瓦斯防治瓦斯治理强化瓦斯综合治理 打造安全高效矿井.docx
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瓦斯防治瓦斯治理强化瓦斯综合治理打造安全高效矿井
强化瓦斯综合治理打造安全高效矿井
川煤集团芙蓉公司白皎煤矿
尊敬的各位领导,各位同仁:
大家好!
今天召开的全国煤矿瓦斯防治工作现场会,充分体现了国家安监总局、国家煤监局对煤矿安全和瓦斯治理工作的高度重视,也为我们学习先进治灾技术提供了难得的机遇,使处于寒冬的煤矿企业倍受鼓舞,激励着我们更加扎实地抓好安全工作。
下面我就川煤集团芙蓉公司白皎煤矿瓦斯治理工作作简要汇报。
一、矿井基本情况
白皎煤矿位于四川省宜宾市珙县,1970年7月投产,设计能力为120万吨/年,核定生产能力为120万t/a,属煤与瓦斯突出矿井,是国内5大难治理的严重突出矿井之一,位列全国重点监控22对“难治理煤与瓦斯突出矿井”第5位。
矿井瓦斯、煤与瓦斯突出、煤层自燃发火、水害、矿压等灾害齐全且十分严重。
矿井煤层瓦斯含量18.26~18.86m3/t,最大瓦斯压力3.5MPa,煤层透气性极低。
矿井绝对瓦斯涌出量80.14m3/min,相对瓦斯涌出量51.69m3/t。
矿井投产至今累计发生煤与瓦斯突出230次(年均突出5.35次),占四川省突出总数的55%。
其中特大型突出7次,最大一次突出煤量2777t、突出瓦斯量497.0km3,突出瓦斯逆流最远距离为1340m。
主要原因是造山推挤运动造成的复杂地质构造,致使原岩走向和倾斜两个方向的水平应力达到了垂直应力的2.8倍,这种特殊的构造应力属国内煤矿罕见,直接导致了煤层瓦斯含量大、煤层透气性低、煤与瓦斯突出严重,治理困难。
面对灾害重,难抽、难采、难治的局面,芙蓉集团公司和白皎煤矿始终将控制瓦斯超限和煤与瓦斯突出作为白皎煤矿生存和发展的首要工作进行部署,将治理瓦斯灾害的人、财、物放在首位,为防灾、治灾、瓦斯抽采利用提供强有力的支撑和保障。
通过多年的努力,白皎煤矿形成了区域治理瓦斯为主,局部措施为辅的瓦斯治理方针;树立了“防突出靠卸压,治瓦斯靠抽采”的瓦斯治理理念;建立了以开采保护层为主,底板网格抽采为辅,顺煤层预抽瓦斯作补充的治理瓦斯灾害格局;形成了以抽采瓦斯为主,风排瓦斯为辅的治理方式;形成了切顶沿空护巷无煤柱开采保护层技术、煤岩与瓦斯共采技术;形成了大钻孔超高压水力割缝、水力疏松、预裂爆破增透技术;形成了以瓦斯监测、束管检测、抽采监测评价、防突预警、通风网络实时监测解算为主的瓦斯防治预警体系。
二、主要做法
(一)加大治灾投入,提高矿井防灾抗灾能力
投入是瓦斯治理的根本基础,近五年公司以实施白皎煤矿全国瓦斯治理示范矿井为契机,先后投入5亿多元用于矿井瓦斯治理。
主要对通风、抽采、防突、监测监控、防火、防尘等6大系统进行优化升级。
目前矿井基本形成了完善的治灾装备体系。
1.建立了合理可靠的通风系统。
矿井各采区均采用独立通风,各采掘头面通风系统独立、合理和稳定,矿井通风能力富余。
局部通风机实行专人管理和专人停、开,每台局部通风机均安装开停传感器、“三专两闭锁”,掘进工作面全部实现“四大两双”,即:
大断面、大风机、大风筒、大风量、双风机、双电源,在确保通风可靠的基础上,杜绝了由于风量不足造成的瓦斯超限。
2.形成了可靠的区域防突措施。
坚持“可保必保,保护有效”,实施“应抽尽抽、抽采平衡”。
在具有保护层开采条件的矿井西翼,实施上保护层沿空切顶护巷无煤柱开采技术配合底板穿层钻孔抽采卸压瓦斯的瓦斯治理方案;在不具有保护层开采条件的矿井东翼,首采煤层采用强力抽采治理瓦斯。
布置专用底板瓦斯抽采巷道穿层网格预抽、煤巷掘进顺层长钻孔预抽、采煤工作面顺层预抽等方式抽采煤层瓦斯,并配合多种增透技术,大功率钻机、大直径钻孔、高质量封孔灌浆、大功率抽采系统实施高负压强力抽采。
3.安全监控系统全面、稳定、可靠。
建立有完善的KJ90NB安全监测监控系统,对全矿井下各作业点进行24小时实时监测。
同时设置风筒、抽采压差传感器、风门传感器、V型锥矿用抽采流量传感器等,形成集矿井安全监控系统、矿井工业视频监控系统、矿井人员定位系统为一体的综合监控系统。
4.抽采系统实现了“四大”。
抽采系统实现大抽采泵、大管径、大钻机、大钻孔。
2011年进行了抽采系统改造升级,新建了地面抽采站,安装了三台2BEK720-2BG4抽采泵及配套设备(单台泵额定抽采能力505m3/min);新安装DN820mm钢管为矿井抽采主管,东、西两翼干管为DN630mm,采区支管为DN400mm,底板道、工作面顺层抽采管路管径DN250mm,抽采负压底板道末端≥40KPa,顺层、俯伪斜抽采负压达到18~30Kpa;钻机:
主要采用ZDY-4000S型、ZDY-3200S型、ZDY-3200L型钻机;钻孔:
底板穿层钻孔孔径≥Φ95mm,顺层、俯伪斜抽采钻孔孔径≥Φ114mm,顺层排放钻孔孔径一般为Φ114mm、Φ133mm、Φ153mm。
(二)加强队伍建设,提高治灾队伍素质
职工队伍素质是瓦斯治理的根本保证,没有高素质,就不能保证高瓦斯矿井的安全生产。
1.建立三级瓦斯防治管理体系。
矿级负责确定总体规划与方案、制定目标、协调生产治灾关系、动态平衡日常管理、考核仲裁治灾工程绩效与目标。
部门负责执行管理,生产部门负责防治灾工程实施,专业部门负责考核,监管部门负责监督。
队级负责具体实施,通风队负责系统管理,瓦斯队负责瓦斯检查,防突队负责抽采,各队伍薪酬考核挂钩自身责任目标,与原煤掘进指标脱钩。
2.强化通风防灾部门力量。
通风防灾部设通风防灭火、监测监控、瓦斯抽采、防突四个专业组,分管瓦斯队,协管通风队、防突队;生产部分管通风队、防突队;安全监察部设通防监督组;驻矿救护队负责日常注氮防火、安全救护、抢险救灾等工作。
矿井现有瓦斯防治队伍286人,其中:
工程技术人员21名、工程师4名、高级工程师2名、技师30名。
3.着力提升队伍素质。
坚持“科技治灾兴矿”原则,在增强全员防灾意识同时,不断提高职工的业务水平。
矿每年通过各种形式对通风系统各工种开展通风安全教育培训,培训工种:
瓦检员、测风员、防突检测工、监测电工、防突钻工、密闭工、通风工。
每年开展一次岗位带头兵的评比活动,对在通风瓦斯工作中取得较大贡献的人员进行奖励。
部门每周五对通风系统的通风、抽采、瓦斯队进行干部包队学习,及时宣传矿有关精神,解决在通风瓦斯管理中出现的各类问题。
每周四举办由通防部部长或生产调度部通风副部长主讲的“一通三防”知识培训,每年三月举办一次全矿“一通三防”知识竞赛和技能比赛。
(三)强化责任落实,狠抓瓦斯治理现场管理
管理是瓦斯治理的重点,管理必须从严和精细,彻底改变煤矿长期存在的管理粗放。
白皎煤矿形成了以安全监控系统、井下现场隐患排查、会议分析、落实整改、隐患闭合的“五步”现场管理体系。
1.矿井安全监控系统。
矿瓦斯监测监控系统、人员定位系统、视频监视系统、瓦斯抽采监控系统、主通风机在线监测系统、通风在线监测系统、煤与瓦斯突出综合预警系统等,能全天24小时随时对全矿各作业点气体、通风、瓦斯抽采、突出预兆进行监测,对出现的异常情况及时预警。
2.隐患排查制度。
采掘工作面专职瓦斯检查员每班对辖区的安全隐患排查,现场督促整改;巡回瓦斯检查员每班对矿井除总回风巷以外的所有巷道、通风设施及“一通三防”隐患进行逐一排查;通风队测风员每天对所有重点密闭、通风设施、作业点进行隐患排查;每周三现场办公会对全矿各个采掘工作面全面覆盖,查处现场隐患。
每周三、周六由瓦斯队及部门进总回风巷排查隐患;每月由安全监察部、通防部组织不低于四次专项查岗,查处现场存在的各类隐患;
3.会议分析制度。
每周二由总工程师组织相关技术单位参加的系统综合分析会,分析一周以来矿井在通风系统、防突、防灭火及采掘生产布置等方面存在的问题,并研究制定下一步工作及针对存在问题采取的相应措施。
4.整改落实。
将安全监控、隐患排查、综合分析所暴露出的问题及隐患,形成隐患整改通知单(会议纪要)落实相关单位限期进行整改,并跟踪督促落实情况及效果,并严格考核。
5.隐患闭合。
将隐患录入安全信息系统,从矿井安全隐患的查出、整改、验收、销帐形成闭合的管理体系。
6.完善的瓦斯超限管理、处理程序。
坚持“一通三防”无小事、瓦斯超限就是事故的理念,强化雷厉风行的作风建设,建立严格的瓦斯超限管理处置体系:
(1)“先停工后复核”。
授权携带瓦斯报警仪的人员,现场发现瓦斯超限或瓦斯积聚时先停止作业,切断动力电源、设置警戒,再进行汇报、复核、处理;
(2)“直接停产权”。
授权携带光学瓦斯检定器的人员(包括瓦斯检查员),现场发现瓦斯超限或瓦斯积聚,授权和按职责规定行使直接停产权,设置警标、岗哨、断电、报告,矿立即组织处理超限、积聚。
(3)“瓦斯超限通知就是处理事故命令”,限时处理责任考核。
责任队2小时内派人到达现场处理,4小时内不能处理通防部派员指导、队干现场处理,6小时内不能处理,副部长必须现场指挥,若8小时内处理不好,则矿通风副总工程师或总工程师必须到达现场指挥。
(4)凡发生瓦斯超限,由矿总工程师或通风副总工程师组织追查,分析瓦斯超限原因,制定防范措施,并落实责任。
(四)抽采利用并举,创造安全效益、经济效益和环保效益
瓦斯治理的根本途径是抽采。
为强化瓦斯抽采,白皎煤矿结合自身实际,严格执行“先抽后掘,先抽后采,先采气后采煤,落实钻孔工程量、瓦斯抽采量和瓦斯抽采队伍”的要求。
1.加大瓦斯抽采管理和奖罚力度。
一是制定《抽采钻孔验收管理办法》、《查孔、封孔、灌浆管理办法》等对钻孔质量进行监督考核,将瓦斯治理效果与矿领导班子年薪挂钩,每年严格按照相关文件及制度对相关单位和个人进行奖惩。
二是完善瓦斯抽采达标技术管理体系,严格按“七步”形成闭合环节管理:
底板穿层钻孔预抽超前煤巷掘进3年以上;精确的钻孔设计、施工,消除瓦斯抽采盲区;严格的钻孔验孔、查孔、灌浆、封孔、投抽、检测、放水管理;实现瓦斯抽采量的全方位监控(各底板道、机风巷、采区等地点均单独安设V锥监控);瓦斯抽采率达标后方能进行区域检验;区域检验由非矿属的具有专业资质的机构进行;各项指标均符合要求后方能进入采掘。
三是严格抽采钻孔质量监督管理体系。
瓦斯检查员监督:
防突抽采队所施工的所有钻孔下钻具前,必须有瓦斯检查员在现场监督孔深,并作好记录报通防部;抽采队内部自查:
钻孔的画孔必须由队干执行,在队日常管理的基础上,每组钻孔施工完毕后由队干对孔深、方位、倾角等进行核实,确认达到要求后申请部门验收;部门验收监督:
所有抽采钻孔必须由矿通防部组织人员对钻孔参数进行验收,合格后才能封孔投抽。
钻孔封孔灌浆过程必须由通防部、安监部再次派人对钻孔封孔灌浆的全过程进行监督;矿领导抽查:
由矿通风副总或总工程师牵头不定期对所验收的钻孔进行抽查,且抽查率≮10%;集团公司抽查:
由集团公司组织人员每月对矿所施工的抽采钻孔进行不少于一次的抽样调查,公司钻孔抽查率≮2%;抽采效果考核:
若钻孔投抽后,抽采效果仍不能达到要求,则按矿《抽采管理办法》对部门参与人员进行严格考核。
2.积极推广应用瓦斯综合抽采技术,优化钻孔设计。
经过多年探索,我们将以往的巷道布置专用钻场施工钻孔,改为在巷道中根据现场进行设计、施工钻孔。
彻底解决了以往底板钻场内穿层钻孔控制准确性差、空挡多、施工难度大(一个4m宽×3m深×3m高钻场布控加补孔有时高达60个孔)、钻孔气密性不易保证(钻孔挂孔点密度大,极易串孔)、抽采效果不理想的问题,大大提高了抽采效果。
3.加强瓦斯综合利用。
在九十年代初,白皎煤矿就将瓦斯作为公共汽车燃料进行利用。
现在矿上建有1座瓦斯储气罐,储气量2万立方米,设有瓦斯调压站,铺设民用气瓦斯输送主管道,为矿区职工家属、珙县巡场镇居民提供瓦斯燃气。
2007年底,矿井建成瓦斯发电站,装机8500KW,投用至今共发电18000万kwh。
通过利用瓦斯,保护资源,又保护环境,实现了以抽保用,以用促抽。
(五)依靠科技进步,着力解决瓦斯治理瓶颈问题
科学技术是瓦斯治理的有效手段。
每一类重大瓦斯灾害的有效防治,都离不开科学技术的关键作用。
矿井建立健全了以总工程师为首的技术创新管理体系。
集团公司班子定期听取瓦斯治理技术创新工作汇报,提出目标,给予人财物的保证。
1.建立技术创新奖励机制。
矿制定了《技术创新奖励办法》,每年评比瓦斯治理科技创新项目,对参与者给予一定奖励,对取得重大贡献者给予重奖。
另建立技能人才考核机制,对在瓦斯治理工作中有贡献的技能型人才进行奖励。
2.积极推进自主科技创新。
主要有:
(1)保护层切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术(获得2011年度四川省科学技术进步一等奖)。
通过实施矿井保护层切顶卸压沿空成巷无煤柱开采区域综合防突措施,使下部被保护煤层得到充分卸压,彻底消除了被保护煤层采、掘工作面的突出危险和瓦斯超限。
(2)保护层煤岩气共采成套技术。
将煤质差、煤层厚度仅0.6m左右的两层煤及其0.5-1.2m的坚硬夹矸一同采出,作为上保护层开采,并强行采过断层,实现全卸压、先采气后采煤,达到治灾目的。
(3)灌注液态CO2防灭火技术。
成功实施了采空区出现高温或发生煤层自燃发火时,进行快速降温及惰化治理的液态CO2防灭火技术。
该技术解决了以往氮气降温速度慢、紧急情况灾害控制难度大的问题。
3.推广应用国内外新技术。
(1)低透气性煤层增透技术。
形成了以深孔预裂爆破与新型高压水力割缝相结合的顺煤层增透技术;以新型高压水力割缝为主的石门揭煤增透技术。
石门揭煤地点通过实施新型高压水力割缝技术后,将矿井以往揭煤预抽时间由1-2年缩短为6-12个月左右,且揭煤期间基本消除了瓦斯超限,杜绝了煤与瓦斯突出的发生。
(2)瓦斯抽采监控技术体系。
通过建立一套完善的瓦斯抽采监控技术体系,使矿井任何一个独立抽采区域的瓦斯抽采量得到了可靠监控、准确掌握。
为矿井治灾方案的制定提供了可靠依据。
(3)采空区煤层自燃发火预测预报技术。
在矿井原有的煤层自燃发火综合防治技术体系基础上,充分利用矿井原有技术“三高近距离煤层群开采煤自燃早期预报及防治技术研究”成果(获得2009年度四川省科学技术进步一等奖),通过建立SG-2003型采空区束管监测系统,填补了原采空区气体无法进行可靠监控预警的难题,使矿井形成了完善的煤层自燃综合预测预报、综合治理技术体系。
(4)掘进工作面供风可靠性技术。
通过采用大风机、大风筒、双风筒,基本杜绝了掘进工作面由于供风风量不足所造成的瓦斯超限。
同时,使用“铠甲”防冲击风筒用于矿井碛头供风,从而为矿井掘进碛头供风可靠性提供了有力保证。
(5)煤矿瓦斯灾害预警技术。
以煤矿瓦斯灾害发生规律、影响因素及相关法规标准为依据,结合白皎煤矿的瓦斯灾害特点、灾害防治工艺特点及生产管理模式等实际条件,从瓦斯灾害信息自动监控采集平台、多因素多指标的瓦斯灾害综合预警模型、包括突出和爆炸预警的组件式瓦斯灾害预警系统、配套管理机制等方面研究构建了煤矿瓦斯灾害预警网络平台,实现煤矿瓦斯突出灾害和瓦斯爆炸灾害的在线监测、智能分析和异常预警。
为矿井瓦斯治理提供科学管理工具和先进技术手段。
三、瓦斯治理效果
(一)瓦斯超限治理效果显著
瓦斯超限由2008年的6640次,降为2014年的176次,平均年降幅50%左右。
(二)通风瓦斯事故得到有效控制
通风瓦斯事故明显下降。
从2010年以后矿井未发生煤与瓦斯突出和煤层自燃发火事故。
(三)瓦斯抽采纯量大幅提升
瓦斯抽采纯量逐年上升,5年内增加1倍以上。
从2010年1200万m3上升到2014年2400万m3。
(四)瓦斯抽采率逐年上升
瓦斯抽采率由2009年的不足30%上升到2014年的55%。
尊敬的各位领导、各位同仁,白皎煤矿瓦斯综合治理工作虽然取得了一定的成绩,但与上级要求和兄弟单位相比,还存在较大差距。
通过这次交流学习,我将把各兄弟单位好的经验、好的做法带回去,并认真贯彻落实本次会议工作部署,按照上级领导的要求,落实到位,使瓦斯综合治理工作再上新台阶,为建设安全高效矿井不懈努力。
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