前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的絲襪妹妹主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
[關鍵詞]煤與瓦斯 突出 防治 研究
[中圖分類號] TD713 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-12-24-1
若想要有效的解決煤與瓦斯突出的問題,首先,就要加強對瓦斯地質的研究與勘探,掌握煤與瓦斯突出的內在影響因素和規律,只有這樣,才能制定出有效的預防煤與瓦斯突出的事故,并且針對突發的事故也能夠妥善的處理,盡可能的減少煤與瓦斯突出事故產生的危害,解決煤炭行業中危害最大的問題,保證煤炭行業的健康持續發展。
1煤與瓦斯突出問題概述
所謂的煤與瓦斯突出,是指煤礦在生產的過程中出現的一種極其復雜的礦井瓦斯動力現象。煤與瓦斯現象產生時,煤體能夠向巷道或者采場空間拋出大量的煤炭,噴出大量的瓦斯,并且這些現象是在相當短的時間內完成的[1]。
一旦發生煤與瓦斯突出的現象,不僅會給施工人員帶來極大的生命安全威脅,還會給煤礦企業造成極大的經濟損失,最終影響社會經濟運行的各個方面和各個環節,制約國民經濟的健康持續發展。
由此可見,有效的預防煤與瓦斯突出的重要性。
2加強瓦斯地質研究和勘探,把握煤與瓦斯突出的影響因素及規律
2.1煤與瓦斯突出的影響因素
造成煤與瓦斯突出的影響因素主要包括兩方面的原因,首先就是受到煤與瓦斯的地質條件影響而產生的煤與瓦斯突出現象[2]。
在自然界中,瓦斯主要以氣體、液體和固體三種形式存在,但是在煤礦中,瓦斯主要是以氣體的形式存在,在煤礦巷道和采場中最常見到的也是氣體的瓦斯。因此,在煤炭系統中,也將瓦斯作為一種氣體地質體,這也是瓦斯區別于其他地質體的主要特征。
然而,導致煤與瓦斯突出的地質條件卻是一套相互有成因聯系的地質因素組合[2]。之所以說煤與瓦斯突出的地質條件是一個組合體,主要就是因為煤與瓦斯存在于不同的地質構造類型中,并且表現出的存在形式也有很大的差別。煤礦存在于井田地質構造中,而整個地質構造的類型,以及煤層的厚度又決定了煤礦的分布結構,這又是影響瓦斯突出區域分布的原因。
這些因素之間是相互影響、相互制約、相互之間有成因的聯系的,將這些因素組合在一起,就是煤與瓦斯突出的影響因素。
2.2瓦斯地質條件的基本特征和規律成因
在煤與瓦斯形成、分布、運移、賦存、聚集等各種特征和規律的作用下,形成了煤與瓦斯突出的基本特征和規律,這是進行煤與瓦斯突出問題研究的基礎[3]。
我國的整體地質構造是相當復雜的,而這種復雜性又導致煤與瓦斯的分布也具有一定的特點和規律,在地質構造不斷發生變化的同時,煤與瓦斯的分布也在不斷的變化,就導致煤礦企業對煤與瓦斯的分布特點和規律的把握難度變大,不能及時預測出煤與瓦斯突出事故,在發生突出事件時也不能采取有效的對策。
3加強瓦斯地質研究,防治煤與瓦斯突出的對策
3.1加強對煤與瓦斯的地質勘探工作
煤礦企業在進行煤礦資源的開采時,首先要對煤與瓦斯的地質構造和地質特點進行全面的勘測,這是煤礦開采的首要前提。
首先,煤礦企業應該采用先進的技術,進行全面的地質構造和地質特點的勘測,保證勘測環節的有效性,使勘測出的數據真實可靠。
其次,要將勘測出的這些數據進行全面的分析和處理,綜合評定煤與瓦斯的地質特點,并將其做成煤與瓦斯地質圖,為企業的開采活動提供重要的依據。
3.2制定有效的防治煤與瓦斯突出事件的對策
根據煤與瓦斯地質圖,并且結合礦區自身的特點,制定出有效防治煤與瓦斯突出問題的規定和對策,并且要嚴格按照這些規定來進行煤礦的開采。
在開采的過程中務必要注意隨時掌握礦區的地質變化,根據這些變化制定出相應的預防措施,并且在煤礦開采的過程中,還應該隨時根據煤與瓦斯地質條件的變化,改變和完善預防及應對的措施,加強各個部門之間的合作,盡可能的減少發生煤與瓦斯突出事件造成的影響和危害。
3.3加強對煤與瓦斯地質預報工作
煤礦企業應該將煤與瓦斯預報工作放在工作中的重要位置上,加強預報工作對開采工作的指導作用,這是有效預防煤與瓦斯突出事件,降低損失的重要手段。
預報工作的內容主要是以重點呈現煤與瓦斯易產生突出的地質構造區為主,對其他的非重點區域也不能放松。
另外,還要結合過去發生煤與瓦斯突出事件的特點、嚴重程度和當時采取措施的有效程度來進行解決當前煤與瓦斯突出事件的有效解決對策,務必要保證采取這些對策的科學性、合理性和可行性。
只有這樣,才能保證在煤與瓦斯突出事件發生之前能夠進行人員和設備的轉移,才不至于在發生煤與瓦斯突出事件時不知所措。
4總結
通過上文的分析,我們能夠總結出,煤與瓦斯的突出產生的危害是無法估量的,這就需要不斷的加強對瓦斯地質的研究工作,找到煤與瓦斯地質條件的影響因素和規律,制定出有效的預防和應對措施,最大程度的減少煤與瓦斯突出造成的危害和影響。
參考文獻
[1]張超.煤巷掘進中深孔松動控制爆破防治煤與瓦斯突出技術的研究[J].中國地質大學(北京),2010,4(05):119-120.
【關鍵詞】煤礦;瓦斯;治理
【中圖分類號】TD713 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)09-0440-01
1、煤礦瓦斯治理的現狀
國民經濟和社會發展的基礎能源是煤炭,在我國所使用的一次能源中,它占居主體的位置,在我國一次能源的生產及消費結構中占據著約70%的比例。據統計,在2010年我國煤炭使用率約占60%,而到2050年將占一半以上,為此,煤炭做為我國的主要能源將在相當長的時期內使用。礦井中的瓦斯爆炸、井下瓦斯超限和瓦斯積聚事故頻頻發生,令人震驚,更嚴重的是在煤礦井下發生瓦斯爆炸,直接威脅著煤礦的生產安全和對從業人員的生命安全。隨著高瓦斯和突出礦井數量逐年增多,其不斷增加的開采深度,使瓦斯對采礦安全的威脅日趨嚴重,治理瓦斯安全工作形勢十分嚴峻,迫在眉睫。如今,經濟的快速增長,對煤炭行業的發展提出了更高的要求。當前的主要任務是如何確保煤炭工業持續、穩定、健康地發展,更大限度地遏制重特大事故的發生,瓦斯治理工作是當前的主要工作內容。
2、瓦斯治理存在的問題
2.1 資金投入不足,技術裝備亟待升級
在國民經濟的快速增長的同時,也推動著能源需求的不斷增長,使得煤炭在供應方面的日趨緊張,導致煤炭價格隨著煤炭需求的激增方面而加速增長。在經濟利益方面,煤礦行業利潤是很可觀的,為了使自己的收益更大些,很多從事煤礦開采的企業降低生產成本對減少瓦斯治理的投入方面,使得利潤最大化。由此帶來的不僅僅是引發行業內部之間的惡性競爭,還使其它的煤礦企業頻頻模仿,在減少瓦斯治理投入的同時,獲取更高經濟效益,最終使瓦斯安全隱患的不斷產生。與此同時,將本該用在培訓專業的瓦斯防護知識方面的資金通通投資在煤礦的其他生產方面,這些生產者只為追求高額利潤,完全漠視瓦斯防護投入或瓦斯處理裝備老化陳舊,這樣一來,更為瓦斯安全事故出現埋下隱患。同先進產煤國家相比,我國煤炭行業整體技術裝備水平只占其二分之一左右,因此在瓦斯治理裝備中,主扇風機增補和改造、局部通風機、抽采鉆機和瓦斯檢測儀器的裝備制造都急需升級改造。
2.2 一些礦井通風系統不完善、不合理
在礦井通風方面,一方面部分礦井的新采區并沒有形成完善的通風和排水系統,就急于實行“剃頭”開采,這樣很容易導致事故的發生。另一方面有些礦井在增加開采深度后,仍然采用中央并列式或使用淺部風井回風方法,風速的超限,使得礦井通風系統抗災能力減弱。治理瓦斯的基礎是通風,通風系統的穩定可靠可以有效的減少重大瓦斯事故的發生情況。因而要進一步在降低通風阻力、保證通風斷面、完善系統這些重大問題上進行提高。
2.3 瓦斯抽放方法單一
首先,國外的煤礦瓦斯抽放大多是采取地面抽放方式,并且直接液化。而我國在煤礦瓦斯抽放多采用的是井下抽放方式,在對地面大鉆孔直接抽放方式上,基本沒有得到更新的應用。其次是使用落后的瓦斯抽放裝備,在利用瓦斯的研究和使用上都需進一步提高。
2.4 監測監控系統需要完善和更新
隨著安全監測監控系統在多數煤礦里的建立,在使用上,有些問題在上還存在著不足:其一,盡管實現了礦井內局域聯網的連接,但相應的配套設施不全,如信息化管理和應急處置在使用上的差距,故而造成聯網效果不理想;其二,在瓦斯超限等現場應急分析處理不及時時,現場管理和維護技術人員嚴重稀缺,以及操作和維護人員整體素質偏低的情況,從而造成系統維護不到位的后果;其三,在《煤炭安全規程》要求中,一氧化碳傳感器和監測分站配置數量沒能達到要求,也使得安全監控系統傳感器普遍配置的相對簡單化。
3、煤礦瓦斯治理的對策
3.1 提高裝備水平
第一,煤礦企業在生產時,盡量避免煤礦瓦斯事故的發生,在完善科技水平、加速技術創新、強制消除存在有安全隱患的裝備和工藝以及解決過去欠賬問題的同時,提高煤礦裝備現代化水平,即而不斷提高煤礦企業的安全技術水平和降低瓦斯事故發生的頻率。第二,煤礦生產企業要提高與相關科研院校的合作水平,把重心放在煤礦瓦斯區域和瓦斯涌出量的預測、瓦斯爆炸預警信號,以及煤礦粉塵、火災等主要災害防治與重特大事故搶險救援的必要技術上,用新的技術實現計算機虛擬現實,從而加快推廣與轉化由煤礦安全科技所帶來的成果。
在投入瓦斯裝備使用時,首先做到系統可靠性、裝備起源化、風流穩定性和風量充足等優化礦井通風系統。要優先選擇高負壓大流量水環式真空泵并配備各類超長抽采鉆機和必要的移動抽采泵來完善瓦斯抽采系統,做到多措并舉、應抽盡抽、先抽后采、抽采平衡構建立體化的瓦斯抽采系統。
3.2 建立完善的通風系統
通風系統即煤礦瓦斯治理的基礎,更是礦井在安全生產中的重要組成部分,為此實現礦井高產優質高效的先決條件是合理的通風系統。獨立、穩定、可靠礦井通風系統的重要性,在生產工作時要保證有足夠的新鮮空氣流動,才不會使瓦斯積聚、超限,從而大大減少瓦斯事故的發生。合理的系統管理、完善的設施裝備、充足的新鮮空氣、穩定的風向流動,才能從本質上達到安全生產的要求。在實際操作時,要以優化通風系統為基礎,適當降低通風阻力提高通風能力等,完成系統可靠性的最終目的。
3.3 完善礦井瓦斯抽采技術
我國的地質情況較為復雜,其煤層的深埋度大多較深,大約一半以上的煤田不適宜地面大范圍開采,因而在使用抽采的方法時,要根據每個煤礦的地質情況進行,充分以井下抽放與地面抽放立體化、多元化相結合的模式,最大限度地提高瓦斯抽放率和瓦斯抽放量。
3.4 建立完善的監控系統
運用先進技術,建立視頻、語音、數據為一體的綜合化信息網絡基礎,并加強監督檢查力度,完善安全生責任制,使用規范化管理,采用分級管理、分級響應的方法,實行全局聯網并派專業技術人員進行不間斷全程監控,當情況發生異常時,以齊全的裝備、準確的數據、可靠的斷電和迅速處置的方法迅速排查和去除瓦斯危險源頭,從根本意義上消滅事故的發生。
根據**安排,10月7日我們二中隊由***隊長、***副隊長帶領兩個小隊一行19人到***煤礦執行3408皮帶順槽排放瓦斯任務。10點40分到達到達礦井后,首先整理了小隊儀器裝備,并召開了全體人員會議,在會議上大隊長做了戰前動員廣大指戰員熱情高漲。
啟封前期我們大隊已經根據礦方制定的啟封措施結合我們工作的特點,又專門制定了我們大隊的火區啟封行動計劃和火區啟封工期計劃。啟封前我們****嚴格按照《煤礦安全規程》和《救護規程》的要求對啟封措施和兩個計劃進行了認真學習和討論,并按照要求做好了人員分工。參加人員全部寫出了安全承諾書,確保在啟封過程中一切從安全出發,一切行動聽指揮;工作中做到分工明確、檢查細致、工作有序、每戰必,偵察中前進冷靜謹慎、撤退果敢迅速、工作全面細致。
本次啟封任務截止到18日二中隊總共下井十二隊87人次。在啟封過程中全體人員嚴格按照規程措施要求進行施工安全圓滿的完成了各項任務。在啟封過程中中隊所有人員都能夠嚴格遵守救護隊各項規章制度,并認真總結評比。在本次啟封任務中,存在的問題中隊認真進行了分析總結,根據工作情況總結,具體有以下幾點:
一、好的方面:
1、到達現場后,立即建立井下基地,將小隊攜帶裝備進行統一管理。建立井下臨時裝備庫,并安排專人管理。
2、對氣體進行檢測,時間為每1小時檢測1次,做到了實時檢測。
3、對現場啟封密閉所有工具進行了測試,工具全部牢固可靠,完好可用
4、嚴格按照措施在回風側設柵欄,禁止任何人進出,并設雙崗,對回風側氣體及巷道口氣體進行實時監測,并在規定時間匯報。
5、安排兩名隊員在井下基地警戒線處站崗,禁止無關人員進入。
6、接風筒時年輕隊員能積極與老隊員配合,把風筒上方先對準,鐵絲斜剪留出尖頭,能夠很容易插入風筒固定,加快了風筒鏈接速度,提高了工作效率。
二、啟封過程存在的問題。
1、對破拆工具,風鎬的使用熟練程度欠佳,在使用技巧,力度方法上還需要向專業人員進行交流學習,來達到進一步提高。
2、破拆密閉墻過程中,大部分施工人員對個人的防塵措施,保護措施,做的還不到位。
3、個別隊員對周圍環境觀察不夠細致,沒有全方位的檢查。
在皮帶上方接風筒時,很多隊員安全意識淡薄,沒有時刻注意好腳下狀況。
4、在工作中不夠主動積極,說一步干一步,不善于思考,不會舉一反三,說完量邊柱就不會主動去量中柱。
三、今后工作努力的方向
1、繼續加強隊員的思想教育工作,營造良好氛圍,增強學習積極性,提高隊伍的綜合素質。
2、根據訓練計劃開展好各項目的訓練工作,嚴標準、嚴要求,嚴考核,提高隊伍的整體能力。
3、加強隊員對礦山設備的學習和應用,特別是風鎬等工具,利用下礦熟檢的時間讓他們增加實用性。
通過這次***啟封任務,為下一步的中隊工作積累了經驗,鍛煉了隊伍,特別是讓年輕隊員有了次歷練的機會,為更好地推動二中隊今后的工作奠定了基礎。在今后的工作中我們一定再接再厲把本職工作做好。
關鍵詞:煤礦;瓦斯;抽放技術
Abstract: China coal mine gas drainage with long history, in recent years, with the development of coal industry, the coal mine quantity and yield increase rapidly, the mine to the deep extension process, some low gas mine into the high gas mine and coal mines, thus requiring the mine gas drainage is increasing, thus driving China coal mine gas drainage technology rapid development. This article from the mine gas drainage of the necessity, objective and significance, drainage method principle is introduced, and the analysis of China coal mine gas drainage technology roughly experienced four stages of development and development direction of coal mine gas drainage technology.
Key words: coal mine; gas; gas drainage technology
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1、引言
眾所周知瓦斯抽放是防治煤礦瓦斯災害事故的根本措施,是保障礦井安全生產,同時也是解決瓦斯問題的基本手段。因此我國就將瓦斯抽放作為治理煤礦瓦斯災害的重要措施在高瓦斯和突出礦井作了推廣。那么國家煤礦安全監察局制定了“先抽后采,以風定產,監測監控”的煤礦瓦斯防治方針,強化了瓦斯抽放治理瓦斯災害的地位;《煤礦安全規程》(2001年版)也以法規的形式對煤礦瓦斯抽放作了詳盡的規定。我國煤礦瓦斯抽放效果亟待提高,只有這樣才能從根本上保證安全生產。
2、礦井瓦斯抽放的必要性、目的及意義
礦井瓦斯抽放,是指為了減少和解除礦井瓦斯對煤礦安全生產的威脅,利用機械設備和專用管道造成的負壓,將煤層中存在或釋放出來的瓦斯抽出來,輸送到地面或其它安全地點的方法,它對煤礦的安全生產具有重要的有意義。
礦井瓦斯抽放主要有以下目的:
(1)預防瓦斯超限、確保礦井安全生產。
(2)開采保護層并具有抽放瓦斯系統的礦井,應抽放被保護層的卸壓瓦斯。
(3)無保護層可采的礦井,預抽瓦斯可作為區域性或局部防突措施來使用。
(4)開發利用資源,變害為利。
瓦斯抽放的必要性:
(一)安全角度
(1)從根本上降低煤層瓦斯含量及瓦斯壓力,降低礦井及采掘工作面瓦斯涌出量;
(2)相比風排瓦斯,采用抽采瓦斯會更安全,更有利于管理;
(二)節能環保角度
(1)瓦斯是清潔、高效資源,煤礦企業要實現煤與瓦斯共采,通過瓦斯發電或提純后作為清潔燃料使用;
(2)瓦斯的溫室效應作用是二氧化碳的40倍以上,因此降低瓦斯的排放量勢在必行,國家也出臺相關的鼓勵政策鼓勵煤礦企業綜合利用瓦斯。
3、選擇抽放方法的原則
選擇礦井瓦斯抽放方法應根據礦井煤層賦存條件、瓦斯基礎參數、瓦斯來源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素確定,并遵循以下原則:
(1)選擇的抽放瓦斯方法應適合煤層賦存狀況、巷道布置、地質條件和開采技術條件。
(2)應根據礦井瓦斯涌出來源及涌出量構成分析,有針對性地選擇抽放瓦斯方法,以提高瓦斯抽放效果。
(3)巷道布置在滿足瓦斯抽放的前提下,應盡可能利用生產巷道,以減少抽放工程量。
(4)選擇的抽放方法應有利于抽放巷道的布置和維護。
(5)選擇的抽放方法應有利于提高瓦斯抽放效果,降低瓦斯抽放成本。
(6) 抽放方法應有利于鉆場、鉆孔的施工和抽放系統管網的設計、有利于增加鉆孔的抽放時間
4、我國煤礦瓦斯抽采技術大致經歷了發展階段及未來的發展方向
4.1瓦斯是一種清潔能源,用途廣泛,瓦斯是溫室氣體,根據節能減排要求,多抽少排,降低對環境的影響。我國煤礦瓦斯抽采技術大致經歷了五個發展階段:
(1)高透氣性煤層瓦斯抽采階段
解決了一些礦區向深部發展的安全關鍵問題;
(2)鄰近層卸壓瓦斯抽采階段
解決了煤層群開采中首采工作面瓦斯涌出量大的問題;
(3)低透氣性煤層強化抽采瓦斯階段
對降低突出危險性煤層瓦斯壓力和煤層消突起到積極作用;
(4)綜合抽采瓦斯階段
所謂綜合抽采瓦斯就是把開采煤層瓦斯采前預抽、卸壓鄰近層瓦斯邊采邊抽及采空區瓦斯采后抽等多種方法在一個采區內綜合使用, 使瓦斯抽采量及抽采率達到最高。
(5)立體抽采瓦斯階段
在開采過程中,井下鉆孔對煤層瓦斯進行抽采,實現立體抽采方式。
4.2半個世紀以來, 中國煤礦瓦斯抽采技術雖有很大發展,但由于我國井工開采煤量大,煤層瓦斯含量非常豐富 ,抽采瓦斯研究試驗與普及工作差距還很大,必須進一步加強,今后瓦斯抽采技術發展的方向應圍繞以下幾方面:
(1)進一步加大抽采瓦斯和利用工作扶持力度,激勵企業多抽瓦斯、多用瓦斯,減少瓦斯排放量,依靠市場引導、政策驅動、自主創新,加強煤礦瓦斯抽采與利用,保障煤礦安全生產,減少生態環境污染,促進煤炭工業可持續發展;
(2)開展瓦斯抽采先進適用技術的推廣和抽采新技術的研究工作,為煤礦高效抽采瓦斯提供技術支撐;
(3)繼續研究試驗單一低透氣性煤層強化抽采技術及裝備,提高低透氣性煤層瓦斯的抽采率,消除或降低煤層的突出危險性;
(4)研制可施工出大直徑、長距離水平鉆孔的新型鉆機及配套設備;
(5)研究鉆進工藝技術,解決松軟煤層鉆進與成孔技術;
(6)研究長鉆孔施工及定向技術,開發定向長鉆孔的監控裝置,保證鉆孔的各項參數能達到設計要求;
(7)研制大流量、高效率抽采瓦斯泵,提高抽采瓦斯泵的單機效率;
(8)繼續開采地面鉆孔抽采瓦斯試驗,完善水力壓裂、采動影響煤層瓦斯抽采工藝技術,真正實現先抽后采。
5、結論
總之,實踐證明瓦斯抽采是煤礦治理瓦斯的治本之策,瓦斯抽放工作是一個系統工程,它需要我們做好方方面面的工作,完善其中的每一個環節,瓦斯抽放效果才能切實達到保證,從而解決礦井的瓦斯問題。
參考文獻
[1] 王海鋒,程遠平等. 煤與瓦斯突出礦井安全煤量研究[J]. 中國礦業大學學報,2008,37(2):236-240
[2] 國家煤礦安全監察局. 瓦斯治理經驗五十條[M],北京:煤炭工業出版社,2005年4月,第1版
[3] 程遠平,俞啟香等. 煤與遠程卸壓瓦斯安全高效共采試驗研究[J]. 中國礦業大學學報,2004,
【關鍵詞】高瓦斯 壓力測定 抽采技術
【中圖分類號】TD712
【文獻標識碼】A
【文章編號】1672-5158(2012)12-0126-01
引言
瓦斯從其本身物理和化學性能來考慮,具有一定的使用價值。然而在煤礦礦井中,瓦斯濃度超過規定值則會引起瓦斯爆炸,給施工人員的生命財產安全造成嚴重威脅,從而形成嚴重的自然災害。礦井中頻頻出現瓦斯爆炸事故直接威脅礦上職工人員的生命,準確測定煤礦礦井中瓦斯的濃度并能及時處理礦井中瓦斯將會給煤礦代來很好的生產效益,為礦井的安全生產提供可靠保證。
另外,抽采技術的提高也將為煤礦礦井中瓦斯濃度的降低提供有利條件。瓦斯抽采技術的創新和不斷提高,給降低煤礦瓦斯爆炸事故的等級提供了有力保證,更有可能的是,利用瓦斯本身的特性,通過科學研究和創新發明,可以把從煤礦中抽出來的瓦斯變廢為寶,在降低礦難事故發生頻率的同時也可以使瓦斯服務于我們的現實生活。本文通過直接測定法和間接測定法對煤層瓦斯的測定等兩種方法的介紹和研究,以及瓦斯抽采技術的引入和探究來實現煤礦瓦斯安全控制的目標。
一、如何運用直接法測定煤礦中煤層的瓦斯壓力
在煤層中,瓦斯壓力采用直接法來進行測定,主要是對煤巷或巖巷進行煤層鉆孔,主要是通過在鉆孔內下測壓管的壓力值來實現煤層壓力的測定,封孔材料可以根據測壓的需要和封孔毆巖石的破碎程度和致密程度采用黃泥、水泥漿、膠圈或采用膠囊壓力黏液。當封孔段巖層堅硬致密時一般采用水泥沙漿加入膨脹劑封孔,當封孔段巖性為泥巖或者有煤線或者直接在煤層中打測壓鉆孔時一般采用膠囊壓力黏液封孔。
水泥漿的稀稠、是否存在顆粒對封閉是否嚴密有著直接影響,水泥漿過稀將導致凝固后存在較大的空間,測量室增大。鉆孔傾角變化將影響測量室長度的變化,測量室過長則封孔段長度將減小,在鉆孔壁破碎的情況下必然封孔不嚴密,鉆孔內的瓦斯在壓力梯度的影響下將沿著裂隙向巷道涌出,在這種晴況下,所測定出來的瓦斯壓力小于實際瓦斯壓力值。
測定出來的壓力是否為煤層實際瓦斯壓力將取決于泡沫封孔段的長度與黏液段的長度和黏液的壓力,當鉆孔深度較長時,可以多設置幾段黏液段,中間用泡沫封孔段隔開。測定煤層瓦斯壓力之前估計一個煤層瓦斯壓力P1,黏液的壓力P2可以通過連接在黏液管外面的注液泵來調節,在測定過程中始終保持P2>P1,壓力表穩定時所測得的壓力即煤層的瓦斯壓力。這種封孔方法可以在巖層破碎段或煤線段通過注黏液來封堵鉆孔內的裂隙,較采用水泥漿封孔所測得的瓦斯壓力更接近煤層的實際瓦斯壓力。缺點在于當鉆孔內破碎段較多或者煤線較多時,封孔工藝復雜并且黏液管始終連接著注液泵,設備浪費較大。
二、如何運用間接法測定煤礦中煤層的瓦斯壓力
眾所周知,瓦斯在煤體中呈現出兩種狀態,在滲透空間內的瓦斯主要呈自由狀態,稱為自由瓦斯或游離瓦斯,由于瓦斯分子的自由熱運動,顯示出相應的瓦斯壓力,這種狀態的瓦斯服從氣體狀態方程。另一種在微孔內主要呈吸附狀態存在于微孔表面上和煤的粒子內部占據著煤分子結構的孔隙或煤分子之間的空間,這部分瓦斯稱為吸附瓦斯。在煤層中施工鉆孔后,由于煤體瓦斯與外界大氣之間存在壓力差,煤體中的游離瓦斯將隨著煤體的暴露逐漸解吸出來,直到煤體瓦斯與外界大氣之間壓力平衡。此時,煤體內能解吸出來的瓦斯已經全部解吸出來,只剩下不能解吸的那部分瓦斯,在煤層瓦斯含量測定過程中,這部分瓦斯也叫殘余瓦斯。間接法測定煤層瓦斯壓力就是通過測定煤層最大解吸瓦斯量,利用實驗室測定的煤樣吸附常數來反算煤層瓦斯壓力。
測定煤層瓦斯含量時,在煤巷掘進面向原始煤體打2個直徑42mm的鉆孔,鉆孔深度大于10m,從第4m開始,每2m用德國產EL,KD_02型電容柵瓦斯解吸儀測定一次煤層瓦斯含量。測量結束后在打鉆地點取全斷面煤層煤樣送實驗室測定煤層瓦斯吸附常數,以便計算煤層的殘余瓦斯含量。
直接法測定得到的煤層瓦斯壓力與間接法測定的煤層瓦斯壓力在數值上相差很小,誤差完全在可以接受的范圍內,因而在斷層等構造不能采用直接法測定煤層瓦斯壓力的地方,完全可以采用間接法來測定煤層的瓦斯壓力。并且,在同一地點也可以采用直接法與間接法相結合來測定煤層瓦斯壓力,以保證所測定出來的瓦斯壓力為真實準確的。
三、直接發測定法和間接法測定法的相互比較
(一)直接法與間接法兩者相比較,直接法比間接法較復雜,同時需要施工測壓進行鉆孔,材料浪費等方面比間接法多等缺點。間接法具有操作簡單、不需要施工測壓鉆孔、材料浪費少等優點,尤其是不受斷層、褶曲等地質構造的影響,可廣泛應用在探構造、揭石門等場所。
(二)與間接法測定煤層瓦斯壓力相比,直接法具有不取樣進行試驗室測定、操作技術容易掌握等優點,但受地質構造的影響大,布孔以前需對附近的地質構造進行考察。
(三)從測定結果看,直接法所測定得到的瓦斯壓力普遍必間接法測定得到的瓦斯壓力值小,原因在于采用直接法測定時瓦斯壓力受封孔質量等的影響,但相差很小,誤差在許可的范圍內,在實際測定中可以同時采用這兩種方法互相驗證,確保測得的瓦斯壓力真實準確。
四、創新高瓦斯煤礦抽采技術
煤礦礦井在生產中,瓦斯的濃度直接威脅礦井工作人員的生命安全。抽采技術的改進,有利于煤礦礦井瓦斯高的降低和較少煤礦礦難發生的平率。從當前瓦斯抽采技術的現狀研究來看,瓦斯抽采技術還停留在國際后進技術的行列,我國當前瓦斯抽采技術還處在國際的低等水平線上,而且,我國高瓦斯煤礦準據整過煤礦企業的92%以上,這就更需要解決煤礦企業高瓦斯抽采技術方面的問題,實現我國煤礦企業安全問題的有效解決。
如何實現我國當前煤礦礦井高瓦斯抽采技術創新,是當前煤礦安全生產研究機構和相關部門所要面臨的問題。然而,從當前的瓦斯抽采技術來看,我國專研和重視力度還不夠高,基礎專研人才都不到30%的幾率,高級研究人員更是奇缺,這就在煤礦高瓦斯抽采技術上無法實現嶄新的以免,更難擺脫當前的現狀。
針對當前的具體情況,國家相關部門應該在政策和資金上加大扶持力度,同時在制度創新方面實現建立和加強。另外,煤礦企業在開發和科研方面進一步加大力度培養和應經高端科研人才,鼓勵創新,用財政和行政手段實現煤礦企業安全生產方面的提高可創新研究,把瓦斯的難題轉變為變廢為寶的資源開發問題。
關鍵詞:分源預測法;瓦斯涌出量;瓦斯含量;瓦斯涌出規律
中圖分類號: TD714 文獻標識碼:A
礦井瓦斯涌出量預測是新建礦井或生產礦井開拓新水平進行通風設計、瓦斯抽放工程設計、瓦斯防治和治理工作至關重要的環節[1]。瓦斯涌出量預測的準確程度直接關系到礦井建設和生產過程的安全可靠性。只有準確預測礦井或采掘工作面的瓦斯涌出量,提前做好預測預報工作,才能保證礦井建設和生產的安全[2]。文章在現場實測和收集瓦斯含量的基礎上,結合煤層賦存狀況及開采技術條件,研究分析了3號煤層瓦斯含量分布規律,并采用分源預測法對候村煤礦3號煤層的瓦斯涌出量進行預測,為礦井通風管理和瓦斯防治工作提供科學依據。
1.礦井概況
候村煤礦位于山西省晉城市,設計生產能力1200kt/a。礦井開采3號煤層,煤層平均厚度6.07m;由一個綜放工作面保證產量,工作面長度160m,采用長壁綜采放頂煤的采煤方法,全部垮落法管理頂板。為保證礦井正常的生產接替,同時布置一個綜掘煤巷工作面和一個普掘煤巷工作面,斷面14.19m2,綜掘掘進速度為360m/mon,普掘掘進速度為240m/mon,采掘比為1:2。
3號煤層位于山西組的下部,煤層厚度4.85~7.24m,平均6.07m,為穩定可采厚煤層。煤層中含泥巖或炭質泥巖夾矸1~4層,屬結構簡單~復雜煤層。頂板為泥巖或粉細砂巖;底板為泥巖或粉細砂巖。
2.煤層瓦斯含量與埋深的關系
通過現場實測,共收集到候村煤礦及周邊礦井3號煤層6個不同埋深的瓦斯含量測值,其中候村煤礦3個,煤層相接且瓦斯地質條件相似的毗鄰礦井3個。瓦斯含量測值如表1所示。
3.礦井瓦斯涌出量預測
分源預測法亦稱瓦斯含量法,該預測方法的實質是按照礦井瓦斯涌出源的多少,各個瓦斯源涌出瓦斯量的大小,來預測礦井各個時期不同瓦斯涌出源的瓦斯涌出量。分源預測法的技術原理是根據煤層瓦斯含量和礦井瓦斯涌出的源匯關,如圖2所示。利用瓦斯涌出源的瓦斯涌出規律并結合煤層的賦存條件和開采技術條件,通過對回采工作面和掘進工作面瓦斯涌出量的計算,進而預測采區和礦井瓦斯涌出量的[3-4]。
5、結論
(1)通過研究候村煤礦不同埋深下3號煤層瓦斯含量分布規律,瓦斯含量(W)具有隨埋深(H)增大而增大的整體趨勢,經回歸分析,兩者遵循W=0.0443H+3.8281的線性統計規律。3號煤層瓦斯含量增長梯度為4.43m3/t.r/100m。
(2)采用分源預測法對候村煤礦各采區回采工作面的瓦斯涌出量進行預測,結果表明,各工作面瓦斯涌出量絕大部分來源于開采層。應加強瓦斯治理力度,減少開采層瓦斯涌出量。
參考文獻
[1] 徐濤,郝彬彬,張華. 分源預測法在新建礦井瓦斯涌出量預測中的應用[J]. 煤炭技術,2009,28(7),104-106.
[2] 姜文忠, 霍忠剛, 秦玉金. 礦井瓦斯涌出量預測技術[J]. 煤炭科學技術, 2008. 36 (6). 1-4.
Abstract: China is the biggest coal production country in the world, the coal's safety of production accident is one of the Chinese significant security accidents. This article mainly analyzes the coal mine security and its controlling according to the data provided in article and the related management regulation of coal industry, and gives the solutions.
關鍵詞: 瓦斯濃度;煤塵;通風量
Key words: gas density;coal dust;ventilation volume
中圖分類號:TD82-9 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)29-0077-02
1 問題的提出與分析
中國是世界上最大的煤炭生產國,隨著國民經濟的快速增長,煤炭的需求量不斷增長。而煤礦安全生產是我國目前亟待解決的問題之一,瓦斯和煤塵是影響煤礦安全的主要因素,為了實現安全生產,我們必須對井下瓦斯和煤塵進行嚴格的監測與控制。
試驗表明,一般情況下煤塵的爆炸濃度范圍是30~2000g/m3,而當礦井空氣中瓦斯濃度增加時,會使煤塵爆炸下限降低,其變化情況如附表1所示。
本文結合附表1的監測數據,我們要按照煤礦開采的實際情況來研究和解決下列問題:
①根據《煤礦安全規程》的分類標準,既計算瓦斯相對涌出量和瓦斯絕對涌出量的范圍來鑒別該礦是屬于“低瓦斯礦井”還是“高瓦斯礦井”。
②根據《煤礦安全規程》的規定,不同工作面和回風巷的甲烷傳感器報警濃度,斷電濃度,復電濃度和斷電范圍,并參照附表1瓦斯濃度與煤塵爆炸下限濃度關系,來判斷該煤礦發生爆炸事故的可能性有多大?
③為了保障安全生產,利用兩個可控風門調節各采煤工作面的風量,通過一個局部通風機和風筒實現掘進巷的通風。根據各井巷風量的分流情況、對各井巷中風速的要求,以及瓦斯和煤塵等因素的影響,確定該煤礦所需要的最佳(總)通風量,以及兩個采煤工作面所需要的風量和局部通風機的額定風量(實際中,井巷可能會出現漏風現象)。
2 模型的分析
在模型建立時,首先要對瓦斯的絕對涌出量和相對涌出量作以了解。
瓦斯絕對涌出量:是指單位時間內涌入采掘空間的瓦斯量(單位:m3/min)。
瓦斯相對涌出量:是指礦井在正常生產情況下,月平均生產一噸煤所涌出的瓦斯量(單位:m3/t)。
要判斷該礦井屬于低瓦斯礦井,還是屬于高瓦斯礦井。就要根據國家《煤礦安全規程》中對瓦斯防治的規定:低瓦斯礦井瓦斯相對涌出量小于等于10m3/t且絕對涌出量小于等于40m3/min;高瓦斯礦井中相對涌出量大于10m3/t或絕對涌出量大于40m3/min。因此將此問題可以轉化為計算瓦斯相對涌出量和絕對涌出量,計算出各個工作面的瓦斯絕對涌出量,判斷出該礦井的瓦斯絕對涌出量的值,通過瓦斯絕對涌出量來計算瓦斯相對涌出量,并與國家標準進行比較,判斷此礦井是否是高瓦斯礦井問題。
通過對實際生產數據的分析可知不會出現煤塵爆炸的現象。所以在建立模型時,我們只考慮瓦斯爆炸的情況。通過判斷瓦斯濃度來計算不安全程度的大小。
問題③是一個最優化模型問題,要求該礦井所需的最佳(總)通風量,以及工作面和局部通風機的額定風量。對于求最佳(總)通風量,就是說在保證瓦斯在安全范圍內,要求風速盡可能的小。而風速和瓦斯濃度又存在著指數關系,從而找出最佳瓦斯濃度,根據數據和圖示分析計算出總風量,繼續分析各個局部的風速。
3 模型的建立與求解
問題①:通過上述的分析以及定義,我們建立了關于瓦斯相對涌出量和絕對涌出量的公式:
①絕對涌出量=(風速*橫截面積*瓦斯體積比*60)
即:Q=v*S*C*60
②相對涌出量=(絕對涌出量*一天的時間*工作天數)/月生產煤總量
即:q=(Q*t*n)/A;
由公式可計算出各個工作面的瓦斯絕對涌出量如下:
工作面Ⅰ絕對涌出平均值Q1=3.794547m3/min,工作面Ⅱ絕對涌出平均值Q2=4.402101m3/min,掘進工作面絕對涌出平均值Q3=0.012339m3/min,回風巷Ⅰ絕對涌出平均值Q4=3.655376m3/min,回風巷Ⅱ絕對涌出平均值 Q5=4.6948m3/min總回風巷絕對涌出平均值 Q=9.75358m3/min。
注意:該礦井的瓦斯絕對涌出平均值是指總回風巷的瓦斯絕對涌出平均值,因為所有工作面的瓦斯量都會通過總回風巷流出。所以該礦井的瓦斯絕對涌出平均值為:Q=9.75358m3/min;
由礦井的瓦斯相對涌出量的計算公式可計算出該礦井的瓦斯相對涌出量:該礦井的瓦斯相對涌出平均值為:q=23.196404641m3/t;
關鍵詞:煤礦開采 低透氣無煤柱煤層群煤炭瓦斯共采技術
煤炭資源的地下礦井開采,是保障現代社會能源需求的重要途徑。近年來,隨著煤礦資源的深度開采和規模化生產,煤礦地質環境條件越來越復雜,面臨著低溫低壓的增加、巖體支護的復雜等諸多問題。由于煤層瓦斯具有的易燃性以及強烈溫室效應,成為制約礦井安全生產的重要因素。科學合理的開發煤層瓦斯氣體,既可以充分利用地下資源提高經濟效益,又可以改善礦井安全生產條件推動采煤業發展。新形勢下,堅持開發與實踐相結合,實現煤與瓦斯兩種資源共采技術的創新應用,是現代煤礦開采技術的發展趨向。本文針對低透氣性無煤柱煤層群煤與瓦斯共采技術的開發技術進行了簡要分析。
1.煤與瓦斯共采技術分析
煤層瓦斯是一種具有強烈溫室效應和污染性能的氣體,瓦斯在標準狀態下難溶于水,沒有助燃和維持呼吸等功能,瓦斯在煤體或圍巖中是以吸著游離狀態存在的,達到一定濃度時,能發生燃燒或爆炸。瓦斯在礦內煤層和巖層中的來源主要包括瓦斯涌出、瓦斯噴出、瓦斯突出等形式。
煤與瓦斯共采技術,通常是指在煤層資源井下開采的同時,結合礦井巖層的構造特點,運用分離法將煤層瓦斯連同煤炭一起開采出來,保障煤礦采空區的瓦斯含量降低,實現煤礦安全生產的重要煤氣開發途徑。隨著現代環保理念的不斷深化,煤與瓦斯共采技術,成為一種新型的綠色開采技術。游離于煤礦巖層中的天然瓦斯氣體,是一種可以用來發電的工業化工原料以及居民生活燃料的新型能源,煤與瓦斯共采技術,可以促進地下煤層資源效能的充分利用。
2.低透氣性煤層群地質開采的復雜性分析
隨著煤礦開采深度的不斷加劇,煤礦地質結構呈現出極為復雜多變的形勢。特別是低透氣性無煤柱的煤層群,由于開采深度的不斷增加而造成地質條件復雜,斷層構造多,水平地應力大,礦區地質結構所承受的地壓系數愈來愈大,地層溫度急劇增高,地質結構內煤層瓦斯的含量密集性強,運用常規性抽取方法效果不明顯,造成礦內煤與瓦斯突出的安全威脅日趨嚴重、傳統的U型通風技術方式無法解決深部采煤工作面隅角瓦斯超限問題。尤其是低透性軟巖地質的巖層松軟破碎呈裂隙發育,深部巖巷的掘進和巷道支護較為困難,進入深部以后小煤柱沿空掘巷圍巖變形顯著增加,成為制約綜采面快速推進的主要障礙。由于低透氣性煤礦區的煤層氣賦存具有低壓力、低滲透率、低飽和度及非均質性強的特性,在現有技術工藝條件下,直接從地面鉆井抽采低透氣性煤層瓦斯難度相當大,對于低透氣性煤層群開采已經面臨眾多的技術難題。
3.低透氣性煤層群的留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術要點
留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術,是針對低透性煤層群的地質結構,根據地下煤層群的賦存條件,首采關鍵卸壓層,沿采空區邊緣空留巷道實施無煤柱連續開采,在預留巷道內部布置上、下向位的高、低位鉆孔,以便抽采頂底板的卸壓瓦斯和采空區的富集瓦斯,并通過快速構建沿空留巷巷旁充填墻體技術,實現與綜采工作面同步推進的煤與瓦斯高效共采的開采技術方法。留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術,通過通風降溫、簡化采掘接替、實現連續開采,采用無煤柱沿空留巷Y型通風卸壓開采,解決了深井高瓦斯、低滲透率、高地應力等復雜地質條件礦區煤與瓦斯共采技術難題。留巷鉆孔法煤與瓦斯共采的技術要點如下:
3.1 留巷支護
在對沿空留巷內外層圍巖結構穩定性分析基礎上,運用巷道破裂圍巖體強度強化、錨桿支護承載性能強化以及圍巖承載結構強化的錨桿強化支護技術原理,沿留空巷巷道支護采用超高強度、大預應力錨桿、網梁結構針對原工作面回采巷道頂板、底板、保留煤幫進行聯合支護,錨固控制巖體變形提高其主動承載能力。選擇超強桿體、高剛度護網、超大托盤、超強大扭矩阻尼螺母,實施大扭矩安裝、維持錨桿的荷載并向圍巖擴散,形成高強性錨桿支護圍巖承載結構;采用仿液壓支架結構作為巷內輔助加強支護、保證沿空留巷支護結構的穩定。
3.2 充填留巷
留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術對于留巷充填工藝要求較高。巷旁充填材料的性能要求有良好的泵送性能,能滿足復雜高程變化條件下的遠距離泵送要求,拆模時間應滿足綜采工作面快速推進的要求。為滿足礦壓顯現規律和巷道變形特性要求進行快速充填。留巷鉆孔法煤與瓦斯共采技術采用新型充填材料,集成了包括地面干混充填料制備系統、充填料漿的制備與井下泵送系統以及充填模板支架系統等快速留巷巷旁充填工藝系統,具有良好的承載特性和變形性能且適宜遠距離泵送施工效果,縮短了立模時間。
3.3 煤氣共采
針對低位鉆孔抽采采空區富集瓦斯技術,利用留巷形成的聚集瓦斯的豎向帶狀裂隙進行采空區高濃度瓦斯抽采,針對高位鉆孔抽采頂底板遠程卸壓煤層瓦斯技術,在留巷內分別布置上向或下向穿層鉆孔抽采下部遠程卸壓煤層瓦斯。通過采用沿空留巷Y型通風方式,調節工作面上、下進風巷風量和留巷段埋管抽采量,控制采空區埋管抽采管道口的數量和開啟程度控制采空區瓦斯抽采量和抽采瓦斯濃度,將留巷排放瓦斯的濃度靈活控制在安全值以下,同時隨著工作面的開采推進,在沿留空巷內沿巷道走向,間隔布置卸壓瓦斯抽采鉆孔,多向多方位抽采本煤層以及鄰近層卸壓瓦斯。
[論文關鍵詞]地質構造 采掘 煤與瓦斯突出
[論文摘要]祁東煤礦為高瓦斯突出礦井,通過介紹該礦在地質構造復雜區域高瓦斯煤層3,46突出威脅工作面采掘過程中采取的防突技術、瓦斯治理措施、管理制度、管理體系。總結了其中的技術創新和操作標準化,為地質構造復雜區域高瓦斯突出煤層掘進防治煤與瓦斯突出的開展提供了一定的參考。
0引言
煤與瓦斯突出是一個能量釋放過程,在這一過程中,首先是能量的積聚,這個能量包括瓦斯、地應力等。煤層內的瓦斯含量、瓦斯壓力和地應力隨地質構造復雜程度的不同存在著較大的差異。由于地質構造帶存在著一定的構造應力,所以,在構造帶儲存有較高的煤巖彈性應變能,突出危險性較大;并且在這些區域,煤層裂隙較為發育,瓦斯含量和壓力往往較高,所以瓦斯內能較大,突出危險性較大。同時,在地質構造帶,由于煤巖層受到不同程度的破壞,煤層的堅固性系數往往較低,軟分層較為發育,相對而言抵抗突出破壞的能力較差,所以成為突出的多發區域。祁東煤礦為高瓦斯突出礦井,3246煤層為高瓦斯威脅煤層,346工作面屬于地質構造復雜區域,所以在該區域中的防突工作包括防突技術和防突管理,將是礦井安全掘進的重要保障。
1試驗區域情況
祁東煤礦3246工作面位于井田西翼一水平四采區,標高一532.46—6163m,工作面全長934m,傾向寬186m,沿走向布置。Www.133229.coM東以四采區中部運輸上山為界,西(3246切眼)靠近f22礦井邊界斷層,風巷與設計3244工作面為界,機巷靠近3248采空區。工作面煤厚0.73.0m,平均煤厚2.2m,煤層厚度變化較大,靠近斷層處煤層有拉薄現象,變異系數20%;煤層結構較復雜,含1~2層夾矸,夾矸為灰黑色泥巖,平均厚度0.1m。本工作面構造較復雜。煤層產狀局部有起伏,受區域構造力作用,小斷層較為發育。3246工作面煤層瓦斯含量為9m3/mino煤層含有多層軟分層。
2防突技術
祁東煤礦3246煤層為高瓦斯突出威脅煤層,根據《防治煤與瓦斯突出細則》相關規定,并結合礦井施工區域的特殊性在3246煤層掘進及回采期間,采用“超前鉆孔預排瓦斯十四位一體”綜合防突措施,工作流程如圖1所示…。
2.1突出預測及效檢
突出預測及效檢技術以《防治煤與瓦斯突出細則》規定的規范為基礎,結合望峰崗井煤層的實際情況,以鉆屑量s和瓦斯解吸指標k。為主要預測及效檢指標;輔助指標為各種動力現象、地質構造發育及變化程度、構造煤變異程度、瓦斯涌出異常現象等。當上述主要指標超限時,即認為工作面具有突出危險性;當輔助指標異常時,需要分析其異常的原因,在確認為與突出危險眭無關時,方可排除輔助指標預測突出危險的結論。
在3246煤層掘進工作面進行防突預測時,布置3個預測孑l,鉆孔的深度為巷高的3倍左右,一般為8~10m。鉆孔盡量布置在軟分層,中間一個鉆孔位于巷道中部與掘進方向一致,另外兩個鉆孔開孔于工作面兩側巷幫內0.5m處,終孔于巷道前方預計輪廓線外2~4m。采煤工作面進行防突預測時,每隔10m布置一個防突預測鉆孔。鉆屑量的測定從鉆孔第1m開始,每施工1m用專用容器收集孔口鉆屑,并用彈簧秤稱量,鉆屑量的臨界值采用《細則》規定的so=6k~m;k值的測定在鉆孑l每2m、4m、6m、8m時用wtc防突測定儀進行測定,k值的臨界值k=0.5ml/gmin;鉆孑l瓦斯涌出初速度口的測定從鉆孔第2m開始用twy防突測定儀測定,q的臨界值q=4l/min。掘進過程遇到下列情況時,均視為有突出危險:地質構造破壞帶,如斷層、褶曲等構造;煤層傾角、厚度、走向或傾向等賦存條件急劇變化以及軟分層增厚地帶(軟分層厚度≥0-3m);打鉆過程出現噴孔、卡鉆、頂鉆、吸鉆等動力現象;工作面出現明顯的突出預兆:頂板來壓、支架斷裂、煤壁片幫、掉渣與外鼓,煤壁光澤暗淡、層理紊亂,瓦斯涌出忽大忽小、工作面溫度降低,煤壁前方附近出現煤炮聲等;采掘應力迭加區域。
2.2預測及效檢工藝要求
為了提高預測及校檢數據的可靠性,對打鉆工藝及防突儀器的操作做了以下要求:①鉆孔施工、指標測定由專人負責,以消除由于施工與測定技術差異引起的操作誤差;②施工鉆孔前要仔細觀察巷幫支護情況、頂板受力情況、煤壁特征等,并作詳細記錄;③在測定k。值和鉆孔瓦斯涌出初速度時,應當盡可能減少人為因素對測量造成的誤差;④測量鉆屑量時,盡可能多的收集到鉆屑,以提高鉆屑量的準確度;⑤預測效檢測過程中要具有高度的責任心,詳細記錄預測及校檢過程中的各種動力現象,不能敷衍了事。
2.3工作面消突措施
當預測及校檢有突出危險時,應該及時采取消突措施,不能盲目進尺。根據礦井瓦斯自然排放半徑0.5m的經驗數據和3246煤層的實際厚度,采取的主要防突措施是在工作面施工9個18~19m深,‘p9lmm大直徑瓦斯排放及卸壓鉆孔。鉆孔的布置綜合考慮煤體狀況,主要布置在分層及構造煤層中,同時,通過觀察煤層延伸方向,從三維空間的角度設計最少的鉆孔達到最好的消突目的。在消突鉆孔施工過程中,要詳細記錄動力現象,如噴孔、卡鉆、響煤炮等,發現有異常情況及時通知相關部門處理。
當掘進工作面遇褶曲構造,即煤層彎曲變形的構成形式,除掘進方向沿煤層走向不變,加強轉彎巷道處的支護外,防突在保留5m安全屏障的工作面,盡可能利用小型煤電鉆向前方煤層多打孔,然后用大型液壓鉆機打部分巖孔進入褶曲轉折端煤層并過全煤層,再對轉折端煤層排放孔檢驗,有效后方可掘進。
當掘進工作面遇壓薄帶與增厚帶的伴生構造形式,如由煤層增厚帶進入壓薄帶,防突措施可以適當減少鉆孔;如由煤層壓薄帶進入增厚帶,防突措施可以適當增加鉆孔,加強排放孔工作,在效檢有效后方可進入厚煤帶掘進。
3采煤工作面瓦斯治理
根據306工作面煤層賦存條件和瓦斯涌出來源分析,在回采期間采用抽采巷高位鉆孔抽采、采空區埋管抽采、尾巷抽采及風巷邊孔抽采的瓦斯綜合治理措施。306工作面瓦斯治理設計如圖2所示
4防突管理
地質構造復雜區域高瓦斯煤層的防突與瓦斯治理工作中,首先是思想上必須高度重視,組織管理要全面,技術措施要嚴密,防突職責要落實,現場嚴格執行“有疑必探,預防為先”的原則,確保在安全的前提下,完成地質構造復雜區域高瓦斯突出煤層的采掘工作。
防突及瓦斯治理管理上在吸取了本礦及其他若干煤礦突出事故教訓后,礦井領導加強管理,建立了一套較為完善的防突管理規范。由于在嚴格落實綜合防突技術及瓦斯綜合治理措施過程中涉及的部門較多(包括通風、抽排、掘進、生產等),為了協調這種復雜的工作環節,建立了以總工程師為直接領導、調度所為核心的指揮網絡管理體系,各單位領導負技術責任,工作責任落實到人。這種管理體系不僅提高了工作效率、加強了信息溝通及反饋,而且避免了管理脫節現象、工作推委現象、施工延誤現象等,為礦井的防突及瓦斯治理工作順利開展作出了極大的貢獻。
5結語