目录
1 XXX煤矿概况 ...................................................................................................................................... 2 2 项目研究的重要性和必要性 ............................................................................................................. 2 2.1 首采区概况 ...................................................................................................................................... 2 2.2 矿井地质情况及突出危险性预测划分 ...................................................................................... 3 3 瓦斯治理技术方案 ............................................................................................................................. 7 3.1 矿井瓦斯治理“一矿一策”方案 .............................................................................................. 7 3.2 底板抽放巷穿层钻孔预抽顺槽条带煤层瓦斯 .......................................................................... 7 4 技术方案的实施 ................................................................................................................................. 9 4.1矿井瓦斯治理防突钻机选型 .......................................................................................................... 9 4.2 矿井防突瓦斯抽采钻孔封孔设备选型 ......................................................................................... 9 5 研究成果评价 ................................................................................................................................ - 1 - 5.1首采工作面底抽巷穿层瓦斯抽采钻孔设计优化 .................................................................. - 1 - 5.2首采工作面瓦斯抽采钻孔封孔、连抽工艺优化 .................................................................. - 2 - 5.3、封孔管径选择(2寸的封孔管封孔) ................................................................................ - 4 - 5.4、瓦斯抽放采用复合“非型”、“T型”集流汇抽活茬装置 ............................................ - 5 - 5.5首采工作面瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采数据规律分析 .............................................................. - 6 - 6 总结 ................................................................................................................................................... 11
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永贵能源开发有限责任公司XXX煤矿 瓦斯综合治理方案的研究与应用
XXX煤矿瓦斯综合治理方案的研究与应用
1 XXX煤矿概况
XXX煤矿是永煤公司在贵州独资建设的第一对矿井,于2008年10月1日开工,根据《XXX煤矿2012~2014年区域瓦斯治理及采掘接替规划》,计划于2013年10月份实现联合试运转, 2015年达产。XXX煤矿井田面积35.92km2,资源总量为2.2亿吨。矿井设计规模120万吨/年(一期60万),服务年限为70年。采用斜井单水平开拓,主采煤层为4煤和9煤,其中4煤平均煤厚2.79m(实测3.2m),9煤平均煤厚2.41m,埋深338~380m。煤种为二号无烟煤,平均发热量7000大卡,属低硫低灰高热值煤。
2 项目研究的重要性和必要性
2.1 首采区概况
一采区位于XXX煤矿井田中部,紧靠+865水平轨道大巷,可直接利用大巷构成工作面进行倾斜条带开采,初期工程量少,投资少,建井工期短,系统简单环节少。一采区范围东部为+865m水平大巷保护煤柱,北为一期矿区范围边界,西部和南部为人为边界,以控制合理的工作面走向长度为原则,西部边界为工作面推进长度1000m左右的控制线,南部边界为一、二采区人为边界。一采区走向长度约2.0~2.5km,倾斜宽度约1.5km,面积约3.89km²。
按照矿井开拓设计,矿井首采工作面为1401综采工作面,沿煤层倾向上山布置(属俯采),综采工作面巷道设计2581m(包括各联络巷),
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其中煤巷2303m,岩巷278m。根据矿井瓦斯地质条件及防突规定在首采工作面两顺槽底板布置底板抽放巷,作为首采工作面区域瓦斯治理工程。
2.2 矿井地质情况及突出危险性预测划分
(一)地质基本概况
XXX煤矿井田内构造较简单,影响较大的构造为白岩坡背斜, 采区内主采煤层为M4煤层。根据钻孔资料,4煤层厚1.24~4.44m,平均2.79m(实测3.2m); 一采区M4煤层可采储量约为1058.8万t,首采工作面可采储量约为62.5万t。
在矿区内,共发现断层20条,其中,地表有明显断层迹象的11条,地下隐伏小断层9条。断层集中发育于矿区的南部及北部边缘附近。走向均为NE或NNE,断层面倾向多为SE,少数为NW向;以正断层为主。
首采工作面煤层较稳定,无较大的构造(局部有小断层发育,主要为一些次生小断层,最大落差约为3.3m),煤层最大倾角约为13°,平均倾角约为6°,走向为120°,为缓倾斜煤层.。
(二)、各煤层瓦斯地质情况
4号煤层:位于龙潭组上段中部,上距龙潭组顶界平均30m左右,上距B2(石灰岩)5m左右。煤层厚1.24~4.44m,平均2.79m(实测3.2m),矿区内见煤点共33个,全部可采,可采面积100%,属较稳定偏稳定型煤层,是本区的主采煤层。煤芯主要呈柱状和碎块状,部分钻孔夹一层粉煤。煤层结构较简单,含夹矸0~3层,多为0~1层,东、西两端夹矸层数增多(2层),夹矸为泥岩、炭质泥岩,厚度0.08~0.68m。煤层顶
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板一般为泥质粉砂岩,局部为泥岩或粉砂岩,间接顶板为标二(灰岩);底板为泥岩,富含植物根部化石。
4#号煤层的富煤带在201-302-B405-J402孔一线,呈NE向条带状,煤厚一般3~4m。由该带向NW和SE,煤层均逐渐变薄,厚度一般在1.5~3m之间。在矿区东部的306-305-404孔一线以东及北西部的103、207孔一带,4号煤有分叉现象,分为上、下两分层,一般上分层煤较薄多不可采,分层间距最大者达3.6m(306),一般1~2m,其间岩性多为炭质泥岩或泥岩,局部夹粉砂岩(306孔)。煤层分叉后,厚度随之变薄。
顶板多为泥质粉砂岩,局部为泥岩,个别点为粉砂岩,产植物化石等;底板为泥岩,富含植物根部化石。
9号煤层:位于龙潭组上段下部,上距8号煤层底板平均5m左右,下距标三(石灰岩)平均3.8m。煤层厚1.36~4.66m,平均2.50m,全区可采,可采面积100%,属较稳定偏稳定型煤层。 煤芯呈柱状或碎块状。结构较简单,含夹矸0~2层,一般0-1层,夹矸为泥岩、炭质泥岩,厚度0.05~0.37m。煤层顶板多为泥质粉砂岩,局部为泥岩,个别点为粉砂岩,产植物化石等;底板为泥岩,富含植物根部化石。 103........4(m)2000.51km....102........101SE148104........................................................图2-2 一线9煤层分叉合并剖面示意图在矿区西北部(103、102、B207孔一带),9号煤层分叉现象,分 4 永贵能源开发有限责任公司XXX煤矿 瓦斯综合治理方案的研究与应用
为两个煤分层,一般上分层煤较薄或为煤线,但在102-802-1001孔一线,上分层较厚(1.4~1.5m),上下煤分层间距在1~3m之间。其分叉、合并的特点有二:一是煤层分叉后,厚度变薄,故分叉区均位于薄煤区(1.3~2m);二是分叉地带均位于矿区西北部,向南东方向煤层逐渐合并为一。(图2-2)。
零星可采及不可采煤层
区内编号的零星可采煤层4层,不可采煤层有6层,分述如下: (1)1号煤层:位于龙潭组顶部,其顶板即为长兴组底部灰岩(标一)。煤层厚0~2.36m,一般0.1~0.4m。煤层结构简单,多为单一结构。属不可采煤层。
(2)3号煤层:位于龙潭组上部,上距1号煤一般15~20m。煤层厚0~0.57m,一般0.2~0.4m。层位较稳定,均为单一煤层,顶板为一层灰岩或泥质灰岩。属不可采煤层。
(3)5号煤层:位于龙潭组上段中部,上距4号煤层0.9~9.6m,平均3.1m。煤层厚0~1.12m,平均0.66m,结构简单,多为单一煤层,偶含1层夹矸。煤层顶板为泥质粉砂岩或粉砂岩,底板为泥岩。矿区内可采面积21%,属零星可采煤层。
(4)8号煤层:位于龙潭组上段下部,上距5号17m左右,下距9号煤平均5m左右。煤层厚0~2.29m,平均0.49m。煤层顶板为粉砂岩或泥质粉砂岩,常含植物化石碎片;底板为泥岩或粉砂质泥岩,含植物根部化石。矿区内可采面积16%,属零星可采煤层。
(5)10号煤层:位于龙潭组中下部,上距标三(灰岩)8-10m。煤
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层厚0-0.52m,一般0.2~0.4m。结构单一,层位稳定。顶板多为泥质粉砂岩,局部为灰岩。属不可采煤层。
煤层气:本矿为隐伏煤矿床,上覆盖层较厚,主要煤层(4号煤)最浅埋深为338m,瓦斯中的可燃气含量一般大于70%,属甲烷带。区内,各可采煤层中瓦斯平均含量较高,为11.26~18.56ml/g.r,平均16.20ml/g.r。其中,主要可采煤层(4、9号)瓦斯平均含量高达18ml/g.r左右。区内煤层气资源丰富,加上区内构造形态为宽缓褶曲,断层相对较少,有较好的封闭和存储条件,煤层气勘查前景看好。
(三)、煤层工业分析
煤层 Ad(%) 浮煤 St,d(%) 原煤 2.04 1.10 2.30 Vdaf(%) FC(%) Qb,daf(MJ/kg) (原煤) 35.22 34.58 32.41 编号 原煤 4 9 浮煤 原煤 浮煤 (浮煤)0.85 0.53 0.87 6.89 5.92 6.79 5.36 4.99 5.27 71.63 75.03 70.09 19.69 8.16 17.46 8.15 平均 21.71 8.52 (四)、煤层突出危险性预测划分情况
根据《XXX矿井(一期)初步设计安全专篇》批复和XXX井田煤炭勘探报告显示XXX煤矿按照煤与瓦斯突出矿井进行管理。矿井首采区涉及的局部可采和薄煤层有4#、5#、6#、7#、8#煤层,一采区主采煤层为4#煤层, 4#煤层实测原煤瓦斯含量为16.15,m3/t,原煤瓦斯压力为1.21mpa,为突出危险性煤层。9#煤层安全为突出危险性煤层。
河南理工大学在主斜井测得4#煤层原始瓦斯压力、含量见下表
煤层 M4
取样地点 主斜井揭煤点 1#底抽巷 瓦斯压力瓦斯含量 f 3(Mpa) (m/t) 1.21 0.98 30.00 6
△P 真密度 1.63 备注 16.15 0.48 19 XXX煤矿自己实永贵能源开发有限责任公司XXX煤矿 瓦斯综合治理方案的研究与应用
2#底抽巷 2.50 24.21 测 5#、6#、7#煤层局部不可见或煤层厚度低于0.3m,不具有突出危险性,但是在掘进施工过程中,一旦发现煤层厚度超过0.3m必须立即停止施工进行突出危险性预测,预测有突出危险性的立即采取措施确保矿井安全生产。
8#煤层厚度在0.2 ~0.5m左右,为矿井安全生产,对煤层厚度超过0.3m区域按突出煤层进行管理,并对煤层突出危险性进行预测和采取防突措施。
3 瓦斯治理技术方案
3.1 矿井瓦斯治理“一矿一策”方案
XXX煤矿根据生产现实实际,提出了“不生搬硬套、不盲目跟风、适合本矿实际”的“一矿一策、一面一策”瓦斯治理方案,针对矿井煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大的这一突出危险性特点,在没有合适的保护层选择的条件下,制定了XXX煤矿首采区“一面两巷”瓦斯治理措施,即:底抽巷穿层钻孔掩护煤巷顺槽快速掘进兼顾回采区域煤层卸压+本煤层回采区域顺层钻孔+高位钻孔抽采采空区上隅角裂隙带卸压瓦斯的瓦斯治理方案,同时以“大功率钻机(型号:ZY-2300)、大孔径(最小孔径:ø94mm)、长段封孔(钻孔封孔封到煤层)”为保障,实现“应抽尽抽、效果达标”、“高瓦斯矿井、低瓦斯开采”的瓦斯治理工作目标。 3.2 底板抽放巷穿层钻孔预抽顺槽条带煤层瓦斯
每一钻场钻孔为扇形布置,控制顺槽两帮外15m范围,每一钻场设计8个钻孔,抽放半径为3m,钻孔孔底间距为5m。顺槽底抽巷钻孔设计均要求施工过M4煤层0.5m后方可停钻。详见下图。
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15m15m85m5m5m5m5m5m7654321底板抽放巷穿层钻孔预抽顺槽条带煤层瓦斯布置图
3.3 回采工作面本煤层钻孔预抽顺槽条带煤层瓦斯
首采工作面本煤层顺层消突钻孔采取交叉钻孔,钻孔间距为3m,孔径ø94mm或ø113mm,封孔长度15m,钻孔设计长度78m。斜向钻孔与平行钻孔呈15°~ 20°。详见下图
回采工作面本煤层钻孔预抽顺槽条带煤层瓦斯布置图
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3.4 高位钻孔抽放采空区上隅角裂隙带卸压瓦斯
回风顺槽共设计高位钻场15个,从切眼退后50m处每隔50米设置一个钻场(其中1#、2#、3#钻场共设计钻孔8个),分3个层位,钻孔终孔点分别位于巷道顶部15m、20m、25m处,其余每个钻场分别设计钻孔7个,钻孔终孔点位于巷道顶部15m至20m位置处,详见下图:
切眼高位钻孔抽采采空区上隅角裂隙带卸压瓦斯布置图
4 技术方案的实施
4.1矿井瓦斯治理防突钻机选型
为加大矿井瓦斯治理力度, 确保工作面快速消突,选用大功率型液压钻机型号ZY-2300,采用ø63mm钻杆,钻头选用ø113mm和ø94mm。大功率液压钻机和以往采用钻杆ø50mm,钻杆选用ø75mm的ZY-750钻机相比,钻机扭矩大有力气,钻孔孔径大,在瓦斯抽采过程中ø94mm和ø113钻孔比ø75mm钻孔流量大、浓度高,瓦斯抽采效果好,能快实现工作面快速消突,为矿井投产、达产奠定基础。
4.2 矿井防突瓦斯抽采钻孔封孔设备选型
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本矿瓦斯抽采钻孔原来采用中煤科工重庆煤科分院生产的电动注浆泵,体积大,重量重,搬运不方便,注浆效率低,以电作为动力进行注浆既浪费电又不安全。
经过学习参观兄弟单位的注浆封孔设备,发现采用的气动注浆泵重量轻,体积小,便携式易搬运,注浆效率高且安全性能好,方便可靠,风动能力非常强,注浆非常牢固。
中煤科工重庆煤科院生产的电动注浆
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山东交通学院机械厂生产的气动注浆
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5 研究成果评价
5.1首采工作面底抽巷穿层瓦斯抽采钻孔设计优化
针对底抽巷支护方式不同、顶板部分破碎这一情况,集中布置钻孔容造成顶板来压下沉过快使应力又重新分布,增加底抽巷顶板管理难度。在钻孔封孔时,顶板破碎,造成钻孔孔口1m处位置易漏气,严重影响了钻孔瓦斯浓度和抽采消突效果。我们通过现场实际,因地制宜,对不同地点采取不同的钻孔设计理念,我们通过深入研究、不断优化分析出适合XXX煤矿底抽巷岩性、不同支护方式的钻孔设计。通过优化设计钻场由原来20m一组优化5m一组钻场的钻孔设计方案。
原20m一组钻场每组设计40个孔,沿煤层走向布置钻孔,40个钻孔的方位角、倾角都不一样,如果每个钻孔调整方位角、倾角需要1个小时(调方位、倾角各30分钟),那共计需要40个小时。
通过优化后钻孔方便施工,由每组40个钻孔优化每组8个钻孔,沿煤层走向布置钻孔,8个钻孔的方位角都是90度,施工5组钻场40 个孔,减少了40个钻孔调方位角的时间共计20个小时。每施工完一个钻孔大约需要2.5小时,同样40个钻孔,通过优化设计后,可以减少20个小时的施工时间,可施工7个钻孔。底抽巷施工完至少可以提前1.5个月。
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5555151#底抽巷1#底抽巷15XXX煤矿底抽巷穿层钻孔原20m一组钻孔设计图
5555151#底抽巷1#底抽巷15XXX煤矿底抽巷穿层钻孔优化后5m一组钻孔设计图
5.2首采工作面瓦斯抽采钻孔封孔、连抽工艺优化
(一)、矿井注浆、返浆封孔工艺设计 一、封孔操作
1、用预先制做好缠上多圈布条的封孔管用钻机慢慢送入孔内,封孔铁管用直接接好(接头处缠绕生料带防止漏气),再用钻机慢慢送入孔内达到封孔8m要求后。再送入4分铁管达到8m深,其中接头用直接连接,并缠生料带以防漏气,作为反浆孔用。最后在孔口处再送入一根
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2.0m长的4分铁管,作为注浆管用。每个4分铁管在钻孔孔口处全部安装上4分球阀。
2、配制聚氨酯,并迅速搅拌均匀,然后把配好的药水用少量棉纱蘸取聚氨酯,并送入孔内,依次送入3~5个蘸取聚氨酯棉纱团,最后孔口用干棉纱堵严实。
3、药水膨胀后,在大容器(可用油桶制作)内按水:水泥比为12:7的体积比进行配制水泥浆,搅拌均匀后用注浆泵接在注浆管上进行注浆,当水泥浆从反浆管内流出时,关闭反浆管球阀,接着再进行注浆并观察反浆管上的压力表,压力达到1Mpa时停止注浆,并关闭注浆管球阀,说明本孔封孔已结束。
1.5寸铁管聚氨酯封孔段布条封孔段反浆管度于角度大小于度不长封孔注浆管4分球阀
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角度小于等于度反浆管1.5寸铁管注浆管4分球阀聚氨酯封孔段封孔长度不小于布条封孔段X
XX煤矿不同倾角的瓦斯抽采钻孔封孔示意图
二、封孔注意事项
1、开孔用不小于ø94mm的钻头,开孔长度不小于10米,撤钻前必须用水(或压风)先洗孔,用冲出孔内的钻渣后才能撤钻。
2、胶手套、称量两种药剂的容器、盛混合液的容器、搅拌工具、棉纱、药剂等必须准备充分,以免影响操作时间。
3、一次配药一次搅拌只准封一个孔,严禁浪费。
4、使用聚氨酯封孔必须动作迅速,从药剂搅拌至送入钻孔必须在3分钟内完成。
三、钻孔连抽
1、封孔后待水泥砂浆凝固16~24小时方可进行连抽,用1.5寸胶管将铁管和瓦斯抽放管“多通”连接;连抽后必须将阀门全部打开并检查钻孔是否漏气连抽软管是否有积水,发现必须及时进行处理。
2、连管时胶管不得与电缆同侧,且胶管吊挂整齐,连接处不漏气。 5.3、封孔管径选择(2寸的封孔管封孔)
在1#底板瓦斯抽放巷瓦斯抽采钻孔施工中,封孔的优良是提升瓦斯
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浓度的重要措施,为了保障瓦斯抽放不漏气,提高XXX煤矿瓦斯抽放浓度,我们积极思考,综合比较对1#底板抽放巷2寸、与1.5寸瓦斯封孔效果,通过1号钻场采用1.5寸,2号钻场采用2寸瓦斯封孔管对抽采效果进行比较,2寸的封孔管封孔比1.5寸的封孔管封孔较好。钻孔内瓦斯流量大,浓度高,抽采效果好。
5.4、瓦斯抽放采用复合“非型”、“T型”集流汇抽活茬装置 “韭型”活茬瓦斯抽放集流汇抽装置由活茬总管、活茬支管、活茬连接管、单孔控制阀组成。
1、活茬支管与活茬总管之间采用活盘可以随意连接,根据钻孔需要连接支管数量,XXX矿根据每个钻场的钻孔设计一般连接4根支管即可满足需求。
2、活茬支管上设有9~12个活茬连接管,活茬支管二个为一组,每二个一组安装间隙留有1人的操作空间。
3、为了避免抽放软管与活茬连接管连接时漏气,连接段留有丝扣,每个活茬连接管上带有控制阀,控制阀分别设于活茬支管的外侧,便于开闭。
4、每个活茬连接管上设有测流点,测流点设于连接管的外侧,便于测流工作的进行。
5、在活茬支管的外侧拉一根钢丝线,便于钻孔抽放终身管理牌板的吊挂。
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抽采管胶囊阀门胶管工作面抽放管汇总管
XXX煤矿瓦斯抽采钻孔连接示意图
5.5首采工作面瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采数据规律分析
以首采工作面顺底抽巷为例子,本次通过对现场底抽巷钻孔流量的测定得结果如表下图、下表所示: 8070 6050 4030 20 100 8-9 1#底抽巷瓦斯抽采总管浓度、流量、负压随时间变化曲线图(8、9、10月份)浓度随时间变化曲线流量随时间变化曲线负压随时间变化曲线8-198-299-89-18时间9-2810-810-182#底抽巷瓦斯抽采总管浓度、流量、负压随时间变化曲线图(7、8、9、10月份) 80706050浓度随时间变化曲线永贵能源开发有限责任公司XXX煤矿 瓦斯综合治理方案的研究与应用
1#底抽巷瓦斯抽采主管数据统计(8月份) 时间 CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 8月15日 31.1 2.27 58.7 8月16日 8月17日 8月18日 8月19日 8月20日 8月21日 8月22日 8月23日 8月24日 8月25日 8月26日 8月27日 8月28日 8月29日 8月30日 8月31日 28.5 28.9 28.4 28.8 28.4 26.4 27.7 27.5 24.5 23.1 21.5 22.1 23.5 24.3 26.5 27.9 2.251 2.196 2.158 2.131 2.101 2.085 2.022 1.98 2.156 2.102 2.085 2.077 2.467 2.235 2.385 2.343 1#底抽巷瓦斯抽采主管数据统计(9月份) CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 28 2.352 27.4 22.6 2.418 69.8 25.9 2.408 70.6 21.9 2.387 25.1 22.5 2.34 25.5 29.3 2.402 70.4 27.6 2.401 73.1 31 2.387 69.7 31.9 2.392 69.2 25 2.45 71.7 17.4 2.537 60.7 6.7 2.505 49.8 7.5 2.542 17.6 8.2 3.247 27.2 15.7 3.171 65.8 25.8 3.225 54.6 26.3 3.313 68.3 29.5 4.071 61.1 30.4 30.9 31.3 31.8 31.9 31.5 33 34.7 47.2 46.9 47.6 47.7 23.2 31.9 24.1 20.6 备注 时间 9月1日 9月2日 9月3日 9月4日 9月5日 9月6日 9月7日 9月8日 9月9日 9月10日 9月11日 9月12日 9月13日 9月14日 9月15日 9月16日 9月17日 9月18日 备注
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9月19日 9月20日 9月21日 9月22日 9月23日 9月24日 9月25日 9月26日 9月27日 9月28日 9月29日 9月30日 22.7 17.2 18 15.3 15.4 16.3 10.3 11.4 11.8 13.9 12.3 19 4.131 4.196 3.96 4.054 4.019 4.205 4.47 4.354 4.472 4.656 4.501 5.054 48.3 63 53.6 26.9 32.3 53.8 19.1 22.7 43 25.5 21.6 56.6 时间 10月1日 10月2日 10月3日 10月4日 10月5日 10月6日 10月7日 10月8日 10月9日 10月10日 10月11日 1#底抽巷瓦斯抽采主管数据统计(10月份) CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 18.2 5.642 60.1 17.4 5.655 60.5 20.3 5.785 45.3 18.7 5.647 43.9 16.6 5.478 33.9 15.4 5.42 33.8 21.9 5.759 55.3 19.9 18.8 22.7 19.6 5.771 5.734 5.811 5.84 55.4 55.6 55.8 55.6 备注 时间 7月17日 7月18日 7月19日 7月20日 7月21日 7月22日 7月23日 7月24日 7月25日 7月26日 7月27日 2#底抽巷瓦斯抽采主管数据统计(7月份) CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 35.2 0.809 27.8 57.5 42.5 64.9 48.2 45.3 21.7 25.2 34.4 45.8 51.1 0.92 0.722 1.233 1.108 1.087 0.737 0.705 2.442 4.213 4.088 27.6 25.1 25.6 24.5 26.7 27.7 28.8 29 31 22.7 备注
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7月28日 7月29日 7月30日 7月31日 40.1 45.8 48.9 34.6 3.689 4.122 4.058 3.806 27.4 24.9 19.1 38.4 时间 8月1日 8月2日 8月3日 8月4日 8月5日 8月6日 8月7日 8月8日 8月9日 8月10日 8月11日 8月12日 8月13日 8月14日 8月15日 8月16日 8月17日 8月18日 8月19日 8月20日 8月21日 8月22日 8月23日 8月24日 8月25日 8月26日 8月27日 8月28日 8月29日 8月30日 8月31日 时间 9月1日 2#底抽巷瓦斯抽采总管数据统计(8月份) CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 32.5 3.575 37.1 34.5 3.795 28.9 36.1 3.971 33.5 37 4.033 20.9 31.1 3.7 30.1 31.2 3.619 30.9 27.8 3.725 33.1 31.7 3.962 34 26 3.718 32.6 34.2 3.762 62.2 33.1 3.641 60.5 32.8 3.608 31.8 31.5 3.874 28 27 3.753 33.3 27.4 3.808 31.6 29 3.799 30.6 33.8 3.853 30.7 29.5 3.805 31.6 32.1 3.787 31.8 33.4 3.74 32.4 35.1 3.755 31.1 33.2 3.784 33.1 29.4 3.763 34.4 32.4 3.855 46.8 35.2 3.766 48.1 34.8 3.793 47.9 35.4 3.787 47.8 43 3.827 23.5 41.1 3.822 32 45.2 3.706 24.2 49.3 3.894 20.7 2#底抽巷瓦斯抽采主管数据统计(9月份) CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 44.5 3.871 26.1 备注 备注
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9月2日 9月3日 9月4日 9月5日 9月6日 9月7日 9月8日 9月9日 9月10日 9月11日 9月12日 9月13日 9月14日 9月15日 9月16日 9月17日 9月18日 9月19日 9月20日 9月21日 9月22日 9月23日 9月24日 9月25日 9月26日 9月27日 9月28日 9月29日 9月30日 45.7 43.2 43.2 43.3 42.1 38.8 43.1 39.2 36.4 39.4 36.5 39.1 39.1 33.9 30.8 29.5 27.9 27.9 36.2 34.2 23.1 35.2 32.4 34.5 34.9 36.4 34.3 33.7 25.5 3.793 3.801 3.844 3.81 3.789 3.647 3.663 3.567 3.494 3.546 3.504 3.519 3.43 3.695 3.418 3.481 3.599 3.375 3.33 3.35 3.326 3.238 3.272 3.208 3.245 3.348 3.189 3.134 2.983 25.3 70.6 25 25 25.8 32 71.1 23.4 31.7 20.8 18.9 17.4 27.6 24.4 30.5 26.3 29.6 52 63.9 56.58 27.8 50 24 16.5 17.1 35.8 22 22.5 58.3 时间 10月1日 10月2日 10月3日 10月4日 10月5日 10月6日 10月7日 10月8日 10月9日 10月10日 10月11日 2#底抽巷瓦斯抽采主管数据统计(10月份) CH4(%) 纯流量(m3/min) 负压(kpa) 26.7 2.963 61.6 26 2.808 45.1 26.8 2.68 44.8 24.6 2.632 34.8 25 2.575 35.3 32.1 2.568 36.7 29.2 2.482 56.3 24.1 2.361 57.2 24.3 2.308 52.8 23.7 2.346 55.8 21.8 2.332 59.5 备注
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10月12日 10月13日 23.8 20.9 2.356 2.152 66.7 67.1 通过对首采工作面底抽巷瓦斯抽采主管、流量、负压测定数据处理的变化趋势图可得知如下规律:
(1)钻场抽采瓦斯流量与煤巷掘进的进尺、底抽巷顶板破碎情况有关,因煤巷掘进时对工作面深部煤体造成振动损伤,增加了煤体的透气性能,对煤体内瓦斯吸附与解析平衡进行了重新分布,使煤体内吸附瓦斯得到进一步解析,这给煤层瓦斯抽采创造了有利条件。底抽巷顶板破碎漏气现象严重,影响瓦斯抽采钻孔流量、浓度、负压,给煤层瓦斯抽采造成不利影响。
(2)底抽巷穿层钻孔条带抽采瓦斯,在煤巷掘进工作面前方煤体内存在一最佳抽采区,此区在工作面集中应力区与工作面之间,通过本次试验可预测得出该区距掘进工作面大约15m处。
6 总结
在矿井瓦斯综合治理工作中,我们并没有高深的瓦斯治理技术创新,也没有什么特别的秘诀,我们只能从“严、细、实”上下功夫,确保瓦斯综合治理工程严格按照设计要求进行施工,也只有这样我们才能取得我们瓦斯综合治理逾期的效果。
严:制定严格的钻孔工程量“三人连锁”验收制度、抽采钻孔封孔质量验收制度,钻孔必须由矿跟班人员、施钻人员和安检员三人共同验收,封孔验收由通防部与区队长共同验收,做到重点控制抽采工程施工过程,一旦发现假孔、假连抽、假检验行为的,执行干部一律免职、工人一律解除劳动合同的高压奖惩制度,确保抽采钻孔施工做到“无假孔、
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无假检、真抽采”。
细:制定了《XXX煤矿瓦斯治理工程技术施工规范》、《XXX煤矿瓦斯抽采钻孔质量标准化考核办法》,突出强调了底抽巷、本煤层瓦斯治理工程成套施工技术的标准,从钻具选型、成孔施工、封孔要求、连抽附属设施安设、连抽标准、验收制度和施工基本安全措施等每一个细节制定了标准,确保瓦斯治理工程施工每一个细节有章可循。
实:矿井所任用的打钻、防突、抽采班长、队长首要条件是“实在人”,第二条件才是技术,这是人员的“实”;其次我们奉行 “抽采结果是检验效果的唯一标准”的瓦斯治理管理理念,规定了钻孔连抽后负压不低于15kpa情况下始抽浓度不得低于20%,否则一律视为“问题孔”进行追查,以瓦斯抽采结果来检验打钻、封孔的施工,这个是制度的“实”。
在前期瓦斯治理工作中,在永贵公司的正确领导下,我矿在瓦斯综合治理工作中取得了初步成效,首采工作面下顺槽炮掘工作面在65m煤巷掘进过程中巷道平时工作面瓦斯在0.05%、回风瓦斯在0.2%左右,揭煤时回风最高瓦斯浓度为0.35%。高瓦斯矿井低瓦斯开采在本矿得到了验证。但是作为新矿井也存在人员少、资料不全、制度需进一步完善、措施效果有待检验等方面的问题,同时也与瓦斯综合治理标杆矿井相比还存在一定的差距,我们在瓦斯治理工作上仍然任重而道远。
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