中国平煤神马集团瓦斯防治工作的实践

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平顶山矿区瓦斯含量分布柱状图
平顶山矿区瓦斯压力分布柱状图
二、瓦斯防治工作的实践
1、提升瓦斯综合治理理念
安全是煤矿核心竞争力,平煤神马集团坚持奉行“安
全是最大的效益、安全是最大的政绩、安全是最大的福利
”的安全发展理念,提出实施了“三不四可”安全管理要 求和“三基三抓一追究”安全管理模式,树立“抽采瓦斯 与采煤同等重要、甚至比采煤更为重要”的管理思路,并 深入贯彻,使之内化于每个员工心中,外化于行动,做到 “瓦斯防治服务于生产、生产服从于瓦斯防治”,实现“ 一切工作服从于瓦斯治理、一切工作服从于防突管理”的 安全生产管理体系。可以说,理念不提高、认识不到位、
工作面措施现场执行情况进行监督检查。
3、完善制度、加强管理
(2)推进瓦斯防治“1311”工程
从瓦斯防治关键环节入手,贯彻“严、细、实”的管理
思路,推进瓦斯防治“1311”工程,使瓦斯防治现场管理系 统化、规范化、程序化,提高区域治理效果。
“1311”工程是指,做到1个提升[提升瓦斯抽采计量装
备和管理水平]、抓好3个关键[煤与瓦斯共采中软煤层打钻 深度、封孔工艺、联网管理]、实现1个突破[争取在封孔工
极薄煤层作为突出煤层保护层开采的攻关研究。
5、积极探索新技术和先进经验,
为瓦斯防治提供技术支撑
5、积极探索新技术和先进经验,为瓦斯防 治提供技术支撑
针对目前瓦斯防治方面存在的难题,结合国家重点基础研
究计划(973项目)以及“十二五”科技支撑计划,重点围绕极 薄煤层保护层开采、低透煤层增透、瓦斯抽采钻孔封孔和联网 技术进行研究,有针对性的开展了“深部煤炭开发中煤与瓦斯 共采理论”与“深部矿井煤与瓦斯突出防治关键技术及示范”
增透,采用钻孔预抽煤层瓦斯。
原始瓦斯压力在1.5~2MPa之间的揭煤工作面,需采用水 力冲孔、水力割缝等卸压增透技术进行增透,采用钻孔预抽煤
层瓦斯。
原始瓦斯压力在0.74~1.5MPa之间的揭煤工作面,采用钻 孔预抽煤层瓦斯。
3、完善制度、加强管理
3、完善制度、加强管理
(1)加强系统安全评价和防突头面风险评估,强化现场管理 生产管理中,我们重点进行隐患排查和风险预控,坚 持对“一通三防”各大系统进行周期性安全评价,对防突 采掘工作面进行周排查和风险评估,将工作面按风险可控 程度划分为“安全可控、基本可控、持续改进”三个管理 等级,根据评估结论确定相应监控级别,制定实施针对性 的安全技术措施。通过现场写实、技术分析,对重点防突
分为煤组间保护和煤组内保护。 煤组间保护:一矿、四矿、六矿、十矿开采戊组煤层保护
丁组煤层,十矿三水平、首山一矿开展己组煤层保护戊组煤层
的试验研究。 煤组内保护:十二矿三水平开采己14煤层保护己15煤层; 四矿、五矿、八矿二水平、九矿、十矿、十一矿、十二矿三水 平、十三矿、首山一矿开采己15煤层保护己16-17煤层;四矿、 六矿三水平、八矿二水平、十矿开采戊8煤层保护戊9-10煤层。
当瓦斯获取的能量达到解析临界值时,沿裂隙大量解析
(2)高压脉冲水射流定向卸压增透
效果分析 平煤股份四矿三水平副井
己15专回通路石门揭煤
现场试验表明,高压脉冲水射流割缝技术的钻孔数减少35.5%,
石门揭煤时间缩短35%以上,实现了安全快速揭煤的预期目标。
3、矿区突出煤层特征
平顶山矿区主采煤层自上而下有丁组、戊组、己组,共三组 八层,煤层具有如下特点: ① 组间距离远,组内距离近。大部分突出矿井为单一低透煤层
,无合适保护层可采(主采煤层戊、己组间距平均约180m)。
② 瓦斯压力大(首山一矿戊组煤层最大达6.6MPa),瓦斯含量 高(局部达30m3/t以上),煤与瓦斯突出危险性大。
4、不惜重金投入,扶持瓦斯防治
4、不惜重金投入,扶持瓦斯防治
为确保瓦斯区域防治工作顺利开展,集团按需购置大功
率、大流量瓦斯抽采泵和大功率、大扭矩钻机及其配套器材, 对瓦斯防治工程实施成本补贴,平均每年用于瓦斯防治工程 补贴资金约10亿元以上。 成本补贴标准:
保护层开采:按开采面积补贴10~20的元/m2。
2、确定瓦斯区域防治技术路线
为持续推进瓦斯区域防
治工作,我们编制了《中国 平煤神马集团煤矿瓦斯防治 “十二五”规划》,确定了 瓦斯防治技术路线,大打瓦 斯区域防治攻坚战,确保采 掘活动始终处于瓦斯治理达 标区域。
2、确定瓦斯区域防治技术路线
(1)具备保护层开采条件的煤层
具备保护层开采条件的煤层优先开采保护层,保护层开采
2009年~2012年瓦斯超限次数分别为23次、19次、7次、5次,
2011年、2012年下降幅度分别为63.16%和28.6%。
3、完善制度、加强管理
(4)开展多种形式的隐患排查,实施隐患闭合整改管理制度 除日常监督检查和专项检查外,集团组织各专业管理和技 术人员,对所属矿井依次进行拉网式全面剖析检查,将查出的 隐患分为重大隐患、较大隐患和一般隐患,并建档督促整改, 做到隐患闭合整改管理。此外,为掌握防突措施现场执行中存 在的问题及钻机、钻具的适用状况,业务管理部门对五矿己1523260采面、八矿戊9-10-21030机巷、十二矿己15-17200采面、 方山矿二1-11041采面等进行了现场跟班写实,为业务管理和 监督检查提供第一手资料。
瓦斯压力达到2.0 MPa的区域,煤巷掘进前,除施工低
(高)位预抽巷外,应采用水力冲孔、水力割缝、松动爆破等 卸压增透措施,提高瓦斯防治效果。
2、确定瓦斯区域防治技术路线
(3)石门揭煤瓦斯防治技术路线 原始瓦斯压力大于等于2.0MPa的揭煤工作面,必须施工揭 煤辅助巷道,并采用水力冲孔、水力割缝等卸压增透技术进行
决心不够大、决策不果断,要治理好瓦斯是不可能的。
1、提升瓦斯综合治理理念
(1)“三不四可”总体要求指“三不轻言”和“四个可以”, 具体内容为: “三不轻言”:安全生产无论任何时候,在态势判断上不轻言 好转,在工作评价上不轻言成绩,在责任落实上不轻言到位; “四个可以”:当安全与生产、安全与效益、安全与成本、安 全与发展发生矛盾时,产量可以降、利润可以减、成本可以增、矿 井可以关。 (2) “三基三抓一追究”安全管理模式具体内容为: 夯实三项基础:安全培训、质量标准化、班组建设;抓好三项 工作:抓“一通三防”和防突、抓科技兴安、抓激励约束机制建设; 严格一个追究:责任追究。
(2)高压脉冲水射流定向卸压增透
该技术利用高压脉冲水射流振荡特性、动态冲击特性及破 碎煤岩特性,采用钻割一体化装备在高低位抽放巷、煤巷掘进、 石门揭煤等瓦斯预抽时对煤层进行割缝,增大煤层暴露面积, 促使裂隙贯通,达到高效抽采的目的。
(2)高压脉冲水射流定向卸压增透
利用高压脉冲水射流产生的应力波和声振波来减弱瓦斯 的吸附力,并为瓦斯脱附提供能量
煤盐化工4大核心产业和煤电、高新技术、物流贸易、建
工建材、机械装备等产业体系。
2、矿区基本情况
集团煤炭板块下辖平煤股份公司和许平煤业公司, 煤炭产能5000万吨/年,共有23个原煤生产单位,36对矿 井。其中突出矿井 16 对,煤与瓦斯突出矿井核定产能
3662万吨/年,占全公司产能的73.1%。
主要开采煤层有:一 5 (庚20 )煤层、二 11-2 (己16-17 ) 煤层、二2(己15)煤层、四21-2(戊9-10)煤层、四3(戊8) 煤层、五21-2(丁5-6)煤层 。
2、矿区基本情况
集团所开采的突出煤层普遍松软、顶板坚硬,煤层渗透 率为0.0001~0.0061mD,属难以抽采煤层。目前,主力生产 矿井均已进入深部开采,最大开采深度达 1100m 以上,生产
区域煤层最大瓦斯含量达 30.0m3/t ,最大瓦斯压力达 6.60
MPa,特别是禹州的突出矿井和平顶山矿区东部的八矿、十 矿、十二矿、十三矿、平宝公司,瓦斯压力与地应力相互耦 合,严重威胁着煤矿的安全生产。
③ 开采深度大(平顶山煤田开采深度达800m以上的矿井6对,
其中十二矿采深达1100m以上),地应力高(十二矿最大主应力 达48.25MPa),具有冲击地压倾向性。 ④ 主采煤层具有低渗透、高吸附特性,渗透率在 0.0001 ~ 0.0061mD ,属难以抽采煤层。
4、矿区煤与瓦斯突出特点及规律
矿井突出次数对比
艺装备和材料上取得突破]、体现1个规范[规范瓦斯抽采联
网标准化]。
3、完善制度、加强管理
(3)抓瓦斯异常情况的防范,减少瓦斯超限 为强化瓦斯“零超限”目标管理,采掘工作面坚持实施
瓦斯0.8%高值报警断电制度,出现瓦斯超限,采掘头面停止
生产,分析原因,进行治理,同时严格瓦斯超限事故责任追 究,加大处罚力度。经过严抓细管,瓦斯超限次数逐年下降,
4.45
5
(1) 高压水力冲孔技术
十二矿己15-17200低位巷穿层钻孔
冲孔前后瓦斯压力和瓦斯含量考察: 原始瓦斯压 力 2.7MPa ,瓦斯含量 20m3/t 。水力冲孔后,测定残余 瓦 斯 压 力 0.36 ~ 0.65Mpa , 残 余 瓦 斯 含 量 5.6 ~ 7.6
m3/t 。
水力冲孔后瓦斯抽采效果显著,同比瓦斯抽采流 量提高5~8倍,抽采时间大大缩短。 残余瓦斯压力、 残存瓦斯含量达标时间缩短2个月以上。
3、完善制度、加强管理
(5)实施防突预警管理,做好超前防范 为避免非煤与瓦斯突出矿井及突出矿井非突出煤层工作面 突发煤与瓦斯突出事故,我们下发了《非煤与瓦斯突出煤层防 突预警管理规定》,将出现瓦斯异常的非防突工作面纳入防突 预警管理。 预警条件为(具备下列条件之一):(1)煤层瓦斯压力 或瓦斯含量超过临界值(0.74Mpa、8m3/t)的80%;(2)非生 产期间回风流瓦斯浓度达到0.5%的;(3)石门(含立井、斜 井)揭煤地点。
2、确定瓦斯区域防治技术路线
(2)不具备保护层开采条件的煤层 不具备保护层开采条件的突出煤层实行分级治理。 瓦斯压力小于1.5MPa且瓦斯含量小于10m3/t的弱突出煤层,
采用区段递进式预抽煤层瓦斯;
瓦斯压力达到1.5MPa或瓦斯含量达到10m3/t的区域,煤巷 掘进前,必须施工低(高)位预抽巷,预抽煤巷条带煤层瓦斯;
区域治理工程:按照巷道断面补贴7000~9000元/m。 防突打钻:穿层钻孔150元/m、顺层钻孔100元/m。
瓦斯抽采:预抽煤层瓦斯4元/m3、采空区抽采0.5/m3。
瓦斯利用:按利用量补贴2元/m3。
4、不惜重金投入,扶持瓦斯防治
特别扶持、鼓励: 鼓励将极薄煤层作为保护层开采,对于开采平均厚度只 有0.8m(戊8煤层)的八矿和开采平均厚度只有0.6m(己14煤 层)的十二矿,各拨付了1000万元的专项研究经费,支持将
中国平煤神马集团
瓦斯防治工作的实践
2013年10月
提纲
中国平煤神马集团概况简介
瓦斯防治工作的实践 体会
一、中国平煤神马集团概况简介
1、集团简介
中国平煤神马集团位于河南省平顶山市,旗下拥有平煤
股份、神马股份和新大新材三个上市公司,是我国品种 最全的炼焦煤、动力煤生产基地和亚洲最大的尼龙化工 产品生产基地。近年来,集团坚持“以煤为主,相关多 元”发展战略,构建了煤炭采选、尼龙化工、煤焦化工、
普通钻孔 割缝钻孔 普通钻孔 割缝钻孔
普通钻孔 水力冲孔
0.7
1 0
水力冲孔与普通穿层钻孔相比,扰动煤体体积提高6~9倍,影响煤体表 面积提高5~6倍,普通抽放孔的最大起始流量为11L/min,而冲孔后的抽 放孔最大起始流量为78 L/min,是普通抽放孔的7倍。
扰动影响体积(m 3 )
100
100.38
矿井突出煤量与突出瓦斯量对比
突出类型
突出与采掘工艺关系
突出与构造关系
5、矿区瓦斯赋存规律
通过对矿区 315 组原始瓦斯
压力和 221 组原始瓦斯含量数 据分析,得出其变化规律是: ① 赋存条带状,瓦斯压力和 瓦斯含量东部高、西部低; ②不同煤层具有较大差异性, 瓦斯压力和瓦斯含量己组和戊 组高、丁组和庚组低。
研究与应用,形成了一批有效的单一突出煤层瓦斯防治技术体
系与配套装备,进一步提高了中国平煤神马集团瓦斯防治技术 水平。
(低位巷穿层钻孔冲孔
扰动影响面积 扰动影响体积
120
扰动影响面积(m 2 )
4 3 2 17.58
普通钻孔 水力冲孔
80 60 40 20 0
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