郑煤集团大平煤矿防治煤与瓦斯突出区域治理工作材料1 - 图文

汇报材料

防治煤与瓦斯突出区域治理工作 推进会汇报材料

郑煤集团公司大平煤矿 二0一三年五月十六日

汇报材料

政策支撑 精细管理 强力推进区域瓦斯治理工作

一、矿井概况

大平煤矿位于新密煤田西部，属新密煤田和登封煤田交接处，面积约6.5km,核定生产能力为90万t/a,开拓方式为立井单水平（±0）上下山开拓,开采二1煤层，平均煤厚6.5m，煤尘具有爆炸性，为Ⅲ类不易自燃煤层，采煤方法为走向(倾斜)长壁炮采放顶煤,混合式通风方式，通风方法为抽出式。矿井绝对瓦斯涌出量28.88m/min,相对瓦斯涌出量15.77m/t，属煤与瓦斯突出矿井，最大瓦斯压力1.23Mpa，最大瓦斯含量16.40m/t，煤层透气性系数λ为0.767m2/Mpa2.d，瓦斯衰减系数α为0.04123d-1，坚固性系数平均0.22，放散初速度△P平均值15。

矿井共有六套瓦斯抽采系统，其中地面一套，井下五套，总装机能力为580m3/min，额定功率845kW。目前地面泵站系统抽采浓度保持在10%以上，流量60m3/min左右；21中部泵站抽采系统浓度保持在11%以上，流量50m3/min，矿井抽采纯量为12m3/min左右。

二、瓦斯综合治理情况

2004年大平煤矿以一种不光彩的形式“出了名”，之后的三年里，由于没有有效的瓦斯治理手段，又发生了三起突出事故（没有伤人），大平人真正认识到了“瓦斯不治，矿无宁日”。2007年以后大平煤矿狠下决心，排除万难，面对

3

3

3

2

- 1 -

汇报材料

增加成本且瓦斯治理效果无法预见的情况下，在郑煤集团公司范围内率先执行穿层钻孔预抽煤巷条带区域防突措施，先后施工了21061、21081、21041、21121、21141等九条底板抽放巷，巷道总进尺达3400余m，施工穿层钻孔250000余m，抽放瓦斯量2600多万m。努力践行“工程+时间+管理=消突”、“消突+瓦斯管理=瓦斯防治”这一瓦斯治理主线，摸索出了穿层钻孔区域消突的瓦斯治理路子并取得了一定的效果，2008年以来杜绝了煤与瓦斯突出事故，2011年以来实现了瓦斯零超限。

经过努力，突出危险掘进工作面掘进速度达120m/月以上，消突采面(配风量小于900m/min)正常生产状态下瓦斯浓度稳定在0.3%以下，基本实现了“抽、掘、采”平衡，满足矿井安全生产需要，逐步走上了区域瓦斯治理的良性循环道路。八年来，我们在瓦斯治理方面主要做了以下四方面工作：

（一）完善瓦斯治理机构

常务副矿长由总工程师兼任，主管瓦斯治理工作，配备专职防突、地质副总工程师，设置有通风科、防突科、地质测量科、安全质量监察科、通风队、探放队等瓦斯治理机构，共有三十五名管理人员，建立有瓦斯区域实验室，组建有专业化防突队伍——探放队，配备人员160人，负责钻孔施工、封孔及管路维护、抽采参数计量等工作，能够满足目前矿井防突工作需要。

（二）提升瓦斯治理理念

八年来，大平煤矿的瓦斯治理理念在逐步更新。 2005年：安全第一、防突先行

3

3

- 2 -

汇报材料

2009年：瓦斯事故是可以避免的、瓦斯超限就是事故 2011年：瓦斯超限就是事故、努力实现零超限 2012年：瓦斯超限就是事故，杜绝瓦斯事故 2013年：瓦斯隐患就是事故，治理瓦斯就是赚钱 瓦斯抽采方面树立的核心理念是“只有打不到位和封不成功的钻孔，没有抽不出的瓦斯”。 （三）瓦斯治理工作主要做法

1、签定瓦斯治理责任书

郑煤集团公司与大平煤矿、矿与下属瓦斯治理部门负责人逐级鉴定了《瓦斯治理责任书》，同时制定了《大平煤矿各级岗位瓦斯治理责任制》，借鉴河南煤化焦煤集团、义煤集团管理经验，制定瓦斯治理业绩考核办法，确定“七项考核”指标，将瓦斯治理任务层层分解，细化相关人员的瓦斯治理职责。

2、摸索形成适合大平煤矿的区域瓦斯治理方法 结合矿井实际，区域瓦斯治理基本上实现了“一面一策”，主要采取穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、“穿层+顺层”预抽回采工作面煤层瓦斯等区域瓦斯治理措施。

（1）穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施 具体措施：底板抽放巷内错于被掩护煤巷平距20-30m，法线距离10-15米，掘进过程中在底板抽放巷钻场（间距30m）内施工钻孔。钻孔开孔间距500mm,孔底间距（沿煤层面）10m，控制掘进巷道煤层走向倾向各15米（缓倾斜或近水平煤层）范围。底板抽放巷掘进结束后在巷帮每隔6m再次施工强化钻孔。

- 3 -

汇报材料

底抽巷布置及控制范围示意图

穿层钻孔施工期间采取水力冲孔增透措施。高压（大于

25Mpa）水从钻头上的出水口喷射而出，冲击钻头周围的煤体，配合钻机的钻进，破碎煤体。水力冲孔钻孔岩石段孔径不小于133mm，孔口安装长度不小于5m、管径不小于?146mm带法兰孔口管，水泥浆或高强度树脂材料固定密封，孔口连接带活口法兰防喷孔三通，引排喷孔瓦斯至气水煤分离器，气水煤分离器与专用抽采系统连接。水力冲孔过程中气水煤分离器处于负压状态。

溢流口法兰 抽采支管 观察或供水口 孔口管

引排三通

胶轮

人工清渣口

水力增透防喷装置 - 4 -

汇报材料

评判程序：评判时首先根据抽采施工参数、连网抽采时间、煤层原始瓦斯含量等确定抽采达标评判区域，划分评判单元。达到“①钻孔施工参数和设计一致②泄煤量不小于煤炭地质储量的10‰且单孔煤段每米泄煤量不小于1m③预抽时间≥3个月或单孔抽采浓度均降至10%以下④预抽率≥30%”要求后，在评判范围内施工至少3个抽采验证孔，验证孔孔口瓦斯浓度≤5%或联网24小时内单孔抽采浓度测定值低于10%，方可测定煤层残余瓦斯含量。

穿层钻孔有效控制范围倾向剖面示意图 穿层钻孔有效控制范围平面示意图

控制边缘线 掩护煤巷 3

- 5 -

汇报材料

底抽巷实际控制煤巷掘进效果图

效果检验：采用煤层残余瓦斯含量法，临界值为6m3/t。在底抽巷每隔30m布置一个检验测试点（终孔位置在被掩护煤巷中心）测定煤层残余瓦斯含量。矿防突部门根据残余瓦斯含量结合瓦斯地质信息编制区域防突措施效果检验报告，报矿总工程师签批。

区域验证：在掘进过程中采用复合指标法进行区域验证，即钻孔瓦斯涌出初速度q（临界值5L/min），钻屑量S(临界值4kg/m）。

（2）顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施 具体措施：在工作面掘进过程中，自上巷下帮和下巷上帮施工顺层钻孔，排距2.4m，孔底间距不大于3m，钻孔上下控制全煤厚，平行于煤层且沿煤层倾向均匀布置，上下巷钻孔叠加长度不小于10m，直径不小于89mm。

顺层钻孔有效控制范围平面示意图

控制边缘线 边缘钻孔 边缘钻孔 - 6 -

汇报材料

顺层钻孔有效控制范围倾向剖面示意图

突出区回采工作面顺层钻孔消突效果图

评判程序：达到“①钻孔施工参数和设计一致②吨煤钻孔率≥0.1m/t③尾孔预抽时间≥6个月或单孔抽采浓度均降至10%以下④预抽率≥30%”要求后，抽采验证孔符合规定方可测定煤层残余瓦斯含量。

效果检验：采用煤层残余瓦斯含量法，临界值为7m3/t（回采前抽采至5m3/t以下），沿工作面推进方向每30m布置1个指标测试点。

区域验证：在回采过程中每5m采用复合指标法进行区域验证，即测定钻孔瓦斯涌出初速度q（临界值为5L/min），钻屑量S（临界值为4kg/m）。

- 7 -

汇报材料

（3）非突出区或沿采空区的煤巷掘进工作面采取区域探测措施；非突出区回采工作面采取顺层钻孔区域探测措施。 4、加强瓦斯治理过程精细管理

（1）钻孔施工精细化管理。地质测量科、通风科、防突科组成瓦斯地质分析小组，分析采掘工作面瓦斯地质情况，为钻孔设计提供依据。每班开钻前、班中、打钻后以及每个工序结束钻机长必须向通风调度汇报，通风调度建立专一打钻台账控制每个工程环节。在钻孔施工过程中建立一杆一记台账，为瓦斯地质分析提供依据。钻孔实行挂牌留名制，做到施工质量、封孔质量终身负责。钻孔质量从四个方面保证：一是钻孔施工完毕后，由钻机长、安检员、瓦检员现场监督退杆；二是防突科、安全质量监察科、瓦斯检查大队正副职每月进行不少于3次/人的钻孔抽查；三是建立打钻视频监控系统；四是制定钻孔打假制度，任何职工发现钻孔深度造假均可举报。

（2）封孔质量精细化管理。制定了《大平煤矿封孔质量管控办法》，封孔人员在封孔前、后向通风调度汇报，通风调度建立专项记录，加强管控；钻机长当班完成“内堵”及护孔管送入工作，避免塌孔堵孔而无法封孔；设计使用带刻度的标准量桶，精确控制浆液配比和注浆量；封孔时探放队、防突科人员跟班；带班领导或科室巡查人员将封孔作业作为重点环节抽查，并在封孔施工单上签字，对封孔质量负责。

（3）抽采分析精细化管理。建立《大平煤矿抽采参数分析制度》、《大平煤矿瓦斯抽采系统评价制度》、《大平煤矿

- 8 -

汇报材料

抽采系统人员职责划分及奖惩办法》等制度，严格划分相关人员责任，切实做到责任到人。通过抽采参数班分析、日分析、旬分析、月总结等保证抽采系统稳定，提高抽采效果。 5、严格执行分级瓦斯管理制度

瓦斯管理方面执行“当采掘工作面瓦斯浓度达到0.3%或任一地点瓦斯变化幅度大于0.3%时重点关注，0.45%超前预警、限制进度,达到0.5%及以上时，分析原因，制定防范措施，达到0.8%断电追究处理”的瓦斯管理制度。

6、瓦斯治理政策支持

（1）2011年以前，瓦斯治理主力队伍--探放队工资完全以钻孔进尺结算，煤孔9.7元/m，岩孔（穿层钻孔）19.4元/m；2011年调整为进尺部分占工资总额的60%，抽采量部分占40%，单价调整为煤孔6.7元/m，岩孔（穿层钻孔）13.3元/m，瓦斯抽采量单价0.592元/m3；抽放泵站浓度月平均值同比（同上月比）上升（降低）超过1%时，该泵站抽放量工资单价提高（降低）0.05元/m3，以此提高职工参与瓦斯抽采积极性；2013年改为进尺部分和抽采量部分各占50%结算工资；并且执行钻孔进尺单价分段考核制度，煤孔深度0-30m，单价6.7元/m降至4.7元/m；30-50m执行正常单价；50-70m，单价增加至11.7元/m。

（2）为提高瓦斯治理队伍职工的整体素质和参与瓦斯抽采工作的积极性，每月拿出6-8万元作为月度抽采专项补贴，由防突科、安全质量监察科、劳动科、计划经营部等部门组成考核组从钻孔施工、瓦斯抽采、安全质量标准化、职工素

- 9 -

汇报材料

质四个方面对探放队工作进行考核，根据考核结果兑现奖励。

7、严格执行瓦斯隐患挂牌督办制度

明确重大瓦斯隐患认定标准，坚持每月对采掘工作面进行“瓦斯治理”评价和重大瓦斯隐患排查，对瓦斯评价及隐患排查中发现的安全隐患，实行分级管理，挂牌督办，做到整改方案、责任人员、整改资金、整改期限、应急预案五落实，全方位、全过程进行监控，直至隐患消除，形成了“瓦斯安全隐患（信息）采集—分类管理—制定整改措施—过程重点监控—隐患消号”的闭环管理体系，确保各类安全隐患都能及时整改到位。

坚持每月由矿长主持召开防突例会，研究解决区域瓦斯治理技术及现场管理问题，确保瓦斯治理工作扎实有效开展。

（四） 瓦斯治理技术探索

近几年来，大平煤矿主要在如何提高区域瓦斯治理措施效果方面进行了技术探索，主要有四个方面：

一是在底板抽放巷穿层钻孔大面积预抽基础上试验了水力冲孔增透技术，延长了钻孔衰减周期，提高了抽放浓度及抽放量，将突出危险掘进工作面掘进进度由平均40m/月提高至120m/月。

二是在回采工作面试验了底板穿层钻孔消除中部消突空白带技术，如在13111工作面底抽巷共施工36个钻孔，经分析已消除了空白带。

- 10 -

汇报材料

底板抽放巷消除采面局部空白带效果图

三是开展了水力压裂增透试验，得出的初步结论是：水力压裂影响范围约为60m，影响范围内钻场单孔抽采浓度较之未压裂区域提高了20%左右，衰减周期明显延长，目前数据正在跟踪观察。 抽采浓度（%）10090807060504030201007.10.87.22.88.12.88.31.89.11.89.23.810.2.810.14.82钻场钻孔均值浓度4钻场钻孔均值浓度5钻场钻孔均值浓度 日期水力压裂影响半径考察图

四是根据瓦斯赋存情况将21081工作面划分为三个实验单元，即穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区、穿层+顺层预抽回采区域瓦斯区，对比穿、顺层钻孔消除回采区域突出危险性效果。

- 11 -

汇报材料

三、努力方向

1、施工底板抽放巷花费了大量的人力物力，如果仅用来服务煤巷掘进将造成极大的浪费。大平煤矿将进一步摸索如何将底板抽放巷的作用发挥到极致，将其打造成综合服务巷,利用底板抽放巷“在采掘之前上足措施，采掘期间不上措施”，彻底将消突战场和采掘战场分开，取缔局部“四位一体”措施，逐步取消顺层钻孔预抽回采区域瓦斯防突措施。 2、强化瓦斯地质超前探测工作，在采取防突措施之前，根据瓦斯地质情况，划分不同的治理单元，确定不同的技术方案，提高瓦斯治理措施的针对性、有效性，对突出危险性较大的区域上足措施，争取实现突出危险区煤巷掘进工作面月进度达到150m或以上。

3、强力推进瓦斯治理“五化”建设。

设计差异化：不死搬硬套地执行规定，要根据精细探查所得的瓦斯地质情况，确定工作面设计，提高设计的针对性。

工艺标准化：移钻、稳钻、钻进、吹孔、堵孔、封孔、注浆、连接等都需要有可操作的、规范的技术标准。

管理精细化: 严格落实工艺标准中各个环节，保证执行到位。

计量信息化：瓦斯治理重点是抽采，如何高效抽采，计量分析是关健，也是治理效果评判的一项关健要素，需要引入信息化技术，落实单孔的“产生、有效、报废”轨迹，核算各区域的抽采量，为精准确定瓦斯防治评判效果提供数据支撑。

考核常态化：要将工艺极其复杂的瓦斯治理工艺落实

- 12 -

汇报材料

好，需要责任到人，落实优惠政策，坚持不懈地进行中长期考核，方能达到预期效果。

4、加强与科研院所合作，重点在如何提高顺层钻孔施工深度、如何提高瓦斯抽采计量准确性、适合“三软”不稳定突出煤层的封孔工艺、水煤分离、钻孔轨迹偏移等方面进行技术探索。

各位领导，以上是我们在瓦斯治理方面的主要做法，我们深知与先进单位相比还有很大的差距，我们需要进一步提升理念，通过学习先进单位的瓦斯治理技术，探索更加科学的管控方法，彻底消除采掘工作面的突出危险性，使瓦斯治理水平满足矿井安全高效发展的需求,实现防突工作一次新的革命。

- 13 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dlkd.html