煤矿瓦斯防治技术经验交流报告.docx

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煤矿瓦斯防治技术经验交流报告

煤矿瓦斯防治技术经验交流报告

一、瓦斯防治服务开展情况

重庆研究院为了应对新疆地区煤炭企业的灾害防治需求，于2012年在新疆地区成立新疆分院，代表重庆研究院在新疆地区开展相应业务。

新疆分院为更好地为新疆地区煤炭企业服务，进行了分区化管理，下设三个研究所，其中灾害防治第一研究所主要服务于南疆地区的煤炭企业和政府，灾害防治第二研究所主要服务于北疆地区（灾害防治第三研究所区域除外）的煤炭企业和政府，灾害防治第三研究所主要服务于八钢集团、乌鲁木齐县、米东区、达板城区与托克逊县区域的煤炭企业和政府。

近年来，新疆分院与新疆焦煤集团、神华集团新疆公司、冀中能源峰峰集团有限公司、徐矿集团新疆分公司、龙煤集团新疆分公司、百花村公司、昌平矿业等均建立了密切的合作关系。

在瓦斯防治方面较突出的重点项目有新疆焦煤集团1890煤矿瓦斯泵站建设工程、1930煤矿瓦斯泵站建设工程、1930煤矿改扩建工程斜风井等揭煤防突技术服务、南疆明矾沟煤矿石门揭煤工程、104团煤焦厂瓦斯抽放工程、新疆焦煤集团瓦斯防治技术服务等。

此外，还与新疆煤炭研究所、安全培训中心、工业高等专科学校等建立科研、教育、培训等方面的合作关系，共同组建科研基地、重点实验室、煤矿安全工程技术研究中心等。

二、瓦斯防治服务模式

煤矿是生产企业，主要以生产为主，对煤矿瓦斯灾害治理的认识深度不够，容易造成头痛医头，脚痛医脚，治标不治本，虽然投入了大量的金钱与精力，但是效果却不理想。

传统上我院与煤矿在灾害治理上的合作模式为对煤矿单个问题进行技术指导的服务模式，这种服务模式在实际实施过程中会因煤矿施工人员的专业素质的不同而与方案出现较大偏差，从而使煤矿灾害治理难以达到理想的效果。

重庆研究院根据煤炭企业现状，结合自身专业在瓦斯防治方面特长推出了以下几种服务。

1、专业技术承包服务

专业技术承包服务是重庆研究院派遣一支瓦斯防治技术团队长期驻矿开展工作，与矿统一作息。

专业化技术服务团队，不仅作为矿方智囊为矿井瓦斯治理献计献策，还像矿井部室单位一样，广泛而深入地参与矿方各项事务，如参加各项会议（包括调度会议、安全会议、设计方案会审会议、采掘接续研讨会等等），参加安全检查，跟班处理现场技术难题等。

（1）主要工作内容

1根据矿井的实际生产情况，制定出切实可行的瓦斯防治规划，使矿井的瓦斯防治工作有序开展。

2检查矿井各管理资料，帮助建立健全矿井瓦斯、一通三防等制度措施。

定期开展井下安全检查，发现问题上井后编写检查报告，并提出整改意见，督促矿井落实。

3根据矿井生产实际，提前编制需要的瓦斯防治、突出防治、揭煤、瓦斯抽放等日常技术措施、设计，并指导实施，使矿井在做瓦斯防治工作时有更加详细、科学的依据，做到有的放矢。

4每月编写总结报告及下月工作计划，及时告知矿井各相关部门矿井的瓦斯防治工作，使各部门对矿井的瓦斯现状了然于胸，防治工作应对有序。

5对井下突然出现的瓦斯情况，立即跟踪指导处理，及时解决矿井瓦斯难题。

6加强培训工作，针对工人、科室、矿井领导等不同层级人员，制定不同的培训课程并进行相应培训，使矿井各级人员在都能熟悉、掌握相应瓦斯防治知识。

（2）专业技术承包服务主要优点

1合作联系紧密

专业技术人员长期驻矿，随矿方作息时间上下班。

专业化技术服务团队几乎作为矿井部室存在，经常深入井下，参加矿方各项会议，与矿井联系紧密，便于及时全面了解矿井情况和各种信息。

2对策方便及时

专业技术团队根据服务要求时常下井检查各项工作，特别是存在技术困难的工作面。

专业技术人员可根据情况，现场提供解决方案，当班解决问题；对于重大问题，服务人员可以及时参加专项会议，提出解决方案。

使得工作不拖延、不耽搁，解决问题方便及时。

3及时预见危险源进行事前控制

专业技术人员长期深入井下，可根据专业经验及时预见并判断危险源，提前通知矿方做好防范措施，可以对安全事故进行事前控制。

4快速有效地培养矿井技术人才

专业服务技术人员和矿井技术人员同屋办公，紧密接触，可随时发现矿井技术人员的技术薄弱点，准备培训材料，有针对性地进行培训。

在日常的交流中，可随地对矿井技术人员进行技术指导，便于矿井技术人员的成长。

5服务立足全局、着眼未来

专业技术人员长期对矿井基本情况和矿井发展规划有全面深入的了解。

有利于立足矿井发展全局，根据瓦斯治理的需求，合理优化采掘部署，科学选择煤层群开采的首采保护层，为矿井采掘规划和瓦斯治理长期规划提供最优规划方案。

6措施全面有效

专业技术团队可以不仅为矿井安全生产提供设计、方案、规划，还可以为矿井提供培训、管理规章制度建设、安全检查等各项服务，并根据矿井需要和矿井所授权限适时适度地参与矿井安全管理，可以针对矿井存在的问题采取各种手段措施予以解决。

7服务深度深入、服务质量可持续改进

专业化技术人员可以通过策划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、根据检查结果采取措施（Action）的质量管理环，根据现场以及方案实施条件的变化，及时修改方案。

根据PDCA管理原则，深入地进行持续的服务质量改进。

（3）应用案例成果

我院从2011年开始对新疆焦煤（集团）进行专业技术承包服务，通过几年的合作，使矿井在瓦斯防治方面取得了丰硕的成果，其主要有以下几个方面：

1开拓了焦煤集团瓦斯治理的新视野、新思路，推进了保护层开采技术研究，确定了以保护层开采为主的瓦斯治理工作方向，促进了井上下联合瓦斯抽采、瓦斯利用的可行性研究。

2矿井的技术人员已深入掌握瓦斯治理及防突的相关专业知识，能够独立完成瓦斯治理的方案、措施、设计，基本能够解决日常生产中的瓦斯问题。

现场施工能够按照设计进行，钻机稳定技术到位，钻孔角度偏差能够控制在2º以内，钻孔施工基本到位。

钻机操作熟练度极大提高，钻孔施工速度大幅增加，钻孔进尺由以前每天每台钻机120～140m提高到200m以上，效率提高了43%以上。

3为矿井的煤层测定了大量的瓦斯基础数据，其中突出危险性指标、工业分析测定共30组，测定煤层原始瓦斯含量数据220多组,瓦斯压力60余组，基本摸清了矿井煤层的瓦斯赋存规律，为指导矿井瓦斯防治工作提供充足的科学依据。

4通过指导矿井揭煤工作，提升了煤矿的揭煤技术，使矿井的揭煤时间平均缩短了1个月。

5深入开展日常服务工作，指导矿井瓦斯防治，从而加快了矿井的掘进与回采速度，日均产量由2600t/d提升至3400t/d，瓦斯超限次数逐年降低，从2013到现在一直未出现瓦斯超限（因停电、停风等故障造成的瓦斯超限除外）。

引进快速测压技术，使瓦斯压力测定时间缩短到10天左右，研制设计防喷孔装置，有效地遏制了喷孔造成的瓦斯超限事故。

6通过对矿井抽放系统的优化，减少抽放管路约700m，减少泵站管理人员4名，节省资金140万元。

在取得了较大的经济效益的同时，提高了瓦斯抽采效率，降低了矿井瓦斯涌出。

2、石门揭煤防突工程总承包服务

新疆地区煤矿以前多为低瓦斯矿井，发生过突出的矿井很少，近年随着采深的增加，高瓦斯矿井和突出矿井逐渐增多，但矿井在相应的管理和防治方面的经验相对欠缺，而石门揭煤发生突出的机率相对掘进和回采较大，重庆研究院根据多年的矿井突出防治技术及经验，推出了石门揭煤工程总承包服务。

（1）主要工作内容

1根据石门揭煤区域的地质资料，设计石门揭煤方案。

2按照石门揭煤方案进行区域预测、施工区域措施钻孔、进行区域效果检验、编写检验报告，发放允掘通知单通知煤矿掘进。

3进行区域验证，局部预测、局部措施等工作，配合煤矿揭煤，直到石门揭煤工作全部完成。

（2）服务优点

1重庆研究院防突技术好、经验丰富，设计的石门揭煤防突方案全面详细。

2由重庆研究院进行防突钻孔施工，可以及时根据地质、施工情况，选择合适钻具，变更钻孔设计，使防突区域不留空白地带，加快石门揭煤进度。

3重庆研究院负责揭煤的防突工作，其工作目的是防止揭煤突出，严格把关各项揭煤防突指标，避免为了抢进度而使防突工作不到位，从而发生突出。

（3）应用案例成果

2012年明矾沟煤矿发生突出后，与重庆研究院合作，由重庆研究院负责石门揭煤防突工程总承包服务，该工程项目自2012年9月开工以来，已经顺利安全地揭开了42个石门，大大缩短了煤矿的揭煤时间，有效地保障了煤矿的安全生产工作。

3、瓦斯抽采工程总承包服务

针对煤矿对瓦斯抽采工作不熟悉，相应抽采设备、检测设备缺乏的情况，相应的管理人员经验少，重庆研究院推出了瓦斯抽采工程总承包服务。

（1）主要工作内容

1重庆研究院根据煤矿实际情况设计瓦斯抽采方案、瓦斯泵站设计方案。

2重庆研究院根据设计的方案进行钻孔施工、瓦斯泵站建设等工作。

3重庆研究院采用专业设备对抽采效果进行检验，对抽采区域进行评价。

（2）服务优点

1传统的瓦斯治理一般是科研单位出个方案，然后矿方按照方案实施，但是在方案实施过程中有很多异常情况，比如地质变化，方案优化不够，而这种总承包式治理，我院全程跟踪，使方案更适应现场需要。

2我院对各瓦斯抽采设备熟悉，瓦斯治理经验丰富，可以根据煤矿瓦斯情况选择合适瓦斯抽采设备，避免浪费，为煤矿节约了资金。

3由于是全程跟踪，我院对抽放效果及现场情况非常熟悉，可以根据不同区域的瓦斯情况，选择合适的钻孔间距与抽采时间，根据抽采时间分区检测，大大缩短了抽采区域的抽采时间，使煤矿工作面回采周期缩短。

（3）应用案例成果

我院承担的104团煤焦厂的瓦斯抽采工程，设计边掘边抽，瓦斯实际抽放时间约100天，最快一个循环抽放7天后即抽采达标，由于在硐室直接施工工作面预抽钻孔，既不影响掘进，又使工作面的抽放时间延长，最终在运输巷掘进完毕后继续抽放一个月，工作面预抽效果已经达标，经过治理，抽放瓦斯约150万m³，可解吸瓦斯量从10m³/t降为5.3m³/t，现矿井已安全回采200m，未发生瓦斯超限事故。

我院承担的新疆焦煤集团1890煤矿瓦斯泵站建设工程获得了焦煤集团“优良工程”称号，使客户放心把1930煤矿瓦斯泵站交予我院承包，该瓦斯泵站也是新疆地区最大的瓦斯抽采泵站，得到了客户的一致好评。

三、瓦斯防治新技术、新装备

重庆研究院根据瓦斯防治的情况，积极研究新技术、新装备，目前研究成功并应用的瓦斯防治新技术、新装备列举以下两个。

1、DGC型瓦斯含量直接测定装置

DGC型瓦斯含量直接测定装置（以下简称含量装置）是一套实验室结合井下使用的成套测定设备。

由井下测定装置和地面测定装置组成，分为井下取芯与井下解吸系统、地面瓦斯解吸系统、称重系统、煤样粉碎解吸系统、水分测定系统和数据处理系统，是目前精度最高、速度最快的煤层瓦斯含量（W）及可解吸瓦斯含量（Wa）测定设备，属国家“十五”等多项科技攻关研发的国内独有专利技术，获得2009年度中国煤炭工业协会科学技术一等奖。

该装置具有测定工程量小、操作简单、维护量小、使用安全等特点。

目前的SDQ-50型、SDQ-70型深孔快速取样装置，可实现取样深度100m以上，2min取样3kg以上。

装置整体结构如图1所示，SDQ-50型、SDQ-70型深孔快速取样装置如图2所示，取样原来如图3所示。

图1DGC型瓦斯含量直接测定装置

图2SDQ-50型、SDQ-70型深孔快速取样装置

图3SDQ-50型、SDQ-70型深孔快速取样装置

2、KJA突出预警系统

KJA突出预警系统是一种非接触式、连续预测煤与瓦斯突出的技术，能够实时的、不间断的预测预报工作面的突出危险性。

目前已在在全国71对（重庆能投集团21对、潞安集团8对、阳泉煤业集团3对、河南煤化工集团5对、晋煤集团2对、其他32对）突出矿井开展了研究与应用工作，实际跟踪掘进进尺累计超过11万米，预警突出危险准确率超过70%，预警不突出危险准确率100%。

KJA突出预警系统软件界面如图4所示，瓦斯涌出实时监控特征如图5所示，瓦斯涌出动态（时、空）指标体系如图6、图7所示。

图4KJA突出预警系统软件操作界面