山西三元煤業股份2010年瓦斯治理“十二五”規劃
山西三元煤業股份2010年瓦斯治理“十二五”規劃
通風科
2009年12月15日
山西三元煤業股份有限公司
瓦斯治理“十二五”規劃
為認真貫徹落實煤礦瓦斯治理現場會議精神,紮實有效推進我公司瓦斯綜合治理體係建設,全麵提升公司瓦斯治理水平,夯實安全管理基礎,有效防範和遏製重大通風瓦斯02manbetx.com 發生,進一步鞏固我公司瓦斯集中整治成果。我公司始終堅持以“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的瓦斯綜合治理“十六字工作體係”,認真貫徹落實瓦斯綜合治理相關措施,促進我公司瓦斯治理工作體係的穩步推進。
一、礦井瓦斯和煤塵情況
1、礦井瓦斯情況
經山西省煤炭工業管理局審查、批複,山西三元煤業股份有限公司礦井為低瓦斯礦井。山西省煤炭工業管理局晉安監煤字(2009)91號文“關於長治市2008年度30萬噸/年及以上煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳湧出量鑒定結果的批複”,三元煤業股份有限公司的3號煤層瓦斯絕對瓦斯湧出量為15.68m3/min,相對湧出量為4.18m3/t,二氧化碳絕對瓦斯湧出量為3.24m3/min,相對湧出量為0.86m3/t;鑒定時,礦井月均日產量為5400t,屬低瓦斯礦井。
2.礦井煤塵爆炸性與煤層自燃傾向性
根據2008年3月25日山西省煤炭工業局綜合測試中心檢驗結果,該礦井3號煤燃燒時火焰長度30mm,抑製煤塵爆炸最低加岩粉量為60%,爆炸指數為17.8%,本煤塵具有爆炸危險性。3號煤層自燃傾向性鑒定為III類,為不易自燃煤層,煤樣燃燒試驗時的吸氧量為0.60cm3/g。
二、井田開拓方式及采煤方法
三元煤業股份有限公司礦井現開采3號煤層,基本沿井田中部南北方向布置運輸、軌道和回風大巷,運輸大巷沿3號煤層底板布置,回風大巷沿3號煤層頂板布置,軌道大巷沿+620(或590)水平岩巷布置。井下共布置有2個采煤工作麵(其中1個為配采工作麵)、2個掘進麵、1個開拓麵。
開拓方式為立井開拓,單水平開采;利用原有主立井作為擴建後的主立井,淨直徑5.00m,淨斷麵19.63m2,垂深373.0m至井底,裝備雙鉤箕鬥,擔負全礦井的提煤任務,設金屬梯子間,為礦井的回風井和1個安全出口;利用原有的副立井作為擴建後的副立井,副立井淨直徑6.0m,淨斷麵28.26m2,垂深347.9m至井底水窩,裝備雙鉤罐籠,擔負全礦井的輔助提升和人員升降任務,為礦井的進風井和安全出口;南翼新開鑿一個回風立井,預計到明年將投入使用。
采煤方法為走向長壁綜合機械化低位放頂煤;全部垮落法管理頂板,采用支撐掩護式整體液壓支架。
三、礦井生產係統、安全設施
1.通風係統
礦井通風方式為中央並列式,采用副立井進風,主立井回風,局部通風采用局部通風機,主要通風機工作方法為抽出式。
礦井布置有進風井(副立井)1個,回風井(主立井)1個,兩井口距離為60m。副立井和主立井均位於工業場地內,服務於全井田,服務年限41a,副立井和主立井均為礦井的安全出口。
礦井總進風6256m3/min,總回風6401m3/min,所需最大負壓1460Pa,所需最小負壓為1350Pa。礦井現有2K58-№28型軸流風機2台,1台工作,1台備用;配用JS-157-10型電機(功率260kW,電壓6kV)。
回采工作麵通風采用全風壓獨立(U形)通風方式,回采工作麵的進風和回風均未經過采空區或冒頂區。掘進巷道采用礦井全風壓通風或局部通風機通風;掘進工作麵采用機械壓入式通風。局部通風機采用對旋防爆風機,型號為BSDF15×2和YBT7.5×2型。局部通風采用雙風機、雙電源可編程邏輯控製,且安全監控係統具有對停風、瓦斯超限的閉鎖功能,滿足“三專兩閉鎖”要求。
井下硐室中,爆炸材料庫、清撒斜巷、采區變電所采用獨立通風。采用的通風設施及構築物有風門、調節風窗或調節風門、密閉等。
礦井反風采用主通風機反轉反風方式,通風機反風風量,根據2008年度反風演習計算結果報告,礦井反風率53.9%,反風效率符合《煤礦安全01manbetx 》第122條規定。井下配置了相應的雙向風門或壓力平衡風門。
2.瓦斯管理現狀
我公司雖為低瓦斯礦井,但為了避免瓦斯02manbetx.com 的發生,公司要求按高瓦斯礦井進行管理,並且建立有完善的、健全的瓦斯管理製度。公司現配有瓦斯檢測員13名,均經三級培訓機構培訓由山西煤礦安全監察局長治監察分局考核合格,持有中華人民共和國特種作業操作資格證。采掘工作麵均按《煤礦安全01manbetx 》要求設置了甲烷傳感器,建立了瓦斯巡回檢查和安全檢查的雙重監測係統。公司通風科每月都要按檢查區域製定瓦斯巡回檢查圖表,經總工程師審查後方可執行,要求瓦斯檢測員按規定的瓦斯巡回檢查路線、檢測地點、次數、周期、方式進行檢查,並嚴格按01manbetx 01manbetx 操作。我公司製定並執行了瓦斯日報審批製度,總經理、總工程師每天審查瓦斯日報表和安全監測日報表。
3、瓦斯防治措施
為了防止瓦斯危害,我公司加強了通風係統管理,製訂了“一通三防”管理責任製和通風、瓦斯、綜合防塵等十項管理製度,加強了通風設施的維護及局部通風的管理,保證了通風係統的穩定可靠。同時,為了更好地解決回采工作麵上隅角瓦斯超限這一問題,公司還汲取了平煤集團、陽煤集團的瓦斯治理經驗,製定了2301綜放工作麵上隅角瓦斯引排方案及相關措施。我公司采用無火花式風機引排回風隅角積聚瓦斯,並通過管路由抽出式無火花對旋風機和正壓風筒直接引排到采區專用回風巷,從而達到控製上隅角瓦斯濃度局部超限的目的,並符合《煤礦安全01manbetx 》規定的安全濃度以下;井下各機電、材料硐室均采用了獨立通風,南北翼主皮帶及軌道尾巷的風量也按照《煤礦01manbetx 》中的規定進行了合理化配風,嚴禁微風和無風作業;加強了盲巷管理,對暫時停止施工的停風巷道及時采取臨時密閉或設置柵欄,對永久報廢巷道采用永久密閉進行盲巷管理,從而杜絕產生盲巷。
4. 礦井安全監測監控係統
公司礦井安全監測監控係統是煤科院重慶分院研製開發的具有技術先進、功能強大、可靠性高、實用性強的KJ90煤礦安全監控係統。該係統利用時分製分布式結構,通過改造,現已實現了對整個礦井的安全監控,由地麵中心站及地麵、井下各監控分站,各種傳感器組成。地麵中心站中設立了兩台工控機(備用一台),實現了對各種數據的采集、處理和控製。配有網絡終端軟件一套,實現向市安全生產監督管理局傳送數據,實現上級的網絡監控監測。通信接口二台(備用一台),實現中心站與其它分站的數據通信和數製轉換。係列分站十二台(四台備用),實現對開關、模擬量的采集和傳輸。具體分布如下:
1號分站:1308回風巷分站,對1308風巷的瓦斯及工作麵瓦斯,風門開停等的監測;
2號分站:南翼總回風施工巷分站,對南翼總回風施工巷的風機開停、設備開停、瓦斯濃度的監測;
3號分站:2301回風巷分站,對其風巷及工作麵的瓦斯、風門開停監測,並對瓦斯引排管路內的瓦斯監測;
4號分站:2301工作麵分站,對各主要設備的開停進行監測,並對其移變進行斷電控製和饋電監測;
6號分站:主扇風機房分站,對地麵的主要設備開停、負壓進行監測;
7號分站:1308工作麵分站,對其工作麵的各主要設備開停進行監測,對移變進行控製斷電、饋電監測;
8號分站:清撒斜巷分站,對清撒、主皮帶頭及總回頭等地方進行瓦斯、風速、水位等的監測;
9號分站:590軌道開拓及北翼主皮帶巷推進工作麵分站,對其瓦斯、局扇風機開停、風門和饋電開關的控製、饋電監測。
10號分站:1310運巷分站,對1310運巷的風機開停、設備開停、瓦斯濃度的監測;
11號分站:1310風巷分站,對1310風巷的風機開停、設備開停、瓦斯濃度的監測;
該係統共用開停傳感器42台(其中21台使用)實現了對各主要設備的開停狀態監測,傳感器24台(14台使用)實現了瓦斯、風電閉鎖功能;水位傳感3台,使用1台,對井下主水倉進行水位監測;風速傳感器3台(使用2台),實現了礦井主要回風巷和主要軌道巷的連續監測,總回風巷CH4濃度達到0.75%時報警,查明原因,立即處理;風門傳感器10副(4副使用),對主要硐室進行風門開停狀態監測,促進通風係統的正常運行;負壓傳感器2台(1台使用),實現了對主扇風機負壓的監測。
該係統是一套集礦井安全監控、生產工況、監控網絡信息管理為一體的全網絡化礦井安全生產綜合係統,能對礦井的各種開關量、模擬量進行數據采集,實現獨特的3級斷電和超強異地交叉斷電,實現瓦斯超限或風機停轉的報警和斷電等。
該公司主要領導辦公室安設了安全監測監控係統終端,可隨時查看各作業點的瓦斯情況,以便對瓦斯異常現象及時采取相應的應急措施。
5.瓦斯檢測儀器儀表配備
公司配備了光幹涉甲烷檢測儀37台,其中13台在用,其餘備用或檢定;配備了AZJ-2000型便攜式瓦斯檢測報警儀250台,其中在用130台,其餘備用或檢定。建立了便攜式瓦斯檢測報警儀使用製度,規定跟班領導、隊長、班組長、井下電鉗工、采掘司機、端頭尾維護工等必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀。瓦斯檢測儀器儀表設專人管理維護,每10天分批送市安全儀器檢測中心對便攜式瓦斯檢測報警儀校正一次。光幹涉甲烷檢測儀專為瓦斯檢測員配用,每6個月對其進行檢定一次。
四、煤礦瓦斯治理中存在的問題
1、隨著礦井開采範圍的加大和礦井瓦斯湧出量逐年成上升趨勢的發展,導致現有的提升井兼回風井已不能滿足今後的生產需求。
2、職工隊伍素質偏低、通風工程技術人員缺乏,不僅製約了公司的安全發展、和諧發展,也是誘發安全02manbetx.com 多發的主要因素。
3、礦井回采工作麵采用U形通風方式,由於回風上隅角導風不暢,導致該區瓦斯曾多次超限,回風隅角的瓦斯隱患已成為製約工作麵安全生產的突出問題。
4、隨著綜放采煤的技術發展和應用,采區巷道布置方式有了新的改變,采掘推進速度加快,開采強度增大,使工作麵絕對瓦斯湧出量大幅度增加,如何治理、防範工作麵回風流中的瓦斯成為我們當前通風安全管理又一突出問題。
五、瓦斯綜合治理規劃的指導思想和主要目標
(一)指導思想
認真貫徹落實山西省煤炭工業局關於加強煤礦瓦斯治理工作體係示範工程建設的通知精神,統籌安全生產與公司協調發展,堅持以人為本的科學發展觀,堅持“安全第一、預防為主”,以建設本質安全型礦井為目標,提升礦井防治瓦斯技術裝備水平,加速改善礦井防治瓦斯安全生產條件,健全煤礦瓦斯防治安全管理體係,增強煤礦安全生產的保障能力,使我公司向著健康穩定的方向持續發展。
(二)基本方針
按照國家關於安全生產工作的方針政策和法律法規,從體製、機製、投入等方麵加強對煤礦瓦斯綜合治理工作的領導。落實安全生產責任製,堅持立足防範、關口前移,強化監管,深化整治、綜合治理的總體思路。加大安全投入的機製,統籌協調,形成整體合力,紮紮實實地做好我公司瓦斯治理工作。
(三)主要目標
1、做好《煤礦瓦斯治理經驗五十條》的推廣應用工作。
2、繼續以質量標準化為主線,認真組織開展“一通三防”同業務競賽,通過開展同業務競賽,不斷提升“一通三防”管理水平,保持通風安全質量標準化一級礦井。
3、繼續完善礦井防滅火係統、綜合防塵係統。
4、建設專用回風井,實現兩進一回的通風係統,使礦井通風係統進一步得到優化。
5、通風安全技術人員按礦井規模得到合理配備,使公司從業人員素質進一步得到提高。
六、瓦斯治理規劃:
為認真貫徹國務院安委會辦公室下發的《關於進一步加強煤礦瓦斯治理工作的指導意見》,公司認真製定瓦斯治理工作規劃,牢固樹立瓦斯02manbetx.com 是“可預、可防、可控”的安全理念,堅持“超前預測、主動預防、事前控製、綜合治理”的原則,以構建“通風可靠,抽采達標,監控有效,管理到位”十六字體係為主要任務和目標,以安全發展為指導,以杜絕瓦斯事故為目標,著重從“一通三防”現狀及存在的主要問題、瓦斯治理工作思路、目標及措施、瓦斯治理及“一通三防”規劃、資金預算、保障措施等六個方麵進行規劃部署。深入推進煤礦瓦斯先抽後采和瓦斯開發利用,完善礦井通風係統,發揮監測監控係統作用,加快安全技術改造,淘汰落後工藝設備,積極推廣先進實用技術,加強安全基礎管理,全麵提升安全保障能力,努力創建本質安全型礦井。
(一)瓦斯基礎參數測算
根據2005年8月煤炭科學研究總院重慶分院測定報告可知,三元公司井下煤層的原始瓦斯含量約為5.15 m3/t,煤層瓦斯壓力在井田內分布不均,平均在1MPa左右,瓦斯放散初速度指標(△P)為19-20,堅固性係數(f)為0.35-0.36,吸附瓦斯常數為a=28.1648,b=1.0681,煤的孔隙率(F)為3.62%,同時三元公司曆年瓦斯等級鑒定結果均為低瓦斯礦井,其中2008年度瓦斯等級鑒定報告礦井絕對瓦斯湧出量為15.68m3/min,相對瓦斯湧出量4.18 m3/t。
(二)工作麵瓦斯來源與構成03manbetx
我公司通過對2301工作麵生產以來瓦斯湧出情況的調查與03manbetx ,該工作麵瓦斯一部分來源於煤壁和落煤解吸,另一部分來源於采空區丟煤解吸和圍岩湧出,經計算,煤壁和落煤解吸瓦斯量為4.31m3/min,占工作麵總湧出量的50.7%,采空區瓦斯量為4.19m3/min,占工作麵總湧出量的49.3%,占了很大比例。
(三)瓦斯治理的幾項措施:
隨著綜放采煤技術的發展和應用,采區巷道布置方式有了新的改變,采掘推進速度加快,開采強度增大,使工作麵絕對瓦斯湧出量大幅度增加。為了解決高產高效工作麵瓦斯湧出量大的問題,我們綜合借鑒國內煤炭行業中瓦斯治理先進經驗,同時結合公司井下的地質條件和煤質03manbetx ,特製定了以下三項措施:
措施一:通過編製瓦斯地質圖,預測瓦斯分區分帶分布規律:
公司已委托河南理工大學瓦斯地質研究所編製3號煤層的瓦斯地質圖。煤礦瓦斯地質圖高度綜合瓦斯地質信息,集中概括瓦斯預測治理成果,準確反映瓦斯賦存規律,準確評價瓦斯(煤層氣)資源量及開發技術條件,是瓦斯治理研究、交流、決策的重要平台,是煤礦瓦斯地質資料最好的檔案,是瓦斯預測、瓦斯災害防治、瓦斯抽采成果的高度集中。它直觀地反映了瓦斯(煤層氣)的賦存狀態、垂向及水平分布的分區分帶規律,通過它可以直觀地看出瓦斯地質因素間的內在聯係和因果關係。公司計劃利用瓦斯地質圖把地質對瓦斯的控製因素搞清楚,從而搞清瓦斯地質規律,準確地預測礦井瓦斯湧出量、瓦斯突出危險性、瓦斯資源量等相關信息,使瓦斯預測和治理有的放矢。
措施二:加強綜采工作麵的瓦斯治理:
針對我公司綜采工作麵的瓦斯治理問題,首先是上隅角的瓦斯抽放:從回風隅角切頂線起沿風巷至風機吸風口安裝引排管路200米,並與抽出式無火花對旋風機連接。管路每隔20米設一個同直徑的三通,並安好擋板,當回風巷每一個三通進入上隅角之前,取掉擋板,在三通上再扣接一個同直徑的三通,並且在三通附近架一個木垛,以保護三通被砸。抽出式無火花對旋風機出風側接置抗靜壓、阻燃風筒,將回風隅角的瓦斯直接引排至采區回風巷。其優點是:機動靈活,安裝簡便;抽出式風機抽放風量大,在采空區形成的低壓區大,有利於控製瓦斯流向。其缺點是:抽出式風機與工作麵生產電源閉鎖,即風機停運時,自動切斷工作麵生產電源;抽放瓦斯濃度有限,隻適用於抽放3%以下的低濃度瓦斯;抽出式風機必須實現“三專兩閉鎖”。其次,公司計劃邀請煤炭科學研究權威部門在現有的瓦斯引排係統的基礎上,設計一套“U+L”形通風方法替換現有的U形通風,此外還加強采空區瓦斯的抽放力度,采用埋管抽放的方法處理采空區的瓦斯,從而保障工作麵的安全順利生產。
措施三:建立瓦斯抽放泵站:
隨著南翼二采區巷道的推進,公司計劃在南翼二采區建立一套抽放瓦斯的移動泵站,對工作麵實行邊采邊抽,即在工作麵前方,在進風巷或回風巷中每隔一定距離打平行於工作麵的鑽孔,然後插管、封孔進行抽放,也可以每隔一定距離(20-30米)掘一鑽場(深度小於6米),布置3個扇形鑽孔,然後插管、封孔進行抽放。其優點是,由於采動影響,煤層已卸壓,煤層透氣性增加,抽放效果好;不受采掘工作影響和時間限製,具有較強的靈活性和針對性。其缺點是,開孔位置在煤層,封孔不易保持嚴密,影響抽放效果和瓦斯濃度;另外,鑽孔與煤層層理平行,層理之間不易勾通,瓦斯不易流動,也影響了抽放效果。
在南翼回風井正式投入使用之後,公司計劃在地麵建立一個抽放瓦斯的永久泵站,並與河南理工大學瓦斯地質研究所合作,參考此次委托其編製的瓦斯地質圖製定一套行之有效的煤層瓦斯預抽方案,從而達到“采、掘、抽”平衡。為瓦斯治理工作提供科學合理的依據,從而為構建安全、高效、和諧的礦山發揮重要作用。
七、強化“一通三防”管理工作
(一)強化“一通三防”管理
加強“一通三防”管理,認真貫徹落實瓦斯治理“十二字方針”、瓦斯治理“十六字工作體係”,嚴格執行上級“一通三防”管理規定,以通風設計和係統優化為主線,以完善安全裝備為重點,突出瓦斯防治、綜合防塵和放炮管理,對礦井通風係統、防塵係統進一步優化和完善,狠抓“一通三防”質量標準化、崗位作業標準化和聯責聯包。具體做法是:
一是強化管理,加大“一通三防”嚴重“三違”處罰力度,努力消除重大“一通三防”隱患,對出現的“一通三防”嚴重“三違”現象,各隊隊長、書記、跟班隊長各聯責罰款,並按安全行政(重大隱患)責任追究製對有關人員進行追究處理。二是嚴格采掘工作麵“一通三防”質量檢查、評定及考核,通過獎優罰劣,逐步推進“一通三防”質量標準化。三是大力開展崗位作業標準化和崗位區域聯責、職工安全聯保活動,提高職工的標準意識和安全意識。四是加強各部門基礎管理,強化現場“一通三防”管理,安全指揮中心實施24小時全方位“一通三防”調度,及時協調處理或消除“一通三防”隱患,杜絕“一通三防”管理空檔。五是加強日常“一通三防”工作管理,保證礦井總供風量滿足生產要求,加強瓦斯災害治理力度,提高瓦斯管理裝備水平,加強礦井通風安全監測管理,實現通風安全監測監控。六是完善防塵設施及使用製度,加強綜合防塵管理,杜絕煤塵飛揚及積聚,確保通風係統穩定可靠,嚴格采掘工作麵灑水滅塵、放炮前後灑水滅塵和定炮使用水炮泥,實行一炮三檢製度。八是狠抓火工品管理,杜絕放炮事故。九是嚴格落實瓦斯探測,排放和24小時盲巷密閉製度,進一步完善瓦檢員彙報製和巡回檢查製,確保礦井安全生產。
(二)加強職工素質建設
要徹底解決煤礦安全生產中人的不安全狀態,關鍵在於全員安全意識的增強與綜合素質的提升。要改善煤炭企業當前普遍存在的專業技術人才與高級技能型人才奇缺的現狀,必須堅持人才興企、人才強煤戰略,加快實施企業人才發展規劃,健全完善安全教育培訓製度,強化安全技術培訓體係。重點突出專業技術型和高素質技能型人才隊伍的建設,不斷提高適應煤炭企業安全、科學、和諧發展所需的人才數量與質量,今年公司推出“雙百工程”人才戰略計劃,成功引進一百多名高校畢業生,為公司的發展注入了全新的動力。在培訓教育方麵,我們既要繼續采用請進來、送出去、脫產培訓、函授教育、拜師學技、崗位練兵、傳幫帶、知識競賽、成立學習小組、技術比武等一係列傳統的有效的安全培訓方式,又要大膽探索建立煤礦職工技校,逐步變招工為招生,變農民工為產業工人,創新技能型人才培養機製,促進技能型人才總量逐年提升。針對當前煤礦安全工作麵臨的新形勢與新問題,我們必須加強學習型企業、學習型組織、技能型科隊、技能型班組建設,切實促進工作學習化、學習工作化、工作技能化,形成持續改進的全員素質建設機製。
(三)加強瓦斯治理的技術攻關及科技交流
1、加強瓦斯防治技術攻關。科學技術是第一生產力。加強技術攻關是做好瓦斯治理工作的一項重要內容,對有效防範瓦斯事故具有重要作用。要充分借鑒兄弟煤礦企業在瓦斯治理工作中的先進經驗及有關煤炭企業的技術優勢,對公司在瓦斯治理工作中遇到的技術問題組織進行技術攻關。要充分利用國家煤礦安全技術專家舉辦瓦斯專項治理培訓學習機會,請求幫助研究製定防治瓦斯災害的具體措施,攻克瓦斯防治技術難關。
2、積極開展煤炭科技交流。要積極開展煤炭科技交流,學習和借鑒兄弟單位在煤礦安全科技上的先進經驗,尤其是煤礦瓦斯治理等課題研究的交流與合作。加強與煤炭科研機構和高等院校科技合作交流,加大應用新科技、新技術、新裝備、新工藝,重點改善公司的瓦斯監測和防治能力,通過新科技、新技術、新裝備、新工藝的不斷提高,大大提高礦井對瓦斯災害的預測預防能力,有效控製瓦斯災害的發生,使礦井“一通三防”管理工作穩步推進,從而促進公司的安全發展、和諧發展。