煤矿瓦斯治理示范工程建设

1煤矿2009年瓦斯综合治理规划第一部分矿井现有基本情况一、矿井存在主要问题(一)矿井通风系统1.矿井通风流程长，达到11480m；主要回风巷有2115m的井巷断面偏小，仅有7.5~8.5m2，存在通风瓶颈。2.三、四风井主要通风机目前能够提供的最大风量为15000m3/min，2009年一季度四号风井风机改造后，矿井能够提供的最大风量19000m3/min，矿井的需要风量为14344m3/min，风量富余系数仅为1.32。但三风井主要通风机运行工况点处于上极限工作，三水平一、二采区投产后，三号风井通风阻力增大，不能满足矿井安全配风的需要。3.随着综合机械化掘进头面的增加，以及减少炮掘工作面防止放炮瓦斯超限的需要，目前配备的小功率局部通风机不能满足掘进瓦斯治理的要求，需要更换成大功率局部通风机，并配备大直径风筒和双风机自动切换装置。4.K2b煤层保护层工作面采用“U+尾排”型通风，工作面上隅角和尾排瓦斯超限现象时有发生，需要对工作面通风方式进行改进，采用Y型通风。(二)矿井抽采系统1.矿井目前瓦斯抽采纯量达60~80m3/min，抽采浓度40~50%，瓦斯抽采混合量达150m3/min左右，我矿现有地面抽采泵站真空泵为SKA420型和2BEC50型各2台，抽采能力为270m3/min，抽采能力不能满足2倍的富余系数；2.由于我矿井田为南北走向布置，抽采泵站设在矿井井口，为井田的最南端，而三水平首采区为井田的最北端，走向长度近10km，矿部泵站现有SKA420型真空泵不能满足三水平水平瓦斯抽采的要求。三水平瓦斯抽采管道尚未形成，瓦斯抽采主管路系统不能满足三水平瓦斯抽采的需要；3.由于施工K3b煤层穿层孔时要过2~3层硬岩，岩石硬度系数高达16级以上，必须采用天然孕镶金刚石取芯钻头、潜孔锤或胎体复合片钻头施工，但钻进效率极差，钻机台机月效率仅为1000~1200m左右，造成我矿施工瓦斯抽采钻孔困难，不能满足矿井瓦斯治理的需要。2(三)矿井监控系统1.传感器种类不全。目前瓦斯监控系统仅配备了瓦斯传感器和开停传感器，只能监控矿井瓦斯变化情况和设备运转情况，未配备一氧化碳、温度、风门开关、水位、烟雾、馈电等传感器和井下瓦斯抽放监控系统。2.监控设备数量不足。目前矿井中、小分站在籍数量43台，使用数量35台，高、低浓瓦斯传感器在籍数量100台，使用数量90台，使用率分别为81%和90%，分站与瓦斯传感器数量不足。3.监控系统目前使用的分站和瓦斯传感器使用年限以达5年以上，分站和瓦斯传感器性能下降，故障率高，为确保安全监控系统正常运行，必须分期更换分站和瓦斯传感器。(四)矿井瓦斯治理“三超前”工程欠帐由于矿井采掘部署紧张，造成保护层工作面投产前未留足充足的时间施工K3b煤层穿层抽采钻孔，保护层工作面回采前没有充足的时间进行预抽K3b煤层瓦斯。另外，保护层工作面投产前无足够时间施工本煤层预抽孔，进行预抽。切割附近50m范围内的K3b穿层孔无充足的预抽时间，初采期间大量卸压瓦斯涌出超限。由于煤层透气性低，预抽困难，要达到抽采标准，其主要手段是增加预抽时间，按照我矿煤层的瓦斯含量，K2b保护层正式回采前，两巷的本层钻孔施工完预抽时间6个月以上；运输巷的K3b穿层网格预抽钻孔全部施工完成，回风巷的K3b穿层网格预抽钻孔必须保证超前300m以上。我矿K2b本层巷道和石门预抽巷道超前时间不够（见本层巷道形成时间超差表），预抽时间不充分。主要存在以下问题：1.保护层本层巷道超前形成时间达不到要求。没有足够时间施工本层孔，导致本层孔预抽时间短（切割巷段），抽采效果差。K3b穿层网格孔预抽孔预抽时间不充分，给采面瓦斯治理带来困难。2.局部地点本层巷道本层钻孔没有施钻条件。由于K2b采面纵向接替较多，上工作面的运输巷即为接替工作面的回风巷，受时间和空间的限制，无法施工接替工作面回风巷的本层预抽孔。3.受地质条件影响，钻进效率低，严重制约抽采部署。我矿岩石硬度系数达316级左右，钻孔垮孔和喷孔现象严重，台机钻尺率较低，一采区台机.月进尺只有2000m左右，二采区台机月进尺仅1500m。4.部分石门揭煤预抽巷道形成时间短，预抽钻孔抽放时间短、效果差，石门揭煤周期长，影响本层巷道的施工第二部分指导思想和主要目标一、指导思想深入贯彻国家瓦斯治理十六字工作体系和能源集团深化煤矿瓦斯治理攻坚战动员大会的精神，树立“瓦斯事故是可以预防和避免的”、“先抽后掘、先抽后采、有保必保”、“先采气、后采煤、煤气共采”、“以抽为主、以排为辅”、“瓦斯超限就是事故，突出就是大事故”的瓦斯治理理念，坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针，着力构建“部署超前、抽采达标、以抽定产、遏制双高”的瓦斯综合治理工作体系，推动松藻煤矿瓦斯治理工作再上新水平，最终建立本质安全型矿井。二、工作目标2009年目标：消灭瓦斯灾害死亡事故，消灭煤与瓦斯突出事故，瓦斯超限起数降低比08年降低20%，基本消灭保护层本层抽采空白带；矿井瓦斯抽采率达到55%以上，抽采浓度50%，万吨钻尺率2450m/万吨，瓦斯（煤层气）抽采量达到4290万m3，抽采进尺2695万m，实现矿井安全状况整体好转。第三部分重点任务一、完善通风系统，实现通风可靠2009年度通风系统改造，需新掘补套巷道120m，新购大功率局部通风机以及风筒以及更换自动切换装置等共需资金23万元。⑴通风系统改造补套井巷工程序号内容断面（m2）工程量（m）备注1+315茅口巷至八区N2#回风上山联络巷1255新掘2+315茅口巷至七区N2#回风上山联络巷1265新掘⑵掘进巷道使用大功率局部通风机及风筒资金预算序号掘进地点巷道长度局扇型号局扇风筒共计资金（万元）功率资金直径资金4(m)(万元)(万元)12224-1运输巷（综掘）800FBDN2×22KW4.5φ600—800mm/4.522226-2运输巷(综掘)800FBDN2×22KW4.5φ600—800mm/4.5合计9⑶更换双电源自动切换器（QJZ-120/660F型）10台，预算需资金14万元。二、完善瓦斯抽采系统，构建抽采达标基础松藻煤矿必须对瓦斯抽采系统在2009~2013年进行逐步完善，主要包括改造矿部泵站、改造瓦斯抽采主管路以及钻机、钻具升级改造等工程，预计2009年共需投入769万元(具体实施时间和资金以国债项目确定为准)。1、改造矿部泵站。将现有2台SKA420型水环式真空泵更换为2台2BEC72型水环式真空泵，泵站配套设施改造，提高泵站抽气量，以达到2倍的富余系统。共需资金406万元。2、改造矿井瓦斯抽采主管，以满足三水平瓦斯抽采的需要。将矿部泵站至+327总回风巷Φ426mm抽采主管更换为Φ824mm共计1000m，安装三水平一采区人行上山（+80~-75阶段）Φ426mm瓦斯抽采管道500m。共计管道1500m，需资金223万元。3、由于2009年要新增钻工35个，需购置适合我矿硬岩钻进的钻机3台，以及钻头等共计160万元。2009年完善瓦斯抽采系统资金预算表序号项目名称规格型号单位数量单价(万元)金额（万元一矿部泵站改造4061真空泵及电机2BEC72/630kW台21102202泵站配套电控套150503泵站监控KJ73N套120204土建工程项150505附属设施及安装材料项16666二抽采管道补套2231抽采管道Ф824×12m/t1000/240.30.70001682抽采管道Φ426×7m/t500/36.1650.7000253安装材料、防腐、运输项130三钻机及钻具升级改造1401钻机ZY1250台320602金刚石复合片钻头Ф77/65mm个5000.21005合计789三、完善监测监控系统，实现监控有效煤矿安全监控系统必须符合《煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）》新的技术标准，矿井安装使用必须按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）》规定执行。松藻煤矿安全监控系统应逐步完善，方可满足“规范”的要求，以提高矿井抗灾能力。1.2009年配齐“规范”要求之各类传感器，即配齐矿井目前未配备或数量不足的馈电传感器、CO传感器、温度传感器、烟雾传感器、风筒传感器、风压传感器、风门开关传感器、风速传感器、设备开停传感器，共需资金136.47万元。完善矿井监测监控系统资金预算表序号设备名称规格型号单位数量单价（万元）计划金额（万元）备注1监控分站KJ90-F8台221.226.42监控分站KJ90-F16台71.49.83馈电传感器DG0.35/660台980.6866.645甲烷传感器KG9701A(0～10%)台230.245.52进矿成本6风速传感器声光台180.254.57风压传感器台30.30.98风门开关传感器声光台140.162.249一氧化碳传感器GTH500(B)台60.442.6410温度传感器报警值为30℃台90.211.8911温度传感器报警值为34℃台140.152.112烟雾传感器PYB-Ⅰ台220.337.2613风筒传感器台290.25.814流量传感器抽采泵台20.30.615压力传感器抽采泵台30.30.916压差传感器防回火安全装置台60.31.817开停传感器台60.21.218低浓光干涉甲烷检定仪CJG10A(0-10%)台100.070.7进矿成本19便携式甲烷检测仪AWZ2000台2700.0718.9进矿成本20光纤故障定位仪OTDR-FRFL台11.81.8合计136.47四、突出采掘部署“三超前”重点，加大瓦斯抽采力度，实现抽采指标达标松藻煤矿为煤与瓦斯突出矿井，随着矿井向三水平延伸，煤层埋深增加，煤层瓦斯含量、瓦斯压力、工作面瓦斯涌出量将会增大，煤与瓦斯突出威胁也会越来越严重，急需加大瓦斯治理的力度。根据《国务院关于预防煤矿生产安全事故6的特别规定》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《煤矿瓦斯抽采规范》等法规和标准，煤矿瓦斯治理的根本性措施是先抽后采，将煤层瓦斯含量和瓦斯压力经抽采降到8m3/t和0.74MPa以下，要加大瓦斯治理的力度，必须突出重点，加大瓦斯抽采力度。1．合理调整采掘和抽采部署，狠抓掘进和抽采补欠按照松藻煤矿瓦斯综合治理五年规划的要求，必须合理采掘部署力量，2009年内补欠掘进进尺1200m，2009年内瓦斯抽采总钻尺完成2695万m，其中2009年完成补欠进尺2700m。2．增加员工人数，实现补欠目标进入+100水平二采区及三水平一采区施工，岩石硬度增大，且硬岩段增长，同时K1穿层孔也要施工硬岩，造成钻机平均台机月效率下降，由在+100水平一采区施工时的2000m/台.月减少为1500m/台.月。同时，为了保证抽采指标的完成和采掘正常接替，每年需施工钻尺24余万m左右（见2009—2013年矿井钻尺安排表），而要完成钻尺任务需14台钻机同时施工，钻工人数需要110人左右。因此，要保障抽采超前和抽采达标，2009年已增加27人，需另增加9人。在保证完成2009年年计划抽采进尺，保证正常采掘接替的情况下，必须补欠抽采进尺2700m。3．加大投入，对抽采钻机及钻具进行升级换代，提高钻进效率继续推广使用ZY-1250型钻机施工本层钻孔，消灭本层钻孔“空白带”，在穿层钻孔施工方面，试验、引进大功率钻机，并选择适合矿井岩性的先进钻具，与重庆煤科院进行冲击钻进技术的研究，提高钻孔施工进度。4．抓紧掘进补欠工程，保证保护层巷道超前时间满足施工预抽钻孔的时空要求为减少排矸系统对掘进系统的制约，在2009年上半年内必须完成三风井转矸系统的改造。改造转矸系统后，组织调整好掘进力量，抓紧掘进补欠，争取在完成2009年掘进计划进尺的情况下，力争补欠掘进进尺1200m。2009年内，在2223运输巷、2224-1运输巷、2216-2运输巷等地点采用综合机械化掘进，力争提前布置出1个保护层工作面，减少采煤工作面的纵向接替，为保护层采面回风巷抽采钻孔的施工创造时间和空间。纵向接替的工作面，在通风系统符合要求的前提下，提前进场施工回风巷，保证回风巷抽采超前满足300m7的要求。