2010年瓦斯治理规划
山西三元煤业股份有限公司
2010年瓦斯治理“十二五”规划
通风科
2009年12月15日
山西三元煤业股份有限公司
瓦斯治理“十二五”规划
为认真贯彻落实煤矿瓦斯治理现场会议精神，扎实有效推进我公司瓦斯综合治理体系建设，全面提升公司瓦斯治理水平，夯实安全管理基础，有效防范和遏制重大通风瓦斯事故发生，进一步巩固我公司瓦斯集中整治成果。我公司始终坚持以“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理“十六字工作体系”，认真贯彻落实瓦斯综合治理相关措施，促进我公司瓦斯治理工作体系的稳步推进。
一、矿井瓦斯和煤尘情况
1、矿井瓦斯情况
经山西省煤炭工业管理局审查、批复，山西三元煤业股份有限公司矿井为低瓦斯矿井。山西省煤炭工业管理局晋安监煤字(2009)91号文“关于长治市2008年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复”，三元煤业股份有限公司的3号煤层瓦斯绝对瓦斯涌出量为15.68m3/min，相对涌出量为 4.18m3/t，二氧化碳绝对瓦斯涌出量为 3.24m3/min，相对涌出量为0.86m3/t；鉴定时，矿井月均日产量为5400t，属低瓦斯矿井。
2．矿井煤尘爆炸性与煤层自燃倾向性
根据2008年3月25日山西省煤炭工业局综合测试中心检验结果,该矿井3号煤燃烧时火焰长度30mm，抑制煤尘爆炸最低加岩粉量为60%，爆炸指数为17.8%，本煤尘具有爆炸危险性。3号煤层自燃倾向性鉴定为III类，为不易自燃煤层，煤样燃烧试验时的吸氧量为0.60cm3/g。
二、井田开拓方式及采煤方法
三元煤业股份有限公司矿井现开采3号煤层，基本沿井田中部南北方向布臵运输、轨道和回风大巷，运输大巷沿3号煤层底板布臵，回风大巷沿3号煤层顶板布臵，轨道大巷沿+620（或590）水平岩巷布臵。井下共布臵有2个采煤工作面（其中1个为配采工作面）、2个掘进面、1个开拓面。
开拓方式为立井开拓，单水平开采；利用原有主立井作为扩建后的主立井，净直径5.00m，净断面19.63m2，垂深373.0m至井底，装备双钩箕斗，担负全矿井的提煤任务,设金属梯子间，为矿井的回风井和1个安全出口；利用原有的副
立井作为扩建后的副立井，副立井净直径6.0m,净断面28.26m2,垂深347.9m至井底水窝，装备双钩罐笼，担负全矿井的辅助提升和人员升降任务,为矿井的进风井和安全出口；南翼新开凿一个回风立井，预计到明年将投入使用。
采煤方法为走向长壁综合机械化低位放顶煤；全部垮落法管理顶板,采用支撑掩护式整体液压支架。
三、矿井生产系统、安全设施
1.通风系统
矿井通风方式为中央并列式，采用副立井进风，主立井回风，局部通风采用局部通风机，主要通风机工作方法为抽出式。
矿井布臵有进风井(副立井)1个，回风井(主立井)1个，两井口距离为60m。副立井和主立井均位于工业场地内，服务于全井田，服务年限41a，副立井和主立井均为矿井的安全出口。
矿井总进风6256m3/min，总回风6401m3/min，所需最大负压1460Pa，所需最小负压为1350Pa。矿井现有2K58-№28型轴流风机2台，1台工作,1台备用；配用JS-157-10型电机（功率260kW,电压6kV）。
回采工作面通风采用全风压独立（U形）通风方式，回采工作面的进风和回风均未经过采空区或冒顶区。掘进巷道采用矿井全风压通风或局部通风机通风；掘进工作面采用机械压入式通风。局部通风机采用对旋防爆风机，型号为BSDF15×2和YBT7.5×2型。局部通风采用双风机、双电源可编程逻辑控制，且安全监控系统具有对停风、瓦斯超限的闭锁功能，满足“三专两闭锁”要求。
井下硐室中，爆炸材料库、清撒斜巷、采区变电所采用独立通风。采用的通风设施及构筑物有风门、调节风窗或调节风门、密闭等。
矿井反风采用主通风机反转反风方式，通风机反风风量，根据2008年度反风演习计算结果报告，矿井反风率53.9%，反风效率符合《煤矿安全规程》第122条规定。井下配臵了相应的双向风门或压力平衡风门。
2．瓦斯管理现状
我公司虽为低瓦斯矿井，但为了避免瓦斯事故的发生，公司要求按高瓦斯矿井进行管理，并且建立有完善的、健全的瓦斯管理制度。公司现配有瓦斯检测员13名，均经三级培训机构培训由山西煤矿安全监察局长治监察分局考核合格，持有中华人民共和国特种作业操作资格证。采掘工作面均按《煤矿安全规程》要
求设臵了甲烷传感器，建立了瓦斯巡回检查和安全检查的双重监测系统。公司通风科每月都要按检查区域制定瓦斯巡回检查图表，经总工程师审查后方可执行，要求瓦斯检测员按规定的瓦斯巡回检查路线、检测地点、次数、周期、方式进行检查，并严格按操作规程操作。我公司制定并执行了瓦斯日报审批制度，总经理、总工程师每天审查瓦斯日报表和安全监测日报表。
3、瓦斯防治措施
为了防止瓦斯危害，我公司加强了通风系统管理，制订了“一通三防”管理责任制和通风、瓦斯、综合防尘等十项管理制度，加强了通风设施的维护及局部通风的管理，保证了通风系统的稳定可靠。同时，为了更好地解决回采工作面上隅角瓦斯超限这一问题，公司还汲取了平煤集团、阳煤集团的瓦斯治理经验，制定了2301综放工作面上隅角瓦斯引排方案及相关措施。我公司采用无火花式风机引排回风隅角积聚瓦斯，并通过管路由抽出式无火花对旋风机和正压风筒直接引排到采区专用回风巷，从而达到控制上隅角瓦斯浓度局部超限的目的，并符合《煤矿安全规程》规定的安全浓度以下；井下各机电、材料硐室均采用了独立通风，南北翼主皮带及轨道尾巷的风量也按照《煤矿安全规程》中的规定进行了合理化配风，严禁微风和无风作业；加强了盲巷管理，对暂时停止施工的停风巷道及时采取临时密闭或设臵栅栏，对永久报废巷道采用永久密闭进行盲巷管理，从而杜绝产生盲巷。
4. 矿井安全监测监控系统
公司矿井安全监测监控系统是煤科院重庆分院研制开发的具有技术先进、功能强大、可靠性高、实用性强的KJ90煤矿安全监控系统。该系统利用时分制分布式结构，通过改造，现已实现了对整个矿井的安全监控，由地面中心站及地面、井下各监控分站，各种传感器组成。地面中心站中设立了两台工控机（备用一台），实现了对各种数据的采集、处理和控制。配有网络终端软件一套，实现向市安全生产监督管理局传送数据，实现上级的网络监控监测。通信接口二台（备用一台），实现中心站与其它分站的数据通信和数制转换。系列分站十二台（四台备用），实现对开关、模拟量的采集和传输。具体分布如下：
1号分站：1308回风巷分站，对1308风巷的瓦斯及工作面瓦斯，风门开停等的监测；
2号分站：南翼总回风施工巷分站，对南翼总回风施工巷的风机开停、设备
开停、瓦斯浓度的监测；
3号分站：2301回风巷分站，对其风巷及工作面的瓦斯、风门开停监测，并对瓦斯引排管路内的瓦斯监测；
4号分站：2301工作面分站，对各主要设备的开停进行监测，并对其移变进行断电控制和馈电监测；
6号分站：主扇风机房分站，对地面的主要设备开停、负压进行监测；
7号分站：1308工作面分站，对其工作面的各主要设备开停进行监测，对移变进行控制断电、馈电监测；
8号分站：清撒斜巷分站，对清撒、主皮带头及总回头等地方进行瓦斯、风速、水位等的监测；
9号分站：590轨道开拓及北翼主皮带巷推进工作面分站，对其瓦斯、局扇风机开停、风门和馈电开关的控制、馈电监测。
10号分站：1310运巷分站，对1310运巷的风机开停、设备开停、瓦斯浓度的监测；
11号分站：1310风巷分站，对1310风巷的风机开停、设备开停、瓦斯浓度的监测；
该系统共用开停传感器42台（其中21台使用）实现了对各主要设备的开停状态监测，传感器24台（14台使用）实现了瓦斯、风电闭锁功能；水位传感3台，使用1台，对井下主水仓进行水位监测；风速传感器3台（使用2台），实
浓度达到0.75%时现了矿井主要回风巷和主要轨道巷的连续监测，总回风巷CH
4
报警，查明原因，立即处理；风门传感器10副（4副使用），对主要硐室进行风门开停状态监测，促进通风系统的正常运行；负压传感器2台（1台使用），实现了对主扇风机负压的监测。
该系统是一套集矿井安全监控、生产工况、监控网络信息管理为一体的全网络化矿井安全生产综合系统，能对矿井的各种开关量、模拟量进行数据采集，实现独特的3级断电和超强异地交叉断电，实现瓦斯超限或风机停转的报警和断电等。
该公司主要领导办公室安设了安全监测监控系统终端，可随时查看各作业点的瓦斯情况，以便对瓦斯异常现象及时采取相应的应急措施。
5．瓦斯检测仪器仪表配备
公司配备了光干涉甲烷检测仪37台，其中13台在用，其余备用或检定；配备了AZJ-2000型便携式瓦斯检测报警仪250台，其中在用130台，其余备用或检定。建立了便携式瓦斯检测报警仪使用制度，规定跟班领导、队长、班组长、井下电钳工、采掘司机、端头尾维护工等必须携带便携式瓦斯检测报警仪。瓦斯检测仪器仪表设专人管理维护，每10天分批送市安全仪器检测中心对便携式瓦斯检测报警仪校正一次。光干涉甲烷检测仪专为瓦斯检测员配用，每6个月对其进行检定一次。
四、煤矿瓦斯治理中存在的问题
1、随着矿井开采范围的加大和矿井瓦斯涌出量逐年成上升趋势的发展，导致现有的提升井兼回风井已不能满足今后的生产需求。
2、职工队伍素质偏低、通风工程技术人员缺乏，不仅制约了公司的安全发展、和谐发展，也是诱发安全事故多发的主要因素。
3、矿井回采工作面采用U形通风方式，由于回风上隅角导风不畅，导致该区瓦斯曾多次超限，回风隅角的瓦斯隐患已成为制约工作面安全生产的突出问题。
4、随着综放采煤的技术发展和应用，采区巷道布臵方式有了新的改变，采掘推进速度加快，开采强度增大，使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加，如何治理、防范工作面回风流中的瓦斯成为我们当前通风安全管理又一突出问题。
五、瓦斯综合治理规划的指导思想和主要目标
（一）指导思想
认真贯彻落实山西省煤炭工业局关于加强煤矿瓦斯治理工作体系示范工程建设的通知精神，统筹安全生产与公司协调发展，坚持以人为本的科学发展观，坚持“安全第一、预防为主”，以建设本质安全型矿井为目标，提升矿井防治瓦斯技术装备水平，加速改善矿井防治瓦斯安全生产条件，健全煤矿瓦斯防治安全管理体系，增强煤矿安全生产的保障能力，使我公司向着健康稳定的方向持续发展。
（二）基本方针
按照国家关于安全生产工作的方针政策和法律法规，从体制、机制、投入等方面加强对煤矿瓦斯综合治理工作的领导。落实安全生产责任制，坚持立足防范、
关口前移，强化监管，深化整治、综合治理的总体思路。加大安全投入的机制，统筹协调，形成整体合力，扎扎实实地做好我公司瓦斯治理工作。
（三）主要目标
1、做好《煤矿瓦斯治理经验五十条》的推广应用工作。
2、继续以质量标准化为主线，认真组织开展“一通三防”同业务竞赛，通过开展同业务竞赛，不断提升“一通三防”管理水平，保持通风安全质量标准化一级矿井。
3、继续完善矿井防灭火系统、综合防尘系统。
4、建设专用回风井，实现两进一回的通风系统，使矿井通风系统进一步得到优化。
5、通风安全技术人员按矿井规模得到合理配备，使公司从业人员素质进一步得到提高。
六、瓦斯治理规划：
为认真贯彻国务院安委会办公室下发的《关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见》，公司认真制定瓦斯治理工作规划，牢固树立瓦斯事故是“可预、可防、可控”的安全理念，坚持“超前预测、主动预防、事前控制、综合治理”的原则，以构建“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”十六字体系为主要任务和目标，以安全发展为指导，以杜绝瓦斯事故为目标，着重从“一通三防”现状及存在的主要问题、瓦斯治理工作思路、目标及措施、瓦斯治理及“一通三防”规划、资金预算、保障措施等六个方面进行规划部署。深入推进煤矿瓦斯先抽后采和瓦斯开发利用，完善矿井通风系统，发挥监测监控系统作用，加快安全技术改造，淘汰落后工艺设备，积极推广先进实用技术，加强安全基础管理，全面提升安全保障能力，努力创建本质安全型矿井。
(一)瓦斯基础参数测算
根据2005年8月煤炭科学研究总院重庆分院测定报告可知,三元公司井下煤层的原始瓦斯含量约为5.15m3/t,煤层瓦斯压力在井田内分布不均,平均在1MPa 左右,瓦斯放散初速度指标（△P）为19-20，坚固性系数（f）为0.35-0.36,吸附瓦斯常数为a=28.1648,b=1.0681,煤的孔隙率(F)为3.62%,同时三元公司历年瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯矿井,其中2008年度瓦斯等级鉴定报告矿井绝对
瓦斯涌出量为15.68m3/min，相对瓦斯涌出量4.18 m3/t。
(二)工作面瓦斯来源与构成分析
我公司通过对2301工作面生产以来瓦斯涌出情况的调查与分析，该工作面瓦斯一部分来源于煤壁和落煤解吸，另一部分来源于采空区丢煤解吸和围岩涌出，经计算，煤壁和落煤解吸瓦斯量为4.31m3/min，占工作面总涌出量的50.7%，采空区瓦斯量为4.19m3/min，占工作面总涌出量的49.3%，占了很大比例。
（三）瓦斯治理的几项措施：
随着综放采煤技术的发展和应用，采区巷道布臵方式有了新的改变，采掘推进速度加快，开采强度增大，使工作面绝对瓦斯涌出量大幅度增加。为了解决高产高效工作面瓦斯涌出量大的问题，我们综合借鉴国内煤炭行业中瓦斯治理先进经验，同时结合公司井下的地质条件和煤质分析，特制定了以下三项措施：措施一：通过编制瓦斯地质图，预测瓦斯分区分带分布规律：
公司已委托河南理工大学瓦斯地质研究所编制3号煤层的瓦斯地质图。煤矿瓦斯地质图高度综合瓦斯地质信息，集中概括瓦斯预测治理成果，准确反映瓦斯赋存规律，准确评价瓦斯（煤层气）资源量及开发技术条件，是瓦斯治理研究、交流、决策的重要平台，是煤矿瓦斯地质资料最好的档案，是瓦斯预测、瓦斯灾害防治、瓦斯抽采成果的高度集中。它直观地反映了瓦斯（煤层气）的赋存状态、垂向及水平分布的分区分带规律，通过它可以直观地看出瓦斯地质因素间的内在联系和因果关系。公司计划利用瓦斯地质图把地质对瓦斯的控制因素搞清楚，从而搞清瓦斯地质规律，准确地预测矿井瓦斯涌出量、瓦斯突出危险性、瓦斯资源量等相关信息，使瓦斯预测和治理有的放矢。
措施二：加强综采工作面的瓦斯治理：
针对我公司综采工作面的瓦斯治理问题，首先是上隅角的瓦斯抽放：从回风隅角切顶线起沿风巷至风机吸风口安装引排管路200米，并与抽出式无火花对旋风机连接。管路每隔20米设一个同直径的三通，并安好挡板，当回风巷每一个三通进入上隅角之前，取掉挡板，在三通上再扣接一个同直径的三通，并且在三通附近架一个木垛，以保护三通被砸。抽出式无火花对旋风机出风侧接臵抗静压、阻燃风筒，将回风隅角的瓦斯直接引排至采区回风巷。其优点是：机动灵活，安装简便；抽出式风机抽放风量大，在采空区形成的低压区大，有利
于控制瓦斯流向。其缺点是：抽出式风机与工作面生产电源闭锁，即风机停运时，自动切断工作面生产电源；抽放瓦斯浓度有限，只适用于抽放3%以下的低浓度瓦斯；抽出式风机必须实现“三专两闭锁”。其次，公司计划邀请煤炭科学研究权威部门在现有的瓦斯引排系统的基础上，设计一套“U+L”形通风
方法替换现有的U形通风，此外还加强采空区瓦斯的抽放力度，采用埋管抽放的方法处理采空区的瓦斯，从而保障工作面的安全顺利生产。
措施三：建立瓦斯抽放泵站：
随着南翼二采区巷道的推进，公司计划在南翼二采区建立一套抽放瓦斯的移动泵站，对工作面实行边采边抽，即在工作面前方，在进风巷或回风巷中每隔一定距离打平行于工作面的钻孔，然后插管、封孔进行抽放，也可以每隔一定距离（20-30米）掘一钻场（深度小于6米），布臵3个扇形钻孔，然后插管、封孔进行抽放。其优点是，由于采动影响，煤层已卸压，煤层透气性增加，抽放效果好；不受采掘工作影响和时间限制，具有较强的灵活性和针对性。其缺点是，开孔位臵在煤层，封孔不易保持严密，影响抽放效果和瓦斯浓度；另外，钻孔与煤层层理平行，层理之间不易勾通，瓦斯不易流动，也影响了抽放效果。
在南翼回风井正式投入使用之后，公司计划在地面建立一个抽放瓦斯的永久泵站，并与河南理工大学瓦斯地质研究所合作，参考此次委托其编制的瓦斯地质图制定一套行之有效的煤层瓦斯预抽方案，从而达到“采、掘、抽”平衡。为瓦斯治理工作提供科学合理的依据，从而为构建安全、高效、和谐的矿山发挥重要作用。
七、强化“一通三防”管理工作
（一）强化“一通三防”管理
加强“一通三防”管理，认真贯彻落实瓦斯治理“十二字方针”、瓦斯治理“十六字工作体系”，严格执行上级“一通三防”管理规定，以通风设计和系统优化为主线，以完善安全装备为重点，突出瓦斯防治、综合防尘和放炮管理，对矿井通风系统、防尘系统进一步优化和完善，狠抓“一通三防”质量标准化、岗位作业标准化和联责联包。具体做法是：
一是强化管理，加大“一通三防”严重“三违”处罚力度，努力消除重大
“一通三防”隐患，对出现的“一通三防”严重“三违”现象，各队队长、书记、跟班队长各联责罚款，并按安全行政（重大隐患）责任追究制对有关人员进行追究处理。二是严格采掘工作面“一通三防”质量检查、评定及考核，通过奖优罚劣，逐步推进“一通三防”质量标准化。三是大力开展岗位作业标准化和岗位区域联责、职工安全联保活动，提高职工的标准意识和安全意识。四是加强各部门基础管理，强化现场“一通三防”管理，安全指挥中心实施24小时全方位“一通三防”调度，及时协调处理或消除“一通三防”隐患，杜绝“一通三防”管理空档。五是加强日常“一通三防”工作管理，保证矿井总供风量满足生产要求，加强瓦斯灾害治理力度，提高瓦斯管理装备水平，加强矿井通风安全监测管理，实现通风安全监测监控。六是完善防尘设施及使用制度，加强综合防尘管理，杜绝煤尘飞扬及积聚，确保通风系统稳定可靠，严格采掘工作面洒水灭尘、放炮前后洒水灭尘和定炮使用水炮泥，实行一炮三检制度。八是狠抓火工品管理，杜绝放炮事故。九是严格落实瓦斯探测，排放和24小时盲巷密闭制度，进一步完善瓦检员汇报制和巡回检查制，确保矿井安全生产。
（二）加强职工素质建设
要彻底解决煤矿安全生产中人的不安全状态，关键在于全员安全意识的增强与综合素质的提升。要改善煤炭企业当前普遍存在的专业技术人才与高级技能型人才奇缺的现状，必须坚持人才兴企、人才强煤战略，加快实施企业人才发展规划，健全完善安全教育培训制度，强化安全技术培训体系。重点突出专业技术型和高素质技能型人才队伍的建设，不断提高适应煤炭企业安全、科学、和谐发展所需的人才数量与质量，今年公司推出“双百工程”人才战略计划，成功引进一百多名高校毕业生，为公司的发展注入了全新的动力。在培训教育方面，我们既要继续采用请进来、送出去、脱产培训、函授教育、拜师学技、岗位练兵、传帮带、知识竞赛、成立学习小组、技术比武等一系列传统的有效的安全培训方式，又要大胆探索建立煤矿职工技校，逐步变招工为招生，变农民工为产业工人，创新技能型人才培养机制，促进技能型人才总量逐年提升。针对当前煤矿安全工作面临的新形势与新问题，我们必须加强学习型企业、学习型组织、技能型科队、技能型班组建设，切实促进工作学习化、学习工作化、工作技能化，形成持续改进的全员素质建设机制。
（三）加强瓦斯治理的技术攻关及科技交流
1、加强瓦斯防治技术攻关。科学技术是第一生产力。加强技术攻关是做好瓦斯治理工作的一项重要内容，对有效防范瓦斯事故具有重要作用。要充分借鉴兄弟煤矿企业在瓦斯治理工作中的先进经验及有关煤炭企业的技术优势，对公司在瓦斯治理工作中遇到的技术问题组织进行技术攻关。要充分利用国家煤矿安全技术专家举办瓦斯专项治理培训学习机会，请求帮助研究制定防治瓦斯灾害的具体措施，攻克瓦斯防治技术难关。
2、积极开展煤炭科技交流。要积极开展煤炭科技交流，学习和借鉴兄弟单位在煤矿安全科技上的先进经验，尤其是煤矿瓦斯治理等课题研究的交流与合作。加强与煤炭科研机构和高等院校科技合作交流，加大应用新科技、新技术、新装备、新工艺，重点改善公司的瓦斯监测和防治能力，通过新科技、新技术、新装备、新工艺的不断提高，大大提高矿井对瓦斯灾害的预测预防能力，有效控制瓦斯灾害的发生，使矿井“一通三防”管理工作稳步推进，从而促进公司的安全发展、和谐发展。