淮南瓦斯治理

二、瓦斯治理主要做法
瓦斯抽采工艺
打钻 封孔
合茬
抽采
二、瓦斯治理主要做法
4、掘进防突技术
（2）、穿层条带布孔超前掩护防突技术
煤巷
煤层
钻孔
底板巷
二、瓦斯治理主要做法
4、掘进防突技术
（3）、掘进防突预测图
淮南煤与瓦斯突出主要发生在掘进工作面，其中80% 以上与地质构造有关。掘进工作面防突预测图作为管理信 息载体，以突出煤层瓦斯地质图为基图，全面反映掘进工 程范围内的煤层赋存、瓦斯地质、巷道布置、防突系统等 基础内容，通过掘进过程不断获取地质、煤层变化、瓦斯 涌出、突出指标、措施执行情况动态信息，分析迎头状况， 指导现场防突工作。 运行机制：所有突出煤层掘进必须实行防突预测图管理 , 按月修改送报。瓦斯管理研究院对防突预测图进行审查、 分析；反馈“构造和异常带”业务联系书，提出防治意见 。
抽采管路 上风巷
上隅角埋管抽采管路
穿层边孔抽采钻孔
煤 层 倾 向
瓦斯抽采钻孔
工作面
二、瓦斯治理主要做法
3、高瓦斯采面瓦斯抽采技术
（2）、采面辅助配套抽采技术
4000 8000
深孔松动爆破
深孔爆破孔
抽采钻孔
二、瓦斯治理主要做法
4、掘进防突技术
（1）、两帮钻场深孔“边抽边掘”技 术 抽采钻场 巷帮抽采
二、瓦斯治理主要做法 2、高瓦斯综放工作面顺层钻孔预抽消突技术
在采煤工作面上、下风巷沿煤层施工上 下顺层钻孔，间距8～10m。 应用效果：顺层钻孔成孔深度在100m 左右。配合使用深孔预裂爆破技术，抽采 率达到30%以上。运用顺层密集钻孔强化 抽采技术，在不具备保护层开采条件的严 重突出危险块段，消除了突出危险性，实 现了放顶煤开采。
迎头抽采
工作面
二、瓦斯治理主要做法
4、掘进防突技术
（1）、两帮钻场深孔“边抽边掘”技 术
技术参数：掘进巷道两侧对称 钻场或间隔钻场，钻场内3～４个 孔。孔深60m左右、孔径91mm， 前后钻场孔10m压茬距。迎头钻 孔10～15个，或按断面2个/m2布 置。孔径91mm，孔深40m左右。 两组5～10m压茬距。
一、矿区基本情况
（三）历史上的瓦斯灾害
历史上曾是瓦斯事故重灾区，1980年 ∽1997年，发生重特大瓦斯事故共12起，死 亡364人。80年代中期～90年代中期几乎每 两年就发生一次重特大瓦斯爆炸事故。1997 年在两周时间内发生了“11·13”事故死亡 88人、“11·27”事故死亡45人，共计133 人，伤亡损失惨痛。
一、矿区基本情况
淮南矿区
一、矿区基本情况
（二）瓦斯地质情况
淮南矿区是我国瓦斯灾害最为为严 重地区之一， 9对生产矿井均为煤与瓦 斯突出矿井,矿区瓦斯涌出量820m3/min， 相对瓦斯涌出量15 m3/t，预计2010年瓦 斯涌出量达1500m3/min 。采煤工作面瓦 斯涌出量最大为70m3/min，掘进瓦斯涌 出量最大达8m3/min。
（一）概况
2、矿区规模
淮南矿区目前开采的范围为：东起固镇 新城口蔡城塘长丰断层，西至颖上陈桥断层， 南起阜凤断层和舜耕山断层，北至尚塘明龙 山上窑刘府断层，东西走向长70公里，南 北宽25公里，面积约1750平方公里。全矿 区-1500m以浅共有煤炭储量285亿吨，1000m以浅有117.3亿吨。现有九对生产矿 井，设计生产能力22.25Mt/a，核定生产能 力31.70 Mt/a。在建矿井6对，设计生产能 力40.0 Mt/a。
现有9对生产矿井，6对在建矿井
一、矿区基本情况
（二）瓦斯地质情况 煤田属华北板块东南缘，主要受华南板块 的碰撞俯冲作用影响和秦岭纬向构造带的控制， 后受新华夏改造，形成煤田形态总体上呈一轴 向大致向西、枢扭向东南倾伏的叠瓦复式向斜 构造，煤田边缘褶皱断裂较剧烈，内部发育有 次生向、背斜构造。矿区内有平行构造轴向的 舜耕山、阜凤、明龙山等逆冲断层，以及呈北 北东向的武店、长丰、陈桥、口孜集、阜阳等 逆冲断层和横切正断层等主要断层 。
二、瓦斯治理主要做法 2、高瓦斯综放工作面顺层钻孔预抽消突技术
煤层巷道
煤层走向
瓦斯抽采泵
煤 层 倾 向
瓦斯抽采钻孔
二、瓦斯治理主要做法
3、高瓦斯采面瓦斯抽采技术
（1）、顶板抽采技术
从上风巷沿走向在煤层顶板向采空区上方 施工巷道或钻孔，抽采采空区顶板裂隙或冒 落空间内积存的高浓度瓦斯。减少采空区瓦 斯向工作面涌入，控制上隅角瓦斯积聚。 技术成果：以上风巷为界，垂直煤层顶板 向上8～25m，倾斜方向0～30m最佳抽采区 域。 顶板抽采为“边抽边采”主导方法，应用 单项技术抽采率达25～50%。
二、瓦斯治理主要做法
4、掘进防突技术
（1）、两帮钻场深孔“边抽边掘”技 术 3
应用效果：抽采量在0.7 m /min以 上，单孔流量在0.1～0.6m3/min，浓 度15～20%，炮后最高抽采浓度达到 50%。严重突出危险区域掘进平均单 进由原80m/月提高到最高115m/月， 综掘平均单进达到130～150m。 主要特点：实现24小时连续抽采， 有效探控前方构造，观察动力情况。
二、瓦斯治理主要做法 1、保护层开采技术体系
（2）、倾斜煤层多重上保护层开采防突技术
底板卸压区域
进风巷
回风巷 开采层B8
下卸压层B7 下卸压层B6 底板岩石巷 抽采钻孔
二、瓦斯治理主要做法 1、保护层开采技术体系
（2）、倾斜煤层多重上保护层开采防突技术
关键点：高瓦斯煤层群开采上保护层下 向卸压,低抽巷上向网格式钻孔抽采瓦斯。 应用效果：多重开采B8、B7a、B7b 保护 层，被保护层B6、B4 透气性增大570倍， 单孔抽采量增大40倍。消除突出威胁，解 决B8煤层回采瓦斯治理问题。保护层工作 面单产提高33%，突出煤层掘进单进由 30m/月提高到90m/月。
一、矿区基本情况
一、矿区基本情况
（一）概况 2、矿区规模
淮南煤田东起郯庐断裂带，西抵商 丘麻城断裂，南起合肥凹陷，北止蚌 埠隆起，东西长约180公里，南北宽 15～25公里，煤田面积约3600平方公 里。保有储量500亿吨，已探明煤炭 储量200亿吨，约占安徽省的74%、 华东的50%。
一、矿区基本情况
淮南矿区
瓦斯综合治理
2006年2月17日
一、矿区基本情况 二、瓦斯治理主要做法 三、重点攻关方向
一、矿区基本情况
（一）概况 1、交通位置
淮南矿区位于华东腹地，安 徽省中北部，横跨淮南和阜阳两 市，地理位置优越，交通便利， 国家一级干线阜阳——淮南铁路 从矿区穿过，矿区内公路四通八 达，淮河流经矿区，可常年通航。
一、矿区基本情况
（二）瓦斯地质情况
矿区及各井田均以大的断层为界，开 采范围内已探明的落差5m以上断层1900 余条，平均每平方千米1.1条，目前地质 条件最好的张集井田也发现落差5m以上 断层60余条，平均每平方千米1条以上， 构造较复杂的潘东公司发现落差5m以上 断层140条，平均每平方千米4条，落差 5m以下的每平方千米达数十条。
二、瓦斯治理主要做法
（四）广泛合作
二、瓦斯治理做法
严管理
二、瓦斯治理主要做法
（三）强技术，以技术为先导带动相关工作 是瓦斯治理的关键
1、保护层开采技术体系 2、高瓦斯综放工作面消突技术 3、采煤工作面瓦斯抽采技术 4、高、突掘进工作面瓦斯治理技术 5、地面钻井抽采技术 6、三维地震技术
二、瓦斯治理主要做法 1、保护层开采技术体系
一、矿区基本情况
（二）瓦斯地质情况
淮南矿区煤尘爆炸指数高达65％以 上，火焰长度可达300mm，岩粉量最大 为35％，粉尘普遍具有爆炸危险。 淮南矿区绝大多数煤层有自燃发火 倾向,发火期一般为3～6个月，最短的为 14天。
一、矿区基本情况
（二）瓦斯地质情况
潘谢矿区平均地温梯度一般在3.0～3.5℃/100m 之间。从矿区东部到西部分布，一级热害区（31℃） 在标高－400～－450米，二级热害区（大于37℃） 在标高－600～－650米以下。潘谢新区大部分矿井 有热害。 矿区内深部地压特点为岩性松软破碎，多为 Ⅲ∽Ⅳ类围岩条件，岩石的单轴抗拉强度低，仅为 抗压强度（71Mpa）的1/10。深部巷道极易发生大 流变的持续变形，巷道收缩率一般可达20∽50%， 且变形延续时间长。
674.3m
574.3m
324m
10m
木柱直径
二、瓦斯治理主要做法
6、三维地震勘探技术
积极研究和推广应用三维地震勘探技 术成果，已累计在30个块段内应用该项技 术，勘探总面积153.14km2 ，取得一批三 维勘探成果。坚持对三维成果跟踪调查， 动态解释，采掘实践验证，三维地震勘探 技术的应用，消除了地质风险。勘探区内 开采71个综采、综放工作面，回采煤量 5368万吨。
二、瓦斯治理主要做法 1、保护层开采技术体系
(3)、急倾斜煤层保护层开采技术
B9煤层 B8煤层
上风巷
下顺槽
B9底板巷道
关键点：急倾斜 煤 层开采 保护层 卸 压 ，低抽 巷网格 式 钻 孔 抽采 瓦 斯 。 B8 突 出煤层 松软 ， 角 度64～90º ，局部煤 层 出现倒 转 ，采 掘 过程极易“抽冒”、 “淌漏”。 应用效果：煤层 硬度增大，采掘 “抽冒”、“淌漏” 现象完全消失。
二、瓦斯治理做法
97年以来瓦斯治理实践可分为三个阶段. 第一阶段为2000年以前，以通风排放为主, 抽采为辅，健全管理的阶段； 第二阶段为2000～2002年，风排、抽采、 管理并重; 2003年开始进入第三阶段，抽采为主，风 排、管理并重; 目前矿区抽采率达41.5%,有两个矿抽采率 超过了50％，部分采煤面瓦斯抽采率达到 70%以上。
二、瓦斯治理做法
（一）统一思想，形成瓦斯治理理念
二、瓦斯治理做法
理念
二、瓦斯治理做法
理念
二、瓦斯治理做法
理念
二、瓦斯治理做法
理念
二、瓦斯治理做法
理念
二、瓦斯治理做法
理念
二、瓦斯治理主要做法
（二）强化管理，制定瓦斯治理措施
高投入 高素质 严管理 强技术 重利用
二、瓦斯治理主要做法
高投入
二、瓦斯治理主要做法
3、高瓦斯采面瓦斯抽采技术
（1）、顶板抽采技术
抽采巷道
抽采钻孔 裂隙圈
开采层 进风巷 回风巷
二、瓦斯治理主要做法
3、高瓦斯采面瓦斯抽采技术
（1）、顶板抽采技术
抽采管路
上风巷
顶板抽采钻场 煤 层 倾 向 工作面
瓦斯抽采钻孔
二、瓦斯治理主要做法
3、高瓦斯采面瓦斯抽采技术
（2）、采面辅助配套抽采技术
二、瓦斯治理主要做法
4、掘进防突技术
（3）、掘进防突预测图
柱状图
1:200 真 m) 柱 状 厚 ( 岩性及说明
平面图
1:1000
二、瓦斯治理主要做法
5、地面钻井抽采瓦斯技术
瓦斯抽采钻井
二、瓦斯治理主要做法
5、地面钻井抽采瓦斯技术
377
表土管
20m
284m
349 299
钻孔直径 套管直径
241
1998年以来，企业高度重视瓦斯 治 理 技 术 攻 关 。 2001 年 承 担 国 家 “十五”科技攻关，国拔资金1410 万元,企业配套资金2000万元。2004 年集团公司按10元/吨提取瓦斯治理 资金，达2.7亿元，2005年按15元/ 吨提取达4.6亿元。
二、瓦斯治理主要做法
高素质
采取多样方式对全体职工进行培训： 集团公司安全技术培训中心脱产培训 各单位五级安教室集中培训 夜校、班前培训 一日一题 一周一案 一月一考 一月一平
（1）、近水平煤层远距离下保护层开采技术
卸压煤层 抽采钻孔
弯曲下沉带
70m
底板瓦斯抽采巷 裂隙带 开采煤层
冒落带
二、瓦斯治理主要做法 1、保护层开采技术体系
（1）、近水平煤层远距离下保护层开采技术
关键点：开采远程下保护层上向卸压， 低抽巷网格式钻孔抽采瓦斯。 应用效果：被保护层13-1煤层透气性增 大2880倍，钻孔抽采量增大160倍，煤体 瓦斯压力降至0。1个走向1000m，面长 200m左右的保护层工作面，抽采被保护 层瓦斯量达1000万m3左右。
钻孔直径
177.8 套管直径
13-1煤
90m
152.4 钻孔直径
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8m
139.7 筛管直径
钻孔结构图
2.2m
91
11-2煤
开采11-2下保护层，采用地 面钻井抽采上覆的13-1煤层松 动区域瓦斯。下保护层收作后， 继续抽采其卸压瓦斯，被保护 层回采，抽采采空区瓦斯。 抽采效果：单井日平均抽 出瓦斯14943m3，最高 22190m3/d，共抽出瓦斯 1225207m3。实测单井抽采 有效影响半径211m，正常条 件下，抽采浓度60%左右。