刘文博毕业论文1

1、山西煤炭管理干部学院成人高等教育毕 业 论 文论文题目： 煤矿瓦斯防治技术专业名称: 采煤姓 名： 刘文博学 号：完成日期： 2011年7月7日煤矿瓦斯防治技术论文煤矿瓦斯防治技术【摘要】我国煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源，我国目前国有煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%，预防和瓦斯治理是实现煤矿安全生产的关键，提高瓦斯抽放效率是煤矿安全生产的重中之一，也是煤矿瓦斯治理的重中之重。只有改进抽放工艺、加大抽放力度才能有效确保煤矿安全生产。【关键词】回采抽放；掘进工作面抽放方法；采空区抽采；抽采效果；回采工作面瓦斯抽采效果；掘进工作面瓦斯抽采效果；瓦斯事

2、故预防措施；瓦斯积聚处理；防止瓦斯引燃的措施。目 录第一节 瓦斯抽采技术与管理1一、回采工作面瓦斯抽放方法：1二、掘进工作面瓦斯抽放方法7三、钻孔的封孔与连接9四、瓦斯抽放管理9第二节 抽采效果111、回采工作面瓦斯抽采效果 112、掘进工作面瓦斯抽采效果 12第三节 瓦斯事故预防措施 121、搞好通风工作，加强堵漏风工作，保证各用风地点风量满足要122、搞好通风抽放相结合工作133、严格各项管理制度，加强瓦斯检查154、瓦斯积聚处理165、防止瓦斯引燃的措施176、发生瓦斯积聚、超限后恢复生产的措施187、防止瓦斯事故扩大措施188、加强管理19煤矿瓦斯防治技术第一节 瓦斯抽采技术与管理 根

3、据兴无煤矿综合柱状图可知，工作面基本顶为砂质、泥岩、细砂岩，厚度为10.5米，直接顶为泥岩，厚度为3.5米，伪顶为炭质泥岩，厚度为0.30.5米，直接底为细砂岩，厚度为0.4米，基本底为砂质泥岩，厚度为5米，岩石坚固级别为IR，坚固性系数f为0.44-0.50，属相当坚固岩石。同时，从4#煤层突出鉴定报告，煤层透气性系数为0.24580.5974m2/at2·d之间，煤层透气性较好，属于可以抽放煤层，以及通过测定，可知钻孔百米瓦斯自然排放0.25m3/min、100hm钻孔流量衰减系数介于0.0030.05之间。一、回采工作面瓦斯抽放方法：1、瓦斯抽放方法的选择：根据我矿煤层透气性系

4、数较好，以及其它已回采完的工作面抽放经验，扬长避短，采用本煤层边掘边抽，回采边采边抽和邻近层先采后抽和采空区抽放等多种方法混合抽放。 2、瓦斯抽放钻孔施工工艺：半封闭采空区瓦斯抽放半封闭采空区是指回采工作面后方的，工作面回采过程中始终存在的，并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。目前，我矿半封闭采空区抽放瓦斯主要方式有：工作面尾巷抽放、直接向采空区打钻抽放。方案一：直接向采空区打钻抽放该法是在2108设备顺槽直接向采空区冒落拱上方施工钻孔，使孔底处于初始冒落拱的上方，抽放冒落破坏带的瓦斯。此种抽放方法同样可以抽放来源于上邻近层的瓦斯和采空区积聚瓦斯，此种方法简单易于施工。（附直接向采空区打钻

5、抽放示意图）方案二：工作面尾巷抽放工作面尾巷抽放法是在顶板冒落之后，利用尾巷对采空区瓦斯进行抽放，为了取得较好的抽放效果，在工作面采动前，将铁管事先经过联络巷，通入回风巷，当工作面推进该联络巷100m后，打开阀门开始抽放，此种抽放需要注意的是最后一道密闭插管抽放地点距离回采工作面应超过100m，防止回风流进入抽放管路，影响抽放效率。全封闭采空区瓦斯抽放全封闭采空区是指工作面或采区已采完封闭的采空区，也称古老采空区。老空区虽与矿井通风网络隔绝，但采空区中积存大量的高浓度瓦斯，它仍有可能通过巷道密闭或隔离煤柱的裂隙往外泄出，从而增加矿井通风的负担和不安全因素，目前，我矿全封闭采空区抽放方式主要有：

6、闭墙插管抽放和全封闭采空区钻孔抽放。方案一：闭墙插管抽放该法是指工作面完全封闭以后，利用抽放管直接通过闭墙插入采空区，抽放采空区高浓度的瓦斯，以缓减采空区瓦斯向巷道内涌出，缓减矿井通风负担。应该注意的是：利用该法进行抽放瓦斯时，一方面闭墙的砌筑质量必须达到高标准要求，封闭性较好，另一方面抽放管尽量放在闭墙的上部。方案二：全封闭采空区钻孔抽放采空区钻孔是在采空区完全永久封闭后，在其外围有条件施工钻孔的巷道内（一般在封闭墙附近）向采空区上方打穿层钻孔，应该注意的是采空区抽放是抽放封闭的工作面或采区的积存瓦斯，一般进回风都已封闭，负压侧回风巷是瓦斯涌出量的汇集处，距采空区又较近，是打采空区钻孔比较有

7、利的地点，钻孔角度需根据打钻地点煤柱宽度及其他条件具体确定，钻孔角度具体由抽放队长确定。（2）本煤层钻孔施工工艺本煤层钻孔抽放是指从顺槽内平行于工作面或斜交于工作面进行布钻实施抽放，目前，我矿本煤层钻孔抽放方式主要采用的是平行于工作面的钻孔抽放。方案一：平行于工作面钻孔抽放该抽放是指在2108轨道顺槽、设备顺槽、皮带顺槽内施工钻孔，平行于工作面进行布置，每6米、4.5米、3米（2108轨道顺槽、皮带顺槽每4.5米施工1个钻孔，2108设备顺槽每3米或6米施工1个钻孔）施工1个钻孔，钻孔角度根据当地高程和顶底板煤层倾角为参考依据,大致在2°-8°之间，孔深不得小于工作面全长的

8、2/3，且钻孔必须穿在4号煤层中，特别注意在千米钻机考察成熟后,2108设备顺槽在有条件的情况下，一次性布置钻孔，向下一个2109工作面布置长距离钻孔（钻孔深度大于250米），以预抽下一个工作面的煤体瓦斯，从而提高抽放效率。（3）邻近层钻孔施工工艺邻近层钻孔是回采工作面未回采前在工作面尾巷利用大直径顶板穿层钻孔（94mm直径钻头）的布置方式，每隔一定距离施工一个大直径钻孔或每隔一定距离施工几个集中钻孔，按预定的方位角与倾角进行施工，使钻孔能穿透回采时产生的卸压带内进行卸压瓦斯的抽放。 2108尾巷邻近层钻孔施工方案：2108尾巷顶板比较稳定，煤层倾角2-8°，平均为5°，故

9、根据实际情况和抽放经验，设计在2108尾巷直接从巷道顶板向上施工邻近层抽放钻孔，钻孔伸入工作面的水平投影长度按20m考虑。同时，从以往抽放经验得知，2108综采裂隙带的高度大致为采高的10.7倍至14.3倍，即裂隙带高度为30-40米之间，因此，要使上邻近层钻孔取得良好的抽放效果，钻孔必须穿过保安煤柱，终孔点伸入回采顶部受采动影响形成的裂隙带内，用以抽放上邻近层的卸压瓦斯，每9米布置一个钻孔。 二、掘进工作面瓦斯抽放方法：掘进工作面采用本煤层边掘边抽、掘进面深孔抽放，两巷交替作业的抽放方法进行瓦斯抽放。 （1）本煤层边掘边抽及钻窝布置钻孔抽放： 在皮带顺槽、设备顺槽掘进时，随着工作面的延伸，进

10、行本煤层抽放，从而降低巷道瓦斯涌出，确保巷道掘进顺利进行。 本煤层钻孔是在皮顺巷道内，煤壁上侧打向上钻孔，设备巷是在巷道煤壁下侧打向下钻孔，钻孔在距离底板1.2米处开钻，每隔3米施工1个钻孔，每个钻孔角度根据当地高程和顶底板的煤层倾角为参考依据（角度由抽放队长根据当地煤层倾角而定），孔深不得小于工作面全长的2/3，最短不能低于100米，且钻孔必须是穿在4号煤层中。皮顺第一个钻孔从掘进200米后开始，设备巷第一个钻孔从100米处开始。钻孔经常保持距工作面不能超过150米。施工钻孔设备使用ZDY3200S型与ZDY1200S型钻机。钻窝布置钻孔抽放是指利用巷道两帮的卸压条带，向巷前方施工抽放钻孔进

11、行瓦斯抽放，即在2109皮带顺槽、2109设备顺槽内布置钻窝，每80米布置一个钻窝，钻窝深度为2.5米，宽度为4米，其中2109皮带顺槽在上煤壁布置钻窝，2109设备顺槽在下煤壁布置钻窝，钻窝高度根据煤层顶板而定，大致与巷道顶板一样高。钻窝内采用锚杆钢带+锚索支护，每个钻窝内布置2个钻孔，钻孔用不同的方位角垂直深入工作面100米。另外，2109皮带顺槽与设备顺槽为双巷掘进，设计在皮带顺槽与设备顺槽贯眼内，用不同的方位角布置两个钻孔，钻孔深入煤柱100米，钻孔的方位角为147°-167°，钻孔的倾角在5°-7°之间。皮顺第一个钻窝从掘进200米后开始，设备

12、巷第一个钻窝从100米处开始。钻孔经常保持距工作面不能超过100米。 （2）掘进面深孔抽放，两巷交替作业：根据2109皮顺、设备巷掘进面瓦斯涌出量大，我矿采用掘进面深孔抽放，两巷交替作业超前预抽配合边掘边抽的抽放方法，以减少掘进工作面瓦斯涌出量，减轻掘进工作面通风负担。2109皮顺与设备巷掘进面超前预抽深孔抽放，两巷交替作业是指2109设备巷在掘进时，同时2109皮顺开始打钻进行抽放，且要求打钻孔数量不得少于9个，打钻时间为5天，抽放时间为15天，20天之后，2109皮顺开始掘进，2109设备巷同时开始打钻抽放，这样每隔20天循环交替抽放掘进作业的一种施工工艺（钻孔要求在200米以上）。 三、

13、钻孔的封孔与连接：1、钻孔封孔：每个钻孔施工完毕后及时封孔，封孔选用聚胺脂和纱布，不得用黄泥或其它材料封堵，封孔长度不得小于6m，封孔1小时后方可连接，以防聚胺脂未凝固而漏气。2、钻孔的连接：每个钻孔封好1小时后方可连接，每个钻孔必须有独立的闸阀，流量观察装置、放水器和观测孔（观测孔直径不得小于6mm），用铠装胶管与支管连接，不得折死弯。四、瓦斯抽放管理1、本煤层抽放钻孔必须穿在煤层中。2、每个钻孔施工完毕后，及时封孔，封孔选用聚氨脂和纱布，不得用黄泥或其他材料封堵，封孔长度不得小于6m。3、每个钻孔封好1小时候方可连接，每个钻孔必须有独立闸阀、流量观察装置、防水器和观测孔（观测孔直径不得小于

14、6mm），用铠装胶管与支管连接，不得折死弯。4、每个钻孔施工完毕后，由通风科进行验收，抽放队负责建立瓦斯抽放钻孔“一孔一档”档案，定期对钻孔抽采情况进行分析。5、抽放管路必须按照有关规定安装，凡新安装的瓦斯抽放管路，必须做气密性试验，千米漏气不高于3m3/min。6、每一抽放工程施工完毕后，必须由矿总工负责组织有关部门进行验收（验收内容包括钻孔数、钻孔布置参数、管路铺设情况、漏气试验等。）7、瓦斯抽放泵站管理（1）瓦斯抽放泵站要建立循检制，抽放泵司机应经常对抽放泵、抽放管道、安全设施、供水系统等情况进行循回检查，发现问题及时处理。（2）瓦斯泵内瓦斯每班至少检查三次，泵房内瓦斯浓度不得超过0.5

15、%，机体附近30米处瓦斯浓度不得超过1%。要在抽放泵内安设瓦斯监控探头，当瓦斯浓度达到0.5%时，能够自动切断泵房内所有电器设备电源。（3）瓦斯抽放泵的开停制度，必须执行以下的规定：1）正常的瓦斯抽放泵更换及瓦斯抽放泵的有计划停运，要经过技术矿长批准。编制专门的安全技术措施。2）如因停电、故障等原因瓦斯抽放泵临时停运，要立即通知矿调度及分管领导，采取措施进行处理。3）瓦斯抽放泵的启动，要经过分管领导的批准，并汇报矿调度室，任何情况下，不得私自决定启动抽放瓦斯泵。第二节 抽采效果山西柳林兴无煤矿有限责任公司2010年1-10月份标况下瓦斯抽采总量2702万m3，矿平均瓦斯抽采率达到61.07%，

16、泵站及综采工作面、掘进工作面的抽采情况如下：泵站瓦斯抽采情况汇总表地点负压mmHg节流mmH2O浓度%混合量m3/d纯瓦斯量m3/d低负压抽放泵站2404735112747.8040320.60高负压抽放泵站23026035193288.868774.81、回采工作面瓦斯抽采效果：根据工作面的瓦斯涌出特点，采用不同的瓦斯抽采方式组合，目前采用风排+本煤层钻孔抽采+邻近层抽采+尾巷闭墙插管抽放的办法来降低工作面的瓦斯涌出。回采工作面抽采效果如下表：2108回采瓦斯抽采情况汇总表地点负压mmH2O节流mmH2O浓度%混合量m3/min纯量m3/min轨顺21902153142.0713.04皮顺、

17、设备巷24509.6328.932.89尾巷1026655024.3612.182108综采工作面的瓦斯抽采纯量（标况）为28.11m3/min，风排瓦斯量为9.08m3/min，工作面瓦斯抽采率达到75%以上。2、掘进工作面瓦斯抽采效果：根据掘进工作面的瓦斯涌出特点，我矿采用不同的瓦斯抽采方式，利用风排+本煤层钻孔抽采+掘进面迎头超前预抽的办法来降低掘进面的瓦斯涌出。掘进工作面抽采效果如下表：2109掘进瓦斯抽采情况汇总表地点负压mmH2O节流mmH2O浓度%混合量m3/min纯量m3/min轨顺3808473419.846.82皮1912.87设备巷3672685

18、4578.0422.252109掘进工作面的瓦斯抽采纯量为41.94 m3/min，风排瓦斯量为11.71m3/min，掘进工作面瓦斯抽采率达到78%以上。第三节 瓦斯事故预防措施：1、搞好通风工作，加强堵漏风工作，保证各用风地点风量满足要求：兴无煤矿通风方式为中央分列式，主斜井、副斜井、人行斜井进风，回风立井回风，通风方法为抽出式，矿井采用两台BDK-8-NO28型对旋式轴流式通风机进行通风，一台工作，一台备用，反风方式采用风机反转形式直接反风，掘进工作面采用全风压配合局扇供风；采煤工作面采用U+L型通风系统，井下各用风地点，都实行独立通风。根据2011年度我矿的采掘计划，同时结合我矿各用风

19、地点的瓦斯涌出情况，大体是回采2108（2109）综采、51203（53202）综采距离越来越近，供风越来越容易；而2207综采、53203综采准备巷道掘进越掘越远。介于此种情况，我矿通风部门规划；2108综采分配风量为2000m3/min左右；在2109接替后，初采时计划配风2800 m3/min ，2207轨顺尾巷掘进配风2000m3/min，2207皮顺配风800 m3/min， 2207轨顺尾巷采用双巷掘进，2207皮顺采用单巷掘进，全风压配合局扇供风；51203（53202）综采分配风量700m3/min， 53203三条掘进共配风1300m3/min，其中皮带巷采用单巷掘进，第一、

20、二回风巷采用双巷掘进，全风压配合局扇供风。2207综采（备采）工作面形成后，计划分配风量2500 m3/min，其它地点包括二号皮带机尾、轨下下部等其它地点共配风量1300 m3/min，各机电硐室、变电所分配风量为300 m3/min。根据上述规划，我矿有效风量要求比较大，因此通风设施好坏直接关系着我矿通风能否满足要求。为了满足采掘要求，对现有通风设施按质量标准化要求进行返工处理，重新砌筑，严把质量关，同时加强各处风门的管理。通风科巡回检查风门闭锁情况，绝不允许两道风门同时打开，重点地方的风门配备专门监督人员，以避免风门打开造成风流短路而引起的瓦斯灾害。2011年度矿井设计仍采用大断面，大风

21、量，减小矿井风阻，优化通风网络，避免瓦斯灾害发生。2、搞好通风抽放相结合工作：2108（2109）综采本煤层瓦斯灾害的预防采用先抽放后注水的方法，2108（2109）轨顺每隔6米布置一个平行工作面钻孔，钻孔俯角57°，深度110米左右。2108（2109）皮顺设备巷每隔6米布置一个平行工作面钻孔，钻孔俯角57°，深度110m，进行本煤层抽放。同时根据瓦斯涌出情况配备足够的风量进行稀释。邻近层瓦斯的预防采用配备一条专用回风巷，每隔50米开一贯眼，每推至贯眼时，启封贯眼，密闭后面贯眼，第一回风巷安设两架调节设施进行两回风巷的压差调节，用以解决上隅角瓦斯超限的问题，让采空区瓦斯从

22、专用回风巷排出。专用回风巷内每隔6米布置钻孔进行邻近层抽放，钻孔仰角3444 °，深度6070m，每天进行一次观察，发现问题及时进行处理并每三天对该巷钻孔、管路、积水进行检查和维护，从而确保2108（2109）综采达到应抽尽抽的效果，工作面抽采率达到45%以上。51203（53202）综采邻近层瓦斯涌出不大，暂不考虑瓦斯抽放，主要处理采空区瓦斯涌出的隐患，采空区瓦斯涌出的预防采用配备一条专用回风巷，每50米开一贯眼，每推至贯眼时，启封贯眼，密闭后面贯眼，第一回风巷安设两架调节风门设施进行两回风巷的压差调节，用来解决上隅角瓦斯问题，使采空区瓦斯从专用回风巷排出。2207轨顺、皮顺、尾巷

23、，采用全风压配合局扇供风，局扇选型严格按规程进行计算，1000#风筒供风，随着巷道延伸，局扇前配风量为2100m3/min左右，保证风机前的瓦斯浓度在0.3%以下。同时2207皮带顺槽每隔6米布置一个平行工作面钻孔，钻孔仰角为57°，深度为80米，2110轨道顺槽每隔6米布置一个平行工作面钻孔，钻孔俯角为57°，深度为80米，实行本煤层预抽放。从而保证2207掘进的瓦斯能够应抽尽抽，抽放纯瓦斯量达到25m3/min以上 ，工作面抽采率达到40%以上。53203皮顺、第一、第二回风巷掘进采用全风压配合局扇供风，局扇选用严格按规程规定进行计算，采用600#风筒供风，局扇前共配风

24、量为1300m3/min，保证风机前瓦斯浓度符合规定。综采工作面为保证尾巷瓦斯浓度在安全浓度之下，配备双切眼（有一条回风切眼），随时进行风量的调整。51203、2108回采工作面在回收过程中，制定专项回收安全技术措施，确保顺利回收，所有人员必须严格执行措施，安监站派人进行监督。3、严格各项管理制度，加强瓦斯检查：每个工作面配备专职瓦斯员检查瓦斯，瓦斯员必须是经上级主管部门培训合格并取得上岗证的人员担任，瓦检器必须可靠、完好、标准。瓦斯检查必须严格执行巡回检查制度、三对口制度、一炮三检制度、三人联锁放炮制度，严格执行瓦斯超限停电撤人制度、严禁瓦斯超限作业，严格执行瓦斯巡回检查制度，对检查中发现的

25、问题，立即汇报通风科，当班组织处理。通风瓦斯仪器、仪表必须严格管理。一通三防人员严格定期培训，严格考核，加大监督与惩罚力度。努力提高特殊工种人员素质，增强责任心，提高抗灾救灾能力，防患于未然。2010年度，严格按照质量标准对井下各区域进行监控系统的设置，除了每天进行风电、瓦斯电闭锁检查外，每班循环检查监控系统。同时加强仪器、仪表的校验工作，提高仪器、仪表的准确性、灵敏性。4、瓦斯积聚处理：井下任何一处瓦斯积聚都可能成为瓦斯灾害的根源，我矿必须按以下规定及时安全地处理瓦斯积聚：临时停工点不得停风，出现停风时，停工区域内瓦斯浓度达到3%，不能立即处理时，必须在24小时内予以封闭，停风区域内必须切断

26、电源、水管、道轨等，设置栅栏、揭示警标，禁止人员进入，瓦斯员每班至少检查一次。掘进巷道局部冒顶积聚的瓦斯，可采用挂设风帘冲淡或充填的方法处理，必须严格检查瓦斯是否局部积聚，采用砌碹支护时，必须及时处理积聚的瓦斯后方可进行作业；2207轨顺、尾巷，53203三条顺槽因顶板破碎冒落顶板可能产生局部冒落空洞而引起瓦斯积聚，除了严格执行制度外，采用风筒分支法或挂风帘进行处理。2207轨顺、皮顺、尾巷，53203皮顺、第一回风、第二回风工作面顺槽采用双巷掘进以确保巷道掘进时的瓦斯有效排放，同时各掘进工作面发生局部瓦斯积聚时，在确保工作面风量的情况下，采用风筒分支法进行处理，不确保时调节风量，加大局扇再利

27、用风筒分支法进行处理。2108（2109）综采工作面上隅角瓦斯积聚时，采用第一回风巷调节设施进行调节，让瓦斯从第二回风巷排出，同时采用布置抽放钻孔用以抽放邻近层瓦斯，以减少采空区瓦斯压力，从而解决瓦斯积聚问题。且在抽放管路布置时，在尾巷布置两趟抽放管路，由瓦斯观察工观察后根据瓦斯浓度，与瓦斯量的不同，把高浓度瓦斯与低浓度瓦斯分开抽放，使回采工作面的瓦斯应抽尽抽，从而减少巷道的瓦斯涌出。顶板附近层状瓦斯积聚的处理：层状积聚瓦斯常为瓦斯灾害的根源，预防和处理的方法是首先加大局扇功率，加大风量，确保掘进头风量满足要求，其次是加大顶板附近风速，根据科学计算确保独头巷风速满足要求且形成充分紊流流动，同时

28、每隔7米挂设风帘让风流达到顶板，以增大巷道顶板的风速。掘进巷道放炮后以及割煤时短暂时间内瓦斯超限的处理：短暂时间内瓦斯超限的处理方法，首先更换局扇功率，确保掘进头风量满足要求，同时控制工作面割煤速度，其次要严格执行放炮停电制度，并加强瓦斯电闭锁、风电闭锁装置的管理，严格控制装药量，同时采用超前预抽，增大抽放孔径的办法，减小瓦斯量，此计划已在具体抽放计划中。5、防止瓦斯引燃的措施：严禁和杜绝一切火源：我矿井下严禁从事电焊、气焊等工作，如有特殊情况需要焊接作业时必须制定具体专项安全技术措施，经总工程师、矿长批准，并严格按措施监督、执行、落实。加强检身制度的落实，严禁携带烟火下井。井口房、风机房周围

29、20米范围内，禁止有明火。矿灯必须完好，严禁在井下拆开或敲打矿灯。工作面打眼放炮时封泥材料及封泥深度和放炮必须符合规程要求，严禁放糊炮和明炮，严禁用炮崩落卡在溜煤眼中的煤，放炮坚持使用水泡泥，同时由我矿安监站、通风科每班巡回检查，对违章人员进行重处重罚，连带班组长和该队队长责任。我矿的机电设备入井必须由机电科进行验收，并贴上验收合格证，方可入井。电气设备安装到位后，由机电科检查确定其符合质量标准化要求时方可投入运行，并且由机电科防爆组人员每班循环检查，发现问题立即处理并追究责任。防止机械磨擦火花和磨擦发热：在爆炸性危险的气体环境中，磨擦发热的部件安设过热保护装置和温度检测报警断电装置，采煤机避免截割坚硬岩石，特别是刮板机、输送机的液压联轴节，必须按规定注不燃性介质，机尾滚筒决不能带病运行，并且有降温措施。我矿采用机电包机制，各包