煤矿瓦斯治理经验汇报材料.docx
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煤矿瓦斯治理经验汇报材料
高家庄煤矿瓦斯治理汇报材料
2014年12月18日
荣欣公司高家庄煤矿是一座设计生产能力300万吨/年的大型矿井，西区一期工程已施工完毕，生产能力120万吨/年，进入矿井联合试运转。
矿井最大绝对瓦斯涌出量为117.21m3/min，最大相对瓦斯涌出量为46.42m3/t，属高瓦斯矿井。
进入2014年以来，“一通三防”工作总体平稳，瓦斯治理措施得力，杜绝了瓦斯超限事故，实现了安全生产。
1～12月份累计完成原煤产量42.3万吨，瓦斯抽采量1043.15万m3，矿井瓦斯抽采率68.77%，施工各类抽采钻孔7.71万米，瓦斯专用巷道（高抽巷）完成466米。
一、提高瓦斯治理的思想和观念：
我矿自2014年7月，2201综采面开始采用多种瓦斯抽放治理手段，在集团分公司领导的大力支持和配合下，逐步形成了适合我矿的瓦斯治理综合体系。
全矿上下深入贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理工作方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯综合治理工作体系，树立“瓦斯超限就是事故”、“只有打不到位的钻孔，没有抽不出的瓦斯”的工作理念，不断提高瓦斯治理的安全思想和理念，不断探索和学习瓦斯治理的先进技术、经验和方法，以完善通风系统为前提，以瓦斯抽采为重点，实现煤与瓦斯共采。
通过在不同区域，采取诸多的瓦斯抽放方法，有效解决了我矿瓦斯制约生产的问题，实现了矿井瓦斯零超限，大大提高矿井的安全生产可靠性。
二、采掘布局合理，采场接替正常。
采掘工作面严格按照《煤矿安全规程》规定布置。
盘区设计有瓦斯治理专篇，工作面严格按核定的瓦斯治理“一面一策”执行。
投产前由矿级部门组织瓦斯治理工程验收，合格方可生产。
从设计源头严格落实矿井“抽、掘、采”平衡。
目前矿井布置1个回采工作面2201和4个掘进工作面同时作业。
掘进面3个煤巷施工接续面顺槽、一个岩巷施工2105米高抽巷。
三、瓦斯治理具体做法
1、开采解放层：
我矿现开采2＃煤层，在工程布局和开采过程中首先开采2＃做为解放层，在开采其它煤层时利用解放层的高抽巷抽放采空区内的瓦斯解放被解放层的瓦斯。
实现邻近层瓦斯解放泄压。
2、完善矿井的抽采能力：
我矿现已建立了地面集中抽放泵站。
地面安装2台2BEC-72型水环式真空泵（1台工作，1台备用）和2台2BEC-80型水环式真空泵（1台工作，1台备用），形成矿井上煤组两套独立的高、低负压抽放系统。
今年7月2201回采面正式生产，两套高、低负压抽放系统全面投用。
对于高负压、低流量的各类抽放钻孔由高负压抽放系统进行抽放，抽放流量154.8m3/min，抽放浓度9.87%，瓦斯纯量15.28m3/min.对低负压、高流量的采空区埋管抽放和顶板高抽巷由低负压系统进行抽放，抽放流量358.4m3/min，抽放浓度6.46%，瓦斯纯量23.15m3/min.。
完善了矿井瓦斯抽放系统，大大提高矿井抽采能力。
3、摸索瓦斯抽采、瓦斯治理工艺
我矿采取多种形式的抽放方法，如本煤层钻孔预抽、采空区埋管抽放、掘进面超前钻孔预抽、邻近层钻孔抽放，仰角钻孔裂隙带抽放、底板穿层钻孔抽放、高抽巷抽放等多种抽采措施，以加大瓦斯抽采力度，提高抽采量，减少瓦斯向作业空间的涌出量。
初期，采用其中的一种方法或几种方法，到现在的以上几种方法全部联合采用。
通过长期摸索、反复实践，分析，多种抽放方法联合抽放的使用，不断地优化瓦斯治理方案，总结出了一套适合我矿实际的综合瓦斯治理方法，使得瓦斯治理不再走弯路，治理效果更显著。
4、瓦斯抽采数据总结与分析
2014年我矿全年1～12月总计施工瓦斯抽放钻孔654个，钻孔总米数7.71万m.高负压全年抽放量554.45万m3，低负压全年抽放量488.7万m3，总计瓦斯抽放量1043.15万m3。
具体数据见下表：
2014年荣欣公司瓦斯抽放数据
序号
抽放方法
本年施工钻孔数量
（个）
钻孔米数
（m）
占全年钻孔米数比例%
本年瓦斯抽放量
（万m3）
占总量比例%
1
本煤层瓦斯钻孔
215
23650
30.68
165.5
15.87
2
仰角瓦斯钻孔
120
16750
21.73
125.44
12.03
3
底板瓦斯钻孔
160
15540
20.16
104.25
9.99
4
石门揭煤瓦斯钻孔
45
4421
5.73
22.76
2.18
5
掘进超前预抽钻孔
114
16735
21.71
136.5
13.09
6
采空区瓦斯埋管
322.4
30.9
7
高抽巷瓦斯抽放
166.3
15.94
合计
1043.15
从我矿瓦斯抽采数据分析，采空区埋管抽放量占较大比例30.9%，其次高抽巷和本煤层瓦斯抽放，分别为15.94%和15.87%，而仰角钻孔和掘进预抽分别为13.09%和12.03%差距不大，底板瓦斯钻孔抽放占9.99%，石门揭煤瓦斯钻孔抽放占2.18%。
可见在我矿瓦斯治理上这几种抽放方式同等重要。
四、重点工作面瓦斯治理情况
（一）使用过的本煤层钻孔抽放、仰角钻孔抽放、底板邻近层钻孔抽放、采空区埋管瓦斯抽放和高抽巷瓦斯抽放。
（1）2201工作面概况：
2201综采工作面是高家庄煤矿井田西北部二盘区的第三个综采工作面，倾向长壁开采，回采上煤组2号煤层，走向长980m，面长198m，工作面东邻未回采的2203综采工作面，西部为已开采的2101综采工作面采空区、北邻F1断层、南邻东翼三条主要大巷，工作面标高+540m～+610m。
煤层平均煤层厚度1.7m，工作面储量约为45.6万吨；采煤方法为综合机械化采煤法，顶板采取自然垮落法；该工作面于2014年6月末开始回采，现已工作面推进到5#横贯处。
（2）煤层瓦斯赋存
根据我矿地质报告资料，2#煤层瓦斯含量为6.02～12.972ml/g.r，最大绝对瓦斯涌出量为26.08m³/min，相对瓦斯涌出量为20.65m³/t。
工作面回采时1、2、3、4、5#煤会成为本面的主要瓦斯来源。
（3）工作面瓦斯抽放系统
2201回采工作面布置3条顺槽，即2201胶带顺槽、2201轨道顺槽和2201回风顺槽，分别铺设瓦斯抽放管路；
2201胶带顺槽铺设一趟￠325瓦斯抽放管路担负着本煤层抽放钻孔的高负压抽放。
2201轨道顺槽铺设一趟￠325瓦斯抽放管路担负着本煤层抽放钻孔高负压抽放。
一趟￠529瓦斯抽放管路担负着底板邻近层抽放钻孔和仰角钻孔的低负压抽放。
2201回风顺槽铺设一趟￠325瓦斯抽放管路担负着本煤层抽放钻孔的高负压抽放。
一趟￠630瓦斯抽放管路担负着采空区埋管瓦斯的低负压抽放。
2201高抽巷通过一趟￠529瓦斯抽放管路连接在低负压瓦斯抽放管路。
2201工作面高负压管路抽采系统：
→东回大巷高负压￠630mm瓦斯抽放管→东翼总回风￠630mnm→地面→高负压抽放泵站→排空。
2201工作面低负压管路抽采系统→东回大巷低负压￠820mm瓦斯抽采管→东翼总回风￠820mnm→￠820mnm瓦斯抽采管道井→地面低负压瓦斯抽采泵站→排空。
（4）工作面通风系统
2201工作面回采初期，由于高抽巷施工没有到位，先是采用“两进一回”的通风方式，即2201胶带顺槽和2201轨道顺槽进风，2201回风顺槽回风的通风方式，随着工作面的推进，轨道顺槽尾巷采用沿空留巷码编织袋墙方法。
工作面设计风量1550m3/min。
此时工作面配风量为2240m3/min。
回采面推进到7#横贯处（回采推进520m），高抽巷到位与工作面重合后，2201工作面通风系统改造为“一进两回”的通风方式，轨道顺槽尾巷仍然采用沿空留巷码编织袋墙，回采推进到6#横贯处（回采推进640m）。
此时工作面配风量为2030m3/min。
根据矿井验收需要和高抽巷顶板裂隙抽放的完全形成，2201工作面通风系统改造现在的为“一进一回+高抽巷”的“U”通风方式，完全兑现了设计要求。
此时工作面配风量为1820m3/min。
（5）瓦斯抽采方法
2201工作面回采过程中瓦斯治理方面采取了“分源治理”的治理理念，采取了工作面本煤层预抽、底板钻孔抽放、采空区埋管抽放、仰角钻孔抽放、高抽巷抽放等瓦斯治理模式。
本煤层预抽方法
2201工作面本煤层布置的钻孔直径为￠113mm，孔深为110m，封孔方式为聚氨酯封孔。
钻孔沿2201轨道顺槽呈垂直布置；2201胶带顺槽钻孔方向与煤壁呈75°角并倾向于回采工作面，钻孔间距为4m。
为避免工作面推进期间破坏开孔口及预抽管路，钻孔方向与煤壁在水平方向上呈75°角并倾向于回采工作面，钻孔开孔高度为0.8m。
其优点在于：
既可保证瓦斯预抽的均衡性，还可以充分利用回采工作面超前采动卸压作用，实施边采边抽煤层瓦斯，从而提高瓦斯抽采率。
仰角钻孔抽放方法
仰角钻孔终孔位置控制在距2#煤层顶板12-25m（顶板砂岩层附近），终孔间距为5m，控制范围为工作面上隅角至工作面30m，平均钻孔深度为100m，封孔方式为聚氨酯封孔；钻孔水平压茬长度约40m，抽放钻孔布置如图所示：
底板孔抽放方法
为了使下部煤层3#、4#煤层进行卸压释放，利用抽放钻场施工下向底板孔钻孔。
随工作面的推进，先抽4#煤层卸压顶板裂隙瓦斯，然后再抽3#煤层卸压瓦斯。
终孔位置控制在4#号煤层底板中，终孔间距为5m，控制范围为5-45m，抽放钻孔布置如图所示：
钻孔布置
在距2201轨道顺槽从切眼以外30m左帮开始布置抽放钻场，抽放钻场规格为宽度4m，深度3.5m，高度2m，沿巷道底板掘进。
往外每间隔40m布置一个抽放钻场直到停采线，在抽放钻场内布置直径为￠113mm的走向仰角钻孔和邻近层下向底板钻孔。
2201轨道顺槽共布置抽放钻场22个，每个钻孔布置20个钻孔，5个仰角钻孔，6个本煤层钻孔和9个底板邻近层钻孔，总计钻孔440个，单孔进尺平均150m，钻孔总进尺约56820m。
综采工作面开始回采后，将第一个钻场内的钻孔进行挂孔抽采，待工作面回采至本钻场20m或钻孔抽采浓度下降无浓度时，及时将其拆除，并将下一个钻场钻孔进行挂孔抽采，依次循环类推。
采空区埋管抽放
2201工作面回采期间，利用埋管抽放采空区瓦斯的方法，在2201工作面回风巷内敷设一趟Φ630mm抽采管路，管路每过一个横贯串接三通管件作为抽放采空区瓦斯的吸气口，当工作面推过三通管件时，采用人工搭制的管路架，在沿空留巷编织袋墙往采空区内延伸5-8米的￠529mm管路，并与预留的三通相连接，打开抽放管路中预留的阀门对采空区进行抽放；当工作面推过一个横贯后，将横贯以里的￠630mm管路进行回收。
高抽巷瓦斯抽采方法
由于高抽巷掘进速度滞后，根据采掘计划制定前期利用抽放钻场施工仰角抽放钻孔抽放邻近层瓦斯，后期以高抽巷为主，仰角抽放钻孔为辅抽采邻近层瓦斯的瓦斯抽采方法。
高抽巷层位过高会提高瓦斯抽采浓度，但不利于瓦斯抽采量的提高。
考虑高抽巷支护以及提高工作面上邻近层及采空区抽采率需要，设计高抽巷层位位于距2号煤顶板约15～19m左右，高抽巷水平投影距工作面回风巷20～30m（暂定为20～30m，实际生产时可根据抽采效果进行调整），抽采邻近层卸压后聚集于裂隙带内的瓦斯。
2201高抽巷施工完毕后，在高抽巷开门点向里两米处，进行封闭，安装￠529mm抽采管路与东回大巷低负压抽采系统￠820mm主管路进行对接，并保证严密不漏气。
预计抽采浓度为25％。
瓦斯抽采管道上要安装“V”锥流量进行监控监测，另设置瓦斯流量、浓度监测点。
（6）2201回采面瓦斯抽采效果分析
序号
抽放方法
钻孔
直径
（mm）
钻孔
数量
（个）
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