桑樹坪煤礦1.2 Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程.zip,桑樹坪煤礦1.2,Mta新井設(shè)計(jì)含5張CAD圖-采礦工程,桑樹,煤礦,1.2,Mta,設(shè)計(jì),CAD,采礦工程 目錄 1 緒論 3 1.1引言 3 1.2現(xiàn)狀 3 1.2.1現(xiàn)狀 3 1.2.2瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀 3 1.3我國(guó)煤礦瓦斯治理技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 4 1.3.1煤礦瓦斯抽放技術(shù) 4 1.3.2　煤與瓦斯突出防治技術(shù) 4 1.3.3　瓦斯綜合治理現(xiàn)狀 5 2 我國(guó)瓦斯綜合治理存在的主要問題 6 2.1安全管理技術(shù)方面 6 2.2　瓦斯治理技術(shù)方面 7 3 瓦斯綜合治理發(fā)展戰(zhàn)略 8 4 瓦斯綜合治理關(guān)鍵技術(shù)工作 9 4.1利用礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化治理礦井瓦斯 9 4.1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)減阻增風(fēng)優(yōu)化技術(shù) 10 4.1.2利用危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制技術(shù)進(jìn)行通風(fēng)優(yōu)化改造 10 4.1.3危險(xiǎn)源辨識(shí)和控制技術(shù)的應(yīng)用 10 4.1.4礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案優(yōu)化的評(píng)判指標(biāo) 11 4.2利用改變采面通風(fēng)方式治理瓦斯技術(shù) 11 4.2.1采用U+L調(diào)壓通風(fēng)方式治理采面瓦斯 11 4.2.2J型通風(fēng)方式治理采面瓦斯 12 4.3礦井瓦斯技術(shù)管理體系建設(shè)與創(chuàng)新 13 4.4減少瓦斯超限報(bào)警的技術(shù)管理體系建設(shè) 13 4.4.1瓦斯超限報(bào)警原因分析 13 4.4.2減少瓦斯報(bào)警的主要技術(shù)方法 14 4.4.3礦井瓦斯技術(shù)管理網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè) 15 5 主要結(jié)論 16 主要參考文獻(xiàn) 17  煤與瓦斯共采技術(shù)現(xiàn)狀及綜述 摘要：結(jié)合淮南礦區(qū)的煤層瓦斯賦存特征，對(duì)礦區(qū)礦井煤與瓦斯共采技術(shù)及相應(yīng)的瓦斯抽放技術(shù)做出基本的介紹，并在系統(tǒng)回顧我國(guó)煤礦瓦斯綜合治理技術(shù)發(fā)展, 分析我國(guó)瓦斯綜合治理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上, 從安全礦山建設(shè)的視角, 提出了今后煤礦瓦斯綜合治理發(fā)展戰(zhàn)略是轉(zhuǎn)變觀念, 提高認(rèn)識(shí); 建立健全礦井瓦斯抽放和監(jiān)測(cè)監(jiān)控兩個(gè)系統(tǒng); 加大“先抽后采”力度; 強(qiáng)化技術(shù)管理。亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)工作是加大新技術(shù)、新工藝研究力度; 加快科研成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化;推進(jìn)瓦斯綜合治理示范工程建設(shè); 加強(qiáng)基礎(chǔ)研究, 推動(dòng)瓦斯綜合治理標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。 關(guān)鍵詞：淮南礦區(qū)；煤與瓦斯采；先抽后采；安全礦山。 1 緒論 1.1引言 瓦斯事故是最嚴(yán)重的礦井災(zāi)害之一。我國(guó)的煤礦瓦斯與煤塵爆炸事故、煤與瓦斯突出事故頻繁發(fā)生，傷亡人數(shù)多，嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)。目前，全國(guó)共有高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井約9000多處，占生產(chǎn)礦井總數(shù)的30%左右。建國(guó)50多年來，我國(guó)一次傷亡100人以上的特別重大事故共發(fā)生71次，僅瓦斯爆炸事故就達(dá)49起，占全部特別重大事故的69%?？梢哉f，礦井瓦斯災(zāi)害防治工作不論是過去還是將來，一直是煤礦安全工作的重中之重。我國(guó)的瓦斯綜合治理工作任重而道遠(yuǎn)。 1.2現(xiàn)狀 1.2.1現(xiàn)狀 淮南礦區(qū)地處安徽省淮北平原的南部, 為我國(guó)高瓦斯礦區(qū)的典型代表, 煤炭資源500億t, 瓦斯儲(chǔ)量高達(dá)5928億m3時(shí), 按年開發(fā)煤層氣量10億m3計(jì), 可持續(xù)發(fā)展500年以上。煤田內(nèi)煤層氣含量總體是東高西低, 以謝李深部為中心的東部區(qū)域煤層氣含量最高, 西部的劉莊井田、謝橋井田煤層氣含量較低?；茨厦禾锩簩託赓Y源密度比較大, 都在1.42億m3/km2以上, 最大可達(dá)4.05億m3/km2。全煤田有三個(gè)高煤層氣含量區(qū)：謝李區(qū)、潘集深部區(qū)、新集張集深部區(qū)。 1.2.2瓦斯抽采技術(shù)現(xiàn)狀 目前在淮南礦區(qū)的瓦斯抽采技術(shù)主要分為兩大類：采動(dòng)煤巖移動(dòng)卸壓抽采瓦斯技術(shù)、原始煤層強(qiáng)化抽采瓦斯技術(shù), 通過采用這兩類技術(shù), 在礦區(qū)推廣實(shí)施了煤與瓦斯共采, 取得了顯著效果。 (1) 采動(dòng)煤巖移動(dòng)卸壓抽采瓦斯技術(shù)這種技術(shù)主要包括在開采煤層頂板抽采瓦斯、在開采保護(hù)層卸壓增透抽采瓦斯和在采動(dòng)影響區(qū)地面鉆井抽采瓦斯。開采煤層頂板抽采瓦斯在達(dá)到技術(shù)要求的條件下, 一條頂板抽采巷道可抽采瓦斯30m3/min，回采工作面瓦斯抽采率達(dá)到70%，開采保護(hù)層卸壓增透抽采瓦斯技術(shù)主要通過開采遠(yuǎn)距離煤層上向卸壓、近距離煤層下向多重卸壓和急傾斜煤層平行卸壓等一系列卸壓增透技術(shù), 施工穿層鉆孔抽采卸壓瓦斯地面鉆并抽采瓦斯主要是利用下部煤層采動(dòng)卸壓增加上部煤層透氣性, 通過地面鉆井抽采采動(dòng)影響區(qū)域煤層瓦斯, 目前礦區(qū)地面鉆井單井抽采瓦斯量最高達(dá)2萬m3 /d, 平均1.5萬m3/d, 抽采濃度95%, 單井年抽采瓦斯300萬m3。 (2) 原始煤層強(qiáng)化抽采瓦斯技術(shù)原始煤層強(qiáng)化抽采瓦斯主要包括區(qū)域煤層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)、掘進(jìn)巷道邊抽邊掘技術(shù)和深孔控制預(yù)裂爆破增透抽采瓦斯技術(shù)。 區(qū)域煤層鉆孔抽采瓦斯技術(shù)包括順層平行鉆孔、順層交叉鉆孔和穿層鉆孔, 在淮南礦區(qū)煤層條件下, 順層鉆孔布孔間距為3-5m, 穿層鉆孔的布孔間距為7.5m。邊抽邊掘技術(shù)在掘進(jìn)巷道兩幫分別施工鉆場(chǎng), 從鉆場(chǎng)內(nèi)施工沿掘進(jìn)方向的長(zhǎng)鉆孔抽采瓦斯, 同時(shí)在掘進(jìn)迎頭施工短鉆孔抽采, 長(zhǎng)鉆孔的單孔瓦斯抽采量可達(dá)0.5m3/min, 掘進(jìn)面的瓦斯抽采率達(dá)到25%以上。 1.3我國(guó)煤礦瓦斯治理技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 1.3.1煤礦瓦斯抽放技術(shù) 自1952年撫順龍鳳礦建立抽放系統(tǒng), 開始抽放瓦斯以來, 我國(guó)瓦斯抽放工作走過了半個(gè)多世紀(jì), 瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段。 (1) 高透氣性煤層抽放瓦斯階段。20世紀(jì)50年代初期, 在撫順高透氣性特厚煤層中首次采用井下鉆孔抽放瓦斯, 獲得了成功, 解決了撫順礦區(qū)高瓦斯特厚煤層開采的關(guān)鍵技術(shù)問題。在煤層透氣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于撫順煤田的其他礦區(qū)采用類似的方法抽放瓦斯時(shí), 未能取得撫順礦區(qū)的抽放效果。 (2) 鄰近層抽放瓦斯階段。20 世紀(jì)50 年代末, 采用井下穿層鉆孔抽放上鄰近層瓦斯在陽泉礦區(qū)獲得成功, 解決了煤層群開采首采煤層工作面瓦斯涌出量大的問題, 且認(rèn)識(shí)到利用采動(dòng)卸壓作用對(duì)未開采的鄰近煤層實(shí)施邊采邊抽, 可以有效地抽出瓦斯, 減少鄰近層瓦斯向開采層工作面涌出, 該技術(shù)在具有鄰近層抽放條件的礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用, 取得了較好的抽放效果。 (3) 低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯階段。在低透氣性高瓦斯和突出煤層, 采用常規(guī)鉆孔抽放瓦斯技術(shù)效果不理想。為此, 從20世紀(jì)70年代開始, 國(guó) 內(nèi)試驗(yàn)研究了煤層中高壓注水、水力壓裂、水力割縫、松動(dòng)爆破、大直徑鉆孔多種強(qiáng)化抽放技術(shù); 90年代又試驗(yàn)研究了網(wǎng)格式密集布孔、預(yù)裂控制爆破、交叉布孔等抽放新技術(shù)。網(wǎng)格式密集布孔在煤礦得到了應(yīng)用, 但多數(shù)方法因工藝復(fù)雜、實(shí)用性差等問題, 在煤礦未能得到廣泛應(yīng)用。 (4) 綜合抽放瓦斯階段。20 世紀(jì)80 年代開始, 隨著機(jī)采、綜采, 尤其是放頂煤采煤技術(shù)的應(yīng)用, 采掘速度加快、開采強(qiáng)度增大, 工作面瓦斯涌出量大幅度增加。為了解決高產(chǎn)、高效工作面瓦斯涌出問題, 開始實(shí)施綜合抽放瓦斯, 即在時(shí)間上,將預(yù)抽、邊采邊抽及采空區(qū)抽放相結(jié)合; 在空間上, 將開采層、鄰近層和圍巖抽放相結(jié)合; 在工藝方式上, 將鉆孔抽放與巷道抽放相結(jié)合、井下抽放與地面鉆孔抽放相結(jié)合、常規(guī)抽放與強(qiáng)化抽放相結(jié)合。實(shí)施綜合抽放瓦斯方法, 最大限度提高瓦斯抽放率。 1.3.2　煤與瓦斯突出防治技術(shù) 隨著1953年撫順煤炭研究所的成立, 我國(guó)煤與瓦斯突出防治技術(shù)研究開始起步, 其技術(shù)發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段。 (1) 安全防護(hù)措施階段。20世紀(jì)50年代, 防突技術(shù)研究以安全防護(hù)措施為主, 目的是保證一旦煤與瓦斯突出發(fā)生時(shí), 避免造成人身傷亡事故, 提出的主要防突措施有震動(dòng)放炮, 即在施工人員遠(yuǎn)離工作面的條件下, 利用爆破作用, 使工作面前方煤體應(yīng)力和瓦斯動(dòng)力狀況突然改變。目前, 震動(dòng)放炮是石門揭煤主要安全防護(hù)措施。 (2) 防突措施階段。20世紀(jì)60年代開始, 北票、中梁山等礦務(wù)局全面開展開采保護(hù)層的工業(yè)試驗(yàn), 并取得了較好的防突效果。70 年代末, 全面開展局部防突措施研究, 試驗(yàn)提出了超前鉆孔、松動(dòng)爆破、煤層注水、水力沖孔、水力沖刷、金屬骨架等多種防突措施, 目前超前鉆孔和松動(dòng)爆破措施是突出煤層開采應(yīng)用最為廣泛的局部防突措施。 (3) 突出預(yù)測(cè)階段。1979 年, 煤科院撫順研究所與北票、白沙礦務(wù)局合作, 在我國(guó)首次提出用于掘進(jìn)工作面突出預(yù)測(cè)的鉆屑解吸指標(biāo)法及解吸指標(biāo)Δh2、鉆屑量指標(biāo)S; 1984年煤科院重慶研究所提出了鉆屑解吸指標(biāo)K1值。20世紀(jì)80年代, 國(guó)內(nèi)從事瓦斯治理研究的科研院所都在從事突出預(yù)測(cè)科研工作, 突出預(yù)測(cè)技術(shù)在國(guó)家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)中得到完善。 (4) “四位一體”綜合防突階段。從1988 年開始, 以《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》(以下簡(jiǎn)稱《細(xì)則》) 的頒布為標(biāo)志。該階段將突出預(yù)測(cè)和措施效果檢驗(yàn)納入到防突工作中來, 全面實(shí)施包括突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防突技術(shù)措施、措施效果檢驗(yàn)和安全防護(hù)措施的“四位一體”綜合防突技術(shù), 突出次數(shù)由20世紀(jì)80年代的年突出千次, 降低到200～300次/ a。 1.3.3　瓦斯綜合治理現(xiàn)狀 我國(guó)瓦斯治理技術(shù)經(jīng)過50多年的努力, 尤其是經(jīng)過“六五”至“十五”期間國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān), 瓦斯防治技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。在瓦斯抽放方面, 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局和國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局先后提出“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針和“多措并舉、應(yīng)抽盡抽、抽放平衡”三項(xiàng)基本準(zhǔn)則, 國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)了《關(guān)于加快煤層氣(煤礦瓦斯) 抽放利用的若干意見》, 國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合七部委、局出臺(tái)了“煤礦瓦斯治理與利用實(shí)施意見”, 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局及時(shí)頒布了“煤礦瓦斯抽放基本指標(biāo)”和“礦井瓦斯抽放規(guī)范”等標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家的高度重視,使我國(guó)煤礦瓦斯抽放得到了前所未有的發(fā)展, 目前國(guó)有重點(diǎn)煤礦的286處高瓦斯、高突礦井中, 已有264處建立了抽放系統(tǒng), 2006年抽放量達(dá)到26114億m3 , 有10個(gè)企業(yè)抽放量超過1億m3。在突出防治領(lǐng)域, 已經(jīng)形成了一整套的從預(yù)測(cè)、措施、措施效果檢驗(yàn)到安全防護(hù)措施的“四位一體”綜合防突技術(shù)體系, 配套有一系列的預(yù)測(cè)方法、防突技術(shù)措施及其裝備, 防突工作貫穿于從地質(zhì)勘探、新井建設(shè)、生產(chǎn)礦井新水平、新采區(qū)開拓延深, 到工作面掘進(jìn)和回采整個(gè)礦井建設(shè)、開采過程, 取得了較好的防突效果。但是, 我國(guó)瓦斯綜合治理距煤礦安全生產(chǎn)的要求還有相當(dāng)大的差距, 煤礦瓦斯事故多發(fā)的不利局面有待根本扭轉(zhuǎn)。 2 我國(guó)瓦斯綜合治理存在的主要問題 我國(guó)瓦斯防治技術(shù)盡管起到了很好的瓦斯治理效果, 但仍難以滿足采礦技術(shù)進(jìn)步和礦井集約化開采的需要, 存在的突出問題主要有以下幾個(gè)方面。 2.1安全管理技術(shù)方面 (1) 安全管理薄弱, 低瓦斯礦井事故多發(fā)。一些煤礦企業(yè)瓦斯管理人員人才嚴(yán)重缺乏, 日常瓦斯管理得不到重視, 低瓦斯礦井瓦斯爆炸事故多發(fā)是很好的例子。2003年, 大同市杏兒溝礦絕對(duì)瓦斯涌出量為3199 m3 /min, 相對(duì)瓦斯涌出量為2162m3 / t, 發(fā)生瓦斯爆炸事故, 死亡43人; 2004年河南新生二井絕對(duì)瓦斯涌出量不到2 m3 /min, 長(zhǎng)時(shí)間停電造成瓦斯積聚, 電纜短路引起瓦斯爆炸, 造成33人的特別重大死亡事故。2005年, 在我國(guó)發(fā)生的39起重大瓦斯事故中, 低瓦斯礦井發(fā)生18起, 占4612%。 (2) 安全技術(shù)管理薄弱, 瓦斯抽放工程、防治突出措施的針對(duì)性不夠。自實(shí)施了“四位一體”的綜合防突以來, 防突效果是明顯的, 但突出事故時(shí)有發(fā)生, 措施的針對(duì)性不夠是一個(gè)重要原因。在突出預(yù)測(cè)方面, 大多數(shù)突出礦井未進(jìn)行敏感指標(biāo)研究; 《細(xì)則》明確要求預(yù)測(cè)指標(biāo)臨界值根據(jù)礦井自身實(shí)測(cè)資料確定, 而《細(xì)則》已經(jīng)頒布了20 年,大多數(shù)礦井無自己的指標(biāo)臨界值; 礦井的開采采區(qū)、水平都變更了, 但超前鉆孔、松動(dòng)爆破的有效排放半徑未重新進(jìn)行實(shí)際測(cè)定, 并及時(shí)修改防突設(shè)計(jì); 瓦斯抽放設(shè)計(jì)無根據(jù)自身煤層條件實(shí)際測(cè)定的鉆孔抽放量、合理預(yù)抽期、有效抽放半徑等重要技術(shù)參數(shù)。上述技術(shù)管理的不到位, 使措施的針對(duì)性差, 必然導(dǎo)致抽放設(shè)計(jì)不合理、瓦斯抽放率低、預(yù)測(cè)指標(biāo)無效、防突措施失效, 最終在采取措施后發(fā)生瓦斯事故。 (3) 采、掘、抽關(guān)系緊張, 難以滿足“先抽后采”的需要。確保抽放時(shí)間是保證瓦斯抽放率的基本要求。據(jù)焦作、鶴壁、平頂山等礦區(qū)的統(tǒng)計(jì), 工作面預(yù)抽瓦斯時(shí)間最長(zhǎng)為8個(gè)月, 最短僅為1個(gè)月, 平均只有313 個(gè)月。由于抽放瓦斯時(shí)間短, 導(dǎo)致采、掘、抽關(guān)系失調(diào), 尤其是突出礦井,根本沒有足夠的預(yù)抽瓦斯時(shí)間, 導(dǎo)致抽放率低。2006年全國(guó)煤礦抽放率不到20% , 國(guó)有重點(diǎn)煤礦已建立抽放系統(tǒng)的礦井, 多數(shù)抽放率不足30%。 (4) 安全投入不足, 新技術(shù)推廣力度不夠。安全投入是瓦斯綜合治理至關(guān)重要的環(huán)節(jié), 淮南礦業(yè)集團(tuán)公司瓦斯治理成效顯著, 重要的一點(diǎn)就是大力推進(jìn)技術(shù)攻關(guān), 形成了煤與瓦斯共采的工程技術(shù)體系。但一些企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo), 尤其是低瓦斯礦井, 對(duì)瓦斯綜合治理的重要性認(rèn)識(shí)不足, 不注重瓦斯治理安全投入, 致使礦井瓦斯治理技術(shù)落后、裝備陳舊、專業(yè)人才匱乏, 系統(tǒng)防災(zāi)抗災(zāi)能力低下, “四位一體”綜合防突措施難以得到真正落實(shí)。 (5) 基礎(chǔ)研究工作薄弱, 瓦斯管理標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范難以滿足開采技術(shù)發(fā)展要求。2005年以來, 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局及時(shí)出臺(tái)了一系列瓦斯抽放標(biāo)準(zhǔn), 為瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。但應(yīng)該看到, 我國(guó)煤礦開采技術(shù)發(fā)展很快, 尤其是放頂煤和高效集約化開采技術(shù)的應(yīng)用, 巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度已經(jīng)達(dá)到4 000 m, 而瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)等技術(shù)仍然是20世紀(jì)80～90年代傳統(tǒng)開采方式下研究提出的方法, 導(dǎo)致新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范可操作性不夠, 難以滿足新技術(shù)、新工藝的要求。 2.2　瓦斯治理技術(shù)方面 (1) 高瓦斯、突出礦井開采機(jī)械化水平低, 系統(tǒng)安全可靠性低。高瓦斯礦井由于工作面瓦斯涌出量大, 抽放工程又跟不上, 工作面產(chǎn)量受到限制,加上地質(zhì)條件復(fù)雜, 采煤技術(shù)水平又受到限制; 煤與瓦斯突出礦井由于沒有與機(jī)掘、綜采等先進(jìn)采掘工藝相配套的防治突出措施, 采掘工藝多數(shù)為炮掘、普采, 個(gè)別采用綜采、綜掘的國(guó)有重點(diǎn)煤礦,其采、掘能力也無從發(fā)揮。其結(jié)果是在同等礦井生產(chǎn)能力下, 同時(shí)生產(chǎn)采掘面增多, 礦井通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜, 生產(chǎn)系統(tǒng)安全可靠性低。 (2) 對(duì)“先抽后采”認(rèn)識(shí)不足, 沒有真正做到“先抽后采”。部分煤礦片面強(qiáng)調(diào)煤層透氣性低, 迄今未實(shí)施開采層預(yù)抽煤層瓦斯, 尤其是突出礦井, 在1996年全國(guó)煤礦安全工作會(huì)議時(shí)就提出“突出煤層不抽放瓦斯, 不準(zhǔn)開采”, 瓦斯治理的“十二字方針”的第一條就是“先抽后采”, 除個(gè)別煤礦有管理人員技術(shù)水平因素外, 對(duì)瓦斯“先抽后采”認(rèn)識(shí)不到位是重要因素; 一些煤礦雖然進(jìn)行了預(yù)抽煤層瓦斯, 但預(yù)抽時(shí)間短, 應(yīng)付檢查,在執(zhí)行“先抽后采”上打了折扣。 (3) 制約瓦斯綜合治理技術(shù)發(fā)展的重大關(guān)鍵技術(shù)難題有待突破。經(jīng)過多個(gè)五年計(jì)劃的國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān), 瓦斯治理技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步, 但象松軟突出煤層水平長(zhǎng)鉆孔打鉆工藝技術(shù)、低透氣性煤層增透強(qiáng)化抽放技術(shù)、工作面前方構(gòu)造探測(cè)技術(shù)、煤與瓦斯突出非接觸連續(xù)預(yù)測(cè)及預(yù)警技術(shù)、機(jī)掘、機(jī)采面適用防突措施等關(guān)鍵技術(shù)亟待突破。 (4) 實(shí)施突出預(yù)測(cè)、防突技術(shù)措施占用時(shí)間長(zhǎng), 突出煤層掘進(jìn)速度慢。目前在突出礦井應(yīng)用的突出預(yù)測(cè)方法多為接觸式鉆孔法, 需要在工作面打鉆測(cè)定預(yù)測(cè)指標(biāo), 尤其是在回采面, 由于工作面長(zhǎng)度大, 預(yù)測(cè)工程占用時(shí)間和空間, 影響采掘進(jìn)度;目前應(yīng)用最為廣泛的超前鉆孔措施, 實(shí)施一次措施至少要進(jìn)行2～3 d, 個(gè)別突出礦井甚至用一周的時(shí)間, 必然制約掘進(jìn)速度。目前我國(guó)嚴(yán)重突出煤層月進(jìn)尺僅40～50 m, 有的突出礦井僅10～20 m /月,導(dǎo)致采掘嚴(yán)重失調(diào), 瓦斯治理處于被動(dòng)局面。(5) 瓦斯抽放鉆孔工程量不足, 封孔質(zhì)量差。除頂板巷道抽放技術(shù)外, 抽放鉆孔是瓦斯抽放的重要工程, 據(jù)焦作、鶴壁、平頂山、淮南、淮北、鐵法等礦區(qū)的不完全統(tǒng)計(jì), 噸煤鉆孔平均01018 m,鉆孔工程量不足是導(dǎo)致瓦斯抽放率偏低的主要原因 之一。目前, 我國(guó)約有2 /3的抽放瓦斯礦井采用水泥砂漿封孔, 甚至開采近水平或緩傾斜煤層的礦井也采用水泥砂漿封孔, 封孔長(zhǎng)度短, 密封質(zhì)量差,是導(dǎo)致抽放濃度低, 抽放系統(tǒng)不能充分發(fā)揮效益的關(guān)鍵因素。 3 瓦斯綜合治理發(fā)展戰(zhàn)略 (1) 轉(zhuǎn)變觀念, 提高對(duì)瓦斯綜合治理工作的認(rèn)識(shí)。瓦斯問題不僅關(guān)系到職工的生命安全, 同時(shí)關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定, 不僅是煤礦安全問題, 更是重要的社會(huì)政治問題。既要認(rèn)識(shí)到瓦斯治理工作的緊迫性和艱巨性, 又要認(rèn)識(shí)到瓦斯可防、可控、可治、可用。尤其是要提高對(duì)瓦斯抽放的認(rèn)識(shí), 將瓦斯抽放提到生命工程和資源工程的高度, 采取多種手段,標(biāo)本兼治、重在治本。煤礦負(fù)責(zé)人培訓(xùn), 除業(yè)務(wù)專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)外, 要進(jìn)行必要的政治素質(zhì)培訓(xùn), 要講政治, 要認(rèn)識(shí)到抓好瓦斯綜合治理就是在煤礦落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)和諧社會(huì), 要始終將瓦斯治理放在煤礦安全工作的首要位置。 (2) 建立健全礦井瓦斯抽放和監(jiān)測(cè)監(jiān)控兩個(gè)系統(tǒng), 建設(shè)本質(zhì)安全礦山。瓦斯治理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程, 涉及到通風(fēng)、機(jī)電、采掘工藝等各個(gè)環(huán)節(jié), 因此必須從治本著眼, 從系統(tǒng)著手, 提高工作面單產(chǎn)和煤巷掘進(jìn)速度, 淘汰落后的煤礦生產(chǎn)方式, 合理簡(jiǎn)化礦井采、掘、通風(fēng)系統(tǒng), 構(gòu)建安全、高效集約化開采模式。對(duì)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定必須建立和根據(jù)安全需要應(yīng)該建立抽放系統(tǒng)的煤礦企業(yè), 必須建立抽放系統(tǒng)并有效運(yùn)行; 對(duì)已建立抽放系統(tǒng)的國(guó)有重點(diǎn)高瓦斯和突出礦井,提升抽放裝備水平, 提高抽放能力和抽放效果。抽放系統(tǒng)按照“大管徑、低阻力、大流量、多回路”的原則, 選擇高負(fù)壓、大流量水環(huán)式真空泵, 國(guó)有重點(diǎn)煤礦企業(yè)應(yīng)積極建立高、低濃度分開抽放系統(tǒng)。配備煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的煤礦企業(yè)要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)要求, 積極做好安裝、維護(hù)、校驗(yàn)等工作, 保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。(3) 加大“先抽后采”力度, 實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯治理由“被動(dòng)治到主動(dòng)防”的根本轉(zhuǎn)變。堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”安全生產(chǎn)方針,堅(jiān)持“先抽后采、以風(fēng)定產(chǎn)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控”瓦斯治理十二字方針和“應(yīng)抽盡抽、多措并舉、抽放平衡”的瓦斯抽放基本準(zhǔn)則, 積極實(shí)施“可保盡保、應(yīng)抽盡抽、先抽后采、煤氣共采”的瓦斯綜合治理戰(zhàn)略, 牢固樹立“抽放瓦斯是發(fā)展生產(chǎn)力、保護(hù)生命、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境”的先進(jìn)理念, 依靠科技進(jìn)步, 實(shí)現(xiàn)采煤采氣一體化、地面與井下抽放一體化, 瓦斯抽放和利用一體化, 建立、健全瓦斯抽放激勵(lì)機(jī)制, 全面實(shí)施“先抽后采”, 實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯治理由“被動(dòng)治到主動(dòng)防”的根本轉(zhuǎn)變。(4) 強(qiáng)化技術(shù)管理, 切實(shí)提高瓦斯綜合治理的針對(duì)性?！把b備是基礎(chǔ), 技術(shù)是手段, 管理是關(guān)鍵”?！睹旱V安全規(guī)程》是確保煤礦安全生產(chǎn)的法規(guī)性文件, 要把《煤礦安全規(guī)程》落實(shí)到生產(chǎn)管理的全過程, 尤其是落實(shí)到一線管理過程中?！斗乐蚊号c瓦斯突出細(xì)則》是煤礦瓦斯治理的重要技術(shù)性文件, 在落實(shí)《細(xì)則》要求的同時(shí), 要加強(qiáng)礦井地質(zhì)工作, 準(zhǔn)確掌握煤層構(gòu)造變化, 及時(shí)把握瓦斯涌出規(guī)律, 制定和實(shí)施各種防范措施。防突措施技術(shù)參數(shù)要經(jīng)過實(shí)際測(cè)定, 鉆孔施工參數(shù)要嚴(yán)格驗(yàn)收, 關(guān)鍵是要形成一整套的從參數(shù)測(cè)定到措施設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)督、檢查機(jī)制。通過安全生產(chǎn)管理機(jī)制建設(shè)和創(chuàng)新, 切實(shí)提高瓦斯綜合治理的針對(duì)性。 4 瓦斯綜合治理關(guān)鍵技術(shù)工作 (1) 加快新技術(shù)、新工藝研究力度, 實(shí)現(xiàn)瓦斯綜合治理跨越式發(fā)展。發(fā)揮煤炭科學(xué)研究總院、國(guó)家瓦斯治理工程中心、國(guó)有重點(diǎn)煤礦企業(yè)科技中心的科研骨干作用, 走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的路子, 加大瓦斯先抽后采新技術(shù)、新工藝、新裝備科研開發(fā)力度。積極開展松軟突出煤層水平長(zhǎng)鉆孔打鉆技術(shù)、低透氣性煤層快速高效增透強(qiáng)化抽放技術(shù)、工作面前方構(gòu)造探測(cè)技術(shù)、機(jī)掘、機(jī)采面適用防突措施、地面羽狀鉆孔鉆進(jìn)技術(shù)、地面鉆孔鉆進(jìn)固孔技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究; 加快巷道瓦斯涌出特征、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)、電磁輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)等工作面非接觸連續(xù)預(yù)測(cè)及預(yù)警技術(shù)研究進(jìn)度; 進(jìn)行工作面前方構(gòu)造連續(xù)探測(cè), 并將信號(hào)并入礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新性研究。通過理論及工藝技術(shù)攻關(guān)研究, 實(shí)現(xiàn)瓦斯綜合治理的技術(shù)突破。 (2) 積極推廣先進(jìn)、實(shí)用技術(shù), 加快科研成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。堅(jiān)持一手抓科技創(chuàng)新, 一手抓技術(shù)推廣。煤礦企業(yè), 應(yīng)積極籌措資金, 加快科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的進(jìn)度。國(guó)有重點(diǎn)煤礦企業(yè)要充分發(fā)揮煤炭行業(yè)新技術(shù)應(yīng)用引領(lǐng)作用, 積極推廣定向水平長(zhǎng)鉆孔抽放瓦斯技術(shù)、預(yù)裂爆破提高煤層透氣性技術(shù)、全礦井綜合監(jiān)控技術(shù)、地面鉆孔預(yù)抽技術(shù)、穿層網(wǎng)格鉆孔大面積預(yù)抽瓦斯技術(shù)、沿層交叉鉆孔預(yù)抽瓦斯技術(shù)、應(yīng)用保護(hù)層卸壓作用抽放瓦斯技術(shù)等先進(jìn)、成熟、適用技術(shù)。 (3) 典型引路、集成推廣, 推進(jìn)瓦斯綜合治理示范工程建設(shè)。選擇復(fù)雜、高瓦斯煤層群、集約化開采礦井, 建設(shè)高效開采的瓦斯抽放與利用示范工程; 選擇嚴(yán)重突出礦井, 建設(shè)突出礦井瓦斯綜合治理與利用示范工程; 選擇具有煤礦瓦斯綜合治理研發(fā)能力煤礦企業(yè), 建設(shè)瓦斯綜合治理與利用技術(shù)產(chǎn)學(xué)研基地示范工程; 選擇有條件的礦區(qū), 建設(shè)煤氣開采一體化示范工程; 選擇技術(shù)力量較強(qiáng)礦井, 建設(shè)瓦斯綜合治理標(biāo)準(zhǔn)化示范工程。 (4) 加強(qiáng)基礎(chǔ)研究, 推動(dòng)瓦斯綜合治理標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。積極開展煤與瓦斯突出機(jī)理、煤層氣富集探測(cè)方法、煤層瓦斯含量測(cè)定、煤層透氣性測(cè)定等基礎(chǔ)理論研究, 開展放頂煤開采、高效集約化開采工作面瓦斯涌出機(jī)理的基礎(chǔ)研究; 積極開展煤層瓦斯賦存、煤與瓦斯突出的地質(zhì)構(gòu)造控制機(jī)理研究。在理論研究工作的基礎(chǔ)上, 完善瓦斯抽放、利用、控制等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范, 出臺(tái)可操作性強(qiáng)的執(zhí)行細(xì)則, 為建設(shè)瓦斯綜合治理標(biāo)準(zhǔn)化礦井提供技術(shù)支撐。 4.1利用礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化治理礦井瓦斯 依據(jù)瓦斯在井巷風(fēng)流中的運(yùn)移擴(kuò)散方式，以及采面隅角瓦斯積聚的成因分析，通過礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化、改變回采工作面通風(fēng)方式等技術(shù)措施和手段，進(jìn)行礦井瓦斯的綜合治理與研究。 圖4.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)危險(xiǎn)性綜合性評(píng)價(jià) 4.1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)減阻增風(fēng)優(yōu)化技術(shù) 生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)通常是隨著井下采場(chǎng)的變化而不斷變化的。一個(gè)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)往往在某一階段是合理的，而在新的生產(chǎn)階段則可能又是不科學(xué)、不合理的。生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是否合理有效，也是決定礦井瓦斯防治技術(shù)是否合理與有效的前提和基礎(chǔ)。 經(jīng)常對(duì)生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，并依據(jù)所確定的優(yōu)化方案進(jìn)行及時(shí)改造，對(duì)于保持礦井正常通風(fēng)，保證井巷、采面隅角及采空區(qū)瓦斯處在規(guī)程允許濃度以內(nèi)則是至關(guān)重要的。另外，應(yīng)用礦井通風(fēng)系統(tǒng)危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中存在的現(xiàn)實(shí)問題。例如，我們可以通過對(duì)生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化評(píng)判指標(biāo)的選擇與計(jì)算，確定礦井在某一時(shí)期的優(yōu)化方案;對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和改造后，則不僅能夠解決通風(fēng)系統(tǒng)問題，而且也可為礦井瓦斯治理工作提供技術(shù)幫助。如此經(jīng)過“優(yōu)化-改造-再優(yōu)化-再改造”的周而復(fù)始，便可以形成一個(gè)閉環(huán)鏈條安全系統(tǒng)，以隨時(shí)解決礦井生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，有效的防止礦井瓦斯的積聚和超限。 4.1.2利用危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制技術(shù)進(jìn)行通風(fēng)優(yōu)化改造 隨著我礦開采深度不斷加深，礦井通風(fēng)系統(tǒng)日趨復(fù)雜。礦井在深部開采時(shí)其煤層瓦斯含量高、地溫高，加上原有巷道斷面小，通風(fēng)阻力大，礦井風(fēng)機(jī)老化，致使礦井通風(fēng)工作日趨困難。為解決目前礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的困難和問題，我們開展了“利用危險(xiǎn)源辨識(shí)與控制技術(shù)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造”的技術(shù)分析和研究。 4.1.3危險(xiǎn)源辨識(shí)和控制技術(shù)的應(yīng)用 從2001年下半年開始，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)危險(xiǎn)源進(jìn)行了辨識(shí)，共查出I級(jí)危險(xiǎn)源3處，H級(jí)危險(xiǎn)源11處。這些危險(xiǎn)源除個(gè)別是管理不善和裝備設(shè)施不全造成的外，主要是礦井風(fēng)量不足和通風(fēng)阻力大。特別是發(fā)現(xiàn)礦井南翼各采區(qū)，隨著生產(chǎn)采場(chǎng)的逐步延深，通風(fēng)路線不斷增加，礦井南翼通風(fēng)阻力也隨之增大，通風(fēng)阻力最高時(shí)達(dá)4400Pa以上，礦井南翼通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量與阻力配置不夠合理的問題，比較突出，主要通風(fēng)機(jī)始終在高負(fù)壓下運(yùn)行，造成通風(fēng)機(jī)的能耗大，效率低，給礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全帶來威脅，從礦井南翼通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定曲線見圖4.3可知，礦井工礦點(diǎn)也不盡合理。如不徹底解決，將給安全生產(chǎn)帶來較大隱患。 4.1.4礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案優(yōu)化的評(píng)判指標(biāo) 針對(duì)排查出的危險(xiǎn)源及礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力過大的基本問題，需進(jìn)行必要的優(yōu)化和改造。當(dāng)前，由于南翼區(qū)域的煤炭?jī)?chǔ)量有限，其服務(wù)年限僅為巧年左右，因此，在對(duì)礦井南翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造的過程中依據(jù)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的基本原則，經(jīng)過深入分析和全面論證，我們確定了如下4個(gè)優(yōu)化方案作: 1)更換地面主要通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)礦井增風(fēng)方案; 2)地面主要通風(fēng)機(jī)不改變，在井底車場(chǎng)附近回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī); 3)地面主要通風(fēng)機(jī)不該變，從10700頂大巷掘進(jìn)并聯(lián)回風(fēng)巷，在井底車場(chǎng)附近安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī); 4)從回風(fēng)巷至風(fēng)井底掘并聯(lián)巷道，并更換地面主要通風(fēng)機(jī)。 4.2利用改變采面通風(fēng)方式治理瓦斯技術(shù) 回采工作面多采用U型通風(fēng)方式:而U型通風(fēng)方式又極易在采面回風(fēng)仁隅角造成瓦斯積聚。對(duì)此，我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中，利用改變工作面通風(fēng)方式的方法-一例如采用U十L型調(diào)壓通風(fēng)方式和J型通風(fēng)方式，可有效的減少采面隅角瓦斯積聚和超限的實(shí)際問題。 4.2.1采用U+L調(diào)壓通風(fēng)方式治理采面瓦斯 利用礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)治理礦井瓦斯問題U+L回風(fēng)巷和型尾巷通風(fēng)系統(tǒng)如圖4.2所示，它是由1條或2條進(jìn)風(fēng)巷、回采工作面、1條回風(fēng)巷和1條回風(fēng)尾巷構(gòu)成的通風(fēng)系統(tǒng)。 圖 4.2 U+L型尾巷通風(fēng)系統(tǒng) U+L型尾巷通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)是在U型通風(fēng)方式的基礎(chǔ)上，在靠近回風(fēng)側(cè)的煤柱中再開掘一條與回風(fēng)巷平行的巷道。該巷與回風(fēng)巷之間利用許多聯(lián)絡(luò)巷相互連通，同時(shí)在聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)施工密閉。只有在采面推過后方可打開作為回風(fēng)系統(tǒng)。因?yàn)樗抗ぷ髅嫖膊坎煽諈^(qū)進(jìn)行通風(fēng)，故稱它為尾巷。 這種通風(fēng)方式具有如下特點(diǎn): (1)該系統(tǒng)不僅解決了高瓦斯回采工作面及回風(fēng)的瓦斯，在很大程度上解決了高瓦 斯工作面回風(fēng)上隅角的瓦斯。因?yàn)槲蚕镏械耐咚節(jié)舛瓤梢赃_(dá)到3%，因此上隅角和采空區(qū)的部分瓦斯直接以高濃度形式從尾巷中排出，從而減少了工作面風(fēng)流和工作面回風(fēng)風(fēng)流的瓦斯。 (2)采用該系統(tǒng)的關(guān)鍵就是尾巷聯(lián)絡(luò)巷之間的間距，一般在50-100m，要根據(jù)具 體工作面的條件而定，因?yàn)楣ぷ髅娴捻敯鍡l件差別很大，一方面頂板垮落后，采空區(qū)巖石間孔隙大，漏風(fēng)阻力小時(shí)，聯(lián)絡(luò)巷的距離可適當(dāng)加大，相反則應(yīng)減小。另一方面當(dāng)工作面向前推進(jìn)距尾巷聯(lián)絡(luò)巷越來越遠(yuǎn)，采空區(qū)頂板不斷垮落，使采空區(qū)的漏風(fēng)不斷增加，尾巷風(fēng)量就會(huì)越來越小，尾巷中的瓦斯?jié)舛染蜁?huì)越來越大。既要保證工作面回風(fēng)隅角瓦斯?jié)舛炔怀抻忠ＷC尾巷的瓦斯?jié)舛炔怀?，就必須選擇好聯(lián)絡(luò)巷間距。 (3)U+L型尾巷通風(fēng)系統(tǒng)也存在尾巷難以管理的問題:①尾巷的瓦斯?jié)舛群茈y控制在3%以下;②尾巷的風(fēng)速很難保證在0.5而s以上;③尾巷的支護(hù)要盡量采用木棚、錨噴或錨網(wǎng)梁支護(hù)。 4.2.2J型通風(fēng)方式治理采面瓦斯 1) J型通風(fēng)方式的設(shè)計(jì) 工作面運(yùn)輸順槽作進(jìn)風(fēng)巷，軌道順槽作回風(fēng)巷，在工作面采過之后，專用沿空留巷保持與放水巷相通，在開切眼與放水巷相通處按2臺(tái)瓦斯抽排風(fēng)機(jī)，各連接一路風(fēng)筒，將抽出的瓦斯送入采區(qū)專用回風(fēng)巷中，在風(fēng)機(jī)的負(fù)壓側(cè)安設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)風(fēng)筒內(nèi)的瓦斯?jié)舛取? 2)J型通風(fēng)方式的巷道支護(hù) 專用巷道采用小斷面留巷支護(hù)，見圖4.3。 圖 4.3 小斷面留巷支護(hù)圖 3)J型通風(fēng)方式的瓦斯排放規(guī)律 J型通風(fēng)方式中瓦斯排放巷的作用，關(guān)鍵是控制瓦斯?jié)舛炔怀^((規(guī)程》規(guī)定采用 以下措施，控制專用排瓦斯巷內(nèi)的瓦斯?jié)舛龋_保專用排瓦斯巷和風(fēng)筒內(nèi)瓦斯?jié)舛仍?.5%以下，見圖4.10。實(shí)現(xiàn)節(jié)能和安全生產(chǎn)需要: (1)在工作面上隅角安設(shè)瓦斯傳感器，監(jiān)測(cè)沿空留巷入風(fēng)口的瓦斯?jié)舛? (2)改變專用排瓦斯巷的風(fēng)阻和風(fēng)壓，調(diào)節(jié)進(jìn)入專用瓦斯巷的風(fēng)量，控制瓦斯?jié)舛? (3)改變風(fēng)筒直徑，調(diào)節(jié)風(fēng)筒風(fēng)阻，控制風(fēng)筒風(fēng)量; (4)改變兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行組合，改變供風(fēng)風(fēng)壓。 圖 4.4 專用排瓦斯巷瓦斯?jié)舛妊叵锏篱L(zhǎng)度變化規(guī)律 4.3礦井瓦斯技術(shù)管理體系建設(shè)與創(chuàng)新 近年來，為消除礦井瓦斯隱患，防治礦井瓦斯事故的發(fā)生，我礦曾先后投入了大量人力、物力和財(cái)力，使礦井總體技術(shù)裝備水平有了很大提高，在本文的第三、四兩章，也主要針對(duì)礦井瓦斯管理的重點(diǎn)區(qū)域，特別是整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)、工作面上隅角采空區(qū)以及瓦斯積聚地點(diǎn)，研究實(shí)施了部分較為先進(jìn)的治理技術(shù)，形成了一套較為完善的礦井瓦斯管理體系，并在實(shí)踐應(yīng)用中廣泛實(shí)踐和應(yīng)用，并取得了良好的效果。盡管如此在礦井的生產(chǎn)過程中，重大瓦斯隱患與瓦斯事件仍有發(fā)生，究其原因，特別是通過對(duì)礦井巧年來有記錄可查的2700多次瓦斯報(bào)警統(tǒng)計(jì)研究，表明約有1.72%礦井瓦斯超限報(bào)警發(fā)生在回采工作面以外的其他地點(diǎn)，因此有必要對(duì)這些瓦斯超限報(bào)警的原因進(jìn)行分析和研究，找到這些瓦斯超限報(bào)警的根源和解決辦法，實(shí)現(xiàn)與先進(jìn)的技術(shù)管理手段進(jìn)行整和，從而建立起適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的新要求的全方位、立體式綜合瓦斯技術(shù)管理體系，使我礦瓦斯安全狀況得到根本好轉(zhuǎn)。 4.4減少瓦斯超限報(bào)警的技術(shù)管理體系建設(shè) 4.4.1瓦斯超限報(bào)警原因分析 經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)研究，能夠引發(fā)礦井瓦斯超限報(bào)警的原因主要有如下的六種情況: （1）礦井地質(zhì)構(gòu)造變化與瓦斯賦存量大小影響 煤巖地質(zhì)條件變化以及煤系地層中瓦斯固有賦存規(guī)律的變化，是引發(fā)生產(chǎn)過程中瓦斯超限報(bào)警的關(guān)鍵因素。經(jīng)過對(duì)瓦斯超限報(bào)警情況的認(rèn)真分析和研究表明，受地質(zhì)條件影響，在礦井井田內(nèi)的不同區(qū)域位置處的瓦斯賦存量存在著明顯的差異，其大致規(guī)律是:在井田由南向北的方向上，隨著煤炭變質(zhì)程度的不斷加深，煤層及圍巖的瓦斯賦存量則明顯減少，由此瓦斯超限報(bào)警次數(shù)由南向北也明顯減少。 (2)礦井動(dòng)力現(xiàn)象的引發(fā) 在礦并生產(chǎn)過程中，主要有如下的三種情況能夠誘發(fā)礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的發(fā)生:一是工作面初次來壓或周期來壓期間，工作面密集后直接頂和老頂頂板的大面積垮落，對(duì)工作面采空區(qū)內(nèi)部以游離狀態(tài)形式存在的瓦斯形成了重點(diǎn)沖擊，并因此造成采空區(qū)瓦斯在短時(shí)間內(nèi)大量涌入工作面回風(fēng)流中:二是巷道受沖擊地壓或采動(dòng)影響的過程中，突然發(fā)生冒頂、片幫，造成井巷通風(fēng)斷面急劇縮小，使工作面風(fēng)量迅速減少;三是工作面遇地質(zhì)構(gòu)造帶、瓦斯異常帶、揭露煤層時(shí)，由于地應(yīng)力和瓦斯原始應(yīng)力的突然變化，導(dǎo)致瓦斯大量釋放。這三種情況均能引起采掘工作面瓦斯超限報(bào)警情況。 (3)放炮制度執(zhí)行不到位 在同一工作面，瓦斯賦存及涌出規(guī)律具有相對(duì)穩(wěn)定性，但不是一成不變，只有嚴(yán)格執(zhí)行放炮管理制度和“一炮三檢”制度，不斷強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯、地質(zhì)情況的觀測(cè)，掌握好放炮個(gè)數(shù)與間隔時(shí)間，方可有效地減少礦井內(nèi)部的瓦斯超限報(bào)警次數(shù)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在放炮期間誘發(fā)的瓦斯超限報(bào)警次數(shù)占礦井瓦斯超限報(bào)警總次數(shù)的35.4%，其中由于放炮制度執(zhí)行不嚴(yán)、不細(xì)引發(fā)瓦斯超限報(bào)警的又占總數(shù)的50%以上。經(jīng)分析認(rèn)為這其中最主要的原因是由于一次放炮個(gè)數(shù)多、間隔時(shí)間短，瓦斯大量涌出，短時(shí)間內(nèi)得不到稀釋。 (4)工作面實(shí)行不適當(dāng)?shù)拇?lián)通風(fēng) 在某些情況下，掘進(jìn)工作面需要將其回風(fēng)經(jīng)常的引入到回采工作面中去。在這樣的情況下，一方面由于工作面實(shí)行串聯(lián)通風(fēng)，瓦斯報(bào)警濃度降為0.5%，不易引起有關(guān)人員的注意和重視，往往現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生瓦斯報(bào)警而不覺察;另一方面回采工作面由于引入了乏風(fēng)，被串工作面瓦斯?jié)舛染^正常情況下明顯升高，故易發(fā)生瓦斯報(bào)警。 (5)瓦斯傳感器顯示數(shù)據(jù)不準(zhǔn) 在井下實(shí)際使用過程中，瓦斯傳感器每1.0%允許超差為0.1%。但現(xiàn)場(chǎng)卻往往操作 不當(dāng)、調(diào)校不準(zhǔn)、標(biāo)校氣體混入其他氣體等原因，瓦斯傳感器可能發(fā)生較大超差，并超過了允許范圍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，礦井28.2%的瓦斯報(bào)警濃度值都在1.0%-1%之間。 (6)管理人員不到位以及人員素質(zhì)差 作業(yè)人員圖省勁、怕麻煩，違章作業(yè)，造成工作面風(fēng)流短路或紊亂，往往易引起瓦斯積聚與超限等。 4.4.2減少瓦斯報(bào)警的主要技術(shù)方法 1)炮眼預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)法 瓦斯檢查員每班至少三次對(duì)工作面炮眼內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行測(cè)定(用100%的光學(xué)瓦斯鑒定器進(jìn)行鑒定，深入炮眼內(nèi)的深度不低于0.8m)，當(dāng)該地點(diǎn)炮眼內(nèi)瓦斯?jié)舛却笥?0%，即納入重點(diǎn)管理范圍;當(dāng)炮眼內(nèi)瓦斯大于50%時(shí)，規(guī)定工作面一次放炮個(gè)數(shù)不得超過2個(gè)，間隔時(shí)間不能低于3分鐘，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以放炮后回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^0.7%來重新核定放炮個(gè)數(shù)和間隔時(shí)間。 2)報(bào)表分析預(yù)測(cè)法 瓦斯監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表是全面反映礦井各工作面地點(diǎn)一天來瓦斯變化情況的重要途徑，通過每天及時(shí)對(duì)瓦斯監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表進(jìn)行全面的審閱和分析，對(duì)平均瓦斯?jié)舛扰c往常變化較大及瓦斯最高濃度超過0.6%的地點(diǎn)，通過查看同一地點(diǎn)該天或某一時(shí)段與正常情況瓦斯變化曲線圖，分析瓦斯變化原因，并及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)勘查，有針對(duì)性的采取強(qiáng)化瓦斯管理的措施，能有效消除瓦斯隱患。 3)礦壓預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)法 由技術(shù)部門根據(jù)對(duì)回采工作面礦山壓力顯現(xiàn)觀測(cè)情況，及時(shí)推算和確定工作面周期來壓或初次來壓的時(shí)間，并提前通知通防科和有關(guān)單位，工作面來壓期間，“一通三防”人員重點(diǎn)盯靠，工作面提前停電，并對(duì)生產(chǎn)工序進(jìn)行調(diào)整，避免來壓期間從事放炮、生產(chǎn)等工作，杜絕采空區(qū)瓦斯大量涌出與工作面瓦斯大量釋放發(fā)生“撞車”。 4.4.3礦井瓦斯技術(shù)管理網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè) 礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)的研究、瓦斯涌出規(guī)律的探索、先進(jìn)瓦斯治理方案的實(shí)施、合理化礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)、減少瓦斯超限報(bào)警等等都是礦井瓦斯技術(shù)管理體系建設(shè)的重要組成部分，通過對(duì)他們分析、整和，可使之形成一個(gè)有機(jī)的整體，一個(gè)指導(dǎo)礦井瓦斯災(zāi)害治理、現(xiàn)場(chǎng)瓦斯防治的有效整體。 5 主要結(jié)論 本文針對(duì)淮南礦區(qū)的具體條件，利用基礎(chǔ)理論研究的數(shù)據(jù)進(jìn)行了瓦斯涌出量、瓦斯抽放可行性、瓦斯運(yùn)移積聚規(guī)律分析研究，掌握了相關(guān)的數(shù)據(jù)和參數(shù)，并在生產(chǎn)實(shí)踐中結(jié)合基礎(chǔ)參數(shù)的研究，進(jìn)行了礦井瓦斯技術(shù)管理體系建設(shè)和應(yīng)用方面的研究與實(shí)踐，為解決治理瓦斯超限，確保礦井安全生產(chǎn)，提供了比較合理和優(yōu)越的技術(shù)管理方法。 1、工作面的瓦斯涌出不僅取決于煤層的賦存條件(如煤厚、煤層瓦斯含量、采深、煤層厚度、頂?shù)装鍘r性、煤層間距、煤層透氣性等)、還于開采技術(shù)條件(如采高、采煤方法、循環(huán)作業(yè)方式、工作面產(chǎn)量、推進(jìn)速度、開采系統(tǒng))、通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)。瓦斯涌出是一個(gè)復(fù)雜空間的時(shí)變系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間是一種非線形關(guān)系，瓦斯技術(shù)管理體系的建立必須結(jié)合具體的現(xiàn)場(chǎng)條件。 2、通過對(duì)煤層瓦斯涌出量最大的煤層煤瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)的測(cè)試，重點(diǎn)測(cè)算和掌握煤層瓦斯壓力、煤層透氣性、煤層瓦斯含量、煤層瓦斯吸附常數(shù)、鉆孔流量衰減系數(shù)等技術(shù)參數(shù)和資料，并對(duì)測(cè)定資料進(jìn)行了深入細(xì)致的分析和研究，為制定礦井瓦斯治理措施和途徑積累技術(shù)數(shù)據(jù)和資料，為采用大直徑鉆孔、長(zhǎng)鉆孔、交叉鉆孔和密集鉆孔抽放等強(qiáng)化抽放措施進(jìn)行抽采煤層的瓦斯抽放工作以及建立臨時(shí)抽放系統(tǒng)進(jìn)行采空區(qū)抽放奠定了基礎(chǔ)。 3、針對(duì)瓦斯運(yùn)移的規(guī)律和特點(diǎn)，結(jié)合瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)研究成果，重點(diǎn)分析研究采面上隅角等位置處的瓦斯遷移及積聚規(guī)律，并對(duì)瓦斯局部積聚成因進(jìn)行分析和研究。在此基礎(chǔ)上，利用FSWZ-11B型礦用塑料外電機(jī)抽出式軸流局部通風(fēng)機(jī)、移動(dòng)瓦斯抽放泵站進(jìn)行隅角瓦斯治理研究;在采空區(qū)的瓦斯治理上，針對(duì)采空區(qū)高濃度瓦斯威脅礦井安全的實(shí)際，實(shí)施了頂板走向抽放采空區(qū)瓦斯、高位瓦斯抽放、利用尾巷排放鄰近采空區(qū)高濃度瓦斯等先進(jìn)技術(shù)方法，并巧妙地實(shí)踐應(yīng)用了鉆孔排放采空區(qū)瓦斯等技術(shù)。 4、經(jīng)常對(duì)生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，并依據(jù)所確定的優(yōu)化方案進(jìn)行及時(shí)改造，對(duì)于保持礦井正常通風(fēng)，保證井巷、采面隅角及采空區(qū)瓦斯處在規(guī)程允許濃度以內(nèi)則是至關(guān)重要的。根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)危險(xiǎn)源辯識(shí)結(jié)果，對(duì)生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化評(píng)判指標(biāo)的進(jìn)行選擇與計(jì)算，確定礦井在某一時(shí)期的優(yōu)化方案;對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和改造，不僅能夠解決通風(fēng)系統(tǒng)問題，而且也可為礦井瓦斯治理工作提供技術(shù)幫助。如此經(jīng)過“優(yōu)化—改造—再優(yōu)化—再改造”的周而復(fù)始，便可以形成一個(gè)閉環(huán)鏈條安全系統(tǒng)，以隨時(shí)解決礦井生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，有效的防止礦井瓦斯的積聚和超限。其主要內(nèi)容包括礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化，回采工作面通風(fēng)方式調(diào)整等，并重點(diǎn)對(duì)礦井南翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造和治理瓦斯效果較好的U+L和J型回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)模式進(jìn)行闡述、分析和論證。 5、在重點(diǎn)解決工作面、隅角、采空區(qū)瓦斯技術(shù)管理體系的基礎(chǔ)上，并根據(jù)發(fā)生在礦井其他一些地點(diǎn)的瓦斯超限報(bào)警，進(jìn)行了全面分析研究，找到了根本原因和解決辦法，從而豐富和發(fā)展了礦井的技術(shù)管理手段和體系，并在綜合論證分析的基礎(chǔ)上，建立了適合該礦實(shí)際的礦井瓦斯技術(shù)管理綜合治理體系。 礦井瓦斯技術(shù)管理體系的確立、建設(shè)和應(yīng)用，能夠?yàn)樯a(chǎn)礦井中的瓦斯防治工作提供實(shí)時(shí)幫助，對(duì)進(jìn)瓦斯管理水平的提高，遏制了瓦斯事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)礦井的長(zhǎng)治久安起到了積極的作用。 主要參考文獻(xiàn) [1] 袁亮；《瓦斯治理技術(shù)與實(shí)踐》；礦業(yè)安全與環(huán)保；2000年6月第27卷第3期。 [2] 廖斌??；《瓦斯地質(zhì)工作的實(shí)踐》；安徽科技煤炭科技；2007年第3期。 [3] 袁亮，張炳光，張平，周德永；《瓦斯抽放技術(shù)的新進(jìn)展和減排利用方案》；中國(guó)煤層氣；2004年7月第1卷第1期。 [4] 王巖；《瓦斯抽采利用現(xiàn)狀與前景》；中國(guó)煤層氣；2005年11月第2卷第4期。 [5] 周德永，甘林堂；《瓦斯區(qū)域性治理——保護(hù)層開采的成果與展望》；礦業(yè)安全與環(huán)保；2005年4月第32卷第2期。 [6] 袁亮；《瓦斯治理戰(zhàn)略》；中國(guó)煤炭；2003年10月第29卷第10期。 [7] 胡春云；《淮南礦區(qū)采煤工作面瓦斯治理技術(shù)措施探討》；礦業(yè)安全與環(huán)保；2000年6月第17卷第3期。 [8] 劉冠學(xué)，唐永志，許培德，甘林堂；《謝二礦高抽巷布置及使用效果分析》；礦業(yè)安全與環(huán)保；2000年8月第27卷第4期。 [9] 袁亮；《瓦斯治理“十五”攻關(guān)項(xiàng)目在淮南礦區(qū)的試驗(yàn)研究》；中國(guó)煤炭；2002年9月第28卷第9期。 [10] 袁亮；《淮南礦區(qū)先抽后采的瓦斯治本技術(shù)》；中國(guó)煤炭；2007年5月第33卷第5期。 [11] 章鵬；《對(duì)回采工作面沿空留巷Y型通風(fēng)的應(yīng)用探討》；科技信息 礦業(yè)天地；2008年第24期。 [11] 袁亮，章立清，張炳光，李平，周德永；《淮南礦區(qū)礦井煤層氣開發(fā)四十年》；礦業(yè)安全與環(huán)保；1999年第4期。 [12] 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