新建突出礦井瓦斯治理探討

姚喜軍　王啟永

摘要：為有效防止新建突出礦井的事故發(fā)生，我們在貴州喀斯特地貌下的綠塘煤礦通過各種有效瓦斯治理方法，成功的實現(xiàn)了安全移交生產(chǎn)。通過新建實踐，總結了一些防治瓦斯的措施和方法，對新建突出礦井的建設具有借鑒意義。

關鍵詞：新建；瓦斯；防突；治理

中圖分類號：TP278文獻標識碼：A文章編號：1672-3198(2009)02-0301-02

1問題的提出

在礦井建設期間，主、副、風井均采用局部通風機從地面供風，隨著施工巷道長度、深度增加，瓦斯涌出量不斷增大，特別是進入6中S102軌道、運輸順槽的施工，時常出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象，且三條平硐及軌、運順均要進行揭煤防突工作。嚴重影響了工程進度，給安全生產(chǎn)帶來了隱患。為確保安全生產(chǎn)，采取探、排、抽放瓦斯等綜合治理措施。

2瓦斯治理的措施

2.1指標測定

通過在主井掘進工作面6中煤層+1801見煤點取樣，送往中國礦業(yè)大學(北京)進行煤與瓦斯突出危險性指標測定。

在中央回風斜井揭煤之前，進行了6中煤層瓦斯原始壓力測定，壓力達到3.1Mpa(臨界值為0.74Mpa)。

在6中S102軌道順槽施工時，回風流瓦斯?jié)舛冗_0.9％－1.4％，瓦斯涌出量在2.1－3.8m3／min，預測預報k1值為5.83ml／minl／2。

通過以上鑒定結果分析，該礦井煤層突出危險性較大，必須找出本煤層突出危險性預測敏感指標，嚴格執(zhí)行“四位一體”的防突措施。

2.2機構設置和管理制度

配備充足的通風、瓦斯管理、防突、瓦斯抽放、防塵安全監(jiān)測等工程技術人員和專業(yè)隊伍。

為保障礦井建設期間的通風瓦斯管理，制定了《關于強化“一通三防”管理的若干規(guī)定》、《關于加強通風、瓦斯、防突管理的操作要求》、《瓦斯管理制度》等安全管理制度。

2.3加強局部通風

建設初期在通風系統(tǒng)未形成前，主、副平硐、回風斜井及6中S102軌道、運輸順槽五個掘進工作面均采用大功率2×45KW供風量為750m₃／min-300m₃／min，風壓為400-6500P大風筒直徑來滿足五個掘進工作面施工的需要。

局部通風實現(xiàn)“雙風機、雙電源、自動換機、自動分風”技術和“三專兩閉鎖”。

2.4瓦斯管理

建立健全各項瓦斯管理制度，嚴格落實“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風定產(chǎn)”的十二字方針。從管理上構建安全管理閉環(huán)控制系統(tǒng)，建立瓦斯管理各項制度能得到有效落實的長效機制。

2.5監(jiān)測監(jiān)控

根據(jù)高瓦斯礦井的實際情況，建井初期，對掘進工作面安裝甲烷風電閉鎖裝置和甲烷報警斷電儀。主、副平硐與中央回風斜井貫通后，本礦井安全與生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控設備選用KJ95型煤礦綜合監(jiān)控裝置。

2.6防止煤(巖)與瓦斯突出

本礦井勘探地質資料未提供各煤層的瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數(shù)、煤的空隙率，瓦斯壓力等實測資料。采取類比同類礦井。確定本礦井煤層發(fā)生瓦斯突出的可能性較大。并按照突出礦井進行日常管理。

2.6.1加強地質工作和礦井瓦斯地質工作

為防止掘進過程中，誤穿小窯、老巷、地質構造帶(斷層、破碎帶、向、背斜軸部、煤層變化帶)，在原井田勘探報告提供的基礎上開展地質勘探工作，進一步查明地質構造情況。

2.6.2堅持“有疑必探，先探后掘，有疑必抽”的防突措施

首先，揭開煤層前請有資質單位重新對煤層突出危險性進行鑒定，測定各煤層瓦斯含量，瓦斯壓力、f值及煤層透氣性系數(shù)等瓦斯基礎參數(shù)。以便為制定防突技術措施提供可靠依據(jù)。

2.6.3石門揭煤防突措施

石門揭煤前選用綜合指標法，鉆屑瓦斯解吸指標法或其它經(jīng)驗證實有效的方法預測工作面突出危險性。

防治石門突出措施可選用抽放瓦斯、水力沖孔、排放鉆孔、水力沖刷或金屬骨架等措施。

2.6.4采掘工作面防突

掘進工作面立體消突措施有：在巷道兩幫交替布置鉆場，打抽放鉆孔對本煤層進行鉆孔抽放的措施，如果采用本煤層鉆孔抽放達不到消突目的的，采用頂(底)板專用抽放巷穿層鉆孔抽放配合本煤層鉆孔抽放進行消突。回采工作面立體消突措施主要采取本煤層鉆孔抽放(沿工作面順槽上下交叉布置鉆孔進行抽放)、開采上(下)保護層配合專用抽放巷穿層鉆孔抽放、高位抽放及工作面短孔排放、深孔卸壓排放、采空壓預埋管抽放等措施。

2.7瓦斯抽放

2.7.1臨時抽放系統(tǒng)

根據(jù)抽放泵要求和參照相鄰大礦的抽放經(jīng)驗，該礦選用D459×9和D325×7熱扎無縫鋼管為主管和支管。

抽放泵2BEA40 500RPM.P＝110KW水環(huán)真空泵2臺，1臺運行，1臺備用

2.7.2永久抽放系統(tǒng)

高負壓選用2BE3－42型水環(huán)式真空泵2臺，1臺工作，1臺備用。高負壓預抽瓦斯主(干)管采用無縫鋼管，規(guī)格為D459×9

中低負壓選用2BE3－52型水環(huán)式真空泵z臺，1臺工作，1臺備用，中低負壓抽放瓦斯主(干)管采用無縫鋼管規(guī)格為D560×10，支管采用D325×7和D273×7無縫鋼管。

2.7.3采掘進工作面的瓦斯抽放

采用本煤層鉆孔預抽、穿煤層鉆孔預抽、高位鉆場高位鉆孔抽放、邊掘邊抽(耳巷抽放)等。

采用水泥沙漿封孔，孔口段圍巖條件好，構造簡單，孔口負壓中等時，封孔長度為3～5m，高負壓時封孔長度為5～8m；煤層或圍巖較為破碎的巖石鉆孔封孔長度8～10m。視具體條件以不漏氣為準，盡量縮短封孔長度。

2.8安全培訓

強化安全培訓工作，努力提高職工隊伍的整體素質。分批組織干部、職工到周邊大、中型煤礦學習防治瓦斯的先進經(jīng)驗。積極與煤炭院校和科研單位共同研究防治煤與瓦斯突出的防治技術和方法。達到逐步適應“本質安全型”礦井建設的需求，進一步提高廣大職工的安全意識。自覺完成瓦斯治理工作，保障礦井安全生產(chǎn)。

3取得效果

通過以上瓦斯治理和防突措施的實施，我們對中央回風斜井、主平硐、副平硐、6中S102軌道、運輸順槽實現(xiàn)了安全揭煤工作。解決了瓦斯經(jīng)常超限的問題，實現(xiàn)了礦井安全移交生產(chǎn)。

4結語

(1)綠塘煤田地質條件非常復雜，煤層賦存極不穩(wěn)定。為防止誤揭煤層，杜絕瓦斯突出事故的發(fā)生，必須嚴格執(zhí)行先探后掘的原則，探明煤層賦存情況、瓦斯壓力等防突指標，落實好瓦斯治理十二字方針。

(2)因“卡斯特”地貌的特點，巖、煤層層理紊亂，頂?shù)装灞容^破碎，施工鉆孔時極易塌孔，成孔率低。

可預注“馬麗散”對破碎煤巖層進行膠結，成孔效果較好。如果施工煤層的測壓鉆孔(煤層在施工地點下方)，可施工90度的垂直孔，成孔率高，測壓效果好。