单一突出煤层矿井瓦斯综合治理技术的应用

第一篇：单一突出煤层矿井瓦斯综合治理技术的应用

单一煤层突出矿井瓦斯综合治理技术的应用

唐志龙

（南川宏能有限公司，重庆 南川 408400）

摘要：本文以南川宏能公司成功的瓦斯治理经验为依据，介绍了单一煤层突出矿井综合瓦斯治理技术的应用。先非接触式消突——从底板抽放巷穿层抽放控制石门区域、煤层掘进条带，避免了在突出层原始煤体里的短兵相接；再接触式强化效果——掘进头的超前钻孔预抽和采煤工作面两巷的顺层钻孔预抽煤层瓦斯，结合采空区瓦斯抽采、井下移动泵抽放煤层瓦斯等方式，多措并举，监测监控，有效地解决了井下瓦斯问题，有力的说明了单一煤层突出矿井瓦斯可防可治。

关键词：单一突出煤层 瓦斯 综合治理

1.矿井情况简介

#南川宏能煤业有限公司位于重庆市南川区，2006年核定生产能力为30万吨/年。矿井开采6煤层单一开采突出煤层，平均厚度为2.30m,煤层倾角一般在14°～33°左右，先开采区埋藏深度400m左右。

矿井的通风方式为中央对角式；地面设立了高、低负压瓦斯抽放系统，对6#煤层进行瓦斯预抽和边采边抽；KJ90N监测系统。工作面采用走向长壁后退式采煤法,采用炮采采煤工艺，U型+尾排通风方式。

矿井相对瓦斯涌出量为27.59m/d.t，绝对瓦斯涌出为19.15 m/min，该矿井煤尘有爆炸性危险，自燃发火倾向为三类，属不易自燃煤层。

332.瓦斯治理问题

宏能公司目前所开采区域的煤层含量为14.29~16.07 m/t，为单一突出煤层开采；以前采用本煤层预抽瓦斯作为主要防突措施，工作面为U型通风，上隅角采用气动抽出式局部通风机治理瓦斯超限，抽放老采空区瓦斯作为发电供气补给。该方法存在下列问题：

32.1问题一

原始煤层内打孔是短兵相接，对预防本层打孔突出没有有效防治手段。

2.2问题二

遇地质变化，本层钻孔难以达到《防治煤与瓦斯突出规定》的深度和范围要求，掘进工作面安全屏障不足、回采工作面有空白带。

2.3问题三

回采工作面采用U型通风方式，采动后邻近不可采的煤线、邻近采区、周围煤体的瓦斯由于松动卸压、裂隙等涌向采空区，工作面瓦斯特别是上隅角瓦斯容易超限，采用局扇通风抽上隅角瓦斯的方法效果差，抽出瓦斯仍排到回风巷中，易引起回风瓦斯超限。

2.4问题四

一套抽采系统难以满足预抽和采空区抽采需要，抽放压力分配不均衡，预抽放终孔负压不足（一般在8300Pa左右），造成预抽时间长，采掘效果差。

3瓦斯综合治理技术[1]

3.1瓦斯综合治理理念、原则、途径

宏能公司在总结原有的瓦斯治理经验基础上，吸收借鉴，确立了“瓦斯抽采与利用并重、抽采为主、风排为辅”的瓦斯治理技术路线，“以穿层抽放为主、本层抽放为辅、采空抽放补充”为瓦斯抽放理念；以“强增透、高负压、严封闭、高效抽”为瓦斯预抽技术原则，以“高低负压抽放系统分开运行、钻扩一体化、变中央分列式通风为两翼对角式通风、回采工作面U+尾排通风、建立瓦斯实验室”等为瓦斯综合治理技术实现的途径。重新组织编审了《矿井瓦斯抽放系统改造设计》、《矿井煤与瓦斯防突专项设计》、《矿井通风系统改造设计》等技术方案。

3.2抽放系统建设

宏能公司依据《矿井瓦斯抽放系统改造设计》，对地面抽放泵站进行了扩容建设，新增设了两台瓦斯抽放泵，与原有的瓦斯抽放管道和新铺设的采掘抽放管道构成高负压抽放系统，主要用于底板穿层预抽、本煤层预抽。将原有的两台瓦斯抽放泵和新铺设的管道系统构成低负压抽放系统，主要作为采空区抽放和上隅角顶板卸压抽放。二者有效解决了抽放负压不均衡问题，将矿井预抽终孔负压提高到13kPa以上。

3.3综合防突措施

对新采区每一个区段的设计均考虑在距煤层法向距离12米以外的茅口灰岩中增加设置底板专用抽放巷道，抽放巷道低于区段运输巷标高15米左右。在底板抽放巷道施工穿层钻孔对煤层掘进条带和采煤区段进行预抽，其终孔间距分别为 4米和8 米；预抽时间至少90天以上，对掘进条带煤层抽放效果进行检测评估，通过钻孔取煤样到实验室测定残存瓦斯含量低于8m³/t，才能进入本煤层实施“四位一体”措施施工。

3.3.1预抽钻孔布置

3.3.1.1石门揭煤钻场布置;采取用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯作为石门揭煤的防突措施，且预抽必须达标。见图3.1

图3.1石门揭煤穿层布置示意图

⑴穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯应在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。

⑵钻孔的最小控制范围是：石门揭煤处巷道轮廓线外上部及两帮20m、下部12m，钻孔必须穿透煤层的顶板1m以上。同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m。

⑶钻孔孔径Φ75mm，钻孔终孔间距以钻孔有效影响半径为依据。

⑷预抽钻孔封堵必须严密，采用A、B料封孔深度不得小于5m，钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。

3.3.1.2底板瓦斯巷控制掘进条带

（1）向煤层布置底板穿层网格钻孔，网格钻孔重点布置于煤层设计准备布置的采煤工作面的煤层巷道条带及回采区域；控制范围为煤巷掘进工作面巷道上帮轮廓线外至少15m、下帮轮廓线外至少15m，钻孔必须穿透煤层1m以上；

（2）钻孔直径75mm，采煤工作面的煤巷条带区域的钻孔终孔间距一般为8m。对于钻孔中瓦斯涌出量大，有喷孔、顶钻、卡钻及地质构造带的区域，应相应加密网格钻孔。

（3）采用A、B料严密封孔，封孔长度不应小于5m，钻孔孔口抽采负压不小于13kPa。

（4）预抽瓦斯的时间一般应不小于3～6个月，且预抽效果达到相关指标，方准进到煤层进行煤巷的掘进工作。增附钻孔图

3.3.1.3煤巷掘进工作面超前钻孔预抽。见图3.2 3

w2512机运巷条带预抽钻孔布置图80m图四5#,81.4m4#,80.8m3#,80.4m6#,61.7m7#,45.7m8#,9#34.,23m6.2m2.8m4m13#,81.20m超前距m61.7,#417m45.,#1560mm.23m.64,2,3##671115m 进方向布置钻孔，终孔间距3～6m；

⑸当煤厚在2m以下时布置单排钻孔、当煤厚在2m以上时布置双排钻孔。3.3.1.4采煤区段顺层抽放：

开采层回采面抽采主要为倾向顺层钻孔抽采，倾向顺层钻孔方位沿煤倾斜方向布置，与工作面倾斜方向基本一致。终孔间距应按钻孔抽采半径合理确定，一般为2~4m；孔终孔点与采面周圈巷道间距不得小于10～15m，钻孔应尽量增大见煤长度。见示意图3.3

W2511回风巷[2]4m2#,80.1m1#,80m10#,80.1m11#,80.4m12#,80.8m15m

图3.2掘进工作面条带钻孔预抽

⑴巷道两侧轮廓线外钻孔的最小控制范围为15m；

⑵钻孔在控制范围内应均匀布置，在煤层的软分层中可适当增加钻孔数；

⑶钻孔直径应根据煤层赋存条件、地质构造和瓦斯情况确定，一般为75～120mm。

⑷超前钻孔在掘进工作面直接施工，钻孔长度一般为50～80m，钻孔方位沿巷道掘

面作工煤采11W25机1机口W2511机运巷图3.3顺层钻孔预抽工作面

3.3.2钻扩一体化

预抽效果除与钻孔布置关系密切，煤层透气性也决定着抽放质量。根据南川宏能煤矿东翼煤层透气性系数考察结果，东翼6#煤层属于较难抽放煤层，应采取措施增加煤层透气性，对东三采区一甩石门采用水力扩孔技术进行钻扩一体化增透，设计98个钻孔，总长2017米，扩出煤量78.712 吨，扩孔期间瓦斯涌出11413立方米。该项技术的运用，提高了抽放效果，比常规预抽时间缩短了 90天以上，经过考察钻孔有效抽放半径由2米增加到4米，抽放钻孔数量比常规减少一半。目前该技术已经作为穿层抽采的常规工艺。

3.3.3采空区和上隅角瓦斯治理[3] 3.3.3.1低负压抽放

对于已开采结束的老采空区，利用低负压系统进行接管全封闭式抽放，并对采空区密闭内的瓦斯浓度、温度、一氧化碳和氧气浓度进行连续检测，防止采空区自然发火。

通过高、低压抽采系统，目前年抽放量约287万m³，发电约606万 kwh，提升了节能减排的经济效益。

3.3.3.2解决上隅角瓦斯超限

随着工作面向前推进，采空区瓦斯涌出量增大，易造成上隅角瓦斯超限，主要采用水泥圆筒尾排或尾抽方式解决。即在采面紧邻上区段护巷煤柱铺设直径600mm的水泥圆筒，一端沿采空区通向专用回风巷，一端通到工作面上隅角（距工作面煤壁4米），管与管联接用黄泥填充。尾排管内的瓦斯浓度低于2%，直接排向专用瓦斯回风巷；管内瓦斯高于2%，联接低负压抽放管路进行抽放。

3.3.4通风系统调整

井田东西走向走向长度 8km，原有通风系统为中央并列式，矿井总回风为 4860m³/min。为解决采掘抽紧张的接替关系，依据《矿井通风系统改造设计》和批准的《东西风井并网运行安全技术措施》，在东翼施工一条风井，形成矿井对角式通风系统，矿井总回风提高到 6702m³/min，极大提高了矿井风排瓦斯能力和抗灾能力。

3.3.5瓦斯抽放监控系统

使用KJ90N瓦斯监测系统，对巷道瓦斯浓度、管道瓦斯浓度、风速、管道瓦斯流速、风机设备开停、抽放设备开停、设备温度、机电硐室、采空区一氧化碳、风机负压、抽放泵负压等进行连续监测，并实现了风电瓦斯闭锁、瓦斯超限断电、双风机双电源自动切换等，提高了矿井环境监测和应对灾害的能力。

4瓦斯综合治理效果 4.1东三一甩石门预抽

采用底板抽放巷施工穿层钻孔，有效的控制石门周围煤体的瓦斯，预抽时泵站瓦斯浓度2-10%，单孔预抽浓度5-45%，2010年12月24日-2011年06月27日共抽采瓦斯26078 m

33区域平均抽采率60.75%，根据取样实测的残余瓦斯含量为6.8 m/ t。采用钻扩一体化的增 5

透技术提高瓦斯涌出速度，钻孔单孔瓦斯抽放量200.7 m,提高钻孔纯量，缩短了预抽的时间90天以上，降低了成本、保证了接替，提高了抽放效果。

34.2 W2511本煤层顺层预抽煤层瓦斯

采用边施工钻孔，边封孔接抽瓦斯，于2009年9月4日先后对机运巷、回风巷进行区域预抽，截止2010年5月17日止，其中: 4.2.1工作面抽放量：

抽放时间为255天，抽放量563868m。

4.2.2抽放率：

该工作面煤层瓦斯储量1808998m3，抽放量563868m，打钻时风排瓦斯量为166467m，抽放率40.4%。4.2.3残余瓦斯含量

经计算，煤层残余瓦斯含量为6.6m/t，残余瓦斯含量小于临界值8 m/t，实测煤层最大残余瓦斯压力0.4Mpa小于临界值0.74Mpa。4.2.4工作面抽放结论: 以上所述瓦斯抽放率达40.4％，煤层残余瓦斯含量6.6m/t，煤层残余瓦斯压力最大0.4Mpa以下，区域突出危险消除。4.3 U+尾排效果

投入运行以来，管内瓦斯浓度为0.5%～0.8%，工作面上隅角瓦斯为0.4%～0.7%，工作面回风巷瓦斯浓度为0.3%～0.5%。4.4 瓦斯利用效果

年抽采量达2873790 m3 , 年发电量6055968KWH。4.5 矿井瓦斯治理效果

回采工作面瓦斯抽采率40 %以上，矿井瓦斯抽采率30%左右。

回采工作面及回风瓦斯浓度均降到0.3%～0.5%,炮后瓦斯浓度仅达到0.4 %～0.6 %，避免了瓦斯异常涌出,瓦斯超限等，治理效果比较成功。

建设了瓦斯实验室，防突工作有的放矢。

35.结论

1.对于单一煤与瓦斯突出煤层的瓦斯治理，应采用预抽为主的方式从根本上降低煤层瓦斯含量，消除煤与瓦斯突出突出；同时建立完善、可靠、科学的通风系统，才能从根本上治理瓦斯危害，变废为宝。

2.对于单一煤层与瓦斯突出煤层，必须采用穿层抽放为主、本层抽放为辅的综合抽放措施；对于需要预抽与卸压抽放、采空区抽放等多种抽放途径的矿井，应建立高低负压抽放系统，防止抽放负压不平衡，提高抽放效果。

3.对于单一煤层的上隅角瓦斯治理，推荐采用水泥圆筒尾排或尾抽的形式，可以大大降低工作面的上隅角瓦斯积聚。

参考文献：

[1] 杨厚红，采用综合抽放治理采面瓦斯，煤碳技术2007 年1 月第26 卷第1 期 [2] 张安坤，张继勇，保护层综采工作面的瓦斯综合治理技术，矿业安全与环保

[3] 李守国，高坤，张占存，朱贵旺等，采空区抽放治理上隅角瓦斯技术，煤矿安全技术第35 卷第7 期

作者简介：

唐志龙

1982.04南川宏能有限公司通风部副经理 ***

第二篇：矿井瓦斯综合治理措施

宝鸡秦源煤业有限公司瓦斯治理综合措施

我矿瓦斯治理与利用工作的发展导向是：树立“瓦斯事故可以预防和避免”、“瓦斯是资源和清洁能源”的意识，依靠科技进步，大力发展先进生产力，正确处理安全与生产的矛盾；通过瓦斯治理与利用，提高煤矿生产力水平，保护矿工生命，节约利用资源，保护生态环境；构建安全、高效、节能、环保的煤炭企业；努力建设本质安全型煤矿，确保可持续发展。

我矿瓦斯治理与利用工作的重点任务是：加强领导，提高瓦斯防治工作水平；增加投入，完善安全系统与装备；提高素质，加强职工队伍建设；强化技术，推进煤矿科技进步；严格管理，落实安全规程和措施；推进瓦斯治理与利用。

一、矿井基本情况

宝鸡秦源煤业有限公司成立于2003年12月，是国家特大型企业江苏省徐州矿务集团与宝鸡市合作，在原宝鸡戚家坡煤业有限公司基础上合资组建的煤炭企业。公司所属戚家坡矿井改扩建工程于2004年元月破土动工，2005年9月建成投产,年设计生产能力90万吨，2009年初升级改造后，年生产能力达到140万吨。公司位于历史文化名城宝鸡市西北郊，距市区56公里，宝平公路、宝中铁路穿境而过，交通便利。

公司主营煤炭开采。井田地理位置优越，煤炭储量丰富，赋存条件好。具有特低硫、高挥发、高发热量等优良特性，秦源煤环保煤是理想的动力用煤。

公司现有职工828 人，其中：博士、研究员1人，硕士研究生4人，大中专学历人员160多人，高中级技术及管理人才50多人。

公司管理先进，实力雄厚。创建了具有秦源煤业特色的MCI管理模式。公司所属戚家坡矿井采取“一井一面、一综一掘”的高效配置，装备国内一流设备，按照打造数字化矿山的要求，安全、生产、技术、质量管理实现的全自动化控制，矿井机械化、数字化程度达到国内一流水平。初步建成了花园式绿色矿区，被誉为苏陕合作的典范。

二、自然条件

宝鸡秦源煤业戚家坡矿为低瓦斯矿井，2010年矿井瓦斯鉴定矿井最大绝对瓦斯涌出量为10.064m3/min，最大相对瓦斯涌出量为

3.725m3/t。瓦斯的压力、含量随开采深度的加深而变大。

我矿煤尘具爆炸危险性，爆炸性指数为38%；煤的自燃倾向性为 1

容易自燃类、最短发火期为78天。

三、瓦斯治理与利用现状

（一）瓦斯治理

我矿投入大量资金，主要用于“一通三防”系统、设施和装备的更新改造以及新技术的推广应用。

1、通风系统。

全矿井采用中央并列式通风方式，主井、副井进风，风井回风，正常生产情况下，矿井总进风量为4981m³/min左右。矿井主扇型号为 FBCDZ—8—№24，电动机功率为 2×160KW（2台），1台备用，掘进工作面S205上顺槽采用2×22KW轴流式通风机与φ800mm柔性风筒配合通风、S205下顺槽采用2×30KW轴流式通风机与φ800mm柔性风筒配合通风、北翼轨道下山延伸段、南翼轨道下山延伸段采用2×15KW轴流式通风机与φ600mm柔性风筒配合通风.2、瓦斯抽采。

由于我矿为低瓦斯矿井，在井下建立移动抽放泵站对工作面上隅角瓦斯进行抽放和打钻孔进行高位抽放。

3、防治煤与瓦斯突出。

我矿是无煤与瓦斯突出矿井。

4、监测监控。

我矿目前使用的安全监控系统为重庆煤科院生产的KJ90系统。它由地面中心站、网络系统、传输系统、分站、各种安全生产参数传感器、断电器等组成。目前我矿共计安装了11台KFD型分站，13台低浓度瓦斯传感器、7台断电器、6台CO传感器、4台温度传感器、3台风速传感器及一台V锥传感器等。

我矿共有便携仪70台，已按《规程》规定配备到相关人员，光学瓦斯检定器50台，风表15块、直读式测尘仪2台、多种气体检定器10台；所有的通防仪器仪表均有煤安标志。

5、防灭火。

我矿已经初步建立了较完善的防火系统。外因火灾方面：其预防的控制技术比较成熟，《规程》中各项规定均能够认真落实。内因火灾方面：矿井目前已经建立了注浆和注氮两套永久防灭火系统和一套气体分析预报系统，同时配合采用局部注浆(MEA防灭火材料)的措施能够有效地消除自然隐患。

6、综合防尘。

我矿防尘系统比较完善、巷道冲洗及时，各种喷雾和隔爆设施的安设能够满足《煤矿安全规程》规定。

（二）瓦斯利用

由于我矿为低瓦斯矿井，无瓦斯利用项目。

四、主要目标

（一）加强瓦斯治理、防灭火、防尘工作。重点优化矿井通风系统、安全监测监控系统、防灭火灌浆和注氮系统、综合防尘系统等。

（二）进一步发展采掘机械化，淘汰落后的生产装备。按规定健全“一通三防”系统，按标准配足“一通三防”技术人员、专职瓦斯检测员、安监员。

五、主要防治措施

（一）优化通风系统

按照“缩短通风流程，扩大通风断面，减小通风阻力，增大通风能力，提高抗灾能力”的原则，优化通风系统，做到网络简单、风流稳定、系统可靠、风量充足、风速风质符合要求。通风能力的配置：矿井有效总风量富余系数应在1.8以上，采区风量富余系数应在1.5以上，2013年前，完成回风巷修护降阻工程。

（三）完善防灭火系统

加强防火灌浆系统和防火注氮系统的管理和改进工作。配齐配全防火装备，包括移动注氮机、注浆泵、束管监测系统、气相色谱仪、一氧化碳检测仪等。井下所有设备、设施等达到消防要求。

（四）优化防尘系统

加强防尘设施，安装隔爆抑爆、喷雾降尘和洒水控尘设施的管理，强化煤层注水，改进和装备除尘器、采煤机负压二次降尘等设施，配齐配全测尘仪器仪表。井下粉尘浓度符合《煤矿安全规程》要求。

（五）完善监测监控系统

制定监测监控系统故障汇报处理应急预案，使监测监控系统出现故障时处理规范化、程序化，加强监测监控系统的维护，定期强检监测监控设备，确保监测监控系统正常运行。严格按徐矿司办［2005］84号文件要求不断完善矿井安全监控系统，充分发挥矿井安全监控系统作用，保障矿井安全生产。

（六）建全瓦斯抽放系统

在2012年在南翼增加两台移动式瓦斯抽放泵，对S205工作面上隅角瓦斯进行抽放，确保瓦斯不超限。2015年前再对南北两翼各增加两

台瓦斯抽放泵，确保瓦斯抽放系统的可靠运行。

六、保障措施

1、严格现场作业管理。进一步加强采掘工作面技术管理工作，采取针对性措施。凡造成瓦斯超限的，一律追究有关采掘技术人员、跟班干部、班组长、煤机司机、放炮员及分管领导的责任。

2、杜绝瓦斯超限。爆破作业必须严格执行“一炮三检”及“三人联锁”放炮制度。放顶煤工作面大煤（矸）卡住放煤口时，严禁爆破处理。有瓦斯或煤尘爆炸危险时，严禁顶煤爆破作业。

3、进一步完善瓦斯防治系统，严格按徐矿司办［2005］84号文件要求不断完善矿井安全监控系统，充分发挥矿井安全监控系统作用，保障矿井安全生产。

4、加快采掘工艺改革，提高单产单进。合理生产布局，每一个采区内同时作业人员不得超过100人。

5、优化矿井通风系统，确保矿井通风系统畅通可靠。各用风地点实供风量必须符合《徐州矿务集团有限公司矿井风量计算细则（试行）》要求，严格执行以风定头定面，加快失修巷道修护进度，确保井下巷道风速符合《煤矿安全规程》要求，严禁超通风能力生产。

6、坚持瓦斯抽放系统的投入，对瓦斯抽放系统加强检查维护，确保该系统的正常运行，杜绝瓦斯超限现。

第三篇：矿井瓦斯防治技术

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第四篇：矿井瓦斯综合治理汇报材料2

推进瓦斯管理提升安全水平

山西东升阳胜煤业公司1983年建矿，2005年进行30--90万吨/年改扩建建设，2008年改扩建完成并投产。矿井采用斜井开拓，设计生产能力90万吨/年，井田面积19.3276m2，地质储量1.63亿吨，批准开采煤层为8#、15#，现开采煤层15#，煤尘无爆炸危险性，属不自燃煤层，自燃等级Ⅲ级，属高瓦斯矿井。

矿井采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法，主要通风机型号FBCDZ60-8-NO26，总进风量：6476m3/min ；矿井主斜井安装1部DTL100/30/2×315S型大倾角强力胶带输送机，担负全矿运煤任务，副斜井采用ZJK-2.5/20型矿用双滚筒提升绞车，担负全矿的辅助运输任务及人员运送；供电系统：采用双回路35KV供电，6KV双回路高压入井，主变容量为2×5000KVA；矿井瓦斯监控系统为KJ70N-J型安全监控系统，性能可靠；矿井地面建有一座永久性瓦斯抽放泵站，抽放泵型号CBF410-2BV3型水环真空泵，一台运行，一台备用，配套电机为185KW；地面建1座压缩空气站，内设3台螺杆式空气压缩机，从地面直至采掘工作面压风管路系统完善；采煤方法为，长壁式综合机械化低位放顶煤采煤法。

阳胜煤业公司在安全生产管理活动中，坚持“安全第一、预防为主”的基本方针，把瓦斯防治作为煤矿安全生产工作的重中之重，严格贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针，树立瓦斯事故是可以预防，可以避免的理念。以有效遏制瓦斯、煤尘及火灾等重大事故为目标，围绕建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”为重

要核心的瓦斯治理工作体系，坚定瓦斯灾害是可防可治的理念，采取抽防并举，细抓严管，靠扎实的作风和严细的管理，保证了安全生产。我们在瓦斯综合治理方面的主要做法是：

一、靠制度和纪律，构筑瓦斯综合治理的防线

明确责任：公司总经理是瓦斯综合治理的第一责任人，总体协调全公司瓦斯治理所需的人、财、物等问题；总工程师对瓦斯治理负技术管理责任；其它副总经理负责分管业务内瓦斯治理方案和措施的落实。通风科负责全公司瓦斯综合治理业务管理和技术指导工作。

完善制度：在制度建设上，坚持按照 “让制度管人管事”的原则，用健全的制度促使“一通三防”工作走上规范管理的轨道。一是建立从公司总经理到副总经理的工作责任制。制定了“一通三防” 隐患排查例会制度和各项工作制度。二是建立从公司业务科室到生产区队的业务部门责任制。明确规范了各级业务部门和生产区队的“一通三防”技术和管理职责。三是建立从瓦斯检查、瓦斯排放、巷道贯通、局部通风、井下放炮、瓦斯抽放、防灭火、防尘、瓦斯监测、技术资料等管理制度，保证了“一通三防”各项工作的每个环节都有明确的工作目标和标准。四是对瓦斯报表实行审阅制。使领导和有关部室及时掌握各工作面瓦斯涌出情况，发现问题，立即整改。五是建立严格的排放瓦斯制度，对排放瓦斯分级管理，对排放程序和措施编制、会审、贯彻、实施进行了具体规定，相关的停电、撤人、布岗、排放、监督、指挥全部责任到人。

跟踪问责：有了明确的责任和完善的制度，还要辅之有力的措施才能落到实处，我们以跟踪问责为重点，狠抓责任和制度的落实。一是通风科采用巡回检查、重点盯班和突击检查相结合的形式，落实瓦斯治理责任制，全天候对重点瓦斯隐患跟踪管理。二是坚持通风调度值班，解决“一通三防”工作中的专业问题，坚持经理层跟班、查岗，做到“工人三班倒，班班见领导”。三是对查出的“一通三防”重大隐患，坚决落实整改。凡在“一通三防”管理上有严重隐患的，相关责任人将受到严厉的处分，以此促进各级领导对瓦斯的警觉，确保警钟长鸣。

二、靠优化系统布局，奠定瓦斯综合治理的基础

我公司改扩建之前，配备两支井筒，主斜井为提升进风井，副斜井为回风井，采区巷道布置单一，只有两条巷道，即：轨道运输巷（进风巷道）和回风巷道，巷道断面积小，进回风量受到限制。改扩建后，增加了一支主提升井筒，主、副斜井进风，回风井斜井回风，采区巷道布置为胶带巷、轨道巷、回风大巷三条巷道，巷道断面都达到10平方米之上，矿井总进风量由原来的2400 m3/min提高到了6500 m3/min，保证了通风要求。回采工作面巷道布置，由原来单一的进、回风顺槽，增加到进、回风顺槽、内错尾巷加走向高抽巷的布置方法，支护断面由梯形变为大断面的矩形巷道，断面积达12 m3，工作面进风量达到1800 m3/min。回采工艺由壁式炮采，变为综合机械化低位放顶煤回采，回采工作面内错尾巷有效的解决了上隅角瓦斯超限现象，顶板高抽巷使抽放效果得到了大的提高，生产布局的合理使我们实现了综合机械化采煤，达到了安全高效生产。

阳胜公司改扩建之前实际生产能力只有20万吨/年，采煤方法落后，瓦斯治理也只是靠通风排放。改扩建以来，为了治理综放工作面的瓦斯，公司投入了大量的人力、物力、财力。从分析15号煤层开采的瓦斯抽放效果、瓦斯涌出规律及岩层规律入手，试验研究不同抽放条件下抽放、封孔材料和工艺，根据综放工作面涌出量的特点，采用了多种抽放手段。我们在实际工作中从无到有、从小钻孔到大钻孔再到顶板高抽使用过多种瓦斯抽放方法，如顶板瓦斯巷道法、内外错尾巷法、回风顺槽钻孔抽取法、采空区密闭抽取法、采空区上隅角埋管抽取法、本层预抽法等。我们积极购进大功率高效钻机，推广使用移动瓦斯泵抽放，为解决局部瓦斯抽放提供了保障，保证了工作面安全生产。

在瓦斯抽放治本工作中，我们专门对瓦斯抽放钻场、钻孔参数进行了多方位探讨，我们尝试了几种瓦斯抽放钻场形式及钻孔布置方法，先后进行了掘进工作面钻场钻孔布置，回采工作面钻场、钻孔等试验，选择出适合我公司的最佳的抽放钻场和钻孔参数。我公司在高抽巷掘进过程中，间隔一定距离布置抽放钻场，向前进方向扇形布置钻孔，进行预抽瓦斯，保证了正常的掘进；回采工作面采用向邻近层打大直径高、低位钻孔的方式进行预抽和边采边抽的方式，特别是采用顶板走向高抽巷抽放临近层瓦斯中取得了良好的效果。

综合利用是瓦斯治理的最后一个环节。我们以抽保用，以用促抽，逐步走向良性循环。我们始终从安全、资源、环保的角度出发，立足瓦斯抽放，坚持瓦斯抽放与利用两条腿走路、滚动式发展，逐步实现变废

为宝、保护环境的目的。我公司投资3500余万元建设的地面瓦斯发电厂，选用16台500KW燃气发电机组，总装机容量8000KW,预计年发电量为3000万KW/h。目前，主体工程已竣工，正在进行线路并网工程。

为了进一步提高抽放能力更好的达到治理瓦斯的目的，我公司正在建设第二套瓦斯抽放系统，在系统设置上坚持大流量、大直径管道、能力高的配套原则，我们选用CBF810-2BG3-1D192+W1水环真空泵，抽放量可以达到600m3/min，电机额定功率630KW，抽放管直径800mm,目前该系统正在抓紧建设中。

三、靠科学管理，提高瓦斯治理效果

在局部通风管理上，实现了“双风机双电源”“自动切换”，杜绝局部通风机无计划停风、停电，经常对双风机自动切换装置进行测试，发现不能实现切换，及时汇报处理，做到有检查、汇报、安排、有落实，并实现跟踪治理；在风筒管理上，想办法定措施、上设备，杜绝风筒脱节和炮崩风筒现象，如有瓦斯超限，按事故隐患进行分析处理，查原因，找责任人，并做出处罚，同时制定出防范措施。

在矿井瓦斯监测监控方面积极采用新技术，提高了监控系统的装备水平，实现了从单一瓦斯监测系统到多功能、多参数的矿井监控系统的转变。目前矿井对监控系统升级改造新安装1套KJ128煤矿瓦斯监控系统，主要由地面监控室，备用电源箱，监测风站，各种智能传感器、传输电缆等组成，并实现了全省联网。监测监控范围覆盖所有采掘工

作面，井上地面各主要机电设备、井下机电峒室、采掘工作南实现了风电闭锁和瓦斯电闭锁。井下所有采掘工作面都在规定位置设置了瓦斯传感器，并实现瓦斯超限报警断电。瓦斯监测数据遥传到地面中心站，实现了连续监测。按照监测日报，每天汇报各采掘头面瓦斯超限情况及原因，及时掌握隐患，督促整改。对瓦斯大的采掘工作面进行重点监控，每天在公司早调度会上通报。采取得力措施加强瓦斯监测管理。严格落实井下监测维修工24小时值班制度，做到发生故障，维修工1小时内必须到现场，4小时内处理完毕，井下无法维修时，必须及时更换，确保监测系统的完善可靠。

在瓦斯治理示范矿井建设方面，我们做了一些工作，取得了一些成绩，积累了一些经验，但仍有很大的差距，明显的不足。我们一定学习先进，取长补短，再接再厉，努力实现安全生产形势的稳定好转。

山西东升阳胜煤业有限公司

二O一O年十二月

第五篇：浅论矿井煤与瓦斯突出防治

浅论防治煤与瓦斯突出措施

[内容摘要]煤与瓦斯突出是矿井“五大灾害”之首，时刻威胁着煤矿下井人员的生命安全，预防煤与瓦斯突出是煤矿日常安全管理的重中之重；本文主要浅述了煤与瓦斯突出的机理、规律、突出前的预兆、防治突出措施等相关内容，为今后瓦斯治理工作提供借鉴和参考。

[关键词] 煤与瓦斯突出防治措施

煤矿在采掘作业过程中，在地应力和瓦斯压力的共同作用下，大量的煤和瓦斯由煤体内突然抛向采掘空间，且伴随强烈震动和声音的异常现象，称为煤与瓦斯突出；突出的煤炭能埋压人员、破坏巷道、设备、设施、通风系统；突出的瓦斯能造成人员窒息、引起矿井火灾和瓦斯爆炸。防治煤与瓦斯突出，一直是煤炭行业研究的课题。

一、煤与瓦斯突出的机理和规律

（一）、煤与瓦斯突出机理：

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的动力现象，突出机理观点不同，目前综合作用假说较具有代表性，即：煤与瓦斯突出是地应力、高压瓦斯、煤的结构性能等三个因素综合作用的结果，地应力是发动突出的主要因素、是破坏煤体的主要动力；瓦斯是完成突出的主要能源、是完成突出过程的主要因素；煤的结构决定了突出的难易程度，煤的强度越低越容易突出。

（二）、煤与瓦斯突出规律

1、随作开采深度的增加，突出的强度增大，突出次数增多，突出的危险性增大。

2、地质构造带、断层带、破碎带、煤层变化带、岩浆侵入地区、褶曲地点容易发生突出。

3、采掘应力集中时，容易发生突出。

4、在外力冲击下，如震动、打眼、放炮等易引起突出。

5、大多数突出都有预兆。

6、突出大多数发生在石门揭煤和煤巷掘进工作面。

二、煤与瓦斯突出预兆

绝大多数煤与瓦斯突出，在突出前都伴有预兆，突出预兆可分为：

（一）、地压显现方面有：煤炮声、闷雷声、机枪声、工作面来压支架断裂、煤岩开裂掉渣、底鼓、岩煤剥落，煤岩壁颤动，钻孔变形，垮孔、顶钻、夹钻、钻孔过负荷等。

（二）、瓦斯涌出方面有：瓦斯涌出异常，瓦斯浓度忽大忽小，煤尘增大气温下降，气味异常，打钻时喷煤瓦斯或有哨声、风声、蜂叫声等。

（三）、煤层结构方面有：层理紊乱，煤体松软且暗淡无光或粉碎干燥，受挤褶曲，煤层厚度变化异常，倾角变陡，软分层厚度增加，遇断层或地质破坏带等。

三、防治煤与瓦斯突出措施

防治煤与瓦斯突出措施主要采取“四位一体”的综合防突措施，综合防突措施又分为区域综合防突措施和局部综合防突措施，防突工作坚持“区域防突措施先行、局部防突措施补充”的原则。

（一）、区域综合防突措施

区域综合防突措施是指一个采区、水平或煤层内在开采前所采取的防突措施，区域防突工作应当做到“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”：

1、区域突出危险性预测

在同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个的预测孔，进行区域预测，依据实测的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数进行鉴定；当煤层瓦斯压力 P﹤0.74（MPa）、瓦斯含量W﹤8（m3/t）时，煤层划分为无突出危险区；当煤层瓦斯压力 P≥0.74（MPa）、瓦斯含量W≥8（m3/t）时，煤层划分为突出危险区，未进区域预测的区域视为突出危险区。

2、区域性防突措施

区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类；

1）开采保护层：根据矿井煤层瓦斯情况，首先开采无突出危险或突出较小的煤层，利用开拓、开采巷道提前预抽或释放其它煤层瓦斯，起到保护层作用。

2）预抽煤层瓦斯：有地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。

3、区域性防突措施效果检验

1）采用残余瓦斯压力或残余瓦斯含量指标进行检验，则煤层残余瓦斯压力＜0.74MPa或残余瓦斯含量＜8m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，防突效果无效，必须重新制定措施。

2）当采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区

域防突措施进行检验时，当最大钻屑量＜6 Kg/m、K1＜0.5 mL/(g·mm1/2)则

为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效，必须重新制定措施。

（二）、局部综合防突措施

1、突出危险性预测：采掘工作面采用钻屑瓦斯解吸指标法预测突出危险性。操作步骤和方法为：①在采掘工作面打3个直径为42mm、孔深lOm的钻孔，一个钻孔位于巷道工作面的中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点位于巷道轮廓线外2～4m处，2）钻孔每打1m测定钻屑量一次，每隔2m测定一次钻屑解吸指标。根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标△h2或K1预测工作面的突出危险性。当最大钻屑量＜6 Kg/m、K1＜0.5 mL/(g·mm1/2)则为无突出危险区，否则，即为突出危险

区。

2、防治突出的措施：

1）掘进工作面防治突出措施：

煤巷掘进工作面采用“先抽后掘”的局部防治突出措施，当采用此方法经效果检验无效后，再采用排放钻孔作为补充措施：①、先抽后掘防治突出措施：在巷道上、下两帮交错迈步掘进抽放钻场，钻场规格为高×宽×深=1700mm×2000mm×3000mm，钻场之间的距离为40m，控制范围为巷道轮廓线外16m，钻孔必须超前于掘进工作面20m； 每个钻场设计8个直径为75mm、长为70m的抽放钻孔对工作面前方煤体瓦斯进行预抽，抽放半径为2m。②、超前排放钻孔防治突出措施：煤巷掘进工作面进行瓦斯抽放后，必须进行防突效果检验，若检验为无突出危险后，方可前掘。若防突效果

检验有突出危险，则必须采取在掘进工作面施工超前排放钻孔的补充防突措施，施工方法：在巷道断面内按0.5m×0.5m的间排距布置，其终孔点间距按2m×2m进行布置，孔深12m，施工完后进行瓦斯排放，排放时间不得小于一个班，然后重新进行效果检验，检验为无突出危险后方可掘。但必须保证巷道掘进前方有不小于2m的保护距离。

2）采煤工作面防突措施

采煤工作面采用本煤层顺层钻孔预抽煤层瓦斯和超前钻孔排放瓦斯防突措施。

1）本煤层顺层钻孔预抽煤层瓦斯措施：在回采工作面运输巷实施本煤层顺层钻孔预抽。在运输巷沿煤层倾斜方向每隔4m（抽放半径为2m）布置一个顺层抽放钻孔，钻孔深度距回风巷保留5m，进行高负压封孔抽放。

2)超前钻孔排放瓦斯措施:用于煤层松软或煤层透气性好的采煤工作

面，沿工作面每隔2～3m打一个，孔深不小于8.0m，进行瓦斯压力释放和瓦斯排放。瓦斯压力释放和瓦斯排放后，必须经措施效果检验有效后，方可进行采煤。效果检验孔深超前工作面的距离不得小于2m。

3、防突措施效果检验

采掘工作面执行防治突出措施后，采用钻屑指标法进行措施效果检验。检验孔应当不少于3个，深度应当小于或等于防突措施钻孔。如果采掘工作面措施效果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；否则，判定为措施无效。当措施无效时，必须采取防治突出的补充措施，并再经措施效果检验，直到有效为止，做到“不掘突出头，不采突出面”。

4、安全防护措施

安全防护措施是“四位一体”综合防突措施的第四个环节，其目的在于预测失误或防突措施失效后发生突出时，避免造成人员伤害，从而建立起防止突出事故的第二道保障线，采掘工作面不论是否有煤与瓦斯突出危险性，都必须采取安全防护措施；安全防护措施主要包括岩巷揭穿突出煤层的震动放炮，远距离放炮、防突风门、避难所，压风自救和隔离式（压缩氧或化学氧）自救器等。

四、总结

随作煤炭生产规模日益扩大，开采水平不断加深，煤与瓦斯突出的危险性在增大，煤矿企业必须：

1、成立防突管理机构，配备专业的防突管理人员、防突队伍，制定防突管理制度、岗位责任制，并认真贯彻落实。

2、加大资金投入，配备防突所需的设备、器材，确保正常使用。

3、严格执行“四位一体”的综合防突措施（例：2011年8月18日织金县肥田煤矿掘进工作面未采取任何防突措施，未执行远距离放炮规定，在距工作面30m地点放炮，造成8死9伤的较大煤与瓦斯突出事故），消除突出危险后，方可进行采掘作业。

4、加强从业人员安全教育培训，提高从业人员安全防护意识，防突操作技能，使每位从业人员自觉参入防突管理管理，防止“三违”现象发生。

5、加强瓦斯抽放设施、设备，监测监控系统日常检查、维护管理，确保瓦斯抽放系统正常抽放，监控系统正常监控。

6、构筑“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的24字工作体系，100﹪做到先抽后采（掘）, 100﹪执行远距离放炮，确保矿井正常生产。2011年11月20日