建立瓦斯防治工作體系 探索礦井安全高效之路

趙彬

摘要：晉城煤業(yè)集團寺河礦屬高瓦斯礦井，噸煤瓦斯含量為12-28m3/t，瓦斯壓力3Mpa，地質構造較為復雜，煤層透氣性分布不均（煤層透氣性系數(shù)為0.0239～213m2/MPa2.d），礦井絕對瓦斯涌出量達1167.08m3/min，瓦斯治理難度大，是礦井安全生產(chǎn)的最大矛盾。寺河礦針對主采3#煤層賦存穩(wěn)定，硬度較大、傾角較小，有利于順層長鉆孔施工的特點，提升礦井瓦斯抽采能力，建立規(guī)范標準，形成評價體系，探索出以井上下聯(lián)合抽采、井下定向長鉆孔為主，穿層、短鉆孔為輔的瓦斯綜合治理模式，實現(xiàn)7年未發(fā)生重特大瓦斯責任事故！

關鍵詞：自主創(chuàng)新；精細管理；效果評價；

中圖分類號：TD712文獻標識碼：A文章編號：1674-3520（2014）-06-00310-011、含量降至16m3/t以下，在其它煤層瓦斯含量小于16m3/t的區(qū)域如有條件也需實施地面鉆井區(qū)域預抽措施。確定在正常區(qū)用于預抽區(qū)域防突的地面鉆井間距為300m×300m，在地質構造帶地面鉆井間距為150m×150m。

2、利用井下現(xiàn)有巷道及鉆場，在本煤層使用千米鉆機提前兩至三年進行大面積區(qū)域性預抽采，施工400-600米長鉆孔，保證一次覆蓋1-2個采煤工作面及其順槽巷道。

3、使用普通鉆機施工穿層鉆孔、短距離超前鉆孔，對特殊區(qū)域（抽采不達標區(qū)域和定向鉆孔無法覆蓋區(qū)域）實施強化抽采，巷道掘進前煤層瓦斯含量降至8m3/t以下。形成了東井區(qū)定向長鉆孔遞進式抽采、西井區(qū)穿層鉆孔與定向長鉆孔相結合、東井區(qū)接替盤區(qū)規(guī)劃以下組煤保護層卸壓抽采和定向長鉆孔相結合的三種瓦斯治理模式。

一、推進精細管理，建立瓦斯綜合治理規(guī)范標準

寺河礦以井下定向長鉆孔為主，穿層、短鉆孔為輔的瓦斯綜合治理模式，并編制了《寺河礦“一通三防”技術管理規(guī)范》、《寺河礦煤巷掘進工作面防突檢測管理技術規(guī)范》、《寺河礦區(qū)域防突措施效果檢驗管理技術規(guī)范》、《寺河礦3#煤層超前抽放鉆孔瓦斯抽采技術規(guī)范》、《寺河礦3#煤層定向鉆機鉆孔瓦斯抽采技術規(guī)范》、等關鍵技術標準。這些標準包括設計、施工、計量等，保證了瓦斯治理工作的規(guī)范化和程序化。寺河礦成立瓦斯地質研究室，加強瓦斯地質研究，嚴格執(zhí)行瓦斯地質預報制度，每周召開瓦斯地質分析例會，逐頭逐面剖析瓦斯地質信息，重點研究和解決構造帶、軟煤區(qū)等復雜地質條件下瓦斯抽采技術難題，將一礦一策、一區(qū)一策、一面一策的分區(qū)治理瓦斯要求落實到位。

二、實施效果評價，形成瓦斯治理評價體系

寺河礦建立了適合礦井地質特點的瓦斯基本參數(shù)測定體系，建成了瓦斯研究實驗室，準確及時掌握煤層瓦斯參數(shù)變化情況，分析瓦斯賦存主控因素，建立煤層瓦斯含量預測模型，得出煤層瓦斯賦存規(guī)律。同時，加強突出主控因素分析及3#煤層區(qū)域突出危險性預測指標及臨界值研究，通過與科研院所合作，建立了礦井通風瓦斯災害預警系統(tǒng)，能夠及時更新瓦斯等值線圖、地質構造圖，實現(xiàn)了3#煤層突出危險性信息數(shù)字化和管理數(shù)字化。

通過分析區(qū)域防突技術的影響因素，在考察抽放特性及區(qū)域措施應用的同時，建立以井下直接實測殘余瓦斯含量為主，抽采鉆孔竣工質量與動力現(xiàn)象（突出預兆）評價為輔的多因素區(qū)域效果評價體系。制定了《區(qū)域抽采效果評價管理規(guī)定》和《寺河礦防突工作安全評價辦法》，評價內容包括瓦斯抽采、通風系統(tǒng)、瓦斯地質、監(jiān)測監(jiān)控等瓦斯防治手段和措施是否到位。不達標的不準開工。

寺河礦通過不斷摸索和探索，形成綜合防突管理體系：

（一）區(qū)域防突措施為主，局部防突措施為輔的技術體系。區(qū)域防突措施以定向長鉆孔為主，輔助于MK鉆機施工穿層鉆孔、密集超前短鉆孔做到全煤層控制。

（二）直接測定瓦斯含量進行評估的技術體系。高于國家標準，制定瓦斯含量評價辦法，增加瓦斯含量測定點，瓦斯含量測點超前工作面采掘至少20米。

（三）掘進面局部防突全斷面檢測管理體系。

在局部防突檢測方面，針對6米厚煤層，布置10個檢測孔（下部5個，中部2個，上部3個），并有兩個探底孔和一個探頂孔，做到全煤層全斷面檢測。

（四）瓦斯地質信息收集和預警發(fā)布體系。

寺河礦制定了《通風瓦斯災害預警系統(tǒng)運行管理辦法》和《寺河礦瓦斯地質信息采集分析應用管理規(guī)定》，井下各采掘隊組建立了瓦斯地質信息記錄本，堅持班班落實記錄匯報，形成現(xiàn)場“五員”全體參與監(jiān)督執(zhí)行，業(yè)務科室提出問題和對應措施，安監(jiān)部門督促整改落實，及時進行瓦斯地質預測預報，召開瓦斯地質研討分析會，制定針對性措施，由業(yè)務部門組織落實，實現(xiàn)了信息采集、匯報、分析、處理、反饋的閉合循環(huán)。

三、取得效果

（一）礦井日抽采瓦斯量突破100萬m3。

寺河礦實施瓦斯綜合治理，年瓦斯抽采量由2005年的0.9億m3提升至2014年的5.5億m3，增長4倍；礦井的瓦斯抽放率由2005年的45%提升至目前的80%，日瓦斯抽放量由2005年的28m3增長到2014年的140萬m3。

（二）礦井超限斷電大幅減少。

2007年礦井瓦斯超限斷電次數(shù)為92次，到2010年礦井瓦斯超限斷電次數(shù)下降為32次。2013年，礦井瓦斯超限斷電次數(shù)為4次。

（三）突出指標超標現(xiàn)象大幅下降。

2011年1-8月份，寺河礦東西井區(qū)區(qū)域抽采效檢評價瓦斯含量測定1106次（個），區(qū)域驗證（局部預測、效檢）共測定1882次，均實現(xiàn)了8m3/t以下采掘作業(yè)。經(jīng)過區(qū)域瓦斯治理，2011年1-8月份，在1882次區(qū)域驗證（局部預測、效檢）中K1值超標次數(shù)只有22次，超標率僅為1.16%，在超標的22次中除1次為0.95mL/(g?min1/2)（局部區(qū)域煤質致密、硬度高、透氣性差）外，其他均在0.7mL/(g?min1/2)以下。相比2009年超標率2.61%，2010年超標率1.78%，有明顯的下降。