瓦斯治理经验4

煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料1以防突为重点坚持“先抽后采”构建“立体抽采”的瓦斯综合治理体系贵州水城矿业（集团）有限责任公司一、企业概况（一）企业概况水城矿业（集团）有限责任公司现有八对生产矿井，除一对矿井为高瓦斯矿井外，其余都是煤与瓦斯突出矿井。设计生产能力9400kt/a，核定生产能力10360kt/a，核定通风能力11390kt/a，2006年生产原煤7020kt。水城矿区地质构造复杂，矿井开采深度大，煤层瓦斯含量高，主采煤层绝大部分是突出煤层并且是自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性。近年来，随着矿井开采深度的增加，矿山压力越来越大，瓦斯涌出量急剧上升，煤与瓦斯突出危险性不断增大。各矿井在开采过程中曾发生过多次瓦斯灾害事故，瓦斯灾害治理的任务十分繁重。（二）抽采条件1、瓦斯储量：水城矿区煤层瓦斯含量为15-22m3/t。在埋藏深度小于500m范围内，瓦斯储量约为224亿m3，在埋藏深度200-1500m范围内,瓦斯储量约为2225亿m3。2、瓦斯涌出量：集团公司所属八对矿井绝对瓦斯涌出量合计达到561.2m3/min，相对瓦斯涌出量为42.6m3/t。煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料23、瓦斯抽采现状：集团公司所属八对矿井现有31套瓦斯抽采系统，抽采真空泵74台，抽采真空泵运行功率合计5820Kw，抽采能力2000m3/min，抽采纯瓦斯流量309.8m3/min，抽采瓦斯浓度在10～40%之间。2006年抽采瓦斯1.628亿m3，矿井平均瓦斯抽采率53.8%。二、强化“先抽后采”，构建“立体抽采”格局1、邻近抽采专用巷提前抽采瓦斯在煤层开采之前，首先在煤层的下部或上部岩层（或瓦斯含量小的煤层）中开掘抽采瓦斯专用巷道，巷道长度与煤层开采范围长度基本相同，在抽采瓦斯专用巷道内每隔30m布置一个抽采钻场，在钻场内施工抽采钻孔到开采煤层进行抽采（图1）。抽采钻孔在煤层内成网格布置，钻孔长度80～120m，钻孔终孔间距10m左右，每个钻场布置24～3220～40%，抽采负压在15～18kp，抽采纯流量在0.3～0.8m3/min，抽采时间达到1年以上。煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料3图1大河边煤矿S1376底板专用抽采巷道布置示意图2、本煤层瓦斯先抽后采掘进工作面掘进前，通常在工作面向前方施工5个直径为65mm、长度为80～100m的抽采钻孔对掘进巷道前方煤体中的瓦斯进行抽采。同时在掘进工作面巷道两帮布置钻场向掘进前方煤体施工钻孔，钻场间距为30m，在每个钻场内向工作面掘进方向施工5个直径为65mm、长度为60～70m的钻孔对掘进工作面前方煤体的瓦斯进行抽采（图2）。抽采时间通常在1个月左右。图2大湾煤矿111110运输巷掘进工作面抽采钻孔布置示意图工作面回风巷工作面进风巷底板抽采专用巷钻孔煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料4采煤工作面生产前，在工作面进、回风巷分别向本煤层施工抽采钻孔，钻孔通常是扇形（3）和平行布置（图4），钻场间距为20～30m，每个钻场施工10～14个钻孔，钻孔终孔间距3～5m，钻孔长度为80～100m。在工作面回采前预先对本煤层瓦斯进行抽采，预抽时间为3～6个月左右。并且在回采过程中继续对未回采煤体瓦斯进行抽采。图3汪家寨煤矿P41102回采工作面本煤层扇形钻孔布置示意图图4大湾煤矿111108回采工作面平行抽采钻孔布置示意图钻场煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料53、高位瓦斯专用巷道抽采瓦斯在采煤工作面煤层顶板上方平行于回风巷道施工一条高位瓦斯巷，通过高位瓦斯巷抽采邻近煤层涌出的瓦斯（图5）。高位瓦斯巷布置在工作面垮落后形成的裂隙区内，高位巷一般处于煤层顶板上方15～20m，距工作面回风巷内侧约20m处。此方法能将上邻近煤层涌出瓦斯的60%以上抽出，抽采的瓦斯量较大。图5大湾煤矿111108回采工作面高位巷抽采示意图4、高位钻孔抽采瓦斯采煤工作面生产前，在采煤工作面的回风巷道内每隔60米施工一个高位钻场，通过钻场向工作面上方施工一组8～10个钻孔，钻孔成扇形布置（图6），钻孔位于工作面上方111108回风巷111108进风巷高位巷回风巷高位巷煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料620～30m范围内的裂隙带内，钻孔长度为60～80m。图6大湾煤矿111106回采工作面高位抽采钻孔布置示意图5、采空区抽采对于正在回采的采煤工作面，在工作面回风巷内预先将瓦斯管道埋进工作面采空区，在瓦斯管道上每隔30～50m安设一个“T”形网管（图6）或利用瓦斯尾巷在生产时对采空区的瓦斯进行抽采。另外对于已回采完封闭的老空区，通过预先埋进老空区的瓦斯管道对老空区内的瓦斯进行抽采。111106回风巷111106进风巷高位钻场回风巷煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料7图7那罗寨煤矿2119回采工作面采空区T型网管抽采示意图6、优先开采保护层同时实施先抽后采为了有效治理瓦斯，集团公司严格执行优先开采保护层同时实施先抽后采的措施，充分认识到开采保护层不仅是有效治理瓦斯，防止煤与瓦斯突出最有效的方法之一，而且为实施“先抽后采”创造了有利条件。2006年，开采保护层面积达到91.65万m2。三、高投入、严管理、强化机构建设近几年，水矿集团公司紧紧围绕煤矿瓦斯防治是“生命工程”的主题；认真贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风2119回风巷2119进风巷瓦斯管“T”形网管AA放大图煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料8定产”的瓦斯治理“十二字”方针；突出瓦斯综合治理关键点，认真采取“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的瓦斯治理措施；积极落实“高投入、严管理、强技术、重利用”的瓦斯治理理念，全面开展煤矿瓦斯抽采治理工作。1、瓦斯治理组织机构建设情况集团公司成立了以总经理为组长的瓦斯治理工作领导小组，明确规定了集团公司各级领导及部门的瓦斯治理责任。同时集团公司还成立了以公司机关安全生产部室副部长以上管理人员为组长的七个瓦斯治理工作组，在集团公司瓦斯治理工作领导小组的统一领导下，派驻到所属各矿井开展瓦斯治理的督促和指导工作。各矿井也相应成立了以矿长为组长的瓦斯治理工作领导小组，规定了矿井各级管理人员在瓦斯治理工作方面的具体责任。从瓦斯防治的实际情况出发，加强机构队伍建设和管理，充实各级“一通三防”管理及工作人员。集团公司总部设立通风管理部，专门负责“一通三防”技术业务管理和指导工作。（图8）各矿井都设立了通风部门，并设置了专职通风副总工程师和地测副总工程师各一人，有六对矿井设立了瓦斯抽采工区，有两对矿井在通风工区内设立了瓦斯抽采队，专门负责煤矿瓦斯抽采工作。目前，集团公司从事瓦斯抽采管理及工作的共有800余人，其中工程技术人员30人。煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料9图8水矿集团公司瓦斯治理机构图2、制定完善瓦斯治理规章制度和奖罚政策集团公司根据国家和国家煤矿安全监察局的有关规定，结合自身实际，由集团公司总工程师组织编制完善了一系列瓦斯治理规章制度。制定完善的管理制度有《瓦斯治理管理制度》、《瓦斯抽放管理制度》、《关于进一步加强防突管理的补充规定》、《预防“一通三防”重大生产安全隐患有关规定》、《贯彻落实煤矿瓦斯综合治理“十二字方针”实施细则》等。制定完善的奖罚政策有《瓦斯综合治理奖罚办法》、《瓦斯超限责任追究制度》。瓦斯综合治理奖罚办法规定，集团公司对各矿井瓦斯抽采量按0.02元/m3进行补贴，超过计划部分按0.05元/m3执行，对保护层开采面积按1元/m2进行奖励，对瓦斯抽采专用巷补助50%的工程费用。同时对瓦斯治抽放工区通风工区矿瓦斯治理领导小组公司瓦斯治理工作组各矿集团公司通风管理部公司瓦斯治理领导小组集团公司煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料10理效果不好(如出现瓦斯超限、发生煤与瓦斯突出等)的矿井进行了罚款。2006年对各矿井瓦斯抽采奖励310.486万元，对瓦斯超限、发生动力现象等的矿井罚款36.6万元。《瓦斯超限责任追究制度》，明确了“瓦斯超限就是事故”的思想。该制度规定矿井一旦出现瓦斯超限现象，不管什么原因，必须当成事故由集团公司对矿井副矿级以上管理人员进行责任追究，根据造成瓦斯超限的原因，对其相应管理人员进行处罚。2006年，通过瓦斯治理奖罚制度的严格执行，矿井副矿级以上管理人员被处罚283人次，罚款金额5.86万元。2、加大瓦斯抽采的资金投入近年来，水矿集团加大安全投入，利用国债安全技术改造资金和企业煤炭安全生产费用资金投入超过5亿元，其中80%以上用于改造完善矿井通风系统、瓦斯抽采系统、安全监测监控系统、防治煤与瓦斯突出等瓦斯治理方面的工程。2006年从吨煤20元的安全生产费用中提取4257.12万元，用于瓦斯抽采系统改造、抽采专用巷、抽采钻孔等工程施工。四、积极探索，以用促抽，充分利用瓦斯资源1、瓦斯利用现状水城矿区从1992年开始对抽采的瓦斯进行利用。目前共建有4套民用瓦斯利用系统，有1万m3民用瓦斯储气罐4座，民用瓦斯用户约10000户；有6座瓦斯发电站，共装备发电机组36台，单台装机功率500Kw，总装机功率1.8万Kw。2006煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料11年利用瓦斯量4351万m3，抽采瓦斯利用率为26%。其中民用瓦斯量1175万m3，瓦斯发电利用瓦斯量3176万m3，发电量5600万Kw.h。到2006年底累计利用瓦斯量1.48亿m3。2、积极探索利用低浓度瓦斯发电的技术途径2005年11月，根据集团公司所属矿井瓦斯抽采浓度大部分在30%以下，而瓦斯利用浓度要求在30%以上的状况，与发电机组生产厂家合作对发电机组进行技术改造，并采用输送管道细水雾化等安全措施输送瓦斯，使抽采的瓦斯浓度在8%以上均可进行发电，为提高瓦斯利用量和利用率创造了条件。低浓度瓦斯发电技术的实施，大幅度提高了瓦斯利用量和利用率，与原来的民用瓦斯和高浓度瓦斯发电相比，瓦斯利用量增加了2676万m3，利用率提高了1.6倍；就利用瓦斯发电来说，与原来的只有高浓度瓦斯发电相比，低浓度瓦斯发电技术的实施，利用率提高了5.3倍，取得了十分显著的效果。五、瓦斯抽采利用取得的成效经过近几年的努力，水矿集团公司通过加大瓦斯抽采安全投入，实施改造工程，使矿井瓦斯抽采能力、抽采量、抽采率都有了较大的提高（见图9～图12）。2000年，瓦斯抽采方法单一，抽采系统能力较低，抽采瓦斯量少，抽采率低；到2006年抽采瓦斯量增加了5.2倍，平均抽采率增加了3.1倍。2000年，瓦斯利用只是民用，利用瓦斯量只有515万m3；到2006年利用瓦斯不但民用用户增加到一万余户，还建立了6座瓦斯发电站，利用瓦斯量4351万m3，比2000年增加了7.4煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料12倍，达到了以用促抽、以抽促用的良性循环效果。图9历年瓦斯抽采量对比图图10历年瓦斯利用量对比图416059708035119091413316281.805000100001500020000200120022003200420052006抽采量(万m3)8279181510252035314351.1010002000300040005000200120022003200420052006利用量(万m3)煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料13图11历年抽采率对比图26.9337.7142.0245.5246.5453.80102030405060200120022003200420052006抽采率%19.8815.3818.7921.1624.9826.72051015202530200120022003200420052006利用率%煤矿瓦斯先抽后采经验交流会材料14图12历年利用率对比图通过严格执行瓦斯治理管理规定、奖罚制度和实施开采保护层、先抽后采、加大安全投入等综合瓦斯治理措施，使矿井瓦斯治理工作逐步达到从“不准瓦斯超限作业”到“不准瓦斯超限”的转变，从“防治突出”到“消除突出”的转变，从“单一抽采”到“立体综合抽采”的转变，为集团公司落实瓦斯治理方针，全面推进瓦斯治理工作打下了坚实的基础，2006年杜绝了通风瓦斯事故的发生。水矿集团公司的瓦斯抽采和利用工作在国家和国家煤矿安全监察局、贵州省人民政府等各