摘要:煤与瓦斯突出事故,反映了煤矿对防治煤与瓦斯突出工作重视不够。基础管理和技术管理薄弱,隐患排查治理制度落实不到位。为避免突出事故发生,必须加强对防治突出工作的管理。坚持以人为本原则,最大限度地保护人员的生命安全;坚持源头治理,标本兼治,以源头治理为主。
关键词:矿井采煤生产;防突管理;技术措施
1做好防治煤与瓦斯突出的基础工作
1.1落实防突的主要任务
1)及时了解突出煤层的动态以及突出规律;制定区域与局部防突工程计划,落实计划执行情况;对瓦斯综合治理工作进行考核、奖罚。2)制定防治突出措施并组织实施,确定突出危险性预测方法和指标。3)制定防突措施的效果检验方案,跟踪效果检验执行情况。4)制定采掘施工方案,并跟踪实施效果,及时修正防突措施。5)摸索规律,总结经验,制定符合本矿实际的防突技术方案。6)制定有关防突的规章制度,审批防突方案。
1.2落实防突责任
有突出矿井的煤矿的矿长是单位防突工作的第一责任人,对防治突出管理工作负全面责任。负责建立瓦斯治理责任制和管理制度。矿总工程师对防治突出工作负主要技术责任。负责组织编制、审批、实施。分管采煤生产的副矿长负责防突技术措施的现场执行。安检科长及安全监察员负责监督检查。区队、班组长对管辖内的防治突出工作负直接责任。防突人员对所在区(队)的防治突出工作负责。
2防突的技术管理
2.1瓦斯抽取要保证质量
为了保证瓦斯抽取的质量,矿采用本煤层、上下邻近层、采空区、裂隙带、地面钻孔等多种抽采技术,进行分区域预抽瓦斯抽采率已经达到了65%以上。如某矿采用了千米定向钻机和澳钻施工,在瓦斯压力比较大的南四、五盘区采用大面积区域煤层瓦斯和长走向顺槽条带预抽措施。这种新技术极大地改善了煤层抽取的质量。为了保证抽采效果,矿还建立了瓦斯地质预警机制,对矿井特殊的环节和地点进行地质改造、煤层松软喷孔顶钻、分梯次施工岩主孔等技术,攻克瓦斯地质防治技术的难关,此外还根据矿井瓦斯动态情况绘制了瓦斯地质图,根据地质图有效地分析矿井瓦斯涌出的规律,对改进瓦斯抽取的技术和提高抽取质量作出了积极贡献。
2.2制定防突管理措施编制防突规划,编制突出事故应急预案
矿井综合防突措施和局部防突措施由防治突出的专门机构制定。编制的防突措施要征求采煤区队意见,由生产、技术、地质、安监等部门会签,由煤矿技术负责人批准。保证生产接替不失调,确保在突出煤层采掘前实施区域防突措施。突出矿井应当编制突出事故应急预案,以确保事故发生时,能及时有效地进行事故救援和灾后处理。
2.3执行施工防突钻孔规定
在突出煤层中施工防突钻孔,必须采取防止打钻突出的技术措施。在突出煤层掘进工作面施工钻孔前,应架设迎面支架,对钻孔施工地点的煤壁背护严实,然后按照“先浅孔后深孔,先小孔后大孔”的原则,在保持5 m安全屏障的前提下施工钻孔。在第一次执行防突措施或无可靠安全屏障时,必须用42 mm的浅孔排放,只有在工作面前方形成不少于5 m的安全屏障后,方可在浅孔的基础上套打深孔、指标超限,必须按无安全屏障处理,继续施工直径42 mm的浅孔排放,经检验无突出危险后方可继续施工正常的防突措施。在采掘工作面施工抽放钻孔。
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2.4强化煤与瓦斯突出综合防治技术管理
煤矿采掘巷道必须合理规划,加强煤柱管理工作,对后期采掘工作产生的应力要进行集中避让。改造煤矿的通风系统,将采掘工作的回风侧通设施全部改为进风侧,保证回风系统的通常度,将临时通风设施改造为永久性的通风设施,保证通风系统的稳定性和可靠性。同时还改变了采煤工作面的通风方式,将原来的U+L型通风方式改成“U”型或者“Y”型通风方式,在瓦斯涌出量小于每分钟20立方米的采煤工作量安装“U”型通风方式,并用高抽巷和上隅角插抽采等措施代替长钻孔;每分钟大于20立方米的瓦斯涌出量的采煤工作面则采用“Y”型通风方式,并在采煤工作面采取多种抽采瓦斯的方式,瓦斯抽采率达到60%以上,才能缓解通风系统的压力,从而矿井通风系统的稳定性和可靠性。
2.5安全防护措施
按照《防治煤与瓦斯突出规定》的有关条款,井巷揭穿突出煤层或在突出煤层中进行回采作业时,都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括远距离爆破、反向风门、避难硐室、压风自救系统和隔离式自救器等安全防护措施。在突出煤层中进行回采作业时,必须采取安全防护措施,如避难所,压风自救装置,远距离爆破,个人安全防护等。
2.6浅孔注水湿润煤体
(1)防突机理。通过向回采工作面前方煤体施工钻孔,并注入压力水,在压力的作用下,注水速度超过煤的渗透速度,煤体破裂,水从裂隙中渗透湿润煤体。因煤体被压裂并潮湿,增加了煤体塑性,降低了煤层靠近工作面部分的承压能力,将应力集中推向煤体深处,卸压带也向深部转移;同时,卸压带煤体裂隙增多,煤层透气性系数增大,可促使煤体瓦斯解吸和排放,起防突作用。(2)适应条件:煤质较硬的突出煤层。(3)工艺及主要参数:1)注水孔布置。注水孔间距以各矿井实际考察注水及湿润煤体半径确定,在没有取得具体考察资料之前,要沿工作面每隔2~3m布置一个孔,孔径42mm,孔深按放顶步距确定,而要大于4m。2)注水压力。注水的压力要大于8MPa,也要按公式Pr<PH≤0.075γH计算注水压力(其中PH为注水压力,Pr为煤层瓦斯压力,γ为岩石密度,H为距地表垂深),封孔深度不小于1.5m,孔口应安设压力表、水表等观测仪器,随时观测注水情况。注水时发现煤壁或相邻注水孔出水,该孔即可停止注水。注水措施超前距离不得小于3m,注水后经措施效果检验有效后,方可进行采煤,效果检验超前距不得小于2m。圆注水时间:注水时发现煤壁或相邻注水孔出水,该孔即可停止注水。注水措施超前距离不得小于3m,注水后经措施效果检验有效后,方可进行采煤,效果检验超前距不得小于2m。3)注水时间:注水时发现煤壁或相邻注水孔出水,该孔即可停止注水。(4)要注意的问题。采煤工作面浅孔煤壁注水工作要安装专门的压力注水系统。在打注水孔时,钻孔要保持平稳,均匀地推进,以防止钻孔外段孔径太大,孔型不圆,而导致封孔不严,影响注水的效果。
2.6探索防突新技术
(1)由于矿井煤层透气性系数差,且为急倾斜煤层群,可以根据不同地质条件,试验使用深孔预裂爆破、水力扩孔、水力压裂等卸压增透措施,提高煤层瓦斯抽采效果。(2)由于煤层群赋存复杂、突出危险性大,可以探索试验煤层群条件下的地面钻井抽采技术,此技术可以同时起到抽采开采层采空区及邻近煤层瓦斯和探测煤层赋存的作用。(3)高抽巷能起到一定的防突作用,但成本高,可研究使用顶板走向长钻孔的防突措施。(4)针对煤层松软、施工顺层钻孔出现喷孔、垮孔、卡钻等极其困难问题,可以试验使用松软突出煤层顺层钻孔螺旋钻进装备和可减弱喷孔、垮孔的风力排渣钻进工艺。
结语
随着经济社会的发展,采煤工作已经进入到深井作业的阶段,煤矿开采的深度越大,煤矿瓦斯涌出来的瓦斯量也在不断增加。因此,煤矿企业必须引起重视,加强煤与瓦斯突出问题的治理工作,建立严格开采和抽取制度,完善通风系统,保证煤矿开采工作顺利开展,实现煤矿企业的高效生产、安全施工,可持续发展。
参考文献
[1]何国益.矿井瓦斯治理实用技术[M].北京:煤炭工业出版社,2014.
论文作者:朱树波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签:瓦斯论文; 煤层论文; 措施论文; 钻孔论文; 工作面论文; 矿井论文; 煤矿论文; 《基层建设》2019年第14期论文;