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王营煤矿煤矿瓦斯治理示范矿井工程建设研究
作者：靳铁成来源：《科技创新导报》2011年第08期
摘 要:通过对项目基础条件分析,指出了煤矿瓦斯治理示范矿井工程建设的必要性和可行性,并确定了项目的建设目标、主要内容和方案,分析了投资项目的效益。
关键词:矿井通风瓦斯治理 矿井防突
中图分类号:TD7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0122-01
为了提高矿井安全生产水平,通过对煤矿瓦斯治理示范矿井工程建设研究,提出进行矿井通风系统改造、扩大和完善瓦斯抽采系统、加强防突工程、加强矿井防治冲击地压工程等来实现。项目基础条件分析
王营煤矿经鉴定为突出矿井。瓦斯涌出量大,煤层透气性较差,属难抽采煤层。煤层自燃发火、瓦斯、冲击地压等灾害较为严重,随着矿井开采深度的增加,瓦斯涌出量逐年增加,对矿井安全生产构成威胁。项目的必要性和可行性分析
2.1 建设煤矿瓦斯治理示范矿井的必要性
瓦斯治理工程是长期而艰巨的任务,不仅在生产改造、安全管理、思维方式上重新定位,更要在基础设施上、硬件上下功夫,力争根治瓦斯,建成瓦斯治理示范矿井。
为实现矿井安全生产、达到瓦斯治理示范矿井要求,在以后回采过程中,必须增加地面固定抽采系统能力,加大矿井抽采量,提高矿井抽采富裕系数,同时矿井通风系统、矿井防灭火系统需要做相应改造,防治煤与瓦斯突出、防治冲击地压需要做相应工程,保证高装备、高投入,才能保障矿井安全生产,实现安全稳定发展,最终达到本质安全型矿井,实现煤矿的长治久安。
2.2 建设煤矿瓦斯治理示范矿井的可行性
煤业公司建立健全各项安全管理制度,严格落实各方面管理责任,坚定不移地贯彻执行国家“先抽后采,监测监控,以风定产”瓦斯治理十二字方针,努力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系,以国家关于大中型矿井瓦斯治理专项整治为契机,采用
新技术,新工艺,合理安排煤层开采方式,选定合理的开采方法,布置每个采面的通风系统、瓦斯抽放系统,加快建设煤矿瓦斯治理示范矿井。
公司将原单翼开采转化成两翼均衡开采,实现采掘工作面的正常接替与衔接。在采区设计上,根据煤层和瓦斯赋存及压力情况,部分煤层综放改为综采,降低了开采强度,减小了瓦斯集中涌出,提高了矿井的安全系数。项目建设目标、主要内容和方案
3.1 项目建设目标
贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针,推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系,坚决遏制“一通三防“事故。
3.2 主要内容和方案
(1)矿井通风系统改造。
现-650施工道巷道变形严重,最小断面仅为3.8m2,影响北翼采区配风,增加了矿井通风阻力,需恢复巷道1410m.为使矿井各风机负压达到均衡,降低矿井通风阻力,完善用风地点独立通风系统,增强矿井抗灾能力,需要对井下通风系统进行优化调整,需掘送北翼回风道2378m,掘送矿井总回风道1902m。
公司北翼形成后,将使 公司形成两入两排的通风系统,系统更加合理、稳定、可靠。北翼采区风量可达到11000m3/min,矿井风量达到17000m3/min,满足安全生产需要。
(2)矿井抽采系统。
随着矿井开采深度的增加,公司瓦斯涌出量逐年增加,北翼需建流量达到600m3/min的抽采泵站。
(3)矿井防突工程。
区域预测应根据煤层瓦斯参数的方法进行,主要依据井下实测的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等数据参数。测定瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点应在不同地质单元根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置:同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个,沿倾向不少于3个,在北翼采区布置测试点。
局部防突措施预测指标有瓦斯放散初速度、最小坚固性系数、瓦斯解吸指标值。根据局部防突预测预报需要,需完善实验室,补充ZWC-2型初速度测定仪5套、WTC型突出参数测定仪
5套,同时为测定瓦斯含量,为防治突出和瓦斯抽采考核指标,需DGC瓦斯含量直接测定装置1套。
(4)矿井防治冲击地压工程。
重点防冲区域巷道架设36U型钢支架,购置电磁辐射仪,高压注水泵,岩石电钻,超高压水射流设备。声发射频技术装备系统等设备。
3.3 实施方案
在电磁辐射基础上,试验应用声发射预测技术。
(1)开采保护层。
开采保护层是最有效的解危措施,当开采煤层群时,应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。进行保护层的选择时,应结合煤与瓦斯突出防治区域措施中保护层的选择方法综合考虑。同时,在进行煤层开采过程中,预抽临近层的卸压瓦斯,以减少冲击地压时瓦斯大量涌出,从而降低次生灾害的发生几率。
(2)调整生产格局,避开采掘压力集中,从而减少冲击地压的发生。减少阶段煤柱、减少压力集中区域。
(3)采取区域预抽煤层瓦斯措施,降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力。预抽煤层瓦斯,旨在降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量,瓦斯附加压力的解除,能够有效地缓解压力对发生冲击地压的影响因素,同时,一旦发生冲击地压,能够减少煤层瓦斯涌出量,达到安全生产的目的。投资项目的效益分析
项目实施后,煤业公司将实现以抽促采、以用促抽,最终达到煤与瓦斯共采,促进抽掘采平衡。深入开展煤矿瓦斯先抽后采和瓦斯开发利用,打造本质安全型矿井。
煤业公司通过煤矿瓦斯治理示范矿井建设的实施,使百万吨死亡率控制在1.0以下;瓦斯抽采率达到60%以上;百万吨发火率可控制在最低程度。坚决消灭瓦斯、煤尘爆炸事故,使公司的安全装备更上一个新的台阶。
