资源描述
安阳鑫龙煤业(集团)企业红岭矿
瓦斯抽放现实状况调研汇报
豫北煤矿安全技术教授组
瓦斯抽放调研组
二〇〇六年八月
总 前 言
为了认真落实实施《国务院相关预防煤矿生产安全事故尤其要求》(国务院令第446号)和《煤矿重大安全生产隐患认定措施(试行)》(安监总煤矿字〔〕133号)和《煤矿安全规程》相关瓦斯抽放各项要求,落实《矿井抽放瓦斯工程设计规范》、《矿井瓦斯抽放管理规范》等法规、规范,加强对瓦斯抽放工作监督、管理,搞好矿井瓦斯抽放工作,提升瓦斯抽放效果,降低瓦斯对矿井安全威胁,预防瓦斯事故发生,确保矿井安全生产。依据河南煤矿安全监察局提出“查大系统、防大事故”和“教授查隐患、企业抓落实、部门抓监管、政府搞督查”总体要求,豫北煤矿安全技术教授组和鑫龙煤业(集团)企业协商决定,对鑫龙(集团)所属各矿瓦斯抽放现实状况进行调研,以深入掌握各矿瓦斯抽放现实状况和问题,促进矿井瓦斯抽放工作,从根本上预防瓦斯事故发生,为此豫北煤矿安全技术教授组,组成瓦斯抽放调研组,对鑫龙(集团)所属各矿进行瓦斯抽放现实状况调研工作。
在豫北分局指导下,瓦斯抽放现实状况调研组本着为煤矿服务宗旨,在鑫龙(集团)、矿各级领导高度重视和大力支持下,经过查阅、搜集图纸、资料,现场调查,座谈访问,实事求是地摸清各矿瓦斯抽放现实状况,在此基础上对照国家煤矿安全法律、法规、标准、规范等要求和要求,找出存在不足之处,提出改善意见和提议,编制完成鑫龙(集团)各矿瓦斯抽放现实状况调研汇报。
对这次调研工作,豫北分局和鑫龙(集团)各级领导十分重视,分局和鑫龙(集团)领导召开了鑫龙(集团)相关业务部门领导、各矿总工程师会议进行部署和安排,使调研工作顺利开展。各矿对调研工作十分重视,总工程师亲自部署安排,相关科室、区队领导及工程技术人员主动配合,提供图纸资料,交流座谈,使调研工作顺利完成。
各矿对调研组提出提议极为重视,有立即进行了整改,有召开会议进行研究,制订整改方案,落实整改计划,限期整改,立即改善矿井抽放瓦斯工作中存在不足之处。
瓦斯抽放现实状况调研组全体组员,对鑫龙(集团)及各矿各级领导和工程技术人员,对这次调研工作高度重视和大力支持,主动配合,对调研人员关心和照料表示衷心地感谢。
因为瓦斯抽放现实状况调研组人员能力所限,汇报中分析提出问题及提议不一定完全符合矿上实际情况,诚恳期望各级领导对汇报中存在问题和错误加以批评、指正。
第一章 概 述
一、调查研究目标
为了认真落实实施《煤矿安全规程》相关瓦斯抽放各项要求,落实《矿井抽放瓦斯工程设计规范》、《矿井抽瓦斯放管理规范》等法规、规范,加强对瓦斯抽放工作监督、管理,搞好矿井瓦斯抽放工作,提升瓦斯抽放效果,降低瓦斯对矿井安全威胁,预防瓦斯事故发生,确保矿井安全生产,豫北分局组织瓦斯抽放现实状况调研组,对瓦斯抽放现实状况进行调研,以深入摸清矿井瓦斯抽放现实状况,分析存在问题或不足,提出改善意见和提议,深入搞好瓦斯抽放工作。
二、调查研究内容
调研内容:矿井瓦斯抽放工作现实状况,瓦斯抽放工作长远计划,确保瓦斯抽放工作面正常衔接地域安排,矿井“掘、抽、采”关系,瓦斯抽放实际效果及利用情况,瓦斯抽放各项管理制度等。
三、调查研究程序
调研程序:经过查阅搜集图纸资料,现场调查,座谈访问,实事求是地摸清矿井瓦斯抽放工作现实状况,在此基础上对照国家相关法规、规范等要求和要求,分析瓦斯抽放工作存在不足之处,提出抽放技术和管理方面改善意见和提议,编制完成矿井瓦斯抽放现实状况调研汇报。
四、矿井简况
安阳鑫龙(集团)企业红岭矿(以下简称“红岭矿”),始建于1970年,矿井井型为21万吨/年,现核定生产能力60万吨/年。
红岭矿开采石炭二迭系山西组二1煤(俗称“大煤”),煤厚3.1~7.4米,平均6.2米,煤层倾角平均16°。一水平标高-25米,二水平标高-140米,现开采二水平下山区域。矿井保有工业储量5083.1万吨。矿井开拓方法为斜井-暗斜井多水平上、下山开拓,采取走向长壁炮采放顶煤采煤法开采。现有2个采区,2个回采工作面、7个掘进工作面(包含开拓岩巷掘进工作面3个)。
红岭矿为高瓦斯矿井,矿井瓦斯等级判定,矿井绝对瓦斯涌出量20.23m3/min,相对瓦斯涌出量14.95m3/t,回采工作面绝对瓦斯总涌出量8.54m3/min,掘进工作面绝对瓦斯总涌出量9.92m3/min。瓦斯抽放量为8m3/min(均为井下移动抽放瓦斯系统抽出,排入采区回风巷)。矿井通风方法为中央分列抽出式通风。5月矿井总进风量4185 m3/min,总回风量4218m3/min,矿井总有效风量3623m3/min,有效风量率为86.5%。煤尘含有爆炸性,煤自燃发怒倾向性为不易自燃。
第二章 矿井瓦斯抽放基础参数
一、瓦斯抽放基础参数
1、煤层瓦斯含量:
该矿煤层瓦斯含量:按瓦斯地质图标绘为12~22m3/t;煤科总院抚顺分院及中国地质大学和红岭矿联合进行《安阳矿务局红岭煤矿四采区瓦斯抽放基础参数及抽放方法研究》中测定四采区检测点瓦斯含量为7.4 m3/t。
2、煤层瓦斯压力:0.67~1.89 MPa;
3、煤层透气性系数:2.92~8.36 m2/MPa2 d
4、钻孔流量衰减系数:0.0108~0.0803 d-1;
二、矿井瓦斯涌出量
从~五年矿井瓦斯判定数据反应出矿井绝对瓦斯涌出量基础稳定。矿井瓦斯关键起源为回采工作面、掘进工作面。其中:回采工作面瓦斯涌出量占36.7~44.2%;掘进工作面瓦斯涌出量占37.6~49%。五年逐年矿井瓦斯判定数据见表2.2.1。
表2.2.1 ~矿井瓦斯判定结果表
时间
瓦斯绝对
涌出量(m3/min)
瓦斯相对
涌出量(m3/t)
掘进工作面
瓦斯涌出量(m3/min)
回采工作面
瓦斯涌出量(m3/min)
矿井瓦斯等级
24.96
28.06
高瓦斯
23.75
21.15
高瓦斯
24.6
21.12
高瓦斯
23.28
18.97
8.75
8.54
高瓦斯
20.23
14.95
9.92
8.94
高瓦斯
第三章 矿井瓦斯抽放现实状况及分析
一、矿井瓦斯抽放系统
该矿在井下四采区、五采区分别建有临时抽放泵站各一处,安装YD型水环式真空泵3套,敷设管路3180m,带抽钻孔199个,其中:15041、14071回采工作面高位顶板抽放瓦斯钻孔22个,17041下巷和四轨道下山边掘边抽钻孔177个,带抽钻孔钻孔总长6165m,其中:边掘边抽总钻孔长4199m,高位钻孔总长度1966m,抽出纯瓦斯量8m3/min。
1、四采区临时抽放系统
四采区临时抽放系统,安装有YD-Ⅶ型和YD-Ⅸ水环式真空泵各1台,一台运行,一台备用,双回路供电,站内配有高浓度瓦斯检定器,水柱、汞柱差压计,有直通矿调度室电话,敷设Φ8″无缝钢管280m,Φ6″无缝钢管560m,Φ4″无缝钢管2100m。
该系统带抽钻孔186个,钻孔总长5581m, 抽出纯瓦斯量2.25m3/min,其中:带抽14071工作面上巷高位顶板抽放钻孔9个,钻孔长945m;下巷边掘边抽钻孔46个,钻孔长1382m;四采区轨道下山边掘边抽钻孔131个,钻孔长3254m。
调研时系统抽放负压28kPa,瓦斯浓度17%。抽出瓦斯引入回风巷,并按《煤矿安全规程》第147条要求在排瓦斯管路出口处设有栅栏和警戒牌,站内没有低浓度瓦斯检定器和空盒式气压计,因为设置KGJ10型断电报警仪性能不稳定,已经撤消检验。
2、五采区临时抽放系统
五采区临时抽放系统,安装有YD-Ⅳ型水环式真空泵1台,单台单回路供电,站内配有高浓度瓦斯检定器,水柱、汞柱差压计,有直通矿调度室电话,敷设Φ4″无缝钢管210m。
抽出瓦斯引入回风巷,并按《规程》要求在排瓦斯管路出口处设有栅栏和警戒牌,没有低浓度瓦斯检定器和空盒式气压计,因为安装KGJ10型断电报警仪性能不稳定,已经撤消检验。
二、矿井瓦斯抽放现实状况及分析
红岭煤矿现有14070、15041回采工作面全部采取在上巷部署高位顶板抽放钻孔抽放方法,处理工作面瓦斯超限问题;巷道掘进中碰到瓦斯较大时,则采取边掘边抽方法降低掘进工作面瓦斯涌出量,均可取得很好抽放效果。
1、14071工作面抽放情况
14071工作面走向长450m,平均倾斜长度120m,煤层厚度4m,煤炭地质储量29万吨,煤层瓦斯含量20m3/t,瓦斯储量604.8万m3。
6月工作面上、下巷开始掘进,因为下巷受断层影响,瓦斯涌出量较大,放炮时瓦斯有超限现象,决定采取边掘边抽方法治理瓦斯,在巷道上、下帮共部署耳巷19个,打钻孔109个,总长度3385.7m,基础上消除了瓦斯超限现象,确保了掘进工作安全;
在工作面回采以前,又从上巷掘进了高位顶板抽放钻场,钻场内部署扇形钻孔9个,总长度945m。在采取了这些方法以后,工作面已累计抽出瓦斯43.48万m3,抽出率为7.19%。5月份,抽放负压为30.66kPa,瓦斯浓度11%,抽放瓦斯纯量1.53m3/min。当月抽放率为28.18%(5月份瓦斯风排量为3.9m3/min)。
2、15041工作面抽放情况
15041工作面走向长507m,平均倾斜长度110m,煤层厚度6m,煤炭地质储量41.9万吨,煤层瓦斯含量20m3/t,瓦斯储量838万m3。
8月以来在工作面上巷相继部署6个高位顶板抽放钻场,打抽放钻孔48个,孔长3750m,现在已采至6号钻场,尚余钻孔13个,孔长1051.63m,累计抽出纯瓦斯71.58万m3,抽出率为8.54%。5月份,抽放负压为21kPa,瓦斯浓度8%,抽放瓦斯纯量1.10m3/min。当月抽放率为28.95%(5月份瓦斯风排量为2.7m3/min)。
3、四轨道下山边掘边抽情况
四轨道下山掘进从7月份迄今已部署边掘边抽钻孔131个总长度3254m,累计抽出瓦斯纯量345万m3。5月份该掘进工作面瓦斯风排量1.0 m3/min,抽放浓度25%,抽放瓦斯纯量0.72 m3/min,当月抽放率为41.86%。
4、抽放效果及分析
因为14071、15041回采工作面和四轨道下山掘进工作面在分别采取了高位顶板抽放和边掘边抽方法以后,采掘工作面瓦斯浓度通常维持在0.4~0.6%左右,均未出现超限现象,既降低了采掘工作面供风量,又确保了生产安全,取得了良好效果。
三、抽放方法及操作工艺
红岭煤矿抽放方法仅有高位顶板抽放和边掘边抽两种工艺。
1、高位顶板钻孔抽放
在上巷下帮向工作面掘进高位钻场
钻场间距:60~80m;
钻场孔数:7~10个;
部署形式:扇形;
钻孔长度:80~100m;
孔径:Φ75~Φ89mm;
2、掘进工作面边掘边抽
在巷道上、下帮各掘一个3×3m钻窝,平行巷道方向部署抽放钻孔。
钻场间距:35~40m;
钻场部署孔数:6个;
钻孔长度:45~60m;
孔径:Φ75mm;
3、封孔方法
采取Φ1″钢管3~6m,进行封孔,在钢管前端缠上0.8~1.0m长聚胺脂布卷,孔口用水泥砂浆固孔。
四、抽放工程设备和器材
1、水环式真空泵型号及技术性能指标:
型号
数量(台)
抽气量(m3/min)
抽放负压(kPa)
电机功率(kW)
生产厂家
YD-Ⅳ
2
20
81
37
抚顺
煤科院
YD-Ⅶ
1
60
81
90
2、钻机型号及数量
型号
数量(台)
钻进能力(m0
生产厂家
MYZ-150
2
150
镇江煤机厂
TXU-150
2
150
石家庄煤机厂
3、抽放管道规格及长度
规格
材质
长度(m)
安装地点
Φ8″
无缝钢管
280
四采区
Φ6
无缝钢管
560
四采区
Φ4
无缝钢管
2340
四采区2100m、五采区240m
五、抽放瓦斯地域接替安排
红岭矿提供了~期间掘进、打钻、抽放、生产地域接替表。共安排在2个工作面打钻144个钻孔,钻孔总长度11520m。计划中掘进、打钻、抽放、开采时间安排衔接存在问题,掘进、打钻、抽放、开采存在矛盾。矿应将打钻、抽放和采、掘工程设计、计划同时安排,搞好“掘、抽、采平衡”,愈加好地发挥瓦斯抽放在防治瓦斯工作中作用。接替安排详见表。
~掘进、打钻、开采地域接替表
工作面名称
14101工作面
15161 工作面
上顺槽
下顺槽
上顺槽
下顺槽
煤层储量104t
38
36
掘进起止时间
.5
.3
.7
.8
打钻起止时间
.3
.10
钻孔个数
72
72
钻孔长度(m)
5760
5760
抽放起止时间
.3
.10
开采起止时间
年 3 月开始开采
年 10 月开始开采
采前预抽期(月)
无
无
.7~.12回采工作面预抽安排表
工作面编 号
平均走
向长度
平均倾
斜长度
地质
储量
万吨
煤层瓦斯含 量
m3/t
瓦 斯
储 量
万立米
估计工作面瓦斯涌出量m3/min
预 计
工作面
配风量
m3/min
是否需
要抽放
瓦斯
计划预抽时间
(月)
14071
200
120
14.1
20
282
4
650
是
无
14101
520
100
30.6
20
612
5
650
是
无
15041
110
100
9.2
20
184
4
670
是
无
15121
520
90
39.3
20
786
6
650
是
无
.7~.12煤巷掘进安排表
掘进煤巷编号
设计掘进长度
巷道所在高程
巷道开掘层位
巷道掘进断面(m2)
估计巷道
瓦斯涌出量(m3/min)
估计掘进
供风风量
(m3/min)
是否需要抽放
计划抽放时 间
年、月
14101上巷
220
-197~-248
二1煤
6.2
0.5
200
否
14101下巷
198
-240~-285
二1煤
6.2
1.0
230
否
15161上巷
580
-370~-400
二1煤
6.2
1.2
250
是
边掘边抽
15161下巷
580
-440左右
二1煤
6.2
1.5
250
是
边掘边抽
15101上巷
560
-250~-350
二1煤
6.2
0.8
200
否
15101下巷
560
-290~-370
二1煤
6.2
1.0
200
否
14141上巷
600
-270~-300
二1煤
6.2
1.5
250
是
边掘边抽
14141下巷
580
-320~-350
二1煤
6.2
1.5
250
是
边掘边抽
六、抽放瓦斯管理指标
1、抽放队人员配置
工种
管理干部
技术人员
打钻工
安装工
观察工
开泵工
维修工
累计
备 注
人数
5
1
35
8
8
8
6
73
观察工、开泵工
每班出勤1人
2、各项管理制度
该矿建立有抽放队长安全生产责任制,打钻工责任制,开泵工责任制,打钻工管理制度,机电管理制度,钻场管理制度,移动泵站管理制度,抽放工程质量验收制度,抽放参数监测制度,管路巡检制度,钻孔施工安全方法,移动泵站操作规程等规章制度。
3、图纸和资料
(1)图纸
有瓦斯抽放系统图;抽放钻场及钻孔设计图和实钻图;
(2)统计
有抽放钻孔实钻统计,抽放钻孔参数观察统计,抽放管路巡检统计,抽放泵站运行统计;
(3)台帐
有工作面钻孔抽放量台帐;
(4)报表
有瓦斯抽放月、旬报表;
第四章 调研结果分析
红岭矿对调研工作十分重视,矿总工程师亲自组织,安全副总、通风区、抽放队领导和业务人员主动配合,提供图纸、资料,参与交流座谈、现场抽查,共同分析问题,使调研工作顺利完成。调研组对红岭矿对调研工作大力支持表示感谢。
调研人员依据矿井瓦斯抽放工作现实状况,对照《煤矿安全规程》、《矿井抽放瓦斯工程设计规范》、《矿井瓦斯抽放管理规范》等,对矿井瓦斯抽放工作存在部分不足问题,提出了见解和提议,矿对调研组提议很重视,进行了分析研究,采取方法立即整改。因为调研人员能力所限,分析提出见解,不一定完全符合矿上实际,诚恳期望各级领导加以批评、指正。调研结果分析以下:
一、调研结果分析
1、红岭矿属高瓦斯矿井,矿领导对防治瓦斯工作十分重视,对抽放瓦斯工作关键性有充足认识,能坚持按《煤矿安全规程》要求组织实施瓦斯抽放。建立健全适应矿井抽放瓦斯工作管理模式,落实了矿井抽放瓦斯工作领导责任制。制订了抽放瓦斯各项管理制度,建立了专职抽放瓦斯队伍,人员能满足抽放工作需要。
2、建立健全了适应矿井抽放瓦斯工作管理模式,矿总工程师对矿井抽放瓦斯工作负全方面技术责任,能定时检验、平衡抽放瓦斯工作,处理所需设备和资金,编制瓦斯工作长远计划,基础作到了抽放工作面衔接,有一定预抽期。
3、红岭煤矿建立有专业抽放队伍,实施了钻场挂牌管理。从以来在井下四采区、五采区分别建立了临时瓦斯抽放系统,并邀请抚顺煤炭科学院和中国地质大学研究人员参与瓦斯抽放基础参数及抽放方法研究,采取高位钻孔和边掘边抽方法以后,基础上取得了治理瓦斯良好效果,采掘工作面瓦斯浓度通常全部维持在0.4~0.6%左右,既降低了采掘工作面供风量,又确保了安全生产。调研时发觉瓦斯抽放工作尚存在部分不足之处,需要加以改善。
4、红岭矿即使矿井涌出量不很大,但矿领导对瓦斯抽放工作十分重视,对瓦斯涌出量小于5m3/min回采工作面和瓦斯涌出量小于3m3/min掘进工作面,仍然进行抽放;对搞好防治瓦斯工作起着主动作用。
5、各项规章制度、图纸资料、报表等较齐全。
6、矿井瓦斯抽放工作中还存在部分不足,需要改善:
①抽放方法比较单一,仅有高位钻孔抽放和边掘边抽两种方法,矿井工作面瓦斯抽出率和吨煤钻孔量,均小于《矿井瓦斯抽放管理规范》要求;
②矿井没有依据年、季、月度生产作业计划编制对应抽放工程计划;
③五采区临时抽放系统仅设置了一台抽放泵,且是单回路供电;
④四采区临时抽放系统,两台抽放泵能力不匹配;
⑤临时抽放泵站没有按《煤矿安全规程》第174条要求设置甲烷传感器,且没有10%瓦斯检定器和空盒气压计;
⑥为了提升本煤层边掘边抽钻孔抽出量,采取高位钻孔抽放时,在有条件情况下应可能分源抽放。
⑦为了便于检验,管路及抽放钻场瓦斯浓度、负压、流量,在管路及钻场应设置专用观察管。
二、几点建设性意见
1、矿领导要继续重视防治瓦斯工作,坚持瓦斯治理“十二字”方针,加强对瓦斯抽放工作领导,加大瓦斯抽放工作力度,切实落实实施《煤矿安全规程》和《矿井瓦斯抽放管理规范》各项要求,认真落实矿井瓦斯抽放工作领导责任制和各项管理制度,加强瓦斯抽放技术管理,搞好矿井瓦斯抽放工作,提升抽放瓦斯效果,降低瓦斯涌出,预防瓦斯事故,确保矿井安全生产。
2、在组织编制矿井长远计划、年度计划时,要同时编制抽放瓦斯工作长远计划、年度计划,确保抽放瓦斯工作面正常衔接,做到“掘、抽、采”平衡。
3、要把瓦斯抽放工程设计纳入到采掘工作面、采区设计和矿生产计划之中,一并落实实施,工作面投产验收时,同时对瓦斯抽放工程进行验收,达不到要求要求,抽放工程不合格,工作面不得投产。
4、要加强瓦斯抽放技术研究,大力推广应用新技术,同时要结合不一样地域实际情况加以应用,要对各项新技术抽放效果进行考查,积累资料,分析总结,不停提升,以取得比很好效果。煤层透气性系数为0.58~0.76m2/mpa2·d,属于能够抽放煤层,矿井现有抽放方法只有高位钻孔抽放,不能充足发挥抽放系统治理瓦斯作用,提议矿领导组织相关人员推广本煤层顺层平行孔部署等抽放方法,并找出适合本矿布孔参数,从而提升矿井工作面瓦斯抽出率。
5、五采区临时抽放系统应配置一台备用泵,并实施双回路供电。
6、四采区临时抽放系统应依据抽放量大小配置能力相匹配备用泵;提议矿井加紧地面永久抽放系统建设,愈加好地发挥瓦斯抽放防治瓦斯灾难作用。
7、临时抽放泵站应按《煤矿安全规程》第174条要求立即恢复设置甲烷传感器,实现报警停电功效;配置10%瓦斯检定器和空盒气压计;
8、矿井月报表应依据外矿资料进行修改完善,做到能全方面地反应全矿抽放情况;
9、在工作面实施本煤层顺层平行钻孔抽放瓦斯方法以后,为了不影响工作面抽放效果,在条件许可情况下采取分源抽放。
10、为了便于检测瓦斯抽放负压、流量、浓度等参数,抽放管路上应焊置Φ8mm铜管;
对调研汇报指出瓦斯抽放中工作存在不足,请矿提出改善方法和意见,并报豫北分局。
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