对煤矿瓦斯治理技术进行探讨

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  [摘 要]:瓦斯灾害已成为制约高效集约化开采技术发展和安全生产的最重要因素常规或单一的瓦斯灾害防治技术已不能满足煤矿高效安全生产的需要强化瓦斯抽采才是防止瓦斯灾害事故最有效的根本途径。针对我国煤层赋存条件复杂瓦斯抽采率低的特点提出利用井下水力压裂技术和地面采动井抽采与常规的井下瓦斯抽采相结合的综合瓦斯治理思路。
  [关键词]:煤矿 瓦斯 治理 技术
  中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)26-003-01
  西山煤电集团公司屯兰煤矿属于高瓦斯矿井,2003年瓦斯等级鉴定结果是:绝对瓦斯涌出量18.3.2m3/min,相对瓦斯涌出量18.6m3/t。自1999年开始利用YW30型移动式抽放泵实施瓦斯抽放工程以来,屯兰矿通过不断改进邻近层顶板瓦斯抽放系统和工艺,提高了瓦斯抽放率,大幅度降了采掘工作面瓦斯含量,有力地促进了矿井的安全生产。同时该矿进行了本煤层瓦斯抽放工艺。瓦斯灾害已成为制约高效集约化开采技术发展和安全生产的最重要因素,常规或单一的瓦斯灾害防治技术已不能满足煤矿高效安全生产的需要,强化瓦斯抽采才是防止瓦斯灾害事故最有效的根本途径。针对屯兰煤矿赋存条件复杂,瓦斯抽采率低的特点,提出了综合瓦斯治理新思路,有以下几点:
  一、加大投入,完善安全系统与装备
  煤矿企业特别是资源整合后的煤矿企业要根据《开采设计》和《安全专篇》要求自觉增加安全投入,完善瓦斯综合治理系统和装备,对瓦斯治理要做到“可保尽保,应抽尽抽”。
  (一)完善通风系统。按照“缩短通风流程、扩大通风断面、减少通风阻力、增大通风能力、提高抗灾能力”的原则,优化通风系统,做到网络简单,风流稳定,系统可靠,风量充足,风速风质符合要求。矿井有效总风量富余系数应在1.8以上。
  (二)完善瓦斯抽采系统。对已安装瓦斯抽放系统的矿井要按照“大流量、定抽泵、大管径、多回路”的原则,完善瓦斯抽采系统,建立地面永久性瓦斯抽采系统。对依靠机械通风的矿井,要按此原则和要求建立瓦斯抽采系统。
  (三)完善防灭火系统。有自燃发火倾向的矿井,必须购置一氧化碳检测仪,井下所有设备、设施等达到消防要求,有条件的矿井要建立防火灌浆系统。
  (四)进一步完善防尘系统。健全防尘设施,安装隔爆、喷雾降尘和洒水控尘设施,有条件的矿井要实施煤层注水,装备除尘器。井下粉尘浓度必须符合《煤矿安全规程》要求。
  (五)完善监测监控系统。矿井必须购齐备全安全监测监控系统的各种仪表,包括备用主机,保障安全监测监控系统运行正常,局扇和移动抽采泵必须安设开停传感器。同时,要建立健全安全监测监控系统联网运行保障机制,健全“人机瓦检”瓦斯检测双检体系。
  (六)完善安全防护设施。突出矿井必须按规定配备防突反向风门、压风自救系统,并保障正常使用,掘进工作面必须采用先抽后掘、边抽边掘技术。年内所有矿井必须实现“三专两闭锁”;配齐隔绝式个体自救器,淘汰过滤式自救器。
  二、强化培训,狠抓职工队伍素质提高
  (一)建立并严格执行煤矿专业技术岗位制度,严格技术岗位人员配备标准,提高技术岗位准入门槛。
  (二)建立与瓦斯治理利用相适应的人才机制,包括教育培训机制、人才使用机制和激励机制,创造“以人为本,人尽其才,才尽其用”的环境。
  (三)建立和完善正常的职工教育培训机构,有计划地进行全员安全技术培训。“特种作业人员”和特殊工作岗位必须做到持证上岗。
  三、强化技术,推进煤矿科技进步
  (一)推广原煤层开采技术和综合机械化采煤技术。
  (二)推广瓦斯预测技术。主要有煤层瓦斯含量及瓦斯壓力测定技术,矿井瓦斯涌出量预测技术及方法,矿井瓦斯富集(异常)带预测技术及方法,保护层开采及强化瓦斯抽采条件下回采工作面瓦斯涌出预测方法等。
  (三)推广煤与瓦斯突出防治技术。主要有煤与瓦斯突出危险性区域预测技术,工作面突出危险预测技术,区域性和局部防突技术等。
  四、严格管理,落实安全规程和措施
  (一)各煤矿企业必须将《煤矿安全规程》落实到生产管理全过程中。
  (二)《防治煤与瓦斯突出细则》是煤矿瓦斯治理的技术性文件,煤矿要落实“四位一体”综合防突措施,加强矿井地质测量工作,准确掌握矿井瓦斯地质变化情况,瓦斯赋存和涌出的变化规律,及时制定和实施各种防范措施。
  (三)各煤矿必须按要求开展煤矿瓦斯等级鉴定工作和矿井内所有可采煤层的自燃发火倾向与煤尘爆炸性危险的鉴定工作。
  五、瓦斯的钻孔抽放通过通风办法来稀释瓦斯
  瓦斯的钻孔抽放通过通风办法来稀释瓦斯,已经在经济上和技术上逐渐被淘汰,与此同时,随着开采的强度和深度的增加以及地面大气压的降低,矿井瓦斯的涌出量也在增加,通常情况下利用正常通风稀释瓦斯,只能解决落煤和暴露煤壁时的解析瓦斯,而在采空区的涌出瓦斯占比例较大,一般位60%左右,稀释对大部分矿井来说根本达不到要求。而瓦斯的抽放一方面降低瓦斯的涌出量,另一方面能有效地解决瓦斯浓度的超限,防止煤与瓦斯的突出。如何有效地提高瓦斯抽放率,主要取决于对抽放方式的合理选取,因此,要根据瓦斯的来源、瓦斯地质条件和矿山技术条件选择瓦斯抽放方式。
  高位水平钻孔瓦斯抽放技术是钻孔技术中比较难的一种抽放技术,该技术分为顶板高位水平钻孔瓦斯抽放技术和大采面中间高位巷瓦斯抽放技术,前者具有先期投入少、工期短、灵活性强的优点。对于煤于瓦斯突出的设计能力比较大的矿井,瓦斯涌出量大,含量高,煤层的透气性比较差,以及受地质条件的影响导致瓦斯的富集及煤层瓦斯分布的不均匀性的矿井,目前这种技术已经得到广泛的应用。
  六、小结
  瓦斯伴随于采矿活动始终,既有静态特征,更具有千钧一发的动态特征。瓦斯、煤与矿工“共处一室”的现状及工人身处“与狼共舞”的险境令人忐忑不安。纵观近几年,经过治理瓦斯灾害得到了有效控制,安全生产的状况逐日好转;然而,2009年年初,山西屯兰煤矿又一特大型矿难让人痛心疾首,时刻提醒人们瓦斯猛于虎,瓦斯治理一定要到位,依然不能麻痹大意。只有确定良好的治理瓦斯灾害技术,才能防范瓦斯事故发生于未然。务必认真贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针,狠抓落实各项措施,加强通风和防瓦斯、防煤尘、防灭火管理,巩固和扩大瓦斯治理攻坚战成果。
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