以瓦斯防治为重点

以瓦斯防治为重点 不断开创安全生产新局面 沈阳煤业（集团）有限责任公司 沈阳煤业（集团）有限责任公司（以下简称沈煤集团）是在 2001 年由原沈阳 矿务局改制而成的国有独资公司。矿区地质条件复杂，自然灾害严重，是一个水、 火、瓦斯、煤尘等灾害俱全的企业。全公司 现 有 6 对生产矿井，其中红菱矿、红阳 三矿、西马矿为煤与瓦斯突出矿井，林盛矿、蒲河矿、清水矿为低瓦斯矿井。各矿 井煤层均有自然发火危险，煤层自然发火期一般为 16 个月，最短为 20 天。各 矿井煤尘均有爆炸危险，煤尘爆炸指数为 2348。红菱煤矿和西马煤矿煤与 瓦斯突出灾害比较严重，红菱煤矿 1998 年“12.24”煤与瓦斯突出事故最大突出强 度达 5390 吨，瓦斯突出量 43 万立方米，死亡 28 人。特别是随着矿井开采范围 的扩大和延伸，瓦斯涌出量和煤与瓦斯突出危险日趋严重，不仅制约了生产发展， 也给安全生产带来了极大威胁。 近几年来，我们坚持以科学发展观为指导，认真贯彻落实党的“ 安全第一、 预防为主、 综合治理” 方针和党中央、国务院关于做好安全生 产工作的一系列指 示精神，在辽宁省委、省政府的正确领导下，经过公司上下的共同努力，安全生 产工作取得了令人满意的成果。2007 年，全公司共生产原煤 870 万吨，安全生产 实现了零死亡。特别是在“ 一通三防”方面，连续 3 年消灭了死亡事故，为企业经 济持续健康发展创造了良好环境。我们的主要作法是： 一、领导重视， 强化安全生产方针和政策落实 为了确保党的“安全第一、 预防为主、综合治理 ”方针落到实处，公司领导班 子始终坚持把安全生产作为公司的首要大事来抓，切实加强安全生产方针和政 策落实，为沈煤集团实现安全生产提供了重要保证。 (一) 确立安全工作的中心地位 为了使公司上下切实摆正安全与生产、安全与效益、安全与发展的关系，确 保企业实现安全发展的目标，2005 年集团公司领导班子站在落实“三个代表” 重 要思想、落实科学发展观、切实维护职工生命权和建设和谐矿区的高度，将企业 “以经济效益 为中心” 的工作思路 转向“以安全工作为中心”。同 时，集团公司明确 要求，所有工作都要以安全生产为前提，在安全生产与其它工作发生矛盾或冲突 时，必须服从和让位于安全生产，进而在全公司确立了安全工作的中心地位。通 过工作思路的调整和安全工作中心地位的确立，公司上下进一步统一了思想，提 高了认识，增 强了抓好安全工作的责任感，保证了安全第一的方针真正落到实处。 (二) 牢固 树 立科学的管理理念 通过对以往事故的总结分析，我们认为：虽然煤矿是事故易发企业，但所有 事故并非是不可控制的。正是基于这样一种认识，公司领导班子在 2007 年明确 提出了“一切事故都是可以避免的” 的安全管理理念，并在全公司各 级干部和职 工群众中很快达成了共识。一年来，公司上下牢固树立这一管理理念，以实现死 亡事故为零为目标，认真研究措施，狠抓工作落实，全公司 6 个生产矿井全部实 现了零死亡，创出了企业安全生产历史最好水平。 (三) 不断 调 整和完善安全生产政策 近几年，我们在制定政策时不断加大向安全生产的倾斜力度，相继实行了安 全生产重奖重罚、矿井领导班子年薪与安全生产挂钩、领导干部提拔实行安全生 产一票否决制、职工收入与安全生产指标直接挂钩等多项政策措施，有效地调动 了各单位、各 级干部和职工抓好安全工作的积极性和主动性。特别是在当前煤炭 价格高位运行的情况下，今年公司又做出了煤炭主业调整、主动压缩煤炭产量的 决定。主要目的就是要通过煤炭主业调整，建立科学合理的采掘关系，建立正常 稳定的生产秩序，建设本质安全型矿井。 二、加大投入，建立健全防灾抗灾系统 建立完善可靠的防灾抗灾系统，是煤矿企业实现安全生产的重要保障。近几 年来，随着公司经济形势的持续改善，我们在充分利用国补和省补瓦斯治理和安 全改造资金的基础上，不断加大企业自身的安全生产投入，努力提高安全生产装 备水平，改善安全生产条件。特别是在“一通三防 ”方面，我们做到了不遗余力。 (一) 改造和优化矿井通风系统 近几年来，我们相继为全公司 6 个生产矿井共计更换了 10 台主通风机。并 定期对通风系统进行审查，不断调整和完善矿井通风系统。为简化优化矿井通风 系统， 2007 年各矿井共封闭废旧巷道 5000 多米，既减少了供风量，又减少了通 风阻力和巷道的维护量。同时不断完善专用回风巷道，各矿井共计施工完善专用 回风巷道 25000 余米，确保了矿井通风系统稳定、可靠。此外，对煤和半煤岩掘 进工作面，在全面使用“ 三专两闭锁”的基础上，强力推广使用“双风机双专电源” ， 即在 1 个掘进工作面设置 2 台同等能力的局部通风机，1 台使用、1 台备用；2 台 通风机全部为“ 三专” 供 电，且 电源来自不同的变电所，实现了自动倒机；并上齐 了分风装置， 坚持定期检查试验，确保局部通风机连续安全运转，杜绝了局部通 风无计划停风现象。 (二) 建立和完善瓦斯抽采系统 近 3 年来，我们结合各矿井瓦斯地质和涌出规律的实际情况，建立了“ 以抽 为主，风排 为辅” 的瓦斯治理原则，相继为林盛煤 矿、红阳三矿、西马煤矿增建了 4 套地面永久瓦斯抽采系统；为林盛煤矿、红菱煤矿、红阳三矿、西马煤矿新建 了 6 套井下固定瓦斯抽放系统。现已建成 19 套瓦斯抽采系统，共安装瓦斯抽采 泵 31 台，井下铺设瓦斯抽采管路 4 万米，配备瓦斯抽采钻机 48 台，并将原有的 瓦斯抽采泵更换为 CBF730、CBF610 等大功率抽采泵，配套的抽采主干管路由 原来的直径 273325 毫米增加为直径 529 毫米，极大地提升了矿井整体抽采能 力。同时，公司各生 产矿井对有瓦斯涌出的掘进工作面，全部设置“ 先抽后排”管 路，固定抽放管路与工作面的距离不大于 10 米，末端使用软连接管路，随工作 面前掘而及时延接抽放管路，保证了掘进工作面排放瓦斯安全、可靠。 (三) 建立健全安全监测监控系统 我们按照煤矿安全规程要求，6 个生产矿井均建立了完善的安全监测监控 系统，并且将 6 套安全监测监控系统与省局调度和集团公司调度及业务部门实 现了联网，使省局和集团公司对各矿井实现了实时监控。同时，各矿井均上齐了 瓦斯传感器、一氧化碳传感器、开停传感器、风速传感器、温度传感器等各种传 感器，目前全公司的传感器数量已经达到 1560 台。此外，我们还定期对全公司 的安全监测监控系统进行检修和调校，确保了安全监测监控系统做到灵敏可靠。 (四) 建立健全防火防尘系统 在防火方面，我们为各矿井均购置了制氮机，目前除西马矿外，其他各矿井 均已配备了 2 台制氮机；并为林盛矿、西马矿增建了防火灌浆系统，使 6 个生产 矿井全部建立了防火灌浆系统，其中红阳三矿、蒲河矿还建立了束管监测系统。 同时，我们 通过加强发火隐患分析和排查工作，采取注氮、上下尾巷封堵、喷洒 阻化剂、注白泥、注罗 克修等预防性综合防火措施，消除了自然发火隐患。在防 尘方面，我 们为各矿井主要进回风巷和采掘工作面全部上齐了三通阀门、转载点 洒水喷雾、 净化风流水幕、隔爆设施等防尘设施，使各矿井均建立了完善的防尘 系统，并认 真执行定期洒水消尘制度，防止粉尘堆积和飞扬。同时，我们在各矿 井积极推广应用采煤工作面煤层注水措施，大大地降低了产尘量，从根本上消灭 了煤尘堆积和飞扬现象。 三、突出重点，从严瓦斯日常管理 瓦斯管理是煤矿安全工作的重中之重，抓好安全生产，首先要抓好瓦斯日常 管理。 (一) 健全制度 近几年，我们先后制定出台了严格矿井瓦斯排放管理的规定、 煤与瓦斯突 出危险煤层石门揭煤工作的若干规定、 采掘工作面瓦斯治理管理制度、 炮采放 顶煤瓦斯治理的若干规定、 瓦斯超限追究和处罚管理规定等多项行之有效的 管理规定、 办法和措施，并狠抓落实，使瓦斯管理工作实现了法制化。特别是集 团公司瓦斯超限追究和处罚管理规定中明确提出，对于各矿井的瓦斯超限现 象一律按事故进行追查处理，进一步提高了瓦斯管理制度的威慑力和约束力，有 效地遏制了瓦斯超限现象的发生。 (二) 严 密措施 为了进一步加强防突管理，我们在严格执行“四位一体” 综合防突措施的基 础上，制定了更加严密的防突管理措施。如在石门揭煤管理上，集团公司明确规 定：各矿井每次石门揭煤前必须编制石门揭煤措施上报公司审批，每次石门揭煤 的措施落实都必须经公司联合检查验收合格后方准实施；每次放炮的起爆点必 须在距离爆炸点 500 米以外的新鲜风流中；放炮连线必须采取“三检测” 措施，即 对每个雷管进行阻值检测、所有雷管全部连接后进行阻值检测、连接放炮母线后 进行网络总阻值检测，确保了安全揭煤。 (三) 加 强检查 我们在严格执行“一炮三 检” 、“三人连锁”放炮和现场交接班制度的基础上， 对新开采工作面的瓦斯治理和防火措施全部实行公司联合检查验收制度，凡是 措施不到位的工作面坚决不准开采。特别是对终采工作面和废旧巷道的封闭管 理十分重视，明确要求各矿井每一处的封闭设计都必须经公司通风处审查，并且 每次封闭都必须经公司通风处监督检查措施落实情况，以确保封闭质量达到规 定要求，杜绝因密闭封闭不严而出现发火和瓦斯渗漏现象。 (四) 严 格要求 我们的瓦斯监控系统在回采工作面内距离上隅角 10 米处增设了瓦斯传感 器，使采空区瓦斯异常涌出时及时切断电气设备电源。同时，我们把各矿采掘工 作面、回风 流瓦斯报警值、断电值设置为 0.8，进一步减少了瓦斯浓度超过煤 矿安全规程规定的现象。在巷道排放瓦斯工作上，我们实行排瓦斯前必须采取 “先抽后排”措施，只有将巷道内瓦斯浓度抽放到 3以下时，方可进行瓦斯排放 工作；对封闭再用的巷道时，在封闭时必须预留抽放瓦斯管路；在启封密闭前，首 先进行抽排密闭内高浓度瓦斯工作，只有当闭内瓦斯浓度低于 3后方可进行启 闭作业。通 过采取“ 先抽后排”和“ 三专两闭锁、双专电源” 的双保险措施，消除了 局部通风因停风造成瓦斯积聚和排放瓦斯易发生瓦斯事故的隐患。 四、依靠科技，不断提高瓦斯治理能力 运用先进的科学技术手段，不断提高瓦斯治理能力，是做好瓦斯防治工作的 突破口。近几年来，我们先后与中国矿业大学和煤科总院抚顺分院等合作，加强 科技攻关，在西马煤矿开采 13 煤保护层取得成功的基础上，又在红菱煤矿实施 了开采解放层进行区域性防突试验，并取得了重要进展。特别是通过开采解决层 等区域性防突措施，使沈煤集团真正实现了不掘突出头、不采突出面。 (一) 合理布局，下保 护层解放强突出煤层 西马煤矿 12 煤属煤与瓦斯突出煤层，13 煤为无突出危险煤层，12 煤与 13 煤层间距在 3.526 米，平均 18 米。突出危险区域内 12 煤瓦斯含量为 1518 立方米/吨，13 煤瓦斯含量为 68 立方米/吨。我们采取先开采 13 煤下保护层后， 解决了 12 煤的瓦斯问题，被保护层 12 煤的瓦斯含量 80被抽采和释放。保护 后的 12 煤各采掘面风流和回风流中的瓦斯浓度均不超过 0.5，已不需要采取 特殊的防治瓦斯措施，彻底消除了突出危险，确保了安全生产。 (二) 极薄保护层开采，消除强突出煤层的突出隐患 红菱煤矿在历史上是一个煤与瓦斯突出非常严重、瓦斯事故频发的重灾矿 井，自 1972 年建井期间发生第一次煤与瓦斯突出至今共发生煤与瓦斯突出 136 次，死亡 53 人。其中建设期间 4 次，生 产期 间 132 次，平均突出强度 166 吨，最 大突出强度 5390 吨。自 1996 年我们采取了大量的防突措施后，突出次数开始减 少。但 2000 年后，随着矿井开采深度的增加，煤层的突出危险性变大，突出次数 又有增大的趋势。 2005 年，我们开始集中精力开展列入“十五” 国家科技攻关计划课题的“极薄 保护层开采、瓦斯治理及综合防突技术研究” 的科学试验研究，在中国 矿业大学 和煤科总院抚顺分院等的配合下，找到了“科学、合理、安全的消突手段 ”，取得 了突破性进展，基本解决了影响矿井发展的瓶颈问题。 红菱煤矿极薄保护层 11 煤工作面煤层倾角 37，开采厚度 1.4 米，煤层厚 度 0.4 米，另需开采岩石 1.0 米。 在被保护层瓦斯治理上，我们采取在风巷和腰巷打钻截抽瓦斯和底板巷钻 场抽采、实 行网格式布置钻孔措施（孔底间距 20 米20 米），从而达到了瓦斯抽 采的目的。 图 1 钻孔布置剖面示意图 图 2 钻孔布置平面示意图 图 3 被保护层的卸压瓦斯抽采钻孔施工图 保护层开采后，在其上、下的煤岩层发生变形、位移、卸压、透气性增大，通 过被保护层的瓦斯强化抽采，煤层瓦斯压力与瓦斯含量下降，煤体变硬，突出煤 层地应力下降，卸压瓦斯抽采在层间距的 23 倍时抽采效果最好。通过考察孔观 测数据计算，被保护层瓦斯压力由原始的 7.6 兆帕降为 0.20.3 兆帕；被保护层 的绝对膨胀变形量为 43 毫米，相对变形量为 7.2；被保护层的透气性系数由原 来的 0.014 m2/(MPa2d)增加到 14.14 m2/(MPa2d)，增大了 1010 倍。被保护层预 抽率为 77.5，相应的矿井瓦斯抽放率达到 50；被保护层 12 煤层原始瓦斯含 量为 22.5 立方米/吨，残余瓦斯含量为 5.06 立方米/ 吨。 经过 11 煤层保护层的开采及 12 煤层的卸压瓦斯抽采后，不但全面消除了 12 煤层被保护层工作面的煤与瓦斯突出危险性，而且被保护层工作面由高瓦斯 突出危险煤层变为低瓦斯无突出危险煤层，满足了被保护层工作面高产高效的 生产要求。 五、抓好源头，加 强瓦斯抽采和综合利用 (一) 优 化抽采工 艺，提高抽采效率