礦區瓦斯抽採與利用工作總結

***礦區瓦斯抽採與利用工作總結彙報材料<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

***礦業集團煤炭儲量385億噸，現有12對生產礦井，其中突出礦井11對，高瓦斯礦井1對；基建礦井1對，為突出礦井。瓦斯絕對湧出量每分鐘1332m3/min，而且每年以100 m3/min遞增。礦區煤層賦存條件極其複雜，瓦斯含量高（12～26m3/t）、瓦斯壓力大（高達6.2MPa）、埋藏深（300～1500 m）、煤層極鬆軟（f值0.1～0.8）、透氣性低（滲透率為0.001mD）；多組煤層羣開採，煤層傾角0～90°，煤層圍巖為軟巖，地壓大；地質構造複雜，斷層多。

***煤田是高瓦斯、高地壓、高地温、高承壓水複雜地質條件下煤層羣開採的典型礦區，自然災害威脅巨大，尤其是瓦斯治理難，歷史上曾是全國煤礦瓦斯事故重災區。1998年起，我們橫下決心全面治理瓦斯，樹立全面積極的瓦斯治理觀，認真貫徹落實國家煤礦安全監察局“十二字”方針和“十六字”瓦斯治理工作體系，探索出一條高瓦斯礦區瓦斯綜合治理的新路子。

在瓦斯抽採與利用工作上，我們主要做法有：

一、堅持從規劃、設計源頭抓瓦斯治理

我們嚴格貫徹落實國家局“19號令”和集團公司2009年“88號文”，堅定不移地開採保護層，堅決做到“不掘突出頭，不採突出面”。全面梳理分析***礦區各礦井保護層開採條件，科學確定關鍵保護層，及各煤層的開採順序區域性治理措施的實施，保護層最薄煤層0.3m（謝一礦5122（5）工作面）。無保護層可採的突出煤層突出危險區，分類採取預抽措施。堅定不移地實施多打巖巷多打鑽，給足抽採卸壓時間，目標是使高瓦斯煤層抽採到低瓦斯狀態下。

從規劃、設計源頭抓瓦斯治理。新建礦井的井筒落底標高及開拓開採佈局設計必須有利於瓦斯治理；礦井新水平、新採區開拓設計必須優先考慮瓦斯治理；礦井採場中長期規劃必須符合瓦斯治理規劃要求；“一通三防”系統能力，特別是礦井通風能力和抽採能力的設計預留1～2倍的能力。

瓦斯治理工程超前施工。瓦斯治理規劃按照“精排一年，細排三年，規劃五年”的要求，前瞻性考慮瓦斯治理工程，超前施工，為瓦斯治理預留空間和時間。2011年正在回採的謝橋礦1161（3）綜採工作面採，突出危險區用“一面四巷”治理瓦斯，底板巷和高抽巷分別提前了8年和5年施工，對工作面消突和抽採。

我們堅持“瓦斯超限就是事故”，實施“可保盡保、應抽盡抽”的瓦斯治本戰略，堅持瓦斯治理五項指標目標管理。保護層開採面積，從2005年的143萬平方米增加到2010年的316萬平方米；瓦斯抽採量，從2005年的1.5億立方米提高到2010年的4億立方米；瓦斯抽採率，從2005年的43%提高到2010年的63%；瓦斯鑽孔量，從2005年的96萬米提高到2010年的380萬米；瓦斯治理巷道總進尺，從2005年的1.4萬米增加到2010年的5.5萬米。

瓦斯治理取得明顯成效，瓦斯超限次數從2005年的343次下降到2010年的13次，今年至今共發生2次瓦斯超限。

二、堅持瓦斯抽採精細化、規範化、最大化、信息化

（一）瓦斯抽採精細化。根據突出煤層的突出區劃和煤層瓦斯壓力（瓦斯含量）、透氣性係數、抽採半徑參數的測定、收集、整理工作。根據瓦斯賦存情況設計抽採參數，實現防突分級治理、分級管理，提高防突工作的效率和效果提供了基礎保證。底（頂）板巷穿層鑽孔做到保直鑽進和反演，選擇不少於15%的鑽孔進行測斜，鑽孔施工後及時反演並繪製措施竣工圖。堅持抽採高負壓，從設計源頭考慮鑽孔施工需要，對巷道（鑽場）處於斷層破碎帶的進行噴、注漿處理。礦井瓦斯抽採系統實現高、低濃度分開抽採，各抽採系統安裝自動放水器，採煤工作面上隅角推行以移動泵或地面低濃抽採系統抽採。採用封孔管卡固定合茬軟管，開展抽採系統的檢漏工作，確保各地點抽採負壓需要。

（二）瓦斯抽採規範化。嚴格執行抽採、打鑽安全質量標準化標準，鑽孔施工高質量，執行誰打鑽、誰負責的原則。鑽孔嚴封孔，實行帶壓封孔，下向鑽孔全程下套管，建立鑽孔成孔和封孔質量驗收制度，鑽孔封孔前、封孔後、合茬前對鑽孔內瓦斯濃度進行檢測，標準是孔口負壓≥13kPa。封孔24小時內，預抽鑽孔抽採瓦斯濃度不得低於40％。

（三）瓦斯抽採最大化。礦井瓦斯抽採系統建立“大流量、多台泵，大管徑、多回路”的高強抽採能力格局。地面抽採系統安裝單泵流量達500 m3/min的大抽採泵，系統實際抽採能力預留2～4倍的富餘係數。抽採泵必須具有不小於系統需要抽採最大流量2倍的能力。抽採系統的管路應與抽採泵相匹配。抽採幹管設計要有系統需要抽採最大流量的1.5～2.0倍能力，採掘工作面支管設計要有需要抽採最大流量的1.3～1.5倍能力，礦井抽採系統根據抽採需要及時進行改（擴）建，實現抽採能力最大化。重視被保護層卸壓瓦斯抽採，規定被保護層原始瓦斯含量在10m3/t以下的，卸壓瓦斯預抽率不得低於35%;被保護層原始瓦斯含量在10～15 m3/t的，卸壓瓦斯預抽率不得低於45%；被保護層原始瓦斯含量在15 m3/t以上的，卸壓瓦斯預抽率不得低於60%，確保實現高瓦斯煤層抽採到低瓦斯狀態下進行採掘活動。

（四）瓦斯抽採信息化。地面永久及井下移動抽採泵站、井巷揭煤工作面、底（頂）板穿層預抽評價單元必須安裝抽採自動計量裝置(包括流量、濃度、温度、壓力傳感器)，實現瓦斯壓力、濃度、瞬時的抽採混合量、瞬時的瓦斯抽採純量、累計抽採量、抽採率、抽採負壓、温度等“八參數”同時在線監測，準確、精確計量瓦斯抽採量，實現了瓦斯抽採信息化。採用正壓傳感器進行煤層瓦斯壓力在線監測，自動生成實時壓力曲線，獲得煤層瓦斯壓力隨抽採時間的變化關係，實現煤層瓦斯壓力在線監測；採用負壓自動放水器，通過水位傳感器將信號上傳至監控分站，實現放水在線監測和自動定時放水，並通過監控系統進行遠程自動或手動遙控放水。所有在線監測信息均在監控終端顯示，做到了實時監控。

三、堅持瓦斯治理技術創新，促進瓦斯抽採與利用

我們以煤礦瓦斯治理國家工程研究中心為平台，結合承擔的“十一五”國家科技支撐計劃項目和國家科技重大專項研發任務，加大產學研力度，深入推進瓦斯治理技術自主創新。完善了保護層開採技術體系，創立了低透氣性高瓦斯煤層羣無煤柱煤與瓦斯共採技術，建立了井上下立體瓦斯抽採體系，創新了打鑽技術、深部開採石門快速揭煤技術、瓦斯治理信息化技術等等，初步解決了瓦斯治理難題。主要抽採技術有：

（一）無煤柱煤與瓦斯共採技術。2006年以來，在袁亮院士的帶領下，研究成功煤層羣無煤柱煤與瓦斯共採關鍵技術。利用埋管抽採留巷形成的採空區聚集瓦斯，實現採空區高濃度瓦斯抽採；利用高位鑽孔抽採頂板遠程卸壓煤層瓦斯；利用下向穿層鑽孔抽採下部遠程卸壓煤層瓦斯；留巷鑽孔抽採瓦斯保障技術。

新莊孜礦採用沿空留巷開採B10煤層，解放上覆B11b煤層和下伏B8煤層，通過留巷卸壓煤氣共採，開採保護層14萬㎡，上覆B11b煤層瓦斯抽採量490萬m³，抽採率67%；下伏B8煤層瓦斯抽採量280萬m³，抽採率76%。共解放煤量190萬噸。

（二）立體瓦斯抽採技術。煤層羣開採過程中，瓦斯湧出主要來源於鄰近煤層卸壓瓦斯，採用地面鑽井、高抽巷或工作面兩巷穿層鑽孔抽採上覆煤層卸壓瓦斯，採用底板巷或工作面兩巷穿層鑽孔攔截抽採下伏煤層卸壓瓦斯，採用遠距離底板巷上向穿層鑽孔抽採遠距離下伏煤層卸壓瓦斯，充分利用保護層採動影響實現最大化抽採上下煤層卸壓瓦斯，形成立體式抽採模式。

新莊孜礦62110工作面，其上覆B11b煤及下伏B8煤均為強突煤層，距保護層煤層70m的遠距離下伏B7、B6煤層也為突出煤層，採用62110工作面上下風巷穿層鑽孔抽採B11b煤層卸壓瓦斯，採用62110工作面底板巷下向孔抽採B8煤層卸壓瓦斯，採用B6煤層底板巷上向鑽孔抽採B7、B6煤層卸壓瓦斯，構成立體抽採模式。上覆B11b煤層抽採量達22 m³/min，下伏B8煤層抽採量20 m³/min，下伏B7、B6煤層抽採量25m³/min，實現瓦斯治理效果最大化。

（三）卸壓瓦斯地面鑽井抽採技術。開採11－2下保護層，採用地面鑽井抽採上覆的13－1煤層卸壓區域瓦斯。顧橋礦1121（1）工作面地面瓦斯孔，孔深790m，單孔最大出氣純量20m³/min，有效影響半徑211m，抽採濃度90%，累計出氣170萬m³。礦區平均單井累計抽採瓦斯量120萬m³，最大單井抽採量579萬m³（潘一礦2371（1）工作面1#鑽井）。

（四）低透氣性煤層增透技術。

    1、穿層鑽孔掏穴增透

  採用擴孔鑽頭，在鑽孔過煤段進行擴孔，將鑽孔直徑從133mm擴至260mm，提高鑽孔卸壓影響半徑，增加煤層透氣性。潘一礦－530m～－630m西一軌道斜巷，鑽孔掏穴前後，單孔抽採濃度由23%增至46%，抽採混合量由0.1m³/min增至0.21m³/min，掏穴孔施工8h後，單孔抽採純量上升至原來的2倍，24h後，抽採純量上升至原來的3倍。掏穴鑽孔有效影響半徑達5m，是掏穴前鑽孔的3.3倍。

 2、鬆動爆破增透

在井筒揭煤中應用鬆動爆破增透技術，間隔選取井筒周邊幾圈措施孔進行鬆動爆破，增加井筒周邊煤體透氣性，轉移井底應力集中區，強化措施孔抽採效果，實現井筒揭煤區域快速消突。謝橋礦二副井揭13－1煤，煤層瓦斯壓力2MPa，煤的堅固性係數f為0.5，揭煤措施孔89個，選取36個孔進行鬆動爆破，爆破前措施孔抽採濃度2.2%、抽採混合流量15 m³/min；爆破後抽採濃度達7%、抽採混合流量25m³/min。平均抽採純量提高4倍，全部揭煤時間縮短到28天。

四、堅持瓦斯治理與利用並重，以用促抽

民用燃氣。目前民用瓦斯用户4萬餘户，瓦斯氣儲配能力已達23萬m³，敷設瓦斯氣輸送中壓管網59km，庭院入户管網728km。“十一五”末完成瓦斯民用工程投資2.1億元。

瓦斯發電。建成了高濃度（大於30%）瓦斯發電站7座，裝機規模17032kW；在謝一礦建成世界第一台低濃度瓦斯發電機組，低濃度（10～30%）瓦斯發電站3座，裝機規模9000kW。目前瓦斯發電裝機總規模已達35472kW。

熱電冷聯供。建成亞太地區第一座熱電冷聯供項目——潘一礦南風井熱電冷聯供製冷站和丁集礦熱電冷聯供製冷站，有效地保證了井下高温採掘頭面的降温要求。

低濃度瓦斯提純。建成謝一礦提純項目，（10～15%）的低濃度瓦斯通過VPSA瓦斯提濃工藝，濃度可提升至（30～40%），處理原料氣5000m3/h,生產成品氣1500～1800 m 3/h,目前，已投入運行，成品瓦斯氣進入居民家庭使用。

自主研發低濃度瓦斯氣水二相流安全輸送系統，通過國家鑑定。研究成功瓦斯液化提純技術、管道瓦斯脱水除濕裝置等。

五、堅持瓦斯治七項管理制度，嚴肅問責

集團公司制定了瓦斯治理7項管理制度，分別是“一通三防”暨防突例會制度；瓦斯治理“一礦一策”、“一面一策”管理制度；“一通三防”、防突督查制度；瓦斯治理主要指標完成情況月度追查處理制度；石門（井筒）揭煤領導人員防突跟班、帶班制度；瓦斯超限追查處理及瓦斯濃度0.8％斷電管理制度；保護層開採、抽採鑽孔量、瓦斯抽採及利用獎罰制度。

制定了嚴重“三違”十三條紅線，一旦違反給予解除勞動合同，其中“一通三防”管理方面10條。界定了十二個方面的重大非人身事故，按照一人死亡事故處理，其中六個方面屬於“一通三防”管理內容。發生“一通三防”10人及以上責任性死亡事故，給予礦長過失性解除勞動合同。發生煤與瓦斯突出事故，屬管理責任造成的，追究所在礦和集團公司機關部門責任。