钱家营矿瓦斯综合治理方案Word下载.docx

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㈡总工程师：

全面负责瓦斯治理安全技术管理工作，负责组织落实瓦斯治理方面的重大工程项目和安全投入资金的组织落实，组织制定和审批重大瓦斯治理工程的计划、方案和措施，保证矿井“六大”系统合理、稳定、可靠，符合《煤矿安全规程》要求，满足矿井安全生产需要。

㈢安全副经理：

对所分管的工作负责；

同时和总工程师一起协助公司经理搞好瓦斯治理和安全管理工作。

对瓦斯治理工作负监督检查责任。

㈣生产（准备）副经理：

对分管的采、掘、开、安等单位的瓦斯治理工作负责，作好瓦斯防治及救护工作人、财物的供给工作。

㈤经营副经理：

负责瓦斯治理所需资金的筹措和所需材料、设备、物资的供应。

矿值班负责人对当天的安全生产工作负全面责任，必须掌握当班下井人数，发现瓦斯隐患必须立即采取措施处理。

生产技术部：

负责瓦斯治理技术管理和业务管理工作及安全技术措施的审批，组织矿井瓦斯隐患排查，督促指导基层单位搞好一通三防瓦斯管理和质量达标工作。

负责瓦斯治理重点工程的组织调度、协调平衡工作，完成领导布置的临时工作。

安全管理部：

负责现场一通三防瓦斯治理规程措施的检查、落实和日常瓦斯隐患排查活动，发现问题及时督促生产单位进行整改，保证现场一通三防瓦斯管理符合《煤矿安全规程》和规程措施的要求。

财物部：

负责一通三防安技措资金的筹集，保证一通三防资金到位。

组织人事部：

按要求配备瓦斯治理机构和人员，确保机构齐全，人员到位，负责组织瓦斯治理人员和岗位工种的安全技术培训工作。

通风区：

负责矿井瓦斯检查和日常管理工作，按照作业计划完成月、季度和年度瓦斯治理工程项目，负责瓦斯隐患自查和整改工作，及时消除瓦斯隐患，确保矿井安全生产。

救护队：

负责矿山救护和重大瓦斯灾害事故的预防处理和应急救援工作。

生产和辅助单位：

按照《煤矿安全规程》和有关规定，安装、使用管理好一通三防设施和瓦斯检查监测装置，积极配合公司领导和职能部门搞好一通三防瓦斯治理工作。

四、矿井基本概况

（一）、矿井概况

钱家营矿井隶属于开滦（集团）有限责任公司煤业分公司，是我国自行设计、自行施工的大型机械化矿井。

1978年开工建设，1988年12月8日矿井建成投产。

（二）井田范围和煤炭储量

钱家营井田大部位于河北省唐山市丰南区境内。

该井田位于河北省唐山市东南约15Km处、开平煤田之开平向斜的东南翼。

以井田工业广场为中心，至京山铁路的唐山站和古冶站直距分别为14.5Km和16Km，距唐津、唐港高速公路入口8Km。

唐乐公路斜穿井田中部，至吕家坨矿亦有公路直通并与唐乐公路相接，交通非常方便。

井田东北部和北部分别与范各庄井田和吕家坨井田相邻。

采矿登记矿井边界深部至各煤层的-1200m底板等高线，浅部为各煤层潜伏露头线，西部至27号勘探线，东部边界为钱范、钱吕矿井边界，矿井走向长16.9Km，倾斜宽4.7～8.8Km，井田总面积88.32Km2。

截止2014年11月底矿井总资源储量90432.1万t，可采储量57908.3万t。

（三）矿井通风

矿井通风方式为两翼对角式，通风方法为抽出式。

全矿井共有两个进风井，分别是：

副井、主井；

两个回风井，分别是东风井、西风井。

东风井主要通风机型号为K4-73-01No32F两台，其配套电机功率1600Kw，转速500转/分，一台运转，一台备用；

西风井主要通风机型号为GAF26.6/15.8-1型，其配套电机功率1600Kw，转速760转/分，叶片角度+8度，一台运转，一台备用。

该矿井总进风量为25238.4m3/min，矿井总排风量达26916.6m3/min，矿井有效风量率为93.15%，矿井总等积孔为9.44m2。

（四）矿井瓦斯情况

2014年度瓦斯鉴定，绝对瓦斯涌出量15.10m3/min，相对瓦斯涌出量1.613m3/t。

二氧化碳相对涌出量为2.880m3/t，绝对涌出量为26.966m3/min。

根据河北省煤炭工业安全管理局冀煤安管【2013】81号文件，河北省煤炭工业安全管理局关于开滦集团钱家营矿煤与瓦斯突出矿井鉴定结果备案的意见，确定钱家营矿5#煤层为煤与瓦斯突出危险煤层，开滦集团钱家营矿为煤与瓦斯突出矿井。

（五）监测监控

我公司煤矿安全监控系统型号为KJ340，是山西阳光星荣科技有限公司生产，该系统性能稳定可靠，符合AQ6201-2006技术标准要求。

配套设备取得煤矿矿用安全标志。

地面中心站设立在公司调度室，执行24小时值班制度。

装备两套主机，一套使用，一套备用。

地面中心站最多可接入64台分站，分站的通道数为3路，每个分站最大传输信号30个量。

本系统通过传感器、监测分站、KCT-12通讯光端机、地面中心站的数据采集处理及环路传送。

系统在瓦斯超限后能迅速自动切断被控设备的电源，并保持闭锁状态。

（六）抽放系统

矿井地面西风井建有永久瓦斯抽放系统，地面永久瓦斯抽放泵站装备210m3抽放泵2台，105m3抽放泵2台，能满足矿井抽采的要求。

地面到井下-850主副石门及-850西大巷9川敷设直径为Ф325mm的主抽放管路，抽放管路长度为10000m。

在瓦斯抽采泵房及井下主管路安设了郑州光力生产的KJ370瓦斯抽采监测监控系统一套,接入了矿安全监控系统，时时监测矿井瓦斯抽采情况。

井下三采区设有一个临时瓦斯抽采泵站，泵站装备5台水环式瓦斯抽采泵，2台额定流量105m3/min，3台额定流量60m3/min。

能够满足对工作面的瓦斯抽放要求。

五、煤与瓦斯治理方案

㈠、主要防治煤与瓦斯突出工作：

1、机构设置、人员配置

矿业公司设有防突办公室及防突实验室，设立在生产技术部，主要进行防突方面的管理、研究和治理，其中防突副总、防突办公室副主任、防突技术员、实验员1人;

瓦斯抽采区设有防突工6名。

防突办公室主要负责研究并制定区域和工作面专项防突设计；

编制矿井年、季、月防突计划；

进行区域、局部预测预报的测定和各种突出资料的收集、整理、归档工作；

负责现场防突措施的技术指导和落实工作，总结分析突出规律，及时修改、补充各类防突措施。

2、防治煤与瓦斯突出技术体系

合理采掘部署———煤层开采顺序，巷道布置、掘、保、抽、采接替

防

治区域突出危险性预测——瓦斯参数结合瓦斯地质分析

煤区域综合防突开采保护层

与技术措施区域性防突措施

瓦区域性预抽煤层瓦斯

斯区域措施效果检验

突区域验证

出综合指标法

技工作面突出预测

术鉆屑指标法

体

系小直径超前排放钻孔

局部综合防突工作面防突措施预抽瓦斯

技术措施松动爆破

水力冲孔

工作面措施效果检验

管理制度

安全防护措施安全设施

设备、器材

3、防突工作坚持以人为本的原则，立足于安全第一。

坚持源头治理，超前防治，依法治突，严格管理的理念。

在管理上坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。

突出矿井采掘工作做到不掘突出头，不采突出面。

未按要求采取区域综合防突措施的严禁进行采掘活动。

㈡、主要采取的防突措施：

1、区域综合防突措施基本流程和要求：

（1）开拓前预测:

预测结果用于指导新水平、新采区石门揭煤工作。

开拓后预测：

预测结果用于指导和实施具体工作面的设计和采掘作业所采取的区域防突措施。

（2）区域防突措施：

区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。

开采保护层是最有效、最可靠的区域防突措施，因此我矿开采突出煤层5煤层时首先选择开采保护层作为优选的区域防突措施，对区段煤柱等开采保护层保护不了的范围，我们采取穿层钻孔方式进行区域预抽防突措施

①、开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式的区域防突措施：

由于我矿属于煤层群开采，主要可采保护煤层为7煤层（下保护层）的煤层厚度、开采条件、与被保护层（5煤层）的间距均符合《防治煤与瓦斯突出规定》要求，因此在突出危险区我们严格优先保护层开采的先决条件进行采掘工程布置，一般先采下保护层7煤层，最后开采突出煤层5煤层。

没有采取区域防突措施的突出危险区决不许有采掘活动。

②、预抽煤层瓦斯区域防突措施：

新石门、新采区突出危险区突出煤层5煤层上山和保护层开采未保护的范围采掘活动前，采取先在非突煤层7煤层或岩石内布置巷道工程，然后在7煤层或岩石巷道内按《防治煤与瓦斯突出规定》和制定的专项防突设计要求向突出煤层5煤层打穿层钻孔进行预抽瓦斯。

孔径不小于75mm,封孔长度不少于5米，预抽时间不少于3个月。

（3）区域防突措施效果检验：

①、采掘工作面采用钻孔施工方式对采取保护层开采突出煤层5煤层被保护范围和预抽范围进行实测最大残余瓦斯压力、最大残余瓦斯含量；

按临界值压力0.73MPa判断，小于临界值为措施有效，等于或大于临界值为保护效果无效。

②、石门揭煤（包括区段）钻孔预抽的区域防突措施的效果检验在揭煤工作面距煤层最小法向距离7米前采用钻屑瓦斯解吸指标△h2、K1进行措施效果检验。

每米钻屑瓦斯解析指标△h2、K1值均小于临界值，并未发现其他异常现象则证明措施有效；

否则措施无效。

（4）区域验证：

在掘进工作面打一个超前距不小于10m的超前钻孔，探测前方地质构造并观察突出预兆。

①、无突出危险区石门揭煤的区域验证在揭煤工作面距煤层最小法向距离5米前采用钻屑瓦斯解吸指标△h2、K1进行，当测定的指标值小于临界值时，判定为无突出危险工作面；

否则采取工作面防突措施。

②、无突出危险区采掘工作面的区域验证分别按规定采用工作面钻屑指标法进行。

并要求进入验证区域时，立即连续进行至少2次区域验证；

工作面每推进25米至少进行1次区域验；

在构造破坏带连续进行区域验证；

煤巷掘进工作面至少打1个超前距不小于10米的超前钻孔，探测地质构造外观检察突出预兆。

当区域验证为无突出危险时，采取安全防护措施进行采掘作业。

只要有一次区域验证为由突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均执行局部综合防突措施。

2、局部综合防突措施基本流程和要求：

（1）工作面突出危险性预测：

①、石门揭煤工作面的突出危险性预测,在揭煤工作面掘进至距煤层最小向距离5m时采用工作面钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。

②、煤巷掘进工作面采用钻屑指标法进行工作面突出危险性预测。

采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性，在煤层倾角25°

以下时工作面应向前方煤体施工3个孔深8～10m的预测钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。

钻孔尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。

③、采煤工作面采用钻屑指标法进行突出危险性预测。

沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，深度5～10m，除此之外的各项操作等均与煤巷掘进工作面突出危险性预测相同。

（2）工作面防突措施：

①、石门揭煤工作面预测有突出危险时，揭煤工作面掘进至距煤层最小向距离7m采用预抽瓦斯、排放钻孔防突措施，钻孔直径为75～120mm。

石门揭煤工作面钻孔的控制范围是：

石门的两侧和上部轮廓线外至少5m，下部至少3m。

②、煤巷掘进或采煤工作面预测有突出危险时，采用超前钻孔（预抽瓦斯、排放钻孔）防突措施，孔径75-120mm。

③、工作面防突措施的具体要求在《工作面专项防突设计》中明确提出。

（3）工作面措施效果检验：

1）对石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时，选择钻屑瓦斯解吸指标法，检验孔数不得少于5个，分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。

如检验结果的各项指标都在突出危险临界值以下，且未发现其他异常情况，则措施有效；

反之，判定为措施无效。

2）煤巷掘进或采煤工作面执行防突措施后采用钻屑指标法进行效果检验。

①对煤巷掘进工作面防突措施效果的检验检验孔应当不少于3个，深度应当小于或等于防突措施钻孔。

如果煤巷掘进工作面措施效果检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；

否则，判定为措施无效。

当检验结果措施有效时，若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度（简称投影孔深）相等，则可在留足防突措施超前距并采取安全防护措施的条件下掘进。

当检验孔的投影孔深小于防突措施钻孔时，则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有至少2m检验孔投影孔深超前距的条件下，采取安全防护措施后实施掘进作业。

②对采煤工作面防突措施效果的检验沿采煤工作面每隔10～15m布置一个检验钻孔，深度应当小于或等于防突措施钻孔。

如果采煤工作面检验指标均小于指标临界值，且未发现其他异常情况，则措施有效；

当检验结果措施有效时，若检验孔与防突措施钻孔深度相等，则可在留足防突措施超前距并采取安全防护措施的条件下回采。

当检验孔的深度小于防突措施钻孔时，则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有2m检验孔超前距的条件下，采取安全防护措施后实施回采作业。

（4）安全防护措施

1）突出煤层的采区必须设置采区避难所。

避难所的位置根据实际情况确定。

避难所应当符合下列要求：

①避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。

室内净高不得低于2m，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m2。

避难所内支护保持良好，并设有与矿调度室直通的电话；

②避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m3/min。

如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；

③避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。

2）在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。

风门之间的距离不得小于4m。

反向风门距工作面的距离和反向风门的组数，应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定，但反向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离一般不得小于70m，如小于70m时应设置至少三道反向风门。

反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m；

墙垛厚度不得小于0.8m。

在煤巷构筑反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。

通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等，必须设有逆向隔断装置。

人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。

工作面放炮和无人时，反向风门必须关闭。

3）石门揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面必须采取远距离爆破安全防护措施。

石门揭煤采用远距离爆破时，必须制定包括放炮地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。

煤巷掘进工作面采用远距离爆破时，放炮地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内，放炮地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定，但不得小于300m；

采煤工作面放炮地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定，但不得小于100m。

远距离爆破时，回风系统必须停电、撤人。

放炮后进入工作面检查的时间不得少于30min。

4）突出煤层的采掘工作面应设置工作面避难所或压风自救系统。

掘进距离超过500m的巷道设置工作面避难所。

工作面避难所应当设在采掘工作面附近和爆破工操纵放炮的地点。

根据具体条件确定避难所的数量及其距采掘工作面的距离。

工作面避难所应当能够满足工作面最多作业人数时的避难要求，其他要求与采区避难所相同。

压风自救系统应当达到下列要求：

①压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；

②在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：

距采掘工作面25～40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。

在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；

③每组压风自救装置应可供5～8个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。

3、石门揭穿突出煤层基本流程和要求：

石

门

揭

穿

各

煤

层

的

全

过

程

㈢、突出临界敏感指标

落实《防治煤与瓦斯突出规定》各项要求，在没有确定适合我矿业公司临界值的情况下，暂时应用《防治煤与瓦斯突出规定》中的临界值。

已委托资质部门煤科集团沈阳研究院有限公司，测定适合我矿业公司的临界值和预测方法,已确定瓦斯压力临界值为0.73MPa，瓦斯含量不能客观正确反映煤体是否具有突出危险性。

故区域突出危险性预测不采取瓦斯含量做为敏感指标。

（1）表1根据煤层瓦斯压力进行区域预测及区域效果检验的临界值

瓦斯压力P/MPa

区域类别

＜0.73

无突出危险区

≥0.73

突出危险区

（2）表2石门揭煤工作面突出危险性预测综合指标D、K参考临界值

煤的突出危险性综合指标D

煤的突出危险性综合指标K

工作面类别

＜0.25

＜15

无突出危险工作面

D≥0.25或K≥15

突出危险工作面

（3）表3钻屑瓦斯解吸指标法预测和检验石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值

煤样

Δh2指标临界值/Pa

K1指标临界值[mL·

（g•

）-1]

干煤样

＜200

＜0.5

湿煤样

＜160

＜0.4

≥200

≥0.5

≥160

≥0.4

（4）、用钻屑指标法预测煤巷掘进和回采工作面突出危险性及效果检验、无突出危险区的区域验证的临界值

Δh2/Pa

最大钻屑量/（kg/m）

突出危险性类别

≥6

突出危险

＜6

无突出危险

以上各种预测及效果检验方法的具体操作标准在《专项防突设计中》做出明确规定

六、高瓦斯区域瓦斯治理方案

矿井深部开采掘进增加，矿井瓦斯涌出量也不断增加。

涉及到掘进、回采工作面涉及7s、8s、9s、12s煤层。

根据2014瓦斯等级鉴定，7煤层瓦斯绝对涌出量7.788m³

/min，8煤层绝对瓦斯涌出量0.352m³

/min，9煤层绝对瓦斯涌出量4.494m³

/min，12煤层绝对瓦斯涌出量2.178m³

/min，分别占41.3%，1.86%，23.8%，27.96%。

（1）完善抽放系统，确保十采临时瓦斯抽放运转有效。

其他临时抽放泵站运转可靠。

通过相邻已采工作面绝对瓦斯涌出量测定，和瓦斯预测，对绝对涌出量较大的煤层进行瓦斯抽放。

（2）在井下各掘进施工巷道掘进过程中进行钻窝设计，并保证局部瓦斯治理工作。

（3）当采掘工作面回风流瓦斯浓度达到0.4%时,列为重点工作面进行管理，必须制定专门的一通三防技术管理措施并予以实施；

当采掘工作面回风流瓦斯浓度达到0.6%时，视为无把握工作面，在强化技术管理的同时，必须采取工作面限产或放慢掘进速度的措施；

当采掘工作面回风流瓦斯浓度达到0.8%时，必须停产治理。

逐步推广工作面回风瓦斯浓度0.8%断电的机制，以提高各级人员对瓦斯治理的重视度、增加瓦斯问题处理的反应时间。

根据工作面瓦斯预测涌出来量预测，相邻煤层瓦斯涌出量记录，和上覆、下覆采掘接替情况，当用通风方式不能有效解决涌出瓦斯时，制定抽放设计。

采取本煤层高位孔抽放和采空区上隅角预埋抽放相结合的形式。

钻孔采用封孔剂封孔，每个钻孔采用挂牌管理。

回采工作面上隅角瓦斯防治，在采面上隅角段管路采用长的4寸软管与主管相连接，软管插入上隅角，上隅角建挡风墙实现抽放，上隅角深处采用可移动抽放铁管随工作面回采长度移动。

主管随着工作面推进，拆下前端主管路，移动抽放软管。

采面高位孔抽放、上隅角预埋管抽放示意图如下：

采面高位孔抽放示意图

上隅角预埋管抽放示意图

七、瓦斯治理措施

（一）通风系统管理

1、在安排生产计划前进行的矿井通风能力核定的工作由通风区配合生产技术部完成,以确保矿井不超通风能力生产。

2、确保井下通风畅通，减小通风阻力，对矿井主要进风巷的净高不足2米，采区上下山和回风巷的净高不足1.8米，以及巷道的杂物清理，坑木堆放整齐等工作。

3、加强对矿井主要通风机的检修，保证主要通风机处于正常状态，备用主要通风机能在10min内启动。

主要通风机操作司机必须时刻看管，且每小时填写1次运行记录。

主扇房已安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表和直通矿调度室的电话。

由机电科负责完善司机岗位责任制和操作规程并悬挂上墙。

5、因检修、停电或其他原因需停电、停风，必须由机电科制定安全措施，并由安全技术负责人审批，严禁无计划停电、停风。

6、井下所有永久风门质量可靠、主要进回风巷道风门安装连锁装置，其工程工作由通风区负责。

7、通风区严格按测风制度进行测风工作，并计算矿井有效风量率，矿井、采区及采掘工作面的绝对瓦斯涌出量，矿井内、外部漏风率等。

8、通风区根据瓦斯浓度及时调整工作面风量、负压，通风设施稳定可靠。

（二）局部通风管理

1、新购局部通风机入井前，必须由设备中心负责检查验收合格后，方可入井安装。

2、局扇的安装必须符合《规程》规定，并实行挂牌管理。

所有工作的局扇必须保证正常连续运转，任何人不得随意停开，由专职局部通风机司机负责管理。

3、局扇因检修、停电等原因需要停风时，必须由生产单位制定停电、停风安全措施，经技术负责人审批签字，并由通风区配合生产单位负责组织实施。

严禁无计划停电停风。

4、安全员、瓦斯检查员应严格风筒质量管理，发现有破口必须及时修补或更换，风筒吊挂要平、直、顺，风筒接头必须接严密。

不能转直角，以确保工作面风量。

风筒必须使用阻燃，防静电风筒。

5、回采工作面上隅角瓦斯应采用设置风障法以及风动风机排出法处理。

（三）上隅角瓦斯治理

1、综采队设专人对上隅角进行通防管理，上隅角瓦斯采用设置风障倒风、风动风机排风法以及预埋管瓦斯抽放处理，保证风障等设施位置合理、使用可靠。

2、综采队回采过程中，