小寶鼎煤礦瓦斯綜合治理
作者：佚名
2009-02-13 17:20
來源：不詳
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2 優化通風係統和強化通風 管理
2.1 礦井通風係統存在的問題及改造
2003年以前，該礦為壓入式通風，通風係統存在比較嚴重的問題，主要有：一是超通風能力生產。礦井核定通風能力為45萬t/a，2002年礦井產量達50.3萬t/a，被四川省 煤礦 安全監察局列為有重大 安全隱患礦井；二是通風阻力分布不均。作為主采區，十采區的通風流程較八采區長二千多米，造成十采區配風十分困難；三是礦井長期依賴采空區通風；四是維護風量偏多；五是＋1 220m主平硐、＋1 400m井口及＋1 300m材料道自動風門損壞率較高，造成通風係統不穩定。為此，2003年7月，對通風係統實施了技術改造，將壓入式改為抽出式通風，使礦井通風能力達到60萬t/a。同時解決了長期依賴采空區通風及通風阻力分布不均等問題，為建設 安全高效礦井創造了條件。
2.2 采區通風係統的優化
八采區進入＋1 220m水平以下後，發現該采區通風係統存在重大隱患，采區回風大部分要流經采區膠帶道，而32 #煤層又大多為高瓦斯工作麵，瓦斯、煤塵、電氣等各種不利因素集中於八采區膠帶道，對安全生產和瓦斯 管理極為不利。由於利用膠帶道回風，給采掘部署和通風 管理也帶來很大困難，不可避免地出現了串聯通風，進回風間通風設施較多，采區通風係統不穩定。因此為八采區施工了610m專用回風道，把八采區膠帶道和材料道都作為進風道，消除了膠帶道回風的重大隱患，各采掘工作麵都實現了獨立通風。取消了進回風間風門7組，使八采區通風係統變得合理、穩定、可靠。
2.3 通風係統局部優化
各采掘工作麵盡可能布置獨立通風，根據配風 計劃合理配風、調風。同時，把局部通風係統優化作為治理瓦斯的有效手段。如目前正施工的8332－2上山，由於受上部8322-2工作麵開采的影響，出現瓦斯湧出異常現象，裂隙和底板有大量瓦斯湧出，造成8332-2順槽風流中瓦斯濃度達1％～1.6％，該工作麵被迫停產。雖采取了更換大功率風機和大直徑風筒的方法來解決瓦斯問題，但收效甚微。為解決這個問題，在8332-2運輸巷掘了1條聯絡巷與8332-2順槽貫通，改變了局部通風係統，縮短了通風距離，減少了120m回風道，使回風流中的瓦斯濃度降到0.4％以下。
2.4 加強局部通風 管理
針對局部通風機老化、超期服役的情況，更換了一批高效能低噪音對旋式局部通風機。全礦有12個掘進工作麵，更換了7個，更換率超過50％。所有高瓦斯掘進工作麵都實現了雙風機雙電源，大大減少了瓦斯超限或瓦斯積聚的次數。針對開拓頭放炮容易崩壞風筒造成工作麵無風的狀況，引進了橡膠風筒，嚴格風筒質量管理，有效地杜絕了工作麵無風現象。
3 瓦斯治理
3.1 提高認識，增加投入
認真吸取“4.24” 02manbetx.com 的教訓，堅持以人為本，提高幹部職工的認識。各有關工種都製定了崗位責任製，責任落實到人。對因瓦斯影響而無法完成的當班作業，礦按計時工支付工資，杜絕了為完成生產任務而在瓦斯超限情況下作業的現象。從2003年起，堅持按每噸煤提取1元作為“一通三防”專項資金，做到專款專用，確保“一通三防”的投入。
3.2 上隅角的瓦斯治理
采煤工作麵瓦斯超限或積聚的地點主要是上隅角，因此，上隅角的瓦斯管理一直是采煤工作瓦斯管理的重點。一般情況下，采取了對上口實行超前一巷回收、設置導風簾、上隅角抽引排、上隅角風筒壓入新風等一係列 措施，對上隅角瓦斯進行了有效的治理。
8322-2采煤工作麵為該礦的主采工作麵，因其裝備了375型大功率采煤機而備受集團公司上下矚目。但投產後，該工作麵出現上隅角瓦斯異常，瓦斯濃度達4％～6％，雖然采取了增大工作麵配風、抽引排、上隅角風筒壓風、設導風簾等 措施，但均不秦效。為此，利用現有的通風係統，根據煤層不自然發火的特點，大膽采用了打開采空區進行尾巷排放的方法，使上隅角瓦斯很快降至0.5％以下，為大功率機組發揮能力創造了條件（尾巷排放瓦斯如圖1所示）。在該工作麵取得的經驗，為該采區32 #煤層剩餘工作麵瓦斯治理找到了出路，即利用32 #、33 #層間距小，32 #先於33 #開采的條件，在32 #與33 #層間施工聯絡巷，利用33 #巷道排放32 #工作麵的瓦斯。
圖1 尾巷排放瓦斯通風示意圖
3.3 開展防治瓦斯動力現象的研究
該礦的36 #、39 #-1煤層在掘進巷道時都曾發生過瓦斯動力現象，其特征為拋出的煤呈粉末狀、有分選性、塊狀煤用手捏即成粉末狀，拋出煤體後形成的孔洞為口小腹大，內有大量瓦斯湧出。為此，成立了課題攻關小組進行專項研究，確定了以鑽屑法為主的預測方法，在10363-3工作麵采準巷道施工的過程中，開展了防治煤與瓦斯動力現象研究，保證了900多米巷道施工的安全，為繼續開此類工作積累了經驗。
3.4 強化現場管理
嚴格按瓦斯考核周期進行瓦斯考核，對考核為高瓦斯的工作麵及時編製通風瓦斯管理專項 措施，並嚴格貫徹執行。礦每周組織人員對高瓦斯頭麵進行檢查，認真落實各項管理規定，各單位每天必須有人到高瓦斯工作麵進行巡視。對高瓦斯工作麵配備業務素質高、責任心強的專職瓦斯檢查員和專職安監員。高瓦斯掘進工作麵不得使用耙鬥機，並實行在進風流中長距
3.5 提高機械化作業程度，降低瓦斯湧出不均衡係數
該礦瓦斯湧出大的時間主要集中在放炮及放頂時間，目前3個采煤工作麵都已實現了機組割煤，與炮采相比，瓦斯湧出不均衡係數明顯降低。新購買的綜掘機也已到位並即將投入使用，這將在很大程度上降低瓦斯湧出不均衡係數。同時機械化程度的提高，減少了放炮環節，更加有利於瓦斯管理。
4 加強瓦斯監測
1992年，該礦裝備了TF200監測係統，正常運行達10年之久。2004年，利用國補資金投入，又裝備了KJ90監測係統，井下主要傳感器的覆蓋率達100％。各采掘頭麵、合理串聯地點及主要回風道都按規定裝齊了甲烷傳感器或一氧化碳傳感器，對有害氣體實施監測；每台局部通風機都安設了停開傳感器，主要風門安設了開關傳感器。管理人員、放炮員、移動電鉗工等配備了便攜式瓦斯檢測儀。
5 麵臨的挑戰及努力的方向
5.1 麵臨的挑戰
1）隨著礦井開采深入到瓦斯帶，礦井瓦斯湧出量日益增大，礦井正在向高瓦斯礦井過濾，且個別區域瓦斯湧出異常，靠常規的通風方法已很難解決。如已終采的10363-2工作麵，配風超過700m 3/min，也沒能有效地解決切頂排和上隅角瓦斯超限的問題。從下延采區巷道揭露煤層的瓦斯湧出量 03manbetx ，下延水平煤層的瓦斯含量會更大。
2）36 #、39 #-1煤層都曾發生過瓦斯動力現象，雖然沒有造成 02manbetx.com ，但卻發出了警告。
3）主要通風機的葉片已調至45°，處在穩定運轉的極限，礦井風量無提升空間。
5.2 努力的方向
1）盡快建立一支移動瓦斯抽放隊伍，對符合抽放條件的煤層進行邊掘邊抽或采前抽放。
2）認真開展瓦斯地質預測預報工作。
3）增加投入，更換礦井的主要通風機，大幅度提高礦井風量。
《礦業安全與環保》 龍傳富、胡宗興
小寶鼎煤礦是由小煤窯發展而成的中型機械化礦井。礦井開拓方式為走向平硐，開采方式為走向長壁式，割煤機落煤，其主采層為32#、33#-1、36#、37#-1、38#、39#-1、煤層。現生產水平為＋1 220m水平，接替水平為＋1 020m水平。礦井通風方式為分區式，通風方法為集中抽出式。礦井曆年瓦斯等級鑒定均為低瓦斯礦井，煤層自然發火期均大於12個月，煤塵具有爆炸性。
1 瓦斯災害情況
近年來，該礦瓦斯湧出呈現3個特點：一是瓦斯湧出量隨開采深度的增加呈上升趨勢（見表1）；二是在采掘過程中瓦斯湧出量呈區域性和無規律性變化；三是瓦斯湧出不均衡，在采掘中無可預見性，自1999年以來，發生過多次煤與瓦斯動力現象，瓦斯災害加重，嚴重製約著礦井的安全生產。
表1 曆年瓦斯湧出量對照表
年 份
2003
2002
2001
2000
1999
1998
絕對湧出量/（m3/min）
相對湧出量/〔m3/（d·t）〕
11.2
7.62
6.93
5.22
4.47
4.95
4.29
4.49
4.40
4.95
2.73
3.24
2 優化通風係統和強化通風 管理
2.1 礦井通風係統存在的問題及改造
2003年以前，該礦為壓入式通風，通風係統存在比較嚴重的問題，主要有：一是超通風能力生產。礦井核定通風能力為45萬t/a，2002年礦井產量達50.3萬t/a，被四川省 煤礦 安全監察局列為有重大 安全隱患礦井；二是通風阻力分布不均。作為主采區，十采區的通風流程較八采區長二千多米，造成十采區配風十分困難；三是礦井長期依賴采空區通風；四是維護風量偏多；五是＋1 220m主平硐、＋1 400m井口及＋1 300m材料道自動風門損壞率較高，造成通風係統不穩定。為此，2003年7月，對通風係統實施了技術改造，將壓入式改為抽出式通風，使礦井通風能力達到60萬t/a。同時解決了長期依賴采空區通風及通風阻力分布不均等問題，為建設 安全高效礦井創造了條件。
2.2 采區通風係統的優化
八采區進入＋1 220m水平以下後，發現該采區通風係統存在重大隱患，采區回風大部分要流經采區膠帶道，而32 #煤層又大多為高瓦斯工作麵，瓦斯、煤塵、電氣等各種不利因素集中於八采區膠帶道，對安全生產和瓦斯 管理極為不利。由於利用膠帶道回風，給采掘部署和通風 管理也帶來很大困難，不可避免地出現了串聯通風，進回風間通風設施較多，采區通風係統不穩定。因此為八采區施工了610m專用回風道，把八采區膠帶道和材料道都作為進風道，消除了膠帶道回風的重大隱患，各采掘工作麵都實現了獨立通風。取消了進回風間風門7組，使八采區通風係統變得合理、穩定、可靠。
2.3 通風係統局部優化
各采掘工作麵盡可能布置獨立通風，根據配風 計劃合理配風、調風。同時，把局部通風係統優化作為治理瓦斯的有效手段。如目前正施工的8332－2上山，由於受上部8322-2工作麵開采的影響，出現瓦斯湧出異常現象，裂隙和底板有大量瓦斯湧出，造成8332-2順槽風流中瓦斯濃度達1％～1.6％，該工作麵被迫停產。雖采取了更換大功率風機和大直徑風筒的方法來解決瓦斯問題，但收效甚微。為解決這個問題，在8332-2運輸巷掘了1條聯絡巷與8332-2順槽貫通，改變了局部通風係統，縮短了通風距離，減少了120m回風道，使回風流中的瓦斯濃度降到0.4％以下。
2.4 加強局部通風 管理
針對局部通風機老化、超期服役的情況，更換了一批高效能低噪音對旋式局部通風機。全礦有12個掘進工作麵，更換了7個，更換率超過50％。所有高瓦斯掘進工作麵都實現了雙風機雙電源，大大減少了瓦斯超限或瓦斯積聚的次數。針對開拓頭放炮容易崩壞風筒造成工作麵無風的狀況，引進了橡膠風筒，嚴格風筒質量管理，有效地杜絕了工作麵無風現象。
3 瓦斯治理
3.1 提高認識，增加投入
認真吸取“4.24” 02manbetx.com 的教訓，堅持以人為本，提高幹部職工的認識。各有關工種都製定了崗位責任製，責任落實到人。對因瓦斯影響而無法完成的當班作業，礦按計時工支付工資，杜絕了為完成生產任務而在瓦斯超限情況下作業的現象。從2003年起，堅持按每噸煤提取1元作為“一通三防”專項資金，做到專款專用，確保“一通三防”的投入。
3.2 上隅角的瓦斯治理
采煤工作麵瓦斯超限或積聚的地點主要是上隅角，因此，上隅角的瓦斯管理一直是采煤工作瓦斯管理的重點。一般情況下，采取了對上口實行超前一巷回收、設置導風簾、上隅角抽引排、上隅角風筒壓入新風等一係列 措施，對上隅角瓦斯進行了有效的治理。
8322-2采煤工作麵為該礦的主采工作麵，因其裝備了375型大功率采煤機而備受集團公司上下矚目。但投產後，該工作麵出現上隅角瓦斯異常，瓦斯濃度達4％～6％，雖然采取了增大工作麵配風、抽引排、上隅角風筒壓風、設導風簾等 措施，但均不秦效。為此，利用現有的通風係統，根據煤層不自然發火的特點，大膽采用了打開采空區進行尾巷排放的方法，使上隅角瓦斯很快降至0.5％以下，為大功率機組發揮能力創造了條件（尾巷排放瓦斯如圖1所示）。在該工作麵取得的經驗，為該采區32 #煤層剩餘工作麵瓦斯治理找到了出路，即利用32 #、33 #層間距小，32 #先於33 #開采的條件，在32 #與33 #層間施工聯絡巷，利用33 #巷道排放32 #工作麵的瓦斯。
圖1 尾巷排放瓦斯通風示意圖
3.3 開展防治瓦斯動力現象的研究
該礦的36 #、39 #-1煤層在掘進巷道時都曾發生過瓦斯動力現象，其特征為拋出的煤呈粉末狀、有分選性、塊狀煤用手捏即成粉末狀，拋出煤體後形成的孔洞為口小腹大，內有大量瓦斯湧出。為此，成立了課題攻關小組進行專項研究，確定了以鑽屑法為主的預測方法，在10363-3工作麵采準巷道施工的過程中，開展了防治煤與瓦斯動力現象研究，保證了900多米巷道施工的安全，為繼續開此類工作積累了經驗。
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嚴格按瓦斯考核周期進行瓦斯考核，對考核為高瓦斯的工作麵及時編製通風瓦斯管理專項 措施，並嚴格貫徹執行。礦每周組織人員對高瓦斯頭麵進行檢查，認真落實各項管理規定，各單位每天必須有人到高瓦斯工作麵進行巡視。對高瓦斯工作麵配備業務素質高、責任心強的專職瓦斯檢查員和專職安監員。高瓦斯掘進工作麵不得使用耙鬥機，並實行在進風流中長距
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該礦瓦斯湧出大的時間主要集中在放炮及放頂時間，目前3個采煤工作麵都已實現了機組割煤，與炮采相比，瓦斯湧出不均衡係數明顯降低。新購買的綜掘機也已到位並即將投入使用，這將在很大程度上降低瓦斯湧出不均衡係數。同時機械化程度的提高，減少了放炮環節，更加有利於瓦斯管理。
4 加強瓦斯監測
1992年，該礦裝備了TF200監測係統，正常運行達10年之久。2004年，利用國補資金投入，又裝備了KJ90監測係統，井下主要傳感器的覆蓋率達100％。各采掘頭麵、合理串聯地點及主要回風道都按規定裝齊了甲烷傳感器或一氧化碳傳感器，對有害氣體實施監測；每台局部通風機都安設了停開傳感器，主要風門安設了開關傳感器。管理人員、放炮員、移動電鉗工等配備了便攜式瓦斯檢測儀。
5 麵臨的挑戰及努力的方向
5.1 麵臨的挑戰
1）隨著礦井開采深入到瓦斯帶，礦井瓦斯湧出量日益增大，礦井正在向高瓦斯礦井過濾，且個別區域瓦斯湧出異常，靠常規的通風方法已很難解決。如已終采的10363-2工作麵，配風超過700m 3/min，也沒能有效地解決切頂排和上隅角瓦斯超限的問題。從下延采區巷道揭露煤層的瓦斯湧出量 03manbetx ，下延水平煤層的瓦斯含量會更大。
2）36 #、39 #-1煤層都曾發生過瓦斯動力現象，雖然沒有造成 02manbetx.com ，但卻發出了警告。
3）主要通風機的葉片已調至45°，處在穩定運轉的極限，礦井風量無提升空間。
5.2 努力的方向
1）盡快建立一支移動瓦斯抽放隊伍，對符合抽放條件的煤層進行邊掘邊抽或采前抽放。
2）認真開展瓦斯地質預測預報工作。
3）增加投入，更換礦井的主要通風機，大幅度提高礦井風量。
《礦業安全與環保》 龍傳富、胡宗興
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