煤矿瓦斯治理经验汇报材料.doc

山西中阳焦化有限公司高家庄煤矿瓦斯治理经验汇报材料高家庄煤矿瓦斯治理经验汇报材料2014年12月18日荣欣公司高家庄煤矿是一座设计生产能力300万吨/年的大型矿井，西区一期工程已施工完毕，生产能力120万吨/年，进入矿井联合试运转。根据初设一期工程开采时，矿井最大绝对瓦斯涌出量为117.21m3/min、，最大相对瓦斯涌出量为46.42m3/t；，属高瓦斯矿井。进入2014年以来，“一通三防”工作总体平稳，瓦斯治理措施得力，杜绝了瓦斯超限事故，实现了安全生产。112月份累计完成原煤产量42.3万吨，瓦斯抽采量1043.15万m3，矿井瓦斯抽采率68.77%，施工各类抽采钻孔7.71万米，瓦斯专用巷道（高抽巷）完成466米。一、提高瓦斯治理的思想和观念：我矿自2014年7月，2201综采面回采开始采用多种瓦斯抽放治理手段以来，在集团分公司领导的大力支持和配合下，逐步形成了适合我矿的瓦斯治理综合体系。全矿上下深入贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理工作方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯综合治理工作体系，树立“瓦斯超限就是事故”、“只有打不到位的钻孔，没有抽不出的瓦斯”的工作理念，不断提高瓦斯治理的安全思想和理念，不断探索和学习瓦斯治理的先进技术、经验和方法，以完善通风系统为前提，以瓦斯抽采为重点，实现煤与瓦斯共采。通过在不同区域，采取诸多的瓦斯抽放方法，有效解决了我矿瓦斯制约生产的问题，实现了矿井瓦斯零超限，大大提高矿井的安全生产可靠性。二、采掘布局合理，采场接替正常。采掘工作面严格按照煤矿安全规程规定布置。采盘区设计有瓦斯治理专篇，工作面严格按核定的瓦斯治理“一面一策”执行。投产前由矿级部门组织瓦斯治理工程验收，合格方可生产。从设计源头严格落实矿井“抽、掘、采”平衡。目前矿井布置1个回采工作面2201和4个掘进工作面同时作业。掘进面3个煤巷施工接续面顺槽、一个岩巷施工2105米高抽巷。煤巷掘进全部布置钻孔进行瓦斯超前预抽抽放瓦斯。三、瓦斯治理具体经验做法1、开采解放层：我矿现开采为2煤层，在工程布局和开采过程中首先开采上部层2做为解放层，在开采其它煤层时利用解放层的高抽巷抽放采空区内的瓦斯解放被解放层的瓦斯或者布置仰角钻孔配合抽放瓦斯。实现邻近层瓦斯抽放瓦斯解放泄压。2、完善矿井的抽采能力：我矿现已建立了地面集中抽放泵站。地面安装2台2BEC-72型水环式真空泵（1台工作，1台备用）和2台2BEC-80型水环式真空泵（1台工作，1台备用），形成矿井上煤组两套独立的高、低负压抽放系统。今年7月2201回采面正式生产，两套高、低负压抽放系统全面投用。对于高负压、低流量的各类抽放钻孔由高负压抽放系统进行抽放，抽放流量154.8m3/min，抽放浓度9.87%，纯瓦斯瓦斯纯量15.28 m3/min. 对低负压、高流量的采空区埋管抽放和顶板高抽巷由低负压系统进行抽放，抽放流量358.4m3/min，抽放浓度6.46%，纯瓦斯瓦斯纯量23.15 m3/min.。不仅完善了矿井瓦斯抽放系统，大大提高矿井抽采能力。3、摸索瓦斯抽采、瓦斯治理工程及工艺在瓦斯治理方法上，我矿采取多种形式的抽放方法，如本煤层钻孔预抽、采空区埋管抽放、掘进面超前钻孔预抽、邻近层钻孔抽放，仰角钻孔裂隙带抽放、底板穿层钻孔抽放、高抽巷抽放等多种抽采措施，以加大瓦斯抽采力度，提高抽采量，减少瓦斯向作业空间的涌出量。初期，采用其中的一种方法或几种方法，到现在的以上几种方法全部联合采用。通过长期摸索、反复实践，分析，多种抽放方法联合抽放的使用，不断地优化瓦斯治理方案，总结出了一套适合我矿实际的综合瓦斯治理方法，使得瓦斯治理不再走弯路，治理效果更显著。有效解放生产力。4、瓦斯抽采数据总结与分析2014年我矿全年112月总计施工瓦斯抽放钻孔654个，钻孔总米数7.71万 m.高负压全年抽放量554.45万M3m3，低负压全年抽放量488.7万M3m3，总计瓦斯抽放量1043.15万M3m3。具体数据见下表：2014年荣欣公司瓦斯抽放数据序号抽放方法本年施工钻孔数量（个）钻孔米数（m）占全年钻孔米数比例%本年瓦斯抽放量（万m3）占总量比例%1本煤层瓦斯钻孔2152365030.68165.515.872仰角瓦斯钻孔1201675021.73125.4412.033底板瓦斯钻孔1601554020.16104.259.994石门揭煤瓦斯钻孔4544215.7322.762.185掘进超前预抽钻孔1141673521.71136.513.096采空区瓦斯埋管322.430.97高抽巷瓦斯抽放166.315.94合计654770961043.15从我矿瓦斯抽采数据分析，采空区埋管抽放量占较大比例30.9%，其次高抽巷和本煤层瓦斯抽放，分别为15.94%和15.87%，而仰角钻孔和掘进预抽分别为13.09%和12.03%差距不大，底板瓦斯钻孔抽放占9.99%，和石门揭煤瓦斯钻孔抽放占2.18%。可见在我矿瓦斯治理上这几种抽放方式为同等重要。四、重点工作面瓦斯防治治理情况（一）、使用过的本煤层钻孔抽放、仰角钻孔抽放、底板邻近层钻孔抽放、采空区埋管瓦斯抽放和高抽巷瓦斯抽放。（1） 2201工作面概况：2201综采工作面是高家庄煤矿井田西北部二盘区的第三个综采工作面，倾向长壁开采，回采上煤组2号煤层，走向长980m，面长198m，工作面东邻未回采的2203综采工作面，西部为已开采的2101综采工作面采空区、北邻F1断层、南邻东翼三条主要大巷，工作面标高+540m+610m。煤层平均煤层厚度1.7m，工作面储量约为45.6万吨；采煤方法为综合机械化采煤法，顶板采取自然垮落法；该工作面于2014年6月末开始回采，现已工作面推进到5#横贯处。（2）煤层瓦斯赋存根据我矿地质报告资料， 2号#煤层瓦斯含量为6.0212.972ml/g.r，最大绝对瓦斯涌出量为26.08m/min，相对瓦斯涌出量为20.65m/t。工作面回采时1、2、3、4、5#煤会成为本面的主要瓦斯来源。（3）工作面瓦斯抽放系统2201回采工作面布置3条顺槽，即2201胶带顺槽、2201轨道顺槽和2201回风顺槽，分别铺设瓦斯抽放管路为；2201胶带顺槽铺设一趟325瓦斯抽放管路担负着本煤层抽放钻孔的高负压抽放。2201轨道顺槽铺设一趟325瓦斯抽放管路担负着本煤层抽放钻孔高负压抽放。一趟529瓦斯抽放管路担负着底板邻近层抽放钻孔和仰角钻孔的低负压抽放。2201回风顺槽铺设一趟325瓦斯抽放管路担负着本煤层抽放钻孔的高负压抽放。一趟630瓦斯抽放管路担负着采空区埋管瓦斯的低负压抽放。2201高抽巷通过一趟529瓦斯抽放管路连接在低负压瓦斯抽放管路。2201工作面高负压管路抽采系统：东回大巷高负压630mm瓦斯抽放管东翼总回风630mnm地面高负压抽放泵站排空。2201工作面低负压管路抽采系统 东回大巷低负压820mm瓦斯抽采管东翼总回风820mnm820mnm瓦斯抽采管道井地面低负压瓦斯抽采泵站排空。（4） 工作面通风系统2201工作面回采初期，由于高抽巷施工没有到位，先是采用“两进一回”的通风方式，即2201胶带顺槽和2201轨道顺槽进风，2201回风顺槽回风的通风方式，随着工作面的推进，轨道顺槽尾巷采用沿空留巷码编织袋墙方法。工作面设计风量1550 m3/min。此时工作面配风量为2240 m3/min。回采面推进到7#横贯处（回采推进520m），高抽巷到位与工作面重合后，2201工作面通风系统改造为“一进两回”的通风方式，轨道顺槽尾巷仍然采用沿空留巷码编织袋墙，回采推进到6#横贯处（回采推进640m）（回采推进640m）。此时工作面配风量为2030 m3/min。根据矿井联合验收需要和高抽巷顶板裂隙抽放的完全形成，2201工作面通风系统改造现在的为“一进一回+高抽巷”的“U”通风方式，完全兑现了设计要求。此时工作面配风量为1820 m3/min。（5）瓦斯抽采方法2201工作面回采过程中瓦斯治理方面采取了“分源治理”的治理理念，采取了工作面本煤层预抽、底板钻孔抽放、采空区埋管抽放、仰角钻孔抽放、邻近层抽放、高抽巷抽放等及风排瓦斯等瓦斯治理模式。、本煤层预抽方法：2201工作面本煤层布置的钻孔直径为113mm，孔深为110m，封孔方式为聚氨酯封孔。钻孔沿2201轨道顺槽呈垂直布置；2201胶带顺槽钻孔方向与煤壁呈75角并倾向于回采工作面，钻孔间距为4m。为避免工作面推进期间破坏开孔口及预抽管路，钻孔方向与煤壁在水平方向上呈75角并倾向于回采工作面，钻孔开孔高度为0.8m。其优点在于：既可保证瓦斯预抽的均衡性，还可以充分利用回采工作面超前采动卸压作用，实施边采边抽煤层瓦斯，从而提高瓦斯抽采率。 、仰角钻孔抽放方法仰角钻孔终孔位置控制在距2#煤层顶板12-25m（顶板砂岩层附近），终孔间距为5m，控制范围为工作面上隅角至工作面30m，平均钻孔深度为100m，封孔方式为聚氨酯封孔；钻孔水平压茬长度约40m，抽放钻孔布置如图所示：底板孔抽放方法、下向底板孔抽放方法为了使开采煤层下部煤层3#、4#煤层进行卸压释放，利用抽放钻场并施工下向底板孔钻孔。随工作面的推进，先抽4#煤层卸压顶板裂隙瓦斯，然后再抽3#煤层卸压瓦斯。终孔位置控制在4#号煤层底板中，终孔间距为5m，控制范围为5-45m，抽放钻孔布置如图所示：、钻孔布置：在距2201轨道顺槽从切眼以外30m左帮开始布置抽放钻场，抽放钻场规格为宽度4m，深度3.5m，高度2m，沿巷道底板掘进。往外每间隔40m布置一个抽放钻场直到停采线，在抽放钻场内布置直径为113mm的走向仰角钻孔和邻近层下向底板钻孔。2201轨道顺槽共布置抽放钻场22个，每个钻孔布置20个钻孔，5个仰角钻孔，6个本煤层钻孔和9个底板邻近层钻孔，总计钻孔440个，单孔进尺平均150m，钻孔总进尺约56820m。综采工作面开始回采后，将第一个钻场内的钻孔进行挂孔抽采，待工作面回采至本钻场20m或钻孔抽采浓度下降无浓度时，及时将其拆除，并将下一个钻场钻孔进行挂孔抽采，依次循环类推。、采空区埋管抽放2201工作面回采期间，利用埋管抽放采空区瓦斯的方法，在2201工作面回风巷内敷设一趟630mm抽采管路，管路每过一个横贯串接三通管件作为抽放采空区瓦斯的吸气口，当工作面推过三通管件时，采用人工搭制的管路架，在沿空留巷编织袋墙往采空区内延伸5-8米的529mm管路，并与预留的三通相连接，打开抽放管路中预留的阀门对采空区进行抽放；当工作面推过一个横贯后，将横贯以里的630mm管路进行回收。、高抽巷瓦斯抽采方法由于高抽巷掘进速度滞后，因此，根据采掘计划制定前期利用抽放钻场施工仰角抽放钻孔抽放邻近层瓦斯，后期以高抽巷为主，仰角抽放钻孔为辅抽采邻近层瓦斯的瓦斯抽采方法。高抽巷层位过高虽然会提高瓦斯抽采浓度，但不利于瓦斯抽采量的提高。考虑高抽巷支护以及提高工作面上邻近层及采空区抽采率需要，设计高抽巷层位位于距2号煤顶板约1519m左右，高抽巷水平投影距工作面回风巷2030m（暂定为2030m，实际生产时可根据抽采效果进行调整），抽采邻近层卸压后聚集于裂隙带内的瓦斯。2201高抽巷施工完毕后，在高抽巷开门点向里两米处，进行封闭，安装529mm抽采管路与东回大巷低负压抽采系统820mm主管路进行对接，并保证严密不漏气。预计抽采浓度为25。瓦斯抽采管道上要安装“V”锥流量进行监控监测，另设置瓦斯流量、浓度监测点。（6）、2201回采面瓦斯抽采效果分析序号抽放方法钻孔直径（mm）钻孔数量（个）平均单孔流量（m3/min）抽放流量（m3/min）平均瓦斯浓度%纯瓦斯（m3/min）说明1本煤层预抽1134900.0629.412.53.662仰角钻孔抽放113100.250.0386.40.03有2个钻场抽放3底板孔抽放113180.220.04370.024采空区埋管抽放234.87.216.915高抽巷抽放103.618.619.27367.8739.892号#煤回采工作面抽采瓦斯量根据预测计算结果，2号煤回采工作面瓦斯涌出量为21.06m3/min，邻近层瓦斯涌出量为11.63m3/min，占回采工作面涌出量的55.22%，开采层瓦斯涌出量为9.43m3/min，占回采工作面涌出量的44.78%。回采工作面瓦斯来源主要是本煤层和邻近层。总计为42.12 m3/min.在回采效果上看，该工作面绝对瓦斯涌出量达到42.12m3/min，通过本煤层抽放、上巷仰角钻孔、底分层板钻孔抽放、采空区埋管抽放、顶板高抽巷、，抽放量可达到39.89m3/min.，回采风排瓦斯量降至2.23m3/min。根据， 工作面配风1820 m3/min计算风排稀释后瓦斯浓度为0.12%。可知，通过采取上述综合措施，可满足治理工作面瓦斯的要求。2201工作面从2014年6月27日开始回采至今共采出煤炭38.7万吨，抽出瓦斯580.6万m3，风排量3.66 m3/min，抽排量22.44 m3/min，合计瓦斯涌出量26.1 m3/min，瓦斯抽放率85.98%。工作面瓦斯0.16%，上隅角瓦斯0.4%0.6%，回风流瓦斯0.22%，瓦斯抽放效果十分显著，回采全过程360天实现瓦斯零超限，做到低瓦斯状况下的安全、高效生产。做到安全顺利的进行生产不受瓦斯的制约。（二）、使用过的掘进工作面瓦斯超前预抽钻孔抽放。（1）2105胶带顺槽掘进工作面：2105工作面胶带顺槽沿2#煤层掘进，2#煤层倾角46，平均5，煤厚较稳定，厚度1.201.80m，平均煤厚1.7m。局部煤层厚度变薄，结构简单，顶板岩性多为泥岩、砂质泥岩，个别为砂岩，底板岩性多为泥岩及粉砂岩。支护采用锚、索、网、梁联合支护的形式，掘进方式为机综掘，皮带运输。（2）、2105工作面胶带顺槽瓦斯煤层赋存情况根据河南理工大学2012年4月所做的高家庄煤矿瓦斯涌出量预测报告中可知，2#煤原煤瓦斯含量在9.6-11.75m3/t之间，煤层透气性系数为5.3075m2/(MPa2d)，钻孔瓦斯流量衰减系数为0.0057d-1，属于可以抽放煤层：。（3）、工作面通风情况： 该工作面采用局扇压入式供风，通风系统独立的通风方式，掘进工作面采用FBDNO8.0-255kW局部通风机,配阻燃、抗静电胶质风筒，风筒直径1000mm，掘进工作面实际风量828m3/min。（4）、2105胶带顺槽瓦斯抽采方法:2105掘进工作面为原始实体煤掘进，未经瓦斯释放，为更好地发挥边抽边掘抽放效果。根据瓦斯抽放设计要求，同侧钻场间距为120m，我们按照严于设计、高于规程的标准，把标准提高到钻场间距90m,安全系数更高，以更有效地超前预抽掘进前方煤体内的瓦斯。为提高瓦斯抽放效果我们，将原设计每个钻场内施工6个钻孔提高到7个，将原设计掘进迎头施工4个钻孔提高到5个，有效抽放了掘进巷道路周边各15m范围内煤体内瓦斯。钻孔孔径113mm，封孔管采用2寸PE管封孔，封孔长度不小于8米，封孔材料采用聚氨酯；，每个钻孔施工完成后都要安装孔板流量计，进行实时观测。 生产过程中能严格加强瓦斯管理，生产绝对服从瓦斯治理需要，一旦达到规定米数进尺，工作面立即停工，。一组巷道两帮挂耳钻场中14个钻孔和工作面前方5个超前钻孔施工完毕后，停工预抽瓦斯15天后进行瓦斯抽采评判，测定瓦斯残余含量，抽采达标后，方可前进120米后，再进入下一组停工预抽。循环进行。 、本煤层抽放;由于掘进距离达到630米，回风中煤体瓦斯涌出趋于增大，现场测定工作面瓦斯浓度0.14%，风筒出口风量625m3/min。全风压回风口里20米处瓦斯浓度0.32%，回风量828m3/min。计算巷道煤体涌出瓦斯1.77 m3/min，已占掘进瓦斯总涌出66.8%。为此巷道本煤层钻孔施工抽放瓦斯尤为重要，掘进期间回风巷内布置2台钻机同时施工本煤层抽放钻孔，直径113mm，钻孔间距4米，长度110m，与巷道壁垂直。每施工一个钻孔后，立即封孔接入管路抽放。现已施工136个钻孔，全部进行高负压瓦斯抽放，有效解决回风瓦斯的涌出。（5）抽放效果分析：序号抽放方法钻孔数量个平均单孔流量m3/min抽放流量m3/min平均瓦斯浓度%纯瓦斯m3/min抽放天数（天）抽放量万M3所占比例%说明1超前预抽钻孔140.283.92381.49153.2242.09一个循环2工作面超前钻孔50.321.6620.99152.1427.973本煤层钻孔300.226.6161.06152.2929.94合 计12.123.547.65 效果评判情况：序号项 目 内 容单位 数量、数据说 明1工作面前控制区域煤量万T1.44钻孔深度150米，控制左右轮廓35米，煤厚为2米，容重1.37。2瓦斯原始含量为m3/t9.62初设预测3工作面前控制区域瓦斯总量万Mm313.841.449.62 = 1385284总计抽放钻孔数量个197 + 7 + 5 = 195已抽出纯瓦斯量万m37.65上表6剩余残存瓦斯量万Mm36.1913.84 7.65 = 6.197剩余残存瓦斯含量Mm3/t4.36.191.44 = 4.38平均每天落煤量T411正常生产按照每天10米，受采动影响范围为左右为15米101521.37=4119平均每天落煤涌出瓦斯量Mm31767.34114.3 = 1767.310平均每天瓦斯涌出量m3/min1.231767.72460 = 1.2311掘进供风量m3/min82012计算风排量后的瓦斯浓度%0.141.23820100 = 0.152105掘进工作面至边界940米，双巷段252米，现掘进单巷段 630 米，总计经过4次停工循环打钻预抽瓦斯，累计停工抽放60天。共抽放瓦斯约30.6万M3m3，煤层残余瓦斯含量降至1.23 m3/min，回风流瓦斯0.24%0.28%，使保证了掘进安全顺利地生产进行不受瓦斯的制约。五、我矿在瓦斯治理工作上的几点体会1、解放思想 搞好瓦斯抽采治理工作解放思想是前提，从矿长到全体员工都必须在思想上坚持安全工作大于一切，安全工作压倒一切，把安全工作摆在各项工作的首位，当安全与生产发生矛盾时，任何时候坚持“安全第一”的思想不动摇，要坚定信念，树立信心，要以“瓦斯抽放压倒一切”的高压态势指导全矿工作，宁可停止全矿生产，不可放弃瓦斯抽放，全矿从高管到科室及工区员工对瓦斯治理工作都十分支持，高度重视。能克服一切困难和阻力，扎扎实实开展瓦斯治理工作，能不断总结经验，采取新的手段和措施应对新的问题，逐步提高抽采技术水平和管理水平，只有这样才能使这项工作顺利推进，不断提高。2、落实责任 （1）、矿长全面协调，保证人、财、物及时到位，引进先进经验技术。 （2）、安全副矿长：把瓦斯抽放工作摆在全矿安全工作的重中之重，重点督查抽放量，控制煤巷掘进，工作面回采检查到位，抽放措施施工安全。 （3）、生产副矿长：总体部署、合理安排生产作业程序，制定抽放计划，保证有足够的时间实施瓦斯抽放措施。 （4）、总工程师：制订钻场、钻孔布置方案和安全技术措施，提出钻孔施工技术要求，收集整理钻孔施工记录资料，及时填图归档汇总，总结经验，提高技术水平。 （5）、通风副矿长：及时排除故障，保证抽放系统正常运行，管道及时安装到位，保证钻机、钻具及时维修备用，正常供给风、水、电，确保监控有效。 3、稳定通防队伍 对煤矿通风、瓦检员、抽放作业人员，我矿专门成立了抽放工区，并配备管理人员4人，钻探工56人，全区人数103人，保证矿井抽放系统正常运行。在人员录用上要进行素质筛选，要选择思想品德好，具有一定文化素质，年轻力壮，勤学好问，善于钻研的人选，加强安全意识教育和操作技能培训。采取改善工作环境，提高福利待遇，保证队伍人员充足，保证队伍人员充足，并全面提高职工工作责任感。4、强化管理 （1）、年初制订抽放工作目标管理方案。包括：瓦斯抽采工作目标、定额计算、奖金计算标准、安全管理措施、违章处罚规定。（2）、瓦斯抽放工作上，以总经理为首的领导班子精心组织，有工作程序，每月有专题会，每项工程有组织措施、每周通防线有一次瓦斯专题研究会。进班之前坚持召开班前会，总结和解决上一班工作中存在的问题，部署安排好本班工作。（3）、加强钻孔现场管理，钻孔布置及施工安全、钻孔质量、钻场检查，抽放钻孔每班施工完工后，必须注意检查抽放管道上的负压，负压达不到要求时，必须查明原因处理，保证抽放钻孔保质保量达到抽放效果。（4）、一切工作为瓦斯治理让路。对瓦斯各级矿领导、科区级主管领导齐抓共管，保证瓦斯治理工程一点不欠帐，瓦斯治理的所有手段全部到位，做到掘进、回采抽采达标后才能开始生产。2201综采面瓦斯治理、通风系统改造，总经理高度重视，宁可停止工作面生产，也要保证瓦斯治理所需要的人力、物力。每次采面过横贯和过钻场，综采面都停止工作，综采工区的人员、安装工区的人员全体全天回撤抽放管路、运封闭材料，有一次甚至把2105重点掘进头的所有人员也停下来支持2201地区瓦斯工程的施工，保证瓦斯工程一点不欠帐，瓦斯治理的所有手段全部到位，且抽采达标后才能开始生产。由于井下PE管路更换工作量特别大，回风道里面又没有机械运输系统，矿上抽调采掘单位精