天泽煤业瓦斯防治应用方案

第一部分 瓦斯治理现状 5

第一节 煤矿现状 5

第二节 灾害情况 12

第二部分 指导思想、防治思路和目标 12

第一节 指导思想 12

第二节 防治思路 13

第三节 主要目标 14

第三部分 瓦斯防治技术方案 14

第一节 区域性“四位一体”防突措施 14

第二节 局部“四位一体”防突措施 26

第三节 先抽后采,抽采达标 36

第四节 监测监控 39

第五节 以风定产 40

第四部分 保障措施 42

第一节 健全机构,落实责任,管理到位 42

第二节 建立完善瓦斯治理的奖励激励机制 42

第三节 加强人才培养 43

第四节 保障瓦斯治理资金到位 43

第五节 加强隐患排除制度建设,及时排除隐患 43

第六节 深化防治突出、瓦斯抽采措施,确保措施到位,抽采达标 44

第七节 促进瓦斯综合利用,以利用促抽放 45

第八节 强化培训,提高职工队伍素质 45

贵州华阳天泽煤业投资控股有限公司成立于2010年1月6日,注册资本2000万元整。主营煤炭生产、洗选、销售。公司现有6个煤炭生产企业:钟山区金源煤矿、盘县小凹子煤矿、威宁县锅泥沟煤矿、威宁县炉堆子煤矿、威宁县猴子岩煤矿、遵义县新兴煤矿。总设计生产能力 114万吨/年。公司始终坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,抓安全,打基础,促进了企业安全生产形势稳步好转,经济效益逐年提高,企业规模逐步扩大。为使瓦斯治理工作适应煤炭产业逐步发展壮大的需要,根据《防治煤与突出规定》、《关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作的若干意见(国办发〔2011〕26号)、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》(安监总煤装〔2011〕163号)、《关于煤矿企业瓦斯防治能力评估管理办法和基本标准的通知》国能煤炭〔2011〕414号文精神,围绕瓦斯治理“通风可靠、抽采达标、监测监控、管理到位、隐患排除、综合利用”,特编制《贵州华阳天泽控股投资有限公司瓦斯防治方案》(以下简称《瓦斯防治方案》)。《瓦斯防治方案》包括瓦斯治理现状,指导思想、防治思路和目标,瓦斯防治技术方案,保障措施四个部分。

第一部分 瓦斯治理现状

第一节 煤矿现状

六、威宁县炉堆子煤矿

根据“黔府办发电【2011】159号”文件精神停止建设至今,目前还未得以批复可恢复建设。现将炉堆子煤矿缓建、停建情况说明如下:

煤矿建设情况

炉堆子煤矿于2007年9月取得《采矿许可证》,矿区面积为7.048平方公里,设计年生产能力为15万吨。根据《贵州天泰能源开发有限公司威宁县炉堆子煤矿开采方案》,设计矿井服务年限为18年。

b、行政审批

炉堆子煤矿《开采方案》于2008年12月8日“黔煤规字【2008】1373号”文件批复通过;《

安全专篇》于2009年4月17日“黔煤安监水字【2010】134号” 文件批复通过;并于 2009年4月29日获得威宁县煤炭管理局开工建设许可。在此之前完成了《开发利用方案》、《地灾评估报告》、《水土保持方案》、《地质普查报告》、《环评报告》、《土地复垦方案》等资料的审批。

c、建设情况

炉堆子煤矿按原设计主井施工625m,副井施工214m,风井施工186m,回风平巷施工204m,合计1229m。由于地质构造发生变化,于2010年10月与毕节地区煤矿勘测设计研究院签订变更开采方案的协议,变更设计于2011年7月完成,但由于省政府要求停建,设计现仍未得到审批。变更设计后井巷工程总量约8006m,原完成的1229m巷道有377m可以利用,目前剩余井巷工程7629m。地面总建筑面积17920m2,现已完成1428m2,剩余16492m2。原设计建设总工期为20个月,其中包括准备期3个月和试运转期3个月,经变更开采方案设计后还需要建设工期约37个月,其中包括试运转3个月。

d、造成缓建、停建的因素

在建设中由于原有地质普查报告中的地质构造未得到控制,煤层标高发生变化,中途进行地质勘探耽误时间较长;原有地表原生活煤矿和小窑采空区、老巷对煤矿井巷工程建设施工有较大的影响;省政府要求停建。

煤矿后期建设规划

加强对现有矿区进行地质勘探,使储量级别提升到详查及以上级别,保证资源储量的可信度;恢复到最初在省国土资源厅申报的矿区面积21.833平方公里,根据“黔国土资储备字【2009】170号” 《贵州省威宁县炉堆子煤储量核实报告》中备案保有资源储量为5645万吨,其中控制的内蕴经济资源量(332)为57万吨,推断的(333)资源量491万吨,(334?)资源量5097万吨;根据现有的保有资源储量,下一步对恢复原申请矿界21.833平方公里,该区域进行勘探后将会增加很大部分可采资源储量,应该可以满足年生产能力60万吨的资源储量。下一步炉堆子煤矿采取单列技改的方式,将年生产能力提升到60万吨或更高。

七、新兴煤矿

属于整合技改矿井。2006年5月由原有遵义县马蹄镇紫星煤矿(生产规模3万吨)、新兴煤矿(生产规模3万吨)两对矿井整合;2007年5月按照贵州省人民政府黔府函【2006】204号再次与原黄家湾煤矿(生产规模3万吨)进行整合,整合后矿井规模9万吨。采矿许可证有效期自2009年3月至2018年2月。至2010年12月底止探明矿井保有资源储量994万吨。2009年进行9万吨新系统工程建设,完成了主斜井、副斜井、风井主要岩巷工程量1300余米,完成了回风平巷、运输平巷、联络巷道、水仓系统等岩巷工程量1100余米,完成了通风系统、供电系统(双回路)、压气系统、防尘供水系统、安全监控等系统工程。根据“省人民政府办公厅关于下达遵义市煤矿生产建设关停计划的通知”新兴煤矿属关停煤矿名单之列,自去年六月份停止技改工程建设至今。

八、金源煤矿

近三年安全生产情况说明:

、采矿许可证取得时间:2009年7月,证号C5200002009091120037440

、开工许可取得时间:2008年10月。

、正式开工建设时间:2009年5月。

、朕合试转时间:2011年6月30日

、验收时间:煤矿生产许可证:2012年2月12日、煤炭生产许可证:2012年2月25日。

煤矿从开始建设至今未发生过安全责任伤亡以及重伤事故,安全管理人员配置和安全设施、设备投入到位,满足煤矿安全生产条件需要。

九、锅泥沟煤矿

属新建矿井,设计年生产能力为30万吨/年,于2007年7月取得《采矿许可证》(贵州省国土资源厅2011年11月更换的威宁县锅泥沟煤矿采矿许可证,编号:C5200002011091120118262,矿区范围由8个拐点坐标构成(西安80坐标系)。井田面积6.4303km2,开采深度由+2250.0m至+1650.0m标高)。

锅泥沟煤矿于2010年9月19日获得开工建设许可, 2011年7月正式开始井巷工程的建设。

井巷工程总量为8334m,其中开拓巷道1992m,准备巷道3808m,回采巷道2534m。现合计完成井巷建设工程935m,占井巷建设总工程量的11.22%,占开拓工程的46.94%。

根据设计,锅泥沟煤矿地面建设主要有进场公路4500m;浇、砌筑体170

07.7m3;开挖方、填方、挡土墙159288m3;房屋建筑14082.2m2;场地地面铺砌、加固24950m2。现已完成进场公路毛路的开挖、块石铺砌和开挖方、填方、挡土墙工程约69825m3,房屋建设完成职工住宿楼962m2,供电线路架设5640m,完成地面建设总工程量的32.53%。

根据《锅泥沟煤矿开采设计方案》和《锅泥沟煤矿安全设施设计专篇》中的要求,锅泥沟煤矿建设时机电设备购置和安装有施工准备工程、主要运输巷道及回风巷道、采区、提升系统、排水系统、通风系统、压风系统、地面生产系统、安全技术及监控系统、通讯调度和计算机中心、供电系统、地面运输、室外给排水及供热系统、辅助厂房及仓库、行政福利设施、居住区、环境保护及“三废”处理、瓦斯发电系统的机电设备的配置共计1050台。现已完成施工准备期间需投入的临时变电设备、空压机、开关、矿车等设备42台,以及巷道掘进所需的压风式凿岩机、风镐、喷浆机、水泵等和监测监控设备56台。完成设备购置与安装总工程量7.31%。

建设竣工和投产

根据2012年掘进计划,在今年6月份底主斜井、副斜井、回风斜井将贯通,并形成矿井负压通风。

根据计划今年6月和7月份将分别对M5、M9号煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,经鉴定为不突出,在7月份可进入M5煤层巷道的施工,预计本年度将产生工程煤近20000吨。

矿井将于2013年2月申报联合试运转,争取在该年6月投入正式生产。

对矿区的资源再一次进行精查,如资源能够保障,将把年生产能力提高到60万吨/年或更高。

5、小凹子煤矿

于2005年5月按照设计方案要求开始建井动工,矿井开拓方式:斜井开拓,两翼开采,中央并列式通风方式;设计年生产能力15万吨;主采煤层煤层9#、12#、17#、19#等四层煤层层,矿井于2008年2月25日经批准进行联合试运转,2008年9月全部验收合格,属于六证齐全的生产矿井,2011年4月27日发生一起透水事故死亡8人,一直停产至今。

6、威宁县猴子岩煤矿

根据“黔府办发电【2011】159号”文件精神停止建设至今,现已得到批复可以恢复建设,但由于停建时间过长,恢复建设还需要一段时间。现将猴子岩煤矿缓建情况说明如下:

、建设情况

猴子岩煤矿于2007年9月取得《采矿许可证》,矿区面积为4.85平方公里,设计年生产能力为15万吨。根据《贵州省天泰煤化有限公司威宁县猴子岩煤矿开采方案》,设计矿井服务年限为18年。

猴子岩煤矿《开采方案》于2008年12月8日“黔煤规字【2008】1372号”文件批复通过;《安全专篇》于2009年4月9日“黔煤安监水字【2010】124号” 文件批复通过;并于 2009年4月29日获得威宁县煤炭管理局开工建设许可。在此之前完成了《开发利用方案》、《地灾评估报告》、《水土保持方案》、《地质勘探报告》、《环评报告》、《土地复垦方案》等行政许可的审批。

猴子岩煤矿按原设计主井施工252m,副井施工321m,风井施工330m,合计903m。由于勘查不明确,煤层层位发生变化,于2009年9月与毕节地区煤矿勘测设计研究院签订变更开采方案的协议,变更设计于2011年7月完成,但由于省政府要求停建,设计现仍未得到审批。变更开采方案设计后井巷工程总量约8100m,现已完成903m,剩余井巷工程7197m。地面总建筑面积10160m2,现未开始建设。原设计建设总工期为25个月,其中包括准备期3个月和试运转期3个月,经变更开采方案设计后还需要建设工期24个月,其中包括试运转3个月。

在建设中由于施工用水和电源得不了保障,建设中途时常停工;原有地表原生活煤矿和小窑采空区、老巷对煤矿井巷工程建设施工有较大的影响;省政府要求停建。

煤矿后期建设规划

加强对现有矿区进行地质勘探,使储量级别提升到详查及以上级别,保证资源储量的可信度。

恢复到最初在省国土资源厅申报的矿区面积9.812平方公里,根据“黔国土资储备字【2009】171号” 《贵州省威宁县猴子岩煤资源/储量核实报告》中备案保有资源储量为7117万吨,其中推断的(333)资源量1201万吨,(334?)资源量5916万吨。

根据现有的保有资源储量,下一步对恢复原申请矿界9.812平方公里,该区域进行勘探后将会增加很大部分可采资源储量,应该可以满足年生产能力90万吨的资源储量。下一步猴子岩煤矿采取单列技改的方式,将年生产能力提升到90万吨或更高。

各矿井瓦斯防治系统、设施、安全仪器仪表配备情况见附表。

第二节 灾害情况

贵州华阳天泽煤业投资有限公司所属的6个矿井中,有 4个突

出矿井,有2个高瓦斯矿井,具体情况见表一(开采条件表)。

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第二部分 指导思想、防治思路和目标

第一节 指导思想

以“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,坚持以人为本,关爱矿工生命,贯彻煤矿安全生产的“安全第一,预防为主,综合治理”和瓦斯治理的“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针,坚持安全发展原则,着力构建“通风可靠、抽采达标、监测监控、管理到位、隐患排除、综合利用”的工作煤矿瓦斯治理工作体系,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,根据国家煤矿安全生产法律法规,完善与之相适应的安全生产、技术管理制度,研究推进瓦斯治理新工艺、新技术、新装备的应用,推进制度创新、管理创新和技术创新,推进本质安全型煤矿建设,确保煤矿生产安全和可持续发展。

第二节 防治思路

1、坚持安全发展原则,树立“瓦斯事故可以预防和避免”的意识,依靠科技进步和发展先进生产力,处理好安全与生产的矛盾。

2、坚持采煤采气一体化、井下抽采为主,建立矿井高、低负压抽采系统,通过加大瓦斯预抽与利用,解放和发展生产力,保护生命,保护资源,保护环境。

3、加快瓦斯抽放技术的研究和新技术的推广应用,改进瓦斯抽放工艺,探索出适用于不同矿井的瓦斯抽放方式和方法。

4、坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针和瓦斯治理的标本兼治,重在治本的原则,采取“多措并举、应抽尽抽、抽掘采平衡、抽采达标”的瓦斯抽采措施,促进瓦斯治理工作步入良性循环;

5、坚持本质安全型矿井、采区、采掘工作面建设,推进实施瓦斯“零超限”和煤矿分类管理,高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井必须通过瓦斯治理,切实做到抽采达标,确保在安全状态下进行开采,煤层群开采的突出矿井优先开采保护层,单一煤层开采的矿井优先进行区域性抽放,变防突为消突。

6、着力构建“通风可靠、抽采达标、监测监控、管理到位、隐患排除、综合利用”工作目标体系,全面深化瓦斯治理。

第三节 主要目标

事故控制指标:每年度瓦斯事故起数控制为零起,无死亡事故。

抽采利用规划目标:2012年,瓦斯抽采量500万m3,利用量30万m3。

第三部分 瓦斯防治技术方案

第一节 区域性“四位一体”防突措施

突出矿井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。其采掘工作要做到不掘突出头,不采突出面,未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。高瓦斯矿井,则按《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求实现煤矿瓦斯抽采达标。

1、 区域综合防突措施

突出矿井防突工作应先从区域综合防突措施开始执行,按照《防治煤与瓦斯突出规定》,区域综合防突措施包括区域突出危险性预测、区域防突措施、区域措施效果检验、区域验证。

1.1 区域突出危险性预测

根据各矿的《安全设施设计》和《突出危险性鉴定报告》,小凹子煤矿按煤与瓦斯突出管理,金源和新兴煤矿鉴定为高瓦斯矿井,炉堆子、锅泥沟和猴子岩煤矿按突出管理。

1.2 区域防突措施

各矿根据井下巷道实际条件,采面及其他煤巷掘进工作面执行区域防突措施主要采取本层预抽。

1.2.1 采面

在回采工作面运输顺槽实施本煤层顺层钻孔预抽,在运输顺槽沿煤层倾斜方向每隔5m布置一个顺层抽放钻孔,钻孔深度90m。采煤工作面在倾斜方向的预抽控制范围为倾斜向上90m,走向方向预抽控制范围为全采面预抽,预抽时间为3个月,超前保护距为采煤工作面前方20m以上。回采工作面本煤层预抽钻孔布置详见图3-1-1。

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图 3-1-1 预抽钻孔布置示意图

1.2.2 煤巷掘进工作面

先抽后掘。掘进工作面预抽煤层瓦斯超前保护距为20m,顺层预抽设计要求:抽放孔控制范围为:巷道前方不小于60米、左帮不小于15米、右帮不小于15米,钻孔呈扇形均匀布置,其孔径75~100㎜,钻孔施工结束后及时封孔接抽,封孔深度不低于8米,单孔抽放负压不小于13KPa。详见图3-1-2。

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图3-1-2 掘进工作面钻孔布置示意图

注:钻孔开孔位置应避开破碎处,钻孔的个数可以根据瓦斯及断面情况布置12-30个孔左右,可根据抽放情况增减。

每循环措施孔的保护距离须不小于20m。

1.2.3石门揭煤工作面

石门揭煤过程:自石门距煤层最小法向距离10米之前用井下探测手段探明煤层的位置、产状→编制石门揭煤专项措施并报批→如果所在区域为突出危险区时,在距煤层的最小法向距离7米之前实施区域防突措施,并进行效果检验,直到有效→在揭煤工作面距煤层最小法向距离5米之前用工作面预测方法进行区域验证→如区域验证有突出危险则实施工作面防突措施并进行工作面措施效果检验,直到措施有效为止→如镜区域验证无突出危险或采取工作面防突措施并经效果检验有效时,则采用前探钻孔或物探法边探边掘直至较远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置(最小法向距离1.5米)→采用工作面预测的方法进行最后验证,若经检验仍为突出危险工作面时则再次实施工作面防突措施,直到验证为无突出危险工作面→在采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层→如首次揭煤的远距离爆破未能一次揭穿煤层,则继续按照揭煤的安全技术措施“过煤门”,直到进入煤层顶板或底板2米以上(巷道全部成型、支护完好)。在完成以上工作后,石门揭煤作业才算完成。

石门揭煤掘进工作面区域防突措施采取穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯。即从工作面正前施工穿层预抽,要求控制揭煤处巷道轮廓线外12米,同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5米,且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时,应当保持煤孔最小超前距15米。钻孔施工结束后要及时封孔接抽,封孔长度不低于5米,并加强测试及其它日常管理工作。

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在石门掘进前,必须先施工地质钻孔探明煤层赋存情况,确保工作面距煤层的法向距离。实施区域防突措施必须在工作面距煤层最小法向距离7米以前实施。

当掘进巷道距煤层法向距离小于10米时(在地质构造破坏带小于20米时),必须边探边掘,确保最小法向距离不小于5米,以便于采取局部综合防突措施。

1.3 区域措施效果检验

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,实施区域防突措施后必须进行区域措施效果检验,其方法采用残余瓦斯压力或残余瓦斯含量。因区域防突措施为顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯,根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十二条,在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和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,必须依据实际测定值,其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值,对穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以采用钻屑瓦斯解析指标法进行措施效果检验。故采面区域防突措施效果检

验方法采用间接计算残余瓦斯含量的方法进行,煤巷掘进工作面及石门揭煤掘进工作面区域防突措施效果检验采用实测残余瓦斯压力的方法进行区域措施效果检验。

在检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。

采用残余瓦斯压力进行效果检验时,其临界值为0.74MPa,用残余瓦斯含量进行 效果检验时,其临界值为8m3/t,只有经效果检验,其实测检验值小于临界值时,其预抽区域才为无突出危险区,否则,即为突出危险区,检测试点周围半径100米内的预抽区域预抽效果无效,需重新采取区域防突措施。

1.4区域验证

根据《防治煤与瓦斯突出规定》, 经区域措施效果检验为无突出危险区时,在掘进前还应当执行区域验证。

1.4.1 采煤工作面

采面回采前,经区域防突措施效果检验有效时,方可进行区域验证。验证方法采用钻屑解析指标法,每一循环进行一次,当所有检验指标均不超标时,方可采取安全防护措施进行回采。如经验证超标,则采取局部防突措施进行补救。

采面在回采前,采用钻屑指标法进行区域验证:

a、钻屑解吸指标K1值;

b、钻孔煤屑量指标;

c、钻屑温差

检验回采工作面的突出危险性时,按照下列规定进行:

a、在采煤工作面沿倾斜方向(在风巷往下10m~机巷往上10m段)每间隔10m打一个直径42mm、深10m的考察孔,钻孔方向为回采推进方向,钻孔布置在煤层顶板往下1.25m处,当煤厚发生变化时,钻孔布置在煤层中部;在有软分层时,考察孔应布置在软分层中,打孔速度控制在0.5m/min。每打孔1m测一组数据,考察完第一个孔再考察第二个孔,逐个进行考察。

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b、用瓦斯涌出解吸指标K1值进行考察时,每钻进2米取一个煤样对瓦斯解吸指标进行测量。

c、从第一米开始用专用工具收集每米段排粉量其体积或重量。

d、从第一米开始用温度计测其每米段钻屑温度,并测巷道迎头煤壁温度(避开吹风处测)。

e、将以上每米段三个数据与突出危险性临界指标对比,如各顶指标均不超,则保留3米的考察孔超前距离,每循环可回采7米。

判断采煤工作面突出危险性的临界指标:当以上各组数据收齐后,进行必要的分析比较,三个参数中,只要有一个一次达到或超过临界指标,该工作面为突出危险工作面。

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为避免不必要的判断失误,在比较钻屑温差时,也应比较钻屑与巷道迎头煤壁温差。当其任何一种温度差降低达到或超过4℃时,定为突出危险工作面。

当煤厚超过3m时,煤层结构发生变化或巷道通过构造带时,可考虑适当增加考察孔的数目,其考察方法和临界指标不变,钻孔的位置和参数应根据现场情况认真确定。

确定为突出危险的采煤工作面,必须采取防治突出措施,否则,不准回采。采取防治突出措施后,必须进行防突措施效果检验,在检验确认已消除突出危险性后方可进行回采;检验尚未消除突出危险性时,仍为突出危险工作面,必须继续采取相应的防治突出措施进行治理,直至消除突出危险性,否则,不准回采。

煤层结构发生变化或接近构造带时,应适当缩短预测孔的间距,其方法和临界指标不变。

1.4.2 煤巷掘进工作面

在煤巷掘进前,区域验证采用复合指标法进行,且每循环进行,各项指标不超标,则采取安全防护措施进行施工。

a、钻孔瓦斯涌出初速度;

b、钻孔煤屑量指标;

c、钻屑温差

采用复合指标法预测掘进工作面的突出危险性时,按照下列规定进行:

a、在掘进工作面上,打三个直径42mm、深10m的检验孔, 其中一个打在巷道正中,方向为巷道掘进方向,另两个孔在距巷帮0.5m左右处开孔,终孔点距巷帮不小于3m(急倾斜煤层煤巷,下帮不小于2m,上帮仍为3m)。检验孔应布置在煤层中部(若有软分层时,检验孔应布置在软分层中),打孔速度控制在0.5m/min。每打孔1m测一组数据,检验完第一个孔再检验第二个孔,逐个进行检验。

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b、采用瓦斯涌出初速度检验时,从第2米开始进行测量瓦斯涌出初速度的测定,必须在打完孔后2min内完成。

c、从第一米开始用专用工具收集每米段排粉量(量其体积或称其重量)。

d、从第一米开始用温度计测其每米段钻屑温度,并测巷道迎头煤壁温度(避开吹风处测)。

e、将以上每米段三个数据与突出危险性临界指标对比,如各顶指标均不超,则保留5米的检验孔超前保护距离,每循环可掘进4.3米。

f、判断煤巷掘进工作面突出危险性的临界指标:当以上各组数据收齐后,进行必要的分析比较,三个参数中,只要有一个一次达到或超过临界指标,该工作面为突出危险工作面

复合指标法各项临界指标值

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g、为避免不必要的判断失误,在比较钻屑温差时,也应比较钻屑与巷道迎头煤壁温差。当其任何一种温度差降低达到或超过4℃时,定为突出危险工作面。

h、当煤厚超过3m时,煤层

结构发生变化或巷道通过构造带时,可考虑适当增加检验孔的数量,其检验方法和临界值指标不变,钻孔的位置和参数应根据现场情况认真确定。

j、当在施工检验钻孔过程中有顶钻、喷孔等动力现象或有明显的突出预兆时,应视为突出危险工作面并实施相关措施。

1.4.3、石门揭煤掘进工作面

石门掘进工作面区域验证采用钻屑解析指标法,经检验指标不超标,采取安全防护措施进行施工,超标则实施局部综合防突措施。

a、钻孔瓦斯解析指标K1;

b、钻孔煤屑量指标;

c、钻屑温差

采用钻屑瓦斯解析指标法预测揭煤工作面的突出危险性时,按照下列规定进行:

a、在掘进工作面断面上至少布置4个直径42mm的检验孔,孔深以穿过煤层顶板为准,若不能一次性穿过煤层顶板,孔深则为10米,控制巷道轮廓线外3米,分别布置在石门断面的上部或下部、中部及两侧。如断面上布置有其它钻孔,则检验孔应尽量远离这些钻孔。每打孔1m测一组数据,检验完第一个孔再检验第二个孔,逐个进行检验。

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b、用瓦斯涌出解吸指标K1值进行预测时,每钻进1米采集一次孔口排出的粒径1~3mm的煤钻屑,测定其瓦斯解析指标。

c、从第一米开始用专用工具收集每米段排粉量其体积或重量。

d、从第一米开始用温度计测其每米段钻屑温度,并测巷道迎头煤壁温度(避开吹风处测)。

e、将以上每米段三个数据与突出危险性临界指标对比,如各顶指标均不超,则采取安全防护措施进行掘进。

f、判断工作面突出危险性的临界指标:当以上各组数据收齐后,进行必要的分析比较,三个参数中,只要有一个一次达到或超过临界指标,该工作面为突出危险工作面。

突出危险性临界指标

图片 10

g、为避免不必要的判断失误,在比较钻屑温差时,也应比较钻屑与巷道及迎头煤壁温差。当其任何一种温度差降低达到或超过4℃时,定为突出危险工作面。

h、当在工作面出现喷孔、顶钻等动力现象或明显的突出预兆时,该工作面仍然为突出危险工作面,必须实施相应的防治突出措施进行治理。

j、确定为突出危险的掘进工作面,必须采取防治突出措施,否则,不准掘进。采取防治突出措施后,必须进行防突措施效果检验,在检验确认已消除突出危险性后方可进行掘进;检验尚未消除突出危险性时,仍为突出危险工作面,必须继续采取相应的防治突出措施进行治理,直至消除突出危险性,否则,不准掘进。

第二节 局部“四位一体”防突措施

局部综合防突措施是在采掘工作面实施区域防突措施后,经区域验证局部地方仍有突出危险时所采取的防突措施,按照《防治煤与瓦斯突出规定》,局部综合防突措施包括工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验、安全防护措施。

1、工作面突出危险性预测

工作面突出危险性预测是预测工作面煤体的突出危险性,包括石门揭煤工作面、煤巷掘进工作面和采煤工作面的突出危险性预测等。其应当在工作面推进过程中进行。

煤矿工作面突出危险性预测方法主要采取复合指标法、钻屑瓦斯解析指标法及辅助指标。

各采掘工作面突出危险性预测的操作方法、要求及临界值指标同区域验证。

2、工作面防突措施

当有突出危险性时,则实施工作面防突措施。工作面防突措施是针对经工作面突出危险性预测尚有突出危险的局部煤层实施的防突措施。其有效作业范围仅限于当前工作面周围的较小区域。

采煤工作面

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,采煤工作面可采用的工作面防突措施有超前排放钻孔、预抽瓦斯、松动爆破、注水湿润煤体等防突措施。采煤工作面主要采用的工作面防突措施为超前排放钻孔的防突措施。

1)预测钻孔大范围超标采取超前排放钻孔防突措施的方法

采煤工作面在回采前,经工作面突出危险性预测为有突出危险时,且为大范围超标,则用防突钻机从采面施工大直径(89mm)的钻孔进行排放,钻孔沿煤层倾斜设计两排孔,呈三花眼方式布置,排间距0.5m,孔间距1.0m,孔深设计20米,排放半径取0.65米,钻孔施工从风巷以下10米至机巷往上10米段均匀布置,如钻孔内瓦斯涌出大,则进行连接抽放。

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2)预测孔单孔超标采取超前排放钻孔防突措施的方法

在预测或检验时,其中任何一项指标单孔超标,则在超标钻孔的附近实施超前排放钻孔的防突措施,其控制范围要求控制超标钻孔上8米、下5米(沿层面距离)范围,孔深20米,孔间距1.0m,孔径为89mm,排放半径取0.65米,钻孔开孔在煤层中间。

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煤巷掘进工作面

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,煤巷掘进工作面可采用的工作面防突措施应当优先选用超前钻孔(包括超前预抽瓦斯钻孔、超前排放钻孔)防突措施。如果采用松动爆破、水力冲孔、水力疏松或其他工作面防突措施时,必须经考察确认防突效果有效后方可使用。前探支架措施应当配合其他措施一起使用。

在煤巷掘进过程中,如果经区域验证或工作面突出

危险性预测各项指标超标,则采取施工超前排放钻孔的工作面防突措施,排放孔设计孔深20m,孔径为89mm,排放半径取0.65m,终孔间距1.3m,控制巷道上帮8米,下帮5米范围。

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当在施工超前排放钻孔时有喷孔、顶钻等明显突出预兆时,或经工作面措施效果检验超标时,则对超前排放钻孔进行封孔接抽,保证抽放负压,加强测试及日常管理工作。

石门揭煤掘进工作面

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,石门揭煤工作面的防突措施包括预抽瓦斯、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、煤体固化或其他经试验证明有效的措施。

在石门揭煤掘进前,必须施工前探地质钻孔探明煤层赋存情况,保证工作面距煤层的法向距离。经工作面突出危险性预测指标超标,则采取施工排放钻孔的工作面防突措施,排放钻孔孔径为75mm,最大排放半径取1米,要求控制石门揭煤区域巷道的两侧和上部轮廓线外5米,下部3米范围。

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当在施工超前排放钻孔时有喷孔、顶钻等明显突出预兆时,或经工作面措施效果检验超标时,则对超前排放钻孔进行封孔接抽,保证抽放负压,加强测试及日常管理工作。

揭煤作业严格按照下列作业程序进行:

a、探明揭煤工作面和煤层的相对位置

在石门揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离10米之前,应当至少打2个穿透煤层全厚且进入顶板不小于0.5米的前探钻孔,并详细记录岩芯资料。

在地质构复杂、岩石破碎的区域,揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离20米之前必须布置一定数量的前探钻孔,以确保能确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况,在没有探清煤层前,严禁进行揭煤作业。

b、在与煤层保持适当距离的位置进行工作面预测(或区域验证)

c、工作面预测(或区域验证)有突出危险时,采取工作面防突措施;

d、实施工作面措施效果检验;

e、掘进至远距离爆破揭穿煤层前的工作面位置,采用工作面预测或措施效果检验的方法进行最后验证;

f、采取安全防护措施并用远距离爆破揭开或穿过煤层;

g、在岩石巷道与煤层连接处加强支护。

3、工作面措施效果检验

检验防突措施效果的必要性

防突措施在一定的矿山地质条件下是有效的,当矿山地质条件变化时(如遇构造)就可能无效。大多数情况下地质构造不能事先预测出来,只有在突出后才被发现。此外,各种措施的参数都是根据一定的地质、开采条件决定的,当条件改变而措施参数未作相应改变时,同样会影响措施实施的有效性。因此,必须对所运用的防突措施的有效性进行检查,以便事先就能确定参数并及时采取补救措施。

目前的防突措施主要卸压、排放瓦斯或增强煤体结构强度,在一定程度上起到降低或消除突出危险作用。因此,检验防突措施效果,首先应检验工作面前方煤体应力或瓦斯状态的改变程度,以判断是否消除了突出危险。

石门揭煤工作面防治突出措施效果检验

石门揭煤实施工作面防突措施后,采用钻屑瓦斯解析指标法进行措施效果检验。检验钻孔数为4个,其中石门中间1个,并应位于措施孔之间,其他3个孔位于石门上部或下部及两侧,终孔位置应位于措施控制范围的边缘线上。如果检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,则认为措施有效,反之,则认为措施无效,必须采取补充防突措施。 为避免检验失误,建议每个掘进循环都进行一次检验。

其操作方法同石门揭煤掘进工作面区域验证。

煤巷掘进工作面防治突出措施的效果检验

煤巷掘进工作面执行工作面防突措施后,采用复合指标法进行措施效果检验。检验钻孔的数量与预测钻孔相同,但检验孔的孔深应小于或等于措施孔,并应布置在措施孔之间。当测得的指标都在该煤层突出危险临界值以下,则认为措施有效,反之,则认为措施无效。当措施无效时,无论措施孔还留有多少超前距,都必须采取补充防突措施,并经措施效果检验有效后,方可采取安全措施后进行掘进。防治突出专业机构必须填写防治突出措施效果检验单,并报矿总工程师批准。

当检验孔深等于措施孔深(检验孔与措施孔均采用钻孔向巷道掘进方向的投影孔深,简称投影孔深)时,经措施效果检验有效后,必须留有5m投影孔深超前距。当检验孔深小于措施孔深,且两孔投影孔深的差值不小于3m时,经检验措施有效后,可采用不小于2m投影检验孔深及5m投影措施孔深的超前距。

其他操作方法及要求同煤巷掘进工作面区域验证。

采煤工作面防突措施效果检验

采煤工作面防突措施效果检验,采用钻屑解吸指标法进行防突措施效果检验。检验孔应打在措施孔之间。检验指标小于该煤层突出危险临界值时,则认为措施有效,反之,则认为措施无效。

在措施效果无效区段,必须采取补充防突措施,并经措施效果检验有效后,方可采取安全措施后进行回采,并预留3米超前保护距离。

其他操作方法及要求同采煤工作面区域验证。

4、安全防护措施

按照《防治煤与瓦斯突出规定》

的规定,井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行采掘作业时,都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离放炮、避难所、压风自救系统和隔离式自救器、防突风门等。

4.1)远距离放炮

经预测有突出危险的石门工作面,采取防突措施并经效果检验有效后,可用远距离放炮。在有突出危险的采掘工作面采用爆破作业时,都必须采用远距离放炮

采用远距离放炮时,放炮地点应设在进风侧反向风门之外或避难硐室内。爆破地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾发生的最大突出强度等具体情况确定,但不得小于300m;采煤工作面爆破地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定,但不得小于100米。放炮员操纵放炮的地点,应配备压风自救系统或隔离式自救器。

远距离放炮时,回风系统的采掘工作面及其他有人作业的地点,都必须停电撤人,放炮30min后,方可进入工作面检查。

4.2)井下避难所

井下避难所设置要求如下:

a.避难所设在采掘工作面附近和放炮员操纵放炮的地点,避难所的数量及其距采掘工作面的距离,应根据具体条件确定。

b.避难所必须设置向外开启的隔离门,室内净高不得低于2m,长度和宽度应根据同时避难的最多人数确定,但每人使用面积不得小于0.5m2。避难所内必须支护良好,并设有与矿调度室直通的电话。

c.避难所内必须设有供给空气的设施,每人供风量不得少于0.3m3/min。如果用压缩空气供风时,应有减压装置。

d.避难所内应根据避难最多人数,配备足够数量的自救器。

4.3) 压风自救系统

a. 压风自救系统安设在井下压缩空气管路上。

b. 压风自救系统应设置在距采掘工作面25~40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风有人作业处。长距离的掘进巷道中,应每隔50m设置一组压风自救系统。

c. 每组压风自救系统一般可供5~8人用,压缩空气供给量,每人不得少于0.1 m3/min。

4.4) 防突风门

在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧,必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4米。

反向风门距工作面的距离和反向风门的组数应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度,但反向风门距工作面回风巷不得小于10米,与工作面的最近距离一般不得小于70米,如小于70米时应设置至少3道反向风门。

反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑,嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定,但不得小于0.2米;墙垛厚度不得小于0.8米。在煤巷构筑反向风门时,风门墙体四周必须掏槽,掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5米。通过反向风门墙跺的风筒、水沟、刮板输送机道等,必须设有逆向割断装置。门框和门可采用坚实的木质结构,门框厚度不得小于100mm, 风门厚度不得小于50mm, 每道门扇应在其反面横向设置有三块铁扁担,铁扁担采用40mm×400mm的角钢。每道防突反向门都必须有牢固的底坎。过车门的底坎高度以不影响通车为限;不过车的风门,其底坎要求在反向风门关闭后能将其抵牢。

第三节 先抽后采,抽采达标

根据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,我公司的所有突出及高瓦斯矿井均需要进行瓦斯抽采工作,并坚持“应抽尽抽、多措并举、抽掘采平衡”的原则。采掘工作面的抽采方法同第三章的要求。

1、预抽煤层瓦斯,应当同时满足以下要求:

、钻孔有效控制范围应当满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》或《防治煤与瓦斯突出规定》的要求;

、预抽瓦斯效果应当满足如下标准:

a.对瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面,评价范围内煤的可解吸瓦斯量满足表2规定的,判定采煤工作面评价范围瓦斯抽采效果达标。

表2 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标

工作面日产量可解吸瓦斯量

(m 3/t)

≤1000≤8

1001~2500≤7

2501~4000≤6

4001~6000≤5.5

6001~8000≤5

8001~10000≤4.5

>10000≤4

b.对于突出煤层,当评价范围内所有测点测定的煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量都小于预期的防突效果达标瓦斯压力或瓦斯含量、且施工测定钻孔时没有喷孔、顶钻或其他动力现象时,则评判为突出煤层评价范围预抽瓦斯防突效果达标;否则,判定以超标点为圆心、半径100m范围未达标。预期的防突效果达标瓦斯压力或瓦斯含量按煤层始突深度处的瓦斯压力或瓦斯含量取值;没有考察出煤层始突深度处的煤层瓦斯压力或含量时,分别按照0.74MPa、8m3/t取值。

c.对于瓦斯涌出量主要来自于突出煤层的采煤工作面,只有当瓦斯预抽防突效果和煤的可解吸瓦斯量指标都满足达标要求时,方可判定该工作面瓦斯预抽效果达标。

2、对瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面,计算的瓦斯抽采率满足表3规定时,其瓦斯抽采效果判定为达标。

采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标

工作面绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)工作面瓦斯抽采率

5≤Q<10≥20

10≤Q<20≥30

20≤Q<40≥40

40≤Q<70≥50

70≤Q<100≥60

100≤Q≥70

3、采掘工作面同时满足风速不超过4m/s、回风流中瓦斯浓度低于1%时,判定采掘工作面瓦斯抽采效果达标。

4、矿井瓦斯抽采率满足表4规定时,判定矿井瓦斯抽采率达标。

表4 矿井瓦斯抽采率应达到的指标

矿井绝对瓦斯涌出量Q(m3/min)矿井瓦斯抽采率

Q<20≥25

20≤Q<40≥35

40≤Q<80≥40

80≤Q<160≥45

160≤Q<300≥50

300≤Q<500≥55

500≤Q≥60

第四节 监测监控

“监测监控”是对生产区域的安全状态进行不间断的全程监测,同时具备对非常规状态进行控制的功能,以及本身具备故障闭锁功能。因此,在发挥原有的安检员、瓦检员管面管头、班组长、电钳工、管理人员携带报警仪管线的基础上,充分发挥监测监控系统管网的功能,杜绝瓦斯事故。

1、加强光学瓦斯检定器使用、维护、保养和定期校正工作,保证仪器的准确性及稳定性,不合格的仪器严禁入井;每月由通风队根据根据生产情况制定出瓦斯检查地点、内容、范围及检查此时;瓦检员跟头跟面,提高瓦检员的业务素质和责任心;加强对瓦检员的责任心和劳动组织纪律管理工作;瓦检员严格按照瓦斯检查的范围、内容及次数严格操作,严格执行瓦斯巡回检查和请示报告制度,严格执行“一炮三检查”及“三人连锁放炮制度”,瓦检员必须做到“三勤”、“四快”、“三不走”、“三对口”,瓦检员对瓦斯超限有权停止作业,并协助班组长撤出人员,进行汇报处理,公司的任何人、任何部门接到瓦斯超限报告,必须立即通知有关人员采取措施进行处理,严禁瓦斯超限作业,杜绝瓦斯事故。

2、按规定配齐便携式瓦斯报警仪,井下电钳工、班组长和工长、放炮员、安检员及管理人员入井必须佩带便携式瓦斯报警仪,对作业地点的瓦斯随时进行检测,有隐患及时采取措施处理。

3、所有掘进工作面必须实行“三专两闭锁”。

4、充分发挥安全监测监控系统检测、监控功能,为防止瓦斯超限增加一道重要的防线。对采煤工作面的机巷必须安装T3瓦斯传感器;风巷必须安装T1、T2、t、风速传感器;上隅角必须安装瓦斯传感器;掘进工作面必须安装T1、T2瓦斯传感器;在长距离通风时,每500米还必须安设T瓦斯传感器,局部通风机必须安装设备开停传感器;主要风门必须安装风门传感器;被控设备开关的负荷侧设置馈电状态传感器;采区回风上山和总回风巷安设风速传感器、瓦斯传感器,所有的传感器必须按照要求安装和使用。

5、调度员及监控中心值班人员要认真监视各测点的变化情况,有报警后立即通知通风值班人员及调度室查明原因,及时处理,并做好记录。

6、监测工要加强监控系统的日常管理、维护及保养工作,确保系统正常运行。

7、完善相关管理制度,做好瓦斯超限记录,全井一旦发现有瓦斯超限的地方,不仅在监控上有记录可查,还要专门召开瓦斯超限分析会议,追究有关责任人员的责任,制定防患措施。

第五节 以风定产

1、优化矿井通风系统,确保通风系统的稳定、合理、可靠。按照质量标准化构筑通风设施并加强日常的维护管理工作,对主要风门进行连锁;提高矿井有效风量率;每旬对通风系统进行检查,对正反向风门进行连锁,对断面小的地点及时清理,减少通风阻力。

2、每月制定通风计划,合理配备采掘工作面及其它地点风量,并保证采掘工作面及其它地点有足够的风量。

3、建立测风制度,即每旬进行一次全面测风,对采掘工作面和其它用风地点,根据实际需要随时测风,并根据采掘需要进行调风,保证采掘工作面有足够的风量。

4、必须有完善的独立通风系统,生产水平和采区必须实现分区通风。每个采区必须至少设置一条专用回风巷,主要进、回风巷之间的联络巷必须砌筑永久性风墙,需要使用的,必须安设两道连锁的正反向风门,采取进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段进风,一段回风。局部通风机必须制定人员管理,保证正常运转,严禁使用三台以上局部通风机同时向一个采掘工作面供风,使用两台局部通风机向同一地点供风的,必须同时实现风电闭锁。

5、公司每年检定矿井通风能力,保证以风定产,严禁超通风能力生产。矿井出现风速超限、瓦斯超限、不合理串联通风等同超通风能力生产,超通风能力生产的矿井、采区、工作面必须立即减少产量,重新调整生产布局及通风系统,把产量降到通风能力范围内。

6、煤矿新布置采面运输巷、回风巷,巷道设计标准须满足:选用综合机械化采煤工艺的,运输巷净断面不得小于12㎡,回风巷净断面不得小于10㎡;选用普通、高档普通机械化采煤工艺的,运输巷、回风巷净断面均不得小于8㎡;选用放炮采煤工艺的,运输巷、回风巷净断面均不得小于6㎡。并且,进风巷、回风巷巷道净高均不得低于2m(薄煤层巷道不得低于1.8m)。

第四部分 保障措施

第一节 健全机构,落实责任,管理到位

1、公司和各煤矿成立瓦斯治理组织领导机构和工作机构,并抓好责任落实,构建完善的瓦斯治理机构和责任体系。

开采突出煤层的矿井必须建立专门的防突机构,配备满足需要的防突技术人员和防突考察人员,开展防突技术研究,制定矿井的防突措施。

2、建立“一通三防”瓦斯治理责任体系。公司董事长、总经理,煤矿主要负责人是瓦斯治理的第一责任人

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