三年瓦斯治理总结内容.docx
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三年瓦斯治理总结内容
编委会名单
主编:
闫万俊
副主编:
王耀龙
编写:
郭栋梁谭志来曾建效马攀选白卫光
李树军刘龙龙郭凯刘君范海林苗广史建伟丁振伟
前言
为贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理“十二字”方针,稳步推进“通风可靠、监控有效、抽采达标、管理到位”十六字瓦斯综合治理工作体系有效实施,香源煤业公司三年来在两级集团公司正确领导和大力支持下,借“瓦斯彻底整治”的东风,不断改造、完善矿井通风系统,以监测监控为保障,以矿井瓦斯抽采为重点,创新和改进“一通三防”技术管理和现场管理,在保障矿井安全生产的同时,进一步强化“一通三防”质量标准化工作,经过三年瓦斯治理基本上实现了瓦斯彻底整治,为矿井安全生产创造了有利条件,为香源煤业的科学、协调和可持续发展奠定了坚实的基础。
为总结经验与教训,对过去三年矿井瓦斯治理工作进行总结。
本次总结的编写由于编者的水平有限,如有疏漏和不妥之处,请专家和领导提出宝贵意见。
目录
1.矿井概况6
1.1矿井发展历史6
1.2矿井地理位置7
1.3矿井地质概况8
1.4矿井煤层赋存情况11
1.5矿井瓦斯分布情况12
2.2009年矿井基本情况和瓦斯治理情况14
3.2010-2012年通风瓦斯工作开展情况14
3.1矿井通风14
3.2瓦斯抽采16
3.3监测监控18
3.4防尘防灭火19
3.5机构设置及人员配备21
3.6资金投入22
3.7设施、设备投入23
3.8科研成果24
4.目前矿井瓦斯治理情况及治理效果25
4.1矿井通风瓦斯现状25
4.2瓦斯治理方法26
4.3瓦斯治理效果26
4.3.1矿井瓦斯涌出量变化26
4.3.2矿井风量变化28
4.3.3矿井瓦斯抽采参数变化29
4.3.4矿井瓦斯抽采巷道变化31
4.3.5矿井瓦斯利用变化32
4.3.6矿井瓦斯超限情况32
4.3.7矿井监控系统中断情况33
4.3.8矿井产量情况34
5.取得的经验及存在的主要问题34
5.1取得的经验34
5.2存在的主要问题35
5.2.1矿井通风系统35
5.2.2矿井瓦斯抽采系统35
5.2.3矿井防尘系统36
5.2.4其他36
6.下一步主要规划36
6.1主要措施36
6.1.1制定瓦斯综合治理的常规措施36
6.1.2加大“一通三防”隐患整改力度37
6.2保障措施37
6.2.1组织保障37
6.2.2政策保障38
6.2.3投入保障38
6.2.4科技保障38
6.2.5人才保障39
1.矿井概况
1.1矿井发展历史
山西汾西香源煤业有限责任公司是2005年8月30日由山西汾西矿业(集团)有限责任公司与山西省交城县华鑫煤炭实业有限公司作为股东签署合作协议组建而成的股份制企业,合作经营原交城县香源沟煤矿。
该矿始建于1994年,为“一证多井”煤矿,在香源沟煤矿井田内分别建有香源沟煤矿(东南部)、香源沟煤矿新井(西南部)和香源沟煤矿二坑(中北部),核定总生产能力为21万t/a。
2005年10月20日山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件以晋煤整合办审[2005]2号文《关于对〈交城县煤炭资源整合和有偿使用工作方案〉的批复意见》,批准上述三矿整合为香源沟煤矿,整合后进行股份合作,更名为山西汾西香源煤业有限责任公司,采矿许可证证号为:
1400000721844,井田面积为8.8261km2,批准开采煤层为2、3、4、8、9号,生产规模45万t/a,隶属山西汾西矿业(集团)有限责任公司。
根据2011年11月28日《关于煤炭资源兼并重组单独保留煤矿山西汾西香源煤业有限责任公司调整矿区范围和提升生产规模办理变更登记的请示》(吕国土资字[2011]710号)文件批复:
1、根据晋煤重组办发[2010]81号文件精神,山西汾西香源煤业有限责任公司生产规模由45万t/a提升至90万t/a。
2、调整(增大)矿区范围,增大面积0.2668km2,调整后面积为9.093km2。
2012年7月24日山西省国土资源厅晋国土资函[2012]524号文《山西省国土资源厅关于山西汾西香源煤业有限责任公司变更生产规模有关问题的复函》同意山西汾西香源煤业有限责任公司生产规模由45万t/a提升至90万t/a,并按要求更换采矿证。
1.2矿井地理位置
香源煤业有限公司位于交城县岭底乡申家圪垛村北部。
地理位置为:
东经112°07′37″—112°09′43″,北纬37°36′36″—37°39′40″。
井田位于太原西山煤田清交矿区清徐详查勘探区西部。
井田东西长1.3-3km,南北宽约6km,面积8.826km2,西邻中兴煤矿。
附:
矿井地理位置图
1.3矿井地质概况
井田在大地构造位置上处于吕梁~太行断块(II)五台山块隆(III)古交掀斜地块西部(IV)西山向斜南部。
西山向斜为一个由石千峰向斜、马兰向斜、水峪贯向斜等组成的复向斜,轴向南北、右行斜列。
在此背景上发育着一系列断层和褶曲。
清交矿区位于西山向斜的南部,矿区大致为一个走向北东、倾向北西的单斜构造,在此背景上又发育着一系列的断层和褶曲。
井田位于清交矿区西部,构造上总体受王山岭向斜控制。
井田所在清交矿区位于太原西山煤田南部,区域上出露地层有奥陶系马家沟组与中统峰峰组,石炭系中统本溪组、上统太原组,二叠系下统山西组、下石盒子组,二叠系上统上石盒子组、石千峰组,三叠系下统刘家沟组和第四系中上更新统。
石炭系上统太原组和二叠系下统山西组为本区含煤岩系。
井田内水文地质条件简单。
香源煤矿2、3号煤层存在21840m3采空积水,位置、范围、积水量清楚,受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层补给条件一般,补给水源较小,影响程度中等。
按照《煤矿防治水规定》中矿井水文地质类型分类标准综合分析,本矿井2、3、4号煤层为水文地质条件中等的裂隙含水层为主的矿床。
太原组6、7、8、9号煤层主要充水含水层为奥灰岩溶水含水层,底板标高低于奥灰水水位,属于承压开采,突水系数为<0.06MPa/m,属于承压煤层,但突水危险性不大,富水性弱,所以6、7、8、9号煤层为水文地质条件中等的以岩溶含水层为主的矿床。
井田内煤层赋存较深,2号煤层的最小埋深也有200m,煤矿床充水不易接受大气降水及地表水的补给。
另外,井田内及井田周围无小窑,故不存在小窑积水,仅井田南部2、3号煤层采空区及巷道存在积水约21840m3,采空区积水基本无水害威胁。
1.4矿井煤层赋存情况
井田主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。
其中山西组平均厚48.22米,共含煤6层,自上而下依次为01、02、03、1、2、3及4号煤层,煤层总厚4.79米,含煤系数9.93%,其中2、4号煤层为稳定的大部可采煤层;3号煤层为较稳定的大部可采煤层;02号煤层为零星可采煤层;01、03、1号煤层均为不可采煤层。
太原组平均厚度82.02米,共含煤7层,自上而下依次为6上号、6号、7号、8上号、8号、9号及10号煤层,煤层总厚8.54米,含煤系数10.41%,其中8、9号煤层为全区稳定可采煤层;6号煤层为稳定的大部可采煤层;7号煤层为不稳定的局部可采煤层;8上号煤层为零星可采煤层;6上号、10号煤层均为不可采煤层。
可采煤层情况一览表
地层
煤层号
见煤点
可采点
尖
灭
点
煤层厚度(m)
最小—最大
平均
煤层间距(m)
最小—最大
平均
煤层结构
(夹矸数)
可采系数(km)
可采性
稳定性
山西组
2
46
37
0.32-2.30
1.30
0.60-11.65
5.22
0-1
0.80
大部可采
稳定
3
28
21
1
0-2.06
1.18
0-2
0.72
大部可采
较稳定
2.10-9.80
5.55
4
20
18
1
0-2.35
1.29
0-1
0.86
大部可采
稳定
31.75-42.35
35.98
太原组
6
21
16
0.30-1.40
0.92
0-2
0.76
大部开采
稳定
2.25-9.55
5.55
7
20
7
0.15-0.95
0.69
0
0.35
局部可采
不稳定
10.28-22.2
16.26
8
21
21
2.20-3.30
2.79
0-1
100
全区可采
稳定
5.40-13.08
8.56
9
21
21
1.15-3.35
2.44
0-2
100
全区可采
稳定
1.5矿井瓦斯分布情况
内容参考矿井瓦斯涌出量预测,并附瓦斯含量埋深等值线图
2、2009年矿井基本情况和瓦斯治理情况
2009年矿井处于停产中。
3、2010-2012年通风瓦斯工作开展情况
3.1矿井通风
3.1.1矿井进回风井建设、通风系统调整情况
2010年元月18日复产后,我公司立即组织材料斜井、主斜井、行人斜井、峁上斜井的刷大、改造工程,共计刷大改造井筒2600余米,于2010年9月30日关闭原DKZNo16/2×55KW主通风机并启用峁上主通风机,标志着我公司的通风系统改造工程完成。
3.1.2采掘工作面通风系统变化情况
我公司2010年复工复产后,由于1202工作面在停工前已经按照“U+L型”通风系统完成巷道施工,本工作面采用“U+L型”通风系统于2011年底回采结束;1200回采工作面按照集团公司要求,按照“U”型通风系统进行布置,与2012年年底回采结束。
现在1204工作面采用沿空留巷偏“Y”型通风系统。
三年以来,我公司对井下掘进工作面2×15kw局部通风机全部更换为2×30kw及以上大功率风机、风筒更换为Φ80mm阻燃抗静电风筒,确保了工作面的风量,有效降低了掘进工作面瓦斯浓度影响正常掘进的难题。
3.1.3通风设施变化情况
我公司复产后,井下构筑大量的临时通风设施,通过三年的努力,将4道临时密闭、2处临时调节风窗全部永久性构筑,并将8道木风门更换为无压铁风门,通风设施的完善确保了矿井的通风可靠。
3.2瓦斯抽采
3.2.1瓦斯泵站建设及管路敷设情况
我公司自2010年3月开始施工瓦斯抽采钻孔,同年8月17日利用原中兴煤业公司峁上泵站进行地面瓦斯抽采工作,泵站安设2台2BEC-52型瓦斯抽采泵。
井下安装Φ450㎜钢骨架复合纤维主管路3400余米,支管路采用Φ219mm钢骨架加强型复合纤维管,安装管路共计2400余米。
根据2011年煤科院沈阳研究院《地面瓦斯抽采系统工程初步设计说明书(0.9万t/a)》要求,2011年7月份开始瓦斯抽采系统改造工程,增加2台2BEC-72型瓦斯抽采泵用于低负压抽采,并增加1台2BEC-52型瓦斯抽采泵用于高负压抽采备用泵,我公司在2012年3月份实现了分源抽采。
目前地面瓦斯抽采泵站现装有三台2BEC-52型瓦斯抽采泵,用于高负压抽采,一用两备,额定功率为250KW,额定抽采量为200m3/min,干管路使用Φ450㎜钢骨架复合纤维管,共计敷设3400余米,支抽采管采用钢骨架纤维树脂管法兰式对接而成,管径为Φ219mm,安装2400余米。
两台2BEC-72型瓦斯抽采泵,用于低负压抽采,一用一备,额定功率为560KW,额定抽采量为465m3/min,干管路使用Φ630mm无缝钢管,共计敷设3400余米,支管路采用Φ325mm无缝钢管,CDU快速接头连接,安装管路1100余米。
两趟抽采管路及附属安全装置全部按照《地面瓦斯采系统工程初步设计说明书(0.9万t/a)》要求施工;井下的支管路全部安装完善了在线监控系统,实现了人工检测与在线监测的互补。
低浓度瓦斯传输安全保障系统也与重庆煤科院签订合同,目前正在安装之中。
抽采设备参数
项目
设备
型号
设备数量
额定功率
(kW)
额定抽采(m3/min)
配套主管路
(mm)
主管路长度(m)
高负压抽采
2BEC-52
3
250
200
450
3400
低负压抽采
2BEC-72
2
560
465
630
3400
3.2.2抽采方式及封孔工艺
3.2.2.1抽采方式
从2010-2012年,通过对1202、1200回采工作面,1204、1206掘进工作面的抽采效果总结,矿井在抽采方式上逐渐完善。
掘进工作面抽采方式:
钻场本煤层扇形钻孔、本煤层顺层钻孔及本煤层斜交钻孔。
回采工作面抽采方式:
本煤层钻孔+巷道裂隙带钻孔+沿空留巷闭墙埋管+钻场裂隙带钻孔+下邻近层钻孔对瓦斯进行综合治理。
3.2.2.2封孔工艺
2010年,本煤层、裂隙带钻孔采用聚氨酯封孔。
2011-2012年,本煤层采用FKCW-160充气式封孔器封及裂隙带裂隙带采用风动力注射聚氨脂封孔,封孔长度可保证在8米左右,提高了瓦斯抽采效果。
3.2.2.3抽采装备提升情况
瓦斯抽采装备提升方面也有了极大的改善,由原来的4台7.5KW岩石电钻和2台ZDY450型钻机再增加了3台CMS1-4200/80煤矿用履带式深孔钻车和6台ZDY1300钻机,抽采装备的提升使我公司基本能适应各种复杂情况下钻孔施工工程。
3.3监测监控
我公司监测监控系统原使用江苏三恒公司的KJ70,后因其无法满足我公司的生产需求更新为天地科技的KJ95N型系统。
系统在2010年6月升级完成,按要求设置了瓦斯、风速、一氧化碳、温度、烟雾、水位、局扇开停、风门开关、风筒状态等传感器,能够对有关参数进行实时监测监控。
并将瓦斯抽采系统、主扇运行状态、负压纳入监控主系统进行监测监控。
传感器设置数量、安设地点符合要求,每10天对瓦斯传感器用标准气样进行调校,甲烷传感器超限断电闭锁和甲烷风电闭锁灵敏、可靠。
瓦斯监控系统装备齐全、运行正常、闭锁可靠、处置迅速,符合《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》标准要求。
井下安全监控装置使用情况
监控设备名称
型号
在籍数量(台)
使用数量(台)
备用量(台)
待修数量(台)
报废数量(台)
分站
KJF16B
24
18
6
0
0
瓦斯
传感器
KGJ16B
126
42
40
30
14
温度
传感器
KG3007A
22
12
10
0
0
风速
传感器
KGF3-15
4
2
2
0
0
风门
传感器
KGE22
10
7
3
0
0
远程控制开关
KDG15A-1
16
10
6
0
0
烟雾
传感器
KGN1
10
5
5
0
0
风筒开关传感器
KG5009
9
4
5
0
0
一氧化碳传感器
KGA5
20
10
5
0
5
开停
传感器
KGT15
64
54
10
0
0
3.4防尘、防灭火
我公司井下防尘用水由地面静压水池供给,总容量由原来的400m³改造为现在的1100m³;防尘管网中主管路由原来的2吋钢管改造为现在的5吋钢塑复合管,支管路由原来的2吋钢管改造为现在的3吋钢管,按照质量标准化要求设置三通及阀门,并进行编号管理。
为落实两级集团公司提出的“谁产尘、谁治理”的理念,重新划定了各队组防尘的责任范围,并明确了相关制度将防尘设施(煤层注水、净化水幕、转载点喷雾、综掘机和采煤机内外喷雾、综掘工作面除尘风机、采煤工作面支架喷雾等)的使用情况进行定期检查,从而提高各组队防尘设施的有效利用率。
矿井综合防尘系统齐全,管路系统阀门安设符合规定,各转载点喷雾齐全,采掘工作面按规定设置水幕,主要进回风大巷定期洒水灭尘。
综采工作面及皮带大巷均安设自动喷雾装置,捕捉割煤、运煤产生粉尘;加强采煤机、综掘机内外喷雾的管理。
实施煤层注水措施,采前要实行预注水,从源头控制产尘量。
我公司现所采2号煤层为不易自燃煤层,防灭火管理主要是预防井上下外因火灾,根据集团公司要求及矿井实际情况我公司制定完善了井下消防材料计划,并制定了严格的定期检查制度;同时对采煤工作面的防火门进行了施工;加强了井下爆破材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场以及采掘工作面皮带机头等地点要害地点消防灭火器材巡查力度,在检查中发现问题及时补充、更换。
现各类消防材料工具品种和数量应符合《矿井通风安全装备标准》(MT/T5016-1996)等有关规定。
放炮作业地点从炸药使用量、炮眼布置、起爆方式、施工巷断面、风量等方面综合考虑,科学合理编制放炮作业规程,严格控制放炮造成的CO超限报警事故。
为杜绝井下一氧化碳超限事故,矿井编制了《一氧化碳超限报警应急处置预案》,详细制定了一氧化碳超限时的应急处置措施等相关内容。
现井下各地点安设各类一氧化碳传感器数量总计20台。
所有一氧化碳传感器安照规定进行标校,确保了上传数据的及时性和准确性。
3.5机构设置及人员配备
1、机构设置
矿长是“一通三防”工作的第一责任者,总工程师负责“一通三防”技术管理工作,通风区长(兼矿长助理)和抽采区长协助总工程师具体负责通风抽采工作。
通风区下设通防队、抽放队、监控队和仪器仪表管理组,负责全矿井的通风系统管理,瓦斯管理,瓦斯抽采,通风设施的构筑,综合防尘,防灭火等工作。
3、人员配备情况
瓦斯治理工作主要以通风区为主,设队组有通防队、瓦检队、抽放队、防尘队、监控队等专业机构人员,共104人。
香源煤业“一通三防”人员结构一览表
队组
人员配备
职工素质
年龄
合计
通风区(本部)
区长1名、书记1名、副区长2名、技术员1人
人员均为大专学历
30岁以下1人,30~40岁2人,40岁以上2人
5人
通防队
队长1名,技术员1名,职工13人
大专学历1人、高中学历1人,初中学历13人
30岁以下3人,30~40岁6人,40岁以上6人
15人
瓦检队
队长1名,书记一名,职工24人
大专学历4人、高中学历19人,初中学历3人
30岁以下3人,30~40岁16人,40岁以上7人
26人
抽放队
队长1名,书记1名,技术员3名,职工41人
大专学历6人、高中学历20人,初中学历20人
30岁以下26人,30~40岁12人,40岁以上8人
46人
监控队
队长1人,技术员2人,职工9人
大专学历3人、高中学历8人,初中学历1人
30岁以下10人,30~40岁2人,40岁以上7人
12人
3.6资金投入
从2010-2012年集团公司、香源煤业近年来加大瓦斯治理安全投入,通过对通风系统的改造,瓦斯抽采系统的建立,加快技术改造和装备提升步伐。
三年来累计使用54705332元,确保了矿井安全生产,具体情况如下表:
项目
投资费用(元)
回风斜井刷大
14631622
材料斜井维护
1881110
主斜井维护
5322723
行人斜井改造
10021948
行人斜井延伸
1130481
峁上回风斜井大棚于室内装修
828133
地面瓦斯抽放泵站工艺设备及管道工程
4257028
地面瓦斯抽放泵站电气工程
2302651
峁上回风斜井回风大巷瓦斯管道安装
8935634
井下瓦斯抽采签证及措施
2230127
分源抽采瓦斯管路井上材料交接单费用
1125513
避雷塔基础
121884
管道支架基础及阀门井
42236
1200回采工作面瓦斯管道安装
1874242
合计
54705332元
2010-2012年瓦斯综合治理资金投入简表
3.7设施、设备投入
从优化矿井“一通三防”系统入手,不断加大对“一通三防”系统和设备设施投入,矿井安全生产基础得到全面加强。
从2010-2012年期间,通过对行人斜井延伸、改造,使矿井行人斜井正常运行;通过对主要回风大巷刷大,降低风阻,促进了矿井通风能力能力的提高;在掘进工作面更换大功率通风机,确保风量满足生产需求。
通过三年不断对通风设施的不断完善,通风系统可靠性和安全保障能力明显提升。
在全面完善“一通三防”系统的同时,矿井也不断提升瓦斯抽采能力。
从2010年对抽采系统改造完成到2012年实现了分源抽采,由原来岩石电钻和ZDY450型钻机到CMS1-4200/80煤矿用履带式深孔钻车和ZDY1300钻机,抽采设备不断的更新,以满足抽采需求。
3.8科研成果
香源煤业在三年瓦斯综合整治期间,按照两级集团公司的相关会议及文件要求,同时积极联合各大煤炭院校,并就结合自身的实际情况积极探索适合本矿实际的瓦斯治理技术及办法。
具体如下:
(一)技术资料方面:
1、2010年12月配合煤炭科学研究总院沈阳研究院完成了《山西汾西香源煤业有限责任公司地面固定瓦斯抽采系统工程初步设计》的编制。
2、2011年9月配合煤炭科学研究总院沈阳研究院完成了《山西汾香源煤业有限公司煤自然倾向性鉴定》的编制。
通过聘请各大院校及煤炭科学研究院对矿井各煤层瓦斯基础参数的测定、瓦斯规律的研究和通风系统阻力的测定。
为矿井更加深入的开展矿井“一通三防”和瓦斯综合治理工作提供了更加科学合理的技术保障。
(二)通风系统方面:
通过对1202“U+L”型、1200“U”型通风系统的应用,结合我公司实际地质条件,积极研究并探索适合我公司的通风系统,现对1204工作面试行“Y”型通风系统,加强对系统技术参数的搜集,完善我公司的通风系统。
(三)抽采系统方面:
1、2012年3月,矿井实现了分源瓦斯抽采系统,使矿井的瓦斯抽采系统更加完善、合理。
2、积极推广使用了充气式封孔器,对封孔器进行再回收利用,不仅确保了钻孔的封孔效果,而且降低了抽采成本。
通过三年瓦斯综合整治,矿井无论在技术资料,现场管理,还是经验方法上都有了显著的提高。
使矿井的“一通三防”系统更加的趋于完善,以确保矿井的安全生产。
4、目前矿井瓦斯治理情况及治理效果
4.1矿井通风瓦斯现状
矿井通风方式为中央边界式,通风方法为抽出式,目前矿井采用“三进一回”通风系统,即主斜井、材料斜井、行人斜井进风,峁上专用斜井回风。
峁上回风斜井安装有两台型号为BDK618-8-No.25主通风机,一台工作一台备用。
电机功率2×250Kw,额定风量为4800~10200m3/min,运行角度-60~+60。
目前运行+30,矿井现总进风为6957.30m3/min,总回风量7119.84m3/min,负压1.86Kpa,等积孔3.27m2。
名称
总进
风量
m3/min
有效风量m3/min
主扇排风量m3/min
总回风量m3/min
有效风量率
%
负压(KPa)
等积孔(m2)
全矿井
6957.30
6386.32
7320
7119.84
91.79
1.86
3.27
矿井通风情况
主扇运行状况
主扇型号
现运行角度
最大运行角度
实际排风量m3/min
最大排风量m3/min
电机额定功率
漏风率%
负压
KPa
BDK618-8-No.25
+30
+60
7320
10200
2×250
2.7
1.86
4.2瓦斯治理方法
①矿井实现分源抽采,根据不同的瓦斯来源进行抽采。
②回采工作面采取沿空留巷偏‘Y’型通风系统。
对工作面进行采空区留巷埋管+高、低位裂隙带钻孔+本煤层钻孔+下临近层钻孔综合抽采。
③
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