高突面松爆治理瓦斯.doc

安全生产科技项目成果推荐表（2009年度）一、项目基本情况奖励果类别： 专业：瓦斯治理项目名称高应力突出回采面深孔松爆治理瓦斯项目主要完成人高全治、郑国宝等主要完成单位蹬槽煤矿主题词高应力、突出、深孔松爆申请奖励等级特等一等二等三等四等项目起止时间起始：09年8月8日 完成时间：09年11月11日联系人电话67309333、67309210填报时间2009年11月二、项目成果介绍 （1）1、主要内容：立项背景蹬槽煤矿二级东翼采区2301回采工作面走向长800余米，倾斜长150米。为保护东翼采区三条下山不被破坏而未能开采下部保护层一3煤，导致该面东侧300余米未被保护，根据原“防突细则、规程”的相关规定，回采该块段煤层时采用了预抽煤层瓦斯等区域性防突措施。该工作面自2008年7月21日开始回采，回采前采用了q值指标法和R值指标法进行了瓦斯突出危险性预测，并预先进行了底板岩巷穿层钻孔抽放和顺层钻孔抽放，工作面回采时又进行了煤壁注水和浅孔抽放。工作面推进一段时间后，发现顺层钻孔抽放、煤壁注水和浅孔抽放均未能达到治理瓦斯的预期效果。随后又采用了高压注水的办法以达到较好地抽放瓦斯之目的。后又请教矿大林伯权教授，其“水力割缝法”因本煤层不宜用水力割缝而未能实施。为保证2301工作面的安全回采，进一步开拓思路，分析工作面的现状，其结论为，本回采工作面所采煤层透气性差且应力集中是导致瓦斯抽出量少的主要原因，提出了采用深孔松动爆破来增加煤层透气性和释放煤层地应力。深孔松动爆破 在回采工作面沿倾斜方向每隔5m打一松动爆破孔，孔深25m，打孔机具为ZQSJ-90/2.1型气动手持式钻机，钻孔直径44mm。松爆孔每间隔一个孔装药，装药采用备爆筒装药，备爆筒直径40mm的双抗PVC双抗管做外皮管，平均1kg药一个雷管，每个备爆管需装药3.5kg及3个雷管。雷管在做引药前做导通实验。脚线联接采用串联方式，联接后用花线引出孔口，接头用绝缘胶布粘牢密封，再用黄土封孔，封孔长度不得少于5m。雷管起爆前始终形成短路。单孔装药量10.5kg炸药和9发雷管（即三个备爆筒）。每次起爆数量不得超过10炮，为防止瓦斯大量涌出，放炮前，回风巷内必须停电撤人并把关设警戒，人员撤至安全地点。放炮30min后无异常情况后人员方可进入检查，经确认无安全隐患后，方可撤消警戒并恢复正常生产。如有瞎炮必须按“规程”规定及时处理瞎炮并重新打眼按上述办法进行放炮。瓦斯抽放，松爆孔起爆前，松爆孔之间的抽放孔不装抽放管，为的是在松爆孔起爆的瞬间，煤壁内的地应力以及瓦斯得到有效地释放和涌出。炮后再安装抽放管进行抽放。同时采用高压注水以稳固煤体及减少煤尘。深孔松动爆破深孔松动爆破实施原始测试数据详见：1、2301采面治理瓦斯措施落实情况汇报表；2、瓦斯报表；3、瓦斯抽放表。深孔松动爆破机理从本矿所掘巷道的情况来看，岩巷变形并底鼓，煤巷支架蹬腿顶梁压弯变形，这一切均可说明井田内围岩本身岩石原应力就大（包括所采煤层）；另一方面，由于所开采煤层没有一个较为整合的老顶，回采工作面在回采时其老顶随采随落，在采面前方老顶始终形成不了完整的悬臂梁，因此，工作面没有明显的周期来压现象，此时，采空区冒落带上覆岩层的压力大部分作用在回采工作面前方煤臂上。上述二个方面的压力再加上瓦斯的压力，使得该面在推进一段时间后成为高应力区。同时，煤层较软且透气性差，特别是煤层深层次的瓦斯因缺少一定的通道难以向外渗出。采用深孔松动爆破就是人为地在煤层深部25m处，利用火药爆炸所产生的冲击波在一定范围内打破原应力，并使部分地应力得到释放，另一方面，利用火药爆炸的舜间所产生的高温高压爆生气体使煤体沿钻孔轴向和径向分别形成空间和煤层裂隙，未被释放的瓦斯再通过裂隙聚集到爆炸点形成的空间或经裂隙进入松爆孔或抽放孔涌出；再一方面，利用爆炸时围岩受到破坏所产生的裂隙，使得瓦斯在较长时间内通过裂隙进入抽放孔，由抽放孔抽放，且抽放效果良好。这就是松爆孔起爆前，松爆孔之间的抽放孔不装抽放管和炮后安装抽放管抽放的原因。下图为09年8月份始松爆前、后瓦斯抽放曲线及瓦斯压力曲线（8日为首次松爆，17日抽放泵坏并检修）。粗曲线为抽放量曲线，细虚线为瓦斯压力曲线。500045004000 1753500 1503000 125 2500 100 2000 75压力KPa 1500 50抽放量m3 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ( 8月份 )创新点及主要技术指标、创新点：1、为释放地应力和瓦斯渗出人为地制造通道，大大提高了煤层增透性能，使得抽放量有了较大的增加；2、用自制备爆筒，解决了深孔装药难的问题；3、采用单孔多个起爆头，解决了容易产生瞎炮的难题；4、松爆后除抽放外采用高压注水降低工作面的煤尘及解决了顶板难以管理的难题。主要技术指标：一、瓦斯压力及含量1、松爆前瓦斯压力为1.6Mpa（十平巷实测数据），松爆后下降到0.3 Mpa；2、松爆前瓦斯含量为16.98m3/t，松爆后下降到4.15m3/t。二、抽出量及抽出浓度1、松爆前瓦斯抽出量为0.84m3/min，松爆后抽出量上升到1.96m3/min；2、松爆前瓦斯抽出浓度为7%，松爆后瓦斯抽出浓度为20%。3、松爆前单孔抽放量0.08m3/min，松爆后单孔抽放量0.4m3/min；至11月11日止，总抽放量为11.195 m3。深孔松动爆破图纸详见附图经济、安全效益1、经济效益2301工作面自今年8月8日实施深孔松动爆破技术以来，回采工作面，瓦斯抽出量和抽出浓度明显增加，瓦斯压力降低，工人出勤率高，工作面人数增加。松爆前，150m长的工作面最多只能扒50个杆，松爆后最少也能扒70个杆，产量由原来的150180 t /班增加到260t/班以上。月工作日由原来2526天增加到30天。2、安全效益实施松爆后，工作面几乎没有再出现过动力现象，加上安全管理的进一步加强，致使人心稳定，出勤率提高，很快使2301工作面迈出高压区，为矿井稳产提供了有力保障。3、指导意义一般情况下，开采解放层后被解放层不应存在高应力区，但是，开采解放层时难免出现断层、褶曲等构造，需要留设煤柱或岩柱，无形中给被解放层造成了应力区或应力带，要开采应力区的被解放煤层不失为行之有效办法。社会效益众所周知，目前的大环境不允许煤矿特别是民营企业煤矿不能发生群死群伤的重特大安全事故，它不仅仅牵涉到企业的荣誉问题、经济问题以及生产问题，更牵涉到企业的生存问题，因此，在高应力高瓦斯区且极有可能发生突出的2301回采工作面，采用了松动爆破技术后，圆满地完成回采任务而未发生一起伤亡事故，为矿井安全生产健康发展做出应有的贡献。二、项目成果介绍 （2）2、项目成果应用情况（1）地点（2）应用情况3、技术经济指标：（1）安全效益（2）生产效益（3）社会效益三、主要技术或创新点1、探索、发现的规律及解决问题的主要技术、创新点2、研发的主要技术、创新点3、推广应用“四新”的特点4、改革或改进的主要技术、创新点四、推荐意见1、单位意见（1）单位意见（2）推广价值2相关专家或专业意见安全生产科技成果验评办法（一）项目类别序号验评科目科目内容得分扣分研发创新项目成果（30分）1立项背景12项目成果介绍文字主要技术及创新点2图纸2无图扣1分3试验资料或原始记录试验数据或原始记录2无试验数据或原始记录扣1分4理论依据或计算公式参考书、计算公式名称2参考书、计算公式名称不准确扣0.5分5研发成果报告若是创新项目应有创新前、后的比较说明86经济安全效益应注明实施地点、应用时间8经济安全效益不实酌情扣分7社会效益5同上安全生产科技成果验评办法（二）项目类别序号验评科目科目内容得分扣分探索发现项目成果（30分）1立项背景12项目成果介绍文字2图纸2无图扣1分3 原始记录1原始记录扣0.5分4理论依据或计算公式参考书、计算公式名称1参考书、计算公式名称不准确扣0.5分5分析、归纳总结事物的规律、特征56根据其规律、特征提出解决问题的办法或措施76经济安全效益应注明实施地点、应用时间7经济安全效益不实酌情扣分7社会效益4同上安全生产科技成果验评办法（三）项目类别序号验评科目科目内容得分扣分与外单位合作开发项目成果（25分）1立项背景12合作单位名称除合作单位名称外应说明有无协议13项目成果介绍文字2图纸2无图扣1分3本单位负责开发项目的内容本单位负责开发项目的内容或提供的原