神火集团梁北矿防突治理情况汇报 PPT

3.2 防突措施实例
■工作面扇形卸压钻孔——强化抽采措施 在工作面风、机巷内施工钻场，在钻场内布置扇
形卸压钻孔，对动压区及以外煤体进行二次卸压抽采 瓦斯。
同时利用扇形钻孔取样复检，对于复检指标相对 高的区段再次采取底抽巷穿层钻孔二次扩孔进行二次 区域措施治理。
3.2 防突措施实例
采煤工作面前方扇形卸压钻孔施工 平面示意图
■ 2011年与中国矿业大学合作开展《瓦斯与应力耦合动力灾 害预防技术研究》，解决了地质变化带与孤岛高应力工作面安全 回采难题。
2.4 防突技术路线
地质先行、区域治理 穿层增透、抽采利用 查清异常、多轮验证 措施到位、达标生产
2.4 防突技术路线
地质先行
地质条件普查分析
三维勘探
优化工程设计 指导区域区域钻孔施工
2、区域措施效果检验合格后，回采期间沿工作面 推进方向每25米进行一次复检验证。煤层赋存条件变 化带区沿推进方向每12米，沿倾向间隔30米取样测定 残存瓦斯含量，增大回采安全系数。
“三软”单一厚煤层煤与瓦斯突出防治技术
3. 防突措施实例
■ 3.1 防突措施实例工作面概况 ■ 3.2 防突措施实例 ■ 3.3 防突措施实施具体做法 ■ 3.4 防突措施落实管理办法
具体由孔口三通、伸缩式连接管、大容积防喷箱 （规格为Φ0.8m×9m）组成，该装备具有防喷超限、 防火灭火、防尘和水、煤、瓦斯三相分离抽排处理功 能。
3.3 防突措施实施具体做法 底抽巷穿层钻孔扩孔施工现场示意图
1.3 矿井历史上瓦斯灾害情况
■ 1、1999年建井期间，在石门揭煤过程中曾先后发生两 次煤与瓦斯突出事故，最大突出煤量600t，瓦斯涌出量5万m3。
■ 2、2013年矿井瓦斯相对涌出量21.57m3/t，绝对涌出量 28.94m3/t。
近几年矿井瓦斯及二氧化碳涌出量情况如下：
“三软”单一厚煤层煤与瓦斯突出防治技术
2.4 防突治理方法沿革与发展
1.现场方面 ■ 2004-2009年，主要采取“卸压槽瓦斯排放孔+巷帮挂耳抽
放”局部防突措施； ■ 2008年6月开始施工第1条区域措施工程巷——11141机巷
底抽巷； ■2009年开始着手瓦斯抽采利用技术调研与落实工作，同年
12月东风井2×500kw瓦斯发电机组并网发电； ■ 2010年-2014年底抽巷区域防突措施研究推广应用，并趋
▲ “5”指沿空掘进煤巷区域预测指标：煤层残 余瓦斯含量临界值为5m³/t、残余瓦斯压力临界值为 0.5MPa。
▲ “6”指采掘工作面顺层区域防突措施效果检 验指标：煤层残余瓦斯含量临界值为6m³/t、残余瓦斯 压力临界值为0.6MPa。
▲ “7”指底抽巷区域防突措施效果检验指标： 煤层残余瓦斯含量临界值为7m³/t、残余瓦斯压力临界 值为0.7MPa。
防突治理目标
■突出煤层转化为非突出煤层 ■高瓦斯工作面转化为低瓦斯工作面 ■杜绝突出事故 ■矿井瓦斯“零超限”
2.2 防突治理工作态度
“四真两不怕”
■ 四 真: 真关心、真担心、真用心、真较真 ■ 两不怕: 不怕费事、不怕投入
2.3 主要保障措施：
■ 坚定一个信念：煤与瓦斯突出是可防、可治、可控。 ■ 树立第一的思想：防突工作是各项工作的第一要务， 安全生产的第一道工序，监督检查的第一道关卡。 ■ 坚持“双不”原则：不掘突出头、不采突出面 ■ 完善三个系统：完善矿井通风系统、瓦斯抽采系统、 监测监控系统。 ■ 抓好五个落实：落实瓦斯治理措施、落实防突工程量、 落实瓦斯抽采量、落实打钻抽放队伍、 落实齐抓共管责任。
于成熟。
2.4 防突治理方法沿革与发展
2.科研方面 ■ 2007—2012年与中煤科工集团重庆研究院合作开展《梁北 煤矿二1煤层瓦斯灾害综合治理技术研究》
■ 2009年6月学习引进试验了“底抽巷穿层钻孔预抽煤巷条 带煤层瓦斯”的区域防突方法
■ 2010年5月开始自主研究试验了“水力扩孔防喷增透技 术”，之后逐步确定了“多种多轮”区域防突技术措施体系
3.3 防突措施实施具体做法 ■提高打钻装备水平，增加抽采钻孔深度
3.3 防突措施实施具体做法
■提高打钻装备水平，增加抽采钻孔深度
二是将以前使用的圆钻杆、螺旋钻杆更换为便于 排粉的Φ73mm三棱钻杆。
三是改造矿井压风系统，提高了采掘工作面打钻 压风风压、风量，风压由原来的使用压力0.45MPa提 高至0.65MPa左右。
3.2 防突措施实例
采煤工作面前方扇形卸压钻孔施工 平面布置 局部图
3.2 防突措施实例
■各类抽采钻孔封孔工方式
▲穿层钻孔：采用了PD材料注浆封孔方式，封孔区位为3-18米 段封孔长度为15米，抽放管规格为Φ50mm×4m，长度20米。
▲顺层钻孔：采用了聚氨酯封孔方式，封孔区位为7-15米段， 封孔长度为8米，抽放管规格为Φ32mm×3m聚乙烯管，长度18m。
3.3 防突措施实施具体做法
■高标准建立“5、6、7”区域防突指标体系
为确实做到“不掘突出头、不采突出面”， 梁北矿根据煤层松软、瓦斯压力高、透气性差、 瓦斯不易抽采的特点，按优先顺序，实施了“多 种区域防突措施并用、多轮大量打钻”综合区域 防突措施。
虽然这些措施施工周期长、占用人员多，费 用高，但矿井不怕投入、不怕费事，坚持防突效 果不达标准不罢休，有效消除了突出危险性。
▲目前，穿层钻孔和顺层钻孔封孔正在试验“两堵一注”带压 封孔方式。
3.2 防突措施实例 顺层孔“两堵一注”封孔结构示意图
上行孔
下行孔
3.2 防突措施实例 穿层钻孔封孔结构示意图
3.3 防突措施落实管理办法
■高标准建立“5、6、7”区域防突指标体系
实践中，梁北矿为了进一步提高开采安全系数，减 少采掘工作面风排瓦斯量，避免采掘作业期间瓦斯超 限，矿井建立了“5、6、7”区域防突指标体系。
■矿井于1997年8月开工建设，2004年12竣工投 产。
梁北煤矿区位示意图
1.1 矿井概况
■ 梁北煤矿井田东西走向长12km，南北倾向宽4km，面积 48km2，地表标高为+325m～+105m，地表地形总体上西高东低，主 副井口标高+130m，主开采水平标高-550 m。
■ 矿井采用立井单水平上、下山开拓方式，中央并列与中 央分列混合抽出式通风系统。主、副井进风，中央风井和东风井 回风。
2、利用底抽巷向回采巷道施工区域措施：穿层预抽瓦斯钻 孔后，及时进行水力扩孔增透预抽煤巷条带瓦斯。
3、区域措施检验合格后，进入煤巷顺槽掘进。期间，有针 对性的采取补充顺层措施钻孔。
2.4 防突治理技术路线 梁北煤矿采掘工作面防突技术措施 ■ 采煤工作面
1、采用“底抽巷穿层钻孔扩孔增透区域措施＋工 作面顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯＋扇形卸压钻孔 抽采工作面动压区瓦斯”多轮次综合区域防突措施。
■11141风、机巷采用12#工字钢对棚+锚索支护，净断面积为 14.42㎡， 棚距0.7m， 锚索规格Φ18.9mm×10m。
■ 工作面煤层底板下18—20m层位中布置有一条贯穿整个采面条 带的11141工作面底抽巷，相对于机巷内错布置，平距30米。
3.1 防突措施实例工作面概况
■ 11141工作面煤层赋存比较稳定，地质构造相对简单。 煤层倾向175°～196°，走向85°～106°，煤层倾角10°～ 12°30′。工作面倾斜长138m，埋深590米，煤层平均瓦斯含 量为 10.03m3/t，瓦斯压力为1.53MPa，坚固性系数f为 0.15～0.25，破坏类型为Ⅲ、Ⅳ，为突出煤层。
2. 防突治理理念及技术路线
■ 2.1 防突治理理念与目标 ■ 2.2 防突治理工作态度 ■ 2.3 主要保障措施 ■ 2.4 防突治理方法沿革与技术路线
2.1 防突治理理念与目标
防突治理理念
■没有治不了的瓦斯，只有不到位的意识 ■没有治不住的突出，只有不到位的钻孔 ■没有防不住的超限，只有不到位的措施
3.2 防突措施实例
3.2 防突措施实例
底抽巷穿层钻孔扩孔增透区源自文库措施 平面布置图
3.2 防突措施实例
■11141工作面顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯 沿工作面风巷下帮、机巷上帮施工顺层预抽钻
孔，钻孔孔径Φ94mm，孔间距1.4m，下行孔平均75m ，上行孔平均80m，工作面内钻孔重叠至少15m，消 除了空白带。
■ 目前，矿井生产采区为11采区，准备接替的采区分别为21 采区和32采区。
1.1 矿井概况
梁北煤矿采掘工程平面示意图
1.2 矿井开采条件
梁北煤矿主采二叠纪山西组底部二1煤层，有煤与瓦斯突出危 险性，为典型的豫西“三软”煤层，煤尘具有爆炸危险性，具有 埋藏深、煤质松软、透气性差、地应力大、地温高等特点。
通过以上改进和应用，顺层钻孔、穿层钻孔等单 孔孔深及成孔率均明显提高。保证了钻孔打到设计深 度，满足了区域防突钻孔施工要求
3.3 防突措施实施具体做法
■创新钻孔“防喷”技术，保证水力扩孔施工安全
梁北煤矿在施工穿层水力扩孔期间，钻孔喷孔率 达到90%以上，冲击力大，严重影响了钻孔的正常施 工，为解决这一问题，我矿自行研制了防喷孔装置， 保证了钻孔施工安全。
11141工作面巷道布置平面示意图
3.2 防突措施实例
1、11141机巷掘进工作面区域防突措施 底抽巷穿层钻孔终孔间排距为6×6m，采用平行
孔布置方式，钻孔直径Φ94mm，控制巷道轮廓线外 15m范围。
穿层钻孔穿透煤层全厚后，退至见煤点上行水力 扩孔，钻孔平均穿煤长度6.3米，单孔平均扩煤量7t ，扩孔卸压增透后预抽煤层瓦斯量大增。
利用区域措施钻孔探明的地质环境条件
采取针对性防突治理措施
2.4 防突技术路线
区域治理
从底抽巷向突出煤 层施工穿层钻孔
区域增透抽采措施
区域消除突出危险
不掘突出头、不采突出面
2.4 防突技术路线 区域防突治理工作流程图
2.4 防突治理技术路线 梁北煤矿采掘工作面防突技术措施
■ 掘进工作面
1、采用“底抽巷穿层钻孔扩孔增透区域措施”＋“顺层钻 孔预抽煤巷条带煤层瓦斯”的双轮区域防突措施。
3.2 防突措施实例
3.2 防突措施实例
2、11141采煤工作面区域防突措施 ■ 采用“底抽巷穿层钻孔扩孔增透＋顺层钻孔预 抽回采区域煤层瓦斯”综合区域防突措施。 ■ 高地应力高瓦斯区和构造带内辅助采用了采 煤工作面动压区“扇形卸压抽采钻孔”防突措施。 ■ 形成立体网格钻孔预抽全煤厚措施，达到“ 卸压均衡、抽采充分”的技术要求。
3.1 防突措施实例工作面概况
1、11141工作面概况
■ 11141工作面位于11采区第六区段，地面标高+112m—+115m， 东至11采区上山保护煤柱，西至柿园山正断层，上部为11101未采工 作面，下部为东轨道大巷保护煤柱。
■ 11141工作面风巷、机巷和切眼均沿二1煤层顶板布置，风、机 巷巷道方位为294°，风巷走向长1263米，机巷走向长1251米。
■ 1、煤层走向96-104º，厚度0-10.9m，煤厚变异系数为13.6%，平 均4.2m，倾角8-15º；
■ 2、井田内煤层埋藏在-290至-800m水平之间。当前,正在回采的 11071采面埋深657m；
■ 3、煤层瓦斯含量4.91-13.97m3/t，瓦斯压力0.6-3.65MPa； ■ 4、煤层普氏硬度系数为0.15-0.25，透气性系数为0.00110.0454m2 •（MPa•d）-1； ■ 5、实测11采区最大主应力18.4～21.8MPa，最大主应力方向为 101°～109°，其水平应力远大于垂直应力，侧压系数为1.82～1.97。
“三软”单一厚煤层 煤与瓦斯突出防治技术
二O一四年七月
汇报主要内容
◆1 梁北煤矿概况 ◆2 防突治理理念及技术路线 ◆3 防突措施实例 ◆4 防突工作取得的效果
“三软”单一厚煤层煤与瓦斯突出防治技术
1.1 矿井概况 ■ 梁北煤矿位于河南省禹州市城南7km，是河南
神火集团于2004年豫西整合的第一对矿井，设计生产 能力90万t/a，属于煤与瓦斯突出矿井。
3.3 防突措施实施具体做法
■提高打钻装备水平，增加抽采钻孔深度
一是将前期投用的ZDY1900S型煤矿用全液压 坑道钻机全部更换为ZDY4000S型煤矿用全液压坑 道钻机。
目前，全矿井共有液压钻机80台，每班同时开 机台数在35—40台。
计划新装备5台新型履带式液压钻机，进一步 优化打钻设备，提高打钻效率。