“一通三防”瓦斯治理和质量标准化工作思路

阳泉市上社二景煤炭有限责任公司

“一通三防”、瓦斯治理与质量规范化

工作思路

2011-6-27

阳泉市上社二景煤炭有限责任公司

“一通三防”、瓦斯治理与质量规范化工作思路

根据国家、省、市有关“一通三防”、瓦斯治理和质量规范化经管方面有关规定和山西省煤销集团建设瓦斯治理示范型矿井的要求，结合我公司实际情况特制定本技术方案。

一、建立完善可靠的通风系统

1、通风系统

a.通风系统：通过过去的通风系统改造，我公司通风系统已经实现了规范的双风机双电源机械式通风，各采区、采掘工作面也已实现独立通风，并按有关要求配足了风量，通风能力能够满足120万吨/年的生产能力。现在通风系统中存在的主要问题是部分地段巷道断面小，风阻大、回风巷内杂物多、拐弯处和部分风桥巷道流线型差和采区巷道贯眼多，角联通风处多问题。现在我公司正在根据这些情况做矿井通风系统优化技术方案和施工设计、措施，计划在矿井下半年停产期间实施。

b.回采通风：我公司回采工作面采用是U+L型外错尾巷一进两回通风系统，现在存在问题是在回采过程中，为了解决上隅角瓦斯得采用落山通风，通风系统不稳定，不是正常通风系统。为了解决此问题，我公司采用内错尾巷，但由于煤质松软，容易造成工作面顶煤垮落，短路风流，所以内错尾巷布置在煤层直接顶内，岩巷，可以解决落山通风，系统不稳定问题。

c.掘进通风：我公司井下采掘工作面均已实现独立通风，现在掘进供风已实现了双风机双电源自动切换，并使用了智能风机。现在主要问题是局部通风机虽已有一趟专线、备用电源接在动力上，未实现双专线并且是从35KV降压站到局部通风机的专线。也未实现掘进工作面双风筒布置，彻底杜绝无计划停风和倒风机、修整风筒停风。我公司计划实现从35KV降压站到局部通风机的两趟专线并能自动切换，同时实现掘进工作面双风筒，此已有技术方案，准备实施。

d．其它供风：我公司计划将不再使用的9#上山采区进行封闭，减少供风地点，对不使用的贯眼进行密闭，对正在使用的配电室、库房、机电硐室全部采用独立通风，此工程已有技术方案，准备实施。

e.其他工程：今年年底要对现有风桥、闭墙、风门、风卡要重新进行修正、编号、对主要井筒、大巷进行刷白。

二、抽放系统

我公司已建立地面抽放系统，并且已按规范实行了双回路供电，两用两备，两趟管路下井，井下已实现邻近层抽放、本煤层抽放、和采空区抽放，抽放能力经过计算能够满足120万吨/年的生产能力，现在的主要问题有：

a.系统问题：我公司抽放系统管路缺少自动放水装置和两趟管路联通切换装置，缺少一套排空“三防”装置，现已根据实际情况制定了整改技术方案，计划下半年停产期间处理。

b.抽采率低问题：我公司抽放系统能力较大，但抽采量较小，究其原因有三：一是未进行大面积的采空区抽放；二是我公司煤层透气性差，抽放效果不好，也未开展大面积本煤层预抽；三是我公司技术力量薄弱、对打钻、抽放技术掌握还不到位，未找出其规律和重要参数。我公司现已成立了瓦斯治理技术小组负责对瓦斯抽采的参数进行研究，找出其合理参数；同时开展本煤层高压注水制造裂隙和抽放相结合的方法，改善抽放效果和治理煤尘。我公司已决定实施多打孔，大面积开展本煤层抽放和采空区抽放，提高抽采率，目前正在进行设计，待完成设计后进行实施。

三、监控系统

我公司现采用KJ90NB监控系统，已实现了对井下各采掘工作面的瓦斯、一氧化碳、风门、局扇、温度、风筒等主要参数的监控和地面控制经管，现在主要问题；一是未与矿

井信息化经管系统并网，实现远程控制和集中控制；二是未实现专用电源。我公司新调度楼即将完工，完工后将建立一整套信息化经管系统，在其进行设计时将考虑系统对接，软件兼容，实现并网；在建设局扇专线同时建设监控专用电源专线。

四、防尘、防灭火经管

我公司现在在地面建有三个静压水池，可容水1000立方M，有两趟水管接至井下主要巷道和各采掘工作面，井下各转载点皆有喷雾装置，采掘机械均设有内外喷雾装置，进风巷道内设有全断面喷雾装置，井下工人配备了防尘用品；井下煤层均属不易自燃煤层，主要是防外因火灾，在井下巷道和采掘工作面设置了防灭火三通，在各机电设备存放点配备了足够的灭火器、沙箱、铁锹等防灭火工具。现在主要问题是矿井水源不足，管路系统比较陈旧，经常损坏，支架无喷雾装置，煤尘注水较差。我公司正在做计划进行改善，一、公司已开始再打一眼深井增加水源；二、对现有生产、生活废水进行处理重复使用；三、对办公楼、公寓楼等用水点实行定时供水，减少浪费；四、重新设计并施工井下供水管路；

五、改善井下喷雾效果和实行智能化经管；六、改善煤层注水；七、加强井下各点一氧化碳和温度监测；八、做好密闭经管。此技术方案下半年停产时实施。

五、生产布置及抽掘采衔接

根据我公司瓦斯涌出量大的实际情况，为了保证在瓦斯不超限的情况下，公司120万吨/年生产能力和正常生产衔接，我公司每年掘进量必须达到9000M（按10个月生产），其中岩巷3000M，煤巷6000M。形成150万吨的可回采煤量（每个工作面地质储量90万吨，可采储量75万吨，进尺4500M），可保证工作面预抽放时间和衔接。要保证9000M 进尺，公司必须布置4个岩巷掘进工作面（岩巷一保一，每头每天进尺3M，每月按25天计算，每头每月进尺75M，四个头每月300M），7个煤巷掘进工作面（9#煤三保二，15#煤四保二，共保四个掘进头，每个掘进头每班2M，每天6M，每月按25天计算，每头可掘150M，四个头每月600M）可完成掘进任务。要保证上述11个工作面，需配风7700m3/min（掘进头每头配风700m3/min，11个头需7700m3/min，）回采工作面2个4000m3/min(一采一备，每头2000m3/min),其他硐室600m3/min（每个硐室200m3/min），合计12300m3/min。现在通风能力正好满足需要。

注：根据实际测算和现场情况，9#煤层由于煤层煤质透气性差和瓦斯含量分布主要集中在顶板以下1M范围内的松软煤层中，且透气性较好于下部煤层，故9#煤层瓦斯钻孔多布于顶板以下1M范围内，并抽放效果较好。现在9#煤层布12个钻孔，8个位于上部煤层，4个位于下部煤层，根

据打钻和抽放时间计算可满足三保二的要求。15#煤层煤质透气性差和瓦斯含量分布比较均匀，瓦斯含量和透气性均好于9#煤层，抽放效果较好，故15#煤层钻孔均匀分布。现在15#煤层布16个钻孔，均匀分布于煤层，需要一定抽放时间，根据打钻和抽放时间计算可满足四保二的要求。

六、瓦斯治理和质量规范化经管

1、瓦斯治理

我公司现在瓦斯来源主要有本煤层、采空区、和邻近层，其中采空区瓦斯浓度低，量大但不影响正常生产；邻近层瓦斯量大、浓度高，现在采用邻近层大直径钻孔和高抽巷基本解决，并达到了可利用浓度，基本对矿井生产影响不大；现在影响矿井正常生产的主要是本煤层瓦斯，瓦斯量大，涌出不均匀，经常引起瓦斯超限事故的发生。

根据上述情况我公司治理瓦斯的工作思路是采空区瓦斯采用邻近层钻孔抽放，抽出高浓度瓦斯以供利用，使井下采空区成为天然的瓦斯储气罐，以备停产时使用；邻近层瓦斯采用高抽巷和邻近层大直径钻孔抽放，抽出高浓度瓦斯保证正常使用，本煤层瓦斯现采用地面抽放站高负压抽放，由于透气性差、钻孔浅、封孔技术问题，浓度低且量小，只能排空或配气使用，以确保井下生产时瓦斯不超限，现在我公司本煤层抽放主要是掘进预抽和回采预抽。

目前，我公司瓦斯治理方面比较成熟的技术有：回采工

作面邻近层大直径钻孔抽放；需要采用的技术有高抽巷抽放技术，采空区抽放技术、内错尾巷经管技术；需要学习和试行的是本煤层高压注水技术；需要研究的是低透气性煤层提高抽采率技术。根据现在寺河煤矿瓦斯治理经验和先进抽采技术，结合我公司实际情况，我公司现在主要问题是抽放时间短，抽放量少，其根源在于抽放钻孔深度不够，衔接紧张。针对这种情况，最好办法是提高钻孔的钻进深度，最好采用千M定向钻机，若能达到500M以上的钻孔，就能保证2—3个月以上的抽放时间，对瓦斯治理将起到很好的效果，这是一个值得研究和推广的技术。

2、质量规范化经管

瓦斯超限治理

1、瓦斯超限发生规律

a、我公司瓦斯超限多发生在各煤层的下山掘进工作面；

b、工作面掌头瓦斯浓度均明显低于回风流瓦斯浓度；

c、瓦斯超限多发生在综掘机割煤或放炮落煤时，并伴有局炮发生；

d、发生瓦斯超限时间不长，但瞬间涌出较快。

2、瓦斯超限原因分析

a、各煤层下山属瓦斯赋存较多地段，由于埋藏深度较深，顶板压力较大，煤层内吸附瓦斯含量也较大；各煤层虽然煤质松软，皮槽、裂隙少，透气性差，瓦斯不易自然释放。

9#煤层超限巷道对应地面地形为大山，巷道上部煤层未开采，未形成解放层，15#煤层超限巷道上部对应9#煤层煤柱，均造成巷道开采前围岩压力较大，开采时卸压时，压力释放较大、较快，矿压显现明显，产生局炮；

b、我公司掘进巷道采用锚杆支护、大断面、大高度掘进。锚杆支护使巷顶压力全部作用于巷道两帮，大断面增加了瓦斯释放面的面积，加大了释放量和速度。大高度使巷道顶部卸压面积增大，造成已成巷内，瓦斯涌出量较大；

c、掘进机割煤或放炮落煤时，顶板开始卸压，大量吸附瓦斯转为游离瓦斯瞬间释放，同时发生局炮，产生裂隙和自由面，造成瓦斯超限；

d、由于巷道断面大，在全靠正压压入式有限供风量的情况下，风速明显较小，影响风流携带瓦斯效果。

3、采取措施

（1）技术措施：

a、打本煤层抽放钻孔，实行高负压抽放；

b、在掘进工作面抽放同时，进行深孔高压注水措施，制造煤层裂隙和进行顶板卸压，提高预抽效果；

c、掘进过程中，打超前卸压孔，提前释放顶板压力，瓦斯，避免瞬间大量涌出。

（2）经管措施：

a、采用了“三巷保两巷”的组织措施，即三条巷道中，

保证两条巷道正常掘进，一条巷道进行抽放和注水，处理瓦斯。

b、掘进时采用先掘上部巷道，成巷后再起底煤，在掘进机割顶煤时，控制割煤速度，控制瓦斯涌出。

c、在规程允许范围内，将掘进工作面探头的断电值降为0.8%，（炮掘巷道每次放炮必须实行巷道内机电设备停电措施），提前断电确保安全。

d、掘进工作面掘进尽量采用双巷掘进，双巷及时贯通调整系统，利用局部通风机正压压入和系统负压抽出，提高通风排瓦斯效果。在单巷掘进时，对风机至盲洞口这一段短路巷道增阻调节，提高短路巷道风阻，减少短路巷道风量，增加局部通风机的有效风量，提高通风效果。

质量规范化经管

经管理念：

a.瓦斯超限就是事故，必须认真分析、处理；

b.治理瓦斯必须采用抽放，坚持先抽后采，先抽后掘的方针；

c.只有打不好的钻孔，没有抽不出的瓦斯。

d.严格经管，积极治理，将煤层瓦斯含量降到最低；

e.提高瓦斯抽放浓度，提高瓦斯利用率；

f.上规范岗、干规范活；

g.通风工作无小事、经管学习要踏实。

经管措施：

a.建立“一通三防”规范化经管制度并严格考核；

b.建立“一通三防”和瓦斯治理考核奖惩制度并严格考

核；

c.建立“一通三防”隐患排查经管制度和台账；

d.建立“一通三防”重大危险源经管制度和台账；

e.成立瓦斯治理和质量规范化技术经管小组负责归纳

总结、制定公司瓦斯治理和质量规范化经管实施细

则；

f.建立一支年轻化、专业化、规范化的学习型“一通三

防”经管队伍；

g.开展精神文明建设、红旗班组建设、创先争优示范岗

建设。

七、机构设置和劳动定员

我公司现设有通风部，下设通风队、抽放队、共有108人。井下打钻主要考外委队组施工。为了更好的经管好“一通三防”和瓦斯治理工作，提高矿井经管水平，建设高规范的专业队伍，对通风队进行了重新分工。通风部下设技术组、通风调度组、通风队，监控队、抽放队、防尘组；通风队下设瓦检组、爆破组、巷修组；监控组下设地面值机组和井下维护组；抽放队下设打钻队、巡管组、观测组；防尘组下设水管维护组和煤层注水组。

我公司将根据高产高效示范性矿井的采掘部署进行定岗定员。

八、工作建议

我公司现在瓦斯治理的难点是本煤层瓦斯含量高，而本煤层瓦斯治理的难点是煤层透气性差，抽放衔接紧张，抽放时间短、浓度低，造成抽放时间短、浓度低的根本原因是钻孔深度浅，为了解决这一难题，现在国内最先进的方法是采用千M定向钻机打千M深孔抽放，此方法在晋城寺河煤矿运用比较好，阳泉地区是阳煤集团新景矿在使用，根据使用效果，一般可打500M左右的本煤层钻孔，如果我矿采用此技术，能打500M以上本煤层钻孔，将对我公司瓦斯治理和建立示范型矿井带来质的飞跃。我公司采用千M定向钻机后，钻孔进尺能保证在500M以上有如下好处：

1、减少现有钻机台数，采用千M定向钻机钻孔后，全井下只需两台钻机（现需要9台）便可控制井下煤层抽放钻孔，保证正常衔接。

2、提高抽放面积和时间，提高抽采率，采用千M定向钻机配合耳状钻场钻孔后，可控制2-3个回采工作面的预抽放面积，而且可以提前打钻，抽放，既能提高抽放浓度和抽放量，而且可保证半年以上的抽放时间，提高抽放效果。

3、减少备用工作面，改善通风条件，减少井下作业人员，采用千M定向钻机配合耳状钻场钻孔后，控制抽放面积增

大后，抽放时间、浓度、抽放量均能提高，便有条件实行每行工作面一保一，这样便可减少3个备用掘进工作面的供风、供电、掘进机械等，同时可减少井下作业人员。

4、减少抽放钻孔的封孔工作量，接管工程量，节约管路，由于千M定向钻机钻孔是只开一次孔，便可实现主孔内向外树形分支钻孔，减少了开口数量和钻孔进尺，也减少了接管工程量，但却提高了抽放效果。

5、保证控制面积、保证抽放浓度和时间、提高了抽采率，抽采浓度、抽放量、改善了抽放效果，使瓦斯治理有了质的飞跃，也可提高瓦斯利用率。

6、千M定向钻机费用可由一通三防和瓦斯治理费用内列支，同时也可申请补助。

二0一一年六月二十七日