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[关键词]薄煤层; 高瓦斯; 瓦斯抽放
中图分类号:TD712.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0383-01
汪家寨煤矿位于水城北约18 km处,隶属于六盘水市钟山区,地理坐标为东经104051/――104052/;北纬26037/2604/之间。现生产采区已开采的煤层有:一层(c605)、四层(c603)、七层(c601)、八层(c504)、十一层(c409)、十二层(c407)、十三层(c406d)、十七层(c401)、等煤层。由于8#煤层为薄煤层,瓦斯抽放方法的选择直接影响矿井瓦斯抽采率,因此选用合适的抽放方法是治理高瓦斯矿井瓦斯最有效的途径。
1 本煤层瓦斯抽放方法
1.1 回采工作面
1.1.1 瓦斯抽放方法
本煤层瓦斯抽放分为开采层未卸压抽放和卸压抽放两种方法。通过对矿井本煤层抽放的可行性论证得出:本矿井8#煤层属于可以抽放煤层。设计在8#回采工作面采用未卸压抽放(预抽)和边采边抽方法,利用工作面进风巷道和回风巷打平行于工作面的平行顺层长钻孔,在工作面回采前可以作为预抽钻孔对本煤层瓦斯进行预抽,同时该预抽钻孔还可随着回采工作面的推进前方煤体产生的卸压作用,作为边采边抽对钻孔对煤层进行卸压瓦斯抽放。从而提高工作面本煤层瓦斯抽放量,减少开采层的瓦斯涌出。
回采工作面本煤层瓦斯抽放钻孔布置在进回风巷中,钻孔压茬距离为 20m。
1.1.2 预抽瓦斯钻孔布置
钻孔布置方式:不设钻场,钻孔沿煤层迎面平行于工作面(垂直巷道)布置。
钻孔直径:钻孔直径大,暴露煤壁面积大,瓦斯涌出量就大,但二者增长并非线性关系,一般选用Φ75mm~100mm,考虑在本煤层内施工钻孔的实际情况,设计选用钻孔直径Φ94mm。
钻孔长度:按煤层回采工作面长度145m考虑,平行工作面设计钻孔长度为75m。由于单个钻孔抽放影响范围本矿井暂无实测数据,考虑本矿井煤层透气性特性,暂按经验值取为75m。
钻孔间距:本煤层钻孔有效抽放长度取72m,工作面走向长度按800m计算,则钻孔个数为800÷2.5=320,由于左侧附近煤矿煤层透气较差,为了保证抽放量达到要求,最终本设计取8#煤层钻孔间距2.5m。
1.2 掘进工作面
1.2.1 瓦斯抽放方法
通过Ρ究8#煤层掘进工作面瓦斯涌出量预测,其结果虽然未超过相关规定的3m3/min,但是在掘进过程中,放炮过后,经常发生瓦斯超限现象,且采用通风方法解决比较困难,特别是掘进工作面进入地质构造区域内,煤层瓦斯含量有可能增大,必须采取边掘边抽或预抽方法,减少掘进工作面瓦斯涌出量,以减轻掘进工作面的通风负担。掘进工作面抽放瓦斯方法为利用巷道两帮的卸压条带,向巷前方施工抽放钻孔进行瓦斯抽采。
根据本矿井采掘布置及接续关系,在掘进工作面准备巷道期间,一条巷道掘进一条巷道备用抽放。
1.2.2 抽放钻孔布置
在回采工作面的准备巷道在原始煤层中掘进时,在掘进工作面的掘进迎头布置钻孔,为保证在掘进过程中预抽能达到理想效果,掘进工作面钻孔搭接长度20m,单巷掘进时在巷道正前布置钻孔,每次钻孔数量8个,钻孔孔径为Φ94mm,最低开孔位置距巷道底板1.0m、开孔高程差0.5m,钻孔终孔点离巷帮水平距离控制12m左右。双巷掘进时可只在两巷道外侧布置抽放钻孔,将联络巷作为抽放钻孔的钻场,施工瓦斯抽放钻孔,以减少煤壁瓦斯涌出。
在掘进工作面每个钻场设4个钻孔(孔径为Φ94mm),两面共设8个钻孔,加上掘进的影响,完全可以达到预计的抽放量。
2 邻近层瓦斯抽放方法
2.1 瓦斯抽放方法
由于本矿井8#煤层下部有11#层,距离本煤层距离比较近,当回采工作面回采后,顶板垮落造成的裂隙导通邻近层卸压瓦斯,使其绝大部分涌入回采工作面。因此本矿井11#煤层回采时必须对下邻近层都进行瓦斯抽放,也是本矿井瓦斯治理的重点。
国内外对于下邻近层瓦斯的抽放都积累了成熟的经验,可以采用的方法也较多,但是下邻近层钻孔中的积水将影响瓦斯抽放效果,由于11#煤层距离8#煤层较近,平均只有15m,而11#层的工作面回风巷道与进风巷道落差有20m左右,故设计在进风巷道向11#煤层施工水平钻孔来抽放11#煤层瓦斯。
2.2 下邻近层瓦斯抽放钻孔参数
布置方式:本组抽放钻孔不设立专用抽放钻场,直接在进风巷内靠近工作面侧的巷帮上施工。
钻孔直径:一般钻孔直径越大越好,但考虑到施工器材的一致性,以及便于维修、孔径越大施工困难越大的实际情况,设计选用钻孔直径为Φ94mm。
钻孔长度:按煤层回采工作面长度145m考虑,钻孔深为120m。
钻孔间距:根据汪家寨煤矿实际情况,邻近层瓦斯抽放钻孔间距定为2.5m。
前面已述及,将下邻近层11#煤层瓦斯抽放钻孔类似于8#煤层本煤层抽放钻孔,布置在进风巷内。
抽放下邻近层钻孔属于下向钻孔,终孔于8#煤层底板以下,由于下向钻孔普遍存在钻孔积水,影响瓦斯抽放效果,应注意钻孔排水工作。
3 上隅角瓦斯抽放
利用8#煤层工作面回风巷道采用锚杆和锚索支护方式,回采时靠近回风巷帮的巷道顶板垮落滞后于工作面顶板,在该空间内预埋靠近顶板的水平管连入已有的抽放瓦斯管路,工作面采过后,顶板冒落将管道埋住之后将预埋管作为上隅角瓦斯长期抽放管道。此管路埋入采空区可以拦截通过该区域涌入上隅角的瓦斯,也可在一定程度上改变采空区的瓦斯流动方向。
此种治理方法施工简单且成本低,在其他矿区也取得很好治理效果。
8#煤层工作面预埋的瓦斯抽放管为Φ108mm管路,间距暂定为20m,最佳间距可以在治理工作展开后根据抽放效果进行适当调整,预埋水平管施工时应使其尽量靠近顶板处于高浓度瓦斯带应该以施工木垛对吸气端给予保护,必要时可以采用喷浆来提高其气密性。
4 采空区瓦斯抽放
半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。这种采空区是和工作面通风网络相连通的,在通风压差的作用下来源于各方面的瓦斯涌入采空区后又流进工作面并经由回风流排出,当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使工作面上隅角或回风流当瓦斯处于超限状态,特别是当顶板冒落时引起采空区瓦斯突然大量涌出对生产构成很大的威胁。目前对半封闭采空区抽放瓦斯可以向冒落顶上方打钻抽放。
在回风巷道内迎着工作面推进方向施工上向倾斜穿层钻孔,使钻孔底部随回采工作面推进始终处于冒落顶上部,而孔口始终保持负压状态进行采空区瓦斯抽放,实践证明该种方法可以取得较好的抽放效果。
5 结语
通过对本矿薄煤层瓦斯抽放方法和钻孔参数的合理选择,瓦斯抽采率均超过规定指标,实现了矿井瓦斯“抽采达标”,为矿井的安全生产提供了保障。
一、高度重视,把防范瓦斯事故作为煤矿安全工作的核心任务
(一)瓦斯治理是煤矿安全生产管理的关键环节。治理瓦斯是预防遏制煤矿重特大事故,防止群死群伤的有效手段和必然途径。各级煤矿安监部门、行业管理部门、煤矿企业要高度重视,把瓦斯治理作为突出任务,以构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的工作体系为重点,坚持管理、技术、装备、培训并重原则,以治大隐患、防大事故为核心,不断深化煤矿瓦斯治理工作。
(二)瓦斯治理是煤炭行业管理的重点。各级煤炭行业管理部门要按照规定组织开展所辖煤矿的瓦斯等级鉴定工作,严格按照标准和行业规范确定矿井瓦斯等级;把构建瓦斯综合治理工作体系是否达标,作为生产能力核定及煤炭生产许可证年检的重要内容和约束指标。
(三)瓦斯治理是煤矿安全监管监察部门的首要任务。各级煤矿安全监管监察部门要把瓦斯治理内容列入年度监管监察计划,以定期检查、专项检查和重点检查等形式实施全面管理,凡发现矿井通风系统不完善、管理不到位、抽采不达标仍然组织生产的,要求限期整改或实施停产整顿,对整改不到位或瓦斯灾害严重,难以有效防治的矿井,坚决予以关闭。
(四)大力推进质量标准化和瓦斯治理示范工程建设。各市、县(市、区)和各煤矿企业要结合本地、本企业瓦斯灾害和地质赋存情况特点,研究探索瓦斯治理新途径新技术,构建完善的适合本地、本企业特点的瓦斯灾害综合防治技术体系,进一步推进质量标准化和瓦斯治理体系示范矿井及示范县(市、区)建设,树立典型,规范管理,推动全省煤矿瓦斯治理和综合利用工作再上新台阶。
二、强化管理,完善瓦斯治理制度、管理机构和配套设施
(五)矿井必须有完善的独立通风系统。矿井通风系统必须符合《煤矿安全规程》规定,必须按规定设计和施工。矿井必须有完整、独立的通风系统,采区进、回风巷道必须贯穿整个采区。高瓦斯、突出矿井的每个采区和开采易自燃煤层的采区,必须设置专用回风道;低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,必须设置一条专用回风道,采掘工作面实行独立通风,严禁采用不符合规定的串联通风等。生产布局要充分考虑瓦斯治理的需要,贯穿于矿井建设、水平延伸、采区设计、生产准备、工作面移交各个环节;建设矿井在未形成全风压系统前,不得进行回采巷道掘进,严禁以掘代采;采区未构成通风系统不得开掘回采巷道;采煤工作面必须在采区构成完整的通风系统后,方可回采;有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井、高瓦斯矿井以及低瓦斯矿井高瓦斯区域的回采工作面上下顺槽之间不应设置联络巷。有特殊情况的,应经县级以上煤矿安监部门或省属煤炭企业矿井的上一级机构(以下简称集团子公司)总工程师(技术负责人,下同)批准;高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井和低瓦斯矿井高瓦斯区的煤巷、半煤岩、有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面必须实现“三专两闭锁”、“双风机、双电源”,主、备风机必须同等能力,并实现自动切换。低瓦斯矿井的煤与半煤岩掘进工作面要积极推广和使用“双风机”“双电源”,确保供风稳定可靠。
(六)煤矿企业必须建立健全安全监控系统。各煤矿企业必须严格按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-*)的要求安装、维护、使用煤矿安全监控系统。系统软件显示、打印报表、数据格式符合规定要求,并按新的MA标志证书确认的系统配置安装或更换稳定性为15天以上的传感器或传感元件等关联设备;甲烷传感器必须按照规定的位置、地点和报警、断电、复电值及断电范围进行设置,并按规定的周期进行调校、测试,保证甲烷传感器、超限断电和停风断电功能的灵敏可靠。对设备老化、技术落后、超过规定使用年限或无法修复的安全测控仪器,要按照有关规定强制报废或淘汰;要保障系统主机双机或多机备份,备份主机能在5分钟内投入工作;监控中心站必须双回路供电并配备不小于2小时在线式不间断电源;监控室应设在矿调度室,实行24小时值班制度,当瓦斯超限和各类异常现象出现时,要迅速作出反应,按照瓦斯事故应急预案的要求,及时处理瓦斯异常问题;实现安全监控系统区域联网,重点产煤县(市、区)的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井必须实现区域联网,并逐步将低瓦斯矿井纳入区域监控网络,有条件的地区要实现多级联网。各级煤矿安监部门要根据联网情况,按照“分级监管、分级响应”的原则,建立非正常处置程序和应急预案,对瓦斯超限、停风、馈电状态异常等情况作出准确及时反应,并根据预警情况完善应急措施。
(七)建立健全瓦斯治理责任制和瓦斯治理机构。煤矿企业及所属矿井要健全以煤矿企业及所属矿井主要负责人为第一责任人的瓦斯治理责任体系,依法健全管理机构,认真落实煤矿瓦斯防治工作责任制,强化对瓦斯治理工作的领导。要建立健全以总工程师为核心的技术管理体系,完善责、权、利相统一的体制和机制,充分发挥技术管理体系的作用;高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井必须按要求设立主管通风、防突、抽采、安全监控等工作的专业机构,并配备足够的专职技术人员;矿井必须设专职通风副总工程师,突出矿井必须设地测副总工程师,并建立防突专业化施工队伍,落实“四位一体”综合防突措施。突出煤层石门(井筒)揭煤应由防突专业队伍施工,突出煤层的采、掘工作面施工队伍应相对固定;大中型煤矿要建立监控系统管理机构,重点产煤县(市、区)要建立区域性煤矿安全监控系统技术服务机构,行政区域内没有重点产煤县(市、区)的应以设区市为单位建立区域性煤矿安全监控系统技术服务机构,满足本地中小型煤矿的服务需求;大型煤矿要建立救援队伍,配足救援装备,不具备建立救援队伍条件的小型煤矿要与周边专业救援队伍签订协议,一旦发生事故及时抢险和救助。
三、认真落实“四位一体”防突措施,加强突出矿井管理
(八)加强煤矿瓦斯地质工作。煤矿必须及时探明采掘工作面前方地质构造,掌握煤体结构、瓦斯涌出量等情况。积极研究煤与瓦斯突出敏感指标及其临界值,准确预测煤层突出危险性,采取防治突出措施,检验防治突出措施效果,完善各项安全防范措施;矿井要做好非突出煤层向突出煤层转化的预警工作。非突出煤层采掘过程中出现瓦斯动力现象,煤矿企业必须及时向县级以上煤矿安监部门和集团子公司报告,并请国家煤矿安监局授权单位对煤层突出危险性进行鉴定,鉴定结果未经审批前,矿井出现瓦斯动力现象的区域必须停止生产;高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域以及邻近生产矿井为突出矿井的新建矿井,在开拓新水平时,石门(井筒)揭煤必须制订安全技术措施,报县级以上煤矿安全监管部门和集团子公司审批,并按《防治煤与瓦斯突出细则》第26条规定收集“四项指标”资料,发现四项指标超标的,必须先按突出煤层管理,在规定时间内请国家煤矿安监局授权单位进行鉴定;低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和压力。高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加50m时,应测定煤层原始瓦斯含量和压力及突出危险性相关参数。
(九)突出矿井要加强对采掘应力集中区的防突工作。突出煤层石门(井筒)揭煤要避开地质构造带和应力集中区,突出危险区域巷道,不得在地质构造带和应力集中区贯通。同一区段的突出煤层进行采掘作业时,相向采掘的两个工作面最小间距由县级以上煤矿安监部门或集团子公司按《煤矿安全规程》的规定确定;严格突出煤层巷道及工作面施工管理,在突出煤层的煤巷中施工,必须制订安全技术措施并严格实施,煤矿有关管理人员要现场带班,发现有煤与瓦斯突出预兆时,立即撤出作业人员;建立石门(井筒)揭开(穿)突出煤层防治突出设计、措施报批制度。揭煤设计由煤矿组织会审后报县级以上煤矿安监部门和集团子公司批准,揭煤措施由矿总工程师负责审批,并组织落实。石门(井筒)揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定,但必须控制到巷道轮廓线外8米以上(煤层倾角>8°时,底部或下帮5米)。钻孔必须穿透煤层的顶(底)板05米以上。若不能穿透煤层全厚,必须控制到工作面前方15米以上。煤巷掘进工作面控制范围为:巷道轮廓线外8米以上(煤层倾角>8°时,底部或下帮5米)及工作面前方10米以上。采煤工作面控制范围为:工作面前方20米以上;开采煤与瓦斯突出危险性严重的煤层,经专家论证在目前技术条件下难以有效防治的,暂缓开采。
(十)突出矿井有保护层开采条件的必须开采保护层。突出矿井有条件的必须开采保护层,不具备开采保护层条件的,必须预抽煤层瓦斯,预抽效果要符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》要求,并经县级以上煤矿安监部门和集团子公司组织认证;凡符合《煤矿地质规程》开采条件、经论证具有保护效果的煤层必须开采。具备保护层开采条件的突出矿井必须制订保护层开采及瓦斯抽采规划,调整矿井开采部署,制订矿井开拓、掘进和回采接替计划以及配套的瓦斯抽采和治理技术方案。保护层工作面应正常衔接,推广无煤柱开采,不同煤层的保护层开采,其首采保护层的保护效果和保护范围必须进行考察。实施首采保护层开采的块段或工作面必须将保护层和被保护层的巷道布置、瓦斯综合治理方案报县级以上煤矿安监部门或集团子公司审查。被保护层开采前必须经县级以上煤矿安监部门和集团子公司组织专家对被保护层保护范围和保护效果进行评价。
四、强力推行先抽后采,做到抽采达标
(十一)严格抽采条件。按照《煤矿安全规程》和《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-*)规定,下列矿井必须建立地面永久瓦斯抽采系统或井下临时抽采瓦斯系统:单个采煤工作面瓦斯涌出量大于5立方米/分或单个掘进工作面瓦斯涌出量大于3立方米/分的;矿井绝对瓦斯涌出量达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》要求抽采条件的;开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
(十二)逐步实现“抽、掘、采”三量平衡。煤矿企业必须编制中长期和年度瓦斯抽采专项规划或方案,并贯穿于新井建设、水平延深、采区设计、生产准备到工作面移交的各个环节。瓦斯抽采专项规划或方案必须经县级以上煤矿安监部门或集团子公司审批。需进行瓦斯抽采的矿井在水平延深和新采区设计时,必须同步设计瓦斯抽采等内容。新采区投产前,必须具备瓦斯抽采的各项功能和条件,否则不准投产;瓦斯抽采工程要超前规划、超前设计、超前施工,留足预抽时间,做到先抽后采(掘)。瓦斯抽采要纳入矿井生产接续,保证矿井“抽、掘、采”平衡;煤矿根据瓦斯预测资料,对年度内所有需抽采的采掘工作面,提前制订有针对性的瓦斯综合治理措施并认真组织实施;抽采矿井必须编制年度瓦斯抽采工程和抽采量计划并严格瓦斯抽采计量考核,按规定测定瓦斯抽采量,确保瓦斯抽采效果。
(十三)严格落实《煤矿瓦斯抽采基本指标》要求。各企业要严格按照《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-*)规定标准,确保瓦斯抽采达标。突出煤层在采掘作业前必须将瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下,或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下;没有煤层始突深度瓦斯含量或压力数据的,必须将瓦斯含量降到8立方米/吨以下,或将瓦斯压力降到074兆帕以下;被保护层工作面未受到保护的区域,必须采取预抽瓦斯等措施消除突出危险。保护层工作面开采前,保护层工作面的瓦斯抽采工程保证达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》中规定的采煤工作面瓦斯抽采率要求。
(十四)积极探索瓦斯抽采有效途径。优先选择地面区域预抽,煤层平均渗透率大于或等于1毫达西,且具备煤层气开发条件的矿井,应优先采用地面钻井,规模化预抽煤层瓦斯;煤层平均渗透率在01到1毫达西之间的矿井,可采用地面钻井进行区域预抽;加强井下区域预抽。具备条件的矿井应将先期施工的开拓、准备巷道优先布置在岩层中,并利用顶底板巷道进行煤层瓦斯预抽;积极采用卸压区域预抽。可采煤层不能作为保护层开采的,可选择邻近不可采煤层作为保护层开采。同时,采用地面钻井或井下巷道穿层钻孔等措施,抽采被保护层和邻近层的卸压瓦斯;提高瓦斯抽采装备水平,进行瓦斯抽采的矿井,应制订抽采设备更新计划,逐步淘汰落后的抽采设备;实施瓦斯分源抽采,建立高、低负压(浓度)分源抽采系统,并留有一定的余量系数;推广使用大功率、大流量抽采泵,加大抽采管路直径,减少系统阻力,非卸压钻孔孔口抽放负压不应小于13千帕,卸压钻孔孔口抽放负压不应小于67千帕并应使波动范围尽可能降低,煤层瓦斯预抽率应大于25%。积极推广大功率钻机、大直径长钻孔,提高单孔抽采量。
(十五)严格施工现场验收。矿井要建立健全瓦斯抽采各工种岗位责任制度、操作规程、工作标准和应急处理预案,建立健全并严格执行质量验收制度;采用地面区域预抽、井下穿层钻孔大面积预抽和平行、交叉长钻孔预抽煤层瓦斯以及抽采采空区瓦斯时,其钻孔必须符合设计要求。施工中,当班人员必须严格按操作规程操作并作好施工记录,所有钻孔必须由带班人员现场验收签字,方可进行下道工序。矿总工程师要定期对施工情况进行检查指导,在转入抽采工序前,矿总工程师必须组织相关人员进行现场验收签字。抽采期间,施工人员要作好抽采记录,包括工作情况、抽采量等。矿总工程师要对抽采情况进行检查,确认抽采达标后下达采掘指令。
(十六)全面推进抽采利用工程。各级各有关部门要督促煤矿企业进一步加大瓦斯抽采利用工作力度,认真落实国家鼓励瓦斯抽采利用相关扶持政策,确保完成国家下达的全省瓦斯抽采利用考核指标;进行瓦斯抽采的矿井要积极研究利用瓦斯的途径和方式。瓦斯抽采总量5立方米/分以上,要进行瓦斯抽采利用方法的可行性研究。强化对抽采瓦斯的利用,加快我省瓦斯利用项目建设步伐,实现瓦斯抽采和利用达标。
五、加大培训力度,为瓦斯治理工作提供人才保障
(十七)加快培养通风、地测等方面的专业人才。积极接受有关院校通风、地测方面的应届毕业生,充实到企业瓦斯治理人员队伍中。同时加快与有关专业院校合作,通过企业选送、委培等形式培养通风、地测等方面的专业人才。
(十八)加强瓦斯治理人员的培训。所有瓦斯监控系统维护及值班人员,必须具有高中以上文化程度,经培训合格后,方可上岗操作,并每年进行一次复训。突出矿井井下工作人员必须接受防治突出知识培训,经考核合格后方准上岗,每3年至少复训一次;防突专业人员(预测预报工)必须具有煤炭中等专业技术学历或高中(含高中)以上文化程度,每年复训一次。培训工作由四级及以上培训机构负责组织实施,培训机构必须按照要求编制教案,初训时间不得少于1个月(其中脱产培训时间不少于10天),复训时间不得少于7天。
六、强化现场管理,确保瓦斯治理各项制度和措施落实到位
(十九)认真执行采掘工作面开工许可证制度。采掘工作面生产前,必须由生产、安监、通风、技术等部门联合验收,确保“一通三防”安全设施和技术管理措施落实到位,并由主管矿领导签发“开工许可证”后方可进行生产。
(二十)制订和实施重点环节管理工作程序。进一步强化现场管理,积极推行管理工作程序,针对矿井防突、瓦斯抽采、老空及盲巷管理、防治自然发火等重点环节的特点,制订管理工作程序。合理设置管理控制点,制订各控制点联锁工作票,强化过程控制,实现管理责任的传递,使瓦斯治理的各项制度和措施真正落实到工作现场的各个环节,保障瓦斯治理工作的规范化和有序性。
(二十一)加强现场瓦斯检查。煤矿井下所有作业地点和容易积聚瓦斯的地点,必须进行巡回检查。矿井瓦斯检查的地点由总工程师签字确定。检查地点发生变化时,必须及时进行调整。高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域采掘工作面,必须有专职瓦斯检查员跟班检查瓦斯。瓦斯检查员发现瓦斯异常,有权停止作业。瓦斯检查员必须按照瓦斯检查点设置所规定的路线、地点、时间检查瓦斯,检查结果必须记入瓦斯检查手册,做到井下记录牌、瓦斯检查手册、瓦斯记录台账“三对口”。矿井管理人员及时与监测系统数据比对,与监测数据一并存档备查;严格执行瓦斯超限就是事故的规定。建立健全瓦斯超限追查处理制度,实行分级追查处理,采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度超过规定限度,必须立即停止作业,当班矿级带班负责人必须到现场指挥处理;瓦斯浓度达到15%以上及采掘工作面瓦斯长时间处于临界状态时,必须立即切断电源,撤出人员,查明原因,由煤矿总工程师组织制订安全技术措施进行处理,并报县级以上煤矿安监部门和集团子公司。煤矿安监部门和集团子公司要督促煤矿企业建立和完善瓦斯事故应急预案,落实应急措施。
七、加强“一通三防”隐患排查治理,实现瓦斯“零超限”目标
(二十二)加强“一通三防”隐患排查治理。对通风系统、瓦斯抽采、监测监控以及机构队伍、规章制度、安全投入、现场管理等方面存在的隐患和问题进行排查和治理。建立健全煤矿重大安全隐患排查、治理和报告制度,落实企业隐患排查治理的主体责任。建立隐患分级监控制度,对矿井通风、抽采、监控、防火、防尘等系统存在的重大安全隐患,及时公告公示,实行政府部门挂牌督办,重点治理,限期整改,直至隐患消除。各煤矿企业主要负责人是“一通三防”隐患排查治理工作的第一责任人,要精心组织本企业的“一通三防”隐患排查治理工作,保证“一通三防”隐患排查治理所必需的资金、人员和时间。各煤矿企业要用“四个制度”、“五定原则”和“四项措施”规范、监督隐患的治理过程。“四个制度”即隐患确认、隐患分级管理、隐患治理监督和隐患治理完成验收,“五定原则”即定项目、定措施、定资金、定时间、定责任人,“四项措施”即安全技术措施、保证措施、强制执行措施和操作人员专项培训措施。
及时排查“一通三防”生产现场的隐患及随着生产推进将要产生的隐患,并主动整改治理,从源头上控制和减少事故的发生,实现“一通三防”隐患排查治理的经常化、制度化、规范化、责任具体化。
(二十三)坚决做到瓦斯“零超限”。县级以上煤矿安监部门、集团子公司要定期对矿井瓦斯超限及整改处理情况进行检查,把瓦斯超限作为隐患治理工作的重点。煤矿企业要将矿井瓦斯浓度控制在安全规定的指标范围内,坚决做到瓦斯“零超限”。
八、加大执法力度,严厉查处违法违规行为
(二十四)加大煤矿安全监管监察力度。依据《中华人民共和国矿山安全法》等有关法律法规,在执法检查时发现有下列情形之一的责令限期整改:
1未按规定健全以总工程师为核心的技术管理体系;
2未按规定设立瓦斯治理机构或专业人员配备不足;
3不能实时监控各类传感器运行状态及被控设备的通、断电状态;
4未按照《煤矿安全规程》及《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》要求安设使用传感器。
发现有下列情形之一的责令立即停止作业:
1瓦斯治理的规划或方案、安全技术措施不落实;
2具备开采解放层条件没有开采;
3瓦斯突出矿井未按照有关规定开展瓦斯地质工作;
4未按规定对井下工作人员进行防突知识培训;
5井筒揭煤未安设瓦斯断电仪。
发现有下列情形之一的责令停产整顿:
1采、掘工作面未按规定实行独立通风;
2不具备开采解放层条件,抽采不达标;
3系统不完善进行回采作业;
4专用回风巷不符合要求;
5违反规定进行放顶煤开采。
(二十五)把瓦斯抽采系统的建立和使用作为安全检查和执法的重点。凡不执行瓦斯抽采规定,瓦斯抽采不达标的矿井,必须停产整顿,限期整改,逾期仍不达标的,必须按瓦斯抽采达标煤量核减煤炭产量计划。
(二十六)把瓦斯抽采作为煤炭生产许可证办理、延续的必备条件。凡应建立瓦斯抽采系统未建立、抽采不达标的矿井,不得办理和延续煤炭生产许可证。
[关键词]煤与瓦斯突出;机理;防治
中图分类号:P883 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0379-01
前言
煤与瓦斯突出是煤矿井下采煤过程中在极短的时间内,由煤体内部向采场、巷道等采掘空间喷出大量的煤和瓦斯。突出物会造成埋人,破坏设施,突出的瓦斯使人窒息,甚至引起瓦斯爆炸,造成严重的人员伤亡和矿井损毁事故。所以深入研究煤与瓦斯突出是非常必要的。
1、煤与瓦斯突出的机理、类型与一般规律
1.1 煤与瓦斯突出的机理
突出机理主要有以下几方面:中心扩张学说[3] 、流变假说、二相流体假说、固流耦合失稳理论[4]、球壳失稳观点。国外关于煤与瓦斯突出机理的认识可归为4种观点:地应力假说、瓦斯作用假说、化学本质假说和综合作用假说。
1.2 煤与瓦斯突出的类型
煤与瓦斯的突出包括:煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、煤与CO2 突出、岩石与CO2 突出等。由于突出时的原动力和表现现象不同,煤与瓦斯突出可分为突出、倾出、压出等3 种情况。
1.3 煤与瓦斯突出的一般规律
(1) 突出的次数和强度随开采的深度增加而增加。
(2) 突出多发生在地质构造地区,如褶曲、断层处及岩浆侵入地区。
(3) 煤体破坏程度越严重,煤的强度越小,突出危险性越大。
(4) 煤层中的厚度大、倾角大或其厚度和倾角发生变化以及煤层中的软分层由薄变厚的地区,容易发生突出。
(5) 掘进工作面应力集中的地区易发生突出。
(6) 在外力冲击作用下,如放炮或采煤机割煤时煤体受到震动,诱导瓦斯发生突出。
(7) 围岩的透气性越差、致密的岩层越厚,煤层的瓦斯含量越高,其突出的危险性也就越大。
(8) 突出多发生在揭煤和煤层掘进工作面。
(9) 在突出前大都出现预兆。
2 煤与瓦斯突出的预兆与预测
2.1 煤与瓦斯突出的预兆
煤与瓦斯突出前一般都有预兆,没有预兆的突出是极少数的。突出预兆伴随其突出过程,按其主要特征大体可分为“三个阶段”: ①早期预兆,煤变软、光泽暗、层理节理都紊乱; ②中期预兆,钻沫多、钻进慢,夹、顶、喷孔异常,预兆严重突出危险区域表现强烈; ③临突预兆,工作面来压、煤炮响、瓦斯涌出异常。
2.2 煤与瓦斯突出的预测
通过理论分析、实验室实验和现场试验相结合的方式,确定煤与瓦斯突出敏感指标临界值。对部分防突指标检验值超过规定的或出现动力现象的煤层,应进行突出危险性鉴定或进行突出危险区域划分,未鉴定划分前要按突出煤层进行管理。国内外煤与瓦斯突出的预测方法有以下几种:
(1) 微震技术预测突出危险性。突出是由连续的多起断裂引起的,而且异常的微震发射通常在断裂之前5~45s 内产生,故微震法作为突出预报方法,有其广阔的应用前景。
(2) 煤层温度状况预测突出的危险性。温度状况预测突出危险性的理论根据是:瓦斯解吸时吸热,导致煤层温度降低。温度降低越多,说明煤层瓦斯解吸能力越强,则突出危险性越大。
(3) 电磁辐射强度预测突出危险。电磁辐射信息综合反映了煤与瓦斯突出等灾害动力现象的主要影响因素,可实现真正的非接触预测,可实现动态连续监测及预报,能够反映含瓦斯煤体的动态变化过程;既能探测煤壁附近的突出危险性及突出危险带的方位,又能检验防突措施的效果。
(4) 煤层中涌出的氦或氡体积分数的变化预测突出。煤中涌出的氦可以作为预测突出的一个指标,该项目正在继续进行。
3 预防煤与瓦斯突出的措施
防治煤与瓦斯突出,在预测它发生的地区、范围后,采取必要的防治措施,改变其发生突出应具备的基本条件,从而可以使其不发生或降低其突出强度。预防突出措施按作用范围来划分,有区域性措施和局部性措施。
3.1 预防突出的区域性措施
(1) 优先开采保护层。开采具有煤和瓦斯突出危险的煤层群时,预先开采无突出危险或危险性较小的煤层,使有突出危险的煤层卸压,大量泄出瓦斯,从而使其减弱或失去突出危险。对有条件进行保护层开采的突出煤层,坚定不移地实施保护层开采,对不具备保护层开采条件的突出煤层不安排采掘活动,同时创造条件研究解决保护层开采的新技术。
(2) 煤层开采前瓦斯预先抽排。煤层开采前瓦斯预先抽排,消除高地应力,提高煤层透气性,在回采前消除突出。
(3) 煤层注水。煤体被水湿润后,使地应力分布均匀化,地应力和瓦斯压力梯度都减小,弹性潜能降低,其释放的速度变小,大大减小了突出释放弹性潜能的功率水平;水进入煤的孔隙,降低了瓦斯放散初速度,增加了瓦斯流动阻力,从而削弱了瓦斯在突出过程中的作用;抽排瓦斯降低了瓦斯压力和瓦斯含量,减小了瓦斯内能。
3.2 预防煤和瓦斯突出的局部性措施
(1) 水力冲孔。水力冲孔可防止发生突出,常用于石门揭煤、煤层巷道掘进和回采工作面。在石门揭煤时,采用水力冲孔在工作面前方应保留3~5m 的安全岩性。
(2) 排放钻孔。在预定的石门(井筒) 揭穿煤层的断面轮廓外布置多排扇形穿层钻孔,通过钻取煤炭与排放瓦斯来防止揭穿煤层时发生突出。该法简便易行,效果显著,特别适用于急倾斜煤层条件。
(3) 金属骨架。用于石门揭穿煤层、加固煤体、阻止突出的一种超前支护。它一般适用于地应力和瓦斯压力不太大的急倾斜薄及中厚煤层。采用金属骨架措施揭穿煤层后,严禁拆除或回收骨架。
(4) 震动性放炮。为诱导突出所采用的一种特殊放炮方法。当井巷要揭开突出危险煤层时,以强力全断面一次爆破,瞬间揭开突出煤层。借助放炮时产生的强烈震动力使煤层中潜能和瓦斯得到迅速释放,从而达到人为诱导突出的目的。
(5) 超前钻孔。在煤巷掘进工作面的前方,打直径为75~300mm 的钻孔,排放瓦斯,并在钻孔周围形成卸压带,以防止发生突出。一般钻孔深15~20m。超前钻孔常用于煤层较厚、赋质较软、透气性较好的情况下。对于煤层较硬,可以与微差控制爆破结合使用。
(6) 深孔松动爆破。在工作面前方存在有5m卸压煤体防护下,在前方5.5m 以外引爆几个深炮眼形成煤体松动爆破。炮眼周围煤体的破裂与松动形成卸压圈,使原有集中应力带与高压瓦斯带移向深部,为工作面的掘进创造了较长的安全区与防护区。深孔松动爆破适用于煤质较硬、突出强度较小的煤层。
4 结论
煤与瓦斯突出具有突发性、不完全的可知性,完全防止它的发生是不现实的。根据现实情况,只要采取通风与抽放瓦斯等综合防突措施,进行合理的采掘部署、突出危险性预测、防突措施的效果检验,正确处理好安全、生产、效益之间的关系,就可以减少甚至避免这种灾难性事故的发生。
参考文献
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[3] 于不凡,王佑安.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2000.
关键词:煤层;煤与瓦斯突出;防治
煤与瓦斯突出指的是随着煤矿开采的深度不断增加,瓦斯的含量也随之增加,进而在地应力与瓦斯释放引力的双重作用下,煤层突破了抵抗线,使得瓦斯与煤瞬间释放而造成的一种地质灾害,煤与瓦斯突出所引发的后果是灾难性的。特别是近几年来,我国经济增长的速度持续加快,对煤炭能源的需求持续增加,煤与瓦斯突出的威胁也日益严重。2013年3月29日与4月1日发生于吉林省白山市江源区吉煤集团通化矿业公司八宝煤业有限责任公司的两起瓦斯事故,共造成35人死亡,16人受伤,11人失踪。这一血淋淋的教训再次提醒我们,必须重视煤与瓦斯突出问题,创新预防与治理方法势在必行。
一、发生煤与瓦斯突出事故原因分析
(一)对防突工作认识不到位
对防突工作不够重视,是许多防突工作无法落实、执行不到位的一个重要原因,比如部分煤矿单位没有设置防突机构、发生瓦斯动力现象之后不及时鉴定、执行“四位一体”不到位等等,都是对防突工作缺乏认识的诸多表现。相关调查表明,近六年内发生的煤与瓦斯突出事故之中,将近22.2%的事故都是对防突工作认识不到位而引起的。
(二)防突措施执行不到位
笔者在对275起煤与瓦斯突出事故进行统计发现,有将近150起是由于防突措施执行不到位而引起的,达到了54.5%。在实际操作中,防突措施执行不到位主要表现在以下几个方面:瓦斯抽采的效果没有达标,抽采的时间过短、钻孔少;没有采取区域性防突措施;防突措施的设计不科学、不合理、不符合要求,在地下应力集中区域与地质构造带中没有加强防突措施;防突措施施工的标准参数不符合设计的具体要求,对钻孔进行控制时,实际范围不足或者存在空白带;没有进行效果检验或者发现效果检验超标而没有采取补救措施等等。
(三)防突管理制度缺失,经常违规指挥、违规作业
一是管理制度欠缺,管理程序不科学,缺乏必要的技术管理环节是目前煤矿单位的通病。比如部分矿井缺乏对煤与瓦斯突出检测仪器管理与维护制度,致使一些高价购买的仪器无法发挥其效用;防突管理制度中缺乏激励因素,不利于提高防突人员的积极性;签字程序不完善、不规范;缺乏防突措施参数更改的响应机制;缺乏防突措施执行情况的监管制度;没有建立矿井突出预测敏感指标体系、对临界值缺乏必要的考察。二是现场管理混乱,经常出现违规指挥与违规作业的情况。主要表现为:现场施工指挥岗位、监督岗位与验收岗位缺人,或者监督人员工作态度不认真,验收参数、指标系数以及资料记录不完整;预测程序不合理,预测过程操作有失规范,对突出预兆不够重视;超掘超采;爆破作业的过程中,人员撤离不到位,不带自救器,压风自救设备安装与使用不符合规定。
(四)对地质构造的分析不够深入
有一些煤矿企业对矿井所在地的地质构造探测程度低,这势必无法准确掌握地质构造的具体情况,对煤层瓦斯赋存的条件不明确,那么在这一基础上制定的防突措施也必然会缺乏针对性。
(五)机械化水平低
目前,我国重点、大型矿井机械化的水平较高,但小煤矿的机械化程度非常低,生产范围也相对较小,生产人员的集中程度过高,一旦发生煤与瓦斯突出事故,很容易造成大量人员伤亡。
二、防治对策
(一)加大对煤矿单位安全监管的力度
各级地方政府、上级主管单位、安全管理部门以及各级煤矿安全监察机构,对于煤与瓦斯突出防治工作必须加强管理与监督,组织人员对煤矿进行定期检查,开展专项安全检查与整改活动,就矿井中存在的煤与瓦斯突出问题,提出合理化建议。加大监管力度,对矿井不实施“四位一体”、有动力现象却不申请鉴定的企业,进行严格处理,从而督促煤矿单位努力做好防突工作,将煤与瓦斯突出事故消灭于无形之中。
(二)对煤与瓦斯突出严重的矿井进行跟踪监察
受地质地型因素的影响,一些矿井的煤与瓦斯突出问题非常严重,尤其是对一些发生过千吨级以上特大型突出的矿井进行跟踪监察,重点监察的项目有:瓦斯的抽采设计环节、瓦斯的抽采效果、“四位一体”的落实情况、瓦斯灾害的综合治理规划以及煤与瓦斯突出防治的执行情况等等。
(三)定期组织培训工作
培训工作不但能够提高企业员工对治理煤与瓦斯突出治理水平,同时还能够提高员工的综合素质,使相关措施能够彻底贯彻与落实。建议各级地方煤矿安全监察局、煤矿的上级主管部门以及行业协会组建“煤与瓦斯突出防治小组”,负责煤与瓦斯突出防治教材的编写、相关技术指导、完善培训成果考核机制、健全相关发证机制,然后委托一些师资力量雄厚的院校承办培训工作,并由主管部门组织考试,对于那些通过考核的人员,发放培训合格证书,同时健全下井制度,将证书作为技术人员上岗的必备条件。
(四)加大对煤层的瓦斯测试频率,不断更新防突基本数据
对于一些煤层内部瓦斯含量较高、地质构造比较复杂的地区,必须增加瓦斯测试的频率,这样才能把握煤层瓦斯赋存规律,有针对性的做好煤与瓦斯突出防治工作。比如对煤层的瓦斯压力进行测定时,一般采取的是在井下打钻封孔直接测压,由于测压地点、方式、钻孔布置、封孔质量都会对测定产生重大影响,因此,一两次的测量很难测出真正的瓦斯压力,一旦测量的数据不准确,将会影响后续突出防治策略的制定。因此,我们必须结合煤层赋存、矿井巷道布置以及煤矿所在地的地质结构,准确的选择测压点,提高瓦斯测试的频率,才能够得到较为真实的瓦斯参数,由于这些参数是展开防突工作的基础,因此我们在测量的过程中,必须要保证这些参数的质量。
(五)加强煤与瓦斯突出防治的科研工作
煤与瓦斯突出防治的科研工作是煤矿提高防突工作的有力后盾,因此政府积极推动重视煤与瓦斯突出防治科研工作的顺利进行。一是组建防突技术的研究队伍,投入资金购买相关仪器设备,督促高校与相关机构进行关键技术的研发工作,针对国内普遍存在的一些技术难题,进行重点攻克,当取得阶段性成果之后,马上应用于生产,提高防突水平。二是以产、学、研相结合为原则,整合企业、高校及其他社会力量,进行科技攻关,对于那些有突出危险性的集约化矿井,开展通路满足快速采掘要求的防突新技术研究工作。
总结:
综上所述,煤层煤与瓦斯突出防治对于技术的要求非常高,同时也是一项要求精细化管理的工作。随着我国经济增长的速度持续加快,对煤炭能源的需求持续增加,煤炭的开采强度与深度都会迅速增加,这势必会增加煤与瓦斯突出防治的难度,从这一角度来看,我国预防煤与瓦斯突出事故的任务依然艰巨。我们可以从加大对煤矿单位安全监管的力度;对煤与瓦斯突出严重的矿井进行跟踪监察;定期组织培训工作;加大对煤层的瓦斯测试频率,不断更新防突基本数据;加强煤与瓦斯突出防治的科研工作等方面入手,切实提高煤与瓦斯突出防治水平。
参考文献:
[1]刘洪永,程远平,周红星,王海锋,俞启香.立井煤与瓦斯突出危险性分析及防突措施[J]. 采矿与安全工程学报. 2007(02)
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[3]王海锋,程远平,俞启香,周宗勇,周红星,刘洪永.煤与瓦斯突出矿井安全煤量研究[J]. 中国矿业大学学报. 2008(02)
摘要:为了更为深入地推动煤矿瓦斯的防治工作,本次论文整理了多年的煤矿地质勘探、测试和开采经验,归纳了地质开采的相关资料,利用瓦斯地质以及瓦斯治理的研究成果,揭示出了煤矿瓦斯的地质规律,为煤矿瓦斯灾害预防和资源开采提供了依据,并且分析了瓦斯地质工作在煤矿瓦斯预测中的应用。
关键词:瓦斯地质工作煤矿瓦斯预测应用
中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(c)-0000-00
科学研究和实践证明,瓦斯是地质成因的复杂气体,因此只有保证地质工作的良好基础才能够有效地预防煤矿瓦斯可能发生的灾害。在我国当前的许多煤矿工作中,都是偏重于瓦斯抽排,对于瓦斯地质的基础性工作不够重视,甚至是忽略了对于瓦斯地质的实际勘察、信息采集和分析保存,没有形成严格的工作规范,随着矿井深度的增加,相关工作单位必须要重视瓦斯地质工作在煤矿瓦斯预测当中的应用。
1 瓦斯地质工作的主要内容
瓦斯地质工作是以瓦斯地质图的编制为主要内容,具体来说包括了地址信息的采集,勘测数据的整理以及综合信息的统计和分析,还包括了对瓦斯地质的参数观测和地质信息的填图,同时也要解决瓦斯地质的编制和更新,以及瓦斯地质规律的分析和预测工作等等。瓦斯地质信息的收集和整理工作应该要依据《煤矿安全规程》以及《煤矿瓦斯突出的防治细则》,参照着相关的统计表格,对发生煤与瓦斯突出的动力现象地点和相关的地质条件进行分析和整理。透过瓦斯地质参数能够对瓦斯的压力、成分、涌出量、吸附性等性质进行判定。瓦斯地质图的更新和编制则是在地址信息的观测和整理基础上进行的,瓦斯地质图能够实现最新信息的整理。
在瓦斯地质工作当中,最关键的一部分就是对矿井和采取工作面的瓦斯涌出量以及瓦斯的突出危险性进行预测,通过以上各项工作,能够十分直观地了解到煤矿采区的瓦斯含量和涌出量,进而参考资料对该地区的煤矿瓦斯危险程度进行预测,方便各项工作的安全顺利进行。
2 瓦斯地质工作的重要作用
2.1防止煤矿瓦斯事故发生
在煤矿施工过程中,经常会出现瓦斯爆炸和煤矿瓦斯突出等等事故,这些事故具体表现为波及范围广、突发性质强而且危害程度高,抑制以及消灭瓦斯事故在各类煤矿的安全工作中起到了决定性的作用,在处理这类问题的过程中,通常会把工作的重点投射到“一通二防”的方向上,但是这些传统的方式缺乏超前规划以及有效的预见性,无法从根本的层面上控制各类事故的发生。当开展了瓦斯地质工作,就能够通过瓦斯地质图对瓦斯地质的状况进行直观的判定,通过预测确定出煤矿瓦斯安全的工作计划,十分有效。
2.2避免设计不合理引起的安全隐患
在煤矿企业的发展过程中,生产工作必须要遵循既定规范和程序,必须要按照设计的图纸展开施工。煤矿矿井地质工作在实践过程中获取的成果整理出的资料就是设计的主要依据,只有完全对一个地区的煤层产状、性质、结构、厚度、横向变化、水文特征和瓦斯情况产生了准确的掌握,才能够真正实现完善的设计,在安全生产过程中的安全系数高低在很大程度上是由设计的原始资料完整程度决定的,能够准确地反映出施工过程中将会面对的各种问题。
在实际的施工过程中,会因为一些地质的特点做出适当的调整,同时工程也可能会受到环境、人员和工期的限制而出现一些与设计不符的细节,这个时候为了保证施工的安全性,工作人员就可以借助于瓦斯地质工作对工程进行安全性和可靠性的预测,保证工程的顺利开展。
3 瓦斯地质工作在煤矿瓦斯预测中的实际应用
3.1瓦斯地质工作对于煤矿瓦斯涌出量的预测
瓦斯涌出量主要取决于煤层及围岩瓦斯含量等自然因素和开采规模和开采方法等开采技术因素。在矿区的瓦斯预测工作中,工作人员可以采取分源预测等方式进行详细的预测分析。
以分源预测的方法为例,它主要是结合了煤层瓦斯含量以及矿井的瓦斯涌出源汇关系,利用瓦斯的涌出源总结出瓦斯的涌出规律,结合煤层开采的技术和基本条件,通过对回采的工作面以及掘进的工作面进行瓦斯涌出量的计算,实现了采区和矿井瓦斯的涌出量预测。
再来探究瓦斯地质的统计预测法。这种方法是建立在建矿以来采掘工作面上每日的信息收集和整理基础上的。通过统计法能够计量出每一天煤矿瓦斯的浓度、风量以及抽放量,进而计算出每一个采掘面上的绝对瓦斯涌出量的点值。通过对瓦斯地质图的绘制,能够预测出临近几个未知面的涌出量大小,同时,采取不同的回采工艺和回采顺序能够计算出瓦斯涌出量之间的对比关系,结合已知数据,就能够建立起一个涌出量的预测关系式,通过瓦斯涌出量等值线能够对未知区域瓦斯涌出量做出预测。
3.2瓦斯地质工作对于煤矿与瓦斯突出危险性的预测
煤层的突出危险性预测可以分为区域危险性的预测以及采掘工作面的危险性预测,区域危险性的预测主要就是针对某一个煤层或者是煤层的某一个区域进行突出危险性的判断,把一个煤层划分为非突出煤层以及突出煤层。在突出煤层当中,还可以根据成都的不同划分为突出威胁区、危险区、无突出危险区。区域预测则应该是在新的水平上开拓或者是新的采取准备阶段就进行的。工作面的危险性预测则是预测工作面附近范围内的煤矿突出危险性,在突出的危险性区域当中,瓦斯地质工作应该在工作面展开采掘之前就展开。采掘的工作面经过预测之后也可以划分为无突出危险的工作面和突出危险的工作面,对于煤层突出危险性的预测指标则可以采取煤层的破坏类型和瓦斯的放散初速度指标进行,同时还可以参考煤层瓦斯压力以及煤的坚固性指数,通过瓦斯地质工作对瓦斯突出危险性做出的各类判断能够十分有效地辅助煤矿瓦斯开采工作更加顺利地进行,提高了矿井工作的安全性,对矿井施工人员也给予了更多的保护。
4 结语
矿井的瓦斯地质工作是保障煤矿瓦斯生产安全的重要技术性工作,是预防煤矿瓦斯灾害以及合理利用瓦斯资源的重要基础性工作,必须要保证这一工作得到加强和重视,才能够保证煤矿瓦斯工作得到可持续的发展。只有不断地在实践中保证瓦斯地质工作的规范化管理,落实组织的保障制度,明确工作的具体内容,才能够更充分地发挥煤矿瓦斯开采技术。
参考文献
[1]汪高举,雷才国,崔洪庆等.煤矿瓦斯地质工作初探[C].中国煤炭学会第三届瓦斯地质专业委员会第九次全国学术年会论文集.2009:107-110.