不甚发育,裂隙被方解石脉或黄铁矿薄膜充填,具贝壳状、阶梯状断口,燃烧试验焰长、烟浓,微膨~不膨。煤层视密度1.36t/m3,真密度为1.47t/m3,普氏硬度系数为1.48,为低灰、特低~低硫、低磷、富油、中高挥发分、中等软化温度灰、高热值不粘煤。
2.工作面通风系统
403盘区一号灾害治理措施巷采用压入式通风方式,局扇选用型号为FBD№8.0/2×55kw型对旋轴流式局部通风机,局部通风机(一台工作,一台备用)安装在专用安全辅助运输巷内,配合一趟Φ1000mm胶质风筒为掘进工作面供风,新鲜风由局扇输送,稀释工作面瓦斯后,乏风由403盘区一号回风巷排出。
3.瓦斯抽采
为超前治理403盘区一号灾害治理措施巷掘进期间煤层瓦斯,在403盘区一号、二号灾害治理措施巷掘进前方区域的煤层中施工超前掘进灾害治理钻孔,巷道内每800米施工一组钻孔,钻孔孔径Φ120mm,钻孔沿煤层中部布置,同时每间隔100m施工一组顶、底板分支孔,并采用分段式水力压裂技术对钻孔进行分段压裂,增大煤层透气性,同时还可缓解掘进期间冲击地压能量如图3所示。
图3403盘区一号灾害治理措施巷超前掘进灾害治理钻孔示意图
瓦斯抽采系统:403盘区一号灾害治理措施巷利用1#瓦斯抽采系统进行抽采,抽采路线为:
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—中央一号总回(Ф720mm钢管)—403盘区一回风(Ф720mm钢管/Ф325mmPE管)—403盘区一号灾害治理措施巷(Ф325mmPE管)
(二)401104运输巷
1.工作面概况
401104工作面设计在4#煤层,巷道宽度5.4m,高度3.5m,为矩形巷道,煤层结构简单,含0~1层夹矸,煤层倾角-5~3°,平均-1°。煤层视密度1.36t/m3,真密度为1.47t/m3,普氏硬度系数为1.48。4煤层属低变质烟煤,黑色、条痕棕黑色,光泽较强,为沥青光泽,条带状、均一状、线理状结构,层状构造,内生裂隙不甚发育,裂隙被方解石脉或黄铁矿薄膜充填,具贝壳状、阶梯状断口,燃烧试验焰长、烟浓,微膨~不膨。
2.工作面通风系统
401104工作面采用压入式通风方式,局扇选用型号为FBD№8.0/2×55kw型对旋轴流式局部通风机,局部通风机(一台工作,一台备用)安装在401104运输联巷内,配合一趟Φ1000mm胶质风筒为掘进工作面供风,新鲜风由局扇输送,稀释工作面瓦斯后,乏风由401盘区一号回风巷排出。
3、瓦斯抽采
若掘进期间风排瓦斯量超过3m3/min,通过局部通风无法有效解决掘进工作面瓦斯问题,须在掘进工作面施工掘前预抽钻孔进行预抽瓦斯,方案设计如下:
(1)掘前预抽钻孔应在钻场内施工,钻孔方位尽可能平行巷道掘进方向,钻孔终孔范围覆盖松动圈。
(2)在掘进工作面每150米在巷道副帮侧施工一处钻场,在钻孔内布置6个钻孔,分高、中、低位三层布置,每层2个钻孔,其中高位钻孔开孔高度2.0米,中位钻孔开孔高度1.8米,低位钻孔开孔高度1.6米,倾角平均分布煤层上、中、下,设计孔深150米,确保煤层预抽全覆盖,如图4所示。
图4掘前预抽钻孔布置示意图
(3)孔径不得小于Φ113mm。
(4)遇地质构造带等特殊条件时,根据瓦斯涌出调整掘前预抽钻孔布置。
瓦斯抽采系统:401104运输巷利用3#瓦斯抽采系统进行抽采,抽采路线为:
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401104运输巷(Ф325mmPE管)
(三)403盘区辅运巷
1.工作面概况
403盘区辅运为直墙半圆拱形巷道,设计在4#煤层,煤层厚度为15~24m,煤层倾角为-5~+0°,含有0~1层夹矸,煤层顶板为深灰色泥岩、砂质泥岩,厚度1.37~5.46m,底板为灰褐色铝质泥岩,平均厚度5.38m,煤层视密度1.36t/m3,真密度为1.47t/m3,普氏硬度系数为1.48,煤层硬度f=1.8~2.0,煤层层理发育程度为中等发育,煤层节理发育程度为一般发育。
2.工作面通风系统
403盘区辅运巷工作面采用压入式通风方式,局扇选用型号为FBD№8.0/2×55kw型对旋轴流式局部通风机,局部通风机(一台工作,一台备用)安装在403盘区辅运巷内,配合一趟Φ1000mm胶质风筒为掘进工作面供风,新鲜风由局扇输送,稀释工作面瓦斯后,乏风经403盘区6#联巷至403盘区一回风排出。
3、瓦斯抽采
若掘进期间风排瓦斯量超过3m3/min,通过局部通风无法有效解决掘进工作面瓦斯问题,须在掘进工作面施工掘前预抽钻孔进行预抽瓦斯,方案设计如下:
(1)掘前预抽钻孔应在钻场内施工,钻孔方位尽可能平行巷道掘进方向,钻孔终孔范围覆盖松动圈。
(2)在掘进工作面每150米在巷道副帮侧施工一处钻场,在钻孔内布置6个钻孔,分高、中、低位三层布置,每层2个钻孔,其中高位钻孔开孔高度2.0米,中位钻孔开孔高度1.8米,低位钻孔开孔高度1.6米,倾角平均分布煤层上、中、下,设计孔深150米,确保煤层预抽全覆盖,如图5所示。
图5掘前预抽钻孔布置示意图
(3)孔径不得小于Φ113mm。
(4)遇地质构造带等特殊条件时,根据瓦斯涌出调整掘前预抽钻孔布置。
瓦斯抽采系统:403盘区辅运巷利用1#瓦斯抽采系统进行抽采,抽采路线为:
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—中央一号总回(Ф720mm钢管)—403盘区一回风(Ф720mm钢管/Ф325mmPE管)—403盘区6#联巷(Ф325mmPE管)—403盘区辅运巷(Ф325mmPE管)
五、采煤工作面瓦斯治理瓦斯治理措施及对策
(一)401102采煤工作面
1.回采前瓦斯抽采达标方案
401102工作面可采储量517.4万t,经实测煤层原始瓦斯含量3.27m3/t,瓦斯储量1691.9万m3。预测采煤工作面最大瓦斯涌出量为19.72m3/min,工作面回采前采用采前预抽方法提前预抽煤层瓦斯并实现抽采达标。设计在工作面两顺槽布置本煤层顺层抽采钻孔进行采前预抽,预抽时间不小于6个月,煤层瓦斯含量降至2.5m3/t以下,实现达标回采。
2.采前预抽钻孔设计
(1)401102机电硐室
在401102机电硐室施工采前预抽钻孔49个,钻孔延煤层中部布置,孔径113mm,设计孔深300米,提前预抽工作面瓦斯。
(2)401102运、回顺
401102工作面掘进期间在后巷同步施工本煤层顺层瓦斯抽采采用高、中、低位三层布置方式,高位钻孔开孔高度2.1米,中位钻孔开孔高度1.9米,低位钻孔开孔高度1.6米,高位孔倾角4-6°,中位孔倾角2-4°,低位孔倾角0-2°,钻孔孔间距1米,孔径113mm,设计孔深160米,倾角平均分布煤层上、中、下,确保煤层预抽全覆盖,共计施工钻孔3330个,进尺52.2万m。并做到“随打随连,随连随抽”“边掘边抽”的方式进行瓦斯抽采。并根据巷道瓦斯涌出情况,及时调整钻孔间距及参数。如图6所示。
图6本煤层采前预抽平面图
序号 巷道名称 可采长度 钻孔数量 单孔进尺 总进尺 1 401102工作面运输巷 1789 1630 160 26.1 2 401102工作面回风巷 1789 1630 160 26.1 表7401102工作面倾向顺层钻孔工程表
(3)“2—111”瓦斯高效抽采技术
根据目前设备及施工能力,在401102运、回风巷开展“2-111”瓦斯高效抽采技术,设计施工200个割缝钻孔,钻孔间距为2m,开孔方位与煤壁成90°,孔深160m;设计施工34个二氧化碳压注钻孔,每孔压注液态二氧化碳5吨,共压注液态二氧化碳170吨,利用2#系统进行抽采,总进尺为3.2万m,(含34个压注钻孔)共计34组。(钻孔工程量详见表下表8)
表8401102采煤工作面水力割缝钻孔工程
钻孔类型 钻孔间距(m) 数量(个) 钻孔总进尺(万m) 备注 水力割缝钻孔 2 166 2.66 压注钻孔 50 34 0.54
图7“2-111”钻孔布置示意图
3.瓦斯抽采系统
401102采煤工作面达标回采期间主要以“抽采为主、风排为辅”的瓦斯综合治理方案,瓦斯抽采共采用3套(2#、3#、6#)系统。瓦斯抽采系统布置如下:
2#瓦斯抽采系统:
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401101回风巷(Ф325mm钢管)—401102回风巷3#联巷(Ф325mm钢管)—401102回风巷(Ф325mm钢管)—上隅角抽采
3#瓦斯抽采系统
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401101回风巷(Ф325mm钢管)—401102回风巷3#联巷(Ф325mm钢管)—401102回风巷(Ф325mm钢管)—回风巷采前预抽
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401102机头硐室(Ф325mm钢管)—401102运输巷(Ф325mm钢管)—运输巷采前预抽。
6#瓦斯抽采系统
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401101回风巷(Ф480mm钢管)—401102回风巷3#联巷(Ф480mm钢管)—401102措施巷口(Ф450mm、325钢管)—401102措施巷抽采
4.瓦斯抽采量统计
回采前相继在401102运输巷、401102回风巷施工采前预抽钻孔,预抽钻孔孔口负压均不小于13KPa。根据管道计量装置统计,截止2021年7月25日,401102工作面累计抽采瓦斯量674.40万m3。
5.抽采系统分配
401102工作面回采期间相对瓦斯涌出量为1.96m3/t,计划日产量14491t,得出绝对瓦斯涌出量为19.72m3/min。分配方法如下:
(1)采前预抽
401102工作面回采时采前预抽平均混合流量200m3/min,瓦斯抽采浓度2%,抽采量4m3/min。
(2)上隅角抽采
上隅角平均抽采流量150m3/min,抽采浓度1.5%,抽采量2.25m3/min。
(3)措施巷抽采
回采期间措施巷抽采系统平均抽采流量300m3/min,抽采浓度3%,抽采量9m3/min。
回采期间抽采系统按设计共可抽采瓦斯量为15.25m3/min,风排瓦斯4.47m3/min,满足规定要求。
6.回采期间瓦斯抽采
(1)上隅角埋管抽采
上隅角瓦斯抽采的主要原理是在工作面上隅角形成一个封闭的负压区,使该区域内瓦斯经过抽采管路抽走,这可以避免因工作面上隅角处局部位置因风流不畅(或微风)引起的瓦斯超限,还可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。
为提高抽采浓度和抽采效率,一是在工作面上隅角用水泥发泡块墙垒墙,并喷普瑞特进行封堵,悬挂风障,确保上隅角封堵严实,上隅角抽采处于有限的空间范围,提高瓦斯浓度;二是在墙体顶部压设两趟Φ315PE抽采管路,伸入墙体以里0.5m、3m左右,并在抽采管路口设置网状篦子进行过滤,杜绝管路堵塞,提高抽采效率。如图8所示。
图8上隅角埋管抽采示意图
(2)措施巷抽采
在内错回顺25m,煤层顶板以上8-12m,施工一条平行于回顺的措施巷;在措施巷口构筑防火密闭墙,并压设瓦斯抽采管路,对工作面采空区裂隙带瓦斯进行抽采,解决工作面回采期间工作面瓦斯涌出问题。如图9所示。
图9措施巷抽采示意图
(二)401103采煤工作面
1.工作面瓦斯概况
401103工作面工作面走向长度为2208m,其中可采走向长度1849m,倾向长度180m,可采储量746万t,经实测煤层原始瓦斯含量3.67m3/t,瓦斯储量2737.8万m3,回采前预抽12个月,预抽混合流量350m3/min,瓦斯抽采浓度5%,抽采纯量17.5m3/min,抽采瓦斯量907.2万m3,煤层残余瓦斯含量2.45m3/t。
工作面采用以瓦斯抽采为主,风排为辅的瓦斯治理方法。瓦斯抽采采用采前预抽、上隅角抽采、高位定向钻孔抽采等,结合“2-111”瓦斯高效抽采技术解决工作面瓦斯涌出量。
2.采前预抽钻孔设计
401103工作面自切眼向东每400m划分一个抽采单元,共分五个抽采单元开展预抽工作,其中二单元、四单元开展“2-111”瓦斯高效抽采技术钻孔,一单元、三单元、五单元开展采前预抽+液态CO2驱替瓦斯工作。
(1)采前预抽+液态CO2驱替瓦斯设计
在401103工作面运输巷、回风巷施工顺层平行抽放钻孔,切眼向西0m-400m、800-1200m、1600-1849m处施工“高、中、低”位钻孔,钻孔设计深度160米,孔间距1m,开孔高度分别距距巷道底板2.1m、1.9m,1.6m,开孔方位与煤壁成90°,共计施工抽采钻孔2006个,压注钻孔20个,施工完成后采用常压式压注液态CO2工艺,每孔压注液态CO25吨,共计100吨。
图10采前预抽钻孔布置示意图
表9采前预抽钻孔工程汇总表
钻孔类型 钻孔间距(m) 数量(个) 钻孔总进尺(万m) 备注 采前预抽 1m 2006 32.1 驱替钻孔 50 20 0.32 每孔压注液态CO25吨 (2)“2—111”瓦斯技术
768 12.3 驱替钻孔 50 15 0.24 每孔压注液态CO25吨
图11“2-111”钻孔布置示意图
3.瓦斯抽采系统
401103采煤工作面达标回采期间主要以“抽采为主、风排为辅”的瓦斯综合治理方案,瓦斯抽采共采用3套(2#、3#、6#)系统。瓦斯抽采系统布置如下:
2#瓦斯抽采系统:
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401102运输巷(Ф325mm钢管)—401103回风巷(Ф325mm钢管)—上隅角抽采
3#瓦斯抽采系统
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401102运输巷(Ф325mm钢管)—401102回风巷(Ф325mm钢管)—回风巷采前预抽
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401103机头硐室(Ф325mm钢管)—401103运输巷(Ф325mm钢管)—运输巷采前预抽。
6#瓦斯抽采系统
地面泵站—风井(Ф820mm钢管)—401盘区一回风(Ф720mm钢管)—401102运输巷(Ф450mmPE管)—401103回风巷(Ф450mmPE管)—401103高位定向钻孔抽采
4.抽采系统分配
工作面相对瓦斯涌出量为3.23m3/t,计划日产量10000t,绝对瓦斯涌出量为22.4m3/min。经计算预测回采期间抽采系统按设计共可抽采瓦斯量为18m3/min,风排瓦斯4.4m3/min。分配方法如下:
(1)采前预抽
401103工作面回采时采前预抽平均混合流量200m3/min,瓦斯抽采浓度3%,抽采量6m3/min。
(2)上隅角抽采
上隅角平均抽采流量200m3/min,抽采浓度1.5%,抽采量3m3/min。
(3)高位定向钻孔
回采期间高位定向钻孔抽采系统平均抽采流量200m3/min,抽采浓度4.5%,抽采量9m3/min。
回采期间抽采系统按设计共可抽采瓦斯量为18m3/min,风排瓦斯4.4m3/min,满足规定要求。
5.回采期间瓦斯抽采
(1)上隅角埋管抽采
上隅角瓦斯抽采的主要原理是在工作面上隅角形成一个封闭的负压区,使该区域内瓦斯经过抽采管路抽走,这可以避免因工作面上隅角处局部位置因风流不畅(或微风)引起的瓦斯超限,还可解决因漏风使采空区向上隅角涌出瓦斯而造成的瓦斯超限。
为提高抽采浓度和抽采效率,一是在工作面上隅角用水泥发泡块墙垒墙,并喷普瑞特进行封堵,悬挂风障,确保上隅角封堵严实,上隅角抽采处于有限的空间范围,提高瓦斯浓度;二是在墙体顶部压设两趟Φ315PE抽采管路,伸入墙体以里0.5m、3m左右,并在抽采管路口设置网状篦子进行过滤,杜绝管路堵塞,提高抽采效率。如图12所示。
图12上隅角埋管抽采示意图
(2)高位定向钻孔抽采
401103工作面回风巷布置4个钻场,1#钻场距工作面切眼500米,1#钻场向东每隔450米再布置3个钻场,钻孔设计长度500米,为了确保瓦斯抽量及抽采效果,孔径选择直径Φ203mm,钻场规格:10米(长)5米(宽)3.5米,工作面共设计4个钻场,每个钻场布置8个高位裂隙定向钻孔,钻孔位于煤层顶板以上7-8米,最大水平投影范围距回风巷5-50m,钻孔孔深500m,共计施工32个钻孔,进尺16000m。每个高位定向裂隙钻孔流量为25m3/min,抽采浓度4.5%,高位裂隙定向钻孔抽采瓦斯量为9m3/min,如图13所示。
图13高位定向裂隙钻场布置平面示意图
六、瓦斯抽采计划
1.钻孔进尺量
2022年矿井共计划施工瓦斯抽采钻孔1792个,进尺32万m。其中采前预抽钻孔1522个,钻孔进尺24.36万m;掘前预抽钻孔56个,钻孔进尺0.84万m,区域预抽钻孔18个,钻孔进尺3.4万m,高位定向钻孔8个,钻孔进尺0.4万m,“2-111”瓦斯抽采钻孔188个,钻孔进尺3万m,详见表11。
表112022年钻孔进尺计划表
钻孔类型 施工地点 钻孔数量(个) 孔深(m) 总进尺(万m) 施工时间 备注 采前预抽 401103工作面 1391 160 22.26 1月-12月 401104工作面 131 160 2.1 11月-12月 掘前预抽 401104运输巷 56 150 0.84 7月-12月 区域预抽 403盘区灾害治理措施巷 800 0.32 3月-6月 安全辅助运输巷 14 2200 3.08 1月-12月 高位定向钻孔 401103工作面 8 500 0.4 9月-12月 “2-111”瓦斯抽采钻孔 401103工作面 188 160 3 1月-12月 共计 1792 32 2.煤层增透技术应用计划
计划在401103工作面施工水力割缝钻孔3万米、压注液态二氧化碳120吨,提高瓦斯抽采效果。
3.矿井瓦斯抽采量共计800万m3。
4.瓦斯抽采管路工程量
2022年计划安装瓦斯抽采管路15300m,其中完成中央一总回φ820mm永久抽放管路安装,管路总长度为1800m;403盘区一回风三趟φ720mm永久抽放管路安装,管路总长度为4800m;安装401103工作面上隅角、401103采前预抽φ325mm抽采管路5500m;401103工作面高位定向钻孔φ450mm抽放管路共计1800米,安装安全辅助运输巷φ560mm抽放管路共计1400米。详见表12。
表122022年抽采管路安装计划表
序号 类型 地点 管路型号 管路长度 完成时间 1 采前预抽 401103运输巷 Φ325mmPE管 900m 12月底 2 上隅角抽采 401103回风巷 Φ325mmPE管 4600m 10月底 3 高位定向钻孔抽采 401103回风巷 Φ450mmPE管 1800m 12月底 4 区域预抽 安全辅助运输巷 Φ560mmPE管 1400m 6月底 5 中央大巷抽采主管路 中央一总回 Φ820mm钢管 3×600m 12月底 6 403盘区抽采主管路 403盘区一回风 Φ720mm钢管 3×1600m 8月底 七、瓦斯抽采达标评判工作计划
1.401102工作面于2021年10月开始,接续401103工作面,2021年7月份分单元对401102工作面进行抽采达标评判工作,确保工作面回采前抽采达标。
2.对401103备采工作面按季度进行抽采效果评价,根据401103工作面顺槽施工进度分单元完成原始瓦斯含量测定工作。进行瓦斯抽采效果预评判,根据评判结果调整抽采分布并采取其他相应增透措施,确保401103工作面回采前抽采达标,具体计划见下表13。
表13瓦斯抽采效果预评价工作安排表
项目 地点 测定时间 备注 原始含量测定 401103运顺 3月、6月、9月、12月 401103回顺 3月、6月、9月、12月 参与瓦斯含量 401103运顺 2月、5月、8月、11月 401103回顺 3月、6月、9月、12月 3.401103工作面建设完成瓦斯抽采效果智慧化分单元评价系统。
第五章保障措施
一、瓦斯治理资金保障
1.通风设施
通风设施施工90.41万元,风门39万元,风筒安装45.5万元,通风及监测监控仪器仪表计划597万元。
2.瓦斯检查
温度计、红外线测温仪、药品、气体检定管、标气等,瓦斯检查费用16.3万元。
3.瓦斯抽采钻孔工程
2022年计划施工瓦斯抽采钻孔32万m,计划封孔材料费用362.25万元;403盘区灾害治理措施巷水力压裂钻孔外委施工0.32万米,施工孔径120mm,计划费用400万元,抽采钻孔支管路安装计划468.56万元,抽放系统在线监测装置100万元,孔板流量计及拟爆装置205万元,瓦斯治理服务费160.39万元。
4.增加自动放水器
2022年计划瓦斯抽采主管路及采前预抽放水器均使用自动放水器,共计划增加100台自动放水器,计划费用30万元。
5.瓦斯抑爆装置更新229.6万元,瓦斯治理及技术服务160万元。
7.钻机更新及购置
计划工作面采前预抽用4000坑道钻机2台,计160万;15000型定向钻机1台,1700万元。
2022年瓦斯防治费用共计4764万元,以上全部费用已列入2022年“一通三防”费用。
二、人员保障
1.配足钻机工及瓦斯抽采系统安装及维护人员
根据2022年瓦斯抽采钻孔施工计划,需保证每班开启5台钻机施工瓦斯抽采钻孔(其中1台千米定向钻机),保证每日进尺不低于1150m,现有持证钻机工48人,计划增加钻机工12人,另由于工作面顺槽瓦斯抽采管路不再外委安装,由抽采队安装,还需增加管路安装工18人,共计瓦斯抽采队需增加30人。
表14瓦斯抽采施工设备及人员数量汇总表
项目 计量 备注 现有可用于抽采钻孔施工的钻机数量(台) 5 现有持证抽采钻孔钻机工(名) 48 单机作业人数(名) 3 现开机数量(台) 3 单机日平均进尺(m) 300 日总进尺需求量(m) 1200 需同时开机数量(台) 4 需补充钻机数量(台) 2 含更新及备用钻机 定向钻机需求量(台) 1 钻孔施工人员总需求(名) 60 目前现有钻机工(名) 48 需补充钻机工数量(名) 12 另需补充抽采管路安装及维护人员(名) 18 顺槽瓦斯抽采管路由抽采队安装 2.配足瓦斯检测人员
按照集团公司人员配置要求:1.2MT/a以上矿井,配备2名监测监控技术人员,监测人员增加至15人。按单人单面的要求,瓦检员增加至70人。防止出现现场检测不到位,造成瓦斯事故。
三、设备保障
1.配备充足钻机数量
根据2022年瓦斯抽采钻孔施工计划,需保证每班开启5台钻机施工瓦斯抽采钻孔(其中1台千米定向钻机)。计划采购2台ZDY-4000LR(B)型坑道钻机(含更新及备用数量),用于施工401103工作面采前预抽钻孔;计划2台ZDY15000LD型定向钻机用于施工高位定向钻孔,共计采购3台钻机,满足2022年瓦斯抽采钻孔施工需要。
2.配备充足瓦检检测设备
2022年全年计划瓦斯杖235根,温度计210个,各类鉴定管共计18.5万支,便携式瓦斯报警仪200台,一氧化碳便携仪20台。
四、开展瓦斯抽采科研项目
2022年计划开展《液态二氧化碳相变致裂技术研究》科研项目,液态CO2爆破器是传统炸药的理想替代设备,采用CO2相变致裂技术,对回采工作面煤层进行卸压爆破增透,可提高综放开采的顶煤放出率;研究液态CO2相变致裂煤层强化增透技术,确定相关参数,研究液态CO2相变致裂对煤层瓦斯促抽效果,提高瓦斯增透和抽采效果,为煤矿安全高效开采提高技术支撑。
五、技术保障措施
1.便携式测孔,筑牢瓦斯抽采技术数据基础
购入YZC3(A)便携式瓦斯抽采多参数测定仪,对瓦斯抽采钻孔负压、甲烷浓度、一氧化碳含量、温度等进行定期测试,通过数据分析结果合理分配抽采系统,优化钻孔设计。
2.周期性抽采,实现抽采量最大化
回采期间集中负压抽采超前卸压段,关闭外段抽采,一定时间后再开启进行周期性抽采,对外段钻孔及支管路内积存的瓦斯进行抽采,避免钻孔、管路内积存瓦斯向周围环境中逸散。通过常态化集中抽采、周期性全段抽采,实现抽采浓度、流量提升,抽采量最大化。
3.围岩松动圈测试,提供封孔长度依据
通过对井下各个工作面巷道进行围岩松动圈测试,根据测试结果合理优化钻孔封孔长度,在保证钻孔封孔强度的条件下,避免封孔材料的浪费,为矿井降本增效,高质量发展贡献力量。
4.钻孔轨迹仪辅助施工,提高钻孔质量
使用钻孔轨迹测试仪对钻孔的钻进轨迹进行辅助测量分析,优化钻孔施工时的钻进压力及转速,确保钻孔终孔位置达到设计的层位,实现预计的抽采目的,提高抽采效率。
5.新式封孔器应用,全面提升封孔质量
使用新式“两堵一注”囊袋式封孔器进行封孔,通过“一次注浆”同时达到封堵两端和中间段注浆的目的,解决了原有封孔器使用时A、B胶体混合不均匀,灌注量小导致封孔不实的问题,封孔质量大幅提升,同时也降低了封孔材料成本。
6.施工工序调整,提高封孔时效
调整瓦斯抽采钻孔施工工序,使用新式封孔器在钻孔封孔的同时进行注浆作业,省去了使用A、B胶体在两端进行封堵后再进行二次注浆的工序,同时避免塌孔对于封孔的影响,达到减人提效的目的。
7.抽采半径测试,保障钻孔设计科学合理
施工抽采半径测试钻孔,对4煤的原始瓦斯压力及抽采影响半径进行测试,根据测试结果,优化钻孔的布置方式,确保钻孔的设计科学合理
8.抽采钻孔全视频过程管理
每台抽采钻机安装摄像头,实现所有抽采钻孔施工全过程视频管理,同时采用“人工+视频”的验孔模式,确保所有抽采钻孔按照设计施工,杜绝“假钻”。
9.钻孔测井分析仪探查钻孔内部煤层构造
利用YCJ90/360(A)矿用钻孔测井分析仪探查钻孔内部煤层构造情况,指导钻孔施工,杜绝“加钻、卡钻、断钻”情况。
10.瓦斯抽采分析实验室
利用瓦斯抽采分析实验室,经常周期性实现煤层瓦斯含量、瓦斯的吸附常数(a,b值)、水分、灰分、挥发分、瓦斯放散初速度ΔP、坚固性系数、真密度的测定工作。
11.智慧化分元评价,实现抽采数据实时统计分析
将工作面划分为独立评价单元,对每个单元进行智慧化分元评价,实现抽采数据实时统计分析,同时根据分析结果合理优化抽采系统,对瓦斯残余含量较小的单元减少抽采系统分配,对瓦斯残余含量较大的单元采取措施加强抽采强度,实现瓦斯高效抽采。
12.前中后承接验证,实现瓦斯抽采“闭环”技术管理
工作面掘进前进行瓦斯抽采达标施工组织设计,掘进期间按设计组织施工,预抽期间进行抽采效果预评判与最终达标评判,回采前进行工作面煤层瓦斯残余测定验证,确保工作面达标回采。
第六章安全技术措施
一、通风管理
1.矿井必须有完整、独立的通风系统,加强主通风机的维修和管理,保证主通风机连续运转。
2.主通风机必须能在10分钟内改变矿井主要进、回风巷道的风流方向。反风设施由矿长组织有关部门每季度至少检修1次,确保灵敏可靠,具备随时反风条件。
3.主通风机因检修、停电或其他原因停止运转或单机运转时,必须制定安全技术措施。
4.及时修补风道和井架裂隙,减少漏风,提高矿井有效风量率,保证井下各巷道、硐室有足够的风量。
5.主通风机停止运转时,受停风影响的地点,必须立即停止作业,切断电源,撤出人员。
6.矿井各用风地点风量、风速必须符合《煤矿安全规程》第一百三十六条的规定,温度应符合《煤矿安全规程》第六百五十五条的规定。
7.矿井系统风量每旬至少测定一次,重点区域每天测定一次,对供风不足地点要及时查明原因并进行调整,确保各用风地点风量充足,风速符合规定;做好通风设施检查维护,及时维修、翻新陈旧设施,做好通风系统优化工作。
8.巷道贯通,必须按《煤矿安全规程》第一百四十三条规定执行。综合机械化掘进巷道在相距50m前、其它巷道在相距20m前,必须停止一个工作面作业,做好调整通风系统的准备工作。
9.及时封闭盲巷,经常检查闭墙前各种气体及闭墙完好情况,发现问题立即处理。
10.加强局部通风机安装和使用管理,各使用单位必须安排专人看管风机,任何人严禁擅自开停。因故停转的局部通风机,恢复运转前,瓦检员必须首先检查停风区域内的瓦斯,只有当风机及其开关附近10m范围内瓦斯在0.5%以下,方可人工启动局部通风机。局部通风机送风后,工作面区域内所有地点瓦斯浓度均在0.5%以下时,方可送电。
11.严禁使用3台以上(含3台)的局部通风机同时向1个掘进工作面供风;不得使用1台局部通风机同时向两个作业的地点供风;合理安排巷道掘进布置,安设局部通风机的地点,巷道200m范围内集中安设数量不得超过2组,且巷道风速必须符合要求;局部通风地点必须配备两台同等能力局部通风机,并实现“双风机、双‘三专’电源、自动切换、自动分风”和“风电、瓦斯电闭锁”。专用变压器最多向4套不同的掘进工作面的局部通风机供电。采用2组局部通风机同时向一个掘进工作面供风时,2组局部通风机必须满足“双风机、三专两闭锁、自动切换”功能。
12.严禁出现无计划停风现象。每天进行一次局部通风机主、备机切换实验,每15天进行一次瓦斯电、风电闭锁试验,试验记录要存档备查。
13.加强掘进工作面局部通风管理,风筒距工作面距离煤巷不得超过5m,半煤岩巷不得超过8m,岩巷不得超过10m。
14.临时停工地点不得停风,否则必须切断电源、设置栅栏、揭示警标、禁止人员入内,并向调度室汇报。停风区内CH4或CO2浓度达到3%以上或其它有害气体超过《煤矿安全规程》第一百三十五条规定不能立即处理时,必须在24小时内封闭完毕。
15.停风区中瓦斯及二氧化碳浓度超限但小于3%时,必须制定安全技术措施,由井下专职瓦检员采取安全措施、控制风流、排放瓦斯。当停风区中瓦斯或二氧化碳浓度超过3%时,通风部必须制定安全排放措施,报矿业公司总工程师批准,由救援中心进行排放。
16.已封闭的停工地点或掘进工作面恢复作业时,必须事先排放其中积聚的瓦斯,并应制订专门的安全措施,报矿业公司总工程师批准后方可排放。
二、加强瓦斯检查,防止瓦斯积聚
1.建立甲烷、二氧化碳和其他有害气体检查制度,严格按规定对瓦斯进行检查,瓦斯检查做到:
(1)矿长、矿总工程师、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工等下井时,必须携带便携式甲烷检测报警仪。瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪和便携式甲烷检测报警仪。安全监测工必须携带便携式甲烷监测报警仪;
(2)矿井所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人员作业的地点都纳入检查范围,并安设安全监测监控系统,各类传感器必须安设到位,定期维护,确保传感器显示准确、断电灵敏可靠;
(3)采掘工作面瓦斯检查每班不少于3次,采掘工作面二氧化碳浓度检查每班不少于2次,对于未进行作业的采掘工作面,可能涌出或者积聚甲烷、二氧化碳的硐室和巷道,应当每班至少检查1次甲烷、二氧化碳浓度;
(4)瓦检员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度,并认真填写瓦斯检查班报。每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上,并通知现场工作人员。甲烷浓度超过《煤矿安全规程》规定时,瓦检员有权责令现场人员停止工作,并撤到安全地点;
(5)杜绝瓦斯检查中空班漏检和假报瓦斯检测数据,健全有效的瓦斯检查和控制的“三道防线”,杜绝超限作业。
2.加强回风巷道管理。矿井总回风巷中甲烷或者二氧化碳浓度不得超过0.75%,否则必须查明原因,进行处理,并按照事故进行追查。
3.采掘工作面回风巷风流中甲烷浓度不得超过0.8%,二氧化碳浓度不得超过1.5%,否则必须停止工作,撤出人员,采取措施,进行处理,并按事故进行追查。
4.爆破作业时严格执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度,放炮地点附近20m范围内瓦斯大于等于0.8%时严禁放炮。
5.采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或者其开关安设地点附近20m以内风流中的甲烷浓度达到0.8%时,必须停止工作,切断电源,进行处理。
6.采掘工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的甲烷浓度达到2.0%时,附近20m范围内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
7.对因甲烷浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在甲烷浓度降到0.8%以下时,方可通电开动。
8.当瓦斯超限达到断电浓度时,班组长、瓦检员、矿调度员有权责令现场作业人员停止作业,停电撤人。
9.巷道掘进过程中,必须保证每个掘进工作面每班配备一名专职瓦斯检查员,对工作面瓦斯及通风情况进行巡回检查,每班检查不少于4次,并认真执行瓦斯巡回检查制度、请示报告制度、“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度,保证安全生产。
10.矿井瓦斯严格按照0.7%报警、0.8%断电进行管理,发现瓦斯异常,及时断电、停工处理,杜绝瓦斯超限。
11.严格执行瓦斯管理的各项规章制度,同时加强瓦检队伍的技术培训,坚决杜绝空班漏检、假检、谎报数据现象。
12.对巷道中出现的高冒区必须及时进行气体检测,对深度超过800mm、检查瓦斯浓度超过0.5%或检测出其他有害气体的高冒区,必须实行挂牌管理,并建立管理台账,每班进行气体检查并及时进行充填处理。
13.严格瓦斯排放制度,排放瓦斯严禁“一风吹”排放。
14.加强瓦斯检查仪器的管理工作,定期进行维修、校验,保证正常使用。
三、加强瓦斯抽采管理
2022年,为确保矿井瓦斯抽采系统可靠运行,切实做到抽采为主、应抽尽抽,必须做好以下几点:
1.加强瓦斯抽采钻孔施工。抽采队必须合理劳动组织,加快钻孔施工进度。
2.提高抽采管路安装进度,尤其401103工作面,保证钻孔施工完成后即可连接抽采。
3.做好日常瓦斯抽采管路的巡查、放水、除渣等工作,建立健全管路巡查维护记录台账,确保抽采系统高效、平稳运行。
4.加强瓦斯抽采泵站管理。泵站内的瓦斯检查,每班至少检查3次,并填写记录,泵站内瓦斯浓度不得超过0.5%。
5.瓦斯抽采泵站坚持24小时值班制度,每2小时检测一次抽采参数,做好记录。
6.建立瓦斯抽采系统地面部分检查制度,每周至少进行1次,建立检查维护台账,发现问题及时汇报,并落实处理。
7.瓦斯抽采泵站必须用不燃材料维护,并有雷电保护装置。泵房附近20m内,禁止有明火。
8.瓦斯抽采泵房内电气设备、照明和其它电气仪表都必须采用矿用防爆型。
9.泵房内必须安装瓦斯监测装置,当泵房内瓦斯浓度达到0.5%以上时,必须切断泵房内的一切电源。
10.加强抽采系统管理,抽采管路必须吊挂平直、牢固,无破损、无泄漏、无积水;管子的接头接口要拧紧,用法兰盘连接的管子必须加垫圈。
11.抽采管路不得与电缆同侧敷设,按照规定设置绝缘段或接地极,不得让带电物体接近瓦斯管路,严禁砸坏瓦斯管路。
12.安排抽采人员定期检查抽采管路,确保管路不漏气、无积水。井下安装、检修抽采管路时,必须制定专项措施。
13.施工钻孔地点必须安设瓦斯传感器,按要求悬挂于施工钻孔正上方,距顶不大于300mm,距帮不小于200mm。瓦斯传感器报警浓度≥0.7%、断电浓度:≥0.8%,复电浓度:<0.7%,断电范围:施工地点及下风侧风流流经范围内所有非本质安全型电气设备。班组长必须随身携带便携式甲烷检测报警仪。
14.钻孔必须安设边打边抽及防喷孔装置,防止喷孔或大量瓦斯涌出。钻孔施工完毕后及时按要求封、连孔。封孔深度要超过孔口的裂隙带深度(或巷道松动圈范围),孔口处用水泥砂浆封堵,保证钻孔气密性。
15.改进瓦斯抽采封孔、连孔工艺,优化瓦斯抽采系统,提高矿井瓦斯抽采效率。
16.每月对401102、401103工作面所有抽采钻孔进行检测;重点检查钻孔漏气情况,发现问题及时处理。
四、防止瓦斯燃烧
1.加强明火管理。严禁烟火进入井下;井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉;井下禁止打开矿灯外壳;井口房、瓦斯泵站及通风机房周围20m内不得有烟火或者用火炉取暖;井下和井口房内不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等作业。
2.消除电器火花:
(1)井下使用的电气设备及供电网络,都必须符合《煤矿安全规程》的有关要求。要保证电气设备的防爆性能好,杜绝电气失爆。
(2)防爆电气设备入井前,应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能,检查合格并由机电部签发合格证后,方可入井。
(3)严禁在井下拆卸矿灯、瓦检器。加强矿灯、瓦检器的维修工作,严禁出现失爆。
(4)从地面直接入井的轨道、管路,都必须在井口附近安设不少于两处的集中接地。监测和通讯电路必须在入井处装设避雷装置。
(5)封闭巷道必须在巷道口断开钢管、金属支护等一切导电体,以防杂散电流传入酿成瓦斯事故。
(6)排放瓦斯时,必须切断回风流中的一切电源,撤出回风流中施工的所有人员,否则禁止排放。
3.防止静电火源。矿井使用的高分子材料(如塑料、橡胶、树脂)制品,其表面电阻应低于规定值。
4.防止摩擦火花:
(1)井下所有机械设备轴承、减速箱,严禁缺油运行。
(2)皮带必须有跑偏、烟雾、纵撕、堆煤、温度等保护装置及转载点喷雾、洒水装置,托辊、滚筒转动灵活,不跑偏、打滑。
(3)各皮带头、皮带尾由使用单位落实专人,清理干净,否则不能启动皮带。
(4)采煤机、综掘机各保护装置齐全、完好,喷雾运行良好,传动部不缺油、漏油。
5.严格放炮制度:
(1)煤矿必须指定部门对爆破工作专门管理,配备专业管理人员。所有爆破人员,包括爆破、送药、装药人员,必须熟悉爆炸物品性能和《煤矿安全规程》规定。
(2)有瓦斯或者煤尘爆炸危险的采掘工作面,应当采用毫秒爆破。在掘进工作面应当全断面一次起爆,不能全断面一次起爆的,必须采取安全措施。
(3)井下爆破作业,必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。一次爆破必须使用同一厂家、同意品种的煤矿许用炸药和电雷管。煤矿许用炸药的选用必须遵守《煤矿安全规程》第三百五十条规定。
(4)井下放炮工作由专职人员担任,掌握处理瞎炮的基本知识,并经考试合格后,持有经上级发证机关批准的操作合格证者,方可从事放炮工作。
(5)装药时必须掏净炮眼煤粉,封满炮泥。严禁使用煤粉、炮纸等封孔。并严格执行装药前、放炮前、放炮后的瓦斯检查。
(6)必须正向装药,严禁一次装药分次放炮和放糊炮、明炮。
(7)炮眼必须使用水炮泥,否则严禁放炮。
(8)爆破母线必须是良好的双线,不允许有破口或裸线头。
(9)严禁在一个工作面、一个巷道内两处同时放炮,不准放空炮和利用残眼装药放炮。
(10)严格执行放炮洒水消尘制度,采掘工作面必须有洒水防尘设施,否则不准装药放炮。
(11)综放工作面大块煤矸卡住支架放煤口,严禁采用放炮处理,应使用风镐对其进行破解。处理大块煤矸时,必须由瓦检员检查作业区域内的瓦斯等气体情况,并安排专人监护,用长柄工具捣掉周围活体煤矸,随时敲帮问顶,清理好退路。两巷超前爆破,必须制订安全技术措施,明确炮眼深度、倾角、装药量、封泥长度、爆破范围,并认真实施。
五、瓦斯大量涌出的预防措施
1.加强各采掘进工作面的地质构造、瓦斯基本参数和瓦斯地质资料的收集整理分析工作,做好瓦斯预测预报工作。
2.加强瓦斯检查,各单位现场负责人必须佩带瓦斯便携仪,发现异常,立即停止作业,及时汇报。
3.综放工作面必须严格执行“先抽后采”的原则,确保抽采达标,发现瓦斯变化异常时立即停止作业,汇报通风调度及调度室,并采取措施进行处理。
4.加强瓦斯监测监控,瓦斯传感器必须悬挂到位,断电、报警、复电浓度和断电范围符合《煤矿安全规程》的要求。
5.当出现煤炮、发生应力集中突然释放等现象造成工作面瓦斯涌出量增加或异常涌出时瓦检员有权停止施工人员工作,协助班组长组织人员按避灾路线撤出,并及时汇报调度室。
六、综放工作面瓦斯管理措施
1.加强综放工作面的通风工作,确保通风断面、风速符合规定。
2.加强综放工作面的瓦斯检查力度,瓦检员要严格执行现场交接班,瓦斯员加强对工作面上、下隅角、冒落空洞、采煤机附近等地点的瓦斯检查力度。规定测点的瓦斯浓度每班检查不少于三次,并填入瓦斯检查手册和记录牌。
3.瓦斯传感器安装位置、断电浓度必须符合《煤矿安全规程》有关规定,并能有效切断工作面及受影响区域内一切非本质安全型电源。必须按要求对监控设备进行定期维护、调试、校正及断电试验,确保监控设备灵敏可靠,能正常使用。
4.采煤机必须安装内外喷雾装置,确保雾化效果良好,覆盖整个滚筒。割煤前先喷雾,做到开机先喷雾,无水不开机。
5.综采队跟班队长及当班班长对现场瓦斯处理全面负责,要听从瓦检员的指挥。当班跟班队长、班长、电工、机组司机必须携带便携式瓦斯报警仪。工作面瓦斯浓度出现突然增大现象时,现场瓦检员通知综采队减缓煤机割煤速度并随时检测工作面瓦斯变化情况,瓦斯浓度趋于临界值时,工作面立即停机,查明原因,待瓦斯浓度恢复正常后方可开机生产。
6.综采队落实好顶板弱化措施,做好上下隅角顶板管理,避免大面积悬顶,落顶时造成瓦斯超限,并做好上下隅角封堵工作,每圆班垒设好袋子墙,保证封堵效果。
7.工作面必须坚持采用以灌浆、注氮为主,注液态CO2、普瑞特、上下隅角封堵、气雾阻化、架后撒盐、束管监测、光纤测温、人工监测为辅的综合防灭火措施。
8.做好对401102工作面两顺超前段巷道的维护工作,确保巷道断面不小于设计的2/3,保证巷道风流通畅。
9.加强支架拉移管理,保证后尾梁高度,确保后溜及上隅角风流畅通,防止出现局部瓦斯积聚。
10.综采队拉移防冲支架时,提前看好路线状况,避免损坏抽采管路及钻孔。抽采队定期安排专业人员检查瓦斯抽采管路及钻孔连接情况,发现漏气、管路积水、管路断裂等问题时必须及时处理,确保抽采效果。
11.电工每班对所有电气设备防爆、完好状态进行检查,并留有记录,杜绝失爆。机电部要每三天检查一次。当班查出的问题必须当班处理,不能遗留到下一班。
12.控制好推采速度,每个小班均衡推采,保证工作面支架初撑力,控制好架形,严格按规定要求操作。
13.控制工作面各区域顶煤放出量,均匀放煤,避免忽大忽小,局部大量放矸。
七、措施巷管理措施
1.401102综放工作面全程采用措施巷进行抽采,措施巷布置在岩巷中,对穿煤层段已进行喷浆处理。
2.措施巷外段口施工防爆墙一道,墙体中间用黄土充填(厚度不小于3m),做到严密不漏风,墙上压设抽采管路进行抽采。
3.抽采管路在进入闭墙前必须加绝缘段,能够断开一切进入该巷的电流或杂散电流。
4.加强密闭墙瓦斯检查工作,每班至少检查一次。发现问题,及时向通风调度汇报,采取措施,进行处理。
5.密闭墙前必须支护完整,不得留有浮煤、浮矸,确保巷道原有断面。
6.措施巷封闭时,必须压设观察管,对措施巷内气体进行检测。
7.在措施巷封闭前,进行撒盐,洒水等措施;措施巷穿煤层段必须喷浆,喷浆厚度不小于100mm,封闭后,5m范围内巷道必须进行喷浆堵漏。
8.加强措施巷有毒有害气体检查,发现异常情况及时汇报,采取措施进行处理。
八、掘进工作面瓦斯管理安全措施
1.强化局部通风管理,严格按计划配风,局部通风机严格按规定及安全生产标准化求安装使用,杜绝循环风,测风员10天对掘进工作面风机吸风、出风量进行测量。
2.局部通风机必须专人管理,以确保正常运转。严禁无计划停风,任何人不得随意开停局部通风机。
3.严格按安全生产标准化要求接设风筒,做到接头严密不漏风、无破口、吊挂平直、逢环必挂等。
4.局部通风机必须实行“三专两闭锁”,当局扇停止运转时或工作面瓦斯超限时都能自动切断工作面及其回风流的一切非本质安全型电源。
5.临时停工时不得停风,因检修或其它原因有计划停风时必须制定专项措施,经总工程师审批,并撤出人员、切断电源,设立栅栏、揭示警标,严禁人员进入。恢复通风前必须瓦检员到位,检查工作面、风机及启动装置附近10m范围内瓦斯浓度,检查结果符合规程规定方可人工开动局扇进行通风,否则必须制定排除瓦斯措施进行处理。
6.爆破作业严格执行“一炮三检”、“三人连锁”放炮制度,放炮员和班组长的便推携式瓦斯报警仪必须随身携带,当回风流中瓦斯浓度达到0.8%时严禁放炮。
7.工作面安全监控系统设备严格按规定加强管理,瓦斯传感器定期调校,并按期进行瓦斯电闭锁实验,保证监控系统功能完好。传感器的挂设位置必须符合规定。
8.风筒末端到工作面的距离符合规定,煤巷不大于5m,半煤岩巷不大于8m,岩巷不大于10m,保证迎头风量。
9.电气设备严禁失爆,发现电气问题,电工要及时处理。
10.掘进作业严格落实执行巷道贯通、瓦斯排放等专项安全技术措施。
九、加强瓦斯监测监控系统管理
1.瓦斯监测监控系统由通风队负责安装、调试和维护。
2.提高矿井监测监控系统基础资料管理水平,完善台账及报表:安全监控设备台账、安全监控设备故障登记表、检修记录、巡检记录、传感器调校记录、中心站运行日志、安全监控日报、报警断电记录月报、甲烷超限断电闭锁功能测试记录、安全监控设备使用情况月报等。
3.加强监测监控设备出入库管理,确保设备备用数量符合规定。
4.严格按照规定做好各类传感器的日常标校、便携仪的调校,做好瓦斯电闭锁试验。
5.瓦斯监测监控系统24小时不间断运行,并执行24小时值班制度,每班安排井下监测工进行巡检,发现故障立即处理,保证系统正常运行。
6.安全检测设备每月至少一次调校、测试。甲烷传感器在设置地点按照规定进行调校,便携式甲烷检测报警仪在仪器维修室调校,每15天至少一次。甲烷电闭锁和风电闭锁功能每15天至少测试1次。
7.井下各类传感器安设要求必须符合《煤矿安全规程》、《AQ1029-2019煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》规定,必须灵敏可靠,并能有效切断工作面内一切非本质安全型电源。
8.掘进工作面、回风流(巷道超过1000m时,必须加中部)必须安设瓦斯监测传感器,安装位置符合要求,瓦斯电闭锁必须灵敏可靠。
9.监测监控设备由该区域施工单位负责管理,不得丢失破坏,任何单位未经通风部批准不得随意搬迁拆除。
10.监测监控中心站值班人员值班期间,发现矿井各点出现异常或系统发出报警、断电异常信息时,立即电话联系井下该区域瓦检员或作业人员,了解故障原因,同时联系井下监测工处理,并做好记录。
11.井下监测工故障处理完毕后,及时向监测监控中心站值班人员汇报故障的原因,系统情况正常后值班人员做好记录。
12.监测监控出现人为故障的,由通风部组织进行追查处理。
13.传感器单次故障超过30分钟,必须汇报通风部、调度室及通风队,超过2小时的,按事故进行追查处理,并汇报相关领导。
14.监测系统必须灵敏、可靠、准确,传感器、分站、瓦斯电闭锁和风电闭锁装置要定期进行检查、调校、维修,确保完好。
十、加强回风巷道管理
1.综放工作面回风顺槽、掘进工作面及矿井总回风巷回风口处必须安设甲烷传感器,并由监测工每班进行巡查,数据直接上传通风调度。矿井总回风巷每周至少进行1次检查,由通风部组织,通风队、抽采队等共同参加。
2.通风队每天巡检时,检查并记录好回风巷断面、风速、瓦斯浓度等详细参数以及巷道顶板情况。总回风巷内严禁设置调风设施,不准堆放杂物,确保回风畅通,特殊情况下需要放置物料时,必须有通风部批准,严禁占通风断面1/5以上。
3.抽采队每班安排专人对回风巷进行检查,重点检查巷道内抽采管路漏气、积水等情况;每次检查时做好记录,发现问题及时汇报并处理。
4.检查回风巷时,必须提前向通风调度汇报,且最少两人方可进入回风巷,严禁单人进入。采区回风巷、主要回风巷及总回风巷通风断面低于设计断面4/5时,必须及时汇报通风部,由生产部组织、协调人员进行维修、处理;施工完毕后,由生产部、通风部、安全部等部门进行联合验收、签字,进行存档备查。
十一、加强煤仓瓦斯管理
1.在煤仓上方安装瓦斯传感器,定期对传感器进行效验。
2.在煤仓上下口安设瓦斯检查牌板,瓦斯检查员加强煤仓上下口瓦斯检查。当煤仓瓦斯出现瓦斯超限时,要及时采取措施,可采用抽放、导风等方法进行排放。
3.煤仓上下口杜绝失爆,防止火源产生,放煤口要设置喷雾装置,防止撞击火花产生。
4.煤仓上下口20米范围内严禁进行电火焊。
5.煤仓上下口安设灭火器和消防沙箱。
其他未尽事宜,严格按照《煤矿安全规程》执行。
1
|
|