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1、陈久福2010.12.08,煤矿瓦斯综合治理技术集成体系,一、矿区基本概况 二、瓦斯治理理念与思路 三、瓦斯综合治理技术体系 四、瓦斯治理管理体系 五、瓦斯治理取得的成效,主 要 内 容,矿区基本概况,1,煤矿瓦斯综合治理技术集成体系,矿区始建于1958年，位于重庆市南郊170公里的綦江县境内，地处打通镇，东、西、南紧邻贵州省桐梓县和习水县。矿区井田南北走向北约39.5KM，东西宽约2-15KM，面积约235.5KM2。矿区已探明地质储量12.47亿吨，工业储量9.69亿吨，现有矿井可采储量6.7亿吨。煤种为无烟煤，发热量21-25MJ/kg。公司现有6对生产矿井，1对在建矿井，设计生产能力8
2、05万吨，2009年核定生产能力585万吨，实际生产原煤534万吨，各矿均为地质构造复杂的突出矿井，2009年生产原煤536万吨。矿区规划能力1080万吨/年。,矿区基本概况 1,1. 企业概况,矿区机械化开采水平逐年提高。据2009年底统计，矿区采煤机械水平程度达到88%，其中综采达到74.6%，掘进装载机械化率为93%。目前打通一矿、渝阳煤矿、石壕煤矿已全部实现机械化采煤，松藻煤矿、同华煤矿和逢春煤矿等实现大部分机械化采煤。公司所有制为国有企业，现有员工17000人，2009年完成产值19.96亿元，营业收入36亿元，利润2000万元。,矿区基本概况 1,1. 企业概况,（1）煤层赋存条件
3、差，煤层薄矿区含煤地层为上二迭统龙潭煤组，由一套海陆交替相的泥岩、粉砂岩、砂质页岩、铝土岩及煤层组成煤系地层。含煤614层，可采和局部可采煤层35层，其中中厚较稳定煤层仅有8#（K3b）煤层一层，其主要煤质指标(矿区加权平均)：发热量（Qb,d）28.556MJ/Kg、灰份19.09%、硫分(St,d)4.28 %。除主采层以外，各矿井有层数不等的局部可采的薄煤层13层，其可采区域的煤厚也只有0.71.1m，且往往还含有12层厚度10cm以下的夹矸。,矿区基本概况 1,2.地质条件与主要灾害,（2）地质构造复杂，断层多矿区从东向西有两河口向斜、羊叉滩背斜、大木树向斜、鱼跳背斜四条大的褶皱构造，
4、大断层和次生断层多达300条以上，其中落差在10m以上的断层16条,最大落差达60m；煤层节理发育、起伏大，煤层倾角变化大，为075。采煤工作面范围内23m落差的小断层特别多，石壕煤矿一个保护层工作面小断层多达2030条。,矿区基本概况 1,2.地质条件与主要灾害,（3）瓦斯含量高、压力大，煤层透气性差各开采煤层均属高变质阶段无烟煤，富含瓦斯，煤层瓦斯含量最高29m3/t。煤层瓦斯压力1.26.5MPa，原始透气性系数5.7110-33.1910-2 m2/MPa2d，矿区瓦斯储量丰富，总储量3.841010m3。,矿区基本概况 1,2.地质条件与主要灾害,（4）岩溶瓦斯和岩溶水多本区内主要含
5、水层为石灰岩岩溶裂隙含水层，自上而下共有嘉陵江灰岩、玉龙山灰岩、长兴灰岩和茅口灰岩四层。同时，茅口灰岩岩溶富积瓦斯。如2009年12月15日-60排矸石门碛头施工42超前探眼时，探眼涌出瓦斯，造成矿井总回风瓦斯由0.25%上升至0.9% ，总涌出量28.15万m3。,矿区基本概况 1,2.地质条件与主要灾害,（5）灾害多，种类全，瓦斯灾害严重松藻矿区各矿井都有水、火、瓦斯、煤尘、顶板垮塌等自然灾害,特别是煤与瓦斯突出灾害十分严重。,矿区基本概况 1,2.地质条件与主要灾害,3. 矿区瓦斯灾害的严重性,75,17,0,0,10,20,30,60,70,80,1989,2007,2008,矿区基本
6、概况 1,矿区现有6对生产矿井，均为煤与瓦斯突出(以下简称突出)矿井，开采过程中煤与瓦斯突出频繁发生，19582009年，总计发生突出487次，最大突出强度7138t，涌出瓦斯量28.5万m3。其中千吨以上的突出8次。最多一次死亡125人（同华矿1960年5月14日）。一年内最多突出75次，至今总突出493次，最大突出煤量7215t、喷出瓦斯28.5万m3。1986年以来，相继发生钻孔突出35次，死亡45人。,瓦斯治理理念与思路,2,煤矿瓦斯综合治理技术集成体系,1.坚持瓦斯综合治理方针、政策和原则,第四层次,瓦斯治理理念与思路 2,“瓦斯事故可以预防和避免” “瓦斯超限就是事故、突出就是大事
7、故” “瓦斯事故就是责任事故” “采掘部署三超前是基础、 技术进步是核心、高效抽采是关键、科学管理是保障” 全面提高各级员工的瓦斯综合治理与利用意识,2.树立瓦斯综合治理理念，提高瓦斯治理与利用意识,瓦斯治理理念与思路 2,为构建安全长效机制，公司始终把抓好瓦斯防治作为从事采掘活动的前提，作为企业生存和发展的前提，作为各级领导的政治生命。在工作中，我们坚持以安全文化建设渗透瓦斯治理理念，坚持“严管理、求创新、谋发展”的指导思想，通过合理采掘部署、优化通风系统、提升抽采系统能力、完善监测监控系统等措施为主线，坚持采前、采中、采后综合治理瓦斯，从严过程管理。,3、坚持以安全文化渗透为理念，技术措施
8、作保障，推动瓦斯治理与利用工作的战略转变,瓦斯治理理念与思路 2,瓦斯综合治理技术体系,3,煤矿瓦斯综合治理技术集成体系,通过不断完善、提高技术管理，达到消灭瓦斯灾害事故，消灭死亡的目标。技术路线：一是不断引进先进技术、装备及工艺，提高瓦斯治理的能力；二是在引进的基础上，消化、吸收，再创新，不断完善瓦斯治理技术体系；三是走“产、学、研、用”的道路，依托国家重大科技支撑计划，不断加深与科研院所合作，开发瓦斯治理的新技术、新装备及新工艺。,1. 技术体系总体目标与技术路线,瓦斯综合治理技术体系 3,（1）矿井生产部署“三超前”是前提部署“三超前”定义：是指专用瓦斯抽采专用巷道掘进超前抽采工程、抽采
9、工程超前保护层开采、保护层超前被保护层开采，其核心是确保治理瓦斯的工程超前，主旨是确定掘、抽、采关系及最低控制指标，实现合理的开采布局，防止重大事故发生。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（1）矿井生产部署“三超前”是前提掘进超前指标确定：水平生产能力开始递减前1.5年，必须完成接替水平的基本井巷工程、安全系统、安装工程。接续采区首采工作面至少提前6个月具备生产条件。底板开拓系统必须超前专用瓦斯抽采巷道一个工作条带或一个区段。煤层开拓系统必须超前准备工作面至少一个条带，确保下一个工作面的施工进入空间。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（1）矿井生产部
10、署“三超前”是前提抽采超前指标确定：专用瓦斯抽采巷道必须超前保护层准备工作面至少两个条带。瓦斯抽采超前回采时间：薄煤层掘进穿层条带预抽6个月，中厚煤层掘进穿层条带预抽12个月，中厚煤层回采网格预抽12个月，薄煤层回采顺层预抽6个月，中厚煤层回采顺层预抽12个月。保护层开采超前指标确定：保护层工作面回采巷道采前形成时间不少于8个月。矿井保护煤量可采期2年，可供布置工作面的保护煤量18个月。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（2）建立了“超前、增透、综合立体”抽采技术体系瓦斯抽采是该公司治理瓦斯的主要措施之一。一是坚持超前预抽：规定保护层工作面掘进条带预抽时间不少于6个月、回
11、采预抽不少3个月；中厚突出煤层工作面掘进条带预抽时间不少于12个月、回采预抽不少6个月。二是坚持增透抽：针对低透气性煤层研究了水力扩孔、水力割缝和深孔控制预裂爆破等增加煤层透气的抽采技术，实现高效、快速抽采。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（2）建立了“超前、增透、综合立体”抽采技术体系三是综合立体抽：根据该矿区煤层赋存条件和瓦斯地质情况，主要采用底板穿层条带预抽、底板穿层网格预抽、上下邻近层卸压抽采、边掘边抽、掘进工作面超前深孔预抽、采煤工作面顺层板式抽采、保护层工作面反向抽采、高位钻孔抽采、裂隙带顺岩层截流抽采、半封闭采空区抽采、全封闭采空区抽采、二次卸压抽采等综合
12、立体抽采技术。在系统方面，逐步提高抽采泵能力，采用大管径，降低系统阻力，提高矿井抽放能力。在封孔上，研究并推广机械封孔工艺，新材料封孔。坚持“高负压、密钻孔、严封孔、综合抽”的方针。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（3）建立了完整的防突技术体系通过多年不懈的努力，形成了完整的具有创新的防突技术体系。一是地质构造三级预测：一级是区域探测，DTC150地质超前探测仪，探测掘进工作面前方150m内的地质构造；二级是局部探测，矿井地质探测仪（KDZ1114-3），定期预报掘进工作面前方60m内的地质变化；三级是采煤工作面探测，采用WKT坑透仪，对回采工作面的地质构造进行预报；为防突提供超前、较准确的地质预报。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（3）建立了完整的防突技术体系二是防突三级预测：即区域预测、小块段预测和局部预测，逐步提高预测的准确性，减少防突工程量。,2技术体系的构成及主要内容,瓦斯综合治理技术体系 3,（3）建立了完整的防突技术体系三是突出预测（检验）手段丰富：接触式预测有钻孔钻屑指标预测、钻孔温差预测、快速直接测定煤层瓦斯含量预测，非接触式预测有瓦斯峰波预测及煤、基于GIS的瓦斯灾害综合信息预警技术与瓦斯突出实时诊断技术，基于GIS的瓦斯灾害综合信息预警技术与煤与瓦斯突出实时诊断技术实现了实时、智能和连续化预测。,
