瓦斯综合防治规划

磴槽煤矿位于登封市大金店镇磴槽行政村，井田走向长3025米，倾斜宽1030米，井田面积2.5km2，开拓方式为斜井单水平上山开拓，走向长壁式炮落法采煤，主采山西组二1煤，煤种为贫煤，煤层倾角平均27°，开采深度为500m，煤层走向近东西，向北倾斜，平均煤厚4.05米，瓦斯含量为21.79m3/t可燃质,瓦斯压力为1.73mpa,煤层透气性系数为0.0591，煤尘没有爆炸危险，煤层自燃发火倾向属三类，不易自燃。井田范围内有一落差为10m的张性断层，东区巷探实际揭露出一条西南东北向的落差为20m的逆断层，对采掘影响较大，整个井田自西向东有3条西南东北向东褶皱构造，煤层底板相对稳定，属于炭质泥岩，煤层顶板为泥岩、细砂岩，起伏变化较大，导致煤厚在0.5m-12.5m之间变化，属“三软不稳定”煤层。2023年被省煤炭工业局批复为“煤与瓦斯突出瓦斯矿井”。根据当前煤矿的安全形势，瓦斯事故在煤矿事故中占的比例一直处在各类事故之首，为保证我矿安全生产顺利进行，结合我矿实际情况，依照上级煤炭行业有关煤矿安全生产的指示精神，认真贯彻执行“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的16字方针，杜绝瓦斯事故的发生，特编制磴槽煤矿瓦斯综合治理规划。第一章组织领导一、成立瓦斯综合治理领导小组组长：郑光辉副组长：王铁仁郑国宝刘明建申宏敏张建中成员：防突科、通风科、安全科、生产科、机电科、地测科、开拓科正副科长，调度室正副主任及各线副总。办公室设在安全科，高全治任办公室主任。设立人员机构：防突、抽放队：52人通风队：6人专检员：24人监测队：6人辅助救护队：16人二、瓦斯治理工作责任分工及规定矿长对全矿的瓦斯治理工作负全面责任。矿总工程师对瓦斯治理工作负技术责任，负责组织编制、审批有关瓦斯治理方面的设计和措施，并督促贯彻。总工程师决定的技术问题，其他行政副职不得更改。安全矿长对全矿的瓦斯治理工作负监督检查责任。生产矿长、机电矿长对分管工作中有关瓦斯治理工作贯彻实行负责。经营矿长负责瓦斯治理工作的人、财、物的全面及时供应。安全、生产、调度、机电、技术、地测、开拓科、各区队及全矿各单位都要把瓦斯治理工作当作一切工作的重中之重。作到全员重视瓦斯治理工作，真正作到瓦斯治理重担大家挑，人肩上有指标。第二章瓦斯基础管理1998年10月21日，请焦作矿务局瓦斯研究所对磴槽煤矿+113水平的煤层瓦斯压力，煤层透气性系数，瓦斯散放初速度，吸附常数、煤的坚固性系数等瓦斯参数进行了测定，2023年7月，磴槽煤矿又请焦作煤业公司瓦斯研究所对磴槽煤矿的煤样进行了采样分析，测定各种瓦斯参数。2023年12月，2023年5月，曾先后两次对煤层的自燃倾向性和煤尘爆炸性进行了鉴定。2023年3月，磴槽煤矿请河南理工大学来矿进行了瓦斯地质编图（见瓦斯地质图），每年进行一次瓦斯等级鉴定。通过瓦斯参数测定，瓦斯地质编图，瓦斯等级鉴定，使我们掌握了一些矿井瓦斯基础参数。煤层瓦斯参数测定表表1.1项目名称参数或指标平巷七八九十十一煤层开采深度（m）305354405480581瓦斯压力p(MPa)0.821.081.51.731.8瓦斯含量(m3/t燃)12.6514.6816.9821.7920.78瓦斯放散初速度△p30.629232123煤的坚固性系数f0.170.160.130.210.11a（m3/t）32.092533.55734.0438.759729.4732b（mpa-1）0.864150.0790.50.52110.8831λ（m2/Mpa2·d）0.05380.05910.0315（m3/m3·Mpa0.5）19.5619.7820.315.88煤层突出危险性综合指标D0.844.6215.4814.0038.81煤层突出危险性综合指标K180181177100209防止瓦斯积聚第一节矿井通风系统管理措施10米风筒调节风门10米风筒调节风门一、排放瓦斯安全技术瓦斯排放实行分级管理。临时停风，瓦斯浓度不超过3%的掘进头，由当班瓦斯检查员负责排放。瓦斯浓度超过3%的作业地点，其回风直接回到风巷，不影响其他采掘头面的由分区安全区长和瓦斯检查员负责排放；影响其他采掘头面的和对长期停风估算瓦斯浓度较高的巷道由安全科长带领矿辅助救护队员进行排放。所有排放瓦斯的地点，必须制定瓦斯排放安全技术措施，报矿总工程师批准后并传达成现场相关人员，方可排放。瓦斯排放前，必须切断排放地点及其回风流通过的巷道中的一切电源；并在风流通过的所有路口设立警戒；排放时，在全风压风流混合处悬挂便携式瓦斯报警仪，保证全风压混合处瓦斯浓度不超过1.5%，排放中，使用错口法或捆扎法，杜绝“一风吹”现象，严格坚持“撤人、断电、限量”的原则。排放瓦斯前，必须和调度室进行电话联系，及时掌握瓦斯浓度。排放过程中，调度室随时调度瓦斯排放情况，保证总回风巷瓦斯不超限。只有在排放巷道内瓦斯低于1%以下，且风机正常供风情况下，方可认为排放工作结束，可以恢复相关巷道的电源、撤除警戒，恢复正常作业。二、巷道贯通措施当贯通巷道相距20米时，被贯通巷道必须进行供风，且风筒距迎头距离不少于5米。被贯通巷道必须保持正常的瓦斯检查，每次在掘头放炮前，瓦斯检查员必须到被贯通地点检查瓦斯，在该处瓦斯不超限、警戒设好后，方可允许放炮作业。在巷道贯通后，必须按照贯通措施规定现场立即进行通风系统调整，保证形成全风压通风，防止瓦斯积聚。防止局部瓦斯积聚生产中容易积聚瓦斯的地点有：采煤工作面的上隅角，独头巷道的隅角，顶板冒落的空洞内，低风速巷道的顶板附近，停风的盲巷中。在这几方面采用的措施有：采煤工作面上隅角瓦斯积聚的解决当上隅角瓦斯积聚不多的情况下，具体解决方法是在其附近设立风障。如下图：图3.2导风障法2、当上隅角瓦斯积聚较多用导风障法不能及时解决时可采用塑料风机配骨架风筒抽出，直接排放到总回风巷内如下图：必须设立栅栏，悬挂警标，定期检查，并建立盲巷管理台帐，对盲巷的位置、时间、解决方法、瓦斯情况等记录清楚；盲巷需要恢复作业时，必须有救护队查明情况，需要排放瓦斯的必须制定专项排瓦斯措施。系统的升级改造磴槽煤矿于1994年11月安装了焦作工学院KJ93监测监控系统，其间逐步升级改造，一直使用至2023年终；并于2023年1月对监测监控系统再次进行升级改造，系统采用煤炭科学研究总院重庆分院生产的KJ90NA系统，至今为止系统运营一直稳定可靠。磴槽煤矿安装的KJ90NA系统监测符合《AQ6201—2023煤矿安全监控系统通用技术规定》和Q/MKC256—2023标准及相关行业标准。我们按照安全规程在各个作业点设立（具体设立情况见监控系统网络图）了应具有的各类传感器，它们可以监测、显示瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关、设备开停等环境参数，实现了故障闭锁和报警、就地和异地超限断电、风电瓦斯电闭锁。系统主机双机热备份，工作主机工作时，备用主机接受并存储监控信息，实时监测工作主机的工作状态，一旦测到工作主机异常时，备用主机自动转入工作状态，并使原工作主机转入备用状态。二、监测、监控系统维护、保养及管理中心站软件操作人员应按照使用说明书和软件操作流程的规定操作系统软件。监控值班人员经常观测监测主机屏幕信息，发现分站和传感器有故障时，及时告知有关人员解决。不在监控机上做与监测自身无关的工作，拒绝其它软件或软盘的使用，以防病毒侵入。保证设备显示、打印、报警、存盘等各项功能的正常运营。维修人员经常下井检查分站、电源、传输电缆和传感器等设备，保证设备的完好。甲烷、一氧化碳、风速、温度、风门开关、烟雾等传感器应按规定规定定期调校，及时安装新增地点的监控设备，经常用光学瓦斯鉴定器、风表、便携式瓦斯报警仪等仪表校对数据，定期升井检修各类传感器，并用标准气样校验，以保证监测数据的准确可靠。磴槽煤矿监测系统设备台帐一、瓦斯抽放系统磴槽煤矿地面瓦斯抽放泵站安装2BEC—350型水环式瓦斯抽放真空泵，配备电机YB2-315S-4型，功率110KW，且达成了一备一用，其中主管路选用Ф325mm无缝钢管1470米，支管选用Ф225螺旋管3830米，合计管路5300米。井下现有瓦斯抽放钻场32个，每个钻场钻孔数5-7个，呈扇形布置。井下管路上每根支管上所有安设放水器和测流、测压装置。二、采用的抽放方法根据2023年焦作煤业公司瓦斯研究所对我矿煤样的实验室测试，我矿的二1煤层的瓦斯含量为21.79m3/t可燃质,瓦斯压力为1.73mpa,煤层透气性为0.0591,按照煤层抽放瓦斯难易限度分级表,我矿矿井瓦斯为较难抽放级。为了达成预期抽放的效果，使抽放起到避免瓦斯大量涌向矿井、防止采空区瓦斯积聚的作用，我们计划在采煤工作面采用本煤层深孔高压注水，使煤体提前预裂，增长煤层的透气性，这样一方面起到了消突的作用，另一方面减少了瓦斯抽放难度。图4.1煤壁深孔注水、浅孔抽放示意图具体的实行方法是，在工作面的煤壁侧，沿倾斜方向每隔10m打一个深度大于10m的注水孔，先进行煤体注水，注水孔口压力控制在3-5mpa之间，直到有水从煤壁渗出为止。然后在注水孔中间每隔10m打一个深度为5m的抽放孔，进行抽放，与此同时，我们还实行了工作面的上隅角埋管抽放，采空区高位抽放。通过一系列的措施，2301工作面本来800-900m3/min情况下，瓦斯还经常处在临界值的情况变为配备750m3/min，风量减小了，风速减少了，工作面煤尘小了，正常的生产条件下，瓦斯降到0.5-0.7%。4.2埋管抽放示意图第一节区域性防突根据河南理工大学提供的瓦斯地质资料，+220以深区域的二1煤层均为突出危险区域。磴槽煤井田范围内，距二1煤层下部的一3煤，煤层平均厚度在0.8米左右，距二1煤层法线距离50米左右，该层煤在现开采水平以上无突出危险，可作为二1煤层的保护煤层进行开采。阶段运送大巷布置在灰岩中，一方面作为瓦斯预抽巷道，另一方面，作为采煤工作面形成后的进风运送大巷。具体做法是在九平巷以及下部的岩石阶段大巷中每隔20m布置一个钻场，打底板穿层钻孔，在一3煤开采过后，进行瓦斯预先抽放。5.1底板岩巷预抽示意图第二节局部防突一、采煤工作面防突措施磴槽煤矿的77121、2301和77111工作面斜长在100-150m之间，采用了区域性预抽之后，实行工作面煤壁深孔注水，煤壁浅孔抽放，之后运用瓦斯涌出初速度法和钻屑指标法两种指标进行效果检查，当指标超过细则规定指标时，停止工作面的推动，继续进行注水和抽放，当两种指标均在临界值以下时才进行回采。二、掘进工作面的防突磴槽煤矿的掘进工作面采用瓦斯涌出初速度法进行涌出突出危险性预测，当瓦斯涌出初速度指标超过规定值，用0.5m0.