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煤矿瓦斯治理及防治方法分析

2017-10-18王云峰

智富时代 2017年8期
关键词:瓦斯治理煤矿开采方法分析

王云峰

【摘 要】现代煤矿开采频率加快,开采深度加大,这就造成瓦斯事故频发,既影响井下人员生命安全,还会对煤矿安全生产造成影响,做好煤矿瓦斯防治工作具有现实意义,确保煤矿开采的安全。有鉴于此,本文结合具体案例,详细分析瓦斯质量现状,给出具体防治措施,推动煤矿企业健康、稳定发展。

【关键词】煤矿开采;瓦斯治理;方法分析

引言:

近年来煤矿开采深度与难度增加,开采成本逐年增加,加上煤炭市场不景气,部分煤矿企业安全生产投入不足,造成煤矿安全事故频发,其中最常见的安全事故就是瓦斯事故。通过强化瓦斯治理控制可以有效确保煤矿生产顺利进行。文章中主要分析煤矿瓦斯治理及防治方法。

一、煤矿概况

(一)矿井概述

井田四周为无煤区,历史上及目前区内无小煤矿开采,为一独立赋煤区块,无相邻矿井,矿井地质资源储量为127.61Mt,工业储量为124.09 Mt,设计可采储量为83.80Mt。矿井设计服务年限为51.7a。井田可采煤层为侏罗系中统延安组4-1和4-2煤层,主采煤层为4-2煤层,厚度1.15~16.35m,平均10.26m,属中厚煤层。煤层结构较简单,含0~4层夹矸,一般为2~3层,岩性为泥岩,厚度0.15~0.95m,一般多为0.3~0.4m,為较稳定煤层。矿井为高瓦斯矿井,煤层属Ⅰ类自燃煤层,煤尘具有爆炸性危险。

(二)通风系统

在回风井口安装有两套同等能力的FBCDZ№24-C型防爆对旋式轴流通风机,其中一台工作,1台备用。主通风机额定功率为2×200kW,额定风量3000~6500m3/min。为便于调节通风机工况,提高通风机运转效率,通风机采用变频调速系统。目前矿井总进风量5320m3/min,总回风量为5400m3/min,,负压为1920Pa,等积孔为2.44㎡。矿井实际通风能力、通风设施可保证1.20Mt/a生产能力需要。42106工作面配风量1050m3/min,42105工作面轨道巷掘进迎头配风量620m3/min,42105工作面回风巷掘进迎头配风量480m3/min,矿井各硐室配风量合计1500m3/min,其它巷道配风量1500m3/min。

二、煤矿瓦斯治理措施分析

提出“边采边抽、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针,按照“高投入、高素质、高水平、严落实、严监管、严处罚”的原则,主要通过对通风系统的改良,为设备的运行提供保障。

(一)治理步骤

(1)对瓦斯现象的鉴定工作,需要根据有关规定,严格按照鉴定流程经技术人员完成鉴定工作,对瓦斯等级做出精确的定位。同时根据鉴定结果,督促公司完善矿井瓦斯防治措施;(2)开展技能培训,掌握处理问题技能。对煤矿的所有工作人员进行严格的培训学习,主要将瓦斯防治、煤与瓦斯突出的基本知识和技能及时传达给工作人员;(3)落实相关规定,对瓦斯问题进行严密防范。按照有关规定,建立人防、技防、物防三道防线,对瓦斯事故进行严密防范,防患于未然。

(二)4#煤层瓦斯抽采

1.回采工作面瓦斯抽采。4#煤层为抽采煤层,采用泄压抽采与边采边抽方法,利用工作面进风巷道向煤层打迎面斜交、向下分层倾斜及平行于工作面的钻孔,提高瓦斯抽采量,达成降低开采层瓦斯涌出量的目的[3]。

2.掘进工作面瓦斯抽采。依据煤矿掘进工作的瓦斯涌出情况,矿井巷道回采工作面准备阶段,经常出现掘进工作面瓦斯超限情况,特别当采用放炮作业时。因此巷道掘进采用边掘边抽的方式,可以解决瓦斯浓度超限问题,提高巷道掘进速度。

(三)抽采采空区瓦斯

采空区瓦斯抽采方法种类较多,依据采空区状态划分成两种:半封闭与全封闭。

1.半封闭法。依据煤矿的实际情况半封闭采空区直接采用半封闭插管抽采法。

2.全封闭法。煤矿中存在很多全封闭采空区,对采空区瓦斯采用密闭巷道法抽采。将密闭打入到回风顺槽内,采空区中插入管子,将采空区瓦斯直接抽采,如图1所示。

(四)治理效果

根据预测的矿井瓦斯涌出量与抽采量,评价瓦斯抽采效果。

(1) 回采工作面最大瓦斯涌出量为36.27m3/min,回采工作面抽采量为24.52m3/min,风排瓦斯量为11.75m3/min,需风量为1175m3/min,备用系统考虑1.2,充分表明瓦斯抽采后通风能力可以满足要求;(2)矿井最大瓦斯涌出量为64.72m3/min,抽采量为25.42m3/min,风排瓦斯量为39.30m3/min,需风量4972m3/min,基于1.2 备用系数考虑,瓦斯抽采后可以满足相关要求。

三、其他煤矿瓦斯治理措施分析

(一)提高投入

通过对安全经济政策的有效落实,公司按吨煤15元,对于具有高瓦斯问题以及在开采中存在瓦斯动力现象的矿井,按吨煤20元提取瓦斯治理专项资金,资金主要用于煤矿通风系统、瓦斯抽采系统、矿井防灭火系统、综合防尘系统、安全监控系统的的完善和改造;对防突安全欠账问题及时处理,已经确认的突出矿井,应该尽快加大投入,完善防突专项设计,同时建立瓦斯抽放系统。对矿井中的技术人员应该做到严格配备。

(二)监管处罚

对煤矿中的技术、通风、瓦斯、现场等管理,应该保证完善、稳定、可靠的原则。各级政府和有关部门切实做好监督工作,不断加大监督力度。对煤矿中存在的安全隐患,及时处理整改,同时依法对相关单位做出处罚。杜绝在高瓦斯和瓦斯突出矿区建立矿井,从源头上防止瓦斯事故的发生;对于瓦斯超限瞒报情况务必进行严肃处理,对检测瓦斯数据弄虚作假的情况,也应该严肃处理,并追究相关责任。

(三)防止瓦斯积聚

保证井下各工作场所、井巷及硐室均有足够、有效、稳定、连续不断的新鲜风流,能将井下涌出的瓦斯及时排走,避免瓦斯积聚,使井下各工作场所的瓦斯浓度均符合《煤矿安全规程》的要求。工作面生产和掘进期间,采取超前打钻预抽,并保证预抽时间,防止瓦斯涌出造成局部瓦斯积聚。加强对采空区和回风隅角、地质破碎带等处瓦斯管理,采取埋管抽放、气室插管抽放等措施,有效控制瓦斯涌出。

(四)瓦斯综合防治

瓦斯检测人员配备有瓦斯检定器,随时测定。对采掘工作面、主要机电设备硐室、瓦斯浓度易超限地点,设置瓦斯自动监测报警装置。加强通风管理,在主要进、回风巷联络巷中设置不少于2道的双向风门,掘进工作面局扇装设了三专两闭锁设施,保证局部扇风机可靠运转。配备专职瓦斯员定点定时巡回检测,对采、掘工作面做到“一班三检”,并在作业场所设置瓦斯检查牌板。加强通风管理,保证所有作业场所应有足够风量和适宜风速,以冲淡和排除井下涌出的瓦斯;对回采结束巷道和盲巷及时密闭,并挂牌管理。

四、结语

总而言之,煤矿安全生产过程中瓦斯治理工作占有重要地位,要求煤矿企业不断创新与改革治理思想及方法,提高瓦斯灾害的防治能力,保障井下职工人身安全。强化管控瓦斯治理过程,实现现代规范化管理,大幅度降低瓦斯事故发生概率,实现煤矿企业可持续发展。希望通过本文论述,为同行提供经验借鉴。

【参考文献】

[1]赵长松.煤矿瓦斯治理中的过程控制策略分析[J].山东工业技术.2017(16):112.

[2]王杨洋.浅谈煤矿瓦斯治理的技术对策[J].技术与市场.2015(11):134-135.

[3]周醒.煤矿瓦斯治理“先抽后采”的实践与作用[J].科技资讯.2013(28):78-80endprint

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