高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理.doc

行业资料：_高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 10 页高瓦斯矿井掘进工作面的瓦斯综合治理1概况寺河矿属于高瓦斯矿井，当巷道掘进进入煤层或其它地质构造繁杂的地段，瓦斯涌出量突然增大，随着巷道向前不断掘进，其工作面及回风风流中的瓦斯浓度也在增加，为保证巷道施工的顺利进行，必须降低工作面及其回风风流中的瓦斯浓度。在不影响工程进度和尽量减少投资的情况下，采用了在工作面增大供风量，在回风段瓦斯涌出量大的地方来抽放瓦斯，降低回风的瓦斯浓度。这种方法在实践中取得了良好的效果，为降低巷道的瓦斯浓度开辟了一条新途径。2工程及地质情况东胶巷道较长，巷道断面只有12.5m2，与东轨道运输大巷平行施工，在施工时，从巷道的两端进行相向贯通。根据瓦斯涌出情况，为满足通风和运输要求，间隔一定距离与东轨巷施工一横贯，原设计巷道沿3#煤层底板施工，但在由东向西的实际施工过程中，煤层倾角变化较大，并有反坡现象，巷道向西施工560m后，进入全岩施工；当施工到1020m时，（即到了15#横贯）巷道又进入了3#煤层，此时，正处在背斜间的鞍部位置，由于受地压的影响，巷道围岩破碎，瓦斯涌出增加；当巷道又向前掘进了80m，在正常施工时，巷道工作面及回风段的瓦斯绝对涌出量达13m3/min，其中工作面瓦斯绝对流出量达8m3/min。现寺河矿东盘区施工又分东、西两翼，其风量分配基本相等，利用矿主要通风机对井下进行通风，其最大风量可达xx0m3/min。3瓦斯治理措施由于工作面及回风段的瓦斯涌出量大，3#煤层的透气性较好，瓦斯在自然状态下其释放时间较长，为保证在与其治理过程中，不影响巷道的正常施工，采用局部通风机通风，加速巷道成巷与瓦斯抽放综合治理的措施。3.1工作面的瓦斯治理由于巷道工作面绝对瓦斯涌出量达8m3/min，为保证工作面能正常生产，其瓦斯浓度不得超过1%，因此巷道风量为：Q=81%1.7=1360m3/min选用2台230kW局部通风机和2台28kW局部通风机配直径800mm的风筒对工作面进行通风，其总供风量可达1500m3/min。3.2回风段的瓦斯治理由于巷道回风段的绝对涌出量达5m3/min，巷道的掘进断面又只有12.5m3，只利用局部通风机通风已不能保证巷道的回风畅通和满足生产的需要，故采取将回风段的瓦斯抽放到全风压巷道中，且加快巷道成巷，以降低工作面及回风风流中的瓦斯浓度。（1）瓦斯泵的选择。巷道回风段瓦斯绝对涌出量达5m3/min，在安上瓦斯抽放泵后，瓦斯的抽放量预计可达67m3/min。在抽放过程中，由于巷道围岩的裂隙和巷道底板的漏风，预防抽放的瓦斯浓度初期在50%左右，由此可得：瓦斯泵的抽出速率为：750%=14m3/min根据瓦斯抽出速率选用YWB-15型瓦斯抽放泵，其最大抽出量可达15.1m3/min。（2）钻空布置。首先从回风段距全负压通风口5m处向工作面方向的巷道两帮钻孔，由于该段巷道初喷已经完成（喷厚为60mm），巷道内的瓦斯主要来自巷道的底板（底板煤层还有2.5m左右），故钻孔口布置在距底板上0.5m处，这样可防止钻孔大量被堵塞，便于封孔。钻孔角度与巷道中线成60夹角。根据巷道底板有2.5m厚的煤层，钻孔浓度确定为4.0m，这样既可打透煤层，又有利于采用7655型风钻打眼，钻孔直径为72mm。该段巷道围岩破碎，煤层的透气性较好，瓦斯排放范围预防每孔为4m，故钻孔间距确定为4m，这样能有效地抽放出围岩的瓦斯。（3）封孔。钻孔打好后，首先用压风吹出孔内的煤粉、积水等，然后即可进行封孔，为保证抽出的瓦斯浓度较高，增加抽放效果，封孔长度为2.0m。封孔管采用DN25钢管制成，其长度为3.2m，在管的2.m处，焊上直径70mm的挡板，在距封孔管挡板内1.0m段均匀钻上直径5mm的筛孔若干个，并用铁板封闭管的里端口，以防煤粉堵管或进入瓦斯抽放泵。距封孔管外端0.1m处安设一闸阀（DN25），以便瓦斯抽放泵检修和抽放主管处理时防止瓦斯涌出，在封孔管的最外端加工成笋字头，以便外接胶管。（4）抽放管路布置。根据抽放泵最大流量为15.1m3/min，主管选用159mm的无缝钢管，钢管布置在巷道未挂电缆的一侧，管道下每隔5m垫上0.2m厚的木垫，管道离巷道帮0.1m，以保证管道与其它带电设备和物体隔开。在主管的端部设置分支器，每一个分支器上设置10个分支，分支采用DN25的钢管加工，其长度为0.2m，端部加工成笋字头，每一分支器的末端安一闸阀，分支器的分支与封孔管间采用30mm胶管联接，在瓦斯抽放泵前10m处的159钢管上安设一分支管（DN50）和一闸阀（ND50），当抽出的瓦斯量小时，做配气使用，以减小抽放泵的负压，在排气口进风侧30m处和回风侧50m处设置一栅栏，此段为瓦斯稀释段。3.3通风系统调整在瓦斯抽放泵运转前，增加调节抽风机的风量到8000m3/min，经过瓦斯排放口处的风量达4000m3/min，用来降低一翼回风和总回风的瓦斯浓度。4综合治理瓦斯的效果（1）东胶巷在采用工作面局部通风机通风、回采段加快巷道成巷和瓦斯抽放后，巷道内瓦斯浓度明显下降，在瓦斯抽放前工作面回风流中的瓦斯浓度为1.1%，造成工作面无法正常生产，当回风巷内采用瓦斯抽放后，其回风流瓦斯浓度降至0.7%，瓦斯抽放量为6.5m3/min。（2）在利用局部通风机通风和瓦斯抽放综合治理瓦斯后，保证了工作面的正常施工，确保巷道的顺利贯通，为寺河矿早日出煤创造了条件。第 5 页 共 10 页高瓦斯矿井的瓦斯综合防治技术引言郑煤集团超化煤矿矿井生产能力240万t/a。井下有5个生产采区，开采标高-300-100m,矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，煤层厚2.021m,属“三软”不稳定厚煤层，主付井进风，东西两风井回风，现有两台主要通风机运转，备用通风机两台，矿井总进风量8760m/min，总排风量9340m/min，瓦斯排放量37m/min。近几年来，随着开采标高的延伸，矿井相对瓦斯涌量越来越高，下山掘进工作面甚至出现瓦斯动力现象，为有效防治矿井瓦斯，该矿共投入资金1860万元，对矿井瓦斯实施综合治理，为矿井安全生产创造了良好条件。1建立合理可靠的通风系统1.1改造通风系统，提高通风能力，坚持以风定产xx年该矿东西两回风井分别改造使用了BDK轴流式节能通风机，增加矿井总进风量2880m/min，减少矿井漏风311m/min，增加矿井通风生产能力66万t/a，电机功率降低150kW，年平均节省电费50万元。解决矿井通风能力不足问题，使矿井通风系统的能力和可靠程度有了明显提高。1.2优化矿井通风网络，降低通风阻力针对矿井主要巷道失修，断面小，风阻增大，通风能力难以提高，该矿专门成立巷修队将主要通风巷道全部扩修为10.5m断面U型钢支架巷道，共计3800m，同时，各下山采区实现专用回风巷，共计新掘专用回风巷3000m，通风网络缩短860m，实现了矿井降阻增风、减耗目标。1.3完善通风设施，优化通风系统，提前升级改造机电设施22下山煤巷掘进工作面出现瓦斯动力现象后，该矿不等突出矿井鉴定结果，就严格按照突出矿井标准对通风、监测、机电等系统进行升级改造，用锚杆等加固加厚风门墙体，临时通风设施一律取消，安装防逆风装置，主要巷道及掘进巷道每隔50m安设一组压风自救装置，所有机电设施全部按照高突矿井井下电器要求进行升级改造。1.4进行矿井通风系统可靠性评价每年进行一次反风演习和矿井通风系统优化设计及可靠性评价，测算反风率及矿井通风阻力，实现系统、设施可靠，风流稳定，具有较强的抗灾能力，发生灾变时风流易于控制，便于抢险救灾，保证通风系统合理、稳定、可靠。2加强瓦斯综合防治2.1建立瓦斯防治专业队伍成立专门机构和瓦斯抽放、预测专业队，负责瓦斯抽放、防突、监测及安全装备的管理。2.2实施矿井瓦斯抽放严格落实瓦斯治理“十二字”方针，井下、地面各建立一个瓦斯抽放泵站，井下炮采放顶煤工作面、高瓦斯掘进工作面和综采放顶煤工作面分别实施顶板岩石钻孔抽放、高位巷道抽放、超前浅孔与巷帮钻孔抽放、采空区抽放、上隅角埋管抽放等，杜绝了采掘面瓦斯经常超限现象，产量与进尺提高了40%。2.3防治煤与瓦斯突出自从22下山22121下付巷掘进工作面出现瓦斯动力现象后，所有下山煤巷掘进头全部按照“四位一体”防突措施严格瓦斯治理，包括突出危险性预测，防治突出措施的效果检验，安全防护等综合防治措施，采用钻屑一瓦斯流量法进行效果检验，综合指标R值取6，积累了大量经验数据。矿井投入新型液压钻机6台，xx年掘进工作面打超前钻孔4820m，到目前为止，井下采掘面未发生过瓦斯突出。2.4开展掘进工作面瓦斯防治评价该矿成立评价工作领导小组，定期对掘进工作的瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、通风系统、局部通风、抽放系统、监测系统、隔爆设施、压风自救、顶板岩石钻孔抽放、巷帮超前抽放、钻孔疏放、避灾铜室、物探、钻探分析、地质构造、设备防爆、机电设备保护、通风设施等项目进行预测预报及评价验证，并由总工程师组织各业务部门，分别对各专项评价进行会审，提出掘进工作面瓦斯防治综合评价意见，决定是否可以掘进及整改防治措施，确定允许掘进距离。xx年6月份以来，矿井采掘工作面消灭了因瓦斯压力、地质构造应力等因素造成煤与瓦斯涌出、压出及瓦斯超限现象。2.5采掘面实施煤壁浅孔高压注水当高压水进入煤层后，沿着裂隙流动、渗透和扩散，挤占了裂隙空间，将瓦斯从裂隙中挤出，通过检修班对煤壁浅孔高压注水，增加了瓦斯释放量，从而降低了生产过程的瓦斯涌出量。同时，煤壁浅孔高压注水，增加和扩展了煤层裂隙，煤体因充分吸收了水分而湿润，从而改变了煤层的物理力学特性，有效防止了采掘面煤墙片帮、冒顶，从而消灭了因煤墙片帮、冒顶所造成的瓦斯积聚及瓦斯超限现象。3建设监测监控系统3.1健全安全监控系统全矿井各采掘面、回风巷、机电铜室等分别安装了瓦斯、温度、风速、一氧化碳传感器，井下所有低浓度瓦斯传感器更换为高低浓度瓦斯传感器，对监控设备及监测功能按照防突要求进行补充完善。安全监控系统与集团公司安全监察局无线联网，井下各作业场所实现了安全状况的及时监控和多层次管理。井下所有瓦斯传感器断电点均调定为0.8，当瓦斯浓度达到0.8，所有波及范围内的机电设备均自动断电，xx年井下杜绝了瓦斯超限。另外，井下所有瓦斯传感器每周定期用标准气样调校一次，使得监控系统的报警、断电、闭锁、检测功能灵敏可靠。3.2强化个体防护自从22下山出现瓦斯动力现象后，井下所有人员全部携带隔离式自救器，井下所有班组长以上安全管理人员、特殊工种及独岗工作人员均携带便携式甲烷检测仪，随时检测各工作地点瓦斯变化情况。3.3严格落实掘进装备系列化井下所有掘进工作面全部实现掘进装备系列化，尤其局部通风机全部采用“三专两闭锁”，双风机，双电源，双风机实现自动倒台，所有风机全部使用大功率对旋风机，并安装机电开停传感器，实现实时监测运行状态，风筒使用大直径和防炮崩抗静电、阻燃风筒。4加强安全宣传教育，提高职工安全素质以“一通三防”和瓦斯防治为主要内容的安全知识问答等专业书籍达到人手一册。全矿入井人员必须通过瓦斯综合防治等安全知识培训考试，并持证入井。井下所有特殊工种必须持有三级安全培训机构颁发的安全资格证上岗。所有安全生产管理人员必须经过河南理工大学矿井瓦斯防突培训班的安全培训，并考试合格方能上岗，这为提高全矿各专业人员的安全素质打下了基础。5结语综合近年来矿井高瓦斯压力治理，矿井“一通三防”基础工作不断加强，杜绝了瓦斯超限等事故发生，矿井瓦斯治理工作也正是认真贯彻落实了“先抽后采，监测监控，以风定产”十二字方针，从而使矿井安全生产和经营管理取得了显著的经济效益和社会效益。第 9 页 共 10 页行业资料本文至此结束，感谢您的浏览!（资料仅供参考）下载修改即可使用第 10 页 共 10 页